BRPI0610706A2 - sistema de imagem ótica sintética e sistema de apresentação de imagem - Google Patents

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BRPI0610706A2
BRPI0610706A2 BRPI0610706-0A BRPI0610706A BRPI0610706A2 BR PI0610706 A2 BRPI0610706 A2 BR PI0610706A2 BR PI0610706 A BRPI0610706 A BR PI0610706A BR PI0610706 A2 BRPI0610706 A2 BR PI0610706A2
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image
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BRPI0610706-0A
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Richard A Steenblik
Mark J Hurt
Gregory R Jordan
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Nanoventions Holdings Llc
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Abstract

• fornecido um sistema de apresentação de imagens que emprega elementos icónicos microestruturados para formar uma imagem. Em uma forma, é fornecido um sistema de imagens ópticas sintéticas que inclui um arranjo de elementos de focalização, e um sistema de imagens que inclui ou é formado por um arranjo ou padrão de elementos icónicos microestruturados, tais como aqueles descritos abaixo, em que os elementos icónicos microestruturados são projetados para formar coletivamente uma imagem ou certas informações desejadas, e em que o arranjo de elementos de focalização e o sistema de imagens cooperam, por exemplo, através de acoplarnento óptico, oara formar uma imagem óptica sintética, a qual pode opcionalmente ser ampliada. Em outra forma, é fornecido um sistema de apresentação de imagens que inclui ou é formado por um arranjo ou padrão de elementos icónicos microestruturados, tais como aqueles descritos abaixo, em que os elementos icónicos microestruturados são projetados para formar coletivamente uma imagem ou certas informações desejadas, e em que o sistema de imagens é projetado para ser autónomo e a imagem é visualizada, ou as informações são lidas, através do uso de um dispositivo de ampliação como, por exemplo, uma lente de aumento ou um microscópio, que é fornecido separadamente do sistema de imagens.

Description

SISTEMA DE IMAGEM ÓTICA SINTÉTICA E SISTEMA DE APRESENTAÇÃO DE IMAGEM
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
Este pedido reivindica o benefício de e a prioridadepara o Pedido de Patente Provisória U.S. N° 60/682.231,depositado em 18 de maio de 2005 e para o Pedido de PatenteProvisória U.S. N° 60/683.037, depositado em 20 de maio de2 005, cada um dos quais sendo incorporado como referênciaem sua totalidade.
Campo da Invenção
A presente invenção se refere a um sistema deapresentação de imagem que, em um exemplo de modalidade, éformado por elementos de ícone microestruturados em umfilme de polímero. A presente invenção também se refere aum sistema microótico de magnificação sintético que, em umexemplo de modalidade, é formado como um filme de polímero.
Os efeitos incomuns providos pelas várias modalidades dadescoberta podem ser usados como um dispositivo desegurança para autenticação evidente e encoberta de papel-moeda, documentos e produtos, bem como melhoria visual deprodutos, embalagem, material impresso e artigos paraconsumidor.
Antecedentes
Vários sistemas de apresentação de imagem foramtentados previamente. Os sistemas de apresentação de imagemtípicos envolvem técnicas de impressão convencionais.
Alguns sistemas de apresentação de imagem envolvemexibições de imagem holográfica e/ou recursos de imagem emrelevo. Estes sistemas todos têm inconvenientes em relaçãoà natureza e à qualidade da imagem exibida. Maisparticularmente, todos eles têm a desvantagem de poderemser prontamente copiados e, assim, não podem servir como umdispositivo de autenticação ou de segurança.
Vários materiais óticos têm sido empregados para aprovisão de sistemas de imagem para autenticação de papel-moeda e documentos, para a identificação e a distinção deprodutos autênticos de produtos falsificados, e provisão demelhoria visual de artigos fabricados e embalagens. Osexemplos incluem exibições holográficas e outros sistemasde imagem envolvendo estruturas lenticulares e arranjos demicrolentes esféricas. As exibições holográficas setornaram prevalecentes para uso com cartões de crédito,carteiras de motorista e etiquetas de roupas.
Um exemplo de uma estrutura lenticular para segurançade documento é mostrado na Patente U.S. N° 4.892.336 deKaule e cols., dirigida a um fio de segurança paraembutimento em um documento para a provisão de medidasantifalsificação. O fio de segurança é transparente, tendoum padrão impresso em um lado, no lado oposto, umaestrutura de lente lenticular coordenada com o padrãoimpresso. A estrutura de lente lenticular é descrita comocompreendida por uma pluralidade de lentes cilíndricasparalelas ou, alternativamente, lentes esféricas ou em favode mel.
A Patente U.S. N° 5.712.731 de Drinkwater e cols.mostra um dispositivo de segurança que inclui um arranjo demicroimagens acopladas a um arranjo de microlentessubstancialmente esféricas. As lentes também podem serlentes astigmáticas. Cada uma das lentes tipicamente é de50 a 250 um e com um comprimento focai tipicamente de 200um.
Todas estas abordagens sofrem de inconvenientessimilares. Elas resultam em uma estrutura relativamenteespessa que não é particularmente adequada para uso comautenticação de documento. Seu uso de lentes cilíndricas ouesféricas prove um campo estreito de visão resultando emimagens pouco definidas e requerendo um alinhamento exato edifícil do ponto focai das lentes com ás imagensassociadas. Adicionalmente, elas não provaram serparticularmente efetivas como medidas de segurança ouantifalsificação.
Tendo em vista estas e outras deficiências, existe umanecessidade na indústria de materiais óticos seguros evisualmente únicos que possam facilitar uma autenticaçãoevidente de papel-moeda, documentos, artigos fabricados eprodutos para materiais óticos que provejam melhoria visualde artigos fabricados, produtos e embalagens.Sumário
A presente exposição se refere a um sistema deapresentação de imagem, tal como um sistema de apresentaçãode microimagem. Por exemplo, em uma forma, um sistema deimagem ótica sintético pode ser provido, que inclui umarranjo de elementos de focalização e um sistema de imagemque inclui ou é formado a partir de um arranjo ou padrão deelementos de ícone microestruturados, tais como aquelesdescritos abaixo, onde os elementos de íconemicroestruturados são projetados para coletivamenteformarem uma imagem ou uma certa informação desejada, eonde o arranjo de elementos de focalização e o sistema deimagem cooperam, por exemplo, através de um acoplamentoótico, para a formação de uma imagem ótica sintética, cujaimagem pode ser opcionalmente magnifiçada. Em uma outraforma, um sistema de apresentação de imagem é provido, queinclui ou é formado por um arranjo ou padrão de elementosde ícone microestruturados, tais como aqueles descritosabaixo, onde os elementos de ícone microestruturados sãoprojetados para formarem coletivamente uma imagem ou umacerta informação selecionada, e onde o sistema de imagem éprojetado para ser independente e ser a imagem vista ou ainformação lida pelo uso de um dispositivo de magnificação,tal como uma lente de aumento ou um microscópio, que éprovido separadamente do sistema de imagem.
A presente exposição também se refere a um material defilme que utiliza um arranjo bidimensional regular delentes não cilíndricas para aumento das microimagens,denominadas ícones aqui, e para a formação de uma imagemmagnificada sinteticamente através da performance unida deuma multiplicidade de lentes individuais/sistemas de imagemde ícone. As imagens magnifiçadas sinteticamente e o fundocircundando-as podem ser sem cores ou coloridas, e qualquerum dentre ou ambos as imagens e o fundo circundando-aspodem ser transparentes, translúcidos, pigmentados,fluorescentes, fosforescentes, exibir uma cor variáveloticamente, metalizados ou substancialmenteretrorreflexivos. O material exibindo as imagens coloridasem um fundo transparente ou tingido é particularmente bemadequado para uso em combinação com uma informação impressasubjacentes. Quando um pedaço desse material é aplicadosobre a informação impressa, a informação impressa e asimagens são vistas ao mesmo tempo em uma relação demovimento espacial ou dinâmica umas com as outras. Ummaterial deste tipo também pode ser sobreimpresso, isto é,ter uma impressão aplicada à superfície mais superior(lente) do material. Alternativamente, o material exibindoimagens coloridas (de qualquer cor, incluindo branco epreto) em um fundo translúcido ou substancialmente opaco decor diferente é particularmente bem adequado para usoindependente ou com uma informação sobreimpressa, não emcombinação com uma informação impressa subjacente.
A magnitude da magnificação sintética obtida pode sercontrolada pela seleção de vários fatores, incluindo o graude 'inclinação' entre os eixos geométricos de simetria doarranjo de lentes e os eixos geométricos de simetria doarranjo de ícone. Arranjos periódicos regulares possuemeixos geométricos de simetria que definem linhas em tornodo que o padrão poderia ser refletido, sem mudança dageometria básica do padrão, que no ideal de arranjos são deextensão infinita. Um arranjo quadrado, por exemplo, podeser refletido cerca de qualquer diagonal de qualquerquadrado, sem mudança da orientação relativa do arranjo: seos lados dos quadrados forem alinhados com os eixos x e ydo plano, então, os lados dos quadrados ainda estarãoalinhados com aqueles eixos geométricos após uma reflexão,com a hipótese que todos os lados sejam idênticos eindistinguíveis. Nós nos referimos a esses arranjos comotendo simetria rotacional ou como sendo rotativamentesimétricos.
Ao invés de espelhar o arranjo quadrado, o arranjopode ser rodado através de um ângulo igual ao ângulo entreos eixos geométricos de simetria do mesmo tipo. No caso deum arranjo quadrado, o arranjo pode ser girado através deum ângulo de 9 0 graus, o ângulo entre as diagonais, para sechegar a uma orientação de arranjo a qual sejaindistinguível do arranjo original. De modo similar, umarranjo de hexagonos regulares pode ser espelhado ou rodadocerca de vários eixos geométricos de simetria, incluindo as"diagonais" do hexágono (as linhas conectando vérticesopostos), ou "divisores de ponto médio" (linhas que fazem aconexão entre os pontos centrais de faces em lados opostosdo hexágono). O ângulo entre os eixos geométricos desimetria de qualquer tipo é de sessenta graus (60°) eresulta em uma orientação de arranjo que é indistinguívelda orientação original.
Se um arranjo de lente e um arranjo de ícone foreminicialmente dispostos com suas dimensões planas definindoseu respectivo plano x-y, um dos eixos geométricos desimetria sendo escolhido para representar o eixo x doprimeiro arranjo, o tipo correspondente de eixo geométricode simetria (por exemplo, o eixo geométrico de simetria dadiagonal) sendo escolhido para representar o eixo x dosegundo arranjo, com os dois arranjos separados por umadistância substancialmente uniforme na direção de eixo z,então, os arranjos serão ditos como tendo uma inclinaçãonula, se os eixos x dos arranjos parecerem ser paralelos umao outro, quando os arranjos forem vistos ao longo dadireção do eixo z. No caso de arranjos hexagonais, umarotação de um arranjo através de um ângulo de 6 0 graus, oumúltiplos do mesmo, coloca o arranjo em alinhamento denovo, de modo que não haja uma inclinação, exatamente comose não houvesse uma inclinação para uma rotação de 90graus, ou múltiplos da mesma, no caso de arranjosquadrados. Qualquer desalinhamento angular entre os eixos xque seja diferente destas "rotações de inclinação nula" édenominado a inclinação. Uma inclinação pequena, tal comode 0,06 graus, pode criar uma grande magnificação de maisde l.OOOx, e uma inclinação grande, tal como de 20 graus,produz uma magnificação pequena, potencialmente tão pequenaquanto lx. Outros fatores, tais como as escalas relativasdos dois arranjos e o F# da lente, podem afetar amagnificação da imagem simétrica, bem como sua rotação,movimento ortoparalático e profundidade visual aparente.
Há vários efeitos visuais distintos que podem serprovidos pelo presente material (subseqüentemente referidocomo "Unison" para o material em geral, ou pelos nomes"Unison Motion", "Unison Deep", "Unison SuperDeep", "UnisonFloat", "Unison SuperFloat", "Unison Levitate", "UnisonMorph", e "Unison 3-D" para o material Unison apresentandoesses respectivos efeitos), e suas várias modalidadesproduzindo cada um destes efeitos, geralmente descritoscomo se segue:
O Unison Motion apresenta imagens que mostram ummovimento ortoparalático (OPM) - quando o material éinclinado, as imagens se movem em uma direção de inclinaçãoque parece ser perpendicular à direção prevista por umaparalaxe normal. Unison Deep e Unison SuperDeep apresentamimagens que parecem se apoiar em um plano espacial que évisualmente mais profundo do que a espessura do material.Unison Float e Unison SuperFloat apresentam imagens queparecem se apoiar em um plano espacial que está a umadistância acima da superfície do material; e UnisonLevitate apresenta imagens que oscilam de Unison Deep (ouSuperDeep) para Unison Float (ou SuperFloat) conforme omaterial for rodado através de um dado ângulo (por exemplo,90 graus) , então, retornando para Unison Deep (ouSuperDeep) de novo, conforme o material for adicionalmenterodado pela mesma quantidade. Unison Morph apresentaimagens sintéticas que mudam de forma, formato ou tamanho,conforme o material for rodado ou visto a partir de pontosde vista diferentes. O Unison 3-D apresenta imagens quemostram uma estrutura tridimensional de larga escala, talcomo uma imagem ou uma face.
Os múltiplos efeitos do Unison podem ser combinados emum filme, tal como um filme que incorpore múltiplos planosde imagem de Unison Motion que podem ser diferentes naforma, na cor, na direção de movimento e na magnif icação.Um outro filme pode combinar um plano de imagem de UnisonDeep e um plano de imagem de Unison Float, enquanto aindaum outro filme pode ser projetado para combinar camadas deUnison Deep, Unison Motion e Unison Float, na mesma cor ouem cores diferentes, aquelas imagens tendo os mesmos oudiferentes elementos gráficos. A cor, o design gráfico, oefeito ótico, a magnificação e outros elementos visuais demúltiplos planos de imagem são largamente independentes;com poucas exceções, os planos destes elementos visuaispodem ser combinados de formas arbitrárias.
Para muitas aplicações de papel-moeda, documento esegurança de produto, é desejável que a espessura total dofilme seja menor do que 50 mícrons (também referido aquicomo "u" ou "um") , por exemplo, menor do que cerca de 45mícrons, e, como um exemplo adicional, na faixa de cerca de10 mícrons a cerca de 40 mícrons. Isto pode ser realizado,por exemplo, através do uso de elementos de focalizaçaotendo um diâmetro de base efetivo de menos de 50 mícrons,como um exemplo adicional de menos de 30 mícrons e aindacomo um exemplo adicional, de cerca de 10 mícrons a cercade 30 mícrons. Como outro exemplo, um elemento defocalizaçao tendo um comprimento focai de menos de cerca de40 mícrons e, como um exemplo adicional tendo umcomprimento focai de cerca de 10 a menos de cerca de '30mícrons, pode ser usado. Em um exemplo particular, oselementos de focalizaçao tendo um diâmetro de base de 35mícrons e um comprimento focai de 3 0 mícrons podem serusados. Uma modalidade alternativa híbrida de refrativa /difrativa pode ser feita tão fina quanto 8 mícrons.
Os filmes aqui são altamente resistentes àfalsificação por causa de sua estrutura de camada múltiplacomplexa e de seus elementos de alta razão de aspecto quenão são receptivos a uma reprodução pelos sistemas defabricação comumente disponíveis.
Assim, o presente sistema prove um sistema microóticopreferencialmente na forma de um filme de polímero tendouma espessura que, quando vista a olho nu na luz refletivaou transmitida projeta uma ou mais imagens que:
i. mostram movimento ortoparalático (Unison Motion);
ii. parecem ficar em um plano espacial mais profundodo que a espessura do filme de polímero (Unison Deep eUnison SuperDeep);
iii. parecem ficar em um plano espacial acima do filmede polímero (Unison Float e Unison SuperFloat);
iv. oscilam entre um plano espacial mais profundo doque a espessura do filme de polímero e um plano espacialacima da superfície do filme, conforme o filme for rodadode forma azimutal (Unison Levitate);
v. transformam-se de uma forma, um formato, umtamanho, uma cor (ou alguma combinação destas propriedades)em uma forma, um formato, um tamanho, uma cor diferente (oualguma combinação destas propriedades) (Unison Morph); e/ou
vi. parecem ter uma tridimensionalidade realística(Unison 3-D).
Um sistema microótico de magnificação sintético émostrado, que pode servir, por exemplo, como um dispositivode segurança ou de autenticação, compreendendo:
(a) uma microimagem compreendida por um arranjo planoperiódico rotativo em termos de simetria de uma pluralidadede ícones de imagem tendo um eixo geométrico de simetria emseu plano; e
(b) um arranjo plano periódico de uma pluralidade deelementos de focalização de ícone de imagem tendo umasimetria rotacional e uma periodicidade substancialmentecorrespondente à simetria rotacional e à periodicidade doarranjo de microimagem e tendo um eixo geométrico desimetria em seu plano, o eixo geométrico de simetria doarranjo de elementos de focalização de ícone de imagemtendo um ângulo selecionado com respeito ao eixo geométricode simetria correspondente do arranjo plano de microimagem,os elementos de focalização de ícone de imagem incluindoelementos de focalização tendo um diâmetro efetivo de menosde 50 mícrons ou sendo elementos de focalização de zonamúltipla de base poligonal, onde o plano dos elementos defocalização de ícone de imagem é disposto substancialmenteparalelo ao plano dos ícones de imagem a uma distânciasuficiente dos elementos de focalizaçao de imagem para aformação de uma imagem sintética dos ícones de imagem. Osistema microótico de magnificação sintético dareivindicação 1, onde os elementos de focalizaçao sãoselecionados a partir do grupo que consiste em lentes nãocilíndricas e refletores de focalizaçao não cilíndricos ecombinações dos mesmos.
Em uma outra modalidade, um método de produção de umsistema microótico de magnificação sintético e um métodopara produção de um dispositivo de segurança de documento,cada um compreendendo as etapas de:
(a) provisão de uma microimagem compreendida por umarranjo plano simétrico periódico rotativo de umapluralidade de ícones de imagem tendo um eixo geométrico desimetria em seu plano; e
(b) provisão de um arranjo plano periódico de umapluralidade de elementos de focalizaçao de ícone de imagemtendo uma simetria rotacional e uma periodicidadesubstancialmente correspondentes à simetria rotacional e àperiodicidade de arranjo de microimagem e tendo um eixogeométrico de simetria em seu plano, o eixo geométrico desimetria do arranjo de elementos de focalizaçao de ícone deimagem tendo um ângulo selecionado com respeito ao eixogeométrico de simetria correspondente do arranjo plano demicroimagem, os elementos de focalizaçao de ícone de imagemincluindo elementos de focalizaçao tendo um diâmetroefetivo de menos de 50 mícrons; e
(c) disposição do plano de elementos de focalizaçao deícone de imagem substancialmente paralelo ao plano deícones de imagem a uma distância suficiente para que oselementos de focalização formem uma imagem sintética dosícones de imagem.
Ainda em uma outra modalidade, um método de controlede efeitos óticos em um sistema microótico de magnificaçãosintético ou em um dispositivo de segurança ou autenticaçãoé mostrado, os efeitos óticos incluindo efeitos demovimento, magnificação, efeitos de profundidade visual oucombinações dos referidos efeitos, o método compreendendoas etapas de:
(a) provisão de uma microimagem compreendida por umarranjo plano simétrico em termos rotativos de umapluralidade de ícones de imagem tendo um eixo geométrico desimetria em seu plano e tendo um período de repetiçãoselecionado para os ícones de imagem;
(b) provisão de um arranjo plano de uma pluralidade deelementos de focalização de ícone de imagem tendo umasimetria rotacional substancialmente correspondente àsimetria rotacional do arranjo de microimagem e tendo umeixo geométrico de simetria em seu plano, o eixo geométricode simetria do arranjo de elementos de focalização de íconede imagem tendo um ângulo selecionado com respeito ao eixogeométrico de simetria correspondente do arranjo plano demicroimagem, e tendo um período de repetição selecionadopara os elementos de focalização, os elementos defocalização de ícone de imagem incluindo elementos defocalização tendo um diâmetro efetivo de menos de 50mícrons e sendo elementos de focalização de zona múltiplade base poligonal; e
(c) disposição do plano dos elementos de focalizaçãode ícone de imagem substancialmente paralelo ao plano dosícones de imagem a uma distância suficiente para que oselementos de focalizaçao de imagem formem uma imagemsintética dos ícones de imagem;
(d) no qual a relação do período de repetição dosícones de imagem para o período de repetição dos elementosde focalizaçao é selecionada a partir do grupo que consisteem menos de 1, substancialmente igual ale maior do que 1,e selecionando se o eixo geométrico de simetria do arranjoplano periódico de microimagem e o eixo geométrico desimetria correspondente do arranjo plano periódico deelementos de focalizaçao de ícone de imagem estão alinhadosou desalinhados.
Em um exemplo de modalidade adicional, um ícone deimagem para uso em um sistema microótico sintético émostrado, o sistema microótico de magnificação sintéticoincluindo:
(a) uma microimagem compreendida por um substrato quetem um arranjo plano de uma pluralidade de ícones deimagem; e
(b) um arranjo plano de elementos de focalizaçao deícone de imagem, onde o arranjo plano de elementos defocalizaçao de ícone de imagem é disposto em relação aoarranjo plano de ícones de imagem a uma distância e de umamaneira suficiente para que os elementos de focalizaçao deimagem formem uma imagem sintética dos ícones de imagem;
os ícones de imagem incluindo ícones de imagemformados como recessos no substrato, os recessos formandovazios que são opcionalmente preenchidos com um materialprovendo um contraste com o substrato.Um sistema microótico de magnificação sintético oudispositivo de segurança de documento e métodos defabricação dos mesmos também são mostrados, compreendendo:
(a) uma microimagem compreendida por um arranjo planode uma pluralidade de ícones de imagem; e
(b) um arranjo plano de elementos de focalização deícone de imagem, os elementos de focalização incluindoelementos de focalização que são elementos de focalizaçãode zona múltipla de base poligonal.
Ainda, um fio de segurança ou de autenticação émostrado, que compreende:
(a) um material que tem um arranjo periódico demicroimagens ou ícones compreendendo recessos preenchidosformados no material;
(b) um arranjo periódico de elementos demicrofocalização de zona múltipla não cilíndrico, de campoplano, asférico ou de base poligonal dispostos a umadistância suficiente para que os elementos de focalizaçãoformem uma imagem sintética das microimagens ou ícones,onde os elementos de microfocalização incluindo elementosde focalização têm um diâmetro de base que varia de cercade 20 a cerca de 3 0 mícrons; e
(c) uma camada de selagem ou obscurecimento pigmentadaou metálica cobrindo o arranjo de microimagens ou ícones.
Um dispositivo de segurança de documento ou fio desegurança, particularmente para uso em papel-moeda, émostrado compreendendo:
(a) uma microimagem compreendida por um arranjo planosimétrico em termos de rotação periódico de uma pluralidadede ícones de imagem tendo um eixo geométrico de simetria emseu plano; e
(b) um arranjo plano periódico de uma pluralidade deelementos de focalização de icone de imagem tendo umasimetria rotacional e uma periodicidade substancialmentecorrespondentes à simetria rotacional e à periodicidade doarranjo de microimagem e tendo um eixo geométrico desimetria em seu plano, o eixo geométrico de simetria doarranjo de elementos de focalização de icone de imagemtendo um ângulo selecionado com respeito ao eixo geométricode simetria correspondente do arranjo plano de microimagem,os elementos de focalização de icone de imagem incluindoelementos de focalização tendo um diâmetro externo efetivode menos de 50 mícrons ou sendo elementos de focalização dezona múltipla de base poligonal, onde o plano dos elementosde focalização de icone de imagem é dispostosubstancialmente paralelo ao plano dos ícones de imagem auma distância suficiente para que os elementos defocalização formem uma imagem sintética dos ícones deimagem.
E um sistema ótico de magnificação sintético e desegurança é mostrado compreendendo uma imagem e umapluralidade de elementos de focalização de imagem, oselementos de focalização e a imagem dispostos em um planoem relação um ao outro, onde, quando o sistema é inclinadocerca de ume gerenciador substancialmente paralelo ao planodo sistema, a imagem sintética parece se mover em umadireção paralela ao eixo geométrico de inclinação.
A presente exposição ainda prove um sistema microóticode magnificação sintético e um método de fabrico do mesmo,compreendendo:(a) um ou mais espaçadores óticos;
(b) uma microimagem compreendida por um arranjo planoperiódico de uma pluralidade de ícones de imagem tendo umeixo geométrico de simetria cerca de pelo menos um de seuseixos geométricos planos, e posicionada em ou próxima doespaçador ótico; e
(c) um arranjo plano periódico de elementos defocalizaçao de ícone de imagem tendo um eixo geométrico desimetria em torno pelo menos de um de seus eixosgeométricos planos, o eixo geométrico de simetria sendo omesmo eixo geométrico plano que aquele do arranjo plano demicroimagem, cada elemento de focalizaçao sendo um elementode focalizaçao de zona múltipla de base poligonal, umalente provendo um campo aumentado de visão pela largura doícone de imagem associado, de modo que as bordasperiféricas do ícone de imagem associado não saiam davisão, ou um elemento de focalizaçao asférico que tem umdiâmetro efetivo de menos de 50 mícrons.
O sistema pode incluir um ou mais dos efeitosmencionados anteriormente. Um método é provido, pelo qualos referidos efeitos podem ser seletivamente incluídos nosistema.
A presente exposição ainda prove um dispositivo desegurança adequado para pelo menos uma incorporação parcialem ou sobre, e para uso no ou em associação com umdocumento de segurança, um rótulo, uma fita de rasgar, umdispositivo de indicação de violação, um dispositivo deselagem ou outro dispositivo de autenticação ou segurança,o qual compreende pelo menos um sistema microótico,conforme definido acima. Mais particularmente, a presenteexposição prove um dispositivo de documento de segurança eum método de fabrico do mesmo, compreendendo:
(a) um ou mais espaçadores óticos;
(b) uma microimagem compreendida por um arranjo planoperiódico de uma pluralidade de icones de imagem tendo umeixo geométrico de simetria cerca de pelo menos um de seuseixos geométricos planos, e posicionada em ou próxima doespaçador ótico; e
(c) um arranjo plano periódico de elementos defocalização de ícone de imagem tendo um eixo geométrico desimetria em torno pelo menos de um de seus eixosgeométricos planos, o eixo geométrico de simetria sendo omesmo eixo geométrico plano que aquele do arranjo plano demicroimagem, cada elemento de focalização sendo um elementode focalização de zona múltipla de base poligonal, umalente provendo um campo aumentado de visão pela largura doícone de imagem associado, de modo que as bordasperiféricas do ícone de imagem associado não saiam davisão, ou um elemento de focalização asférico que tem umdiâmetro efetivo de menos de 50 mícrons.
Adicionalmente, a presente exposição prove umdispositivo de melhoria visual o qual compreende pelo menosum sistema microótico, conforme definido acima e tendo osefeitos descritos acima para melhoria visual de roupas,produtos para a pele, documentos, matéria impressa, artigosfabricados, embalagem, expositores de ponto de compra,publicações, dispositivos de propaganda, artigosesportivos, documentos financeiros e cartões de transação,e todos os outros artigos.
Também é provido um documento de segurança ou rótulotendo pelo menos um dispositivo de segurança, conformedefinido acima, pelo menos parcialmente embutido ali e/oumontado nele.
Outros recursos e vantagens da presente exposiçãoserão evidentes para alguém de conhecimento comum a partirda descrição detalhada a seguir e dos desenhos associados.
Outros sistemas, dispositivos, métodos, recursos evantagens serão ou se tornarão evidentes para alguém comconhecimento na técnica mediante um exame dos desenhos aseguir e da descrição detalhada. Pretende-se que todosesses sistemas adicionais, métodos, recursos e vantagenssejam incluídos nesta descrição, estejam no escopo dapresente exposição e sejam protegidos pelas reivindicaçõesassociadas.
A menos que definido de outra forma, todos os termostécnicos e científicos usados aqui têm o mesmo significadoque o comumente entendido por alguém de conhecimento comumna técnica à qual a invenção se refere. Todas aspublicações, pedidos de patente, patente e outrasreferências mencionados aqui são incorporados comoreferência em sua totalidade. No caso de conflito, opresente relatório descritivo, incluindo definições,controlará. Além disso, os materiais, métodos e exemplossão ilustrativos apenas e não são pretendidos para seremlimitantes.
Breve Descrição das Figuras:
Muitos aspectos da exposição podem ser mais bementendidos com referência aos desenhos. Os componentes nosdesenhos não estão necessariamente em escala, a ênfasesendo posta, ao invés disso, na ilustração clara dosprincípios da presente exposição. Mais ainda, nos desenhos,números de referência iguais designam partescorrespondentes por todas as várias vistas.
A Fig. Ia é uma seção transversal de um sistemamicroótico exemplificando uma modalidade da presenteexposição provendo um movimento ortoparalatico das imagensdo sistema.
A Fig. lb é uma vista em corte isométrica damodalidade da Fig. Ia.
A Fig. 2a ilustra um efeito de movimento de imagemsintética ortoparalatico da modalidade das Fig. la-b.
As Fig. 2b a c ilustram os efeitos visuais dasmodalidades Deep e Float do presente sistema.
As Fig. 2d a f ilustram os efeitos visuais obtidospela rotação de uma modalidade Levitate do presentesistema.
As Fig. 3a a i são vistas planas que mostram váriasmodalidades e fatores de preenchimento de padrõesdiferentes de arranjos bidimensionais simétricos de lentesdo presente sistema.
A Fig. 4 é um gráfico que ilustra diferentescombinações de efeitos de modalidade Deep, Unison, Float eLevitate produzidos por uma variação da relação de períodode elemento de ícone/período de lente.
As Fig. 5a a c são vistas planas que ilustram como amagnificação sintética dos ícones de imagem pode sercontrolada pelo ângulo relativo entre os eixos geométricosde arranjo de lente e de arranjo de ícone do presentesistema.
As Fig. 6a a c são vistas planas que ilustram umefeito de transmutação de imagens sinteticamentemagnifiçadas do presente sistema.
As Fig. 7a a c são seções transversais mostrandovárias modalidades da camada de ícone do presente sistema.
As Fig. 8a a b são vistas planas que ilustrammodalidades de ícone 'positivo' e 'negativo'.
A Fig. 9 é uma vista em seção transversal que ilustrauma modalidade de um material de nível múltiplo para acriação de regiões de uma imagem magnificada sinteticamentetendo propriedades diferentes.
A Fig. 10 é uma vista em seção transversal que ilustrauma outra modalidade de um material de nível múltiplo paraa criação de regiões de uma imagem magnificadasinteticamente tendo propriedades diferentes.
As Fig. 11a a b são vistas em seção transversal quemostram modalidades de ótica refletiva e ótica estenopeicado presente sistema.
As Fig. 12a a b são vistas em seção transversalcomparando as estruturas de uma modalidade de material todorefrativo com uma modalidade híbrida de material refrativo/ reflexivo.
A Fig. 13 é uma vista em seção transversal que mostra,descascar para revelar', uma modalidade de material deindicação de violação.
A Fig. 14 é uma vista em seção transversal queilustra, 'descascar para mudar', uma modalidade de materialde indicação de violação de.
As Fig. 15a a d são vistas em seção transversal quemostram várias modalidades de sistemas de dois lados.
As Fig. 16a a f são vistas em seção transversal evistas planas correspondentes ilustrando três métodosdiferentes para a criação de uma escala de cinza ou padrõesde elemento de ícone e imagens magnificadas sinteticamentesubseqüentes pelo presente sistema.
As Fig. 17a a d são vistas em seção transversal quemostram o uso do presente sistema em conjunto com umainformação impressa.
As Fig. 18a a f são vistas em seção transversal queilustram a aplicação do presente sistema a, ou umaincorporação em vários substratos e em combinação com umainformação impressa.
As Fig. 19a a b são vistas em seção transversalcomparando o campo de visão em foco de uma lente esféricacom aquele de uma lente asférica de campo plano, quandocada uma for incorporada no presente sistema.
As Fig. 20a a c são vistas em seção transversal queilustram dois benefícios de utilidade, os quais resultam douso de uma camada de ícone espessa no presente sistema.
A Fig. 21 é uma vista plana que mostra a aplicação dopresente sistema a um papel-moeda como um fio de segurança"em janela".
A Fig. 22 ilustra a modalidade de movimentoortoparalático do presente sistema em relação a um fio desegurança "em janela".
A Fig. 23 ilustra uma autotipia de uma imagemsintética do presente sistema.
A Fig. 24a ilustra o uso do presente sistema para acriação de imagens sintéticas combinadas que são menores nadimensão do que o menor recurso das imagens sintéticasindividuais.A Fig. 24b ilustra o uso do presente sistema para acriação de padrões estreitos de espaços entre elementos deimagem de ícone.
A Fig. 25 ilustra a incorporação de uma informaçãooculta encoberta em imagens de ícone do presente sistema.
A Fig. 26 ilustra a criação de imagens plenamentetridimensionais com o presente sistema.
A Fig. 27 ilustra o método de projeto de imagens deícone para a modalidade tridimensional da Fig. 26.
A Fig. 28 ilustra a imagem de ícone resultante dométodo da Fig. 27.
A Fig. 2 9 ilustra como o método da Fig. 27 pode seraplicado a uma imagem sintética tridimensional complexa.
A Fig. 3 0 ilustra as propriedades focais de zonacentral de uma lente multizonal de base hexagonal deexemplo tendo um diâmetro efetivo de 28 mícrons.
A Fig. 31 ilustra as propriedades focais de zonacentral de uma lente esférica tendo um diâmetro de 28mícrons.
A Fig. 32 ilustra a performance das zonas laterais dalente hexagonal da Fig. 30.
A Fig. 33 ilustra a performance das zonas externas dalente esférica da Fig. 31.
As Fig. 34a, b ilustram modalidades alternativas deelementos de ícone microestruturados.
As Fig. 35a, b ilustram os elementos de íconemicroestruturados das Fig. 34a, b ainda incluindo ummaterial de revestimento.
As Fig. 36a, b ilustram os elementos de íconemicroestruturados das Fig. 34a, b ainda incluindo ummaterial de revestimento laminado.
As Fig. 3 7a a c ilustram os elementos de íconepositivos e negativos.
As Fig. 38a a c ilustram os elementos de íconemicroestruturados preenchidos e revestidos.
As Fig. 3 9a a c ilustram a aplicação e a combinação demateriais de revestimento padronizados aos elementos deícone microestruturados das Fig. 34a, b.
As Fig. 4 0a a c ilustram o uso de um material derevestimento padronizado para a criação de elementos deícone microestruturados.
