BRPI0610706B1 - sistema de imagem ótica sintética, dispositivo de segurança de documentos, sistema de apresentação de imagem e dispositivo de segurança ou sistema de autenticação - Google Patents

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J Hurt Mark
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Abstract

é fornecido um sistema de apresentação de imagens que emprega elementos icônicos 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 icônicos microestruturados, tais como aqueles descritos abaixo, em que os elementos icônicos 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 icônicos microestruturados, tais como aqueles descritos abaixo, em que os elementos icônicos microestruturados são projetados para formar coletivamente uma imagem ou certas informações desejadas, e em que o sistema de imagens é projetado para ser autônomo 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, DISPOSITIVO DE SEGURANÇA DE DOCUMENTOS, SISTEMA DE APRESENTAÇÃO DE IMAGEM E DISPOSITIVO DE SEGURANÇA OU SISTEMA DE AUTENTICAÇÃO
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
Este pedido reivindica o benefício de e a prioridade para o Pedido de Patente Provisória U.S. No 60/682.231, depositado em 18 de maio de 2005 e para o Pedido de Patente Provisória U.S. No. 60/683, 037, depositado em 20 de maio de 2005, cada um dos quais sendo incorporado como referência em sua totalidade.
Campo da invenção
A presente invenção se refere a um sistema de apresentação de imagem que, em um exemplo de modalidade, é formado por elementos de ícone microestruturados em um filme de polímero. A presente invenção também se refere a um sistema microótico de magnificação sintético que, em um exemplo de modalidade, é formado como um filme de polímero. Os efeitos incomuns providos pelas várias modalidades da descoberta podem ser usados como um dispositivo de segurança para autenticação evidente e encoberta de papel-moeda, documentos e produtos, bem como melhoria visual de produtos, embalagens, material impresso e artigos para consumidor.
Antecedentes
Vários sistemas de apresentação de imagem foram tentados previamente. Os sistemas de apresentação de imagem típicos envolvem técnicas de impressão convencionais. Alguns sistemas de apresentação de imagem envolvem exibições de imagem holográfica e/ou recursos de imagem todos têm inconvenientes e à qualidade da
em relevo. Estes sistemas
em relação à natureza
imagem exibida. Mais
Petição 870180049801, de 11/06/2018, pág. 12/25
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particularmente, todos eles têm a desvantagem de ser prontamente copiados e, assim, não podem servir poderem?
como um dispositivo de autenticação ou de segurança.
Vários materiais óticos têm sido empregados para a provisão de sistemas de imagem para autenticação de papel moeda e documentos, para a identificação e a distinção de produtos autênticos de produtos falsificados, e provisão de melhoria visual de artigos fabricados e embalagens. Os exemplos incluem exibições holográficas e outros sistemas de imagem envolvendo estruturas lenticulares e arranjos de microlentes esféricas. As exibições holográficas se tornaram prevalecentes para uso com cartões de crédito, carteiras de motorista e etiquetas de roupas.
Um exemplo de uma estrutura lenticular para segurança de documento é mostrado na Patente U.S. N° 4.892.336 de Kaule e cols., dirigida a um fio de segurança para embutimento em um documento para a provisão de medidas antifalsificação. O fio de segurança é transparente, tendo um padrão impresso em um lado, no lado oposto, uma estrutura de lente lenticular coordenada com o padrão impresso. A estrutura de lente lenticular é descrita como compreendida por uma pluralidade de lentes cilíndricas paralelas ou, alternativamente, lentes esféricas ou em favo de mel.
A Patente U.S. N° 5.712.731 de Drinkwater e cols. mostra um dispositivo de segurança que inclui um arranjo de microimagens acopladas a um arranjo de microlentes substancialmente esféricas. As lentes também podem ser lentes astigmáticas. Cada uma das lentes tipicamente é de 5 0 a 25 0 pm e com um comprimento focal tipicamente de 20 0 pm.
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Todas estas abordagens sofrem de similares. Elas resultam em uma estrutura inconvenientes relativamente espessa que não é particularmente adequada para uso com autenticação de documento. Seu uso de lentes cilíndricas ou esféricas provê um campo estreito de visão resultando em imagens pouco definidas e requerendo um alinhamento exato e difícil do ponto focal das lentes com as imagens associadas. Adicionalmente, elas não provaram ser particularmente efetivas como medidas de segurança ou antifalsificação.
Tendo em vista estas e outras deficiências, existe uma necessidade na indústria de materiais óticos seguros e visualmente únicos que possam facilitar uma autenticação evidente de papel-moeda, documentos, artigos fabricados e produtos para materiais óticos que provejam melhoria visual de artigos fabricados, produtos e embalagens.
Sumário
A presente exposição se refere a um sistema de apresentação de imagem, tal como um sistema de apresentação de microimagem. Por exemplo, em uma forma, um sistema de imagem ótica sintético pode ser provido, que inclui um arranjo de elementos de focalização e um sistema de imagem que inclui ou é formado a partir de um arranjo ou padrão de elementos de ícone microestruturados, tais como aqueles descritos abaixo, onde os elementos de ícone microestruturados são projetados para coletivamente formarem uma imagem ou uma certa informação desejada, e onde o arranjo de elementos de focalização e o sistema de imagem cooperam, por exemplo, através de um acoplamento
4/169 ótico, para a formação de uma imagem ótica sintética, cuj:'a imagem pode ser opcionalmente magnifiçada. Em uma outra
forma, um sistema de apresentação de imagem é provido, que inclui ou é formado por um arranjo ou padrão de elementos de ícone microestruturados, tais como aqueles descritos abaixo, onde os elementos de ícone microestruturados são projetados para formarem coletivamente uma imagem ou uma certa informação selecionada, e onde o sistema de imagem é projetado para ser independente e ser a imagem vista ou a informação lida pelo uso de um dispositivo de magnificação, tal como uma lente de aumento ou um microscópio, que é provido separadamente do sistema de imagem.
A presente exposição também se refere a um material de filme que utiliza um arranjo bidimensional regular de lentes não cilíndricas para aumento das microimagens, denominadas ícones aqui, e para a formação de uma imagem magnificada sinteticamente através da performance unida de uma multiplicidade de lentes individuais/sistemas de imagem de ícone. As imagens magnifiçadas sinteticamente e o fundo circundando-as podem ser sem cores ou coloridas, e qualquer um dentre ou ambos as imagens e o fundo circundando-as podem ser transparentes, translúcidos, pigmentados, fluorescentes, fosforescentes, exibir uma cor variável oticamente, metalizados ou substancialmente retrorreflexivos. O material exibindo as imagens coloridas em um fundo transparente ou tingido é particularmente bem adequado para uso em combinação com uma informação impressa subjacentes. Quando um pedaço desse material é aplicado sobre a informação impressa, a informação impressa e as imagens são vistas ao mesmo tempo em uma relação de
5/169 movimento espacial ou dinâmica umas com as outras. Um--
material deste tipo também pode ser sobreimpresso, isto é, ter uma impressão aplicada à superfície mais superior (lente) do material.
Alternativamente, o material exibindo imagens coloridas (de qualquer cor, incluindo branco e preto) em um fundo translúcido ou substancialmente opaco de cor diferente é particularmente bem adequado para uso independente ou com uma informação sobreimpressa, não em combinação com uma informação impressa subjacente.
A magnitude da magnificação sintética obtida pode ser controlada pela seleção de vários fatores, incluindo o grau de 'inclinação' entre os eixos geométricos de simetria do arranjo de lentes e os eixos geométricos de simetria do arranjo de ícone. Arranjos periódicos regulares possuem eixos geométricos de simetria que definem linhas em torno do que o padrão podería ser refletido, sem mudança da geometria básica do padrão, que no ideal de arranjos são de extensão infinita. Um arranjo quadrado, por exemplo, pode ser refletido cerca de qualquer diagonal de qualquer quadrado, sem mudança da orientação relativa do arranjo: se os lados dos quadrados forem alinhados com os eixos x e y do plano, então, os lados alinhados com aqueles eixos geométricos após uma reflexão, com a hipótese que todos os lados sejam idênticos e indistinguíveis.
Nós nos referimos a esses arranjos como tendo simetria rotacional ou como sendo rotativamente simétricos.
Ao invés de espelhar o arranjo quadrado, o arranjo pode ser rodado através de um ângulo igual ao ângulo entre os eixos geométricos de simetria do mesmo tipo. No caso de
5/169 um arranjo quadrado, o arranjo pode ser girado através dé< um ângulo de 90 graus, o ângulo entre as diagonais, para se chegar a uma orientação de arranjo a qual seja indistinguível do arranjo original. De modo similar, um arranjo de hexágonos regulares pode ser espelhado ou rodado cerca de vários eixos geométricos de simetria, incluindo as diagonais do hexágono (as linhas conectando vértices opostos), ou divisores de ponto médio (linhas que fazem a conexão entre os pontos centrais de faces em lados opostos do hexágono). O ângulo entre os eixos geométricos de simetria de qualquer tipo é de sessenta graus (50°) e resulta em uma orientação de arranjo que é indistinguível da orientação original.
Se um arranjo de lente e um arranjo de ícone forem inicialmente dispostos com suas dimensões planas definindo seu respectivo plano x-y, um dos eixos geométricos de simetria sendo escolhido para representar o eixo x do primeiro arranjo, o tipo correspondente de eixo geométrico de simetria (por exemplo, o eixo geométrico de simetria da diagonal) sendo escolhido para representar o eixo x do segundo arranjo, com os dois arranjos separados por uma distância substancialmente uniforme na direção de eixo z, então, os arranjos serão ditos como tendo uma inclinação nula, se os eixos x dos arranjos parecerem ser paralelos um ao outro, quando os arranjos forem vistos ao longo da direção do eixo z. No caso de arranjos hexagonais, uma rotação de um arranjo através de um ângulo de 60 graus, ou múltiplos do mesmo, coloca o arranjo em alinhamento de novo, de modo que não haja uma inclinação, exatamente como se não houvesse uma inclinação para uma rotação de 9 0
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graus, ou múltiplos da mesma, no caso de arranjos quadrados. Qualquer desalinhamento angular entre os eixos x que seja diferente destas rotações de inclinação nula é denominado a inclinação. Uma inclinação pequena, tal como de 0,06 graus, pode criar uma grande magnificação de mais de l.OOOx, e uma inclinação grande, tal como de 20 graus, produz uma magnificação pequena, potencialmente tão pequena quanto lx. Outros fatores, tais como as escalas relativas dos dois arranjos e o F# da lente, podem afetar a magnificação da imagem simétrica, bem como sua rotação, movimento ortoparalático e profundidade visual aparente.
Há vários efeitos visuais distintos que podem ser providos pelo presente material (subsequentemente referido como Unison para o material em geral, ou pelos nomes Unison Motion, Unison Deep, Unison SuperDeep, Unison Float, Unison SuperFloat , Unison Levitate, Unison Morph, e Unison 3-D para o material Unison apresentando esses respectivos efeitos), e suas várias modalidades produzindo cada um destes efeitos, geralmente descritos como se segue:
O Unison Motion apresenta imagens que mostram um movimento ortoparalático (OPM) - quando o material é inclinado, as imagens se movem em uma direção de inclinação que parece ser perpendicular à direção prevista por uma paralaxe normal. Unison Deep e Unison SuperDeep apresentam imagens que parecem se apoiar em um plano espacial que é visualmente mais profundo do que a espessura do material. Unison Float e Unison SuperFloat apresentam imagens que parecem se apoiar em um plano espacial que está a uma distância acima da superfície do material; e Unison
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Levitate apresenta imagens que oscilam de Unison Deep (oii
SuperDeep) para Unison Float (ou SuperFloat) conforme o material for rodado através de um dado ângulo (por exemplo, 90 graus) , então, retornando para Unison Deep (ou SuperDeep) de novo, conforme o material for adicionalmente rodado pela mesma quantidade. Unison Morph apresenta imagens sintéticas que mudam de forma, formato ou tamanho, conforme o material for rodado ou visto a partir de pontos de vista diferentes. O Unison 3-D apresenta imagens que mostram uma estrutura tridimensional de larga escala, tal como uma imagem ou uma face.
Os múltiplos efeitos do Unison podem ser combinados em um filme, tal como um filme que incorpore múltiplos planos de imagem de Unison Motion que podem ser diferentes na forma, na cor, na direção de movimento e na magnificação. Um outro filme pode combinar um plano de imagem de Unison Deep e um plano de imagem de Unison Float, enquanto ainda um outro filme pode ser projetado para combinar camadas de Unison Deep, Unison Motion e Unison Float, na mesma cor ou em cores diferentes, aquelas imagens tendo os mesmos ou diferentes elementos gráficos. A cor, o design gráfico, o efeito ótico, a magnificação e outros elementos visuais de múltiplos planos de imagem são largamente independentes; com poucas exceções, os planos destes elementos visuais podem ser combinados de formas arbitrárias.
Para muitas aplicações de papel-moeda, documento e segurança de produto, é desejável que a espessura total do filme seja menor do que 5 0 mícrons (também referido aqui como μ ou um) , por exemplo, menor do que cerca de 45 mícrons, e, como um exemplo adicional, na faixa de cerca de
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mícrons a cerca de 40 mícrons. Isto pode ser realizado/ por exemplo, através do uso de elementos de focalização tendo um diâmetro de base efetivo de menos de 50 mícrons, como um exemplo adicional de menos de 3 0 mícrons e ainda como um exemplo adicional, de cerca de 10 mícrons a cerca de 30 mícrons. Como outro exemplo, um elemento de focalização tendo um comprimento focal de menos de cerca de 40 mícrons e, como um exemplo adicional tendo um comprimento focal de cerca de 10 a menos de cerca de 3 0 mícrons, pode ser usado. Em um exemplo particular, os elementos de focalização tendo um diâmetro de base de 35 mícrons e um comprimento focal de 30 mícrons podem ser usados. Uma modalidade alternativa híbrida de refrativa / difrativa pode ser feita tão fina quanto 8 mícrons.
Os filmes aqui são altamente resistentes à falsificação por causa de sua estrutura de camada múltipla complexa e de seus elementos de alta razão de aspecto que não são receptivos a uma reprodução pelos sistemas de fabricação comumente disponíveis.
Assim, o presente sistema provê um sistema microótico preferencialmente na forma de um filme de polímero tendo uma espessura que, quando vista a olho nu na luz refletiva ou transmitida projeta uma ou mais imagens que:
i. mostram movimento ortoparalático (Unison Motion);
ii. parecem ficar em um plano espacial mais profundo
do que a espessura do filme de polímero (Unison Deep e
Unison SuperDeep) iii. parecem / ficar em um plano espacial acima do filme
de polímero (Unison Float e Unison SuperFloat);
iv. oscilam entre um plano espacial mais profundo do
10/169 que a espessura do filme de polímero e um plano espacial acima da superfície do filme, conforme o filme for rodado de forma azimutal (Unison Levitate);
v. transformam-se de uma forma, um formato, um tamanho, uma cor (ou alguma combinação destas propriedades) em uma forma, um formato, um tamanho, uma cor diferente (ou alguma combinação destas propriedades) (Unison Morph) ,- e/ou vi. parecem ter uma tridimensionalidade realística (Unison 3-D).