As Fig. 41a, b ilustram uma modalidade de "tranca echave" do sistema microótico mostrado aqui.
A Fig. 42 ilustra uma modalidade alternativa damodalidade de "tranca e chave" da Fig. 41.
A Fig. 43 ilustra uma modalidade adicional damodalidade de "tranca e chave" da Fig. 41.
As Fig. 44a, b ilustram uma modalidade imersível dosistema microótico mostrado aqui.
As Fig. 45a, b ilustram uma modalidade alternativa damodalidade imersível das Fig. 44a, b.
A Fig. 4 6 ilustra uma modalidade do presente sistemamicroótico dependente de um ângulo de visualizaçãoazimutal.
A Fig. 47 ilustra uma modalidade alternativa dosistema microótico da Fig. 46.
As Fig. 48a a f ilustram um método de criação deelementos de ícone microestruturados preenchidos para usoem uma modalidade do presente sistema microótico.
Descrição Detalhada das ModalidadesUma referência é feita, agora, em detalhes, àdescrição das modalidades, conforme ilustrado nas figuras.Embora várias modalidades sejam descritas em relação aestas figuras, não há intenção de limitar a invenção àmodalidade ou às modalidades mostradas aqui. Ao contrário,a intenção é cobrir todas as alternativas, modificações eequivalentes.
No interesse da brevidade e para se evitaremexplicações repetitivas, todas as referências subseqüentesaos termos a seguir são para serem entendidas como aquidefinidas, explicadas e detalhadas. Por conveniência, ostermos definidos são subseqüentemente impressos em negritoquando de sua primeira instância de uso na descrição de umamodalidade em particular.
Material de preenchimento de ícone - qualquer materialusado para preenchimento de elementos de íconemicroestruturados. Um material de preenchimento de íconepode ser um gás, um líquido, gel, pó, sólido, uma emulsão,uma suspensão, um material compósito e combinações dosmesmos. O material de preenchimento de ícone tipicamenteprove algumas propriedades que são diferentes de formamensurável ou detectável do material de camada de íconecircundante. Estas propriedades diferentes podem proverefeitos óticos, ou elas podem prover propriedades quepermitam uma detecção de não contato ou uma autenticação domaterial, ou ambas. As combinações de materiais podem serusadas para materiais de preenchimento de ícone para aprovisão de uma multiplicidade de propriedades de elementode ícone desejáveis.
As propriedades de material de materiais depreenchimento de ícone que podem produzir os efeitos óticosdesejáveis incluem, mas não se limitam a: transparência,opacidade, índice de refração, dispersão cromática,propriedades de dispersão, perolescência (medida de brilhoperolado), opalescência, iridescência, reflexão de cor eabsorção de cor, refletividade, propriedades de polarizaçãolinear, circular e elíptica, propriedades de Raman ou deRayleigh, rotação ótica, fluorescência, luminescência,fosforescência, efeitos de dois fótons, termocromicidade,piezocromicidade, fotocromicidade, triboluminescência,eletroluminescência, eletrocromicidade e
magnetocromicidade. Os materiais de preenchimento de íconepodem obter estas propriedades como materiais puros ou comomisturas, compostos, suspensões ou outras combinações deuma multiplicidade de materiais.
As propriedades de material de materiais depreenchimento de ícone que podem produzir as propriedadesde detecção de não contato ou autenticação incluem, mas nãose limitam a: reatividade magnética, magnetização,separação de carga elétrica, reatividade elétrica,condutividade elétrica, condutividade térmica, resistênciadielétrica, fluorescência, luminescência, fosforescência,efeitos de dois fótons, ressonância magnética nuclear,transparência, opacidade, índice de refração, dispersãocromática, propriedades de dispersão, perolescência (medidade brilho perolado), opalescência, iridescência, reflexãode cor e absorção de cor, refletividade, propriedades depolarização linear, circular e elíptica, propriedades deRaman ou de Rayleigh, radioatividade, radioativação,rotação ótica, fluorescência, luminescência,fosforescência, efeitos de dois fótons, termocromicidade,piezocromicidade, fotocromicidade, triboluminescência,eletroluminescência, eletrocromicidade emagnetocromicidade.
O material de preenchimento de ícone preferencialmentepode incluir um material carreador, tal como um monômero,um oligômero, ou materiais de polímero, e combinações dosmesmos, que é curado em solvente, curado termicamente,curado com oxidação, curado com reação ou curado comradiação. Um exemplo de fotopolímero curado com radiação éo fotopolímero U107 da Lord Industries.
As propriedades de detecção de não contato e deautenticação de não contato óticas do material carreador depreenchimento de ícone podem ser modificadas pela misturaou combinação dele com qualquer um dos seguintes (porexemplo, mas não se limitando a estes materiais): corantes,agentes de coloração, pigmentos, materiais em pó, tintas,minerais em pó, materiais e partículas magnéticos,materiais e partículas magnetizados, materiais e partículasreativos magneticamente, fósforos, cristais líquidos,polímeros de cristal líquido, negro de carvão ou outrosmateriais de absorção de luz, dióxido de titânio ou outrosmateriais de dispersão de luz, cristais fotônicos, cristaisnão lineares, nanopartículas, nanotubos, "buckeyballs"(nanoesferas de carbono), "buckeytubes" (nanotubos decarbono), materiais orgânicos, materiais perolescentes,pérolas em pó, materiais de interferência de camadamúltipla, materiais opalescentes, materiais iridescentes,materiais ou pós de índice de refração baixo, materiais oupós de índice de refração alto, pó de diamante, materiaisde cor estruturais, materiais de polarização, materiais derotação de polarização, materiais fluorescentes, materiaisfosforescentes, materiais termocrômicos, materiaispiezocrômicos, materiais fotocrômicos, materiaistriboluminescentes, materiais eletroluminescentes,materiais eletrocrômicos, materiais e partículasmagnetocrômicos, materiais radioativos, materiaisradioativáveis, materiais de separação de carga deeletreto, combinações dos mesmos. Um material depreenchimento de ícone de exemplo inclui um carreador defotopolímero, tal como o U107 da Lord Industries, que émoído com um pó de pigmento de submícron para a formação deuma "tinta" espessa.
Outras propriedades, materiais, métodos, meios ecombinações dos mesmos não explicitamente ensinados aquisão entendidos como estando incluídos no escopo destainvenção, já que eles seriam óbvios para um trabalhadorversado na técnica.
Material de revestimento - qualquer material usadopara o revestimento de uma camada de ícone ou de ummaterial de preenchimento de ícone, ou para revestimento dequalquer camada de um sistema de magnificação de moiré,incluindo, mas não se limitando a, as lentes, o plano deícone, a camada de ícone, ou qualquer camada interna ouexterna às lentes, camada de ícone, substrato ou substratotransparente.
Os materiais de revestimento tipicamente provêemalgumas propriedades que podem ser detectadas diferentesdas propriedades dos outros materiais na camada de ícone,no material de preenchimento de ícone, substrato, substratotransparente ou camada de lente. Estas propriedadesdiferentes podem prover efeitos óticos ou eles podem proverpropriedades que permitem uma detecção ou autenticação denão contato do material, ou ambas. As combinações demateriais podem ser usadas para materiais de revestimentopara a provisão de uma multiplicidade de propriedades dematerial de revestimento desejáveis.
As propriedades de material de materiais derevestimento que podem produzir efeitos óticos desejáveisincluem, mas não estão limitadas a: transparência,opacidade, índice de refração, dispersão cromática,propriedades de dispersão, perolescência (medida de brilhoperolado), opalescência, iridescência, reflexão de cor eabsorção de cor, refletividade, propriedades de polarizaçãolinear, circular e elíptica, propriedades de Raman ou deRayleigh, rotação ótica, fluorescência, luminescência,fosforescência, efeitos de dois fótons, termocromicidade,piezocromicidade, fotocromicidade, triboluminescência,eletroluminescência, eletrocromicidade e
magnetocromicidade. Os materiais de revestimento podemobter estas propriedades como materiais puros ou comomisturas, compostos, suspensões ou outras combinações deuma multiplicidade de materiais.
Os métodos adequados para aplicação de materiais derevestimento dependem de muitos fatores, incluindo daspropriedades de material e da função desejada ou do efeitodo material. Metais, óxidos de metal, revestimentos desemicondutor e combinações dos mesmos podem ser aplicadospor reações de redução a úmido (como em uma prateação aúmido), deposição química, eletrodeposição, deposição comvapor, desintegração e deposição de catodo, aspersão deplasma, epitaxia de feixe molecular, estampagem a quente,transferência de folha, laminação ou outros meios adequadose bem conhecidos e combinações dos mesmos. Os materiais derevestimento que incorporam um material carreador liquidopodem ser aplicados por revestimento a úmido, aspersão,impressão, laminação, reação química na superfície deícone, jato de tinta, eletroimpressão, mergulho,revestimento com menisco, revestimento com onda,revestimento reativo e outros meios adequados e bemconhecidos e combinações dos mesmos. Os materiais derevestimento de filme ou à base de folha podem seraplicados por estampagem a quente, transferência de folha,laminação e outros meios adequados e bem conhecidos ecombinações dos mesmos.
Os materiais de revestimento preferencialmente podemser um metal evaporado ou desintegrado e depositado, taiscomo alumínio, ouro, ou prata, ou óxidos de metal, tal comooxido de índio - estanho ou oxido de ferro. Os materiais derevestimento incorporando um material de preenchimentopodem incluir, preferencialmente, um material carreador,tais como um monômero, um oligímero ou materiais depolímero, e combinações dos mesmos, que seja curado emsolvente, curado termicamente, curado com oxidação, curadocom reação ou curado com irradiação. Um fotopolímero curadocom radiação de exemplo é o fotopolímero U107 da LordIndustries.
As propriedades de detecção de não contato e deautenticação de não contato óticas de um material carreadorde revestimento podem ser modificadas pela mistura oucombinação dele com qualquer um dos seguintes (por exemplo,mas não limitando a estes materiais): corantes, agentes decoloração, pigmentos, materiais em pó, tintas, minerais empó, materiais e partículas magnéticos, materiais epartículas magnetizados, materiais e partículas reativosmagneticamente, fósforos, cristais líquidos, polímeros decristal líquido, negro de carvão ou outros materiais deabsorção de luz, dióxido de titânio ou outros materiais dedispersão de luz, cristais fotônicos, cristais nãolineares, nanopartículas, nanotubos, "buckeyballs"(nanoesferas de carbono), "buckeytubes" (nanotubos decarbono), materiais orgânicos, materiais perolescentes,pérolas em pó, materiais de interferência de camadamúltipla, materiais opalescentes, materiais iridescentes,materiais ou pós de índice de refração baixo, materiais oupós de índice de refração alto, pó de diamante, materiaisde cor estruturais, materiais de polarização, materiais derotação de polarização, materiais fluorescentes, materiaisfosforescentes, materiais termocrômicos, materiaispiezocrômicos, materiais fotocrômicos, materiaistriboluminescentes, materiais eletroluminescentes,materiais eletrocrômicos, materiais e partículasmagnetocrômicos, materiais radioativos, materiaisradioativáveis, materiais de separação de carga deeletreto, combinações dos mesmos. Um material depreenchimento de ícone de exemplo inclui um carreador def otopolímero, tal como o U107 da Lord Industries, que émoído com um pó de pigmento de submicron para a formação deuma "tinta" espessa.
Os materiais de revestimento também podem serselecionados para a provisão de propriedades físicas,químicas, mecânicas, "priming" (aplicação de camada debase), ou de promoção de adesão.
Outras propriedades, materiais, métodos, meios ecombinações dos mesmos não explicitamente ensinados aquisão entendidos como estando incluídos no escopo destainvenção, já que eles seriam óbvios para um trabalhadorversado na técnica.
Elemento de ícone positivo - um elemento gráfico de umdesenho de ícone ou padrão, onde padrões de objeto doelemento de ícone, tais como caracteres ou logotipos, sãopigmentados, coloridos, metalizados ou distinguidos, deoutra forma, do fundo do elemento de ícone. Em geral, noprocesso de fabricação, os padrões de objeto de um elementode ícone positivo obterão suas propriedades de distinçãoantes de quaisquer propriedades de distinção obtidas ouaplicadas ao fundo de um elemento de ícone positivo.
Imagem positiva - a imagem ou imagem sintética formadapelos elementos de ícone positivos.
Elemento de ícone negativo - um elemento gráfico de umdesenho de ícone ou padrão, onde o fundo do elemento deícone é pigmentado, colorido, metalizado ou distinguido deoutra forma dos padrões de objeto do elemento de ícone,tais como caracteres ou logotipos. Em geral, no processo defabricação, o fundo de um elemento de ícone negativo obterásuas propriedades de distinção antes de quaisquerpropriedades de distinção obtidas ou aplicadas aos padrõesde objeto de um elemento de ícone negativo.
Imagem negativa - a imagem ou imagem sintética formadapor elementos de ícone negativos.Padrões de objeto do/de um elemento de ícone - oselementos gráficos discretos e delimitados de um projeto oupadrão de ícone, tais como caracteres ou logotipos. Emgeral, os padrões de objeto de um elemento de íconepreferencialmente são delimitados por um, dois ou trêselementos de ícone ou padrões, mas podem ser delimitadoscom mais.
Fundo do/de um elemento de ícone - as regiões nãodelimitadas de um projeto de ícone ou padrão que circundamos padrões de objeto. Em geral, o fundo de um elemento deícone ou padrões é contínuo através de múltiplos elementosde ícone ou padrões.
Camada de ícone - uma camada substancialmente plana demicroimpressão que pode ser inicialmente aplicada a umaface de um substrato ou de um substrato transparente, oupode ser uma camada independente. Uma ampla variedade demateriais pode ser usada para a camada de ícone, incluindo,mas não se limitando a, polímeros de termofixação,polímeros termoformáveis, polímeros fundidos, polímerosfundidos reativos, polímeros curados com radiação,biopolímeros, gelatinas, amidos, açúcares, polímeros desilicone, filmes de polímero de dielétrico de camadamúltipla, polímeros fundidos com solvente, polímerosmoldados por compressão, polímeros moldados por injeção,polímeros em relevo, vidros, óxidos de metal, diamante,oxido de alumínio, fotopolímeros, fotorresistências,revestimentos impressos com tinta ou padronizados,revestimentos impressos com jato de tinta, revestimentoseletroimpressos e combinações dos mesmos.
Um material de camada de ícone de exemplo é umfotopolímero, tal como o fotopolímero U107 da LordIndustries. Uma camada de ícone pode ser um material únicoou pode incorporar corantes, agentes de coloração,pigmentos, materiais em pó, tintas, minerais em pó,materiais e partículas magnéticos, materiais e partículasmagnetizados, materiais e partículas magneticamentereativas, fósforos, cristais líquidos, polímeros de cristallíquido, negro de carvão ou outros materiais de absorção deluz, dióxido de titânio ou outros materiais de dispersão deluz, cristais fotônicos, cristais não lineares,nanopartículas, nanotubos, "buckeyballs" (nanoesferas decarbono), "buckeytubes" (nanotubos de carbono), materiaisorgânicos, materiais perolescentes, pérolas em pó,materiais de interferência de camada múltipla, materiaisopalescentes, materiais iridescentes, materiais ou pós deíndice de refração baixo, materiais ou pós de índice derefração alto, pó de diamante, materiais de corestruturais, materiais de polarização, materiais de rotaçãode polarização, materiais fluorescentes, materiaisfosforescentes, materiais termocrômicos, materiaispiezocrômicos, materiais fotocrômicos, materiaistriboluminescentes, materiais eletroluminescentes,materiais eletrocrômicos, materiais e partículasmagnetocrômicos, materiais radioativos, materiaisradioativáveis, materiais de separação de carga deeletreto, combinações dos mesmos, e outros materiaisadequados que podem melhorar ou alterar suas propriedadesóticas, elétricas, magnéticas, de ressonância magnéticanuclear e outras propriedades físicas.
Um material de camada de ícone de exemplo é ofotopolímero U107 da Lord Industries. Outras propriedades,materiais, métodos, meios e combinações dos mesmos nãoexplicitamente ensinados aqui são entendidos como estandoincluídos no escopo desta invenção, já que eles seriamóbvios para um trabalhador versado na técnica.
Elementos de imagem de ícone microestruturados - oselementos de ícone tendo um relevo físico ou umamicroestrutura que podem ser formados em uma camada deícone por muitos meios adequados, incluindo termoformação,fundição, moldagem por compressão, moldagem por injeção,formação de relevo, exposição e revelação de radiaçãopadronizada, exposição e revelação a laser, impressão comjato de tinta, eletroimpressão, impressão, gravação,eletroformação, traçado com régua, exposição fotográfica,holográfica e a laser de uma emulsão fotossensívelcombinada com processos de endurecimento e ataque químicoou inchamento bem conhecidos, processos de uso de máscara edeposição, ataque químico com uso de máscara e químico, usode máscara e ataque químico de íon reativo, uso de máscarae usinagem com feixe de íons, microusinagem, usinagem alaser e ablação a laser, exposição e revelação comfotopolímero, e outros meios adequados e combinações dosmesmos.
Os elementos de ícone microestruturadospreferencialmente são formados por fundição de umfotopolímero líquido entre um substrato de polímero(usualmente PET) e uma ferramenta de elementos de imagem deícone microestruturados de níquel, cura com radiação doreferido fotopolímero e descascamento do referido substratode polímero com o fotopolímero curado afixado da referidaferramenta de elementos de imagem de íconemicroestruturados de níquel.
Outras propriedades, materiais, métodos, meios ecombinações dos mesmos não explicitamente ensinados aquisão entendidos como estando incluídos no escopo destainvenção, já que eles seriam óbvios para um trabalhadorversado na técnica.
Ferramentas de elementos de imagem de íconemicroestruturados e métodos - as ferramentas e os métodosusados para a formação dos elementos de imagem de íconemicroestruturados em uma camada de ícone por termoformação,fundição, moldagem por compressão, moldagem por injeção,formação de relevo, exposição e revelação de radiaçãopadronizada, exposição e revelação a laser, eletroformação,e exposição e revelação de fotopolímero. As referidasferramentas podem ser criadas por muitos meios similares eadequados, incluindo termoformação, fundição, moldagem porcompressão, moldagem por injeção, formação de relevo,exposição e revelação de radiação padronizada, exposição erevelação a laser, impressão com jato de tinta,eletroimpressão, impressão, gravação, eletroformação,traçado com régua, exposição fotográfica, holográfica e alaser de uma emulsão fotossensível combinada com processosde endurecimento e ataque químico ou inchamento bemconhecidos, processos de uso de máscara e deposição, ataquequímico com uso de máscara e químico, uso de máscara eataque químico de íon reativo, uso de máscara e usinagemcom feixe de íons, microusinagem, usinagem a laser eablação a laser, exposição e revelação com fotopolímero, eoutros meios adequados e combinações dos mesmos.As ferramentas de elementos de imagem de íconemicroestruturados preferencialmente são produzidas pelosmétodos bem conhecidos de geração de uma microestruturaoriginal por exposição ótica e revelação de um material defotorresistência em um substrato rígido ou um substratotransparente rígido, metalizaçao condutiva da superfície defotorresistência microestruturada, e eletroformação comníquel sobre a superfície condutiva.
Outras propriedades, materiais, métodos, meios ecombinações dos mesmos não explicitamente ensinados aquisão entendidos como incluídos no escopo desta invenção, jáque eles seriam óbvios para um trabalhador versado natécnica.
Substrato transparente qualquer materialsubstancialmente plano e substancialmente transparenteoticamente, mas não limitado a vidro, óxidos de metal,polímeros, material compósito, biopolímeros, açúcares,celuloses, amidos, gelatinas e combinações dos mesmos, queé usado para suporte dos elementos óticos de um sistema demagnificação de moiré de Unison, os referidos elementosóticos opcionalmente incluindo um arranjo de microlente eum ou mais arranjos de imagem de ícone. O filme de polímerode PET é um substrato de exemplo para as camadas de ícone eos sistemas de magnificação de moiré desta invenção.
Outras propriedades, materiais, métodos, meios ecombinações dos mesmos não explicitamente ensinados aquisão entendidos como incluídos no escopo desta invenção, jáque eles seriam óbvios para um trabalhador versado natécnica.
Substrato qualquer material substancialmente plano,incluindo, mas não se limitando a, vidro, metais, materiaiscompósitos, óxidos de metal, polímeros, biopolímeros,açúcares, celulose, amidos, gelatinas, papel, materiaisfibrosos, materiais não fibrosos, folhas, substitutos depapel não tecido e combinações dos mesmos. Um filme depolímero de PET é um substrato de exemplo para estainvenção.
Outras propriedades, materiais, métodos, meios ecombinações dos mesmos não explicitamente ensinados aquisão entendidos como incluídos no escopo desta invenção, jáque eles seriam óbvios para um trabalhador versado natécnica.
Material de revestimento conformador - um material derevestimento que se conforma ao formato da superfície a queé aplicado. Um revestimento de metal de catodo desintegradoe depositado tipicamente é conformador - ele reveste assuperfícies verticais, paredes laterais de microestrutura,e áreas recortadas, bem como superfícies horizontais.
Material de revestimento não conformador - um materialde revestimento que não se conforma ao formato dasuperfície a que é aplicado. Um revestimento de metalevaporado tipicamente é não conformador - preferencialmenteele reveste superfícies horizontais, mas reveste de formaruim superfícies verticais e paredes laterais demicroestrutura, e não reveste áreas recortadas.
Material de revestimento direcional - um material derevestimento que preferencialmente reveste superfícieshorizontais e superfícies com uma normal de superfície queaponta na direção geral da fonte de revestimento, mas nãoreveste superfícies com uma normal de superfície que apontaem uma direção geral para longe da fonte de revestimento.Um revestimento de metal evaporado deslocado ou defletido édirigido na superfície em um ângulo substancialmente forada normal, fazendo com que as superfícies "próximas" demicroestruturas sejam revestidas, mas as superfícies"distantes" de microestruturas sejam sombreadas e nãorevestidas.
Com referência, agora, aos desenhos, a Fig. Ia ilustrauma modalidade do presente sistema microótico 12 provendoum movimento ortoparalatico das imagens do sistema.
0 sistema 12 tem microlentes 1 que têm pelo menos doiseixos de simetria substancialmente iguais e que sãodispostos em um arranjo periódico bidimensional. O diâmetrode lente 2 preferencialmente é menor do que 50 u, e oespaço intersticial entre as lentes 3 preferencialmente éde 5 u ou menos. (Nós usamos os termos "u" e "um" de formaintercambiável para significar a mesma medida.) Amicrolente 1 focaliza uma imagem de um elemento de ícone 4e projeta esta imagem 10 em direção a um observador. 0sistema é comumente usado em situações tendo níveis normaisde iluminação ambiente, de modo que a iluminação dasimagens de ícone surja a partir da luz ambiente refletidaou transmitida. O elemento de ícone 4 é um elemento de umarranjo periódico de elementos de ícone tendo períodos edimensões substancialmente similares àquelas do arranjo delente incluindo a lente 1. Entre a lente 1 e o elemento deícone 4 há um espaçador ótico 5, o qual pode ser contíguocom o material da lente 1 ou opcionalmente pode ser umsubstrato 8 em separado - nesta modalidade, as lentes 9 sãoseparadas do substrato. Os elementos de ícone 4 podem seropcionalmente protegidos por uma camada de selagem 6,preferencialmente de um material de polímero. A camada deselagem 6 pode ser transparente, translúcida, tingida,pigmentada, opaca, metálica, magnética, oticamentevariável, ou qualquer combinação destas que proveja efeitosóticos desejáveis e/ou uma funcionalidade adicional parafins de segurança e autenticação, incluindo suporte deautenticação de papel-moeda automatizada, verificação,acompanhamento, contagem e sistemas de detecção, que sebaseiam em efeitos óticos, condutividade elétrica oucapacitância elétrica, detecção de campo magnético.
A espessura total 7 do sistema tipicamente é de menosde 50 p; a espessura real depende do F# das lentes 1 e dodiâmetro das lentes 2, e da espessura do recurso desegurança adicional ou camadas de efeito visual. O períodode repetição 11 dos elementos de ícone 4 é substancialmenteidêntico ao período de repetição das lentes 1; a "relaçãode escala", a relação do período de repetição dos íconespara o período de repetição das lentes, é usada para acriação de muitos efeitos visuais diferentes. Valoressimétricos axialmente da relação de escala iguais a 1,0000resultam nos efeitos ortoparaláticos de Unison Motion,quando os eixos de simetria das lentes e os íconesestiverem desalinhados, valores axialmente simétricos darelação de escala de menos de 1,0000 resultam em efeitosUnison Deep e Unison SuperDeep, quando os eixos de simetriadas lentes e dos ícones estiverem substancialmentealinhados, e valores axialmente simétricos da relação daescala maiores do que 1,0000 resultam em efeitos UnisonFloat e Unison SuperFloat, quando os eixos de simetria daslentes e dos ícones estiverem substancialmente alinhados.Valores axialmente simétricos da relação de escala, talcomo 0,995 na direção X e 1,005 na direção Y, resultam emefeitos Unison Levitate.
Os efeitos Unison Morph podem ser obtidos pordistorções de escala em um ou ambos o período de repetiçãode lente e o período de repetição de ícone, ou pelaincorporação de uma informação de variação espacial nopadrão de ícone. Os efeitos Unison 3-D também são criadospela incorporação de uma informação de variação espacial nopadrão de ícone, mas nesta modalidade a informaçãorepresenta pontos de vista diferentes de um objetotridimensional, conforme visto a partir de localizaçõesespecíficas substancialmente correspondentes àslocalizações dos ícones.
A Fig. lb apresenta uma vista isométrica do presentesistema, conforme descrito na seção transversal na Fig. Ia,tendo padrões de arranjo quadrado de lentes 1 e ícones 4 deperíodo de repetição 11 e espessura de espaçador ótico 5 (aFig. Ia não é específica para um padrão de arranjoquadrado, mas é uma seção transversal representativa detodos os padrões de arranjo periódico regular). Oselementos de ícone 4 são mostrados como imagens de "$" ,claramente vistos na seção em corte na frente. Embora hajasubstancialmente uma correspondência de um para um entre aslentes 1 e os elementos de ícone 4, os eixos de simetria doarranjo de lente em geral não estarão exatamente alinhadoscom os eixos de simetria do arranjo de ícone.
No caso do material Unison (movimento ortoparalático)da modalidade das Fig. la-b com uma relação de escala de1,0000, quando os eixos de lente 1 e eixos de elementos deícone 4 estão substancialmente alinhados, as imagenssintéticas resultantes dos elementos de ícone (nesteexemplo, um "$" gigante) "explodem" e são magnificadas porum fator que teoricamente se aproxima do infinito. Umligeiro desalinhamento angular dos eixos de lente 1 e doseixos de elementos de ícone 4 reduz o fator de magnificaçãodas imagens sintéticas dos elementos de ícone e faz com queas imagens sintéticas magnificadas rodem.
As imagens sintéticas Motion produzidas por umacombinação particular de lentes, espaçador(es) ótico(s) eícones movem uma quantidade consistente para uma dadamudança no ângulo de visualização, e esta quantidadeconsistente é uma percentagem da distância de repetição deimagem sintética. Por exemplo, se um material Unison Motionfor produzido, que apresente imagens sintéticas tendo umadistância de repetição de 0,25 polegadas (6,35 mm) e estasimagens sintéticas parecerem ter um 0,1 polegada (2,54 mm)de movimento ortoparalático, quando o ângulo de visão mudarem 10 graus, então, as mesmas lentes, ícones eespaçador(es) usados para a criação de Unison que tem umadistância de repetição de imagem sintética de 1,0 polegada(25,4 mm) exibirão um movimento ortoparaláticoproporcionalmente maior - 0,4 polegadas (10,16 mm) - quandoo ângulo de visão mudar em 10 graus. A quantidade demovimento de imagem ortoparalático é escalonada paracombinar com a distância de repetição da imagem sintéticaproduzida. A relação entre a mudança do ângulo de visão e omovimento ortoparalático escalonado depende do F# daslentes usadas. Lentes de F# baixo produzem uma quantidademenor de movimento ortoparalático para uma mudançaselecionada no ângulo de visualização do que lentes de F#maior.
Uma lente de exemplo usada para um material UnisonMotion pode ter um F# de 0,8. Uma razão para isso ser um F#desejável é que ele minimiza uma disparidade vertical entreas imagens vistas pelo olho esquerdo e aquelas vistas peloolho direito do observador. Uma disparidade vertical é umdesalinhamento vertical entre as imagens de olho esquerdo ede olho direito - uma imagem parece ser verticalmentedeslocada com respeito à outra imagem. Uma disparidade deimagem horizontal é um fenômeno natural e familiar: é umdos fatores usados pelo sistema olho - cérebro paraperceber profundidade tridimensional. Uma disparidade deimagem vertical não é normalmente encontrada por pessoas -às vezes, pode ser vista em binóculos ou microscópiosbinoculares, se sua ótica estiver fora de alinhamento.Embora uma disparidade de imagem horizontal seja umaocorrência continua para pessoas com visão em ambos osolhos, uma disparidade de imagem vertical nunca éencontrada no mundo natural, então, os seres humanos têmuma capacidade muito limitada de adaptação a umadisparidade de imagem vertical. Essa adaptação requer queum olho aponte ligeiramente para cima ou para baixo comrespeito ao outro olho. Isto é uma experiência não naturale, embora não prejudique uma pessoa, causa uma sensaçãofísica imediata nos olhos do observador, como resultado deuma ação muscular ocular desacostumada. Esta sensaçãofísica pode ser descrita de várias formas, de "faz meusolhos parecerem estranhos" a "é difícil para eu olhar". Oefeito está presente, independentemente da direção azimutalde visão (isto é, o material Unison Motion pode ser rodadopara qualquer ângulo em seu plano, sem perda do efeito).
Nenhuma impressão convencional de qualquer tipo causa estasensação física nos olhos do observador.
Os materiais Unison Motion podem ser projetados paraeliciarem esta sensação no observador pela melhoria dadisparidade vertical das imagens. Uma disparidade de imagemvertical está presente em materiais Unison Motion porque osolhos do observador estão dispostos em um plano horizontal.
A visão do olho esquerdo é a partir de um ângulo horizontaldiferente da visão do olho direito, de modo que a imagemsintética vista pelo olho esquerdo seja deslocada de formaortoparalática em uma direção vertical com respeito àimagem sintética vista pelo olho direito, desse modo secriando uma disparidade de imagem vertical. A quantidade dedisparidade de imagem vertical é pequena para lentes de F#baixo usualmente não é notada pelos observadores. Adisparidade de imagem vertical pode ser melhorada, contudo,pelo uso de lentes de F# maior, tal como F# 2,0 ou maior,de modo a se criar propositadamente a sensação dedisparidade vertical nos olhos do observador.
Um benefício que pode ser obtido pela criação de umadisparidade de imagem vertical nos materiais Unison Motioné que a sensação física assim eliciada no observador éúnica, imediata e automática, e, portanto, pode funcionarcomo um novo método de autenticação. Nenhum outro materialconhecido pode prover uma sensação similar a partir detodas as direções azimutais de visão.
O fator de magnificação sintético das modalidadesUnison Deep, Unison Float e Unison Levitate depende doalinhamento angular dos eixos de lente 1 e dos eixos deelementos de ícone 4, bem como a relação de escala dosistema. Quando a relação de escala não é igual a 1,0000, amagnificação máxima obtida a partir do alinhamentosubstancial destes é igual ao valor absoluto de 1/(1,0000 -(relação de escala)). Assim, um material Unison Deep tendouma relação de escala de 0,995 exibiria uma magnificaçãomáxima de | 1/(1, 000 - 0,995) | = 200x. De modo similar, ummaterial Unison Float tendo uma relação de escala de 1,005exibiria uma magnificação máxima de | 1/(1,000 - 1,005) |200x. De uma maneira similar à modalidade de materialUnison Motion, um ligeiro desalinhamento angular dos eixosde lente 1 e dos eixos de elementos de ícone 4 dasmodalidades Unison Deep, Unison Float e Unison Levitatereduz o fator de magnificação das imagens sintéticas doselementos de ícone e faz com que as imagens sintéticasmagnificadas rodem.
A imagem sintética produzida por um padrão de ícone deUnison Deep ou SuperDeep é vertical para cima com respeitoà orientação do padrão de ícone Unison Deep ou SuperDeep,enquanto a imagem sintética produzida por um padrão deícone Unison Float ou SuperFloat é de cabeça para baixo,rodada a cento e oitenta graus (180°) com respeito àorientação do padrão de ícone Unison Float ou SuperFloat.
A Fig. 2a descreve esquematicamente os efeitos demovimento de imagem ortoparalático contra-intuitivo vistosna modalidade de Unison Motion. 0 lado esquerdo da Fig. 2adescreve um pedaço de material Unison Motion 12 em vistaplana sendo oscilado 18 em torno do eixo horizontal 16. Sea imagem magnificada sinteticamente 14 se movesse de acordocom a paralaxe, pareceria ser deslocada para cima e parabaixo (conforme mostrado na Fig. 2a), conforme o material12 fosse oscilado em torno do eixo horizontal 16. Essemovimento paralático aparente seria típico de objetosreais, impressão convencional e imagens holográficas. Aoinvés de exibir um movimento paralático, a imagemsinteticamente magnificada 14 mostra um movimentoortoparalático 20 - movimento o qual é perpendicular àdireção de movimento paralático normalmente esperada. 0lado direito da Fig. 2a descreve uma vista em perspectivade um pedaço de material 12 exibindo o movimentoortoparalático de uma única imagem sinteticamentemagnificada 14, conforme ela é oscilada 18 em torno do eixode rotação horizontal 16. O contorno pontilhado 22 mostra aposição da imagem sinteticamente magnificada 14 após elater se movido para a direita por ortoparalaxe e o contornopontilhado 24 mostra a posição da imagem sinteticamentemagnificada 14 após ela ter se movido para a esquerda porortoparalaxe.
Os efeitos visuais das modalidades Unison Deep eUnison Float são descritos isometricamente nas Fig. 2b, c.
Na Fig. 2b, um pedaço de material Unison Deep 26 apresentaimagens magnificadas sinteticamente 28 que parecem ficar deforma estereoscópica abaixo do plano do material de UnisonDeep 26, quando visto pelos olhos do observador 30. Na Fig.2c, um pedaço de material Unison Float 32 apresenta imagensmagnificadas sinteticamente 34 que parecem ficar de formaestereoscópica acima do plano do material Unison Float 34,quando visto pelos olhos do observador 30. Os efeitos deUnison Deep e Unison Float são visíveis a partir de todasas posições azimutais e por uma ampla faixa de posições deelevação, a partir de uma elevação vertical (de modo que alinha de visão dos olhos do observador 3 0 para o materialUnison Deep 26 ou o material Unison Float 32 sejaperpendicular à superfície dos materiais) para baixo até umângulo de elevação raso o qual tipicamente é de menos de 45graus. A visibilidade dos efeitos Unison Deep e UnisonFloat por uma faixa ampla de ângulos de visualização eorientações prove um método simples e conveniente dediferenciação de materiais Unison Deep e Unison Float apartir de simulações utilizando ótica lenticular cilíndricaou holografia.