Um sistema microótico de magnificação sintético é mostrado, que pode servir, por exemplo, como um dispositivo de segurança ou de autenticação, compreendendo:
(a) uma microimagem compreendida por um arranjo plano periódico rotativo em termos de simetria de uma pluralidade de ícones de imagem tendo um eixo geométrico de simetria em seu plano; e (b) um arranjo plano periódico de uma pluralidade de elementos de focalização de ícone de imagem tendo uma simetria rotacional e uma periodicidade substancialmente correspondente à simetria rotacional e à periodicidade do arranjo de microimagem e tendo um eixo geométrico de simetria em seu plano, o eixo geométrico de simetria do arranjo de elementos de focalização de ícone de imagem tendo um ângulo selecionado com respeito ao eixo geométrico de simetria correspondente do arranjo plano de microimagem, os elementos de focalização de ícone de imagem incluindo elementos de focalização tendo um diâmetro efetivo de menos de 50 mícrons ou sendo elementos de focalização de zona múltipla de base poligonal, onde o plano dos elementos de focalização de ícone de imagem é disposto substancialmente
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.....; V...... 3¼ paralelo ao plano dos ícones de imagem a uma distância suficiente dos elementos de focalização de imagem para a formação de uma imagem sintética dos ícones de imagem. 0 sistema microótico de magnificação sintético da reivindicação 1, onde os elementos de focalização são selecionados a partir do grupo que consiste em lentes não cilíndricas e refletores de focalização não cilíndricos e combinações dos mesmos.
Em uma outra modalidade, um método de produção de um sistema microótico de magnificação sintético e um método para produção de um dispositivo de segurança de documento, cada um compreendendo as etapas de:
(a) provisão de uma microimagem compreendida por um arranjo plano simétrico periódico rotativo de uma pluralidade de ícones de imagem tendo um eixo geométrico de simetria em seu plano; e (b) provisão de um arranjo plano periódico de uma pluralidade de elementos de focalização de ícone de imagem tendo uma simetria rotacional e uma periodicidade substancialmente correspondentes à simetria rotacional e à periodicidade de arranjo de microimagem e tendo um eixo geométrico de simetria em seu plano, o eixo geométrico de simetria do arranjo de elementos de focalização de ícone de imagem tendo um ângulo selecionado com respeito ao eixo geométrico de simetria correspondente do arranjo plano de microimagem, os elementos de focalização de ícone de imagem incluindo elementos de focalização tendo um diâmetro efetivo de menos de 50 mícrons; e (c) disposição do plano de elementos de focalização de ícone de imagem substancialmente paralelo ao plano de
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ícones de imagem a uma distância suficiente para que os'· elementos de focalização formem uma imagem sintética dos ícones de imagem.
Ainda em uma outra modalidade, um método de controle de efeitos óticos em um sistema microótico de magnificação sintético ou em um dispositivo de segurança ou autenticação é mostrado, os efeitos óticos incluindo efeitos de movimento, magnificação, efeitos de profundidade visual ou combinações dos referidos efeitos, o método compreendendo as etapas de:
(a) provisão de uma microimagem compreendida por um arranjo plano simétrico em termos rotativos de uma pluralidade de ícones de imagem tendo um eixo geométrico de simetria em seu plano e tendo um período de repetição selecionado para os ícones de imagem;
(b) provisão de um arranjo plano de uma pluralidade de elementos de focalização de ícone de imagem tendo uma simetria rotacional substancialmente correspondente à simetria rotacional do arranjo de microimagem e tendo um eixo geométrico de simetria em seu plano, o eixo geométrico de simetria do arranjo de elementos de de imagem tendo um ângulo selecionado geométrico de simetria correspondente focalização de ícone com respeito ao eixo do arranjo plano de microimagem, e tendo um período de repetição selecionado para os elementos elementos de focalização de ícone de imagem incluindo elementos de focalização tendo um diâmetro efetivo de menos de zona múltipla de base poligonal; e (c) disposição do plano dos elementos de focalização
13/169 de ícone de imagem substancialmente paralelo ao plano dos< ícones de imagem a uma distância suficiente para que os elementos de focalização de imagem formem uma imagem sintética dos ícones de imagem;
(d) no qual a relação do período de repetição dos ícones de imagem para o período de repetição dos elementos de focalização é selecionada a partir do grupo que consiste em menos de 1, substancialmente igual ale maior do que 1, e selecionando se o eixo geométrico de simetria do arranjo plano periódico de microimagem e o eixo geométrico de simetria correspondente' do arranjo plano periódico de elementos de focalização de ícone de imagem estão alinhados ou desalinhados.
Em um exemplo de modalidade adicional, um ícone de imagem para uso em um sistema microôtico sintético é mostrado, o sistema microôtico de magnificação sintético incluindo:
(a) uma microimagem compreendida por um substrato que tem um arranjo plano de uma pluralidade de ícones de imagem; e (b) um arranjo plano de elementos de focalização de ícone de imagem, onde o arranjo plano de elementos de focalização de ícone de imagem é disposto em relação ao arranjo plano de ícones de imagem a uma distância e de uma maneira suficiente para que os elementos de focalização de imagem formem uma imagem sintética dos ícones de imagem;
os ícones de imagem incluindo ícones de imagem formados como recessos no substrato, os recessos formando vazios que são opcionalmente preenchidos com um material provendo um contraste com o substrato.
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Um sistema microótico de magnificação sintético ou dispositivo de segurança de documento e métodos de fabricação dos mesmos também são mostrados, compreendendo:
(a) uma microimagem compreendida por um arranjo plano de uma pluralidade de ícones de imagem; e (b) um arranjo plano de elementos de focalização de ícone de imagem, os elementos de focalização incluindo elementos de focalização que são elementos de focalização de zona múltipla de base poligonal.
Ainda, um fio de segurança ou de autenticação é mostrado, que compreende:
(a) um material que tem um arranjo periódico de microimagens ou ícones compreendendo recessos preenchidos formados no material;
(b) um arranjo periódico de elementos de microfocalização de zona múltipla não cilíndrico, de campo plano, asférico ou de base poligonal dispostos a uma distância suficiente para que os elementos de focalização formem uma imagem sintética das microimagens ou ícones, onde os elementos de microfocalização incluindo elementos de focalização têm um diâmetro de base que varia de cerca de 20 a cerca de 30 microns; e (c) uma camada de selagem ou obscurecimento pigmentada ou metálica cobrindo o arranjo de microimagens ou ícones.
Um dispositivo de segurança de documento ou fio de segurança, particularmente para uso em papel-moeda, é mostrado compreendendo:
(a) uma microimagem compreendida por um arranjo plano simétrico em termos de rotação periódico de uma pluralidade de ícones de imagem tendo um eixo geométrico de simetria em
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seu plano; e .
(b) um arranjo plano periódico de uma pluralidade de elementos de focalização de ícone de imagem tendo uma simetria rotacional e uma periodicidade substancialmente correspondentes à simetria rotacional e à periodicidade do arranjo de microimagem e tendo um eixo geométrico de simetria em seu plano, o eixo geométrico de simetria do arranjo de elementos de focalização de ícone de imagem tendo um ângulo selecionado com respeito ao eixo geométrico de simetria correspondente do arranjo plano de microimagem, os elementos de focalização de ícone de imagem incluindo elementos de focalização tendo um diâmetro externo efetivo de menos de 50 mícrons ou sendo elementos de focalização de zona múltipla de base poligonal, onde o plano dos elementos de focalização de ícone de imagem é disposto substancialmente paralelo ao plano dos ícones de imagem a uma distância suficiente para que os elementos de focalização formem uma imagem sintética dos ícones de imagem.
E um sistema ótico de magnificação sintético e de segurança é mostrado compreendendo uma imagem e uma pluralidade de elementos de focalização de imagem, os elementos de focalização e a imagem dispostos em um plano em relação um ao outro, onde, quando o sistema é inclinado cerca de ume gerenciador substancialmente paralelo ao plano do sistema, a imagem sintética parece se mover em uma direção paralela ao eixo geométrico de inclinação.
A presente exposição ainda provê um sistema microótico de magnificação sintético e um método de fabrico do mesmo, compreendendo:
16/169 (a) um ou mais espaçadores óticos;
(b) uma microimagem compreendida por um arranjo plano
periódico de uma pluralidade de ícones de imagem tendo um eixo geométrico de simetria cerca de pelo menos um de seus eixos geométricos planos, e posicionada em ou próxima do espaçador ótico; e (c) um arranjo plano periódico de elementos de focalização de ícone de imagem tendo um eixo geométrico de simetria em torno pelo menos de um de seus eixos geométricos planos, o eixo geométrico de simetria sendo o mesmo eixo geométrico plano que aquele do arranjo plano de microimagem, cada elemento de focalização sendo um elemento de focalização de zona múltipla de base poligonal, uma lente provendo um campo aumentado de visão pela largura do ícone de imagem associado, de modo que as bordas periféricas do ícone de imagem associado não saiam da visão, ou um elemento de focalização asférico que tem um diâmetro efetivo de menos de 50 mícrons.
O sistema pode incluir um ou mais dos efeitos mencionados anteriormente. Um método é provido, pelo qual os referidos efeitos podem ser seletivamente incluídos no sistema.
A presente exposição ainda provê um dispositivo de segurança adequado para pelo menos uma incorporação parcial em ou sobre, e para uso no ou em associação com um documento de segurança, um rótulo, uma fita de rasgar, um dispositivo de indicação de violação, um dispositivo de selagem ou outro dispositivo de autenticação ou segurança, o qual compreende pelo menos um sistema microótico, conforme definido acima. Mais particularmente, a presente
17/169 exposição provê um dispositivo de documento de segurança
O3Q
um método de fabrico do mesmo, compreendendo:
(a) um ou mais espaçadores óticos;
(b) uma microimagem compreendida por um arranjo plano periódico de uma pluralidade de ícones de imagem tendo um eixo geométrico de simetria cerca de pelo menos um de seus eixos geométricos planos, e posicionada em ou próxima do espaçador ótico; e (c) um arranjo plano periódico de elementos de focalização de ícone de imagem tendo um eixo geométrico de simetria em torno pelo menos de um de seus eixos geométricos planos, o eixo geométrico de simetria sendo o mesmo eixo geométrico plano que aquele do arranjo plano de microimagem, cada elemento de focalização sendo um elemento de focalização de zona múltipla de base poligonal, uma lente provendo um campo aumentado de visão pela largura do ícone de imagem associado, de modo que as bordas periféricas do ícone de imagem associado não saiam da visão, ou um elemento de focalização asférico que tem um diâmetro efetivo de menos de 50 mícrons.
Adicionalmente, a presente exposição provê um dispositivo de melhoria visual o qual compreende pelo menos um sistema microótico, conforme definido acima e tendo os efeitos descritos acima para melhoria visual de roupas, produtos para a pele, documentos, matéria impressa, artigos fabricados, embalagem, expositores de ponto de compra, publicações, dispositivos de propaganda, artigos esportivos, documentos financeiros e cartões de transação, e todos os outros artigos.
Também é provido um documento de segurança ou rótulo
18/169 tendo pelo menos um dispositivo de segurança, conforme definido acima, pelo menos parcialmente embutido ali e/ou montado nele.
Outros recursos e vantagens da presente exposição serão evidentes para alguém de conhecimento comum a partir da descrição detalhada a seguir e dos desenhos associados.
Outros sistemas, dispositivos, métodos, recursos e vantagens serão ou se tornarão evidentes para alguém com conhecimento na técnica mediante um exame dos desenhos a seguir e da descrição detalhada. Pretende-se que todos esses sistemas adicionais, métodos, recursos e vantagens sejam incluídos nesta descrição, estejam no escopo da presente exposição e sejam protegidos pelas reivindicações associadas.
A menos que definido de outra forma, todos os termos técnicos e científicos usados aqui têm o mesmo significado que o comumente entendido por alguém de conhecimento comum na técnica à qual a invenção se refere.
Todas as publicações, pedidos de patente, patente e outras referências mencionados aqui são incorporados como referência em sua totalidade. No caso de conflito, o presente relatório descritivo, incluindo definições, controlará. Além disso, os materiais, métodos e exemplos são ilustrativos apenas e não são pretendidos para serem limitantes.
Breve Descrição das Figuras:
Muitos aspectos da exposição podem ser mais bem entendidos com referência aos desenhos. Os componentes nos desenhos não estão necessariamente em escala, a ênfase sendo posta, ao invés disso, na ilustração clara dos
19/169 princípios da presente exposição. Mais ainda, nos desenhos, números de referência iguais designam partes correspondentes por todas as várias vistas.
A Fig. Ia é uma seção transversal de um sistema microótico exemplificando uma modalidade da presente exposição provendo um movimento ortoparalático das imagens do sistema.
A Fig. lb é uma vista em corte isométrica da modalidade da Fig. Ia.
A Fig. 2a ilustra um efeito de movimento de imagem sintética ortoparalático da modalidade das Fig. la-b.
As Fig. 2b a c ilustram os efeitos visuais das modalidades Deep e Float do presente sistema.
As Fig. 2d a f ilustram os efeitos visuais obtidos pela rotação de uma modalidade Levitate do presente sistema.
As Fig. 3a a i são vistas planas que mostram várias modalidades e fatores de preenchimento de padrões diferentes de arranjos bidimensionais simétricos de lentes do presente sistema.
A Fig. 4 é um gráfico que ilustra diferentes combinações de efeitos de modalidade Deep, Unison, Float e Levitate produzidos por uma variação da relação de período de elemento de ícone/período de lente.
As Fig. 5a a c são vistas planas que ilustram como a magnificação sintética dos ícones de imagem pode ser controlada pelo ângulo relativo entre os eixos geométricos de arranjo de lente e de arranjo de ícone do presente sistema.
As Fig. 6a a c são vistas planas que ilustram um
20/169 efeito de transmutação de imagens sinteticamente magnifiçadas do presente sistema.
As Fig. 7a a c são seções transversais mostrando várias modalidades da camada de ícone do presente sistema.
As Fig. 8a a b são vistas planas que ilustram modalidades de ícone 'positivo' e 'negativo'.
A Fig. 9 é uma vista em seção transversal que ilustra uma modalidade de um material de nível múltiplo para a criação de regiões de uma imagem magnificada sinteticamente tendo propriedades diferentes.
A Fig. 10 é uma vista em seção transversal que ilustra uma outra modalidade de um material de nível múltiplo para a criação de regiões de uma imagem magnificada sinteticamente tendo propriedades diferentes.
As Fig. 11a a b são vistas em seção transversal que mostram modalidades de ótica refletiva e ótica estenopeica do presente sistema.
As Fig. 12a a b são vistas em seção transversal comparando as estruturas de uma modalidade de material todo refrativo 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 de indicação de violação.
A Fig. 14 é uma vista em seção transversal que ilustra, 'descascar para mudar', uma modalidade de material de indicação de violação de.
As Fig. 15a a d são vistas em seção transversal que mostram várias modalidades de sistemas de dois lados.
As Fig. 16a a f são vistas em seção transversal e
21/169 vistas planas correspondentes ilustrando três métodos
diferentes para a criação de uma escala de cinza ou padrões de elemento de ícone e imagens magnificadas sinteticamente subseqüentes pelo presente sistema.
As Fig.
17a a d são vistas em que mostram o uso do presente sistema em conjunto com uma informação impressa.
As Fig.
18a a f são vistas em seção transversal que ilustram a aplicação do presente sistema a, ou uma em vários substratos e em combinação com uma
As Fig. 19a são vistas em seção transversal comparando o campo de visão em foco de uma lente esférica com aquele de uma lente asférica de campo plano, quando cada uma for incorporada no presente sistema.
As Fig. 20a a c são vistas em seção transversal que ilustram dois benefícios de utilidade, os quais resultam do uso de uma camada de ícone espessa no presente sistema.
A Fig. 21 é uma vista plana que mostra a aplicação do presente sistema a um papel-moeda como um fio de segurança em janela.
A Fig. 22 ilustra a modalidade de movimento ortoparalático do presente sistema em relação a um fio de segurança em janela.
A Fig. 23 ilustra uma autotipia de uma imagem sintética do presente sistema.
A Fig. 24a ilustra o uso do presente sistema para a criação de imagens sintéticas combinadas que são menores na dimensão do que o menor recurso das imagens sintéticas individuais.
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525
24b ilustra o uso do presente sistema para a.
criação de padrões estreitos de espaços entre elementos de
imagem de ícone. ilustra a incorporação de uma informação
A Fig. 25
oculta encoberta em imagens de ícone do presente sistema.
A Fig. 26 ilustra a criação de imagens plenamente
tridimensionais com o presente sistema.
A Fig. 2 7 ilustra o método de projeto de imagens de ícone para a modalidade tridimensional da Fig. 26.
A Fig. 28 ilustra a imagem de ícone resultante do método da Fig. 27.
A Fig. 29 ilustra como o método da Fig. 27 pode ser aplicado a uma imagem sintética tridimensional complexa.
A Fig. 3 0 ilustra as propriedades focais de zona central de uma lente multizonal de base hexagonal de exemplo tendo um diâmetro efetivo de 28 mícrons.
A Fig. 31 ilustra as propriedades focais de zona central de uma lente esférica tendo um diâmetro de 28 mícrons.
A Fig. 32 ilustra a performance das zonas laterais da lente hexagonal da Fig. 30.
A Fig. 33 ilustra a performance das zonas externas da lente esférica da Fig. 31.
As Fig. 34a, b ilustram modalidades alternativas de elementos de ícone microestruturados.
As Fig. 35a, b ilustram os elementos de ícone microestruturados das Fig. 34a, ainda incluindo um
As Fig. 36a, b ilustram os elementos de ícone microestruturados das Fig. 34a, b ainda incluindo um
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material de revestimento laminado. ' 7'0.
As Fig 37a a c ilustram os elementos de ícone' '
positivos e negativos.
As Fig 38a a c ilustram os elementos de ícone
microestruturados preenchidos e revestidos.
As Fig. 39a a c ilustram a aplicação e a combinação de materiais de revestimento padronizados aos elementos de ícone microestruturados das Fig. 34a, b.
As Fig. 4 0a a c ilustram o uso de um material de revestimento padronizado para a criação de elementos de ícone microestruturados.
As Fig. 41a, b ilustram uma modalidade de tranca e chave do sistema microótico mostrado aqui.
A Fig. 42 ilustra uma modalidade alternativa da modalidade de tranca e chave da Fig. 41.
A Fig. 43 ilustra uma modalidade adicional da modalidade de tranca e chave da Fig. 41.
As Fig. 44a, b ilustram uma modalidade imersível do sistema microótico mostrado aqui.
As Fig. 45a, b ilustram uma modalidade alternativa da modalidade imersível das Fig. 44a, b.
A Fig. 46 ilustra uma modalidade do presente sistema microótico dependente de um ângulo de visualização azimutal.
A Fig. 47 ilustra uma modalidade alternativa do sistema microótico da Fig. 46.
As Fig. 48a a f ilustram um método de criação de elementos de ícone microestruturados preenchidos para uso em uma modalidade do presente sistema microótico.
Descrição Detalhada das Modalidades
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Uma referência é feita, agora, em detalhes, à' descrição das modalidades, conforme ilustrado nas figuras.
Embora várias modalidades sejam descritas em relação a estas figuras, não há intenção de limitar a invenção à modalidade ou às modalidades mostradas aqui. Ao contrário, a intenção é cobrir todas as alternativas, modificações e equivalentes.
No interesse da brevidade e para se evitarem explicações repetitivas, todas as referências subsequentes aos termos a seguir são para serem entendidas como aqui definidas, explicadas e detalhadas. Por conveniência, os termos definidos são subsequentemente impressos em negrito quando de sua primeira instância de uso na descrição de uma modalidade em particular.
Material de preenchimento de ícone - qualquer material usado para preenchimento de elementos de ícone microestruturados. Um material de preenchimento de ícone pode ser um gás, um líquido, gel, pó, sólido, uma emulsão, uma suspensão, um material compósito e combinações dos mesmos. 0 material de preenchimento de ícone tipicamente provê algumas propriedades que são diferentes de forma mensurável ou detectável do material de camada de ícone circundante. Estas propriedades diferentes podem prover efeitos óticos, ou elas podem prover propriedades que permitam uma detecção de não contato ou uma autenticação do material, ou ambas. As combinações de materiais podem ser usadas para materiais de preenchimento de ícone para a provisão de uma multiplicidade de propriedades de elemento de ícone desejáveis.
As propriedades de material de materiais de
25/169 preenchimento 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 brilho perolado), opalescência, iridescência, reflexão de cor e absorção de cor, refletividade, propriedades de polarização linear, circular e elíptica, propriedades de Raman ou de Rayleigh, rotação ótica, fluorescência, luminescência, fosforescência, efeitos de dois fótons, termocromicidade, piezocromicidade, fotocromicidade, triboluminescência, eletroluminescência, eletrocromicidade e magnetocromicidade. Os materiais de preenchimento de ícone podem obter estas propriedades como materiais puros ou como misturas, compostos, suspensões ou outras combinações de uma multiplicidade de materiais.
As propriedades de material de materiais de preenchimento de ícone que podem produzir as propriedades de detecção de não contato ou autenticação incluem, mas não se limitam a: reatividade magnética, magnetização, separação de carga elétrica, reatividade elétrica, condutividade elétrica, condutividade térmica, resistência dielétrica, fluorescência, luminescência, fosforescência, efeitos de dois fótons, ressonância magnética nuclear, transparência, opacidade, índice de refração, dispersão cromática, propriedades de dispersão, perolescência (medida de brilho perolado), opalescência, iridescência, reflexão de cor e absorção de cor, refletividade, propriedades de polarização linear, circular e elíptica, propriedades de Raman ou de Rayleigh, radioatividade, radioativação, rotação ótica, fluorescência, luminescência,
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fosforescência, efeitos de dois fótons, termocromicidade, piezocromicidade, fotocromicidade, triboluminescência, eletroluminescência, eletrocromicidade magnetocromicidade.
O material de preenchimento de ícone preferencialmente pode incluir um material carreador, tal como um monômero, um oligômero, ou materiais de polímero, e combinações dos mesmos, que é curado em solvente, curado termicamente, curado com oxidação, curado com reação ou curado com radiação. Um exemplo de fotopolímero curado com radiação é o fotopolímero U107 da Lord Industries.
As propriedades de detecção de não contato e de autenticação de não contato óticas do material carreador de preenchimento de ícone podem ser modificadas pela mistura ou combinação dele com qualquer um dos seguintes (por exemplo, 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 partículas reativos magneticamente, fósforos, cristais líquidos, polímeros de cristal líquido, negro de carvão ou outros materiais de absorção de luz, dióxido de titânio ou outros materiais de dispersão de luz, cristais fotônicos, cristais não lineares, nanopartículas, nanotubos, buckeyballs (nanoesferas de carbono), buckeytubes (nanotubos de carbono), materiais orgânicos, materiais perolescentes, pérolas em pó, materiais de interferência de camada múltipla, materiais opalescentes, materiais iridescentes, materiais ou pós de índice de refração baixo, materiais ou pós de índice de refração alto, pó de diamante, materiais
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de cor estruturais, materiais de polarização, materiais de rotação de polarização, materiais fluorescentes, materiais
fosforescentes, materiais termocrômicos, materiais piezocrômicos, materiais fotocrômicos, materiais triboluminescentes, materiais eletroluminescentes, materiais eletrocrômicos, materiais partículas magnetocrômicos, materiais radioativos, materiais radioativáveis, materiais de separação de carga de eletreto, combinações dos mesmos. Um material de preenchimento de ícone de exemplo inclui um carreador de f otopolímero, tal como o U107 da Lord Industries, que é moído com um pó de pigmento de submícron para a formação de uma tinta espessa.
Outras propriedades, materiais, métodos, meios e combinações dos mesmos não explicitamente ensinados aqui são entendidos como estando incluídos no escopo desta invenção, já que eles seriam óbvios para um trabalhador versado na técnica.
Material de revestimento - qualquer material usado para o revestimento de uma camada de ícone ou de um material de preenchimento de ícone, ou para revestimento de qualquer camada de um sistema de magnificação de moiré, incluindo, mas não se limitando a, as lentes, o plano de ícone, a camada de ícone, ou qualquer camada interna ou externa às lentes, camada de ícone, substrato ou substrato transparente.
Os materiais de revestimento tipicamente provêem algumas propriedades que podem ser detectadas diferentes das propriedades dos outros materiais na camada de ícone, no material de preenchimento de ícone, substrato, substrato
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transparente ou camada de lente. Estas propriedades diferentes podem prover efeitos óticos ou eles podem prover propriedades que permitem uma detecção ou autenticação de não contato do material, ou ambas. As combinações de materiais podem ser usadas para materiais de revestimento para a provisão de uma multiplicidade de propriedades de material de revestimento desejáveis.
As propriedades de material de materiais de revestimento que podem produzir efeitos óticos desejáveis incluem, mas não estão limitadas a: transparência, opacidade, índice de refração, dispersão cromática, propriedades de dispersão, perolescência (medida de brilho perolado), opalescência, iridescência, reflexão de cor e absorção de cor, refletividade, propriedades de polarização linear, circular e elíptica, propriedades de Raman ou de
Rayleigh, rotação ótica, fluorescência, luminescência, fosforescência, efeitos de dois fótons, termocromicidade, piezocromicidade, fotocromicidade, triboluminescência, eletroluminescência, eletrocromicidade magnetocromicidade. Os materiais de revestimento podem obter estas propriedades como materiais puros ou como misturas, compostos, suspensões ou outras combinações de uma multiplicidade de materiais.
Os métodos adequados para aplicação de materiais de revestimento dependem de muitos fatores, incluindo das propriedades de material e da função desejada ou do efeito do material. Metais, óxidos de metal, revestimentos de semicondutor e combinações dos mesmos podem ser aplicados por reações de redução a úmido (como em uma prateação a úmido), deposição química, eletrodeposição, deposição com
29/169 vapor, desintegração e deposição de catodo, aspersão de·.· plasma, epitaxia de feixe molecular, estampagem a quente, transferência de folha, laminação ou outros meios adequados
e bem conhecidos e combinações dos mesmos. Os materiais de revestimento que incorporam um material carreador líquido podem ser aplicados por revestimento a úmido, aspersão, química na superfície de ícone, jato de tinta, eletroimpressão, mergulho, revestimento com menisco, revestimento com onda, revestimento reativo e outros meios adequados e bem conhecidos e combinações dos mesmos.
Os materiais de revestimento de filme ou à base de folha podem ser estampagem a laminação e outros meios quente, transferência de folha, adequados e bem conhecidos e combinações dos mesmos.
Os materiais de revestimento preferencialmente podem ser um metal evaporado ou desintegrado e depositado, tais como alumínio, ouro, ou prata, ou óxidos de metal, tal como óxido de índio - estanho ou óxido de ferro. Os materiais de revestimento incorporando um material de preenchimento podem incluir, preferencialmente, um material carreador, tais como um monômero, um oligímero ou materiais de polímero, e combinações dos mesmos, que seja curado em solvente, curado termicamente, curado com oxidação, curado com reação ou curado com irradiação. Um fotopolímero curado com radiação de exemplo é o fotopolímero U107 da Lord Industries.
As propriedades de detecção de não contato e de autenticação de não contato óticas de um material carreador de revestimento podem ser modificadas pela mistura ou
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S4 combinação dele com qualquer um dos seguintes (por exemplo, mas não limitando a estes materiais): corantes, agentes de coloração, pigmentos, materiais em pó, tintas, minerais em pó, materiais e partículas magnéticos, materiais partículas magnetizados, materiais e partículas reativos magneticamente, fósforos, cristais líquidos, polímeros de cristal líquido, negro de carvão ou outros materiais de absorção de luz, materiais de dispersão cristais não lineares, nanopartículas, nanotubos, buckeyballs (nanoesferas de carbono), buckeytubes (nanotubos de carbono), materiais orgânicos, materiais perolescentes, pérolas em pó, materiais de interferência de camada múltipla, materiais opalescentes, materiais iridescentes, pós de índice de refração alto, pó de diamante, materiais de cor estruturais, materiais de polarização, materiais de rotação materiais fosforescentes, materiais termocrômicos, materiais piezocrômicos, materiais fotocrômicos, materiais triboluminescentes, materiais eletroluminescentes, materiais eletrocrômicos, materiais partículas magnetocrômicos, materiais radioativos, materiais radioativáveis, materiais de separação de carga de eletreto, combinações dos mesmos. Um material de preenchimento de ícone de exemplo inclui um carreador de fotopolímero, tal como o U10 7 da Lord Industries, que moído com um pó de pigmento de submícron para a formaçao de uma tinta espessa.
Os materiais de revestimento também podem ser
31/169 selecionados para a provisão de propriedades físicas, químicas, mecânicas, priming (aplicação de camada de base), ou de promoção de adesão.
Outras propriedades, materiais, métodos, meios e combinações dos mesmos não explicitamente ensinados aqui são entendidos como estando incluídos no escopo desta invenção, já que eles seriam óbvios para um trabalhador versado na técnica.
Elemento de ícone positivo - um elemento gráfico de um desenho de ícone ou padrão, onde padrões de objeto do elemento de ícone, tais como caracteres ou logotipos, são pigmentados, coloridos, metalizados ou dístínguídos, de outra forma, do fundo do elemento de ícone. Em geral, no processo de fabricação, os padrões de objeto de um elemento de ícone positivo obterão suas propriedades de distinção antes de quaisquer propriedades de distinção obtidas ou aplicadas ao fundo de um elemento de ícone positivo.