O efeito da modalidade de Unison Levitate é ilustradonas Fig. 2d-f por vistas isométricas mostrando a posição deprofundidade percebida de forma estereoscópica de umaimagem magnificada sinteticamente 38 em três rotaçõesazimutais diferentes do material Unison Levitate 36 e avista plana correspondente do material Unison Levitate 36 ea imagem magnificada sinteticamente 38 (referida a partirdeste ponto como 'a imagem'), conforme parecendo de formaestereoscópica ficar em um plano abaixo do material UnisonLevitate 36, quando o referido material for orientadoconforme mostrado na vista plana. A linha escura forte navista plana serve como uma referência de orientaçãoazimutal 37, em nome da explicação. Note que na Fig. 2d areferência de orientação 37 está alinhada em uma direçãovertical e a imagem 3 8 está alinhada em uma direçãohorizontal. A imagem 38 aparece na posição de Unison Deepporque a relação de escala é menor do que 1,000 ao longo deum primeiro eixo do material Unison Levitate 36 que estáalinhado de forma substancialmente paralela com uma linhaque conecta as pupilas dos dois olhos do observador (istoserá referido a partir deste ponto como a 'relação deescala estereoscópica'). A relação de escala estereoscópicado material Unison Levitate 36 é maior do que 1,000 aolongo de um segundo eixo perpendicular a este primeiroeixo, desse modo se produzindo um efeito de Unison Float daimagem 38, quando o segundo eixo estiver alinhadosubstancialmente paralelo a uma linha conectando as pupilasdos olhos do observador, conforme mostrado na Fig. 2f. Noteque a referência de orientação 37 está em uma posiçãohorizontal nesta figura. A Fig. 2e descreve uma orientaçãoazimutal intermediária do material Unison Levitate 36, queproduz um efeito de imagem ortoparalática de Unison Motion,porque a relação de escala estereoscópica nesta orientaçãoazimutal é substancialmente 1,000.
O efeito visual de uma imagem de Unison Levitate 38 semovendo a partir de baixo do material Unison Levitate 3 6(Fig. 2d) para cima até o nível do material Unison Levitate36 (Fig. 2e) e adicionalmente para cima acima do nível domaterial Unison Levitate 36 (Fig. 2f), conforme o materialfor rodado de forma azimutal, pode ser melhorado pelacombinação do material Unison Levitate 36 com umainformação impressa convencionalmente. A profundidadeestereoscópica não mudando da impressão convencional servecomo um plano de referência para se perceber melhor omovimento de profundidade estereoscópica das imagens 38.
Quando um material Unison é iluminado por uma fonte deluz fortemente direcional, tal como uma fonte de luz'pontual' (por exemplo, um refletor ou uma lanterna de LED)ou uma fonte colimada (por exemplo, a luz do sol), "imagensde sombra" dos ícones podem ser vistas. Estas imagens desombra não são usuais de muitas formas. Embora a imagemsintética apresentada pelo Unison não se mova conforme adireção de iluminação for movida, as imagens de sombraproduzidas realmente se movem. Mais ainda, embora asimagens sintéticas Unison possam ficar em planos visuaisdiferentes do plano do material, as imagens de sombrasempre ficam no plano do material. A cor da imagem desombra é a cor do ícone. Então, ícones pretos criam imagensde sombra pretas, ícones verdes criam imagens de sombraverdes, e ícones brancos criam imagens de sombra brancas.
O movimento da imagem de sombra conforme o ângulo deiluminação se move é atado à profundidade específica ou aoefeito Unison de movimento, de uma forma que torne paraleloo efeito visual presente na imagem sintética. Assim, omovimento de uma imagem de sombra conforme o ângulo da luzfor alterado torna paralelo o movimento que a imagemsintética mostra quando o ângulo de visão for alterado. Emparticular:
As imagens de sombra de Motion se movem de formaortoparalática conforme a fonte de luz for movida.As imagens de sombra de Deep se movem na mesma direçãoque a fonte de luz.
As imagens de sombra de Float se movem na direçãooposta à fonte de luz.
As imagens de sombra de Levitate se movem em direçõesque são uma combinação do dito acima:
As imagens de sombra de Levitate Deep se movem namesma direção que a luz na direção esquerda -direita, mas oposta à direção da luz no movimentopara cima - para baixo; as imagens de sombra deLevitate Float se movem opostas à luz na direçãoesquerda - direita, mas na mesma direção que aluz no movimento para cima - para baixo; asimagens de sombra de Levitate Motion mostram ummovimento ortoparalático com respeito aomovimento da luz.
As imagens de sombra Unison Morph mostram efeitos detransmutação conforme a fonte de luz for movida.
Efeitos de imagem de sombra não usuais adicionais sãovistos, quando uma fonte de luz de ponto divergente, talcomo uma luz de LED, for movida em direção a e para longede um filme Unison. Quando a fonte de luz está maisdistante, seus raios divergentes mais proximamente seaproximam de uma luz colimada, e as imagens de sombraproduzidas por imagens sintéticas Deep, SuperDeep, Float ouSuperFloat Unison parecem aproximadamente do mesmo tamanhoque as imagens sintéticas. Quando a luz é levada para maisperto da superfície, as imagens de sombra de materiais Deepe SuperDeep se retraem, porque a iluminação é fortementedivergente, enquanto as imagens de sombra de materiaisFloat e SuperFloat se expandem. A iluminação destesmateriais com uma iluminação convergente faz com que asimagens de sombra de Deep e SuperDeep aumentem para umtamanho maior do que as imagens sintéticas, enquanto asimagens de sombra de Float e SuperFloat se retraem.
As imagens de sombra do material Unison Motion nãomudam de escala significativamente, conforme a convergênciaou divergência da iluminação for mudada. As imagens desombra de Unison Morph mudam de formas específicas com opadrão de transmutação em particular, conforme aconvergência ou divergência da iluminação for mudada.
Todos estes efeitos de imagem de sombra podem serusados como métodos adicionais de autenticação para osmateriais Unison utilizados para segurança,antifalsificação, aplicações de proteção de marca e outrasaplicações similares.
As Fig. 3a a i são vistas planas que mostram váriasmodalidades e fatores de preenchimento de padrõesdiferentes de arranjos bidimensionais simétricos demicrolentes. As Fig. 3a, d e g descrevem microlentes 46, 52e 60, respectivamente, que são dispostas em um padrão dearranjo hexagonal regular 40. (As linhas de padrão dearranjo tracejado 40, 42 e 44 indicam a simetria do padrãode lentes, mas não necessariamente representam qualquerelemento físico do arranjo de lentes.) As lentes da Fig. 3atêm uma geometria de base substancialmente circular 46, aslentes da Fig. 3g têm georaetrias de base substancialmentehexagonal 60, e as lentes da Fig. 3d têm geometrias de baseintermediárias as quais são hexágonos arredondados 52. Umaprogressão similar de geometrias de lente se aplica aoarranjo quadrado 42 de lentes 48, 54 e 62, onde estaslentes têm geometrias de base as quais variam desubstancialmente circular 48 a quadrada arredondada 54, asubstancialmente quadrada 62, conforme visto nas Fig. 3b, ee h. Correspondentemente, o arranjo triangular eqüilátero44 mantém as lentes tendo geometrias de base que variam desubstancialmente circular 50 a triangular arredondada 58, asubstancialmente triangular 64, conforme visto nas Fig. 3c,f e i .
Os padrões de lente das Fig. 3a a i sãorepresentativos de lentes que podem ser usadas para opresente sistema. O espaço intersticial entre as lentes nãocontribui diretamente para a magnificação sintética dasimagens. Um material criado usando-se um destes padrões delente também incluirá um arranjo de elementos de ícone queé disposto na mesma geometria e aproximadamente na mesmaescala, permitindo diferenças na escala utilizada para aprodução de efeitos de Unison Motion, Unison Deep, UnisonFloat e Unison Levitate. Se o espaço intersticial forgrande, tal como é mostrado na Fig. 3c, as lentes serãoditas como tendo um fator de preenchimento baixo e ocontraste entre a imagem e o fundo será reduzido pela luzdispersa a partir dos elementos de ícone. Se os espaçosintersticiais forem pequenos, as lentes serão ditas comotendo um fator de preenchimento alto e o contraste entre aimagem e o fundo será alto, desde que as lentes em sitenham boas propriedades focais e os elementos de íconeestejam nos planos focais das lentes. Geralmente, é maisfácil formar as microlentes de alta qualidade ótica com umabase circular ou quase circular do que com uma basequadrada ou triangular. Um bom equilíbrio de performance delente e minimização de espaço intersticial e mostrado naFig. 3d; um arranjo hexagonal de lentes tendo geometrias debase que são hexágonos arredondados.
Lentes tendo um F# baixo são particularmente adequadaspara uso no presente sistema. Com F# baixo queremos dizermenor do que 4, e, em particular, para Unison Motionaproximadamente 2 ou menor. Lentes de F# baixo têm umacurvatura alta e uma flecha correspondente grande, ouespessura de centro, como uma proporção do seu diâmetro.Uma lente Unison típica, com um F# de 0,8, tem uma basehexagonal de 2 8 mícrons de largura e uma espessura decentro de 10,9 mícrons. Uma lente Drinkwater típica com umdiâmetro de 50 mícrons e um comprimento focai de 200mícrons tem um F# de 4 e uma espessura de centro de 3,1mícrons. Se escalonada para o mesmo tamanho de base, alente Unison terá uma flecha quase seis vezes maior do quea lente Drinkwater.
Nós descobrimos que lentes multizonais de basepoligonal, por exemplo, lentes multizonais de basehexagonal, têm vantagens importantes e inesperadas emrelação a lentes esféricas de base circular. Conformeexplicado acima, as lentes multizonais de base hexagonalmelhoram significativamente a fabricabilidade em virtude desua geometria relativamente de alívio de tensão, mas hábenefícios óticos inesperados adicionais obtidos através douso de lentes multizonais de base hexagonal.
Nós nos referimos a lentes como multizonais porqueelas possuem três zonas óticas que provêem, cada uma, umbenefício diferente e único para a presente invenção. Astrês zonas são a zona central (que constituiaproximadamente metade da área da lente), as zonas lateraise as zonas de canto. Estas lentes poligonais têm umdiâmetro efetivo que é o diâmetro de um círculo desenhadodentro das zonas de canto em torno da zona central eincluindo as zonas laterais.
A zona central da lente multizonal de base hexagonalda presente invenção tem uma forma asférica (por exemplo,tendo a forma definida por [y = (5,1316E)X4 - (0,01679)X3 +(0,124931)X + 11,24824] para uma lente de 28 mícrons dediâmetro com um comprimento focai nominal de 28 microns)que leva a luz para um foco pelo menos tão bem como umasuperfície esférica tendo os mesmos diâmetro e comprimentofocai. A Figura 30 ilustra as propriedades focais 782 dezona central 780 de uma lente multizonal de base hexagonalde 28 mícrons de diâmetro 784 com um comprimento focainominal de 28 mícrons em um substrato de polímero 786(lente e substrato n = 1,51), e a Figura 31 ilustra aspropriedades focais 790 de zona central 788 de uma lenteesférica de 28 mícrons de diâmetro 792 com um comprimentofocai nominal de 30 mícrons em um substrato de polímero 794(lente e substrato n = 1,51). A comparação destas duasfiguras demonstra claramente que a lente multizonal de basehexagonal 784 da presente exposição funciona pelo menos tãobem como a lente esférica 792. A zona central 780 da lentemultizonal de base hexagonal 784 prove uma resolução deimagem alta e uma profundidade rasa de campo de uma amplavariedade de ângulos de visualização.
Cada uma das seis zonas laterais 796 da lentemultizonal de base hexagonal 784 da presente invenção temcomprimentos focais que dependem da localização com a zonade uma forma complexa, mas o efeito é fazer com que o focodas zonas laterais 796 seja espalhado por uma faixa devalores 798 cobrindo aproximadamente +/- 10 por cento dofoco da zona central, conforme ilustrado na Figura 32. Esteborrão vertical 798 do ponto focai efetivamente aumenta aprofundidade do campo da lente nestas zonas 796, e prove umbenefício que é equivalente a ter uma lente de campo plano.A performance das zonas externas 800 de lente esférica 792pode ser vista na Figura 33. O borrão vertical do pontofocai 802 é significativamente menor para a lente esférica792 do que é para a lente multizonal de base hexagonal 784.
Isto é particularmente importante para umavisualização fora da normal: a profundidade aumentada decampo e efetivamente um campo mais plano mitigam a saída defoco de imagem abrupta que pode ocorrer com uma lenteesférica, quando sua superfície focai curvada se separar doplano de ícone. Conseqüentemente, um material Unison usandolentes multizonais de base hexagonal exibe imagenssintéticas que podem desvanecer do foco mais suavemente emângulos de visualização mais altos do que o material Unisonequivalente usando lentes esféricas. Isto é desejável,porque aumenta o ângulo de visualização efetivo do materiale, portanto, aumenta sua utilidade como um dispositivo desegurança ou um dispositivo de apresentação de imagemrepresentativo.
As zonas de canto 806 da lente multizonal de basehexagonal 784 da Figura 32 possuem propriedades focaisdivergentes que provêem um benefício inesperado dedispersão 808 da iluminação ambiente sobre o plano de íconee, desse modo, reduzindo a sensibilidade do material Unisona condições de iluminação. A lente esférica 792 da Figura33 não dispersa a iluminação ambiente por uma área tãoampla (conforme visto pela ausência de raios dispersos paraas regiões de plano de ícone 804), de modo que os materiaisUnison feitos usando-se lentes esféricas tenham maioresvariações de brilho de imagem sintética, quando vistos apartir de uma variedade de ângulos do que os materiaisUnison feitos usando-se lentes multizonais de basehexagonal.
O benefício obtido a partir das lentes multizonais debase hexagonal é adicionalmente magnificado porque aslentes multizonais de base hexagonal têm um fator depreenchimento mais alto (capacidade de cobrir o plano) doque as lentes esféricas. O espaço intersticial entre aslentes esféricas não prove virtualmente nenhuma dispersãode luz ambiente, enquanto esta área não de dispersão émuito menor, no caso de lentes multizonais de basehexagonal.
Assim, é visto que, embora as propriedades focais deuma lente multizonal de base hexagonal sejam inferioresàquelas de uma lente esférica, conforme avaliado porpadrões óticos convencionais, no contexto da presenteinvenção, as lentes multizonais de base hexagonal provêembenefícios inesperados e vantagens em relação às lentesesféricas.
Qualquer tipo de lente pode se beneficiar da adição demicroestruturas de dispersão ou de materiais de dispersãointroduzidos ou incorporados nos espaços intersticiais delente, para melhoria da dispersão da iluminação ambientesobre o plano de ícone. Mais ainda, os espaçosintersticiais de lente podem ser preenchidos com ummaterial que formará um menisco de raio pequeno, compropriedades focais convergentes ou divergentes, paradirecionamento da iluminação ambiente sobre o plano deícone. Estes métodos podem ser combinados, por exemplo,pela incorporação de partículas de dispersão de luz em ummaterial de preenchimento de menisco intersticial de lente.Alternativamente, as zonas intersticiais de lente podem seroriginalmente fabricadas com zonas intersticiais de lentede dispersão adequadamente.
Uma lente esférica tendo estas proporções é muitodificil de fabricar, porque o ângulo de contato alto entrea superficie do filme e a borda da lente atua como umconcentrador de tensão para as forças aplicadas paraseparação da lente da ferramenta, durante a fabricação.Estas altas tensões tendem a fazer com que a adesão dalente ao filme falhe e a uma falha de remoção da lente daferramenta. Mais ainda, a performance ótica de uma lenteesférica de F# baixo é progressivamente comprometida parazonas radiais longe do centro da lente: lentes esféricas deF# baixo não focalizam bem, exceto próximo de sua zonacentral.
As lentes de base hexagonal têm um beneficioinesperado e significativo em relação a lentes que têm umabase mais substancialmente circular: as lentes hexagonaisse liberam de suas ferramentas com uma força dedescascamento mais baixa do que as lentes oticamenteequivalentes com bases substancialmente circulares. Aslentes hexagonais têm um formato que se mescla desimétricas de forma substancialmente axial próximo do seucentro a simétrica de forma hexagonal, com cantos que atuamcomo concentradores de tensão em suas bases. Estasconcentrações de tensão causadas pelos cantos agudos debase reduzem a força de descascamento geral requerida paraseparação das lentes de seus moldes, durante a fabricação.
A magnitude deste efeito é substancial - as forças dedescascamento podem ser reduzidas durante uma fabricaçãopor um fator de dois ou mais para lentes de base hexagonal,se comparado com lentes de base substancialmente circular.
O contraste de imagem do material pode ser melhoradopelo preenchimento dos espaços intersticiais de lente comum material pigmentado opaco (colorido escuro) de absorçãode luz, efetivamente formando uma máscara para as lentes.Isto elimina a redução de contraste que surge da luzdispersa a partir da camada de ícone através dos espaçosintersticiais de lente. Um efeito adicional destepreenchimento intersticial é que a imagem geral se tornamais escura, porque a iluminação ambiente chegando éimpedida de passar através dos espaços intersticiais para oplano de ícone. A clareza da imagem produzida por lentestendo uma focalização aberrante na sua periferia tambémpode ser melhorada por um preenchimento intersticialpigmentado opaco, desde que este preenchimento oclua a zonade lente periférica aberrante.
Um.efeito diferente pode ser obtido pelo preenchimentodos espaços intersticiais de lente com um material coloridobranco ou claro, ou uma cor de material combinada com umsubstrato a ser usado com o material Unison. Se opreenchimento intersticial de lente colorida clara fordenso o bastante e o plano de ícone incorporar um contrasteforte entre os elementos de ícone e o fundo, a imagemsintética de Unison será substancialmente invisível, quandovista com uma luz refletida, ainda será distintamentevisível quando vista na luz transmitida a partir do lado delente, mas não visível quando vista a partir do lado deícone. Isso prove o efeito de segurança novo de se ter umaimagem de transmissão de uma via que é visível apenas naluz transmitida e visível apenas a partir de um lado.
Materiais fluorescentes podem ser utilizados em umrevestimento intersticial de lente ao invés de ou além depigmentos de luz visível para a provisão de meiosadicionais de autenticação.
A Fig. 4 mostra de forma gráfica os efeitos de mudançada relação de escala estereoscópica, SSR (o período derepetição de elemento de ícone / o período de repetição dearranjo de lente), ao longo de um eixo do presentematerial. As zonas do sistema tendo um SSR maior do que1,0000 produzirão efeitos de Unison Float e SuperFloat,zonas tendo um SSR de substancialmente 1,0000 produzirãoefeitos de movimento ortoparalático (OPM) de Unison Motion,e zonas tendo um SSR menor do que 1,0000 produzirão efeitosde Unison Deep e Unison SuperDeep. Todos estes efeitospodem ser produzidos e transitados de um para o outro deuma variedade de formas ao longo de um eixo de filme desistema. Esta figura ilustra uma de uma variedade infinitadessas combinações. A linha tracejada 66 indica o valor deSSR correspondente substancialmente a 1,0000, a linha dedivisão entre Unison Deep e Unison SuperDeep e Unison Floate Unison SuperFloat, e o valor de SSR o qual demonstra oOPM. Na zona 68, o SSR do material Unison é de 0,995,criando um efeito de Unison Deep.
Adjacente a isto está a zona 70, na qual o SSR éelevado de 0,995 para 1,005, produzindo uma transiçãoespacial de um efeito de Unison Morph para um de UnisonFloat. O SSR na próxima zona 72 é de 1,005, criando umefeito de Unison Float. A próxima zona 74 cria umatransição suave para baixo de um efeito de Unison Floatpara um efeito de Unison Deep. A zona 7 6 prossegue emdegrau para cima de um efeito de Unison Deep, para OPM,para um efeito de Unison Float, e a zona 78 desce-o devolta para OPM. As variações no período de repetiçãonecessárias para a realização destes efeitos são maisfacilmente implementadas em geral na camada de elemento deícone. Além disso, para variação do SSR em cada zona, podeser desejável variar o ângulo de rotação de cada zona dosarranjos, preferencialmente no arranjo de elemento deícone, para se manterem as imagens sinteticamentemagnifiçadas substancialmente similares no tamanho.
A forma mais fácil de interpretar este gráfico é vê-locomo uma seção transversal da profundidade estereoscópicaque será percebida através deste eixo de um pedaço dematerial de sistema. Portanto, é possível criar um campoesculpido de forma estereoscópica de imagens, umasuperfície visual com contorno, pelo controle local do SSRe, opcionalmente, pelo controle local correspondente doângulo de rotação de arranjo. Esta superfície esculpida deforma estereoscópica pode ser usada para a representação deuma faixa ilimitada de formatos, incluindo faces humanas.Um padrão de elementos de ícone que criam o efeito de umagrande esculpida de forma estereoscópica, ou pontosperiódicos, pode ser uma forma particularmente efetiva deexibição visual de uma superfície complexa.
As Fig. 5a a c são vistas planas que descrevem oefeito de rotação de um padrão de arranjo com respeito aooutro na produção de um material do presente sistema. AFig. 5a mostra um arranjo de lente 80 que tem umespaçamento de arranjo periódico regular 82, sem umamudança substancial no ângulo dos eixos de arranjo. A Fig.5b mostra um arranjo de elemento de ícone 84 com um ângulode orientação de eixo de arranjo que muda progressivamente86. Se o arranjo de lente 8 0 for combinado com o arranjo deelemento de ícone 84 pela translação do arranjo de lentepelo arranjo de ícone, conforme desenhado, então, o efeitovisual aproximado que resulta será mostrado na Fig. 5c. NaFig. 5c, o material 88 criado pela combinação do arranjo delente 8 0 e do arranjo de ícone 84 cria um padrão de imagensmagnifiçadas sinteticamente 89, 90, 91 que variam de escalae rotação através do material. Em direção à borda superiordo material 88, uma imagem 89 é grande e mostra uma rotaçãopequena. A imagem 90, em direção à seção média superior dematerial 8 8 é menor e é rodada através de um ângulosignificativo com respeito à imagem 89. As diferentesescalas e rotações entre as imagens 89 e 91 são o resultadodas diferenças no desalinhamento angular do padrão de lentex e do padrão de elemento de ícone 86.
As Fig. 6a a c ilustram um método para se fazer comque uma imagem de OPM magnificada sinteticamente 98 sofrauma transmutação em outra imagem magnificada sinteticamente102, conforme a primeira imagem se mover através de umafronteira 104 nos padrões de elemento de ícone 92 e 94. Opadrão de elemento de ícone 92 porta elementos de ícone emformato de círculo 98, mostrados na inserção magnificada96. O padrão de elemento de ícone 94 porta elementos deícone em formato de estrela 102, mostrados na inserçãomagnificada 100. Os padrões de elemento de ícone 92 e 94não são objetos separados, mas são unidos em sua fronteira104. Quando o material é montado usando-se este padrãocombinado de elementos de ícone, as imagens de OPMresultantes mostrarão os efeitos de transmutação descritosnas Fig. 6b e 6c. A Fig. 6b mostra as imagens de círculo deOPM 98 se movendo para a direita 107 através da fronteira104 e emergindo a partir da fronteira como imagens deestrela 102 também se movendo para a direita. A imagem 106da figura mostra as imagens após elas terem se movido maispara a direita: a imagem 98 agora está mais próxima dafronteira 104 e a imagem quase cruzou completamente afronteira para completar sua transmutação de círculo emestrela. O efeito de transmutação pode ser realizado de umamaneira menos abrupta pela criação de uma zona de transiçãode um padrão de elemento de ícone para outro, ao invés dese ter uma fronteira rígida 104. Na zona de transição, osícones gradualmente mudariam de círculo para estrelaatravés de uma série de estágios. A suavidade datransmutação visual das imagens de OPM resultantesdependerá do número de estágios usados para a transição. Afaixa de possibilidades gráficas é sem fim. Por exemplo, azona de transição poderia ser projetada para fazer com queo círculo parecesse se retrair, enquanto pontas de estrelasafiadas se projetavam através dali, ou, alternativamente,os lados do círculo poderiam parecer criarem um entalhepara dentro para a criação de uma estrela curta e grossaque progressivamente se tornaria mais afiada, até queatingisse seu desenho final.
As Fig. 7a a c são seções transversais de materiais dopresente sistema que ilustram modalidades alternativas doselementos de ícone. A Fig. 7a descreve um material que temlentes 1 separadas de elementos de ícone 108 por umespaçador ótico 5. Os elementos de ícone 108 são formadospor padrões de material incolor, colorido, pintado outingido aplicado sobre a superfície inferior do espaçadorótico 5. Qualquer um da multidão de métodos de impressãocomuns tais como jato de tinta, jato de laser, impressãotipográfica, flexografia, gravura e entalhe, pode ser usadopara o depósito de elementos de ícone 108 deste tipo, desdeque a resolução de impressão seja fina o suficiente.
A Fig. 7b descreve um sistema de material similar comuma modalidade diferente de elementos de ícone 112. Nestamodalidade, os elementos de ícone são formados a partir depigmentos, corantes ou partículas embutidas em um materialde suporte 110. Os exemplos desta modalidade de elementosde ícone 112 no material de suporte 110 incluem: partículasde prata em gelatina, como uma emulsão fotográfica, tintapigmentada ou de corante absorvida em um revestimentoreceptor de tinta, transferência por sublimação de coranteem um revestimento receptor de corante, e imagensfotocrômicas ou termocrômicas em um filme de formação de imagem.
A Fig. 7c descreve uma abordagem de microestruturapara a formação dos elementos de ícone 114. Este método temo benefício de uma resolução espacial quase ilimitada. Oselementos de ícone 114 podem ser formados a partir devazios na microestrutura 113 ou nas regiões sólidas 115,unicamente ou em combinação. Os vazios 113 opcionalmentepodem ser preenchidos ou revestidos com um outro material,tal como um metal evaporado, um material tendo um índice derefração diferente ou um material tingido ou pigmentado.As Fig. 8a, b descrevem modalidades positivas enegativas de elementos de icone. A Fig. 8a mostra elementosde icone positivos 116 que são coloridos, tingidos oupigmentados 12 0 contra um fundo transparente 118. A Fig. 8bmostra elementos de icone negativos 122 que sãotransparentes 118 contra um fundo colorido, tingido oupigmentado 120. Um material do presente sistemaopcionalmente pode incorporar elementos de icone positivose negativos. Este método de criação de elementos de íconepositivos e negativos é particularmente bem adaptado paraos elementos de ícone de microestrutura 114 da Fig. 7c.
A Fig. 9 mostra uma seção transversal de umamodalidade de um material de zona de pixel do presentesistema. Esta modalidade inclui zonas com lentes 124 tendoum foco curto e outras zonas com lente tendo um foco longo136. As lentes de foco curto 124 projetam imagens 123 deelementos de ícone 129 em um plano de ícone 128 disposto noplano focai das lentes 124 . As lentes de foco longo 136projetam imagens 134 de elementos de ícone 137 no plano deícone 132 disposto no plano focai de lentes 136. Oseparador ótico 126 separa as lentes de foco curto 124 deseu plano de ícone associado 128 . As lentes de foco longo136 são separadas de seu plano de ícone associado 132 pelasoma das espessuras de separador ótico 12 6, plano de ícone128 e segundo separador ótico 130. Os elementos de ícone137 no segundo plano de ícone 132 estão fora daprofundidade de foco das lentes de foco curto 124 e,portanto, não formam imagens magnificadas sinteticamentedistintas nas zonas de lente de foco curto. De uma maneirasimilar, os elementos de ícone 129 são próximos demais daslentes de foco longo 136 para formarem imagens magnificadassinteticamente distintas. Assim sendo, as zonas de materialportando lentes de foco curto 124 exibirão imagens 123 doselementos de ícone 129, enquanto as zonas de materialportando as lentes de foco longo 136 exibirão imagens 134de elementos de ícone 137. As imagens 123 e 134 que sãoprojetadas podem diferir no projeto, na cor, na direção deOPM, no fator de magnificação sintética e no efeito,incluindo os efeitos de Deep, Unison, Float e Levitatedescritos acima.
A Fig. 10 é uma seção transversal de uma modalidadealternativa de um material de zona de pixel do presentesistema. Esta modalidade inclui zonas com lentes 140elevadas por um planalto de suporte de lente 144 acima dasbases das lentes não elevadas 148. O comprimento focai daslentes elevadas 140 é a distância 158, colocando-se o focodestas lentes no primeiro plano de ícone 152. O comprimentofocai das lentes não elevadas 148 é a distância 160,colocando-se o foto destas lentes no segundo plano de ícone156. Estes dois comprimentos focais, 158 e 160, podem serescolhidos para serem similares ou dissimilares. As lenteselevadas 140 projetam imagens 138 de elementos de ícone 162em um plano de ícone 152 disposto no plano focai das lentes140. As lentes não elevadas 148 projetam imagens 146 deelementos de ícone 164 no plano de ícone 156 disposto noplano focai das lentes 148. As lentes elevadas 140 sãoseparadas de seus elementos de ícone associados 162 pelasoma da espessura do planalto de suporte de lente 144 epela separação ótica 150. As lentes não elevadas 148 sãoseparadas de seus elementos de ícone associados 164 pelasoma das espessuras da separação ótica 150, da camada deícone 152 e do separador de ícone 154 . Os elementos deícone 164 no segundo plano de ícone 156 estão fora daprofundidade de foco das lentes elevadas 14 0 e, portanto,não formam imagens magnificadas sinteticamente nas zonas delente elevada. De uma maneira similar, os elementos deícone 152 são próximos demais das lentes não elevadas 148para a formação de imagens magnificadas sinteticamentedistintas. Assim sendo, as zonas de material portandolentes elevadas 14 0 exibirão imagens 13 8 dos elementos deícone 162, enquanto as zonas de material portando as lentesnão elevadas 13 6 exibirão imagens 14 6 de extremidadescircunferenciais 156. As imagens 138 e 146 que sãoprojetadas podem diferir no projeto, na cor, na direção deOPM, no fator de magnificação sintética e no efeito,incluindo os efeitos de Deep, Unison, Float e Levitate.
As Fig. 11a, b são seções transversais que ilustrammodalidades não refrativas do presente sistema. A Fig. 11ailustra uma modalidade que utiliza um refletor defocalização 166, ao invés de uma lente refrativa paraprojeção das imagens 174 de elementos de ícone 172. Acamada de ícone 170 fica entre os olhos do observador e aótica de focalização. Os refletores de focalização 166podem ser metalizados 167 para a obtenção de altaeficiência de focalização. A camada de ícone 170 é mantidaa uma distância igual ao comprimento focai dos refletorespor um separador ótico 168. A Fig. 11b mostra umamodalidade de ótica estenopeica deste material. A camadasuperior opaca 176, preferencialmente de cor preta paramelhoria de contraste, é perfurada por aberturas 178. 0elemento de separador ótico 180 controla o campo de visãodo sistema. Os elementos de ícone 184 na camada de ícone182 têm a imagem formada através das aberturas 178 de umamaneira similar à ótica estenopeica de uma câmera semlente. Devido à pequena quantidade de luz passada atravésdas aberturas, esta modalidade é mais efetiva quando foriluminada por trás, com a luz passando através do plano deícone 182 primeiramente, então, através das aberturas 178.Os efeitos de cada uma das modalidades acima, OPM, Deep,Float e Levitate, podem ser criados usando-se o projeto desistema refletivo ou o projeto de sistema de óticaestenopeica.
As Fig. 12a, b são seções transversais comparando asestruturas de um material todo refrativo 188 com ummaterial híbrido refrativo/refletivo 199. A Fig. 12adescreve uma estrutura de exemplo, com as microlentes 192separadas do plano de ícone 194 por um separador ótico 198.A camada de selagem opcional 195 contribui para a espessuratotal de sistema refrativo 196. As lentes 192 projetamimagens de ícone 190 em direção ao observador (nãomostrado). O material híbrido refrativo / refletivo 199inclui as microlentes 210 com um plano de ícone 208diretamente abaixo delas. O espaçador ótico 200 separa aslentes 210 e o plano de ícone 208 da camada refletiva 202.A camada refletiva 202 pode ser metalizada, tal como poralumínio evaporado ou desintegrado e depositado, ouro,ródio, cromo, ósmio, urânio esgotado ou prata, por pratadepositada quimicamente, ou por filmes de interferência decamada múltipla. A luz difundida a partir da camada deícone 208 reflete a partir da camada refletiva 202, passaatravés da camada de ícone 208 e para as lentes 210, asquais projetam as imagens 206 em direção ao observador (nãomostrado). Ambas estas figuras são desenhadasaproximadamente na mesma escala: por uma comparação visual,pode ser visto que a espessura de sistema total 212 dosistema híbrido refrativo / refletivo 199 é em torno dametade da espessura de sistema total 196 do sistema todorefrativo 188. As dimensões de exemplo para sistemasequivalentes são de 29 u de espessura 196 de sistematotalmente refrativo 188 e 17 u para a espessura 212 desistema híbrido refrativo / refletivo total 199. Aespessura de um sistema refrativo / refletivo pode seradicionalmente reduzida por um escalonamento. Assim, umsistema híbrido tendo lentes de 15 u de diâmetro pode serfeito com uma espessura total de em torno de 8 u. Osefeitos de cada uma das modalidades descritas acima, OPM,Deep, Float, Levitate, Morph e 3-D podem ser criadosusando-se o projeto híbrido refrativo / refletivo.
A Fig. 13 é uma seção transversal que mostra umamodalidade de material de indicação de violação de"descascar para revelar" do presente sistema. Estamodalidade não exibe uma imagem até ser violada. Aestrutura não violada é mostrada na região 224, onde umsistema refrativo 214 é oticamente enterrado sob uma camadade topo 216 que consiste em um substrato opcional 218 e umacamada descascável 220, a qual é conformadora com as lentes215. A camada descascável 220 efetivamente forma estruturasde lente negativas 220 que se adaptam sobre as lentespositivas 215 e neutralizam sua potência ótica. As lentes215 não podem formar imagens da camada de ícone na regiãonão violada, e a luz dispersa 222 a partir do plano deícone é não focalizada. A camada de topo 216 pode incluirum substrato de filme opcional 218. Uma violação, mostradana região 226, causa a liberação da camada de topo 216 dosistema refrativo 214, expondo as lentes 215, de modo queelas possam formar as imagens 228. Os efeitos de cada umadas modalidades descritas acima, OPM, Deep, Float eLevitate, podem ser incluídos em um sistema de "descascarpara revelar" indicando uma violação do tipo da Fig. 13.
A Fig. 14 é uma seção transversal que ilustra umamodalidade de material de indicação de violação de"descascar para mudar" do presente sistema. Esta modalidadeexibe uma primeira imagem 24 8 de um primeiro plano de ícone242, antes da violação 252, então, exibe uma segunda imagem258 na região 254, após ter sido violada. A estrutura nãoviolada é mostrada na região 252, onde dois sistemasrefrativos 232 e 230 são empilhados. O primeiro plano deícone 242 está localizado abaixo das lentes 240 do segundosistema. Antes da violação na região 252, o primeirosistema ou superior 232 apresenta imagens no primeiro planode ícone 242. O segundo plano de ícone 246 está distantedemais fora da profundidade de foco de lente 234 paraformar imagens distintas. As primeiras lentes 234 sãoseparadas das segundas lentes 24 0 por um substrato opcional236 e uma camada descascável 238, a qual é conformadora comas segundas lentes 240. A camada descascável 232efetivamente forma estruturas de lente negativas 238 que seadaptam sobre as lentes positivas 240 e neutralizam suapotência ótica. A camada de topo 232 pode incluir umsubstrato de filme opcional 236. Uma violação resulta nodescascamento 256 da camada de topo 232, mostrada na região254, a partir do segundo sistema refrativo 230, expondo assegundas lentes 24 0, de modo que elas possam formar imagens258 da segunda camada de ícone 246. As segundas lentes 240não formam imagens na primeira camada de ícone 242, porquea camada de ícone está próxima demais das lentes 24 0.
Esta modalidade de um material de indicação deviolação é bem adequada para aplicação como uma fita ou umrótulo aplicado a um artigo. Uma violação libera a camadade topo 232, deixando o segundo sistema 230 afixado aoartigo. Antes de uma violação, esta modalidade apresentauma primeira imagem 248. Após uma violação 254, o segundosistema 230, ainda afixado ao artigo, apresenta uma segundaimagem 258, enquanto a camada descascada 256 não apresentaimagem alguma. Os efeitos de cada uma das modalidadesdescritas acima, OPM, Deep, Float e Levitate, podem serincluídos no primeiro sistema 232 ou no segundo sistema230.
Note que uma modalidade alternativa realizando umefeito similar àquele da Fig. 14 é ter dois sistemasseparados laminados um ao outro. Nesta modalidade, quando acamada superior é descascada, ela leva o primeiro plano deícone e sua(s) imagem (ns) com ela, revelando o segundosistema e sua(s) imagem (ns).
As Fig. 15a a d são seções transversais que mostramvárias modalidades de dois lados do presente sistema. AFig. 15a descreve um material de dois lados 260 que incluium plano de ícone único 2 64 que tem a imagem formada 268por lentes 262 em um lado e tem a imagem formada 27 0 por umsegundo conjunto de lentes 266 no lado oposto. A imagem 268vista a partir do lado esquerdo (conforme desenhado) é aimagem espelhada da imagem 270 vista a partir do ladodireito. O plano de ícone 264 pode conter elementos deícone que sejam símbolos ou imagens, as quais parecemsimilares na imagem espelhada, ou elementos de ícone osquais parecem diferentes na imagem espelhada, oucombinações de elementos de ícone em que uma porção doselementos de ícone é de leitura correta quando vista apartir de um lado e os outros elementos de ícone são deleitura correta quando vistos a partir do outro lado. Osefeitos de cada uma das modalidades descritas acima, OPM,Deep, Float e Levitate, podem ser exibidos em qualquer umdos lados de um material de dois lados de acordo com estamodalidade.
A Fig. 15b ilustra outra modalidade de dois lados 272que tem dois planos de ícone 276 e 278 que têm a imagemformada 282 e 286, respectivamente, por dois conjuntos delentes, 274 e 280, respectivamente. Esta modalidade éessencialmente em dois sistemas separados 287 e 289, talcomo ilustrado na Fig. Ia, que foram unidos em conjunto comum espaçador de camada de ícone 277 entre eles. A espessuradeste espaçador de camada de ícone 277 determinará o grauem que a camada de ícone 'errada' tem a imagem formada 2 84e 288 por um conjunto de lentes. Por exemplo, se aespessura do espaçador de camada de ícone 277 for zero, demodo que as camadas de ícone 276 e 278 estejam em contato,então, ambas as camadas de ícone terão a imagem formadapolímero ambos os conjuntos de lentes 274 e 280. Em umoutro exemplo, se a espessura de espaçador de camada deícone 277 for substancialmente maior do que a profundidadede foco de lentes 274 e 280, então, as camadas de ícone'erradas' não terão a imagem formada pelas lentes 274 e280. Ainda em outro exemplo, se a profundidade do foco deum conjunto de lentes 274 for grande, mas a profundidade dofoco do outro conjunto de lentes for pequena (porque aslentes 274 e 280 têm F# diferentes), então, ambos os planosde ícone 276 e 278 terão a imagem formada 282 através daslentes 274, mas apenas um plano de ícone 278 terá a imagemformada através das lentes 280, de modo que um materialdesse tipo mostrasse duas imagens a partir de um lado, masapenas uma destas imagens, espelhada, a partir do ladooposto. Os efeitos de cada uma das modalidades descritasacima, OPM, Deep, Float e Levitate, podem ser exibidos emqualquer lado de um material de dois lados de acordo comesta modalidade, e as imagens projetadas 282 e 286 podemser da mesma cor ou de cores diferentes.
A Fig. 15c mostra ainda outro material de dois lados290 tendo um espaçador de camada de ícone pigmentado 298que impede as lentes em um lado do material de verem oconjunto 'errado' de ícones. As lentes 292 formam a imagem294 da camada de ícone 296, mas não podem formar a imagemda camada de ícone 300, por causa da presença da camada deícone pigmentada 298. De modo similar, as lentes 302 formama imagem 304 da camada de ícone 3 00, mas não podem formar aimagem da camada de ícone 296, por causa da presença dacamada de ícone pigmentada 298. Os efeitos de cada uma dasmodalidades descritas acima, OPM, Deep, Float e Levitate,podem ser exibidos em qualquer lado de um material de doislados de acordo com esta modalidade, e as imagensprojetadas 294 e 304 podem ser da mesma cor ou de coresdiferentes.
A Fig. 15d mostra uma outra modalidade de material dedois lados 306 tendo lentes 308 que formam a imagem 318 dacamada de ícone 314 e as lentes 316 no lado oposto queformam a imagem 322 da camada de ícone 310. A camada deícone 310 está próxima ou substancialmente em contato comas bases das lentes 308 e a camada de ícone 314 estápróxima ou substancialmente em contato com as bases 316. Osícones 310 são próximos das lentes 308 para a formação deuma imagem, de modo que sua luz 324 difunda ao invés defocalizar. Os efeitos de cada uma das modalidades descritasacima, OPM, Deep, Float e Levitate, podem ser exibidos emqualquer lado de um material de dois lados de acordo comesta modalidade, e as imagens projetadas 318 e 322 podemser da mesma cor ou de cores diferentes.
As Fig. 16a a f são seções transversais e vistasplanas correspondentes que ilustram três métodos diferentespara a criação de escala de cinza ou padrões de elemento deícone tonais e imagens magnificadas sinteticamentesubseqüentes com o presente sistema. As Fig. 16a a c sãodetalhes de seção transversal do lado de ícone de ummaterial 307, que inclui parte de um separador ótico 309 euma camada de ícone microestruturada transparente 311. Oselementos de ícone são formados como superfícies em baixorelevo 313, 315, 317 que então são preenchidas com ummaterial pigmentado ou tingido 323, 325, 327respectivamente. O lado de baixo da camada de ícone podeser opcionalmente selado por uma camada de selagem 321 quepode ser transparente, pintada, colorida, tingida,pigmentada ou opaca. As microestruturas de baixo relevo deelementos de ícone 313, 315 e 317 provêem variações deespessura no material de preenchimento tingido oupigmentado, 323, 325 e 327, respectivamente, que criamvariações na densidade ótica do elemento de ícone, conformevisto em uma vista plana. As vistas planas correspondentesaos elementos de ícone 323, 325 e 327 são vistas planas337, 339 e 341. O uso deste método para a criação deimagens magnificadas sinteticamente em escala de cinza oude tom cinza não está limitado às especif icidades dosexemplos mostrados aqui, mas pode ser aplicado em geralpara a criação de uma variedade ilimitada de imagens emescala de cinza.
A Fig. 16 inclui um elemento de ícone 313, umpreenchimento de elemento de ícone tingido ou pigmentado323 e uma vista plana correspondente 337. A vista em seçãotransversal do plano de ícone no topo desta figura podemostrar apenas um plano de corte através dos elementos deícone. A localização do plano de corte é indicada pelalinha tracejada 319 através das vistas planas 337, 339 e341. Assim sendo, a seção transversal de elemento de ícone313 é um plano através de um elemento de ícone de formatosubstancialmente hemisférico. Pela limitação adequada dadensidade geral de corante ou pigmento do preenchimento323, variações de espessura do preenchimento tingido oupigmentado 323 criam variações de densidade ótica tonai oude escala de cinza representadas pela vista plana 337. Umarranjo de elementos de ícone deste tipo de ser magnifiçadosinteticamente no presente sistema de material para aprodução de imagens que mostram variações de escala decinza equivalentes.A Fig. 16b inclui um elemento de ícone 315, umpreenchimento de elemento de ícone tingido ou pigmentado325 e uma vista plana correspondente 339. A vista plana 339mostra que o elemento de ícone 315 é uma representação embaixo relevo de uma face. As variações tonais em uma imagemde uma face são complexas, conforme mostrado pelasvariações de espessura complexas 325 na vista em seçãotransversal. Conforme mostrado com respeito ao elemento deícone 313, um arranjo de elementos de ícone deste tipo,conforme mostrado por 315, 325 e 339, pode ser magnifiçadosinteticamente para a produção de imagens que mostramvariações de escala de cinza equivalentes representando,neste exemplo, a imagem de uma face.
A Fig. 16c inclui um elemento de ícone 317, umpreenchimento tingido ou pigmentado 327 e uma vista planacorrespondente 341. De uma maneira similar à discussão dasFig. 16a, b, acima, o formato em baixo relevo destaestrutura de elemento de ícone produz uma variação tonai naaparência do preenchimento tingido ou pigmentado 327 e naimagem magnificada sinteticamente produzida pelo presentesistema de material. O elemento de ícone 317 ilustra ummétodo para a criação de um centro mais brilhante em umasuperfície arredondada, se comparado com o efeito de umelemento de ícone 313, o qual cria um centro escuro em umasuperfície arredondada.
As Fig. 16d, e mostram uma outra modalidade 326 decamada de ícone microestruturada de baixo relevotransparente 311 incluindo os elementos de ícone 329 e 331que são revestidos com um material de índice de refraçãoalto 328. A camada de ícone 311 pode ser selada com umacamada de selagem opcional 321 que preenche os elementos deícone 329 e 331, 330 e 332, respectivamente. A camada deíndice de refração alto 328 melhora a visibilidade desuperfícies inclinadas com a criação de reflexões a partirdelas por uma reflexão interna total. As vistas planas 342e 344 apresentam imagens representativas da aparência doselementos de ícone 329 e 331 e suas imagens magnificadassinteticamente. Esta modalidade de revestimento de índicede refração alto prove um tipo de efeito de melhoria deborda, sem a adição de um pigmento ou corante para setornarem os ícones e suas imagens visíveis.
A Fig. 16f mostra ainda outra modalidade 333 de íconemicroestruturado de baixo relevo transparente 335 queutiliza um volume de ar, gás ou líquido 336 para a provisãode uma definição visual para esta microestrutura deinterface de fase 334. A camada de selagem opcional 340pode ser adicionada com ou sem um adesivo opcional 338 paraaprisionar o volume de ar, gás ou líquido 336. O efeitovisual de um elemento de ícone de interface de fase ésimilar àquele de um elemento de ícone revestido de índicede refração alto 329 e 331.
As Fig. 17a a d são seções transversais mostrando ouso do presente sistema como um filme de laminação emconjunto com uma informação impressa, tal como pode serutilizado na fabricação de carteiras de I.D. e carteiras demotorista, onde o material 348 (consistindo em ummicroarranjo coordenado de lentes e imagens descritasacima) cobre uma proporção substancial da superfície. AFig. 17a descreve uma modalidade de Unison usado como umasobreimpressão laminada 347. O material 348 tendo pelomenos alguma transparência ótica na camada de ícone élaminado em um substrato fibroso 354, tal como papel ou umsubstituto de papel, com um adesivo de laminação 350,cobrindo ou cobrindo parcialmente o elemento impresso 352,que tinha sido previamente aplicado ao substrato fibroso354 . Devido ao fato de o material 348 ser pelo menosparcialmente transparente, o elemento de impressão 352 podeser visto através dele e o efeito desta combinação é provero efeito de imagem dinâmico do presente sistema emcombinação com a impressão estática.
A Fig. 17b mostra uma modalidade do material desistema usado como um laminado sobre um elemento impresso352 aplicado a um substrato não fibroso 358, tal como umfilme de polímero. Como na Fig. 17a, o material 348 tendopelo menos alguma transparência ótica na camada de ícone élaminado a um substrato não fibroso 358, tal como umpolímero, metal, vidro ou substituto de cerâmica, com umadesivo de laminação 350, cobrindo ou cobrindo parcialmenteo elemento de impressão 352 que tinha sido previamenteaplicado ao substrato não fibroso 354. Devido ao fato de omaterial 348 ser pelo menos parcialmente transparente, oelemento de impressão 352 pode ser visto através dele e oefeito desta combinação é prover o efeito de imagemdinâmico em combinação com a referida impressão estática.
A Fig. 17c descreve o uso de um elemento de impressãodiretamente no lado de lente do material 360. Nestamodalidade, o material 348 tem um elemento de impressão 352diretamente aplicado à superfície de lente superior. Estamodalidade não requer que o material seja pelo menosparcialmente transparente: o elemento de impressão 352 ficano topo do material e os efeitos de imagem dinâmicos podemser vistos em torno do elemento de impressão. Nestamodalidade, o material 34 8 é usado como o substrato para oproduto final, tais como papel-moeda, carteiras de ID, eoutros artigos requerendo autenticação ou provendoautenticação para outro artigo.
A Fig. 17d descreve o uso de um elemento de impressãodiretamente no lado de ícone de um material pelo menosparcialmente transparente 362. O elemento de impressão 352é aplicado diretamente à camada de ícone ou a camada deselagem de um material de sistema pelo menos parcialmentetransparente 348. Devido ao fato de o material de sistema348 ser pelo menos parcialmente transparente, o elemento deimpressão 352 pode ser visto através dele e o efeito destacombinação é prover o efeito de imagem dinâmico emcombinação com a impressão estática. Nesta modalidade, omaterial de sistema 348 é usado como o substrato para oproduto final, tais como papel-moeda, carteiras de ID, eoutros artigos requerendo autenticação ou provendoautenticação para outro artigo.
Cada uma das modalidades das Fig. 17a a d pode serusada unicamente ou em combinação. Assim, por exemplo, ummaterial de sistema 348 pode ser sobreimpresso (Fig. 17c) eimpresso no lado traseiro (Fig. 17d), então, opcionalmentelaminado sobre a impressão em um substrato (Fig. 17a, b) .Combinações tais como estas podem aumentar mais aresistência à falsificação, simulação e violação domaterial do presente sistema.
As Fig. 18a a f são seções transversais que ilustram aaplicação do presente sistema a ou a incorporação em váriossubstratos e em combinação com uma informação impressa. Asmodalidades das Fig. 18a a f diferem daquelas das Fig. 17aa d pelo fato de as figuras anteriores mostrarem ummaterial de sistema 348 que cobre a maior parte ou todo umartigo, ao passo que as presentes figuras mostrammodalidades em que o material de sistema ou seu efeitoótico não cobre substancialmente uma superfície inteira,mas, ao invés disso, cobre apenas uma porção de umasuperfície. A Fig. 18a descreve um pedaço de material desistema pelo menos parcialmente transparente 364 aderido aum substrato fibroso ou não fibroso 368 com um elementoadesivo 366. 0 elemento de impressão opcional 370 foiaplicado diretamente à superfície superior de lente dematerial 364. O elemento de impressão 370 pode ser parte deum padrão maior que se estende além do pedaço de material364. O pedaço de material 364 é opcionalmente laminadosobre o elemento de impressão 372 que foi aplicado aosubstrato fibroso ou não fibroso antes da aplicação domaterial 3 64.
A Fig. 18b ilustra uma modalidade de um material desistema de lado único 3 64 incorporado em um substrato nãoótico 378 como uma janela, onde pelo menos parte das bordasdo material de sistema 364 é capturada, coberta ouenvolvida pelo substrato não ótico 378. Os elementos deimpressão 380 podem ser opcionalmente aplicados no topo dasuperfície de lente de material de sistema, e esteselementos de impressão podem ser alinhados com oucorresponderem aos elementos de impressão 382 aplicados aosubstrato não ótico 378 na área adjacente ao elemento deimpressão 380. De modo similar, os elementos de impressão384 podem ser aplicados do lado oposto do substrato nãoótico alinhado com ou correspondente aos elementos deimpressão 386 aplicados à camada de ícone ou de selagem 388do material de sistema 364. O efeito de uma janela destetipo será apresentar imagens distintas, quando o materialfor visto a partir do lado de lente e nenhuma imagem,quando visto a partir do lado de ícone, provendo um efeitode imagem de uma via.
A Fig. 18c mostra uma modalidade similar àquela daFig. 18b, exceto pelo fato de o material de sistema 306 serum material de lado duplo 3 06 (ou outra modalidade de ladoduplo descrita acima). Os elementos de impressão 390, 392,394 e 396 substancialmente correspondem na função aoselementos de impressão 380, 382, 384, 386 previamentedescritos. O efeito de uma janela de material deste tiposerá apresentar imagens distintas diferentes quando omaterial for visto a partir de lados opostos. Por exemplo,uma janela incorporada em um papel-moeda poderia exibir adenominação numérica da nota, tal como "10", quando visto apartir do lado de face da nota, mas quando visto a partirdo lado traseiro da nota, a janela Unison poderia exibiruma informação diferente, tal como "USA", que pode ser damesma cor que a primeira imagem ou de uma cor diferente.
A Fig. 18d ilustra um substrato transparente 373 queatua como o espaçador ótico para um material formado poruma zona de lentes 3 74 de extensão limitada e uma camada deícone 376 que se estende substancialmente além da periferiada zona de lentes 374. Nesta modalidade, os efeitospresentes serão visíveis apenas naquela zona que inclui aslentes e os ícones (correspondente à zona de lente 374nesta figura) . As lentes 374 e o substrato adjacente podemser ambos opcionalmente impressos 3 75, e os elementos deimpressão também podem ser aplicados à camada de ícone 376ou a uma camada de selagem opcional cobrindo os ícones (nãoindicados nesta figura - veja a Fig. 1). Múltiplas zonas delente podem ser usadas em um artigo, após a maneira destamodalidade; sempre que uma zona de lente for colocada osefeitos Unison serão vistos; o tamanho, a rotação, aposição de profundidade estereoscópica e as propriedades deOPM das imagens podem ser diferentes para cada zona delente. Esta modalidade é bem adequada para aplicação acarteiras de ID, cartões de crédito, carteiras de motoristae aplicações similares.
A Fig. 18e mostra uma modalidade que é similar àquelada Fig. 18d, exceto pelo fato de o plano de ícone 402 nãose estender substancialmente além da extensão da zona delente 400. O espaçador ótico 398 separa as lentes 400 dosícones 402. Os elementos de impressão 404 e 406correspondem aos elementos de impressão 375 e 377 na Fig.18d. Múltiplas zonas 400 podem ser usadas em um artigo,após a maneira desta modalidade; cada zona pode ter efeitosseparados. Esta modalidade é bem adequada para aplicação acarteiras de ID, cartões de crédito, carteiras de motoristae aplicações similares.
A Fig. 18 f descreve uma modalidade que é similar àFig. 18d, exceto pelo fato de a presente modalidadeincorporar um espaçador ótico 4 08 que separa as lentes 413do plano de ícone 410. As lentes 413 se estendemsubstancialmente além da periferia da zona de ícone 412. Oselementos de impressão 414 e 416 correspondem aos elementosde impressão 375 e 377 na Fig. 18d. Múltiplas zonas delente podem ser usadas em um artigo, após a maneira destamodalidade; sempre que uma zona de lente for colocada ospresentes efeitos serão vistos; o tamanho, a rotação, aposição de profundidade estereoscópica e as propriedades deOPM das imagens podem ser diferentes para cada zona delente. Esta modalidade é bem adequada para aplicação acarteiras de ID, cartões de crédito, carteiras de motoristae aplicações similares.
As Fig. 19a, b ilustram vistas em seção transversalcomparando o campo em foco de visão de uma lente esféricacom aquele de uma lente asférica de campo plano, quandocada uma for incorporada em uma estrutura do tipo descritoacima. A Fig. 19a ilustra uma lente substancialmenteesférica conforme aplicada em um sistema conforme descritoacima. A lente substancialmente esférica 418 é separada doplano de ícone 422 por um espaçador ótico 420. A imagem 424projetada perpendicularmente à superfície do material seorigina no ponto focai 426 na camada de ícone 422. A imagem424 está em foco agudo, porque o ponto focai 426 estádentro da camada de ícone 422. Quando a lente é vista apartir de um ângulo oblíquo, então, a imagem 428 é borradae está fora de foco, porque o ponto focai correspondente430 não está mais no plano de ícone, mas está acima dele auma distância substancial. A seta 432 mostra a curvatura decampo desta lente, equivalente à varredura do ponto focaide 426 para 430. O ponto focai está no plano de ícone portoda a zona 434, então, move-se para fora do plano de íconena zona 436. As lentes, as quais são bem adequadas paraaplicação em coordenação com um plano de imagens impressasou ícones, tipicamente têm um F# baixo, tipicamente demenos de 1, resultando em uma profundidade de foco muitorasa - lentes de F# mais alto podem ser usadas efetivamentecom efeitos de Deep e Float, mas causam uma disparidadebinocular vertical proporcional com efeitos descritos aqui,quando usadas com os efeitos de Unison Motion. Assim que olimite inferior da profundidade de foco se move para forado plano de ícone, a clareza da imagem se degradarapidamente. A partir desta figura, pode ser visto que acurvatura de campo de uma lente substancialmente esféricalimita o campo de visão da imagem: a imagem é distintaapenas na zona em foco 434, rapidamente saindo de foco paraângulos de visualização mais oblíquos. Lentessubstancialmente esféricas não são lentes de campo plano, ea curvatura de campo destas lentes é amplificada paralentes de F# baixo.
A Fig. 19b ilustra uma lente asférica conformeaplicado ao presente sistema. Como uma lente asférica, suacurvatura não é aproximada por uma esfera. A lente asféricaé separada da camada de ícone 4 92 pelo espaçador óptico440. A lente asférica 438 projeta a imagem 444 de um planode ícone 44 2 normal ao plano do material. A imagem seorigina no ponto focai 446. O comprimento focai da lenteasférica 438 fica no plano de ícone 442 por uma ampla faixade ângulos de visualização, de normal 444 a oblíquo 448,porque tem um campo plano 452. O comprimento focai da lentevaria de acordo com o ângulo de visão através dele. Ocomprimento focai é mais curto para uma visualização normal444 e aumenta conforme o ângulo de visualização se tornamais oblíquo. No ângulo de visualização oblíquo 448, oponto focai 450 ainda está na espessura do plano de ícone,e a imagem oblíqua, portanto, ainda está em foco a partirdeste ângulo de visualização oblíquo 448. A zona em foco454 é muito maior para a lente asférica 438 do que a zonaem foco 434 da lente substancialmente esférica 418. A lenteasférica 438 assim prove um campo de visão aumentado pelalargura do ícone de imagem associado, de modo que as bordasperiféricas do ícone de imagem associado não caiam fora devisão, quando comparado com aquilo da lente esférica 418.
As lentes asféricas são preferidas para o presente sistema,por causa do campo de visão maior que elas provêem e doaumento resultante na visibilidade das imagens associadas.
As Fig. 20a a c são seções transversais que ilustramdois benefícios de utilidade, os quais resultam do uso deuma camada de ícone espessa. Estes benefícios se aplicam sea lente 456 usada para visualização deles forsubstancialmente esférica 418 ou asférica 438, mas osbenefícios são maiores em combinação com as lentesasféricas 438. A Fig. 20a ilustra um material de sistema decamada de ícone fina 460 incluindo lentes 456 separadas dacamada de ícone 460 por um espaçador ótico 458. Oselementos de ícone 462 são finos 461, em comparação com acurvatura de campo da lente 463, limitando a zona em foco aum ângulo pequeno, o ângulo entre a imagem projetada nadireção normal 464 e a imagem de ângulo oblíquo mais alto468 que tem um ponto focai 470 dentro da camada de ícone460. O maior campo de visão é obtido pelo projeto do focode imagem normal 466 para ficar no fundo do plano de ícone,desse modo se maximizando o campo oblíquo de ângulo devisão, limitado pelo ponto no qual o ponto focai 470 ficano topo do plano de ícone. O campo de visão do sistema naFig. 20a está limitado a 30 graus.
A Fig. 20b ilustra os benefícios obtidos a partir daincorporação de um plano de ícone 471 que é espesso 472, emcomparação com a curvatura de campo de lente 456. As lentes456 são separadas dos elementos de ícone espessos 474 porum espaçador ótico 458. Os elementos de ícone espessos 474permanecem em foco 475 por um campo de visão maior, 55graus, do que os elementos de ícone finos 462 da Fig. 20a.
A imagem normal 476 projetada através das lentes 456 apartir do ponto focai 478 está em foco claro, e o focopermanece claro enquanto o ângulo de visão aumenta todo ocaminho até 55 graus, onde o ponto focai 482 de imagemoblíqua 480 fica no topo do plano de ícone espesso 472. Ocampo de visão aumentado é maior para uma lente de campoplano, tal como a lente asférica 438 da Fig. 19b.
A Fig. 2 0c ilustra ainda outra vantagem de um plano deícone espesso 472; a redução da sensibilidade do presentematerial a variações na espessura S que podem resultar devariações de fabricação. A lente 484 é espaçada umadistância S da superfície de fundo da camada de ícone deespessura i. A lente 484 projeta a imagem 496 a partir doponto focai 4 98, disposto no fundo da camada de ícone 4 92.Esta figura é desenhada para demonstrar que variações noespaço ótico S entre as lentes e a camada de ícone podemvariar por uma faixa igual à espessura da camada de íconei, sem perda do foco da imagem 496, 500, 504. Na lente 486,a espessura de espaçador ótico é de em torno de (S + i /2), e o ponto focai 502 da imagem 500 fica no topo doelemento de ícone espesso 492. Com lentes 488, a espessurado espaçador óptico aumentou para (S + i) 490 e o pontofocai 506 da imagem 504 se situa no topo do elemento deícone espesso. A espessura de espaçador ótico, portanto,pode variar por uma faixa correspondente à espessura dacamada de ícone i: uma camada de ícone fina, portanto,prove uma tolerância pequena para variações de espessura deespaçador ótico e uma camada de ícone espessa prove umatolerância maior para variações de espessura de espaçadorótico.
Um benefício adicional é provido por uma camada deícone espessa 492. Lentes imperfeitas, tais como lentessubstancialmente esféricas, podem ter um comprimento focaimais curto 4 93 em direção a suas bordas do que no seucentro 496. Este é um aspecto do defeito de aberraçãoesférico comum de lentes substancialmente esféricas. Umacamada de ícone espessa prove um elemento de ícone que podeser claramente focalizado por uma faixa de comprimentosfocais, 498 a 495, desse modo melhorando a clareza geral eo contraste de uma imagem produzida por uma lente 484 tendovariações de comprimento focai.
A Fig. 21 é uma vista plana que mostra a aplicação dopresente sistema a papel-moeda e outros documentos desegurança como um fio de segurança "com janela". A Fig. 21mostra uma estrutura de fio com janela incluindo ummaterial de sistema 508 que foi fendilhado em uma fita,referida como "fio", que tipicamente está na faixa de 0,5mm a 10 mm de largura. O fio 508 é incorporado no substratode documento fibroso 510 e prove zonas com janelas 514. Ofio 508, opcionalmente, pode incorporar uma camada deselagem pigmentada, tingida, preenchida ou revestida 516para aumento do contraste de imagem e/ou para proverrecursos adicionais de segurança e autenticação, tais comocondutividade elétrica, propriedades magnéticas, detecçãode ressonância magnética nuclear e autenticação, ou paraesconder o material da visão em uma iluminação refletida,quando visto a partir do lado traseiro do substrato (o ladooposto ao lado apresentando as imagens sintéticas Unison ea camada de adesivo 517), para fortalecer a ligação entre ofio 508 e o substrato fibroso 510. O fio 508 é mantido emuma orientação para se manterem as lentes mais superiores,de modo que os efeitos de imagem sejam visíveis nas zonascom janelas 514. Ambos o substrato fibroso 510 e o fiopodem ser sobreimpressos por elementos de impressão 518 e osubstrato fibroso pode ser impresso 520 em sua face oposta.
A Fig. 21 ilustra que o fio 508 e seus efeitos deimagem 522 são visíveis apenas a partir da superfíciesuperior 521 do substrato 510 nas zonas com janelas 514. Ofio 508 é coberto pelo material de substrato fibroso naszonas internas 512 e os efeitos de imagem 522 não sãosubstancialmente visíveis nestas zonas. Os efeitos de OPMsão particularmente dramáticos, quando incorporados no fio508. (Veja a Fig. 22) conforme o substrato fibroso 510 éinclinado em várias direções, a imagem de OPM pode serfeita varrer através da largura 524 do fio, produzindo umefeito visual impressionante e dramático. Este recurso devarredura de uma imagem de OPM torna possível apresentar aimagem 522, a qual é maior do que a largura do fio 508. Ousuário examinando o documento contendo um fio com janela508 pode então inclinar o documento para varrer a imageminteira através do fio, rolando-o como uma placa de sinalde marquise. Os efeitos das modalidades de Deep, Float eLevitate também podem ser usados para se ter uma vantagemem um formato de fio com janela.
O fio 508 pode ser pelo menos parcialmente incorporadoem papéis de segurança durante a fabricação, pelas técnicascomumente empregadas na indústria de feitura de papel. Porexemplo, o fio 508 pode ser prensado com papéis úmidos,enquanto as fibras estão não consolidadas e maleáveis,conforme ensinado pela Patente U.S. N° 4.534.398, a qual éincorporada aqui como referência.
O fio com janela do presente sistema é particularmentebem adequado para aplicação a papel-moeda. Uma espessuratotal típica para o material de fio está na faixa de 22 u a34 u, enquanto a espessura total de papel-moeda pode variarpara tão alta quanto 88 u. É possível incorporar um fio desegurança com janela do presente sistema em um papel-moeda,sem se alterar substancialmente a espessura total do papel,pela redução localmente da espessura do papel por umaquantidade equivalente à espessura do fio.
Em uma modalidade de exemplo, o fio 508 compreende:
(a) um ou mais espaçadores óticos;
(b) um ou mais arranjos planos opcionalmenteperiódicos de microimagens ou ícones posicionados dentrode, sobre ou próximos de um espaçador ótico; e
(c) um ou mais arranjos planos opcionalmenteperiódicos de microlentes não cilíndricas posicionadassobre ou próximas de um espaçador ótico ou um arranjo deícone plano, com cada microlente tendo um diâmetro de basede menos de 50 mícrons.
Em outra modalidade, as microimagens ou íconesconstituem vazios preenchidos ou recessos que são formadosem uma superfície de um ou mais espaçadores óticos,enquanto as microlentes não cilíndricas são microlentesasféricas, com cada microlente asférica tendo um diâmetrode base que varia de em torno de 15 a em torno de 35mícrons. Pelo menos uma camada de selagem ou obscurecimentopigmentada 516 pode ser posicionada no(s) arranjo(s)plano(s) de microimagens ou ícones para aumento decontraste e, assim, de acuidade visual dos ícones e,também, para mascaramento da presença do fio 508, quando ofio for pelo menos parcialmente embutido em um documento desegurança.
Ainda em outra modalidade da presente invenção, o fio508 compreende:
(a) um espaçador ótico tendo superfícies planasopostas superior e inferior;
(b) um arranjo periódico de microimagens ou íconescompreendendo recessos preenchidos formados na superfícieplana inferior do espaçador ótico;
(c) um arranjo periódico de microlentes nãocilíndricas, de campo plano, asféricas ou multizonais debase poligonal posicionadas na superfície plana superior doespaçador ótico, onde cada microlente tem um diâmetro debase que varia de em torno de 2 0 a em torno de 3 0 mícrons;e
(d) uma camada de selagem ou obscurecimento pigmentada516 posicionada no arranjo de ícone.
O(s) espaçador(es) ótico(s) pode(m) ser formado(s)usando-se um ou mais polímeros essencialmente incolores,incluindo, mas não limitando, poliéster, polipropileno,polietileno, tereftalato de polietileno, cloreto depolivinilideno e similares. Em uma modalidade de exemplo,o(s) espaçador(es) ótico(s) é (são) formado(s) usando-sepoliéster ou tereftalato de polietileno e tem (têm) umaespessura que varia de em torno de 8 a em torno de 25mícrons.
Os arranjos de ícone e de microlente podem serformados usando-se um material substancialmentetransparente ou curável com radiação claro incluindo, masnão limitando, acrílicos, poliésteres, epóxis, uretanas esimilares. Preferencialmente, os arranjos são formadosusando-se uretana acrilatada, a qual está disponível apartir da Lord Chemicals, sob a designação de produto U107.
Os recessos de ícone formados na superfície planainferior do espaçador ótico, cada um, medem de em torno de0,5 a em torno de 8 mícrons na profundidade e tipicamente30 mícrons de largura de microimagem ou ícone. Os recessospodem ser preenchidos com qualquer material adequado, taiscomo resinas pigmentadas, tintas, corantes, metais oumateriais magnéticos. Em uma modalidade de exemplo, osrecessos são preenchidos com uma resina pigmentadacompreendendo um pigmento de submícron o qual estádisponível a partir da Sun Chemical Corporation, sob adesignação de produto Spectra Pac.