Imagem positiva - a imagem ou imagem sintética formada pelos elementos de ícone positivos.
Elemento de ícone negativo - um elemento gráfico de um desenho de ícone ou padrão, onde o fundo do elemento de ícone é pigmentado, colorido, metalizado ou distinguido de outra forma dos padrões de objeto do elemento de ícone, tais como caracteres ou logotipos. Em geral, no processo de fabricação, o fundo de um elemento de ícone negativo obterá suas propriedades de distinção antes de quaisquer propriedades de distinção obtidas ou aplicadas aos padrões de objeto de um elemento de ícone negativo.
Imagem negativa - a imagem ou imagem sintética formada por elementos de ícone negativos.
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Padrões de objeto do/de um elemento de ícone elementos gráficos discretos e delimitados de um projeto como caracteres ou logotipos.
ou
Em objeto de um elemento de ícone preferencialmente são elementos de ícone ou delimitados por um, dois ou três padrões, mas podem ser delimitados com mais.
Fundo do/de um elemento de ícone - as regiões não delimitadas de um projeto de ícone ou padrão que circundam os padrões de objeto. Em geral, o fundo de um elemento de ícone ou padrões é contínuo através de múltiplos elementos de ícone ou padrões.
Camada de ícone - uma camada substancialmente plana de microimpressão que pode ser inicialmente aplicada a uma face de um substrato ou de um substrato transparente, ou pode ser uma camada independente. Uma ampla variedade de materiais pode ser usada para a camada de ícone, incluindo, mas não se limitando a, polímeros de termofixação, polímeros termoformáveis, polímeros fundidos, polímeros fundidos reativos, polímeros curados com radiação, biopolímeros, gelatinas, amidos, açúcares, polímeros de silicone, filmes de polímero de dielétrico de camada múltipla, polímeros fundidos com solvente, polímeros moldados por compressão, polímeros moldados por injeção, polímeros em relevo, vidros, óxidos de metal, diamante, óxido de alumínio, fotopolímeros, fotorresistências, revestimentos impressos com tinta ou padronizados, revestimentos impressos com jato de tinta, revestimentos eletroimpressos e combinações dos mesmos.
Um material de camada de ícone de exemplo é um
33/169 fotopolímero, tal como o fotopolímero U107 da Lord Industries. Uma camada de ícone pode ser um material único ou pode incorporar corantes, agentes de coloração, pigmentos, materiais em pó, tintas, minerais em pó, materiais e partículas magnéticos, materiais e partículas magnetizados, materiais e partículas magneticamente reativas, fósforos, cristais líquidos, polímeros de cristal líquido, negro de carvão ou outros materiais de absorção de luz, dióxido de titânio ou outros materiais de dispersão de luz, cristais fotônicos, cristais não lineares, nanopartículas, nanotubos, buckeyballs (nanoesferas de carbono), buckeytubes (nanotubos de carbono), materiais orgânicos, materiais perolescentes, pérolas em pó, materiais de interferência de camada múltipla, materiais opalescentes, materiais iridescentes, materiais ou pós de índice de refração baixo, materiais ou pós de índice de refração alto, pó de diamante, materiais de cor estruturais, materiais de polarização, materiais de rotação de polarização, fosforescentes, piezocrômicos, materiais materiais materiais fluorescentes, termocrômicos, fotocrômicos, materiais materiais materiais triboluminescentes, materiais eletroluminescentes, materiais eletrocrômicos, materiais e partículas magnetocrômicos, materiais radioativos, materiais radioativáveis, materiais de separação de carga de eletreto, combinações dos mesmos, e outros materiais adequados que podem melhorar ou alterar suas propriedades óticas, elétricas, magnéticas, de ressonância magnética nuclear e outras propriedades físicas.
Um material de camada de ícone de exemplo é o
34/169 fotopolímero U107 da Lord Industries. Outras propriedades, materiais, métodos, meios e combinações dos mesmos não
explicitamente ensinados aqui são entendidos como estando incluídos no escopo desta invenção, já que eles seriam óbvios para um trabalhador versado na técnica.
Elementos de imagem de ícone microestruturados - os elementos de ícone tendo um relevo físico ou uma microestrutura que podem ser formados em uma camada de ícone por muitos meios adequados, incluindo termoformação, fundição, moldagem por compressão, moldagem por injeção, formação de relevo, exposição e revelação de radiação padronizada, exposição e revelação a laser, impressão com jato de tinta, eletroimpressão, impressão, gravação, eletroformação, traçado com régua, exposição fotográfica, holográfica e a laser de uma emulsão fotossensível combinada com processos de endurecimento e ataque químico ou inchamento bem conhecidos, processos de uso de máscara e deposição, ataque químico com uso de máscara e químico, uso de máscara e ataque químico de íon reativo, uso de máscara e usinagem com feixe de íons, microusinagem, usinagem a laser e ablação a laser, exposição e revelação com fotopolímero, e outros meios adequados mesmos.
Os elementos de ícone microestruturados preferencialmente são formados por de um fotopolímero líquido entre um substrato de polímero (usualmente PET) e uma ferramenta de elementos de imagem de ícone microestruturados de níquel, cura com referido fotopolímero e descascamento do referido substrato de polímero com o fotopolímero curado afixado da referida
35/169 ferramenta de elementos de imagem de ícone
microestruturados de níquel.
Outras propriedades, materiais, métodos, meios e combinações dos mesmos não explicitamente ensinados aqui são entendidos como estando incluídos no escopo desta invenção, já que eles seriam óbvios para um trabalhador versado na técnica.
Ferramentas de elementos de imagem de ícone microestruturados e métodos - as ferramentas e os métodos dos elementos de imagem de ícone microestruturados em uma camada de ícone por termoformação, fundição, moldagem por compressão, moldagem por injeção, formação de padronizada, exposição e revelação a laser, eletroformação, e exposição e revelação de fotopolímero. As referidas ferramentas podem ser criadas por muitos meios similares e adequados, incluindo termoformação, fundição, moldagem por compressão, moldagem por injeção, formação de relevo, exposição e revelação padronizada, revelação a laser, com jato de tinta, eletroimpressão, impressão, gravação, eletroformação, traçado com régua, exposição fotográfica, holográfica e a laser de uma emulsão fotossensível combinada com processos de endurecimento e ataque químico ou inchamento bem conhecidos, processos de uso de máscara químico com uso de máscara químico, uso de máscara e ataque químico de íon reativo, uso de máscara e usinagem com feixe de íons, microusinagem, usinagem a laser e ablação a laser, exposição e revelação com fotopolímero, e outros meios adequados e combinações dos mesmos.
de imagem de ícone de uma microestrutura
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As ferramentas de elementos microestruturados preferencialmente métodos bem conhecidos de geração original por exposição ótica e revelação de um material de fotorresistência em um substrato rígido ou um substrato transparente rígido, metalização condutiva da superfície de fotorresistência microestruturada, e eletroformação com níquel sobre a superfície condutiva.
Outras propriedades, materiais, métodos, meios e combinações dos mesmos não explicitamente ensinados aqui são entendidos como incluídos no escopo desta invenção, já que eles seriam óbvios para um trabalhador versado na técnica.
Substrato____transparente - qualquer material substancialmente plano e substancialmente transparente oticamente, mas não limitado a vidro, óxidos de metal, polímeros, material compósito, biopolímeros, açúcares, celuloses, amidos, gelatinas e combinações dos mesmos, que é usado para suporte dos elementos óticos de um sistema de magnificação de moiré de Unison, os referidos elementos óticos opcionalmente incluindo um arranjo de microlente e um ou mais arranjos de imagem de ícone. 0 filme de polímero de PET é um substrato de exemplo para as camadas de ícone e os sistemas de magnificação de moiré desta invenção.
Outras propriedades, materiais, métodos, meios e combinações dos mesmos não explicitamente ensinados aqui são entendidos como incluídos no escopo desta invenção, já que eles seriam óbvios para um trabalhador versado na técnica.
Substrato - qualquer material substancialmente plano,
37/169 incluindo, mas não se limitando a, vidro, metais, materiais compósitos, óxidos . LZ- -
de metal, polímeros, biopolímeros, açúcares , celulose, amidos, gelatinas, papel, materiais fibrosos, materiais não fibrosos, folhas, substitutos de tecido e combinações dos mesmos. Um filme de polímero de
PET é um substrato de exemplo para esta
Outras propriedades, materiais, métodos, meios e combinações dos mesmos não explicitamente ensinados aqui são entendidos como incluídos já que eles seriam óbvios para um trabalhador versado na técnica.
Material de revestimento conformador um material de revestimento que se conforma ao formato da superfície a que é aplicado. Um revestimento de metal de catodo desintegrado e depositado tipicamente é conformador - ele reveste as superfícies verticais, paredes laterais de microestrutura, e áreas recortadas, bem como superfícies horizontais.
Material de revestimento não conformador - um material de revestimento que não se conforma ao formato da superfície a que é aplicado. Um revestimento de metal evaporado tipicamente é não conformador - preferencialmente ele reveste superfícies horizontais, mas reveste de forma ruim superfícies verticais e paredes laterais de microestrutura, e não reveste áreas recortadas.
Material de revestimento direcional - um material de revestimento que preferencialmente reveste superfícies horizontais e superfícies com uma normal de superfície que aponta na direção geral da fonte de revestimento, mas não reveste superfícies com uma normal de superfície que aponta
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em uma direção geral para longe da fonte de revestimento. -
Um revestimento de metal evaporado deslocado ou defletido é ;· _
dirigido na superfície em um ângulo substancialmente fora da normal, fazendo com que as superfícies próximas de
microestruturas sejam revestidas, mas as superfícies
distantes de microestruturas sejam sombreadas e não
revestidas.
Com referência, agora, aos desenhos, a Fig. Ia ilustra uma modalidade do presente sistema microótico 12 provendo um movimento ortoparalático das imagens do sistema.
sistema 12 tem microlentes 1 que têm pelo menos dois eixos de simetria substancialmente iguais e que são dispostos em um arranjo periódico bidimensional. O diâmetro de lente 2 preferencialmente é menor do que 5 0 μ, e o espaço intersticial entre as lentes 3 preferencialmente é de 5 μ ou menos. (Nós usamos os termos μ e pm de forma
intercambiável para significar a mesma medida.) A
microlente 1 focaliza uma imagem de um elemento de ícone 4
e projeta esta imagem 10 em direção a um observador. 0
sistema é comumente usado em situações tendo níveis normais
de iluminação ambiente, de modo que a iluminação das
imagens de ícone surja a partir da luz ambiente refletida
ou transmitida. 0 elemento de ícone 4 é um elemento de um
arranjo periódico de elementos de ícone tendo períodos e dimensões substancialmente similares àquelas do arranjo de lente incluindo a lente 1. Entre a lente 1 e o elemento de ícone 4 há um espaçador ótico 5, o qual pode ser contíguo
com o material da lente 1 ou opcionalmente pode ser um
substrato 8 em separado - nesta modalidade, as lentes 9 são separadas do substrato. Os elementos de ícone 4 podem ser
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opcionalmente protegidos por uma camada de selagem 6, preferencialmente de um material de polímero. A camada de selagem 6 pode ser transparente, translúcida, tingida, pigmentada, opaca, metálica, magnética, oticamente variável ou qualquer combinação destas que proveja efeitos óticos desejáveis e/ou uma funcionalidade adicional para fins de segurança e autenticação, incluindo suporte de autenticação de papel-moeda automatizada, verificação, acompanhamento, contagem e sistemas de detecção, que se baseiam em efeitos óticos, condutividade elétrica ou capacitância elétrica, detecção de campo magnético.
A espessura total 7 do sistema tipicamente é de menos de 50 μ; a espessura real depende do F# das lentes 1 e do diâmetro das lentes 2, e da espessura do recurso de segurança adicional ou camadas de efeito visual. 0 período de repetição 11 dos elementos de ícone 4 é substancialmente idêntico ao período de repetição das lentes 1,- a relação de escala, a relação do período de repetição dos ícones para o período de repetição das lentes, é usada para a criação de muitos efeitos visuais diferentes. Valores simétricos axialmente da relação de escala iguais a 1,0000 resultam nos efeitos ortoparaláticos de Unison Motion, quando os eixos de simetria das lentes e os ícones estiverem desalinhados, valores axialmente simétricos da relação de escala de menos de 1,0000 resultam em efeitos Unison Deep e Unison SuperDeep, quando os eixos de simetria das lentes e dos ícones estiverem substancialmente alinhados, e valores axialmente simétricos da relação da escala maiores do que 1,0000 resultam em efeitos Unison Float e Unison SuperFloat, quando os eixos de simetria das
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3¾
lentes e dos ícones estiverem substancialmente alinhados.
Valores axialmente simétricos da relação de escala, tal como 0,995 na direção X e 1,005 na direção Y, resultam em efeitos Unison Levitate.
Os efeitos Unison Morph podem ser obtidos por distorções de escala em um ou ambos o período de repetição de lente e o período de repetição de ícone, ou pela incorporação de uma informação de variação espacial no padrão de ícone. Os efeitos Unison 3-D também são criados pela incorporação de uma informação de variação espacial no padrão de ícone, mas nesta modalidade a informação representa pontos de vista diferentes de um objeto tridimensional, conforme visto a partir de localizações específicas substancialmente correspondentes às localizações dos ícones.
A Fig. 1b apresenta uma vista isométrica do presente sistema, conforme descrito na seção transversal na Fig. Ia, tendo padrões de arranjo quadrado de lentes 1 e ícones 4 de período de repetição 11 e espessura de espaçador ótico 5 (a Fig. Ia não é específica para um padrão de arranjo quadrado, mas é uma seção transversal representativa de todos os padrões de arranjo periódico regular). Os elementos de ícone 4 são mostrados como imagens de $, claramente vistos na seção em corte na frente. Embora haja substancialmente uma correspondência de um para um entre as lentes 1 e os elementos de ícone 4, os eixos de simetria do arranjo de lente em geral não estarão exatamente alinhados com 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 de
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1,0000, quando os eixos de lente 1 e eixos de elementos de ícone 4 estão substancialmente alinhados, as imagens sintéticas resultantes dos elementos de ícone (neste exemplo, um gigante) explodem e são magnifiçadas por um fator que teoricamente se aproxima do infinito. Um ligeiro desalinhamento angular dos eixos de lente 1 e dos eixos de elementos de ícone 4 reduz o fator de magnificação das imagens sintéticas dos elementos de ícone e faz com que as imagens sintéticas magnifiçadas rodem.
As imagens sintéticas Motion produzidas por uma combinação particular de lentes, espaçador(es) ótico(s) e ícones movem uma quantidade consistente para uma dada mudança no ângulo de visualização, e esta quantidade consistente é uma percentagem da distância de repetição de imagem sintética. Por exemplo, se um material Unison Motion for produzido, que apresente imagens sintéticas tendo uma distância de repetição de 0,25 polegadas (6,35 mm) e estas imagens sintéticas parecerem ter um 0,1 polegada (2,54 mm) de movimento ortoparalático, quando o ângulo de visão mudar em 10 graus, então, as mesmas lentes, ícones e espaçador(es) usados para a criação de Unison que tem uma distância de repetição de imagem sintética de 1,0 polegada (25,4 mm) exibirão um movimento ortoparalático proporcionalmente maior - 0,4 polegadas (10,16 mm) - quando o ângulo de visão mudar em 10 graus. A quantidade de movimento de imagem ortoparalático é escalonada para combinar com a distância de repetição da imagem sintética produzida. A relação entre a mudança do ângulo de visão e o movimento ortoparalático escalonado depende do F# das lentes usadas. Lentes de F# baixo produzem uma quantidade
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menor de movimento ortoparalático para uma mudança selecionada no ângulo de visualização do que lentes de F# maior.
Uma lente de exemplo usada para um material Unison Motion pode ter um F# de 0,8. Uma razão para isso ser um F# desejável é que ele minimiza uma disparidade vertical entre as imagens vistas pelo olho esquerdo e aquelas vistas pelo olho direito do observador. Uma disparidade vertical é um desalinhamento vertical entre as imagens de olho esquerdo e de olho direito - uma imagem parece ser verticalmente deslocada com respeito à outra imagem. Uma disparidade de imagem horizontal é um fenômeno natural e familiar: é um dos fatores usados pelo sistema olho - cérebro para perceber profundidade tridimensional. Uma disparidade de
imagem vertical não é normalmente encontrada por pessoas -
às vezes, pode ser vista em binóculos ou microscópios
binoculares, se sua ótica estiver fora de alinhamento.
Embora uma disparidade de imagem horizontal seja uma ocorrência contínua para pessoas com visão em ambos os olhos, uma disparidade de imagem vertical nunca é encontrada no mundo natural, então, os seres humanos têm uma capacidade muito limitada de adaptação a uma disparidade de imagem vertical. Essa adaptação requer que um olho aponte ligeiramente para cima ou para baixo com respeito ao outro olho. Isto é uma experiência não natural e, embora não prejudique uma pessoa, causa uma sensação física imediata nos olhos do observador, como resultado de uma ação muscular ocular desacostumada. Esta sensação física pode ser descrita de várias formas, de faz meus olhos parecerem estranhos a é difícil para eu olhar. O
43/169 efeito está presente, independentemente da direção azimutal de visão (isto é, o material Unison Motion pode ser rodado para qualquer ângulo em seu plano, sem perda do efeito).
Nenhuma impressão convencional de qualquer tipo causa esta sensação física nos olhos do observador.
Os materiais Unison Motion podem ser projetados para eliciarem esta sensação no observador pela melhoria da disparidade vertical das imagens. Uma disparidade de imagem vertical está presente em materiais Unison Motion porque os olhos do observador estão dispostos em um plano horizontal. A visão do olho esquerdo é a partir de um ângulo horizontal diferente da visão do olho direito, de modo que a imagem sintética vista pelo olho esquerdo seja deslocada de forma ortoparalática em uma direção vertical com respeito à imagem sintética vista pelo olho direito, desse modo se criando uma disparidade de imagem vertical. A quantidade de disparidade de imagem vertical é pequena para lentes de F# baixo usualmente não é notada pelos observadores. A disparidade 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 de disparidade vertical nos olhos do observador.
Um benefício que pode ser obtido pela criação de uma disparidade de imagem vertical nos materiais Unison Motion é que a sensação física assim eliciada no observador é única, imediata e automática, e, portanto, pode funcionar como um novo método de autenticação. Nenhum outro material conhecido pode prover uma sensação similar a partir de todas as direções azimutais de visão.
O fator de magnificação sintético das modalidades
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Unison Deep, Unison
Float e Unison Levitate depende
de alinhamento angular dos eixos de lente 1 e dos eixos elementos de ícone
4, bem como a relação de escala do sistema. Quando a relação de escala não é igual a 1,0000, a magnificação máxima obtida a partir do alinhamento substancial destes ê igual ao valor absoluto de 1/(1,0000 (relação de escala)). Assim, um material Unison Deep tendo uma relação de escala de 0,995 exibiría uma magnificação máxima de |l/(l,000 - 0,995)| = 20Ox. De modo similar, um material Unison Float tendo uma relação de escala de 1,005 exibiría uma magnificação máxima de 11/(1,000 - 1,005) | = 200x. De uma maneira similar à modalidade de material
Unison Motion, um ligeiro desalinhamento angular dos eixos de lente 1 e dos eixos de elementos de ícone 4 das modalidades Unison Deep, Unison Float e Unison Levitate reduz o fator de magnificação das imagens sintéticas dos elementos de ícone e faz com que as imagens sintéticas magnifiçadas rodem.
A imagem sintética produzida por um padrão de ícone de Unison Deep ou SuperDeep é vertical para cima com respeito à orientação do padrão de ícone Unison Deep ou SuperDeep, enquanto a imagem sintética produzida por um padrão de ícone Unison Float ou SuperFloat é de cabeça para baixo, rodada a cento e oitenta graus (180°) com respeito ã orientação do padrão de ícone Unison Float ou SuperFloat.
A Fig. 2a descreve esquematicamente os efeitos de movimento de imagem ortoparalático contra-intuitivo vistos na modalidade de Unison Motion. O lado esquerdo da Fig. 2a descreve um pedaço de material Unison Motion 12 em vista plana sendo oscilado 18 em torno do eixo horizontal 16. Se
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a imagem magnificada sinteticamente 14 se movesse de acordo com a paralaxe, parecería ser deslocada para cima e para baixo (conforme mostrado na Fig. 2a), conforme o material 12 fosse oscilado em torno do eixo horizontal 16. Esse movimento paralático aparente seria típico de objetos reais, impressão convencional e imagens holográficas. Ao invés de exibir um movimento paralático, a imagem sinteticamente magnificada 14 mostra um movimento ortoparalático 20 - movimento o qual é perpendicular à direção de movimento paralático normalmente esperada. 0
lado direito da Fig. 2a descreve uma vista em perspectiva
de um pedaço de material 12 exibindo o movimento
ortoparalático de uma única imagem sinteticamente
magnificada 14, conforme ela é oscilada 18 em torno do eixo de rotação horizontal 16. 0 contorno pontilhado 22 mostra a posição da imagem sinteticamente magnificada 14 após ela ter se movido para a direita por ortoparalaxe e o contorno pontilhado 24 mostra a posição da imagem sinteticamente magnificada 14 após ela ter se movido para a esquerda por ortoparalaxe.
Os efeitos visuais das modalidades Unison Deep e Unison Float são descritos isometricamente nas Fig. 2b, c. Na Fig. 2b, um pedaço de material Unison Deep 26 apresenta imagens magnifiçadas sinteticamente 28 que parecem ficar de forma estereoscópica abaixo do plano do material de Unison Deep 26, quando visto pelos olhos do observador 30. Na Fig. 2c, um pedaço de material Unison Float 32 apresenta imagens magnificadas sinteticamente 34 que parecem ficar de forma estereoscópica acima do plano do material Unison Float 34, quando visto pelos olhos do observador 30. Os efeitos de
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Unison Deep e Unison Float são visíveis a partir de todas as posições azimutais e por uma ampla faixa de posições de elevação, a partir de uma elevação vertical (de modo que a linha de visão dos olhos do observador 3 0 para o material Unison Deep 26 ou o material Unison Float 32 seja perpendicular à superfície dos materiais) para baixo até um ângulo de elevação raso o qual tipicamente é de menos de 45 graus. A visibilidade dos efeitos Unison Deep e Unison Float por uma faixa ampla de ângulos de visualização e orientações provê um método simples e conveniente de diferenciação de materiais Unison Deep e Unison Float a partir de simulações utilizando ótica lenticular cilíndrica ou holografia.
O efeito da modalidade de Unison Levitate é ilustrado nas Fig. 2d-f por vistas isométricas mostrando a posição de profundidade percebida de forma estereoscópica de uma imagem magnifiçada sinteticamente 38 em três rotações azimutais diferentes do material Unison Levitate 36 e a vista plana correspondente do material Unison Levitate 36 e a imagem magnifiçada sinteticamente 38 (referida a partir deste ponto como 'a imagem'), conforme parecendo de forma estereoscópica ficar em um plano abaixo do material Unison Levitate 36, quando o referido material for orientado conforme mostrado na vista plana. A linha escura forte na vista plana serve como uma referência de orientação azimutal 37, em nome da explicação. Note que na Fig. 2d a referência de orientação 37 está alinhada em uma direção vertical e a imagem 3 8 está alinhada em uma direção horizontal. A imagem 38 aparece na posição de Unison Deep porque a relação de escala é menor do que 1,000 ao longo de
47/169 um primeiro eixo do material Unison Levitate 36 que está' alinhado de forma substancialmente paralela com uma linha que conecta as pupilas dos dois olhos do observador (isto será referido a partir deste ponto como a 'relação de escala estereoscópica'). A relação de escala estereoscópica do material Unison Levitate 36 é maior do que 1,000 ao longo de um segundo eixo perpendicular a este primeiro eixo, desse modo se produzindo um efeito de Unison Float da imagem 38, quando o segundo eixo estiver alinhado substancialmente paralelo a uma linha conectando as pupilas dos olhos do observador, conforme mostrado na Fig. 2f. Note que a referência de orientação 3 7 está em uma posição horizontal nesta figura. A Fig. 2e descreve uma orientação azimutal intermediária do material Unison Levitate 36, que produz um efeito de imagem ortoparalática de Unison Motion, estereoscópica nesta orientação azimutal é substancialmente
1,000.
O efeito visual de uma imagem de Unison Levitate 38 se movendo a partir de baixo do material Unison Levitate 36 (Fig. 2d) para cima até o nível do material Unison
Levitate adicionalmente para cima acima do nível do material
Unison material for rodado de forma azimutal, pode ser melhorado pela combinação do material Unison Levitate 36 com uma informação impressa convencionalmente. A profundidade estereoscópica nao mudando da impressão convencional serve como um plano de referência para se perceber melhor o movimento de profundidade estereoscópica das imagens 38.
Quando um material Unison é iluminado por uma fonte de luz fortemente direcional, tal como uma fonte de luz
48/169 'pontual' (por exemplo, um refletor ou uma lanterna de LED) ou uma fonte colimada (por exemplo, a luz do sol), imagens de sombra dos ícones podem ser vistas. Estas imagens de sombra não são usuais de muitas formas. Embora a imagem sintética apresentada pelo Unison não se mova conforme a direção de iluminação for movida, as imagens de sombra produzidas realmente se movem. Mais ainda, embora as imagens sintéticas Unison possam ficar em planos visuais diferentes do plano do material, as imagens de sombra sempre ficam no plano do material. A cor da imagem de sombra é a cor do ícone. Então, ícones pretos criam imagens de sombra pretas, ícones verdes criam imagens de sombra verdes, e ícones brancos criam imagens de sombra brancas.
O movimento da imagem de sombra conforme o ângulo de iluminação se move é atado à profundidade específica ou ao efeito Unison de movimento, de uma forma gue torne paralelo o efeito visual presente na imagem sintética. Assim, o movimento de uma imagem de sombra conforme o ângulo da luz for alterado torna paralelo o movimento gue a imagem sintética mostra guando o ângulo de visão for alterado. Em particular:
As imagens de sombra de Motion se movem de forma ortoparalática conforme a fonte de luz for movida.
As imagens de sombra de Deep se movem na mesma direção gue a fonte de luz.
As imagens de sombra de Float se movem na direção oposta à fonte de luz.
As imagens de sombra de Levitate se movem em direções gue são uma combinação do dito acima:
As imagens de sombra de Levitate Deep se movem na
49/169 mesma direção que a luz na direção esquerda -direita, mas oposta à direção da luz no movimento
para cima - para baixo; as imagens de sombra de Levitate Float se movem opostas à luz na direção esquerda - direita, mas na mesma direção que a luz no movimento para cima - para baixo; as imagens de sombra de Levitate Motion mostram um movimento ortoparalático com respeito ao movimento da luz.
As imagens de sombra Unison Morph mostram efeitos de transmutação conforme a fonte de luz for movida.
Efeitos de imagem de sombra não usuais adicionais são vistos, quando uma fonte de luz de ponto divergente, tal como uma luz de LED, for movida em direção a e para longe de um filme Unison. Quando a fonte de luz está mais distante, seus raios divergentes mais proximamente se aproximam de uma luz colimada, e as imagens de sombra produzidas por imagens sintéticas Deep, SuperDeep, Float ou SuperFloat Unison parecem aproximadamente do mesmo tamanho que as imagens sintéticas. Quando a luz é levada para mais perto da superfície, as imagens de sombra de materiais Deep e SuperDeep se retraem, porque a iluminação é fortemente divergente, enquanto as imagens de sombra de materiais Float e SuperFloat se expandem. A iluminação destes materiais com uma iluminação convergente faz com que as imagens de sombra de Deep e SuperDeep aumentem para um tamanho maior do que as imagens sintéticas, enquanto as imagens de sombra de Float e SuperFloat se retraem.
As imagens de sombra do material Unison Motion não mudam de escala significativamente, conforme a convergência
50/169 ou divergência da iluminação for mudada. As imagens de sombra de Unison Morph mudam de formas específicas com o padrão de transmutação em particular, conforme a convergência ou divergência da iluminação for mudada.
Todos estes efeitos de imagem de sombra podem ser usados como métodos adicionais de autenticação para os materiais Unison utilizados para segurança, antifalsificação, aplicações de proteção de marca e outras aplicações similares.