A camada de selagem ou obscurecimento pigmentada 516pode ser formada usando-se um ou mais de uma variedade derevestimentos de opacificação ou tintas, incluindo, mas nãolimitando, revestimentos pigmentados compreendendo umpigmento, tal como dióxido de titânio, disperso em umaglutinante ou veículo de material polimérico curável.Preferencialmente, a camada de selagem ou obscurecimentopigmentada 516 é formada usando-se polímeros curáveis comradiação e tem uma espessura que varia de em torno de 0,5 aem torno de 3 mícrons.
O fio 508, o qual é descrito acima, pode ser preparadode acordo com o método a seguir:
(a) aplicação de uma resina curável com radiaçãosubstancialmente transparente ou clara às superfíciessuperior e inferior do espaçador ótico;
(b) formação de um arranjo de microlente na superfíciesuperior e um arranjo de ícone na forma de recessos nasuperfície inferior do espaçador ótico;
(c) cura da resina substancialmente transparente ouclara usando-se uma fonte de radiação;
(d) preenchimento dos recessos de arranjo de ícone comuma resina ou tinta pigmentada;
(e) remoção de resina ou tinta em excesso dasuperfície inferior do espaçador ótico; e
(f) aplicação de um revestimento ou camada de selagemou obscurecimento pigmentado à superfície inferior doespaçador ótico.
Em muitos casos, é desejável que fios de segurançausados em papel-moeda e em outros documentos financeiros ede identificação de alto valor sejam detectados eautenticados por sensores não de contato de altavelocidade, tais como sensores de capacitância, sensores decampo magnético, sensores de transmissão e opacidade óticafluorescência e/ou ressonância magnética nuclear.
A incorporação de materiais fluorescentes na lente, nosubstrato, na matriz de ícone ou em elementos depreenchimento de ícone de um filme Unison pode permitir aautenticação encoberta ou forense do material Unison pelaobservação da presença e das características espectrais dafluorescencia. Um filme de Unison fluorescente pode serprojetado para ter suas propriedades fluorescentes visíveisa partir de ambos os lados do material ou a partir deapenas um lado do material. Sem uma camada de isolamentoótico no material abaixo da camada de ícone, afluorescencia de qualquer parte de um material Unison serávisível a partir de qualquer um dos seus lados. Aincorporação de uma camada de isolamento ótico tornapossível separar a visibilidade da fluorescencia de seusdois lados. Assim, o material Unison incorporando umacamada de isolamento ótico abaixo do plano de ícone podeser projetado para exibir fluorescencia de várias formasdiferentes: uma cor fluorescente A visível a partir do ladode lente, nenhuma fluorescencia visível a partir do lado decamada de isolamento ótico, cor fluorescente A ou B visívela partir do lado de camada de isolamento ótico, mas não apartir do lado de lente, e cor fluorescente A visível apartir do lado de lente e cor fluorescente A ou B visível apartir do lado de camada de isolamento ótico. Asingularidade provida pela variedade de assinaturasfluorescentes possíveis pode ser usada para se melhorarmais a segurança do material Unison. A camada de isolamentoótico pode ser uma camada de material pigmentado outingido, uma camada de metal, ou uma combinação de camadaspigmentadas e de camadas de metal, que absorve ou reflete aemissão fluorescente a partir de um lado do material e oimpede de ser visto a partir do outro lado.Os ícones formados a partir de vazios conformados eseu inverso, ícones formados a partir de pinos conformados,são particularmente capacitantes para a adição de recursosde autenticação que podem ser lidos em máquina a um fio desegurança de material Unison para papel-moeda e outrosdocumentos de alto valor. A matriz de ícone, opreenchimento de ícone e qualquer número de revestimentostraseiros (revestimentos de selagem) todos podemseparadamente ou em todas as combinações, incorporarpigmentos não fluorescentes, corantes não fluorescentes,pigmentos fluorescentes, corantes fluorescentes, partículasde metal, partículas magnéticas, materiais de assinatura deressonância magnética nuclear, partículas de laser,materiais de LED orgânicos, materiais oticamente variáveis,metal evaporado, materiais de interferência de filme fino,polímeros de cristal líquido, materiais de conversão paracima ou de conversão para baixo ótica, materiais dicróicos,materiais oticamente ativos (possuindo potência rotativaótica), materiais de polarização ótica, e outros materiaisde liga.
Em algumas circunstâncias, tal como quando umrevestimento escuro ou colorido (tal como um materialmagnético ou uma camada condutiva) foi adicionado a ummaterial Unison ou quando a cor do plano de ícone éobjetável quando vista através do lado traseiro de umsubstrato, pode ser desejável mascarar ou esconder aaparência de um fio de segurança de material Unisonembutido, parcialmente embutido ou "em janela" de um ladode um substrato de papel, conforme visto em uma luzrefletida, enquanto o fio é visível a partir do lado opostodo substrato. Outros tipos de fios de segurança comumenteincorporam uma camada de metal, alumínio tipicamente, parareflexão da luz que filtra através do substrato desuperfície, desse modo se provendo um brilho similar aosubstrato circundante. Alumínio ou outro metal de reflexãode cor neutra pode ser usado de uma maneira similar paramascaramento da aparência de um fio de Unison a partir dolado traseiro de um substrato de papel pela aplicação dacamada de metal na superfície traseira do material Unisone, então, opcionalmente, selando-a no lugar. Uma camadapigmentada pode ser utilizada para a mesma finalidade,aquela de ocultar ou obscurecer a visibilidade do fio desegurança a partir do lado "traseiro" do documento, nolugar de uma camada metalizada, ou em conjunto com ela. Acamada pigmentada pode ser de qualquer cor, incluindobranco, mas a cor mais efetiva é uma que combine com a core a intensidade da luz internamente dispersa dentro e forado substrato fibroso.
A adição de uma camada metalizada a um material Unisonpode ser realizada de várias formas, incluindo metalizaçãodireta da camada de ícone ou de selagem do material Unisonpor evaporação, desintegração e deposição de catodo,deposição química ou outro meio adequado, ou laminação dacamada de ícone ou de selagem do material Unison àsuperfície metalizada de um segundo filme de polímero. Éprática comum criar fios de segurança de papel-moeda pelametalização de um filme, um padrão desmetalizando estefilme para deixar 'fitas' estreitas de área metalizada,laminação da superfície metalizada a um segundo filme depolímero, então, formação de fatias do material laminado demodo que as fitas de metal sejam isoladas das bordas dosfios de fenda pela laminação de adesivo, desse modo seprotegendo o metal de um ataque químico nas bordas do fio.Este método também pode ser aplicado no caso da presenteinvenção: o material Unison pode simplesmente substituir osegundo filme de laminação. Assim, um material Unison podeser aumentado pela adição de camadas metalizadaspadronizadas ou não padronizadas.
As imagens sintéticas podem ser projetadas comopadrões binários, tendo uma cor (ou ausência de cor)definindo os ícones e uma cor diferente (ou ausência decor) definindo o fundo; neste caso, cada zona de íconeinclui uma imagem de tom único completa que utiliza'pixels' de imagem que são plenamente ativos ou plenamenteinativos. Imagens sintéticas mais sofisticadas podem serproduzidas pela provisão de variações tonalidades da cor deícone selecionada. A variação tonai de imagem sintéticapode ser criada pelo controle da densidade da cor em cadaimagem de ícone ou pela 'autotipia' efetivamente da imagemsintética pela inclusão ou exclusão de elementos de desenhoem grupos selecionados de ícone.
O primeiro método, controle da densidade da cor emcada imagem de ícone, pode ser realizado pelo controle dadensidade ótica do material criando a imagem de íconemicroimpressa. Um método conveniente para se fazer istoutiliza a modalidade de ícone de vazio preenchido, jádescrita previamente.
O segundo método, 'autotipia' da imagem sintética porinclusão ou exclusão de elementos de projeto em gruposselecionados de ícone, ilustrado na Figura 23, realizadopela inclusão de elementos de desenho de imagem em umaproporção de zonas de ícone que é igual à densidade de cordesejada. A Figura 23 ilustra isto com um exemplo que usaum padrão de repetição hexagonal para as zonas de ícone 570que seriam coordenadas com um padrão de repetição hexagonalsimilar de lentes. Cada uma das zonas de ícone 570 nãocontém uma informação idêntica. Todos os elementos deimagem de ícone 572, 574, 576 e 578 estão presentessubstancialmente na mesma densidade de cor. Os elementos deimagem de ícone 572 e 574 estão presentes em algumas daszonas de ícone e elementos de imagem de ícone diferentesestão presentes em outras zonas de ícone. Algumas zonas deícone contêm um elemento de imagem de ícone único 570.Especificamente, o elemento de imagem de ícone 572 estápresente em metade das zonas de ícone, o elemento de imagemde ícone 574 está presente em três quartos das zonas deícone, o elemento de imagem de ícone 578 está presente emmetade das zonas de ícone, e o elemento de imagem de ícone576 está presente em um terço das zonas de ícone. Ainformação presente em cada zona de ícone determina se sualente associada mostrará a cor do padrão de informação deimagem de ícone ou a cor do fundo de imagem de ícone apartir de uma orientação de visualização em particular. Oselementos de imagem 572 ou 578 serão visíveis em todas aslentes associadas a este padrão de ícone, mas o espaço deimagem sintética 580 de elemento de imagem de ícone 572 sesobrepõe ao espaço de imagem sintética de elemento deimagem de ícone 578. Isto significa que a zona desuperposição 582 das imagens sintéticas de ícones 572 e 578aparecerá a uma densidade de cor de 100%, porque toda lenteprojetará uma cor de imagem de ícone nesta zona. A partenão de superposição destas duas imagens sintéticas, 588, évisível apenas em 50% das lentes, de modo que aparece a umadensidade de cor de 50%. A imagem sintética 586 de elementode ícone 576 é visível em apenas um terço das lentes,então, aparece a uma densidade de 33,3...%. A imagemsintética 584 de elemento de imagem de ícone 576correspondentemente aparece a uma densidade de cor de 75%.
É claro no escopo deste ensinamento que uma faixa tremendade variações tonais pode ser obtida na imagem sintéticaatravés de uma omissão seletiva de elementos de imagem deícone em percentagens selecionadas de zonas de ícone. Paramaior efetividade, as distribuições dos elementos de imagemde ícone através das zonas de imagem de ícone devem serrelativamente uniformes.
Um método de projeto de imagem de ícone relacionado,ilustrado na Figura 24a, pode ser usado para a criação deelementos de imagem sintética combinados que sejam dedimensão menor do que o menor recurso dos elementos deimagem sintética individuais. Isto é possível nacircunstância comum em que o menor tamanho de recurso deuma imagem de ícone é maior do que a exatidão deposicionamento do recurso. Assim, uma imagem de ícone podeter recursos mínimos da ordem de dois mícrons de dimensão,mas aqueles recursos podem ser colocados de forma acuradaem qualquer ponto em uma grade de 0,2 5 mícrons deespaçamento. Neste caso, o menor recurso da imagem de íconeé oito vezes maior do que a exatidão de posicionamentodaquele recurso como com o diagrama prévio, este método éilustrado usando-se um plano de ícone hexagonal 594, mas seaplica igualmente bem a qualquer outra simetria de padrãousável. De forma similar ao método da Figura 23, estemétodo se baseia no uso de uma informação diferente em pelomenos uma zona de ícone. No exemplo da Figura 24a, doispadrões de ícone diferentes, 596 e 598 estão presentes,cada um, em metade das zonas de ícone (para clareza, apenasum de cada padrão é mostrado nesta figura). Estas imagensde ícone produzem uma imagem sintética compósita 600 queincorpora a imagem sintética 602 criada pelos elementos deimagem de ícone 596, e a imagem sintética 604, criada peloelemento de imagem de ícone 598. As duas imagenssintéticas, 602 e 604, são projetadas para terem áreassobrepostas, 606 e 608, que parecem ter uma densidade decor de 100%, enquanto as áreas não sobrepostas 605 têm umadensidade de cor de 50%. A dimensão mínima das áreassobrepostas na imagem sintética compósita pode ser tãopequena quanto a exatidão de posicionamento de escala demagnificação sintética dos elementos de imagem de ícone e,portanto, pode ser menor do que o tamanho de recurso mínimodas duas imagens sintéticas constituintes que sãoprojetadas para se sobreporem em uma região pequena. Noexemplo da Figura 23, as regiões de superposição são usadaspara a criação dos caracteres para o número "10" com linhasmais estreitas do que seria possível de outra forma.
Este método também pode ser usado para a criação depadrões estreitos de espaços entre elementos de imagem deícone, conforme mostrado na Figura 24b. As zonas de íconehexagonais 609 poderiam ser quadradas ou de qualquer outroformato adequado para a feitura de um arranjo depreenchimento de espaço, mas hexagonal é preferido. Nesteexemplo, metade dos padrões de ícone é da imagem de ícone610 e metade deles é a imagem de ícone 611. De modo ideal,estes dois padrões seriam distribuídos de formarelativamente uniforme dentre as zonas de ícone. Todos oselementos destes padrões são descritos como sendo dedensidade de cor substancialmente igual e uniforme. Em umisolamento, estes dois padrões não sugerem claramente aforma da imagem final, e isto pode ser usado como umelemento de dados e segurança - a imagem não é óbvia, atéser formada pela superposição do arranjo de lente. Um casoda imagem sintética 612 formada pela combinação da imagemsintética de elementos de ícone 610 com a imagem sintéticade elementos de ícone 611 é mostrado, por meio do que osespaços que permanecem entre as imagens sintéticasseparadas formam o número "10". Neste caso, duas imagenssintéticas são combinadas para a formação da imagemsintética final, de modo que as partes coloridas destaimagem 613 mostrem uma densidade de cor de 50%. Este métodonão está limitado pelos detalhes deste exemplo: três íconespoderiam ter sido usados, ao invés de dois, os espaçosdefinindo o elemento desejado nas imagens sintéticascompósitas podendo ter larguras variáveis e uma variedadede formato ilimitada, e este método pode ser combinado comos métodos das Figuras 23, 24a, b ou 25, ou com outrométodo de projeto de imagem de ícone que nós ensinamos.
Uma informação oculta encoberta pode ser incorporadanas imagens de ícone que não pode ser vista nas imagenssintéticas resultantes. Ter uma informação encoberta comoessa oculta nas imagens de ícone pode ser usado, porexemplo, para uma autenticação encoberta de um objeto. Doismétodos para a realização disto são ilustrados pela Figura25. O primeiro método é ilustrado pelo uso de imagens deícone combinadas 616 e 618. A imagem de ícone 616 mostra umpadrão de borda sólido e o número "42" contido dentro daborda. A imagem de ícone 618 mostra um formato sólido dom onúmero "42" como um orifício gráfico naquele formato. Nesteexemplo, os formatos de perímetro de imagens de ícone 616 e618 são substancialmente idênticos e sua posição relativadentro de suas respectivas zonas de ícone, 634 e 636,também é substancialmente idêntica. Quando uma imagemsintética compósita 620 é criada a partir destas imagens deícone, a borda da imagem sintética compósita 622 mostraráuma densidade de cor de 10 0%, porque todas as imagens deícone têm um padrão naquela área correspondente, de modoque haja uma superposição plena nas imagens sintéticascriadas a partir das imagens de ícone 616 e 618. Adensidade de cor do interior 624 da imagem sintéticacompósita 620 será de 50%, uma vez que a imagem do espaçocircundando "42" vem das imagens de ícone 618 que apenaspreenchem metade das zonas de ícone, e a imagem do "42"colorido vem das imagens de ícone 616 que também preenchemmetade das zonas de ícone. Conseqüentemente, não há umadiferenciação tonai entre o "42" e seu fundo, de modo que aimagem sintética compósita observada 626 mostrará umaimagem tendo uma borda de densidade de cor de 100% 628 e uminterior de densidade de cor de 50% 630. O "42" presente deforma encoberta em todas as imagens de ícone 616 e 618desse modo é "neutralizado" e não será visto na imagemsintética compósita observada 626.
Um segundo método para a incorporação de uma imagemencoberta em imagens de ícone é ilustrado pelos triângulos632 na Figura 25. Os triângulos 623 podem ser colocadosrandomicamente nas zonas de ícone (não mostradas nestafigura), ou eles podem ser colocados em um arranjo ou outropadrão que não combine substancialmente com o período daszonas de ícone 634, 632. As imagens sintéticas são criadasa partir de uma multiplicidade de imagens de íconedispostas regularmente que têm a imagem formada por umarranjo regular correspondente de microlentes. Os padrõesno plano de ícone que não correspondem substancialmente aoperíodo do arranjo de microlente não formarão imagenssintéticas completas. O padrão de triângulos 632, portanto,não criará uma imagem sintética coerente e não será visívelna imagem sintética observada 626. Este método não estálimitado a desenhos geométricos simples, tais como ostriângulos 632: outra informação encoberta, tal como umainformação alfanumérica, códigos de barras, bits de dados epadrões de larga escala podem ser incorporados no plano deícone com este método.
A Figura 2 6 ilustra uma abordagem geral para a criaçãode imagens integrais plenamente tridimensionais em ummaterial Unison (Unison 3-D) . Uma zona de ícone única 640contém uma imagem de ícone 642 que representa uma vista deescala distorcida de um objeto a ser exibido em 3-D,conforme visto de um ponto de vantagem daquela zona deícone 64 0. Neste caso, a imagem de ícone 642 é projetadapara formar uma imagem sintética 670 de um cubo oco 674. Aimagem de ícone 64 2 tem um quadro em primeiro plano 644 querepresenta o lado mais próximo 674 de cubo oco 672, padrõesde espaço afunilado 646 que representam os cantos 676 docubo oco 672, e um quadro de fundo 648 que representa olado mais distante 678 do cubo oco 672. Pode ser visto queas proporções relativas do quadro de primeiro plano 644 edo quadro de fundo 64 8 na imagem de ícone 64 2 nãocorrespondem às proporções do lado mais próximo 674 e dolado mais distante 678 do cubo oco de imagem sintética 672.
A razão para a diferença de escala é que as imagens que sãopara aparecerem mais distantes do plano do material Unisonexperimentam magnificação maior, de modo que seu tamanho naimagem de ícone deve ser reduzido, de modo a prover aescala correta mediante uma magnificação para a formação daimagem sintética 672.
Em uma localização diferente do material Unison 3-D,nós encontramos a zona de ícone 650 que inclui uma imagemde ícone diferente 652. Como com a imagem de ícone 642, aimagem de ícone 652 representa uma vista em escaladistorcida da imagem sintética 672, conforme visto a partirdo ponto de vantagem diferente desta zona de ícone 650. Oescalonamento relativo do quadro de primeiro plano 654 e doquadro de fundo 658 é similar aos elementos correspondentesde imagem de ícone 64 2 (embora isto não seja verdadeiro, emgeral), mas a posição do quadro de fundo 658 se deslocou aolongo do tamanho e da orientação dos padrões de canto 656.
A zona de ícone 660 está localizada a uma distância maiordo material Unison 3-D e apresenta ainda outra imagem deícone de escala distorcida 662, incluindo a imagem de ícone662 com o quadro de primeiro plano 664, os padrões deespaço afunilado 667 e o quadro de fundo 668.
Em geral, a imagem de ícone em cada zona de ícone emum material Unison 3-D será ligeiramente diferente de seusvizinhos próximos e pode ser significativamente diferentede seus vizinhos distantes. Pode ser visto que a imagem deícone 652 representa um estágio de transição entre asimagens de ícone 642 e 662. Em geral, cada imagem de íconeem um material Unison 3-D pode ser única, mas cada umarepresentará um estágio de transição entre as imagens deícone para qualquer lado delas.
A imagem sintética 670 é formada a partir de umamultiplicidade de imagens de ícone como as imagens de ícone640, 650 e 660, conforme com a imagem formadasinteticamente através de um arranjo de lente associado. Aimagem sintética do cubo oco 674 mostra os efeitos defatores de magnificação sintética diferentes que resultamde períodos de repetição efetivos dos diferentes elementosde cada uma das imagens de ícone. Assumamos que a imagem decubo oco 674 seja pretendida para ser vista como uma imagemde SuperDeep. Neste caso, se a zona de ícone 64 0 fordisposta a alguma distância da esquerda inferior de zona deícone 650, e a zona de ícone 660 for disposta a algumadistância da direita superior da zona de ícone 650, poderáser visto que o período efetivo dos quadros de primeiroplano 644, 654 e 664 será menor do que aquele dos quadrosde fundo 648, 658 e 668, desse modo se fazendo com que aface mais próxima 676 do cubo (correspondente aos quadrosde primeiro plano 644, 654 e 664) ficasse mais próxima doplano do material Unison e a face mais distante 678 do cuboficasse mais profunda e mais distante do plano do materialUnison, e fosse magnifiçada por um fator maior. Oselementos de canto 646, 656 e 667 se coordenam com oselementos de primeiro plano e de fundo para a criação doefeito de mudança suave de profundidade entre eles.
O método de projeto de imagens de ícone para um Unison3-D é mais plenamente descrito na Figura 27. Esta figuraisola o método para um projetor de imagem único 680.
Conforme descrito previamente, um projetor de imagem únicoinclui uma lente, um espaçador ótico e uma imagem de ícone;a imagem de ícone tendo substancialmente as mesmasdimensões que o período de repetição da lente (permitindo-se pequenas diferenças na escala que criam os efeitosvisuais de Unison) . O campo de visão para a lente e seuícone associado são mostrados como o cone 682: isto tambémcorresponde a uma inversão do cone focai da lente, de modoque proporções do cone de campo de visão 682 sejamdeterminadas pelo F# da lente. Embora a figura mostre estecone como tendo uma base circular, o formato de base narealidade será o mesmo que o formato de uma zona de ícone,tal como um hexágono.
Neste exemplo, desejamos criar uma imagem sintéticaUnison 3-D que incorpora três cópias da palavra "UNISON"686, 690 e 694 no mesmo tamanho visual em três planos deimagem de SuperDeep diferentes 684, 690 e 692. O diâmetrodos planos de imagem 684, 690 e 692 se expande com o conede campo de visão: em outras palavras, conforme aprofundidade da imagem aumenta, a área coberta pelo cone decampo de visão aumenta. Assim, o campo de visão no plano deprofundidade mais rasa 684 apenas envolver as porções de"NIS" da palavra UNISON, enquanto o plano de profundidademédia 688 envolve todo o "NIS" e porções de "U" e "O", e oplano de profundidade mais profunda 6 92 envolve quase todoo "UNISON", carecendo apenas de parte do "N" final.A informação que eles apresentaram (UNISONs 686, 690 e694) por cada um destes planos de imagem sintética 684, 688e 692 devem finalmente ser incorporadas em uma imagem deícone única em um projetor de imagem 680. Isto é realizadopela captura da informação no cone de campo de visão 686 emcada plano de profundidade 684, 688 e 692, então,escalonando-se os padrões de imagem de ícone resultantespara as mesmas dimensões. A imagem de ícone 696 representao campo de visão de imagem UNISON 686, conforme visto noplano de profundidade 684, a imagem de ícone 704 representao campo de visão de imagem UNISON 690, conforme visto noplano de profundidade 688, e a imagem de ícone 716representa o campo de visão de imagem UNISON 694, conformevisto no plano de profundidade 692.
Dentro da imagem de ícone 696, os elementos de imagemde ícone 698 se originam a partir de uma porção do primeiro"N" da imagem UNISON 686, o elemento de imagem de ícone 700se origina a partir de uma porção do "I" da imagem UNISON686, e os elementos de imagem de ícone 702 se originam dasporções do "S" de imagem UNISON 686. Na imagem de ícone704, o elemento de imagem de ícone 706 se origina a partirde uma porção do "U" da imagem UNISON 690, o elemento deimagem de ícone 708 se origina a partir de uma porção do"N" da imagem UNISON 690, o elemento de imagem de ícone 710se origina a partir de uma porção do "S" da imagem UNISON690, e o elemento de imagem de ícone 714 se origina apartir de uma porção do "O" da imagem UNISON 690. Note queembora as imagens sintéticas 686, 690 e 694 estejampresentes em uma escala similar, a imagem de ícone 704 parao plano de profundidade média 688 apresenta suas letrasUNISON em uma escala menor do que aquelas da imagem deícone 696. Isto considera a magnificação sintética maisalta que a imagem de ícone 704 experimentará (quandocombinada sinteticamente com uma multiplicidade de imagensde ícone circundantes para o mesmo plano de profundidade).De uma maneira similar, a imagem de ícone 716 incorporaelementos de imagem de ícone 718 que se originam a partirda imagem UNISON 6 94 e as letras UNISON incorporadas em suaimagem de ícone estão em uma escala mais reduzida.
A imagem de ícone final para este projetor de imagem écriada pela combinação destas três imagens de ícone 696,704 e 716 em uma imagem de ícone única 730, mostrada naFigura 28. Os elementos de ícone combinados 732 incorporamtoda a informação gráfica e de profundidade necessária parao projetor de imagem 680 para fazer sua contribuição para aimagem sintética formada a partir de uma multiplicidade deprojetores de imagem, cada um incorporando a informação deimagem de ícone específica que resulta da interseção de seupróprio cone de campo de visão, centralizado no projetor deimagem, com os níveis e elementos da imagem sintética a serproduzida. Uma vez que cada projetor de imagem é exibidopor pelo menos um período de repetição de lente a partir detodo outro projetor de imagem, cada projetor de imagemportará uma informação diferente resultante da interseçãode seu cone de campo de visão com o espaço de imagemsintética.
Cada uma das imagens de ícone requeridas paraapresentação de uma imagem 3-D escolhida pode ser computadaa partir do conhecimento do modelo digital tridimensionalda imagem sintética, da posição de profundidade desejada edo vão de profundidade a ser apresentado na imagemsintética, do período de repetição de lente, do campo devisão de lente e da resolução gráfica final das imagens deícone. Este último fator impõe um limite superior no nívelde detalhe que pode ser apresentado em cada plano deprofundidade. Uma vez que os planos de profundidade queficam mais distantes no plano do material Unison portam umaquantidade maior de informação (por causa do campo de visãoaumentado), o limite de resolução gráfica dos ícones tem umimpacto maior sobre a resolução destes planos deprofundidade de imagem sintética.
A Figura 29 ilustra como o método da Figura 27 podeser aplicado a uma imagem sintética tridimensionalcomplexa, tal como uma imagem do artefato de marfim demamute escavado da idade do gelo inestimável, a Lady deBrassempouy 742. O projetor de imagem individual 738, queincorpora pelo menos uma lente, um elemento de espaçamentoótico e uma imagem de ícone (não mostrada nesta figura),fica no plano 740 de um material Unison que separa o espaçode imagem sintética flutuante (float) do espaço de imagemsintética profunda (deep). Neste exemplo, o espaço deimagem sintética cobre o material Unison de modo que separeo espaço de imagem sintética de float do espaço de imagemsintética de deep. Neste exemplo, o espaço de imagemsintética cobre o material Unison de modo que uma porção daimagem fique no espaço de imagem sintética de float e umaporção fique no espaço de imagem sintética de deep. 0projetor de imagem 73 8 tem um campo de visãosubstancialmente cônico que se estende para o espaço deimagem sintética de deep 744 e para o espaço de imagemsintética de float 746. Um número escolhido de planos deimagem de deep é selecionado, 748 e 752-762, em qualquerespaçamento que seja requerido para a obtenção da resoluçãode espaço de imagem sintética de deep desejada. De modosimilar, um número escolhido de planos de imagem de float éselecionado, 750 e 764 a 774, em qualquer espaçamento queseja requerido para a obtenção da resolução de espaço deimagem sintética de float desejada. Alguns destes planos,tais como os planos de deep 748 e os planos de float 750,estender-se-ão além da imagem sintética e não contribuirãopara a informação na imagem de ícone. Por clareza, o númerode planos de imagem mostrado na Figura 29 está limitado aum número pequeno, mas o número real de planos de imagemselecionados pode ser alto, tal como de 50 ou 100 planos,ou mais, para a obtenção da resolução de profundidade deimagem sintética desejada.
O método das Figuras 27 e 28 então é aplicado para aobtenção da imagem de ícone em cada plano de profundidadepela determinação do formato da interseção da superfície doobjeto 742 com o plano de profundidade selecionado 756 a774 . As imagens de ícone separadas resultantes sãoescalonadas para o tamanho final da imagem de íconecombinada. Todas as imagens de ícone de float sãoprimeiramente rodadas 180 graus (porque elas sofrem aquelarotação de novo, quando são projetadas, desse modoretornando-as para sua orientação correta na imagemsintética), então elas são combinadas com as imagens deícone de deep para a formação da imagem de ícone final paraeste projetor de imagem 738. Este processo é repetido paracada uma das posições dos projetores de imagem para aobtenção do padrão completo de imagens de ícone requeridopara a formação da imagem sintética plena 742.
A resolução da imagem sintética depende da resoluçãodos projetores de imagem e da resolução gráfica das imagensde ícone. Nós obtivemos resoluções de imagem de íconemenores do que 0,1 mícron, que excedem ao limite deresolução ótica teórico de ótica de magnificação (0,2mícrons). Uma imagem de ícone típica é criada com umaresolução de 0,25 mícrons.
Os materiais Unison podem ser fabricados por umprocessamento de folha ou manta utilizando ferramentas queincorporam separadamente as lentes e as microestruturas deícone. Ambas as ferramentas de lente e as ferramentas deícone são originadas usando-se fotomáscaras e métodos defotorresistência.
As ferramentas de lente inicialmente são projetadascomo máscaras do tipo de semicondutor, tipicamente cromopreto sobre vidro. As máscaras tendo resolução suficientepodem ser criadas por fotorredução, escrita com feixe deelétrons, ou escrita a laser. Uma máscara típica para umaferramenta de lente incorporará um padrão de repetição dehexágonos opacos em um período escolhido, tal como de 30mícrons, com linhas claras separando os hexágonos que sãomenores do que 2 mícrons de largura. Esta máscara então éusada para exposição da fotorresistência sobre uma placa devidro, usando-se um sistema de exposição a UV desemicondutor convencional. A espessura da resistência éselecionada para a obtenção da fecha desejada da lente. Porexemplo, uma espessura de 5 mícrons de fotorresistênciapositiva AZ 4620 é revestida sobre uma placa de vidro pormeios adequados, tal como por revestimento com giro,revestimento por mergulho, revestimento com menisco ouaspersão, para a formação de lentes tendo uma repetiçãonominal de 3 0 mícrons e um comprimento focai nominal de 3 5microns. A fotorresistência é exposta com o padrão demáscara, e revelada até o vidro de uma maneiraconvencional, então, seca e desgasifiçada a 100 °C por 30minutos. As lentes são formadas por refluxo térmico deacordo com métodos padronizados, que são conhecidos natécnica. As microlentes de fotorresistência resultantes sãorevestidas com um metal condutivo, tal como ouro ou prata,e uma ferramenta de níquel negativa é criada poreletroformação.
As ferramentas de ícone são criadas de uma maneirasimilar. Um padrão de ícone é projetado tipicamente com oauxílio de um software de CAD, e este projeto é transmitidopara um fabricante de máscara de semicondutor. Esta máscaraé usada de uma maneira similar à máscara de lente, excetopelo fato de a espessura da resistência a ser exposta estarna faixa de 0,5 mícrons a 8 mícrons, dependendo dadensidade ótica da imagem sintética desejada. Afotorresistência é exposta com o padrão de máscara,revelada até o vidro de uma maneira convencional, revestidacom um metal condutivo e uma ferramenta de níquel negativaé criada por eletroformação. De acordo com a escolha dodesenho de máscara original com a escolha de tipo deresistência usado (positivo ou negativo), os ícones podemser criados na forma de vazios no padrão de resistência, oueles podem ser criados na forma de "planaltos" ou colunasno padrão de resistência, ou ambos.Os materiais Unison podem ser fabricados a partir deuma variedade de materiais e uma multiplicidade de métodosque são conhecidos na técnica de microótica e replicação demicroestrutura, incluindo gravação com extrusão, fundiçãocurada com radiação, gravação suave, e moldagem porinjeção, moldagem por injeção com reação e fundição comreação. Um exemplo de método de fabricação é formar osícones como vazios em um polímero líquido curado comradiação que é fundido contra um filme de base, tal como umfilme de PET de adesão promovida de calibre 75, então,formar as lentes a partir de um polímero curado comradiação na face oposta do filme de base em um alinhamentocorreto ou inclinação com respeito aos ícones, então,preencher os vazios de ícone com um material de coloraçãopigmentado de partícula de submícron por uma lâmina deraspagem tipo de gravura contra a superfície de filme,solidificar o preenchimento por meios adequados (porexemplo, remoção de solvente, cura com radiação ou reaçãoquímica) e, finalmente, aplicar uma camada de selagemopcional que pode ser clara, tingida, pigmentada ouincorporar materiais de segurança encobertos.
A fabricação do material Unison Motion requer que aferramenta de ícone e a ferramenta de lente incorporem umgrau escolhido de desalinhamento dos eixos de simetria dosdois arranjos. Este desalinhamento dos eixos de simetriados padrões de ícone e de lente controla o tamanho deimagem sintética e a rotação de imagem sintética nomaterial produzido. Freqüentemente é desejável prover asimagens sintéticas substancialmente alinhadas com a direçãode manta ou a direção transversal de manta, e, nestescasos, o desalinhamento angular total dos ícones e daslentes é dividido igualmente entre o padrão de lente epadrão de ícone. O grau de desalinhamento angular requeridousualmente é bastante pequeno. Por exemplo, umdesalinhamento angular total da ordem de 0,3 graus éadequado para a magnificação de imagens de ícone de 3 0mícrons para um tamanho de 5,7 mm em um material UnisonMotion. Neste exemplo, o desalinhamento angular total édividido igualmente entre as duas ferramentas, de modo quecada ferramenta seja inclinada através de um ângulo de 0,15graus na mesma direção para ambas as ferramentas. Ainclinação é na mesma direção porque as ferramentas formammicroestruturas em faces opostas de um filme de base, demodo que as inclinações das ferramentas se somem uns aosoutros, ao invés de se cancelarem.
Uma inclinação pode ser incorporada nas ferramentas aomesmo tempo em que o projeto original das máscaras pelarotação do padrão inteiro através do ângulo desejado, antesde se escrevê-lo. Uma inclinação também pode serincorporada mecanicamente em uma ferramenta de níquel planapelo corte dela no ângulo apropriado com uma ferramenta deusinagem de controle numérico. A ferramenta inclinada entãoé formada em uma ferramenta cilíndrica usando-se uma bordade corte inclinado para alinhamento da ferramenta com oeixo geométrico de rotação de um cilindro de impressão.
O sistema microótico de magnificação sintética aquipode ser combinado com recursos adicionais, incluindo, masnão limitando estas modalidades como elementos únicos ou emvárias combinações, tais como materiais de preenchimento deícone, revestimentos traseiros, revestimentos de topo,padronizados e não padronizados, preenchimento ou inclusõesna lente, espaçador ótico ou materiais de ícone, como umlaminado ou revestimento, tintas e/ou adesivos incluindo umsolvente aquoso, ou curáveis com radiação, oticamentetransparentes, translúcidos ou opacos, índices pigmentadosou tingidos na forma de um material positivo ou negativo,revestimentos, ou uma impressão incluindo, mas nãolimitando tintas, metais, materiais fluorescentes oumagnéticos, materiais de absorção ou emissão de raios X,infravermelho ou ultravioleta, metais magnéticos e nãomagnéticos, incluindo alumínio, níquel, cromo, prata eouro; revestimentos e partículas magnéticos para a detecçãoou armazenamento de uma informação; corantes e pigmentosfluorescentes como revestimentos e partículas;
revestimentos, preenchimento, corantes ou partículasfluorescentes em IR; revestimentos, preenchimento, corantesou partículas fluorescentes em UV; tinta e pigmentosfosforescentes como revestimentos e partículas, pranchetas,marcadores de DNA, RNA ou de outras macromoléculas, fibrasdicroicas, radioisótopos, revestimentos receptivos deimpressão, colagem ou aplicações de material de base,materiais quimicamente reativos, ingredientes
microencapsulados, materiais afetados por campo, partículase revestimentos condutivos metálicos e não metálicos,orifícios microperfurados, fios ou fibras coloridos,retalhos de Unison embutidos na superfície de um documento,etiqueta ou superfície de material, ligados a papel oupolímero como um veículo para a adesão a um papel, duranteuma fabricação, fios ou partículas dicroicas fluorescentes,revestimentos ou partículas de dispersão de Raman,revestimentos ou partículas de deslocamento de cor, papellaminado com Unison, papelão, cartolina, plástico,cerâmica, tecido ou substrato de metal, Unison como um fio,retalho, rótulo, invólucro, folha de estampagem a quente oufita de rasgar, elementos holográficos, difrativos,cinegramas difrativos, isogramas, elementos óticosfotográficos ou refrativos, materiais de cristal líquido,materiais de conversão para cima e conversão para baixo.
Embora o componente de imagem de ícone tenha sidodetalhado em conjunto com o arranjo mencionadoanteriormente de elementos de focalização, o componente deimagem de ícone pode ser usado para a provisão da"impressão" de imagem em outras aplicações. Por exemplo, aFig. 34 é uma seção transversal através da camada de ícone821 de uma modalidade de um material que porta elementos deícone microestruturados, por exemplo, um arranjo deelementos de ícone microestruturados. A camada de ícone 821mostrada pode constituir a camada de ícone do presentesistema de projeção de imagem microótico de magnificaçãosintética, um sistema de magnificação de moiré, a camada deícone de um sistema de magnificação de "tranca e chave"(descrito abaixo), uma camada independente de microimagensou "microimpressão" efetiva, a camada de ícone de umsistema de filme de imagem lenticular cilíndrica micro, oua imagem ou camada de ícone de outro sistema microótico.
A camada de ícone 821 pode ser independente ouopcionalmente pode ser provida em um substrato 820 ou umsubstrato transparente 820 (o último sendo requerido, se acamada de ícone constituir um elemento em um sistema demagnificação de moiré, onde a camada de ícone 821 éoticamente acoplada a um arranjo de microlente através dosubstrato transparente 820) . O substrato opcional ou osubstrato transparente 820 suporta ou está em contato com acamada de ícone 821 que incorpora uma variedade demicroestruturas que podem atuar como elementos de imagensde ícone. Os elementos de ícone microestruturados podem serformados como recessos ou áreas elevadas em uma camada dematerial, tal como a camada de ícone 821, ou em umsubstrato. Os elementos de imagem de íconemicroestruturados podem assumir uma ampla variedade deformas e geometrias, incluindo, mas não limitando, padrõesde vazio assimétricos 822, padrões de vazio simétricos 823,padrões de armadilha luminosa 824, padrões de relevo desuperfície holográfica 825, padrões de relevo de superfíciedifrativa generalizada 826, padrões estruturados binários827, padrões de relevo "óticos binários", "de corestrutural" e em degrau em geral 828, padrões rugososrandômicos e pseudo-randômicos rugosos 829, padrões desuperfície nominalmente plana 830, e padrões côncavos 831 econvexos 832 (conforme visto a partir do lado inferior,conforme desenhado, da camada de ícone).
A camada de ícone 821 pode incorporar um arranjo oupadrão de microestruturas homogêneas, por exemplo, padrõesde vazio unicamente assimétricos 822. Alternativamente, acamada de ícone 821 pode incorporar um arranjo ou padrão deduas ou mais modalidades de microestrutura 822 a 832. Asmicroestruturas servem como elementos de ícone que podemser formados em um arranjo de elementos de íconemicroestruturados que coletivamente formam uma imagem,similar a um grupo ou arranjo de pixels formando uma imagemimpressa convencional. Por exemplo, um sistema pode sercriado tendo um arranjo de elementos de íconemicroestruturados que podem ser combinados com o arranjomencionado anteriormente de elementos de focalização, ondeos dois arranjos cooperam para a formação de uma imagemsintética ótica que pode ou não ser magnifiçada. Um sistematambém pode ser criado tendo um arranjo de elementos deícone microestruturados que coletivamente formem uma imagem"microimpressa" pretendida para ser vista mediantemagnificação, tal como uma visualização através de umalente de magnificação ou com o auxílio de um microscópio.
Os elementos de ícone microestruturados 822 a 832 daFig. 34 podem ser projetados para exibirem um contrasteótico dentro de suas partes e entre suas partes e as áreasnão estruturadas circundantes da camada de ícone 821,quando os elementos de ícone forem imersos em ou estiveremem contato com um vácuo, um gás (incluindo gasesmisturados, tal como ar) , um líquido ou um sólido. Ocontraste ótico pode surgir de refração, reflexão internatotal, reflexão de superfície, dispersão, polarizaçãoparcial, polarização, rotação ótica, difração,interferência ótica e outros efeitos óticos.
Elementos de ícone microestruturados
A Fig. 3 5 é uma seção transversal que ilustra a camadade ícone revestida 777 que incorpora várias modalidades deelemento de imagem de ícone microestruturado. A camada deícone 777 é similar à camada de ícone 821 da Fig. 34, etambém pode ser independente ou opcionalmente pode serprovida em um substrato 775 ou em um substrato transparente775. As modalidades de elemento de ícone ilustradas podemincluir aquelas da Fig. 34, incluindo padrões de vazioassimétricos 779, padrões de vazio simétricos 781, padrõesde armadilha luminosa 783, padrões de relevo de superfícieholográfica 785, padrões de relevo de superfície difrativageneralizada 787, padrões estruturados binários 789,padrões de relevo "óticos binários", "de cor estrutural" eem degrau em geral 791, padrões rugosos randômicos epseudo-randômicos rugosos 795, padrões de superfícienominalmente plana 797, e padrões côncavos 799 e convexos801 (conforme visto a partir do lado inferior, conformedesenhado, da camada de ícone).
Os elementos de imagem de ícone microestruturados sãoformados na camada de ícone usando-se qualquer uma dasferramentas e métodos mencionados anteriormente deelementos de imagem de ícone microestruturados.
Qualquer microestrutura de elemento de ícone pode serrevestida com um material de revestimento conformador, nãoconformador e/ou direcional 793.
Revestimentos padronizados
O material de revestimento 793 pode ser conformador,não conformador, contínuo, descontínuo, padronizado, nãopadronizado, direcional, ou ele pode ter propriedades oumateriais diferentes da camada de ícone 777, ou combinaçõesdos mesmos. Uma padronização de material de revestimento793 pode prover elementos de imagem de ícone que sejamcoordenados com padrões de elemento de imagemmicroestruturado ou independentes dos padrões de elementode imagem microestruturado, ou ambos. O material derevestimento 793 pode ser padronizado para a provisão deelementos de imagem de ícone na superfície da camada deícone 777, independentemente de a camada de ícone 777incorporar ou não quaisquer padrões microestruturados. Omaterial de revestimento 793, padronizado ou nãopadronizado não precisa cobrir a superfície inteira decamada de ícone 777. O material de revestimento pode seraplicado apenas a porções selecionadas da camada de ícone 777.
Por exemplo, os elementos de imagem de ícone podem serformados pela criação de uma camada de alumíniodesmetalizada de padrão como um material de revestimento(como um exemplo de material de revestimento 793) em umacamada de ícone de poliéster (como um exemplo da camada deícone 777) em uma área da camada de ícone de poliéster quenão tem qualquer microestrutura formada nela (tal comoilustrado na Fig. 40 discutida abaixo). Neste exemplo, acamada de alumínio desmetalizada de padrão prove imagens deícone sem o uso de superfícies microestruturadas sobre acamada de ícone. Uma camada de alumínio desmetalizada depadrão como essa também pode ser usada em conjunto comelementos de imagem de ícone microestruturados em outraregião da camada de ícone de poliéster. A camada dealumínio desmetalizada de padrão pode se coordenar com oselementos de imagem de ícone microestruturados, de modo quesua aparência pretendida seja melhorada pela camada dealumínio desmetalizada de padrão, ou as imagens de íconeprovidas pela camada de alumínio desmetalizada de padrãopodem ser independentes dos elementos de imagem de íconemicroestruturados de camada de ícone, de modo que asimagens de ícone de camada de alumínio desmetalizada depadrão sejam usadas para a criação de uma imagem sintética,enquanto os elementos de imagem de ícone microestruturadossão usados para a criação de uma segunda imagem sintética.
Imagens positivas e negativas, incluindo revestimentospadronizados
Ambos os elementos de imagem de íconemicroestruturados e os revestimentos de camada de íconepadronizados podem ser usados para a formação de imagenspositivas ou de imagens negativas (veja, também, a Fig. 40abaixo), de modo que qualquer um destes elementos de imagempode assumir as propriedades de "primeiro plano" escolhidasou as propriedades de "fundo" escolhidas, enquanto asregiões circundantes assumem o restante das propriedades.Assim, os elementos de imagem de ícone podem ser usadospara a formação de imagens normais ou imagens de corinvertida, e imagens sintéticas normais ou imagenssintéticas de cor invertida correspondentemente.
Como um exemplo, qualquer um destes métodos deelemento de imagem de ícone pode ser usado para a provisãode imagens (tal como uma denominação de papel-moeda - "50")que são opacas ou em uma primeira cor contra um fundotransparente ou um fundo de uma segunda cor, enquanto emuma região diferente da camada de ícone 777 o padrão decoloração pode ser invertido, de modo que as imagens sejamtransparentes ou de uma segunda cor, enquanto o fundo éopaco ou da primeira cor.
Modalidades de elemento de imagem de ícone usadas paramicroimpressão
Embora todas e quaisquer das modalidades de elementode imagem de ícone da presente exposição possam ser usadascomo elementos de um sistema de magnificação de moiré, elastambém podem ser usadas sozinhas como uma microimpressão deultra-alta resolução para uma ampla faixa de aplicações. Osmétodos de elemento de imagem de ícone da presente invençãopodem ser usados para a criação de uma microimpressão paraum armazenamento de informação compacto, para umaidentificação encoberta de papel-moeda, documentos,embalagens e artigos fabricados, para um código de barras euma marcação digital de papel-moeda, documentos, embalagense artigos fabricados, e para todas as aplicações quepuderem se beneficiar de uma impressão de resolução ultra-alta ou de uma marcação de informação. Nesta modalidade, umpadrão ou arranjo de elementos de ícone microestruturados éprovido, que coletivamente formam uma imagem ou provêem umadeterminada informação que requer magnificação para ser vista.
As Fig. 36 (a, b) apresentam uma seção transversalatravés da camada de ícone 836 de um material que porta umconjunto similar de elementos de imagem de íconemicroestruturados como nas Fig. 34 e 35 com a adição decamadas de material de revestimento 838 e 840. A camada deícone 836 mostrada poderia constituir a camada de ícone deum sistema de magnificação de moiré, a camada de ícone deum sistema de magnificação de "tranca e chave" (descritoabaixo), uma camada independente de microimagens ou"microimpressão" efetiva, a camada de ícone de um sistemade filme de imagem lenticular cilíndrica micro, ou a imagemou camada de ícone de outro sistema microótico.
A camada de ícone 83 6 pode ser independente ouopcionalmente pode ser provida em um substrato 834 ou umsubstrato transparente 834 O substrato opcional ou osubstrato transparente 834 suporta ou está em contato com acamada de ícone 836 que incorpora uma variedade demicroestruturas que podem atuar, sozinhas ou em combinação,como elementos de imagens de ícone. Os elementos de imagemde ícone microestruturados podem assumir uma amplavariedade de formas e geometrias, incluindo, mas nãolimitando, as modalidades 844 a 864 correspondentes àquelasda Fig. 34.
Conforme ilustrado na Fig. 36 (a) , a camada de ícone836 portando os elementos de ícone microestruturados 844 a856 é mostrada como sendo laminada com um adesivo delaminação 838 a uma camada de material de revestimento 840que pode ser suportada por um substrato ou um substratotransparente 842. O adesivo de laminação 838 pode seraplicado à camada de ícone 83 6 primeiramente, então,colocado em contato com a camada de material derevestimento 838, conforme é indicado pelos espaços noadesivo de laminação mostrado para os elementos de íconemicroestruturados 844 e 846, ou o adesivo de laminação 838pode ser aplicado, também ou ao invés disso, à camada dematerial de revestimento 840 primeiramente, então, colocadoem contato com a camada de ícone 836, conforme indicadopela camada contínua de adesivo de laminação 838 mostradapara os elementos de imagem de ícone microestruturados 84 8a 856.
Nesta modalidade, a camada de material de revestimento840 está em grande proximidade com ou em contato com oselementos de imagem de ícone microestruturados 844 a 856. Acamada de revestimento é similar à camada de revestimento793 da Fig. 34 e pode ter um efeito conforme descrito emrelação à camada de revestimento 793.
Na Fig. 36 (b) , uma seção transversal é mostrada decamada de ícone 837 portando os elementos de imagem deícone microestruturados 858 a 864, sendo mostrada comosendo laminada usando-se o adesivo de laminação 83 9 para osubstrato laminado 843 que porta a camada de material derevestimento 841. Embora o adesivo de laminação 839 sejamostrado como tendo sido aplicado à camada de ícone 837 e,então, colocado em contato com o substrato de laminação843, deve ser entendido que o adesivo de laminação 839 podeser aplicado, também ou ao invés disso, ao substrato delaminação 843 primeiramente e, então, colocado em contatocom a camada de ícone 837.
Nesta modalidade, a camada de material de revestimento841 é separada da camada de ícone 83 7 pelo substrato delaminação 843. A camada de revestimento 841 pode ser dequalquer um dos materiais previamente listados para ascamadas de revestimento 840 e 793.
Embora os elementos de imagem de íconemicroestruturados 844 a 864 sejam mostrados na Fig. 36 (a)como sendo não preenchidos, pelo menos uma porção doselementos de imagem de ícone microestruturados 844 a 864pode ser opcionalmente preenchida com um material depreenchimento de ícone ou revestida com um material derevestimento conformador, não conformador ou direcional,antes da laminação. Os elementos de ícone microestruturadosnão precisam ser completamente preenchidos. Quandopreenchidos, eles podem ser apenas parcialmente preenchidosou preenchidos em uma porção.
Os elementos de ícone microestruturados podem serapresentados como imagens positivas ou negativas, ou ambos.Nas Fig. 37 (a a c), a camada de ícone 868 pode serindependente ou opcionalmente pode ser provida sobre umsubstrato 866 ou um substrato transparente 866. A camada deícone 868 opcionalmente pode ser provida com uma camada dematerial de revestimento 870 que pode cobrir parcial oucompletamente a camada de ícone 868.
Na Fig. 37(a), a camada de ícone 868 porta duas zonasde elementos de ícone microestruturados: os elementos deícone positivos 872 e os elementos de ícone negativos 874.Para fins de ilustração, as formas gerais dos elementos deícone positivos 872 foram espelhadas nas formas doselementos de ícone negativos 874 . Um material derevestimento opcional 870 é mostrado como um revestimentoconformador sobre os ícones positivos 872, e um materialnão conformador sobre os ícones negativos 874 - porexemplo, apenas - ambos os revestimentos conformadores enão conformadores podem ser empregados em conjunto com osícones positivos 872 e com os ícones negativos 874.
Padrões de objeto dos elementos de imagem de íconepositivos 872 são providos como depressões ou vazios 871 nacamada de ícone 8 68, enquanto as áreas de fundo deelementos de imagem de ícone positivos 872 são providascomo áreas elevadas na área de ícone positivo 872. As áreasde fundo de elementos de imagem de ícone negativos 8 74 sãoprovidas como depressões 875 na camada de ícone 868 e ospadrões de objeto de elementos de imagem de ícone negativos874 são providos como áreas elevadas na camada de ícone.
A Fig. 37(b) ilustra como o efeito de elementos deícone positivos e negativos e padrões é particularmentedramático, quando os ícones são preenchidos com um materialde preenchimento de ícone tendo propriedades diferentes domaterial de camada de ícone 868. Uma área diferente decamada de ícone 868 e de substrato opcional 866 é mostradacom os ícones positivos preenchidos 876 e os íconesnegativos preenchidos 880. O material de preenchimento deícone 878 forma os padrões de objeto 886 dos elementos deícone positivos 876, mas o fundo dos elementos de íconenegativos preenchidos 880.
Uma vista plana detalhada 882, ver a Fig. 37 (c) , doselementos de ícone positivos preenchidos 890 e doselementos de ícone negativos preenchidos 892 mostra oelemento de ícone positivo preenchido 886 que aparecediferente 888 da aparência de fundo circundante 884 . Porexemplo: uma diferença comum entre a aparência de umelemento de ícone positivo preenchido e do fundocircundante é a cor. Se um material de preenchimento deícone 878 portar um pigmento, corante ou outro material decoloração, então, o elemento de ícone positivo preenchido886 mostrará uma alta concentração 893 do material depreenchimento de ícone 886, enquanto a área de fundocircundante 884 não. De uma maneira similar, o fundo deelementos de ícone negativos preenchidos 892 mostrará umaalta concentração do material de preenchimento de ícone886, enquanto os padrões de objeto de elementos de íconenegativos preenchidos 892 mostrarão uma deficiência 894 domaterial de preenchimento de ícone.
Por estes meios, e em combinação com outrosensinamentos aqui, pode ser visto que ambos os elementos deícone de imagem positivos e negativos podem ser feitos.Quando usados como elementos de um sistema de magnificaçãode moiré, estes elementos de ícone de imagem positivos enegativos podem ser empregados para a produção de imagenssintéticas positivas e negativas. Os elementos de imagempositivos e negativos podem ser usados unicamente ou emcombinação.
Uma amostragem representativa de modalidadescombinando ícones preenchidos e revestimentos é apresentadana Fig. 38 (a a c). A camada de ícone 898 pode serindependente ou opcionalmente pode ser provida sobre umsubstrato 896 ou um substrato transparente 896. O substratoopcional ou o substrato transparente 896 suporta ou está emcontato com a camada de ícone 8 98 que incorpora umavariedade de microestruturas que podem atuar, sozinhas ouem combinação, como elementos de imagens de ícone.
A Fig. 38(a) mostra um material de revestimento 900que foi aplicado por meios adequados (conforme descritopara a Fig. 35) a pelo menos uma porção da superfície decamada de ícone 898. O material de revestimento 900 émostrado nesta figura como sendo conformador à superfícieda camada de ícone 898, mas poderia ser não conformador,descontínuo, padronizado ou consistir em áreas revestidastendo propriedades e/ou materiais diferentes. Os elementosde ícone positivos 904 têm suas microestruturas de padrãode objeto preenchidas com um material de preenchimento deícone 902 e seus elementos de fundo não preenchidos. Oselementos de ícone negativos 906 e têm suas microestruturasde fundo preenchidas com um material de preenchimento deícone 902, enquanto suas microestruturas de padrão deobjeto 908 são não preenchidas.A modalidade mostrada na Fig. 38(a) pode prover ummelhoramento visual das imagens de ícone através de efeitosóticos diferentes produzidos por ângulos de visualizaçãodiferentes do material de revestimento 900 e do material depreenchimento de ícone 902. Por exemplo, se o material derevestimento 900 for uma camada fina de alumínio, de modoque seja substancialmente transparente, quando vista apartir de uma direção normal com o plano da camada de ícone898, as regiões centrais dos elementos de ícone preenchidosparecerão substancialmente da mesma cor como se fossem semo revestimento. A refletividade de uma camada de alumíniofina aumenta com um ângulo de incidência crescente,resultando no surgimento de um contorno de alto contrastedos elementos de ícone. Se o material de revestimento 900for um revestimento dielétrico de camada única ou de camadamúltipla, a cor do revestimento poderá ser diferente emângulos de visualização diferentes, desse modo seadicionando um efeito de pintura de cor ou destaque de corpara os lados dos elementos de ícone. Outros tipos demateriais de revestimento podem ser usados para promoção deadesão, para produção de efeitos visuais adicionais ou paraa provisão de recursos de autenticação encobertos, quepodem ser lidos em máquina ou forenses ao material. Seráentendido que os elementos de ícone não precisam serpreenchidos ou revestidos. Eles podem preencherparcialmente apenas alguns dos elementos de ícone.
A modalidade mostrada na Fig. 38(b) inverte a ordem depreenchimento de ícone e revestimento em relação à Fig.38(a), onde os ícones microestruturados são preenchidosprimeiramente com o material de preenchimento de ícone 902e, então, revestidos com o material de revestimento 900. Acamada de ícone 8 98 pode ser provida opcionalmente sobre osubstrato 896 ou o substrato transparente 896, ou pode serindependente. Os elementos de ícone 910 e 912 sãopreenchidos com o material de preenchimento de ícone 902 e,então, opcionalmente, cobertos com o material derevestimento 900.
O efeito visual da modalidade da Fig. 38(b) geralmenteserá diferente do efeito visual da Fig. 38(a), mesmo se osmesmos materiais forem usados para o material derevestimento 900 e o material de preenchimento de ícone902. O material de revestimento 900 pode ou não ser visívelatravés do material de preenchimento de ícone 902,dependendo das propriedades óticas do material depreenchimento de ícone 902. O material de revestimento 900é diretamente visível nas áreas entre os íconespreenchidos.
Desde que os elementos de ícone sejam preenchidos deforma substancialmente completa com o material depreenchimento de ícone 902, em todos os lugares em que omaterial de revestimento 900 seja visível, visto através domaterial de preenchimento de ícone 902 ou vistodiretamente, o material de revestimento 900 serásubstancialmente paralelo à superfície da camada de ícone898. Assim, a presença do material de revestimento 900 podemodificar a aparência geral do material de preenchimento deícone 902, mas não prove uma função de melhoria de contornoou borda, como na Fig. 38 (a). O material de revestimento900 pode ser projetado para ter outros efeitos ou funções,além de ou no lugar de um efeito ótico - por exemplo, omaterial de revestimento 900 pode permitir uma autenticaçãonão de contato, uma detecção ou uma identificação de umobjeto ao qual a camada de ícone 898 seja aplicada.
Se os elementos de ícone forem subpreenchidos com omaterial de preenchimento de ícone 902, então, o materialde revestimento 900 poderá não ser substancialmenteparalelo à superfície da camada de ícone 898. Neste caso(não ilustrado), pode haver efeitos óticos adicionaisprovidos pelo material de revestimento 900 nas áreas em queele contatar o material de preenchimento de ícone 902 e forsubstancialmente não plano.
A modalidade da Fig. 38 (c) é uma extensão damodalidade da Fig. 38(b) para incluir múltiplos materiaisde preenchimento de ícone. (Embora não sejam aquiilustrados, múltiplos materiais de preenchimento de íconetambém podem ser usados com a modalidade da Fig. 38(a), e adiscussão a seguir também se aplica àquela modalidade.) Acamada de ícone 8 98 porta elementos de íconemicroestruturados positivos 926 e elementos de íconemicroestruturados negativos 928 que são preenchidos com umprimeiro material de preenchimento de ícone 916. Oselementos de ícone microestruturados 926 e 928 sãosubpreenchidos com o primeiro material de preenchimento deícone 916. Isto pode ser realizado por vários meios,incluindo a dispersão do primeiro material de preenchimentode ícone 916 em um solvente, o preenchimento dasmicroestruturas de ícone com o primeiro material depreenchimento de ícone disperso com solvente 916, e asecagem do solvente e, conseqüentemente, a retração dovolume do primeiro material de preenchimento de ícone 916.Outro meio para subpreenchimento das microestruturas deícone é preenchê-las com o primeiro material depreenchimento de ícone 916 e, então, remover parte domaterial de preenchimento de ícone 916 por um meio deesfregação ou raspagem, tal como por esmerilhamento ou poruma esfregação à alta pressão com uma lâmina raspadora.
O primeiro material de preenchimento de ícone 916opcionalmente pode ser estabilizado, curado ou seco porsecagem, por uma reação química (tal como uma reação depolarização de um epóxi em duas partes ou de resina eendurecedor) , por cura com radiação, por oxidação, ou poroutro meio adequado. O primeiro material de preenchimentode ícone 916 também pode ser opcionalmente nãoestabilizado, de modo que possa reagir quimicamente dealguma maneira com o segundo material de preenchimento deícone 918.
As microestruturas de ícone 926 e 928 então sãoopcionalmente preenchidas com o segundo material depreenchimento de ícone 918. Dependendo do método usado paraa provisão do subpreenchimento do primeiro material depreenchimento de ícone 916, as espessuras relativas doprimeiro material de preenchimento de ícone 916 e dosegundo material de preenchimento de ícone 918 poderãodiferir em regiões diferentes ou diferirem paramicroestruturas de elemento de ícone que tenham umaprofundidade, uma largura ou uma razão de aspectodiferente. Os elementos de ícone positivos 926 mostramvolumes aproximadamente iguais de primeiro material depreenchimento de ícone 916 e segundo material depreenchimento de ícone 918, com a espessura dos doismateriais de preenchimento sendo aproximadamente iguais nocentro das áreas preenchidas 920. Os elementos de íconenegativos neste desenho mostram uma diferença grande derazão de aspecto, de modo que as zonas centrais 922 dosdois elementos de ícone preenchidos maiores mostrem umarelação de espessura de material de preenchimento de emtorno de, por exemplo, 1:3 para os primeiro 916 e segundo918 materiais de preenchimento de ícone, respectivamente. Ocentro do elemento de ícone negativo menor 924 mostra umarelação de espessura de material de preenchimento muitodiferente de em torno de, por exemplo, 4:1 para os primeiro916 e segundo 918 materiais de preenchimento de ícone,respectivamente. Os ícones preenchidos opcionalmente podemser revestidos com o material de revestimento 900.
O material de revestimento 900 também pode seropcionalmente aplicado ã camada de ícone 898 antes dopreenchimento dos ícones com o primeiro material depreenchimento de ícone 916, ou pode ser aplicado à camadade ícone 989 e ao primeiro material de preenchimento deícone 916 antes do preenchimento com o segundo material depreenchimento de ícone 918. Estas variações não sãoilustradas na figura.
Os elementos de ícone positivos 920 têm suasmicroestruturas de padrão de objeto preenchidas com osmateriais de preenchimento de ícone 916 e 918 e seuselementos de fundo não preenchidos. Os elementos de íconenegativos 928 têm suas microestruturas de fundo preenchidascom os materiais de preenchimento de ícone 916 e 918,enquanto as suas microestruturas de padrão de objeto sãonão preenchidas.Note que qualquer material de camada de ícone emqualquer modalidade desta invenção, não limitada àquelasdas Fig. 38 (a a c) , em si pode incorporar pigmentos,corantes, colorantes, materiais de fluorescência oumateriais de preenchimento de qualquer tipo, conformedeclarado previamente na seção de Definições desta patente.O preenchimento da camada de ícone torna a distinção entreelementos de ícone positivos e negativos um poucoacadêmica, uma vez que um elemento de íconemicroestruturado em particular formado em uma camada deícone clara, não pigmentada e incolor e, então, preenchidocom um material de preenchimento de ícone pigmentado podeser julgado como sendo um elemento de ícone positivo,enquanto exatamente o mesmo elemento de íconemicroestruturado formado em uma camada de ícone pigmentadae então preenchido com um material de preenchimento deícone claro, não pigmentado e incolor pode ser julgado umelemento negativo. Neste exemplo, tudo que mudou entre oelemento de ícone positivo e o elemento de ícone negativo éa escolha de materiais para a camada de ícone e o materialde preenchimento de ícone. Embora seja conveniente falar deelementos de ícone positivos e negativos, realmente há umcontínuo de possibilidades, incluindo elementos de íconetendo uma cor ou um efeito ótico presente no fundo e umasegunda cor e/ou efeito ótico presente nos padrões deobjeto, e vice-versa.
Se os elementos de ícone das Fig. 38 (a a c) foremempregados como parte de um sistema de magnificação demoiré, então, os efeitos únicos providos pela combinação demateriais de revestimento e materiais de preenchimento deícone também será realizado nas imagens sintéticasproduzidas pelo sistema de magnificação de moiré.
Revestimentos padronizados sobre ícones e como íconesAs Fig. 39 (a a c) ilustram a aplicação e a combinaçãode materiais de revestimento padronizados, folhas deestampagem a quente, revestimentos direcionais e íconespreenchidos. Na Fig. 39(a), a camada de ícone 932 pode serindependente ou pode ser opcionalmente provida sobre umsubstrato 930 ou um substrato transparente 930. O substratoopcional ou o substrato transparente 930 suporta ou está emcontato com a camada de ícone 932 que incorpora umavariedade de microestruturas que podem atuar sozinhas ou emcombinação como elementos de imagens de ícone.
Na Fig. 39(a), a padronização do material derevestimento 934 constitui regiões 935 em que o material derevestimento está presente e regiões em que o material derevestimento está ausente. A padronização de material derevestimento 934 pode ser em qualquer forma e para qualquerfinalidade, incluindo a criação de elementos de ícone paraum sistema microótico de magnificação de moiré. Váriosmétodos de padronização de revestimentos são conhecidos natécnica, incluindo impressão ou deposição de um material deresistência sobre o revestimento e ataque químico dorevestimento exposto, então, opcionalmente, remoção químicado material de resistência do revestimento. A camada deresistência pode ser uma fotorresistência, e a padronizaçãoda resistência pode ser realizada por métodos de exposiçãoótica. Uma abordagem alternativa para a padronização de umrevestimento é depositar primeiramente uma resistênciapadronizada (ou, alternativamente, depositar umaresistência e subseqüentemente padronizá-la), então,aplicar o revestimento ã superfície do material e àresistência, então, remover quimicamente a resistência e orevestimento que estiver afixado a ela. Por exemplo, esteúltimo método é comum na fabricação de "fios de segurançadesmetalizados", onde um material de resistência é impressosobre um substrato de polímero, o substrato e a resistênciasão revestidos com alumínio por metalização a vácuo oudeposição e desintegração de catodo, e a resistência équimicamente removida. Nos lugares em que a resistênciaestava presente, o revestimento de alumínio estava ausente,tendo "levantado" quando a resistência foi removida. Aoinvés de se remover quimicamente as áreas metalizadasselecionadas, estas áreas podem ser mecanicamenteremovidas, tal como por abrasão. Será entendido que apenasporções do revestimento podem ser padronizadas.
Um revestimento metalizado padronizado que não sejacoordenado com a escala e a geometria dos elementos deícone em um filme de magnificação de moiré pode ser usadopara a produção de um efeito de metal transparente parcialnas imagens sintéticas, porque as localizações das áreasdesmetalizadas variarão de elemento de ícone para elementode ícone - uma imagem sintética formada a partir desteselementos de ícone com uma opacidade presente que éproporcional ã percentagem de revestimento presente, de umamaneira similar aos métodos de autotipia usados emimpressão.
Alternativamente, um revestimento de metaldesmetalizado padronizado pode ser usado para a criação deum conjunto diferente de elementos de ícone dos elementosde ícone microestruturados que poderiam ser usados para ageração de um segundo conjunto de imagens sintéticas. Umaaplicação dessas imagens sintéticas é para autenticaçãoencoberta de materiais para papel-moeda, documento eproteção de marca.
Na Fig. 39 (a) , a camada de revestimento 934 na áreaindicada pela chave 936 está padronizada de modo a nãocoordenar com a geometria dos elementos de íconemicroestruturados. A camada de revestimento padronizada 934pode carregar informações separadas, como diferentespadrões de elementos de ícones, ou podem carregar outrasinformações gráficas ou textuais, ou nenhuma informação.
Por outro lado, a camada de revestimento 934 na áreaindicada pela chave 93 8 é coordenada com os elementos deícone, revestindo os formatos em depressão 931, mas nãorevestidos as "partes planas" 939 entre elas. Este tipo depadronização pode ser realizado pelo revestimento dasuperfície inteira da camada de ícone 932 com o material derevestimento 934, incluindo as áreas em depressão 931 e as"partes planas" 939, então, removendo-se o material derevestimento 932 das "partes planas" 939 por raspagem,esfregação, escovação, divisão para remoção de camadas,abrasão, ataque químico, saque de adesivo ou por outrosmeios adequados.
Um material de revestimento padronizado 934 coordenadocom os elementos de ícone desta maneira pode prover ummelhoramento visual, ótico, eletromagnético, magnético ououtro dos elementos de ícone. Por exemplo: a camada deícone 932 que incorpora os elementos de íconemicroestruturados pode ser desintegrada e depositada comouro, então, o ouro pode ser removido das partes planas 93 9por esfregação da superfície revestida contra um materialfibroso, tal como papel. O ouro remanescente nos elementosde ícone então prove a eles uma aparência metálica dourada,enquanto as partes planas estão livres de ouro, de modo queos elementos de ícone pareçam ser objetos de ouro separadoscontra o fundo.