As Fig. 3a a i são vistas planas que mostram várias modalidades e fatores de preenchimento de padrões diferentes de arranjos bidimensionais simétricos de microlentes. As Fig. 3a, d e g descrevem microlentes 46, 52 e 60, respectivamente, que são dispostas em um padrão de arranjo hexagonal regular 40. (As linhas de padrão de arranjo tracejado 40, 42 e 44 indicam a simetria do padrão de lentes, mas não necessariamente representam qualquer elemento físico do arranjo de lentes.) As lentes da Fig. 3a têm uma geometria de base substancialmente circular 46, as lentes da Fig. 3g têm geometrias de base substancialmente hexagonal 60, e as lentes da Fig. 3d têm geometrias de base intermediárias as quais são hexágonos arredondados 52. Uma progressão similar de geometrias de lente se aplica ao arranjo quadrado 42 de lentes 48, 54 e 62, onde estas lentes têm geometrias de base as quais variam de substancialmente circular 48 a quadrada arredondada 54, a substancialmente quadrada 62, conforme visto nas Fig. 3b, e e h. Correspondentemente, o arranjo triangular eqüilátero 44 mantém as lentes tendo geometrias de base que variam de substancialmente circular 50 a triangular arredondada 58, a
51/169 substancialmente triangular 64, conforme visto nas Fig. 3c,
Os padrões de lente
3a a i são
representativos de lentes que podem ser usadas para o presente sistema. O espaço intersticial entre as lentes não contribui diretamente para a magnificação sintética das imagens. Um material criado usando-se um destes padrões de lente também incluirá um arranjo de elementos de ícone que é disposto na mesma geometria e aproximadamente na mesma escala, permitindo diferenças na escala utilizada para a produção de efeitos de Unison Motion, Unison Deep, Unison Float e Unison Levitate. Se o espaço intersticial for grande, tal como é mostrado na Fig. 3c, as lentes serão ditas como tendo um fator de preenchimento baixo e o contraste entre a imagem e o fundo será reduzido pela luz dispersa a partir dos elementos de ícone. Se os espaços intersticiais forem pequenos, as lentes serão ditas como tendo um fator de preenchimento alto e o contraste entre a imagem e o fundo será alto, desde que as lentes em si tenham boas propriedades focais e os elementos de ícone estejam nos planos focais das lentes. Geralmente, é mais fácil formar as microlentes de alta qualidade ótica com uma base circular ou quase circular do que com uma base quadrada ou triangular. Um bom equilíbrio de performance de lente e minimização de espaço intersticial e mostrado na Fig. 3d; um arranjo hexagonal de lentes tendo geometrias de base que são hexágonos arredondados.
Lentes tendo um F# baixo são particularmente adequadas para uso no presente sistema. Com F# baixo queremos dizer menor do que 4, e, em particular, para Unison Motion
52/169 aproximadamente 2 ou menor. Lentes de F# baixo têm uma
curvatura alta e uma flecha correspondente grande, ou espessura de centro, como uma proporção do seu diâmetro. Uma lente Unison típica, com um F# de 0,8, tem uma base hexagonal de 28 mícrons de largura e uma espessura de centro de 10,9 mícrons. Uma lente Drinkwater típica com um diâmetro de 50 mícrons e um comprimento focal de 200 mícrons tem um F# de 4 e uma espessura de centro de 3,1 mícrons. Se escalonada para o mesmo tamanho de base, a lente Unison terá uma flecha quase seis vezes maior do que a lente Drinkwater.
Nós descobrimos que lentes multizonais de base poligonal, por exemplo, lentes multizonais de base hexagonal, têm vantagens importantes e inesperadas em relação a lentes esféricas de base circular. Conforme explicado acima, as lentes multizonais de base hexagonal melhoram significativamente a fabricabilidade em virtude de sua geometria relativamente de alívio de tensão, mas há benefícios óticos inesperados adicionais obtidos através do uso de lentes multizonais de base hexagonal.
Nós nos referimos a lentes como multizonais porque elas possuem três zonas óticas que provêem, cada uma, um benefício diferente e único para a presente invenção. As três zonas são a zona central (que constitui aproximadamente metade da área da lente), as zonas laterais e as zonas de canto. Estas lentes poligonais têm um diâmetro efetivo que é o diâmetro de um círculo desenhado dentro das zonas de canto em torno da zona central e incluindo as zonas laterais.
A zona central da lente multizonal de base hexagonal
53/169 da 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 de diâmetro com um comprimento focal nominal de 28 mícrons) que leva a luz para um foco pelo menos tão bem como uma superfície esférica tendo os mesmos diâmetro e comprimento focal. A Figura 30 ilustra as propriedades focais 782 de zona central 780 de uma lente multizonal de base hexagonal de 28 mícrons de diâmetro 784 com um comprimento focal nominal de 28 mícrons em um substrato de polímero 786 (lente e substrato n = 1,51), e a Figura 31 ilustra as propriedades focais 790 de zona central 788 de uma lente esférica de 28 mícrons de diâmetro 792 com um comprimento focal nominal de 30 mícrons em um substrato de polímero 794 (lente e substrato n = 1,51) . A comparação destas duas figuras demonstra claramente que a lente multizonal de base hexagonal 784 da presente exposição funciona pelo menos tão bem como a lente esférica 792. A zona central 780 da lente multizonal de base hexagonal 784 provê uma resolução de imagem alta e uma profundidade rasa de campo de uma ampla variedade de ângulos de visualização.
Cada uma das seis zonas laterais 796 da lente multizonal de base hexagonal 784 da presente invenção tem comprimentos focais que dependem da localização com a zona de uma forma complexa, mas o efeito é fazer com que o foco das zonas laterais 79 6 seja espalhado por uma faixa de valores 798 cobrindo aproximadamente +/- 10 por cento do foco da zona central, conforme ilustrado na Figura 32. Este borrão vertical 798 do ponto focal efetivamente aumenta a profundidade do campo da lente nestas zonas 796, e provê um
54/169 benefício que é equivalente a ter uma lente de campo plano.
A performance das zonas externas 800 de lente esférica 792 pode ser vista na Figura 33 . O borrão vertical do ponto focal 802 é significativamente menor para a lente esférica 792 do que é para a lente multizonal de base hexagonal 784.
Isto é particularmente importante para uma visualização fora da normal: a profundidade aumentada de campo e efetivamente um campo mais plano mitigam a saída de foco de imagem abrupta que pode ocorrer com uma lente esférica, quando sua superfície focal curvada se separar do plano de ícone. Consequentemente, um material Unison usando lentes multizonais de base hexagonal exibe imagens sintéticas que podem desvanecer do foco mais suavemente em ângulos de visualização mais altos do que o material Unison equivalente usando lentes esféricas. Isto é desejável, porque aumenta o ângulo de visualização efetivo do material e, portanto, aumenta sua utilidade como um dispositivo de segurança ou um dispositivo de apresentação de imagem representativo.
As zonas de canto 8 06 da lente multizonal de base hexagonal 784 da Figura 32 possuem propriedades focais divergentes que proveem um benefício inesperado de dispersão 808 da iluminação ambiente sobre o plano de ícone e, desse modo, reduzindo a sensibilidade do material Unison a condições de iluminação. A lente esférica 792 da Figura 3 3 não dispersa a iluminação ambiente por uma área tão ampla (conforme visto pela ausência de raios dispersos para as regiões de plano de ícone 804), de modo que os materiais Unison feitos usando-se lentes esféricas tenham maiores variações de brilho de imagem sintética, quando vistos a
55/169 partir de uma variedade de ângulos do que os materiai-s Unison feitos usando-se lentes multizonais de base hexagonal.
benefício obtido a partir das lentes multizonais de base hexagonal é adicionalmente magnificado porque as lentes multizonais de base hexagonal têm um fator de preenchimento mais alto (capacidade de cobrir o plano) do que as lentes esféricas. O espaço intersticial entre as lentes esféricas não provê virtualmente nenhuma dispersão de luz ambiente, enquanto esta área não de dispersão é muito menor, no caso de lentes multizonais de base hexagonal.
Assim, é visto que, embora as propriedades focais de uma lente multizonal de base hexagonal sejam inferiores àquelas de uma lente esférica, conforme avaliado por padrões óticos convencionais, no contexto da presente invenção, as lentes multizonais de base hexagonal provêem benefícios inesperados e vantagens em relação às lentes esféricas.
Qualquer tipo de lente pode se beneficiar da adição de microestruturas de dispersão ou de materiais de dispersão introduzidos ou incorporados nos espaços intersticiais de para melhoria da dispersão da iluminação ambiente sobre o plano de ícone. Mais ainda, os espaços intersticiais de lente podem ser preenchidos com um material que formará um menisco de raio pequeno, com propriedades focais convergentes ou divergentes, para direcionamento da iluminação ambiente sobre o plano de ícone. Estes métodos podem ser combinados, por exemplo, pela incorporação de partículas de dispersão de luz em um
56/169 material de preenchimento de menisco intersticial de lente. Alternativamente, as zonas intersticiais de lente podem ser originalmente fabricadas com zonas intersticiais de lente de dispersão adequadamente.
Uma lente esférica tendo estas proporções é muito difícil de fabricar, porque o ângulo de contato alto entre do filme e a borda da lente atua como um concentrador de tensão para as forças aplicadas para separação da lente da ferramenta, durante a fabricação.
Estas altas a adesão da lente ao filme falhe e a uma falha de remoção da lente da ferramenta. Mais ainda, esférica de F# baixo é a performance ótica de uma lente progressivamente comprometida para zonas radiais longe do centro da lente: lentes esféricas de
F# baixo não focalizam bem, exceto próximo de sua zona central.
As lentes de base hexagonal têm um benefício inesperado e significativo em relação a lentes que têm uma base mais substancialmente circular.· as lentes hexagonais se liberam de suas ferramentas com uma força de descascamento mais baixa do que as lentes oticamente equivalentes com bases substancialmente circulares. As lentes hexagonais têm um formato que se mescla de simétricas de forma substancialmente axial próximo do seu centro a simétrica de forma hexagonal, com cantos que atuam como concentradores de tensão em suas bases. Estas concentrações de tensão causadas pelos cantos agudos de base reduzem a força de descascamento geral requerida para separação das lentes de seus moldes, durante a fabricação. A magnitude deste efeito é substancial - as forças de
57/169 descascamento podem ser reduzidas durante uma fabricação
por 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 melhorado pelo preenchimento dos espaços intersticiais de lente com um material pigmentado opaco (colorido escuro) de absorção de luz, efetivamente formando uma máscara para as lentes. Isto elimina a redução de contraste que surge da luz dispersa a partir da camada de ícone através dos espaços intersticiais de lente.
Um efeito adicional deste preenchimento mais escura, intersticial é que a imagem geral se torna porque a iluminação ambiente chegando é impedida de passar através dos espaços intersticiais para o plano de ícone. A clareza da imagem produzida por lentes tendo uma focalização aberrante na sua periferia também pode ser melhorada por um preenchimento intersticial pigmentado opaco, desde que este preenchimento oclua a zona de lente periférica aberrante.
Um efeito diferente pode ser obtido pelo preenchimento dos espaços intersticiais de lente com um material colorido branco ou claro, ou uma cor de material combinada com um substrato a ser usado com o material Unison. Se o preenchimento intersticial de lente colorida clara for denso o bastante e o plano de ícone incorporar um contraste forte entre os elementos de ícone e o fundo, a imagem sintética de Unison será substancialmente invisível, quando vista com uma luz refletida, ainda será distintamente visível quando vista na luz transmitida a partir do lado de lente, mas não visível quando vista a partir do lado de ícone. Isso provê o efeito de segurança novo de se ter uma
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imagem de transmissão de uma via que é visível apenas na luz transmitida e visível apenas a partir de um lado.
Materiais fluorescentes podem ser utilizados em um revestimento intersticial de lente ao invés de ou além de pigmentos de luz visível para a provisão de meios adicionais de autenticação.
A Fig. 4 mostra de forma gráfica os efeitos de mudança da relação de escala estereoscópica, SSR (o período de repetição de elemento de ícone / o período de repetição de arranjo de lente), ao longo de um eixo do presente material. As zonas do sistema tendo um SSR maior do que 1,0000 produzirão efeitos de Unison Float e SuperFloat, zonas tendo um SSR de substancialmente 1,0000 produzirão efeitos de movimento ortoparalático (OPM) de Unison Motion, e zonas tendo um SSR menor do que 1,0000 produzirão efeitos de Unison Deep e Unison SuperDeep. Todos estes efeitos podem ser produzidos e transitados de um para o outro de uma variedade de formas ao longo de um eixo de filme de sistema. Esta figura ilustra uma de uma variedade infinita dessas combinações. A linha tracejada 66 indica o valor de SSR correspondente substancialmente a 1,0000, a linha de divisão entre Unison Deep e Unison SuperDeep e Unison Float e Unison SuperFloat, e o valor de SSR o qual demonstra o OPM. 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 é elevado de 0,995 para 1,005, produzindo uma transição espacial de um efeito de Unison Morph para um de Unison Float. O SSR na próxima zona 72 é de 1,005, criando um efeito de Unison Float. Ά próxima zona 74 cria uma
59/169 transição suave para baixo de um efeito de Unison Float' para um efeito de Unison Deep. A zona 7 6 prossegue em
degrau para cima de um efeito de Unison Deep, para OPM, para um efeito de Unison Float, e a zona 78 desce-o de volta para OPM. As variações no período de repetição necessárias para a realização destes efeitos são mais facilmente implementadas em geral na camada de elemento de ícone. Além disso, para variação do SSR em cada zona, pode ser desejável variar o ângulo de rotação de cada zona dos arranjos, preferencialmente no arranjo de elemento de ícone, para se manterem as imagens sinteticamente magnifiçadas substancialmente similares no tamanho.
A forma mais fácil de interpretar este gráfico é vê-lo como uma seção transversal da profundidade estereoscópica que será percebida através deste eixo de um pedaço de material de sistema. Portanto, é possível criar um campo esculpido de forma estereoscópica de imagens, uma superfície visual com contorno, pelo controle local do SSR e, opcionalmente, pelo controle local correspondente do ângulo de rotação de arranjo. Esta superfície esculpida de forma estereoscópica pode ser usada para a representação de uma faixa ilimitada de formatos, incluindo faces humanas. Um padrão de elementos de ícone que criam o efeito de uma grande esculpida de forma estereoscópica, ou pontos periódicos, pode ser uma forma particularmente efetiva de exibição visual de uma superfície complexa.
As Fig. 5a , a c são vistas planas que descrevem o
efeito de rotação de um padrão de arranjo com respeito ao
outro na produção de um material do presente sistema. A
Fig. 5a mostra um arranj o de lente 80 que tem um
60/169 espaçamento de arranjo periódico regular 82, sem uma mudança substancial no ângulo dos eixos de arranjo. A Fig. 5b mostra um arranjo de elemento de ícone 84 com um ângulo de orientação de eixo de arranjo que muda progressivamente 86. Se o arranjo de lente 80 for combinado com o arranjo de
elemento de ícone 84 pela translação do arranjo de lente pelo arranjo de ícone, conforme desenhado, então, o efeito visual aproximado que resulta será mostrado na Fig. 5c. Na
Fig. 5c, o material 88 criado pela combinação do arranjo de lente 80 e do arranjo de ícone 84 cria um padrão de imagens magnifiçadas sinteticamente 89, 90, 91 que variam de escala e rotação através do material. Em direção à borda superior do material 88, uma imagem 89 é grande e mostra uma rotação pequena. A imagem 90, em direção à seção média superior de material 88 é menor e é rodada através de um ângulo significativo com respeito à imagem 89. As diferentes escalas e rotações entre as imagens 89 e 91 são o resultado das diferenças no desalinhamento angular do padrão de lente x e do padrão de elemento de ícone 86.