A Fig. 39(b) descreve várias modalidades de camada deícone 932 que incorporam um revestimento de folha deestampagem a quente 942 sozinho (946) e em combinação com(950, 951) um material de preenchimento de ícone 948. Umaestrutura de folha de estampagem a quente típica émostrada, onde uma camada de adesivo térmico 94 0 liga acamada de folha 94 2 do revestimento de folha de estampagema quente à camada de ícone 932. Uma camada de lacafrangível 944 do revestimento de folha de estampagem aquente é opcionalmente provida para suportar a folha deestampagem a quente 942. A camada de laca frangível 944pode incorporar um padrão microestruturado, tal como umholograma. Na área indicada pela chave 946, um revestimentode folha de estampagem a quente 942 foi aplicado por meiosconhecidos à superfície da camada de ícone 932, selando asáreas em depressão dos elementos de íconemicroestruturados. Na área indicada pela chave 950, a folhade estampagem a quente 94 2 foi aplicada sobre um íconemicroestruturado contendo um material de preenchimento deícone 948. Na área indicada pela chave 951, a folha deestampagem a quente 942 foi aplicada à camada de ícone 932e, então, o material de revestimento de folha de estampagema quente que cobria as áreas em depressão dos elementos deícone microestruturados foi removido. Meios adequados deremoção do material de revestimento de folha de estampagema quente incluem, mas não estão limitados a um jato de altapressão de um gás, um jato de alta pressão de água ou outrofluido, e perturbação mecânica e abrasão. Os elementos deícone microestruturados que subseqüentemente podem seropcionalmente preenchidos com um material de preenchimentode ícone 948, de modo que a aparência de microestruturas deícone seja controlada pelo material de preenchimento deícone 94 8 e a aparência de "partes planas" seja controladapelo material de revestimento de folha de estampagem aquente. O material de preenchimento de ícone 94 8 pode seropcionalmente revestido por pelo menos uma porção dorevestimento de folha de estampagem a quente 942, conformemostrado, ou ele pode ser aplicado de modo que preenchaapenas as depressões de ícone (não mostradas).
A Fig. 39 (c) descreve várias modalidades de camada deícone 932 que incorporam materiais de revestimentodirecionais (952 e 962) que podem ser usados opcionalmenteem combinação com os materiais de preenchimento de ícone948. O primeiro revestimento direcional 952 é aplicado àcamada de ícone 932 a partir da direção indicada pela seta954 . A deposição direcional de primeiro revestimentodirecional 952 faz com que ele revista preferencialmente as"partes planas" e os lados direitos (conforme desenhado)dos elementos de ícone na área indicada pela chave 956. Umrevestimento como esse pode prover um destaque visual de umlado de um elemento de ícone microestruturado, produzindoum efeito "sombreado" ou de "ponto iluminado".
Na área indicada pela chave 958, dois revestimentosdirecionais são empregados. A seta 954 indica a direção deaplicação do primeiro revestimento direcional 954 quereveste as "partes planas" e os lados direitos doselementos de ícone microestruturados nesta área. 0 segundorevestimento direcional 962 é aplicado a partir da direçãoindicada pela seta 960, e reveste os lados esquerdos doselementos de ícone microestruturados. Os primeiro e segundorevestimentos direcionais (952 e 962, respectivamente)podem ser do mesmo material ou ser de materiais diferentes,e eles podem ser aplicados a partir de direções opostas(954 e 960), conforme mostrado, ou elas podem ser aplicadasa partir de direções similares. Por exemplo, se o primeirorevestimento direcional 952 for de prata e for aplicado apartir da direção mostrada pela seta 954, e se o segundorevestimento direcional 962 for de ouro e for aplicado apartir da direção mostrada pela seta 960, então, os ladosdireitos dos elementos de ícone microestruturados parecerãode prata e seus lados esquerdos parecerão de ouro, enquantoseus centros permanecerão não revestidos e poderão parecertransparentes. Como outro exemplo: as condições do exemploprévio, exceto pela prata ser aplicada no ângulo mostradopela seta 954 e o ouro ser aplicado a partir da mesmadireção geral, em um ângulo que é dez graus mais próximo danormal da superfície de camada de ícone geral 932. O ouroentão revestirá os mesmos lados dos elementos de ícone quea prata, mas o ouro revestirá mais alto o lado direito ousobre o centro do ícone. O elemento de ícone resultanteparecerá ter um lado direito prateado que se mesclará comuma cor dourada em direção ao topo do elemento de ícone(conforme desenhado). Muitas outras dessas combinações evariações serão óbvias para alguém versado na técnica.
Ainda outra variação é mostrada na área da Fig. 39(c)indicada pela chave 964, onde os elementos de íconemicroestruturados têm dois revestimentos direcionais, umprimeiro revestimento direcional 952 e um segundorevestimento direcional 962 e, então, são preenchidos com omaterial de preenchimento de ícone 948. O material depreenchimento de ícone opcionalmente pode ser adicionado aqualquer um dos elementos de ícone microestruturadosrevestidos de qualquer parte desta figura em que não sejajá mostrado, incluindo as áreas 936 e 938 da Fig. 39(a) e aárea 956 da Fig. 39 (c).
A Fig. 40 (a) ilustra o uso de um material derevestimento padronizado 967 como um meio para a criação deelementos de imagem de ícone. O material de revestimentopadronizado 967 é provido sobre um substrato 966 ou umsubstrato transparente 966, a referida padronizaçãoincorporando regiões de material de revestimento 968 de umaespessura selecionada e regiões de material de revestimento969 tendo uma espessura menor ou regiões sem material derevestimento 970 ou ambas. As diferentes espessuras dematerial de revestimento - espessura plena (968), espessuraparcial (969) e espessura nula (970) (ou a ausência dematerial de revestimento) - podem ser padronizadas pararepresentação de uma informação de imagem de ícone como umelemento em um sistema de magnificação de moiré. O materialde revestimento de espessura plena ou o material derevestimento de espessura nula podem ser usados para aformação dos padrões de objeto dos elementos de ícone. AFig. 40(b) ilustra uma vista plana 972 do uso de elementosde ícone de espessura plena para a formação de padrões deobjeto (letras e números) contra um fundo 976 formado porum material de revestimento de espessura nula ou deespessura parcial. Uma vez que os padrões de objeto doselementos de ícone mostrados na vista plana 972 sãoformados pela presença de material de revestimento 967, aimagem de ícone é chamada uma imagem de ícone positiva. AFig. 40c apresenta uma vista plana 978 de uma imagem deícone negativa, onde o fundo é formado pelo material derevestimento de espessura plena 982 e os padrões de objetosão formados pelo material de revestimento de espessuraparcial ou nula 980. As regiões de material de revestimentode espessura parcial 969 podem ser usadas para a criação depadrões de escala de cinza, onde o efeito ótico do materialde revestimento 967 prove um efeito de intensidademodificada ou reduzida, dependendo da natureza do materialde revestimento.
A padronização do material de revestimento 967 podeser realizada por qualquer um dos métodos previamentedescritos com respeito à Fig. 38. As regiões de material derevestimento de espessura parcial podem ser criadas por umaetapa adicional de mascaramento e ataque químico, ou porataque químico do revestimento de espessura plena no padrãodas regiões de espessura parcial, então, realizando-se umsegundo revestimento do material de revestimento 967 para adeposição de uma camada de espessura parcial sobre aosubstrato inteiro 966 ou o substrato transparente 966,então opcionalmente mascarando-se e atacando-sequimicamente uma vez adicional para a produção de regiõesde espessura nula 970.As camadas de material de revestimento adicionaispodem ser opcionalmente adicionadas ao material derevestimento padronizado 967. Os exemplos incluem, mas nãoestão limitados a uma metalização por deposição a vácuo,revestimentos pigmentados ou tingidos, ou qualquer umdaqueles listados previamente na seção de Definições destedocumento. Exemplo: essas camadas podem ser aplicadasdiretamente, laminadas, estampadas a quente, revestidas ouprovidas de outra forma. A aplicação dessas camadasadicionais pode prover um benefício de alteração daaparência das regiões de material de revestimento deespessura parcial 969 e das regiões de material derevestimento de espessura nula (ausente) 970.
As Fig. 41 (a, b) ilustram duas modalidades de umsistema de magnificação de moiré em duas partes que podeser usado como um sistema de autenticação de "tranca echave" no qual o arranjo de microlente é uma peça emseparado que atua como uma chave para "destravar" ainformação na peça de arranjo de ícone. Na Fig. 41 (a) , umsubstrato transparente opcional 984 porta microlentes 986feitas a partir de um material de transmissão de luz 988que pode ser diferente ou o mesmo que o material usado paraa formação do substrato transparente opcional 984. Aespessura total da folha de lente 1000, que incorpora asmicrolentes 986 mais o substrato opcional 984, é menor doque o comprimento focai 1004 das microlentes 986.
A folha de lente 1000 não é permanentemente afixada àfolha de ícone 1002, mas é uma peça livre e separada quepode ser usada como um dispositivo de autenticação para afolha de ícone 1002. Quando usada como um dispositivo deautenticação, a folha de lente de 1000 é colocada emcontato ou em grande proximidade com a superfície da folhade ícone 1002 . O espaço 992 entre as duas folhas em geralconterá um filme fino de ar, ou o espaço 992 opcionalmentepode ser preenchido com água, glicerina ou outro fluidopara a provisão de um acoplamento ótico ou mecânico entre afolha de lente 1000 e a folha de ícone 1002.
A folha de ícone 1002, que incorpora o substratotransparente opcional 990, a camada de ícone 994 e oselementos de ícone 996 (mostrados aqui opcionalmentepreenchidos com um material de preenchimento de ícone 997),é disposta com a camada de ícone na superfície maisdistante da folha de lente 1000. A espessura total de folhade ícone 1002 mais a folha de lente 1000 é projetada paraser substancialmente igual ao comprimento focai 1004 dasmicrolentes 986. Quando a folha de lente 1000 é colocadasubstancialmente em proximidade, por exemplo, em contatocom a folha de ícone 1002, com ou sem um fluido deacoplamento, o ponto focai 998 das microlentes 986 deveficar em algum lugar dentro ou próximo da camada de ícone994. A posição ótima do ponto focai 998 é na ouligeiramente abaixo da superfície de fundo da camada deícone 994.
Um sistema formado de acordo com as modalidades daFig. 41(a) pode ser usado como um dispositivo anti-falsificação, de autenticação ou de segurança. Por exemplo,a camada de ícone 994 da folha de ícone 1002 pode serafixada, aderida ou permanentemente presa de outra forma aou incorporada em um objeto ou documento no momento dafabricação, criação original, embalagem ou distribuição. Afolha de ícone 1002 em si não precisa ter quaisquerrecursos de distinção visíveis. Na prática, os elementos deícone 996 serão muito pequenos, da ordem de uns poucosmícrons a umas poucas dezenas de mícrons de dimensão, eefetivamente será invisível ao olho não auxiliado. Umaimpressão ou formação de imagem convencional adicional podeser provida ou afixada à folha de ícone 1002, se desejado.
Um exemplo dessa formação de imagem adicional poderiaser a fotografia de uma pessoa para identificação, de modoque a folha de ícone funcione como um fundo para afotografia. A folha de ícone 1002 e, por associação, oobjeto ao qual ela é afixada, pode ser autenticado pelacolocação de uma folha de lente 1000 apropriadamenteescalonada substancialmente em contato com a folha de ícone1002 e rodando-se a folha de lente 1000 em seu plano, atéas lentes e os elementos de ícone 996 se alinharemsuficientemente para a formação de uma imagem sintética doselementos de ícone 996. (Uma folha de lente"apropriadamente escalonada" é uma folha de lente na qual oarranjo de elementos de focalização tem uma simetriarotativa e um período de repetição substancialmentecombinando com aqueles do arranjo de elementos de ícone 996na folha de ícone 1002, com uma relação de repetição deícone / lente projetada para a obtenção do efeito óticoselecionado [SuperDeep, Deep, Motion, Float, SuperFloat,Levitate, 3-D, combinações dos mesmos, etc.]).
A Fig. 41(b) ilustra uma modalidade alternativa desteaspecto da invenção. Nesta figura, a folha de lente 1010inclui ser monolítica, consistindo em um material únicoincluindo as microlentes 1008 em sua superfície superior euma espessura adicional opcional de material 1006 para aprovisão de um espaçamento ótico. A folha de lente 1000 daFig. 41(a) também pode ser formada desta maneira, se afolha de lente 1000 não incluir o substrato transparenteopcional 984. Da mesma forma, a folha de lente 1010 da fig.41 (b) pode ser formada usando-se um substrato transparentee uma camada de microlente, conforme mostrado na Fig.41 (a) . As duas estruturas alternativas para as folhas delente 1000 e 1010 são mostradas para completitude - a folhade lente 1000 ou 1010 pode ter as duas estruturas mostradas- lentes monolíticas (Fig. 41b) ou substrato mais lentes(Fig. 41a).
A função da folha de lente 1010 na modalidade da Fig.41 (b) é a mesma que aquela da folha de lente 1000 da Fig.41 (a), embora a espessura total da folha de lente 1010 sejageralmente uma proporção maior do comprimento focai 1024 demicrolente 1008, por causa das diferenças na folha de ícone1014, se comparada com a folha de ícone 1002. A folha deícone 1014 incorpora uma superfície portando elementos deícone 1020 que opcionalmente podem ser preenchidos com ummaterial de preenchimento de ícone 997. Em nome dacompletitude, a folha de ícone 1014 é mostrada como sendomonolítica, sem uma camada de ícone em separado e umacamada de substrato, mas a folha de ícone 1014alternativamente pode ser formada da maneira da folha deícone 1002, com um substrato e uma camada de ícone afixada.Da mesma maneira, a folha de ícone 1002 pode ser formada deacordo com a estrutura da folha de ícone 1014 como umafolha monolítica.
As diferenças funcionais entre a folha de ícone 1014 ea folha de ícone 1002 são que a primeira tem seus elementosde ícone na superfície mais próxima da folha de lente 1010,enquanto a última tem seus elementos de ícone na superfíciemais distante da folha de lente 1000. Além disso, uma vezque os elementos de ícone 1020 de folha de ícone 1014 estãoem sua superfície superior, o material 1018 que fica abaixodos elementos de ícone 1020 não precisa ser transparente,independentemente de a folha de ícone 1014 ser monolíticaou ter a estrutura da folha de ícone 1002, com uma camadade ícone e um substrato. O substrato 990 de folha de ícone1002 não precisa ser substancialmente transparente, uma vezque a luz deve passar através do substrato 990, de modo queas lentes 986 formem uma imagem dos elementos de ícone 996.
Um material de revestimento opcional corpo tubular1016 pode ser provido sobre os elementos de ícone 1020 dafolha de ícone 1014. Um material de revestimento 1016 podeser desejável para a provisão de autenticação ótica ou nãode contato da folha de ícone por meios diferentes do uso dafolha de lente 1010. A camada de revestimento 1016 podeincluir outros recursos óticos, tal como uma estruturaholográfica ou difrativa. Os elementos de ícone de ambas afolha de ícone 1002 e a folha de ícone 1014 podem assumirqualquer forma, incluindo qualquer uma das modalidades deelemento de ícone ensinadas aqui.
Como foi o caso para a modalidade da Fig. 41 (a) , afolha de lente 1014 da modalidade da Fig. 41 (b) não épermanentemente afixada à folha de ícone 1014, mas é umapeça livre e separada que pode ser usada como umdispositivo de autenticação para a folha de ícone 1014.Quando usada como um dispositivo de autenticação, a folhade lente 1010 é colocada em contato ou grande proximidadecom a superfície da folha de ícone 1014. O espaço 1012entre as duas folhas, em geral, conterá um filme fino dear, ou o espaço 1012 opcionalmente poderá ser preenchidocom água, glicerina, o outro fluido, para a provisão de umacoplamento ótico ou mecânico entre a folha de lente 1010 ea folha de ícone 1014.
A espessura total de folha de ícone 1014 mais folha delente 1010 é projetada para ser substancialmente igual aocomprimento focai 1024 das microlentes 1008. Quando a folhade lente 1010 é colocada substancialmente em contato com afolha de ícone 1014, com ou sem um fluido de acoplamento, oponto focai 1022 das microlentes 1008 deve ficar em algumlugar dentro ou próximo dos elementos de ícone 1020. Aposição ótima do ponto focai 1022 é na ou ligeiramenteabaixo da extensão inferior dos elementos de ícone 1020.
Um sistema formado de acordo com a modalidade da Fig.41 (a) pode ser usado como um dispositivo anti-falsificaçãoe de autenticação. Por exemplo, a superfície inferior dafolha de ícone 1014 pode ser afixada, aderida oupermanentemente presa de outra forma a ou incorporada em umobjeto ou documento no momento da fabricação, criaçãooriginal, embalagem ou distribuição. A folha de ícone 1014em si não precisa ter quaisquer recursos de distinçãovisíveis. Na prática, os elementos de ícone 1020 serãomuito pequenos, da ordem de uns poucos mícrons a umaspoucas dezenas de mícrons de dimensão, e efetivamente seráinvisível ao olho não auxiliado. Uma impressão ou formaçãode imagem convencional adicional pode ser provida ouafixada à folha de ícone 1014, se desejado. Um exemplodessa formação de imagem adicional poderia ser a fotografiade uma pessoa para identificação, de modo que a folha deícone funcione como um fundo para a fotografia. A folha deícone 1014 e, por associação, o objeto ao qual ela éafixada, pode ser autenticado pela colocação de uma folhade lente 1010 apropriadamente escalonada substancialmenteem contato com a folha de ícone 1014 e rodando-se a folhade lente 1010 em seu plano, até as lentes e os elementos deícone 1020 se alinharem suficientemente para a formação deuma imagem sintética dos elementos de ícone 1020.
A estrutura ou forma de folha de ícone (1002 ou 1014)pode incorporar múltiplos padrões de elemento de ícone (996ou 1020, respectivamente) que formam imagens sintéticasdiferentes que podem ser lidas ou autenticadas em ângulosde rotação de folha de lente diferentes (tal como um padrãode ícone que produz uma imagem sintética de magnificaçãomáxima em um ângulo de rotação de folha de lente de 0 graue um segundo padrão de ícone que produz uma imagemsintética de magnificação máxima em um ângulo de rotação delente de folha de 30 graus) , um período de repetição delente diferente, uma geometria de arranjo de lente e íconediferente (tal como um conjunto de arranjo tendo umageometria hexagonal e um segundo conjunto de arranjo tendouma geometria quadrada), e combinações dos mesmos.
Um exemplo de um método de autenticação de período delente diferente é uma folha de ícone que incorpora umpadrão de elemento de ícone que produz uma imagem de Deepquando magnificada sinteticamente por uma folha de lentetendo um período de repetição de 30 mícrons e tambémincorporando um segundo padrão de elemento de ícone queproduz uma imagem de Float, quando magnifiçadasinteticamente por uma folha de lente tendo um período derepetição de 45 mícrons. O segundo padrão de elemento deícone opcionalmente pode ser autenticado em um ângulo derotação diferente do primeiro padrão de elemento de ícone.
Os materiais tendo múltiplos padrões de ícone podemincorporar um conjunto de informação que pode ser reveladopor chaves adicionais (folhas de lente, cada uma,combinadas com a escala de suas respectivas repetições deelemento de ícone). Os múltiplos padrões de ícone tambémpodem ser providos em camadas de ícone diferentesrequerendo elementos de focalização tendo comprimentosfocais diferentes para a formação de imagens óticassintéticas visíveis a partir de camadas de íconediferentes.
A modalidade da Fig. 42 é referida como um método devdecodificador a úmido' e um sistema para a incorporação deuma informação encoberta em um sistema de magnificação demoiré 1026 da presente exposição que pode sersubseqüentemente "decodificada" ou revelada através do usode uma folha de lente de autenticação encoberta 104 0. Nestafigura, o sistema de magnificação 1026 incluindo asmicrolentes 1028 e a camada de ícone 1030, incorporapadrões de ícone encobertos 1034 em ou sobre a camada deícone 1030. A camada de ícone 1030 opcionalmente tambémpode incluir padrões de ícone evidentes 1032. O sistema demagnificação 1026 é projetado para produzir uma imagemsintética visível evidentemente 1038 de padrões de íconeevidentes 1032, conforme foi ensinado previamente. Emcontraste, o período de repetição e/ou a simetria derotação dos padrões de ícone encobertos 1034 sãopropositadamente projetados de modo a não produziremimagens sintéticas visíveis evidentemente, quando vistospor meio das microlentes 1028.
Por exemplo, o período de repetição dos padrões deícone encobertos 1034 pode ser projetado para sersubstancialmente diferente do período de repetição dasmicrolentes 1028; o período de padrão de ícone encoberto1034 pode ser projetado para ser de 37 mícrons, enquanto operíodo de microlente 1028 pode ser projetado para ser de32 mícrons. Esta relação de escala de ícone para lente (deem torno de 1,156) criará uma imagem sintética Float dopadrão de ícone encoberto 1034 tendo um período de em tornode 205 mícrons. Os recursos de uma imagem sintéticaencoberta deste tamanho são essencialmente invisíveis aoolho nu. (O período de ícone encoberto alternativamentepode ser escolhido para produzir uma imagem sintética Deepde período equivalente com uma relação de escala de íconepara lente de em torno de 0,865. Para um dado período derepetição de microlente, o período de repetição dos íconesencobertos pode ser projetado para produzir imagenssintéticas tendo qualquer efeito de magnificação de moiréde Unison, incluindo, mas não limitando, SuperDeep, Deep,Motion, Float, SuperFloat, Morph). As dimensões específicasapresentadas aqui representam apenas um exemplo único docontínuo de dimensões que podem ser escolhidas.
Como outro exemplo, a simetria rotativa dos padrões deícone encobertos 1034 pode ser projetada para sersubstancialmente diferente daquela das microlentes 1028 .Neste exemplo, nós assumimos que ambas as microlentes 1028e os padrões de ícone encobertos 1034 são dispostos em umarranjo hexagonal, mas a orientação do arranjo de padrõesde ícone encobertos 1034 é rodada 30 graus a partir daquelado arranjo de microlentes 1028. Este desalinhamento dosdois arranjos também impedirá a formação de uma imagemsintética visível evidentemente dos padrões de íconeencobertos 1034. Ainda outro método de prevenção daformação das imagens sintéticas de padrão de íconeencoberto 1034 é dispor as microlentes 1028 em umageometria de arranjo, tal como hexagonal, enquanto ospadrões de ícone encobertos 1034 são dispostos em umageometria de arranjo diferente, tal como quadrada.
Os padrões de ícone encobertos 1034 podem serrevelados pela formação de uma imagem sintética com umafolha de lente de autenticação encoberta adicional, deelemento em separado 104 0, que é colocada próxima ousubstancialmente em contato com as microlentes 1028 dosistema de magnificação 1026, com um material deacoplamento ótico 1044 preenchendo os espaços entre eles. 0material de acoplamento ótico preferencialmente é umlíquido, tal como glicerina ou xarope de milho, que tem umíndice de refraçao que é similar aos índices de refraçao domaterial 1052 que forma a folha de lente de autenticaçãoencoberta e o material 1050 que forma as lentes de sistemade magnificação 1028. O material de acoplamento tem afunção de neutralizar parcial ou plenamente a potência defocalização das lentes 1028 pela imersão delas em um meioque tem um índice de refraçao similar. Outros materiais quepodem ser usados para a realização desta função incluemgéis (incluindo gelatinas), elastômeros e adesivossensíveis ã pressão.
As propriedades da folha de lente de autenticaçãoencoberta 1040, incluindo sua geometria de arranjo, períodode repetição e comprimento focai de microlente, sãoprojetadas para coordenação com a geometria de arranjo e operíodo de repetição dos padrões de ícone encobertos 1034 ea distância total a partir das lentes de folha de lente deautenticação encoberta 1042 e o plano de ícone 1030.
Na prática, uma quantidade pequena desse fluido, talcomo glicerina, é colocada na superfície das lentes desistema de magnificação 1028 e a superfície plana da folhade lente de autenticação encoberta 1040 é colocada emcontato com o fluido e pressionada substancialmente paracontato com as lentes 1028. A folha de lente deautenticação encoberta 1040 então é rodada em seu planopara alinhar substancialmente a orientação do arranjo demicrolentes 1042 com a orientação do arranjo de padrões deícone encobertos 1034. Conforme o alinhamento é aproximado,a imagem sintética 1048 de padrão de ícone encoberto 1034se torna magnificada suficientemente para ser distinguida aolho nu, atingindo uma magnificação máxima na posição emque os dois arranjos têm orientações substancialmenteidênticas.
Uma modalidade alternativa é formar a folha de lentede autenticação encoberta 1040 como um rótulo ou uma fitasensível à pressão que pode ser aplicado à superfície daslentes 1028. Nesta modalidade, a função do material deacoplamento ótico 1044 é realizada por um adesivo sensívelà pressão substancialmente transparente aplicado àsuperfície plana da folha de lente de autenticaçãoencoberta 1040. Um método de alinhamento da folha de lentede autenticação encoberta 1040 com a orientação do padrãode ícone encoberto 1034 é desejável, tal como por padrõesde alinhamento impressos ou bordas orientadas do sistema demagnificação 1026 para que a borda da folha de lente deautenticação encoberta 104 0 possa ser combinada no momentoda aplicação.
Ainda outra estrutura alternativa para um método dedecodificador a úmido' e sistema é incorporar os padrõesde ícone encobertos 1034 em uma segunda camada de ícone.Esta segunda camada de ícone pode ser mais próxima daslentes 1028 ou mais distante das lentes 1028 do que aprimeira camada de ícone 103 0. O comprimento focai e aespessura da folha de lente de autenticação encoberta 1040então são projetados para fazerem com que seu ponto focaicaia na segunda camada de ícone, quando a folha de lente deautenticação encoberta 1040 for aplicada às lentes 1028 como material de acoplamento ótico 1044. Nesta modalidade, aspropriedades de arranjo dos padrões de ícone encobertos1034 podem ser as mesmas que aquelas dos padrões de íconeevidentes, desde que a posição dos segundo plano de íconenão permita que as lentes 1028 formem uma imagem evidentedistinguível dos padrões de ícone encobertos 1034.
A modalidade da Fig. 43 é referida como um método de'decodificador a seco' e sistema, para a incorporação deuma informação encoberta em um sistema de magnificação 1054que pode ser subseqüentemente "decodificado" ou reveladoatravés do uso de uma folha de lente de autenticaçãoencoberta 1064. Nesta figura, o sistema de magnificação1054, incluindo as microlentes 1056 e a camada de ícone1058, incorpora os padrões de ícone encobertos 1060 em ousobre a camada de ícone 1058. A camada de ícone 1058 tambémpode incluir, opcionalmente, os padrões de ícone evidentes1059. O microlentes 1056 opcionalmente pode ser projetadopara produzir uma imagem sintética visível evidentementedos padrões de ícone evidentes 1059, conforme foipreviamente ensinado. Em contraste, o período de repetiçãoe/ou a simetria de rotação dos padrões de ícone encobertos1060 são propositadamente projetados de modo a nãoproduzirem imagens sintéticas visíveis evidentemente,quando vistos por meio das microlentes 1056.
Por exemplo, o período de repetição dos padrões deícone encobertos 1060 pode ser projetado para sersubstancialmente diferente do período de repetição dasmicrolentes 1056; o período de padrão de ícone encoberto1060 pode ser projetado para ser de 28,071 mícrons,enquanto o período de microlente 1056 pode ser projetadopara ser de 28,000 mícrons. Esta relação de escala de íconepara lente (de em torno de 1,00255) criará uma imagemsintética flutuante 1063 (os padrões de ícone encobertos1060) tendo um período de em torno de 392 mícrons. Osrecursos de uma imagem sintética encoberta deste tamanhosão essencialmente invisíveis a olho nu. (O período deícone encoberto alternativamente pode ser escolhido paraproduzir uma imagem sintética Deep de período equivalentecom uma relação de escala de ícone para lente de em tornode 0,99746. Para um dado período de repetição demicrolente, o período de repetição dos ícones encobertospode ser projetado para produzir imagens sintéticas tendoqualquer efeito de magnificação de moiré de Unison,incluindo, mas não limitando, SuperDeep, Deep, Motion,Float, SuperFloat, Morph). As dimensões específicasapresentadas aqui representam apenas um exemplo único docontínuo de dimensões que podem ser escolhidas.
Como outro exemplo, a simetria rotativa dos padrões deícone encobertos 1060 pode ser projetada para sersubstancialmente diferente daquela das microlentes 1056.
Neste exemplo, nós assumimos que ambas as microlentes 1056e os padrões de ícone encobertos 1060 são dispostos em umarranjo hexagonal, mas a orientação do arranjo de padrõesde ícone encobertos 1060 é rodada 3 0 graus a partir daquelado arranjo de microlentes 1056. Este desalinhamento dosdois arranjos também impedirá a formação de uma imagemsintética visível evidentemente dos padrões de íconeencobertos 1060. Ainda, outro método de prevenção daformação das imagens sintéticas de padrão de íconeencoberto 1060 é dispor as microlentes 1056 em umageometria de arranjo, tal como hexagonal, enquanto ospadrões de ícone encobertos 1060 são dispostos em umageometria de arranjo diferente, tal como quadrada.
As imagens sintéticas encobertas 1063 podem sertornadas visíveis pela formação de uma segunda imagemsintética por meio de uma folha de lente de autenticaçãoencoberta adicional, de elemento em separado, 1064, que écolocada próxima de ou substancialmente em contato com asmicrolentes 1056 do sistema de magnificação, sem o uso deum material de acoplamento ótico preenchendo o espaço 1056entre eles. O espaço 1065 é preenchido com ar, vácuo ouqualquer outro gás que permeie o ambiente externo dosistema de magnificação 1054.As propriedades da folha de lente de autenticaçãoencoberta 1064, incluindo sua geometria de arranjo, períodode repetição e comprimento focai de microlente, sãoprojetadas para coordenação com a geometria de arranjo e operíodo de repetição das imagens sintéticas encobertas 1063e a distância total a partir das lentes de folha de lentede autenticação encoberta 1066 e a posição das imagenssintéticas encobertas 1063, conforme elas forem projetadaspara o material 1070 que forma a folha de lente deautenticação encoberta 1064 .
Na prática, a folha de lente de autenticação encoberta1064 é colocada em contato com as lentes de magnificação1056. A folha de lente de autenticação encoberta 1064 entãoé rodada em seu plano para se alinhar substancialmente aorientação do arranjo de microlentes 1066 com a orientaçãodo arranjo de imagens sintéticas encobertas 1063. Conformeo alinhamento é aproximado, as imagens sintéticasencobertas 1063 formam uma segunda imagem sintética 1068que se torna magnificada suficientemente para serdistinguida a olho nu, atingindo uma magnificação máxima naposição em que os dois arranjos têm orientaçõessubstancialmente idênticas.
Uma modalidade alternativa é formar a folha de lentede autenticação encoberta 1064 como um rótulo ou uma fitasensível à pressão que pode ser aplicado à superfície daslentes 1056. Nesta modalidade, um adesivo sensível àpressão substancialmente transparente muito fino(substancialmente menor do que a altura das microlentes1056) (não mostrado na figura) pode ser aplicado ãsuperfície plana inteira da folha de lente de autenticaçãoencoberta 1064 ou um adesivo sensível à pressão padronizado(não mostrado na figura) pode ser aplicado a estasuperfície. No primeiro caso, a aplicação da folha de lentede autenticação encoberta revestida com um adesivo sensívelà pressão substancialmente transparente muito fino aosistema de magnificação 1056 fará com que o adesivo contateos topos das lentes 1056, sem preenchimento do espaço 1065e obscurecendo os lados das lentes, desse modo preservandoo espaço de ar que permite que as lentes 1056 formem asimagens sintéticas encobertas 1063. No segundo caso, afolha de lente de autenticação encoberta 1064 manterá umespaço não preenchido 1065 naquelas áreas em que não há umadesivo. Um método de alinhamento da folha de lente deautenticação encoberta 1064 com a orientação do padrão deícone encoberto 1060 é desejável, tal como por padrões dealinhamento impressos ou bordas orientadas do sistema demagnificação 1056 para que a borda da folha de lente deautenticação encoberta 1064 possa ser combinada no momentoda aplicação.
Ainda outra estrutura alternativa para um método de1decodificador a seco e sistema é incorporar os padrões deícone encobertos 1060 em uma segunda camada de ícone. Estasegunda camada de ícone pode ser mais próxima das lentes1056 ou mais distante das lentes 1056 do que a primeiracamada de ícone 1058, em qualquer localização que permitaque as lentes 1056 formem uma imagem real ou virtual deícones encobertos 1060. O comprimento focai e a espessurada folha de lente de autenticação encoberta 1064 então sãoprojetados para fazerem com que seu ponto focai caia nalocalização da imagem sintética encoberta pelas lentes105 6, quando a folha de lente de autenticação encoberta1064 for colocada substancialmente em contato com as lentes1056.
Ainda, outro método de revelação de uma informaçãooculta em um sistema de magnificação da presente exposiçãoé ilustrado nas Fig. 44 (a, b) . Nós cunhamos o termoHydroUnison para sistemas de magnificação de moiré queutilizem os princípios desta modalidade. Na Fig. 44(a), umsistema de magnificação de moiré de HydroUnison 1078incorpora um arranjo de microlentes 108 0, uma camada deícone 1082 e um espaçador ótico 1081 entre eles, que podeser contíguo com as microlentes 1080, a camada de ícone1082 ou ambas. A camada de ícone 1082 incorpora os padrõesde ícone 1084. A espessura do espaçador ótico 1081 ésubstancialmente maior do que o comprimento focai 1086 dasmicrolentes 1080, quando elas estiverem em ar, outro gás ouvácuo. Pode ser visto que os focos de ar 108 8 demicrolentes 1080 são distantes dos padrões de ícone 1084 eda camada.de ícone 1082. A projeção de imagem sintética emar 1090 a partir das microlentes 1080, portanto, éseveramente borrada e fora de foco, sem uma imagemdistinguível.
A Fig. 44(b) ilustra o efeito de imersão dasmicrolentes 1080 em um fluido adequado 1092, tal como água.(Imersão é uma situação relativa - desde que o fluido 1092fique sobre as microlentes 1080 em uma camada que sejamaior do que a altura central 1091 das lentes 1080, aslentes estão "imersas" do ponto de vista de ótica.) Amudança do índice de refração do meio fora do sistema demagnificação de moiré de HydroUnison 1078 pode mudar ocomprimento focai das microlentes 1080. Neste exemplo, oaumento do índice de refração do meio fora do sistemaaumenta o comprimento focai das microlentes 1080. Aespessura do espaçador ótico 1081 é escolhida para levar ospontos focais 1088 das microlentes 1080 imersas em fluido1092 para a ou próximos da camada de ícone 1082. Sob estascondições, as microlentes 1080 podem projetar imagenssintéticas bem focalizadas 1095 dos padrões de ícone 1084.
O sistema HydroUnison de acordo com esta modalidadeparece não ter uma imagem distinta quando visto em seuestado seco, com as lentes 1080 no ar. Quando as lentes sãoumedecidas (imersas) com um líquido tendo um índice derefração substancialmente igual ao índice do fluido deimersão selecionado 1092, uma imagem sintética subitamenteaparece. Este efeito é particularmente dramático, se aimagem sintética for uma combinação de uma imagem de Float/ Deep ou uma imagem de SuperDeep. Conforme o sistemaHydroUnison seca, a imagem sintética desvanece edesaparece.