As Fig. 6a a c ilustram um método para se fazer com que uma imagem de OPM magnificada sinteticamente 98 sofra uma transmutação em outra imagem magnificada sinteticamente 102, conforme a primeira imagem se mover através de uma fronteira 104 nos padrões de elemento de ícone 92 e 94 . 0 padrão de elemento de ícone 92 porta elementos de ícone em formato de círculo 98, mostrados na inserção magnificada
96. 0 padrão de elemento de ícone 94 porta elementos de ícone em formato de estrela 102, mostrados na inserção magnificada 100. Os padrões de elemento de ícone 92 e 94 não são objetos separados, mas são unidos em sua fronteira
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104 . Quando o material é montado usando-se este padrão
combinado de elementos de ícone, as imagens de OPM resultantes mostrarão os efeitos de transmutação descritos nas
Fig. 6b e 6c. A Fig.
6b mostra as imagens de círculo de
OPM
104 se movendo para a direita 107 através da fronteira e emergindo a partir da fronteira como imagens de estrela 102 também se movendo para a direita. A imagem 106 da figura mostra as imagens após elas terem se movido mais para a direita: a imagem 98 agora está mais próxima da fronteira 104 e a imagem quase cruzou completamente a fronteira para completar sua transmutação de círculo em estrela. O efeito de transmutação pode ser realizado de uma maneira menos abrupta pela criação de uma zona de transição de um padrão de elemento de ícone para outro, ao invés de se ter uma fronteira rígida 104. Na zona de transição, os ícones gradualmente mudariam de círculo para estrela através de uma série de estágios. A suavidade da transmutação visual das imagens de OPM resultantes dependerá do número de estágios usados para a transição. A faixa de possibilidades gráficas é sem fim. Por exemplo, a zona de transição podería ser projetada para fazer com que o círculo parecesse se retrair, enquanto pontas de estrelas afiadas se projetavam através dali, ou, alternativamente, os lados do círculo poderíam parecer criarem um entalhe para dentro para a criação de uma estrela curta e grossa que progressivamente se tornaria mais afiada, até que atingisse seu desenho final.
As Fig. 7 a a c são seções transversais de materiais do presente sistema que ilustram modalidades alternativas dos elementos de ícone. A Fig. 7a descreve um material que tem
62/169 lentes 1 separadas de elementos de ícone 108 por um
espaçador ótico 5.
Os elementos de ícone 108 são formados por padrões de material incolor, colorido, pintado ou tingido aplicado sobre a superfície inferior do espaçador ótico 5. Qualquer um da multidão de métodos de impressão comuns tais como jato de tinta, jato de laser, impressão tipográfica, flexografia, gravura e entalhe, pode ser usado para o depósito de elementos de ícone 108 deste tipo, desde que a resolução de impressão seja fina o suficiente.
A Fig. 7b descreve um sistema de material similar com uma modalidade diferente de elementos de ícone 112. Nesta modalidade, os elementos de ícone são formados a partir de pigmentos, corantes ou partículas embutidas em um material de suporte 110. Os exemplos desta modalidade de elementos de ícone 112 no material de suporte 110 incluem: partículas de prata em gelatina, como uma emulsão fotográfica, tinta pigmentada ou de corante absorvida em um revestimento receptor de tinta, transferência por sublimação de corante em um revestimento receptor de corante, e imagens fotocrômicas ou termocrômicas em um filme de formação de imagem.
A Fig. 7c descreve uma abordagem de microestrutura para a formação dos elementos de ícone 114. Este método tem o benefício de uma resolução espacial quase ilimitada. Os elementos de ícone 114 podem ser formados a partir de vazios na microestrutura 113 ou nas regiões sólidas 115, unicamente ou em combinação. Os vazios 113 opcionalmente podem ser preenchidos ou revestidos com um outro material, tal como um metal evaporado, um material tendo um índice de refração diferente ou um material tingido ou pigmentado.
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As Fig. 8a, b descrevem modalidades positivas e negativas de elementos de ícone. A Fig. 8a mostra elementos de ícone positivos 116 que são coloridos, tingidos ou pigmentados 120 contra um fundo transparente 118. A Fig. 8b mostra elementos de ícone negativos 122 que são transparentes 118 contra um fundo colorido, tingido ou pigmentado 120. Um material do presente sistema opcionalmente pode incorporar elementos de ícone positivos e negativos. Este método de criação de elementos de ícone positivos e negativos é particularmente bem adaptado para os elementos de ícone de microestrutura 114 da Fig. 7c.
A Fig. 9 mostra uma seção transversal de uma modalidade de um material de zona de pixel do presente sistema. Esta modalidade inclui zonas com lentes 124 tendo um foco curto e outras zonas com lente tendo um foco longo 13 6. As lentes de foco curto 124 projetam imagens 123 de elementos de ícone 129 em um plano de ícone 128 disposto no plano focal das lentes 124. As lentes de foco longo 136 projetam imagens 134 de elementos de ícone 137 no plano de ícone 132 disposto no plano focal de lentes 136. 0 separador ótico 126 separa as lentes de foco curto 124 de seu plano de ícone associado 128. As lentes de foco longo 136 são separadas de seu plano de ícone associado 132 pela soma das espessuras de separador ótico 126, plano de ícone 128 e segundo separador ótico 130. Os elementos de ícone 13 7 no segundo plano de ícone 13 2 estão fora da profundidade de foco das lentes de foco curto 124 e, portanto, não formam imagens magnifiçadas sinteticamente distintas nas zonas de lente de foco curto. De uma maneira similar, os elementos de ícone 129 são próximos demais das
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lentes de foco longo 136 para formarem imagens magnifiçadas sinteticamente distintas. Assim sendo, as zonas de material portando lentes de foco curto 124 exibirão imagens 123 dos elementos de ícone 129, enquanto as zonas de material portando as lentes de foco longo 136 exibirão imagens 134 de elementos de ícone 13 7. As imagens 123 e 134 que são projetadas podem diferir no projeto, na cor, na direção de OPM, no fator de magnificação sintética e no efeito, incluindo os efeitos de Deep, Unison, Float e Levitate descritos acima.
A Fig. 10 é uma seção transversal de uma modalidade alternativa de um material de zona de pixel do presente sistema. Esta modalidade inclui zonas com lentes 140 elevadas por um planalto de suporte de lente 144 acima das bases das lentes não elevadas 148. O comprimento focal das lentes elevadas 140 é a distância 158, colocando-se o foco destas lentes no primeiro plano de ícone 152. O comprimento focal das lentes não elevadas 148 é a distância 160, colocando-se o foto destas lentes no segundo plano de ícone 156. Estes dois comprimentos focais, 158 e 160, podem ser escolhidos para serem similares ou dissimilares. As lentes elevadas 140 projetam imagens 138 de elementos de ícone 162 em um plano de ícone 152 disposto no plano focal das lentes 14 0. As lentes não elevadas 14 8 projetam imagens 14 6 de elementos de ícone 164 no plano de ícone 156 disposto no plano focal das lentes 148 . As lentes elevadas 140 são separadas de seus elementos de ícone associados 162 pela soma da espessura do planalto de suporte de lente 144 e pela separação ótica 15 0. As lentes não elevadas 14 8 são separadas de seus elementos de ícone associados 164 pela
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soma das espessuras da separação ótica 150, da camada de ícone 152 e do separador de ícone 154. Os elementos de ícone 164 no segundo plano de ícone 156 estão fora da profundidade de foco das lentes elevadas 140 e, portanto, não formam imagens magnificadas sinteticamente nas zonas de lente elevada. De uma maneira similar, os elementos de ícone 152 são próximos demais das lentes não elevadas 148 para a formação de imagens magnificadas sinteticamente distintas. Assim sendo, as zonas de material portando lentes elevadas 140 exibirão imagens 138 dos elementos de ícone 162, enquanto as zonas de material portando as lentes não elevadas 136 exibirão imagens 146 de extremidades circunferenciais 156. As imagens 138 e 146 que são projetadas podem diferir no projeto, na cor, na direção de OPM, 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 ilustram modalidades não refrativas do presente sistema. A Fig. 11a ilustra uma modalidade que utiliza um refletor de focalização 166, ao invés de uma lente refrativa para projeção das imagens 174 de elementos de ícone 172. A camada de ícone 17 0 fica entre os olhos do observador e a ótica de focalização. Os refletores de focalização 166 podem ser metalizados 167 para a obtenção de alta eficiência de focalização. A camada de ícone 170 é mantida a uma distância igual ao comprimento focal dos refletores por um separador ótico 168. A Fig. 11b mostra uma modalidade de ótica estenopeica deste material. A camada superior opaca 176, preferencialmente de cor preta para melhoria de contraste, é perfurada por aberturas 178. O
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elemento de separador ótico 18 0 controla o campo de visãó·/ do sistema. Os elementos de ícone 184 na camada de ícone
2 têm a imagem formada através das aberturas 17 8 de uma maneira similar à ótica estenopeica de uma câmera sem lente. Devido à pequena quantidade de luz passada através das aberturas, esta modalidade é mais efetiva quando for iluminada por trás, com a luz passando através do plano de ícone 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 de sistema refletivo ou o projeto de sistema de ótica estenopeica.
As Fig. 12a, b são seções transversais comparando as estruturas de um material todo refrativo 188 com um material híbrido refrativo/refletivo 199. A Fig. 12a descreve uma estrutura de exemplo, com as microlentes 192 separadas do plano de ícone 194 por um separador ótico 198.
A camada de selagem opcional 195 contribui para a espessura total de sistema refrativo 196. As lentes 192 projetam imagens de ícone 190 em direção ao observador (não mostrado). 0 material híbrido refrativo / refletivo 199 inclui as microlentes 210 com um plano de ícone 208 diretamente abai:-<o delas. O espaçador ótico 200 separa as lentes 210 e o plano de ícone 208 da camada refletiva 202.
A camada refletiva 202 pode ser metalizada, tal como por alumínio evaporado ou desintegrado e depositado, ouro, ródio, cromo, ósmio, urânio esgotado ou prata, por prata depositada quimicamente, ou por filmes de interferência de camada múltipla. A luz difundida a partir da camada de ícone 208 reflete a partir da camada refletiva 202, passa
67/169 através da camada de ícone 208 e para as lentes 210, as quais projetam as imagens 206 em direção ao observador (não mostrado). Ambas estas figuras são desenhadas aproximadamente na mesma escala: por uma comparação visual, pode ser visto que a espessura de sistema total 212 do sistema híbrido refrativo / refletivo 199 é em torno da metade da espessura de sistema total 196 do sistema todo refrativo 188. As dimensões de exemplo para sistemas equivalentes são de 29 μ de espessura 196 de sistema totalmente refrativo 188 e 17 μ para a espessura 212 de sistema híbrido refrativo / refletivo total 199. A espessura de um sistema refrativo / refletivo pode ser adicionalmente reduzida por um escalonamento. Assim, um sistema híbrido tendo lentes de 15 μ de diâmetro pode ser feito com uma espessura total de em torno de 8 μ. Os efeitos de cada uma das modalidades descritas acima, OPM, Deep, Float, Levitate, Morph e 3-D podem ser criados usando-se o projeto híbrido refrativo / refletivo.
A Fig. 13 é uma seção transversal que mostra uma
modalidade de material de indicação de violação de
descascar para revelar do presente sistema. Esta
modalidade não exibe uma imagem até ser violada A
estrutura não violada é mostrada na região 224, onde um sistema refrativo 214 é oticamente enterrado sob uma camada de topo 216 que consiste em um substrato opcional 218 e uma camada descascável 220, a qual é conformadora com as lentes 215. A camada descascável 220 efetivamente forma estruturas de lente negativas 220 que se adaptam sobre as lentes positivas 215 e neutralizam sua potência ótica. As lentes 215 não podem formar imagens da camada de ícone na região
68/169 não violada, e a luz dispersa 222 a partir do plano de ícone é não focalizada. A camada de topo 216 pode incluir um substrato de filme opcional 218.
Uma violação, mostrada na região 226, causa a liberação da camada de topo 216 do sistema refrativo 214, expondo as lentes 215, de modo que elas possam formar as imagens 228. Os efeitos de cada uma das modalidades descritas acima,
O PM, Deep,
Float e
Levitate, podem ser incluídos em um para revelar indicando uma violação sistema de descascar do tipo da Fig. 13.
A Fig. 14 é uma seção transversal que ilustra uma modalidade de material de indicação de violação de descascar para mudar do presente sistema. Esta modalidade exibe uma primeira imagem 248 de um primeiro plano de ícone
242, antes da violação 252, então, exibe uma segunda imagem 258 na região 254, após ter sido violada. A estrutura não violada é mostrada na região 252, onde dois sistemas refrativos 232 e 230 são empilhados. O primeiro plano de ícone 242 está localizado abaixo das lentes 240 do segundo sistema. Antes da violação na região 252, o primeiro sistema ou superior 232 apresenta imagens no primeiro plano de ícone 242. O segundo plano de ícone 246 está distante demais fora da profundidade de foco de lente 234 para formar imagens distintas. As primeiras lentes 234 são separadas das segundas lentes 240 por um substrato opcional 236 e uma camada descascável 238, a qual é conformadora com as segundas lentes 240. A camada descascável 232 efetivamente forma estruturas de lente negativas 238 que se adaptam sobre as lentes positivas 240 e neutralizam sua potência ótica. A camada de topo 232 pode incluir um substrato de filme opcional 236. Uma violação resulta no
69/169 descascamento 256 da camada de topo 232, mostrada na região 254, a partir do segundo sistema refrativo 230, expondo as segundas lentes 240, de modo que elas possam formar imagens 258 da segunda camada de ícone 246. As segundas lentes 240 não formam imagens na primeira camada de ícone 242, porque a camada de ícone está próxima demais das lentes 240.
Esta modalidade de um material de indicação de violação é bem adequada para aplicação como uma fita ou um rótulo aplicado a um artigo. Uma violação libera a camada de topo 232, deixando o segundo sistema 230 afixado ao artigo. Antes de uma violação, esta modalidade apresenta uma primeira imagem 248. Após uma violação 254, o segundo sistema 230, ainda afixado ao artigo, apresenta uma segunda imagem 258, enquanto a camada descascada 256 não apresenta imagem alguma. Os efeitos de cada uma das modalidades descritas acima,
OPM, Deep,
Float e Levitate, podem ser incluídos no primeiro sistema 232 ou no segundo sistema
Note que uma modalidade alternativa realizando um efeito similar àquele da Fig. 14 é ter dois sistemas separados laminados um ao outro. Nesta modalidade, quando a camada superior é descascada, ela leva o primeiro plano de ícone e sua(s) imagem (ns) com ela, revelando o segundo sistema e sua(s) imagem (ns).