O projeto de um sistema HydroUnison para produçãodeste efeito, quando imerso em um fluido 1092 tendo umíndice de refração selecionado, é realizado ao se fazer comque a espessura do espaçador ótico 1081 sejaaproximadamente igual ao comprimento focai 1094 demicrolente 1080 imersa em fluido 1092 para uma dada escolhade fluido 1092. Um fluido 1092 conveniente é água, com umíndice de refração típico de em torno de 1,33. Embora osistema de magnificação de moiré de HydroUnison 1078 possanão ser um sistema ótico de "lente fina", a Fórmula defabricante de lente de projeto de sistema de lente finapode ser usada para se encontrar uma espessura de projetoacurada adequadamente do espaçador ótico 1081 para um dadofluido de imersão escolhido 1092.
A fórmula de fabricante de lente é:
l/f = (niente - n0) (l/Ri - 1/R2)
No qual:
f = o comprimento focai da lente, quando imersa em um meiode indice de refração n0
niente = o índice de refração do material de lente
n0 = o índice de refração do meio de imersão
Ri = o raio de curvatura da primeira superfície de lente
R2 = o raio de curvatura da segunda superfície de lente
Uma vez que o ponto focai das lentes 1080 é interno aosistema de magnificação de moiré de HydroUnison 1078, aúnica curvatura que afeta o comprimento focai é a primeiracurvatura, Ri - a segunda curvatura, R2, pode ser tratadacomo uma superfície plana com um raio infinito, reduzindo-se o raio l/R2 a zero. A fórmula de fabricante de lenteentão é simplificada para:
l/f = (niente " n0)/RiOUf = Ri/ (niente - n0)
Para o caso de uma lente em ar, niente = 1,487 e n0 =nar = 1,000:
far = Ri/(1,487 - 1,000) = Ri/0,487 = 2,053 Rx
Para o caso de uma lente imersa em água, niente = 1,4 87e n0 = nH2o = 1,333:
fH2o = Ri/(1,487 - 1, 333) = Rx/0,487 = 6,494 Rx
Então, o comprimento focai imerso em água das lentes1080 é encontrado como sendo aproximadamente maior do que ocomprimento focai em ar das lentes 1080 por um fator de:fH2o / far = (6,494 RJ / (2,053 Rx) = 3,163Por exemplo, se uma dada microlente 1080 formada apartir de um material tendo um índice de refração de 1,487tiver um comprimento focai em ar 1086 de 23 mícrons, então,aquela microlente 1080 terá um comprimento focai aproximadode 23 x 3,163 = 72,7 mícrons, quando imersa em água.
Outros fluidos tendo um índice de refração similar aoíndice de refração do fluido de imersão selecionado 1092podem ser usados para revelação da imagem oculta, com aefetividade do fluido em particular dependendo, em parte,de quão proximamente seu índice de refração combina comaquele do índice de refração de fluido de imersãoselecionado 1092. Por exemplo, álcool etílico tem um índicede refração de em torno de 1,36. 0 comprimento focai daslentes no exemplo acima seria de 88,2 mícrons, quandoimersas em álcool etílico, de modo que a imagem sintética1095 estaria ligeiramente fora de foco se o espaçador ótico1081 fosse projetado com uma espessura de em torno de 73mícrons, correspondente a um fluido de imersão selecionado1092 tendo o índice de refração de água.
A modalidade das Fig. 44(a, b) pode ser usada para umavariedade de aplicações, incluindo, mas não se limitando, aautenticação de artigos portando um laminado de filme desistema HydroUnison, um rótulo, um remendo, um fio, umselo, uma estampa, ou um adesivo, tais como bilhetes paraeventos, bilhetes de loteria, carteiras de ID, vistos,passaportes, carteiras de motorista, documentos do governo,certidões de nascimento, instrumentos negociáveis, chequesde viagem, cheques bancários, papel-moeda, fichas deapostas, artigos manufaturados, e outros artigos associadose similares. Os sistemas HydroUnison também podem serusados para a provisão de decoração, novidade e umidadeindicando a utilidade de artigos, documentos e artigosmanufaturados.
Outras modalidades de sistemas de magnificação demoiré Unison, conforme ensinado previamente aqui, tambémsão indicadores de umidade - imergir as lentes destessistemas Unison em um fluido geralmente impedirá osmateriais de formar uma imagem sintética. A imagemsintética retorna quando o líquido for seco ou removido.
A modalidade das Fig. 44 (a, b) ainda pode serestendida para prover um sistema HydroUnison de imagemmúltipla 1096 que pode apresentar duas ou mais imagenssintéticas de magnificação de moiré de Unison diferentes,na mesma cor ou em cores diferentes, quando as microlentesde HydroUnison 1098 forem imersas em meios diferentes(1112, 1120, 1128). O exemplo apresentado nas Fig. 45 (a ac) ilustra um sistema HydroUnison 1096 que pode produzirtrês imagens sintéticas diferentes (1114, 1126, 1134) . Aprimeira imagem sintética é produzida quando as lentesestão em um meio 1112 de ar, vácuo ou outro gás; a segundaimagem sintética é produzida quando as lentes estão imersasem água 1120 ou outro líquido com um índice de refração daordem de em torno de 1,33; e a terceira imagem sintética éproduzida quando as lentes estão imersas em um meio 1128que tem um índice de ref ração de em torno de 1,418 (talcomo uma mistura uniforme de glicerina a 62% em volume eágua a 38% em volume).
Cada uma destas três imagens sintéticas pode ser damesma cor, padrão e tipo de efeito Unison que as outras, ouelas podem ser diferentes das outras na cor, no padrão e noefeito Unison. Embora o tipo, a cor e o padrão de imagemsintética de Unison possam ser os mesmos para algumas outodas as imagens sintéticas produzidas por um sistemaHydroUnison, é importante notar que a magnitude dos efeitosde profundidade Unison (SuperDeep, Deep, Float, Superfloat,Levitate), isto é, a altura aparente das imagens de float ea profundidade das imagens de Deep, é proporcional o númerof das microlentes 1112. A imersão das microlentes 1098 emmeios tendo índices de refração diferentes muda o número fdas microlentes 1098 e proporcionalmente amplifica amagnitude dos efeitos de profundidade de Unison nas imagenssintéticas respectivamente produzidas.
O sistema de magnificação de moiré HydroUnison 1096incorpora as microlentes 1098, o primeiro espaçador ótico1100 separando as microlentes 1098 da primeira camada deícone 1102, a primeira camada de ícone 1102 portandoprimeiros padrões de ícone 1117, um segundo espaçador ótico1104 separando a primeira camada de ícone 1102 da segundacamada de ícone 1106, a segunda camada de ícone 1106portando segundos padrões de ícone 1119, um terceiroespaçador ótico 1108 separando a segunda camada de ícone1106 da terceira camada de ícone 1110 e a terceira camadade ícone 1110 portando os terceiros padrões de ícone 1111.
A Fig. 45(a) ilustra a função de um sistemaHydroUnison de imagem múltipla de exemplo 1096. Quando asmicrolentes 1098 são imersas em um meio que tem um índicesubstancialmente igual a 1,000 (tal como vácuo, ar e amaioria dos gases), as microlentes 1098 têm um comprimentofocai 1116 que coloca seus pontos focais 1118 na oupróximos da primeira camada de ícone 1102 . A camada deícone 1102 pode ser omitida, mas, caso presente, e casoporte os padrões de ícone adequados 1117 na relaçãogeométrica correta com as microlentes 1098 (conforme foiensinado em relação às várias modalidades da presenteinvenção), então, as microlentes 1098 projetarão uma imagemsintética 1114 do primeiro padrão de ícone 1117.
Na Fig. 45(b), as microlentes 1098 são mostradasimersas em um líquido 1120 que tem um índice de refraçãoaproximadamente de 1,33, tal como água. O comprimento focaiimerso em fluido 1122 das microlentes 1098 agora é mais doque três vezes maior do que o comprimento focai em ar 1116das microlentes 1098. O ponto focai imerso em água 1124agora está aproximadamente na profundidade da segundacamada de ícone 1106 e as microlentes 1098 podem formar umaimagem sintética 1126 dos segundos padrões de ícone 1119.
A função do sistema de magnificação de moiréHydroUnison de imagem múltipla de exemplo 1096, quando asmicrolentes 1098 estão imersas em um fluido 1128 que tem umíndice de refração de 1,418 é ilustrada na Fig. 45 (c) . Umavez que o índice de refração do fluido de imersão 1128 éainda mais próximo do índice de refração das microlentes1098, seu comprimento focai 1130 é substancialmente maior -em torno de 7,2 vezes maior do que o comprimento focai emar 1116. O novo ponto focai 1132 agora está aproximadamentena profundidade da terceira camada de ícone 1110, e asmicrolentes 1098 podem formar uma imagem sintética 1134 dosterceiros padrões de ícone 1111.
Infinitamente muitas variações da modalidade das Fig.45 (a a c) são claramente possíveis no escopo da presenteinvenção, incluindo a escolha do número de imagenssintéticas que podem ser projetadas, a cor e o tipo deimagem sintética, a presença ou a ausência de camadas deícone específicas, a escolha de índice de refração defluido de imersão, etc.
As aplicações da modalidade das Fig. 45(a a c)incluem, mas não estão limitadas a: itens de prêmio epromocionais, materiais de autenticação e segurança,dispositivos de jogos, indicadores de umidade, edispositivos para a distinção de líquidos diferentes.
Outro efeito que pode ser obtido através do uso dosistema de magnificação da presente exposição é ilustradoria Fig. 46. O efeito permite que a imagem sintética vistapor um observador mude conforme o ângulo azimutal relativodo observador mudar. As imagens mudando podem ser vistas emum cone de ângulos de visualização deslocados a partir danormal por uma quantidade selecionada. Quando o observadorobserva o sistema de magnificação de moiré Unison Encompassnaquele cone de visualização oco, a imagem vista pode serprojetada para depender do ângulo azimutal em particular doobservador em torno daquele cone oco. No topo da Fig. 46, oobservador está observando o sistema de magnificação apartir do ponto de vista A, e partir daquele ponto de vistavê uma imagem sintética de uma letra maiúscula "A" . Se oobservador se mover para um ponto de vista azimutaldiferente, tal como um ponto de vista B mostrado no fundoda Fig. 46, então, poderá ver uma imagem sintéticadiferente, tal como a imagem de uma letra maiúscula "B".
O método de realização do efeito também é ilustrado naFig. 46 na esquerda superior e na direita inferior dafigura. Quando o observador está observando o sistema demagnificação a partir do ponto de vista A, as microlentesno sistema estão formando as imagens sintéticas a partirdos lados esquerdos dos padrões de ícone, conforme émostrado na esquerda superior da figura. Quando oobservador está observando o material a partir do ponto devista B, as microlentes estão formando imagens sintéticas apartir do lado direito dos padrões de ícone, conformemostrado na direita inferior da figura. Os elementos deimagem específicos incorporados em cada padrão de ícone, emgeral, serão únicos para cada padrão de ícone, uma vez quecada padrão de ícone porta uma informação sobre múltiplasimagens sintéticas, conforme visto a partir de múltiplospontos de vista.
A Fig. 47 ilustra os elementos de imagem específicosincorporados em um padrão de ícone representativo. Nestafigura, pode ser visto que os elementos de imagem na zonade ícone A serão visíveis a partir de uma faixa dealtitudes a partir da direção de ponto de vista azimutal A.De modo similar, a zona de ícone B será vista a partir dadireção de ponto de vista B, e assim por diante. Note quenão há elementos de imagem na zona de ícone na esquerdasuperior do padrão de ícone (zona F) , de modo que istorepresentaria uma área em branco na imagem sintética,conforme visto a partir do ponto de vista de direção F.
Esta modalidade tem uma multiplicidade de usos. Osexemplos incluem: uma imagem sintética que não parece mudara partir de ângulos azimutais diferentes, de modo quesempre se volte para ou "acompanhe" o observador; uma sériede imagens conectadas que formam um filme ou uma animaçãopode ser apresentada; múltiplas páginas de texto ouinformação gráfica podem ser providas, de modo que oobservador "vire as páginas" ao rodar o material e o vejade posições azimutais diferentes; sinais de rua ou sinaisde controle de tráfego que apresentam uma informaçãodiferente para motoristas se aproximando deles a partir dedireções diferentes; e muitas outras aplicações.
As Fig. 48 (a a f) ilustram um método preferido decriação de microestruturas de ícone preenchidas. Na Fig.48(a), um substrato de filme (preferencialmente um filme depoliéster de calibre 92) porta um revestimento de um gel oude um polímero líquido 1502 (tal como o U107 da LordIndustries) . Na Fig. 48(b) , o revestimento de gel oupolímero líquido 1502 é colocado em contato com umaferramenta de microestrutura de ícone 1504, tipicamentecriada por eletroformação com níquel, e uma energiaadequada (tal como uma irradiação com luz ultravioleta oude feixe de elétrons) é aplicada, para se fazer com que orevestimento de gel ou polímero líquido 1502 polimerize eretenha o formato de microestrutura da ferramenta demicroestrutura de ícone 1504 . Quando a ferramenta demicroestrutura de ícone 1504 é removida, Fig. 48c, a camadade ícone de revestimento polimerizado 1510 retém asimpressões negativas da ferramenta de microestrutura deícone, estas impressões negativas constituindo asmicroestruturas de ícone 1508 de camada de ícone 1510. Acamada de ícone 1510 então é revestida com um material depreenchimento de ícone 1512, Fig. 48d, que preenche asmicroestruturas de ícone 1508. O material de preenchimentode ícone 1512 é removido da superfície de topo (conformedesenhado) da camada de ícone 1510 por meio de uma lâminaraspadora 1514, que se move na direção da seta 1516. Alâmina raspadora 1514 seletivamente remove o material depreenchimento de icone 1512 da superfície superior plana dacamada de ícone, enquanto o deixa atrás nas microestruturasde ícone 1508, conforme mostrado na Fig. 48f. O material depreenchimento de ícone 1520 remanescente nasmicroestruturas de ícone 1508 opcionalmente então épolimerizado pela aplicação de uma . fonte de energiaadequada (tal como uma irradiação com luz ultravioleta oude feixe de elétrons).
Se o material de preenchimento de ícone 1512 for àbase de solvente, a etapa de processo final poderá incluiro aquecimento para a retirada do solvente em excesso.
Os sistemas e dispositivos aqui têm muitos campos deuso e aplicações. Os exemplos incluem:
Aplicações de governo e defesa - sejam federais,estaduais ou estrangeiros (tais como passaportes, carteirasde ID, carteiras de motorista, vistos, certidões denascimento, registros vitais, certificados de registro deeleitor, cédulas de votação, carteiras de seguro social,títulos, selos de alimentos, selos de postagem e selos detaxas);
papel-moeda - seja federal, estadual ou estrangeiro(tais como fios de segurança em papel-moeda, recursos empapel-moeda de polímero, e recursos em papel-moeda depapel);
documentos (tais como títulos, escrituras, licenças,diplomas e certificados);
instrumentos financeiros e negociáveis (tais comocheques bancários certificados, cheques corporativos,cheques pessoais, comprovantes bancários, certificados deações, cheques de viagem, ordens de pagamento, cartões decrédito, cartões de débito, cartões de caixa eletrônico,cartões de afinidade, cartões de telefone pré-pago ecartões de brinde);
informação confidencial (tais como scripts de filme,documentos legais, propriedade intelectual, registrosmédicos / registros hospitalares, formulários / blocos dereceitas, e "receitas secretas");
proteção de produto e marca, incluindo cuidados comtecidos e com a casa (tais como detergentes de lavagem,amaciantes de tecido, cuidados com a louça, limpadoresdomésticos, revestimentos de superfície, refrescantes detecido, branqueadores e cuidados para tecidos especiais);
cuidados com a beleza (tais como cuidados com cabelos,cor de cabelo, cuidados com a pele e limpeza, cosméticos,fragrâncias, antiperspirantes e desodorantes, absorventeshigiênicos de proteção feminina, tampões e protetores decalcinha);
cuidados com o bebê e com a família (tais como fraldaspara bebês, lenços úmidos de bebês e crianças de até 3anos, babadores de bebê, forros para troca de fralda ecama, toalhas de papel, papel higiênico e lenço facial);
cuidados com a saúde (tais como cuidados orais, saúdee nutrição de animais de estimação, produtos farmacêuticoscom receita, produtos farmacêuticos de venda nãocontrolada, administração de remédios e cuidados pessoaiscom a saúde, vitaminas com receita e suplementos esportivose nutricionais; óculos com receita e sem receita;dispositivos médicos e equipamentos vendidos parahospitais, profissionais médicos e distribuidores médicosde atacado (isto é, bandagens, equipamento, dispositivosimplantáveis, suprimentos cirúrgicos);
acondicionamento de alimentos e bebidas;
acondicionamento de artigos secos;
equipamento eletrônico, partes e componentes;
roupas e calçados, incluindo roupas esportivas,calçados, itens licenciados e não licenciados sofisticados,esportivos e de luxo, tecido;
produtos farmacêuticos de biotecnologia;
componentes e partes aeroespaciais;
componentes e partes automotivos;
artigos esportivos;
produtos para tabaco;
software;
discos compactos e DVDs;explosivos;
itens de decoração (tais como papel de presente e
fita);
livros e revistas;
produtos escolares e suprimentos de escritório;
cartões comerciais;
documento de remessa e embalagem;
capas de notebook;
capas de livro;
marcadores de livro;
bilhetes para eventos e de transporte;
aplicações de apostas e jogos (tais como bilhetes deloteria, cartões de jogo, fichas de cassino e itens parauso em ou com cassinos, rifas e apostas em corridas decavalos);
mobiliário e decoração de interiores (tais comoartigos de cama, mesa e banho e móveis);
pisos e revestimentos de parede;
jóias e relógios;sacolas;
arte, itens colecionáveis e relíquias;
brinquedos;
mostradores (tais como mostradores de ponto de comprae comercialização);
marcação, rotulagem e acondicionamento de produto(tais como rótulos, etiquetas para mercadorias, etiquetas,fios, tiras de rasgar, invólucros externos, fixação de umaimagem à prova de violação aplicada a um produto de marcaou documento para autenticação ou aprimoramento, comocamuflagem e como acompanhamento de bens).
Os materiais adequados para as modalidades descritasacima incluem uma ampla faixa de polímeros. Acrílicos,poliésteres acrilatados, uretanos acrilatados,polipropilenos, uretanos e poliésteres têm propriedadesóticas e mecânicas adequadas para as microlentes e oselementos de ícone microestruturados. Os materiaisadequados para o filme de substrato opcional incluem amaioria dos filmes de polímero comercialmente disponíveis,incluindo acrílico, celofane, saran, náilon, policarbonato,poliéster, polipropileno, polietileno e polivinila. Osmateriais de preenchimento de ícone microestruturados podemincluir qualquer um dos materiais listados acima, conformeadequado para a fabricação dos elementos de íconemicroestruturados, bem como tintas à base de solvente eoutros veículos de pigmento ou corante comumentedisponíveis. Os corantes ou pigmentos incorporados nestesmateriais devem ser compatíveis com a constituição químicado veículo. Os pigmentos devem ter um tamanho de partículasque seja substancialmente menor do que as menores dimensõesde qualquer componente de um elemento de ícone. Osmateriais de camada de selagem opcional podem incluirqualquer um dos materiais listados acima como adequadospara a constituição de elementos de íconemicroestruturados, mais muitas pinturas diferentescomercialmente disponíveis, tintas, revestimentos deproteção adicionais, vernizes, laças e revestimentos clarosusados nas indústrias de impressão e papel e conversão defilme. Não há uma combinação preferida de materiais - aescolha de materiais depende dos detalhes da geometria dematerial, das propriedades periféricas do sistema e doefeito ótico que for desejado.
Embora exemplos de modalidades tenham sido mostrados edescritos, será claro para aqueles de conhecimento comum natécnica que várias mudanças, modificações ou alterações nainvenção, conforme descrito aqui, podem ser feitas. Todasessas mudanças, modificações e alterações, portanto, devemser vistas como no escopo da exposição.

Claims (41)

1. Sistema de imagem ótica sintética caracterizadopelo fato de compreender:um arranjo de elementos de focalizaçao, eum sistema de imagem que inclui um arranjo deelementos de ícone microestruturados projetados paracoletivamente formar pelo menos uma imagem,no qual o arranjo de elementos de focalizaçao e osistema de imagem cooperam para a formação de pelo menosuma imagem ótica sintética.
2. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistemacompreendendo o arranjo de elementos de íconemicroestruturados e o arranjo de elementos de focalizaçaotem diâmetro de menos de 50 mícrons, ou os elementos defocalizaçao tem um diâmetro efetivo de menos de 50 mícrons,ou ambos.
3. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelofato de que o arranjo de elementos de íconemicroestruturados é incorporado em uma camada de íconeformada sobre um substrato.
4. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizadopelo fato de que os elementos de ícone microestruturadossão formados como recessos ou como áreas elevadas, ouambos.
5. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizadopelo fato de que os elementos de ícone microestruturadossão selecionados a partir de um ou mais dentre padrões devazio assimétricos, padrões de vazio simétricos, padrões dearmadilhas luminosas, padrões elevados assimétricos,padrões elevados simétricos, padrões de relevo desuperfície holográficos, padrões de relevo difrativosgeneralizados, padrões estruturados binários, padrõesóticos binários, padrões de relevo em degrau, padrõesrugosos randômicos e rugosos pseudo-randômicos, padrões desuperfície nominalmente plana, padrões côncavos ou convexose combinações dos mesmos.
6. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5,caracterizado pelo fato de que o sistema de imagem óticasintética é um ou mais dentre um sistema microótico, umsistema de projeção de imagem microótico de magnificaçãosintética, um sistema de magnificação de moiré, ou umsistema de imagem lenticular microcilíndrico.
7. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 4, 5 ou 6,caracterizado pelo fato de que o arranjo de elementos deícone microestruturados é incorporado em uma camada deícone e a camada de ícone é independente, provida sobre umsubstrato, ou ambos.
8. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7,caracterizado pelo fato de que o arranjo de elementos deícone microestruturados inclui áreas tendo microestruturase áreas que não são estruturadas, nas quais o arranjo deelementos de ícone microestruturados são projetados paraexibir um contraste ótico entre as microestruturas e asáreas que não são estruturadas quando o arranjo for imersoou estiver em contato com um vácuo, um gás, um líquido ouum sólido, no qual o contraste ótico surge de um ou maisdentre refração, reflexão interna, reflexão de superfície,dispersão, polarização, rotação ótica, difração,interferência ótica ou combinações dos mesmos.
9. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8,caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção doselementos de ícone tem um revestimento.
10. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo coma reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que orevestimento é um ou mais dentre material de revestimentode metal, revestimento metalizado padronizado, ou épadronizado e pelo menos uma parte do revestimentopadronizado (i) prove uma imagem de ícone independente doselementos de ícone microestruturados, de modo que orevestimento padronizado crie pelo menos uma primeiraimagem sintética, enquanto os elementos de íconemicroestruturados criam uma segunda imagem sintética; (ii)forma uma imagem positiva ou uma imagem negativa; (iii)forma uma imagem de cor invertida; ou (iv) forma uma imagemque é opaca contra um fundo transparente ou uma imagem queé transparente contra um fundo opaco.
11. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9ou 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porçãodos elementos de ícone microestruturados forma uma ou maisde (i) uma imagem positiva, (ii) uma imagem negativa, (iii)uma imagem de cor invertida, ou (iv) uma imagem que é opacacontra um fundo transparente, ou (v) uma imagem que étransparente contra um fundo opaco.
12. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,-10 ou 11, caracterizado pelo fato de compreender umamicroimpressão formada a partir de um arranjo de elementosde icone microestruturados e um arranjo de elementos defocalização, os arranjos cooperando para a formação de pelomenos uma imagem ótica sintética, a microimpressão sendoopcionalmente usada para um armazenamento de informaçãocompacta, identificação de um papel-moeda, em um fio desegurança para papel-moeda, documentos, embalagem ouartigos manufaturados.
13. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo coma reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que pelomenos uma porção dos elementos de ícone microestruturados érevestida com um material de revestimento antes dalaminação a preferivelmente um segundo revestimento, oselementos de ícone microestruturados preferivelmente sendoincorporados em uma camada de ícone e o segundorevestimento sendo preferivelmente aplicado à camada deícone.
14. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,-10, 11, 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que a camadade ícone é formada por elementos de ícone positivos eelementos de ícone negativos.
15. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo coma reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a camadade ícone é formada por (i) elementos de ícone positivos emque os elementos de ícone positivos são formados comodepressões ou vazios na camada de ícone e as áreas de fundona camada de ícone são formadas como porções elevadas, (ii)elementos de ícone negativos em que os elementos de íconenegativos são formados como áreas elevadas na camada deícone e as áreas de fundo na camada de ícone são formadascomo depressões ou vazios, (iii) elementos de íconepositivos formados como depressões ou vazios na camada deícone, pelo menos uma porção das depressões ou vazios sendopreenchida com um material de preenchimento que tem umapropriedade diferente do material de camada de ícone, (iv)elementos de ícone negativos formados como áreas elevadasna camada de ícone com áreas de fundo formadas comodepressões ou vazios, pelo menos uma porção das depressõesou vazios sendo preenchidas com um material depreenchimento que tem uma propriedade diferente daquela domaterial de camada de ícone ou (v) combinações destes.
16. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo coma reivindicação 3, caracterizado pelo fato de ainda incluiropcionalmente um material de revestimento padronizadoaplicado a pelo menos uma porção da superfície da camada deícone ou associada à camada de ícone, colocando orevestimento atrás da camada de ícone.
17. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 9 ou 16, caracterizado pelofato de que o material de revestimento é selecionado dentrede um ou mais de revestimento conformador, revestimento nãoconformador, revestimento contínuo, revestimentodescontínuo, revestimento padronizado, revestimentometalizado padronizado, revestimento não padronizado,revestimento direcional, ou revestimento com áreas tendopropriedades diferentes ou materiais da camada de ícone,revestimento no qual os elementos de íconemicroestruturados são formados, revestimento de alumíniosubstancialmente transparente quando visto a partir de umadireção normal ao plano da camada de ícone, a refletividadeda camada de revestimento aumentando com um ângulo deincidência crescente, de modo que os lados dos elementos deícone revestidos parecem mais refletivos, resultando nosurgimento de um contorno de alto contraste dos elementosde ícone, revestimento de material dielétrico de camadamúltipla no qual a cor do revestimento parece diferente emângulos de visualização diferentes, ou combinações destes.
18. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,-10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 ou 17, caracterizado pelo fatode que ainda inclui um material de preenchimentopreenchendo pelo menos parcialmente uma porção doselementos de ícone microestruturados.
19. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo coma reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que omaterial de preenchimento inclui um material de coloraçãoou um material fluorescente, ou ambos, ou pelo uma porçãodos elementos de ícones microestruturados é preenchida comquantidades diferentes de materiais diferentes.
20. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo coma reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que omaterial de revestimento é padronizado por impressão,deposição de um material de resistência sobre orevestimento e ataque químico de pelo menos uma porção dorevestimento exposto ou remoção química ou mecânica de pelomenos uma porção do material de revestimento.
21. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 9 ou 16, caracterizado pelofato de que o material de revestimento é um ou mais dematerial de revestimento padronizado que cria um conjuntode elementos de ícone que coletivamente formam uma imagemalém da imagem coletivamente formada pelos elementos deícone microestruturados, um revestimento padronizado comuma geometria que não se coordena com a geometria doselementos de ícone microestruturados, um revestimento queporta uma informação diferente da informação portada peloselementos de ícone microestruturados ou um uma folha deestampagem a quente opcionalmente incluindo uma camada delaca frangível.
22. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo coma reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que omaterial de preenchimento preenche pelo menos parcialmenteuma porção de uma pluralidade de depressões nos elementosde ícone microestruturados.
23. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6,caracterizado pelo fato de que os elementos de íconemicroestruturados são formados a partir de um material derevestimento padronizado provido em porções selecionadas dosubstrato, o material de revestimento padronizado formandopadrões de objeto positivos ou negativos dos elementos deícone.
24. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,-10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 ou 23,caracterizado pelo fato de que o sistema opera como umsistema de autenticação, no qual o arranjo de elementos defocalização é separado do sistema de imagem e é usado paraa leitura de uma informação contida no sistema de imagem.
25. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo coma reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que oarranjo de elementos de focalização é formado como umafolha e o sistema de imagem é formado como uma folha e asduas folhas serem adaptadas para serem acopladas de formaótica ou mecânica, com ou sem um fluido de acoplamento, e ocomprimento focai dos elementos de focalização é maior doque a espessura da folha incluindo os elementos defocalização.
26. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo coma reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que oarranjo de elementos de ícone é posicionado sobre ou em umasuperfície da folha de sistema de imagem e o ponto focaidos elementos de focalização está na ou ligeiramente forada superfície da folha de sistema de imagem, quando as duasfolhas são acopladas para a formação de pelo menos umaimagem ótica sintética, a superfície da folha de sistema deimagem incluindo os elementos de ícone microestruturadosprojetados para a formação da imagem ótica sintética, oarranjo de elementos de focalização e o sistema de imagemtendo arranjos que substancialmente combinam, ou o sistemaainda incluindo um revestimento de superfície sobre a folhade sistema de imagem.
27. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 24, 25 ou 26, caracterizadopelo fato de que a folha de sistema de imagem incluimúltiplos padrões de elementos de ícone que formam imagenssintéticas diferentes em cooperação com o arranjo deelementos de focalizaçao.
28. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo coma reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que imagenssintéticas diferentes são formadas em ângulos de rotaçãodiferentes da folha de elemento de focalizaçao em relação àfolha de sistema de imagem, um padrão de elemento de íconesendo diferente de outro padrão de elemento de ícone,folhas de elemento de focalizaçao diferentes são requeridaspara a formação de imagens sintéticas a partir de padrõesde elemento de ícone diferentes, ou os diferentes padrõesde elementos de ícones são providos em pelo menos duascamadas de elementos de ícone diferentes.
29. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 27 ou 28, caracterizadopelo fato de que uma segunda folha de elemento defocalizaçao é colocada sobre uma primeira folha de elementode focalizaçao, para a formação de imagens sintéticas dedois padrões de elemento de ícone diferentes, uma dasfolhas de elemento de focalizaçao tendo elementos defocalizaçao com um comprimento focai diferente doselementos de focalizaçao da outra folha de elemento defocalizaçao.
30. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo coma reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que asprimeira e segunda folhas de elemento de focalizaçao temarranjos diferentes de arranjos de elementos defocalizaçao.
31. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6,caracterizado pelo fato de que ainda inclui um espaçadorótico entre o arranjo de elementos de focalização e osistema de imagem.
32. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com areivindicação 31, caracterizado pelo fato de que aespessura do espaçador ótico é maior do que o comprimentofocai dos elementos de focalização, de modo que a pelomenos uma imagem ótica sintética não seja distinguivel sema colocação de outro material sobre o arranjo de elementosde focalização, o índice de refração do outro materialsendo suficiente para mudar o comprimento focai doselementos de focalização para focalizar os elementos deícone do sistema de imagem, desse modo se provendo a pelomenos uma imagem ótica sintética.
33. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6,caracterizado pelo fato de que ainda inclui pelo menos duascamadas de ícone diferentes, cada camada de ícone incluindoum arranjo de elementos de ícone,no qual pelo menos uma primeira imagem óticasintética é formada em cooperação do arranjo de elementosde focalização com o arranjo de elementos de ícone de umaprimeira camada de ícone, eno qual pelo menos uma segunda imagem óticasintética formada em cooperação do arranjo de elementos defocalização com o arranjo de elementos de ícone de umasegunda camada de elementos de ícone não é distinguivel semque se coloque outro material sob o arranjo de elementos defocalizaçao, o índice de refração do outro material sendosuficiente para mudar o comprimento focai dos elementos defocalizaçao para focalizar o arranjo dos elementos de íconeda segunda camada de ícone, assim formando a pelo menos umasegunda imagem ótica sintética.
34. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 32 ou 33, caracterizadopelo fato de que o outro material é um líquido, desse modose provendo pelo menos uma imagem ótica sintética deindicação de umidade.
35. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,- 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24,- 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 ou 34, caracterizadopelo fato de que é incorporado em papel-moeda ou em um fiode segurança para papel-moeda.
36. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6,caracterizado pelo fato de que pelo menos uma imagem óticasintética vista por um observador mude conforme o ânguloazimutal de visão do sistema de imagem mudar.
37. Sistema de apresentação de imagem caracterizadopelo fato de que compreende um arranjo de elementos deícone microestruturados, os elementos de íconemicroestruturados projetados para a formação coletiva deuma imagem ou certa informação selecionada, onde a imagem éprojetada para ser vista ou a informação lida pelo uso deum dispositivo de magnificação em separado.
38. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6,caracterizado pelo fato de que o arranjo de elementos deícone microestruturados inclui padrões de elementos deícone que formam pelo menos duas imagens sinteticamentemagnifiçadas diferentes em cooperação com o arranjo deelementos de focalização, uma imagem sinteticamentemagnificada aparente do ponto de vista do sistema e asegunda imagem sinteticamente magnificada aparente de umsegundo ponto de vista do sistema.
39. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo coma reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que aindainclui duas camadas de elemento de ícone diferentes, cadacamada de elemento de ícone incluindo um arranjo deelementos de ícone microestruturados, a espessura doespaçador ótico sendo maior do que a largura focai doelemento de focalização de modo que uma imagem óticasintética ou imagens formadas em cooperação com o arranjode elementos de focalização com cada uma das duas camadasde elemento de ícone diferentes não é distinguível sem quese coloque um material sobre o arranjo de elementos defocalização, no qual a colocação sobre o arranjo doselementos de focalização do primeiro material tem umprimeiro índice de refração suficiente para mudar ocomprimento focai dos elementos de focalização parafocalizar os arranjos de elementos de ícone de uma primeiradas duas camadas de elementos de ícone, assim formando pelomenos uma primeira imagem ótica sintética, e a colocaçãosobre o arranjo dos elementos de focalização do segundomaterial tendo um segundo índice de refração suficientepara mudar o comprimento focai dos elementos de focalizaçãopara focalizar os arranjos de elementos de ícone de umasegunda das duas camadas de elementos de ícone, assimformando pelo menos uma segunda imagem ótica sintética.
40. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,-10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24,-25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35 ou 36,caracterizado pelo fato de que o arranjo de elementos deícone incluindo elementos de ícone microestruturados tendoum relevo físico, o arranjo de elementos de focalizaçãosendo dispostos em relação ao arranjo de elementos deícone, pelo menos uma porção dos elementos de íconeformando pelo menos uma imagem sinteticamente magnificadade pelo menos uma porção dos elementos de ícone.
41. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,-10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24,-25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39ou 40, caracterizado pelo fato de que o sistema opera comoum sistema de autenticação ou dispositivo de segurança.
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