As Fig. 15a a d são seções transversais que mostram várias modalidades de dois lados do presente sistema. A Fig. 15a descreve um material de dois lados 260 que inclui um plano de ícone único 2 64 que tem a imagem formada 268 por lentes 262 em um lado e tem a imagem formada 270 por um segundo conjunto de lentes 266 no lado oposto. A imagem 268
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vista a partir do lado esquerdo (conforme desenhado imagem espelhada da imagem 270 vista a partir do direito.
plano de ícone 264 pode conter elementos de ícone que sejam símbolos ou imagens, as quais parecem similares na imagem espelhada, ou elementos de ícone os quais parecem diferentes na imagem espelhada, ou combinações de elementos de ícone em que uma porção dos elementos de ícone é de leitura correta quando vista a partir de um lado e os outros elementos de ícone são de leitura correta quando vistos a partir do outro lado. Os efeitos de cada uma das modalidades descritas acima, OPM,
Deep, Float e Levitate, podem ser exibidos em qualquer um dos lados de um material de dois lados de acordo com esta modalidade.
A Fig. 15b ilustra outra modalidade de dois lados 272 que tem dois planos de ícone 276 e 278 que têm a imagem formada 282 e 286, respectivamente, por dois conjuntos de lentes, 274 e 280, respectivamente. Esta modalidade é essencialmente em dois sistemas separados 287 e 289, tal como ilustrado na Fig. Ia, que foram unidos em conjunto com um espaçador de camada de ícone 277 entre eles. A espessura deste espaçador de camada de ícone 277 determinará o grau em que a camada de ícone 'errada' tem a imagem formada 284 e 288 por um conjunto de lentes. Por exemplo, se a espessura do espaçador de camada de ícone 277 for zero, de modo que as camadas de ícone 276 e 278 estejam em contato, então, ambas as camadas de ícone terão a imagem formada polímero ambos os conjuntos de lentes 274 e 280. Em um outro exemplo, se a espessura de espaçador de camada de ícone 277 for substancialmente maior do que a profundidade
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de foco de lentes 274 e 280, então, as camadas de ícone 'erradas' não terão a imagem formada pelas lentes 274 e
0. Ainda em outro exemplo, se a profundidade do foco de um conjunto de lentes 274 for grande, mas a profundidade do foco do outro conjunto de lentes for pequena (porque as lentes 274 e 280 têm F# diferentes), então, ambos os planos de ícone 27 6 e 278 terão a imagem formada 2 82 através das lentes 274, mas apenas um plano de ícone 278 terá a imagem formada através das lentes 280, de modo que um material desse tipo mostrasse duas imagens a partir de um lado, mas apenas uma destas imagens, espelhada, a partir do lado oposto. Os efeitos de cada uma das modalidades descritas acima, OPM, Deep, Float e Levitate, podem ser exibidos em qualquer lado de um material de dois lados de acordo com esta modalidade, e as imagens projetadas 282 e 286 podem ser da mesma cor ou de cores diferentes.
A Fig. 15c mostra ainda outro material de dois lados 290 tendo um espaçador de camada de ícone pigmentado 298 que impede as lentes em um lado do material de verem o conjunto 'errado' de ícones. As lentes 292 formam a imagem 294 da camada de ícone 296, mas não podem formar a imagem da camada de ícone 300, por causa da presença da camada de ícone pigmentada 298. De modo similar, as lentes 302 formam a imagem 304 da camada de ícone 300, mas não podem formar a imagem da camada de ícone 296, por causa da presença da camada de ícone pigmentada 298. Os efeitos de cada uma das modalidades descritas acima, OPM, Deep, Float e Levitate, podem ser exibidos em qualquer lado de um material de dois lados de acordo com esta modalidade, e as imagens projetadas 294 e 3 04 podem ser da mesma cor ou de cores
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diferentes .
A Fig. 15d mostra uma outra modalidade de material de dois lados 306 tendo lentes 308 que formam a imagem 318 da camada de ícone 314 e as lentes 316 no lado oposto que formam a imagem 322 da camada de ícone 310. A camada de ícone 310 está próxima ou substancialmente em contato com as bases das lentes 308 e a camada de ícone 314 está próxima ou substancialmente em contato com as bases 316. Os ícones 310 são próximos das lentes 308 para a formação de uma imagem, de modo que sua luz 3 24 difunda ao invés de focalizar. Os efeitos de cada uma das modalidades descritas acima, OPM, Deep, Float e Levitate, podem ser exibidos em qualquer lado de um material de dois lados de acordo com esta modalidade, e as imagens projetadas 318 e 322 podem ser da mesma cor ou de cores diferentes.
As Fig. 16a a f são seções transversais e vistas planas correspondentes que ilustram três métodos diferentes para a criação de escala de cinza ou padrões de elemento de ícone tonais e imagens magnificadas sinteticamente subseqüentes com o presente sistema. As Fig. 16a a c são detalhes de seção transversal do lado de ícone de um material 307, que inclui parte de um separador ótico 309 e uma camada de ícone microestruturada transparente 311. Os
elementos de ícone são formados como superfícies em baixo
relevo 313, 315, 317 que então são preenchidas com um
material pigmentado ou tingido 323, 325, 327
respectivamente. 0 lado de baixo da camada de ícone pode
ser opcionalmente selado por uma camada de selagem 321 que pode ser transparente, pintada, colorida, tingida, pigmentada ou opaca. As microestruturas de baixo relevo de
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preenchimento tingido ou elementos de ícone 313,
315 espessura no material de pigmentado,
323, 325 e
327, respectivamente, que criam variações na densidade ótica do elemento de ícone, conforme visto em uma vista plana. As vistas planas correspondentes aos elementos de ícone 323, 325 e 327 são vistas planas
337, 339 e 341. O uso deste método para a criação de imagens magnificadas sinteticamente em escala de cinza ou de tom cinza não está limitado às especificidades dos exemplos mostrados aqui, mas pode ser aplicado em geral para a criação de uma variedade ilimitada de imagens em escala de cinza.
Fig. 16 inclui um elemento de ícone 313, um preenchimento de elemento de ícone tingido ou pigmentado
323 e uma vista plana correspondente 337. A vista em seção transversal do plano de ícone no topo desta figura pode mostrar apenas um plano de corte através dos elementos de ícone. A localização do plano de corte é indicada pela linha tracejada 319 através das vistas planas 337, 339 e 341. Assim sendo, a seção transversal de elemento de ícone 313 é um plano através de um elemento de ícone de formato substancialmente hemisférico. Pela limitação adequada da densidade geral de corante ou pigmento do preenchimento 323, variações de espessura do preenchimento tingido ou pigmentado 323 criam variações de densidade ótica tonal ou de escala de cinza representadas pela vista plana 337. Um arranjo de elementos de ícone deste tipo de ser magnifiçado sinteticamente no presente sistema de material para a produção de imagens que mostram variações de escala de cinza equivalentes.
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Ά Fig.
16b inclui um elemento de ícone 315,
preenchimento de elemento de ícone tingido ou pigmentado
325 e uma vista plana correspondente 339. A vista plana 339 mostra que o elemento de ícone 315 é uma representação em baixo relevo de uma face. As variações tonais em uma imagem de uma face são complexas, conforme mostrado pelas variações de espessura complexas 325 na vista em seção transversal. Conforme mostrado com respeito ao elemento de ícone 313, um arranjo de elementos de ícone deste tipo, conforme mostrado por 315, 325 e 339, pode ser magnifiçado sinteticamente para a produção de imagens que mostram variações de escala de cinza equivalentes representando, neste exemplo, a imagem de uma face.
, A Fig. 16c inclui um elemento de ícone 317, um preenchimento tingido ou pigmentado 327 e uma vista plana correspondente 341. De uma maneira similar à discussão das Fig. 16a, b, acima, o formato em baixo relevo desta estrutura de elemento de ícone produz uma variação tonal na aparência do preenchimento tingido ou pigmentado 327 e na imagem magnificada sinteticamente produzida pelo presente sistema de material. O elemento de ícone 317 ilustra um método para a criação de um centro mais brilhante em uma superfície arredondada, se comparado com o efeito de um elemento de ícone 313, o qual cria um centro escuro em uma superfície arredondada.
As Fig. 16d, e mostram uma outra modalidade 326 de camada de ícone microestruturada de baixo relevo transparente 311 incluindo os elementos de ícone 329 e 331 que são revestidos com um material de índice de refração alto 328. A camada de ícone 311 pode ser selada com uma
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camada de selagem opcional 321 que preenche os elementos ícone 329 e 331, 330 e 332, respectivamente. A camada índice de refração alto 328 melhora a visibilidade superfícies inclinadas com a criação de reflexões a partir delas por uma reflexão interna total. As vistas planas 342 e 344 apresentam imagens representativas da aparência dos elementos de ícone 329 e 331 e suas imagens magnificadas sinteticamente. Esta modalidade de revestimento de índice de refração alto provê um tipo de efeito de melhoria de borda, sem a adição de um pigmento ou corante para se tornarem os ícones e suas imagens visíveis.
A Fig. 16f mostra ainda outra modalidade 333 de ícone microestruturado de baixo relevo transparente 335 que utiliza um volume de ar, gás ou líquido 336 para a provisão de uma definição visual para esta microestrutura de interface de fase 334. A camada de selagem opcional 340 pode ser adicionada com ou sem um adesivo opcional 338 para aprisionar o volume de ar, gás ou líquido 336. O efeito visual de um elemento de ícone de interface de fase é similar àquele de um elemento de ícone revestido de índice de refração alto 329 e 331.
As Fig. 17a a d são seções transversais mostrando o uso do presente sistema como um filme de laminação em conjunto com uma informação impressa, tal como pode ser utilizado na fabricação de carteiras de I.D. e carteiras de motorista, onde o material 348 (consistindo em um microarranjo coordenado de lentes e imagens descritas acima) cobre uma proporção substancial da superfície. A Fig. 17a descreve uma modalidade de Unison usado como uma sobreimpressão laminada 347. O material 348 tendo pelo
76/169 menos alguma transparência ótica na camada de ícone é laminado em um substrato fibroso 354, tal como papel ou um substituto de papel, com um adesivo de laminação 350, cobrindo ou cobrindo parcialmente o elemento impresso 352, que tinha sido previamente aplicado ao substrato fibroso 354. Devido ao fato de o material 348 ser pelo menos parcialmente transparente, o elemento de impressão 352 pode ser visto através dele e o efeito desta combinação é prover o efeito de imagem dinâmico do presente sistema em combinação com a impressão estática.
A Fig. 17b mostra uma modalidade do material de sistema usado como um laminado sobre um elemento impresso 352 aplicado a um substrato não fibroso 358, tal como um filme de polímero. Como na Fig. 17a, o material 348 tendo pelo menos alguma transparência ótica na camada de ícone é laminado a um substrato não fibroso 358, tal como um polímero, metal, vidro ou substituto de cerâmica, com um adesivo de laminação 350, cobrindo ou cobrindo parcialmente o elemento de impressão 352 que tinha sido previamente aplicado ao substrato não fibroso 354. Devido ao fato de o material 348 ser pelo menos parcialmente transparente, o elemento de impressão 352 pode ser visto através dele e o efeito desta combinação é prover o efeito de imagem dinâmico em combinação com a referida impressão estática.
A Fig. 17c descreve o uso de um elemento de impressão diretamente no lado de lente do material 360. Nesta modalidade, o material 348 tem um elemento de impressão 352 diretamente aplicado à superfície de lente superior. Esta modalidade não requer que o material seja pelo menos parcialmente transparente: o elemento de impressão 352 fica
77/169 no topo do material e os efeitos de imagem dinâmicos podem
ser vistos em torno do elemento de impressão. Nesta modalidade, o material 348 é usado como o substrato para o produto
tais como
carteiras
outros artigos requerendo autenticação ou provendo autenticação para outro artigo.
A Fig. 17d descreve o uso de um elemento de impressão diretamente no lado de ícone de um material pelo menos parcialmente transparente 362. O elemento de impressão 352 é aplicado diretamente à camada de ícone ou a camada de selagem de um material de sistema pelo menos parcialmente transparente 348. Devido ao fato de o material de sistema 348 ser pelo menos parcialmente transparente, o elemento de impressão 352 pode ser visto através dele e o efeito desta combinação é prover o efeito de imagem dinâmico em combinação com a impressão estática. Nesta modalidade, o material de sistema 348 é usado como o substrato para o produto final, tais como papel-moeda, carteiras de ID, e outros artigos requerendo autenticação ou provendo autenticação para outro artigo.
Cada uma das modalidades das Fig. 17a a d pode ser usada unicamente ou em combinação. Assim, por exemplo, um material de sistema 348 pode ser sobreimpresso (Fig. 17c) e impresso no lado traseiro (Fig. 17d) , então, opcionalmente laminado sobre a impressão em um substrato (Fig. 17a, b) . Combinações tais como estas podem aumentar mais a resistência à falsificação, simulação e violação do material do presente sistema.
As Fig. 18a a f são seções transversais que ilustram a aplicação do presente sistema a ou a incorporação em vários
78/169 substratos e em combinação com uma informação impressa. As modalidades das Fig. 18a a f diferem daquelas das Fig. 17a a d pelo fato de as figuras anteriores mostrarem um material de sistema 348 que cobre a maior parte ou todo um artigo, ao passo que as presentes figuras mostram modalidades em que o material de sistema ou seu efeito ótico não cobre substancialmente uma superfície inteira, mas, ao invés disso, cobre apenas uma porção de uma superfície. A Fig. 18a descreve um pedaço de material de sistema pelo menos parcialmente transparente 364 aderido a um substrato fibroso ou não fibroso 368 com um elemento adesivo 366. O elemento de impressão opcional 370 foi aplicado diretamente à superfície superior de lente de material 364. O elemento de impressão 370 pode ser parte de um padrão maior que se estende além do pedaço de material 364. 0 pedaço de material 364 é opcionalmente laminado sobre o elemento de impressão 3 72 que foi aplicado ao substrato fibroso ou não fibroso antes da aplicação do material 364.
A Fig. 18b ilustra uma modalidade de um material de sistema de lado único 364 incorporado em um substrato não ótico 378 como uma janela, onde pelo menos parte das bordas do material de sistema 364 é capturada, coberta ou envolvida pelo substrato não ótico 378. Os elementos de impressão 380 podem ser opcionalmente aplicados no topo da superfície de lente de material de sistema, e estes elementos de impressão podem ser alinhados com ou corresponderem aos elementos de impressão 382 aplicados ao substrato não ótico 378 na área adjacente ao elemento de impressão 380. De modo similar, os elementos de impressão
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84 podem ser aplicados do lado oposto do substrato não ótico alinhado com ou correspondente aos elementos de impressão 386 aplicados à camada de ícone ou de selagem 388 do material de sistema 364. O efeito de uma janela deste
tipo será apresentar imagens distintas, quando o material for visto a partir do lado de lente e nenhuma imagem, quando visto a partir do lado de ícone, provendo um efeito de imagem de uma via.
A Fig. 18c mostra uma modalidade similar àquela da Fig. 18b, exceto pelo fato de o material de sistema 306 ser um material de lado duplo 306 (ou outra modalidade de lado duplo descrita acima). Os elementos de impressão 390, 392, 394 e 396 substancialmente correspondem na função aos elementos de impressão 380, 382, 384, 386 previamente descritos. O efeito de uma janela de material deste tipo será apresentar imagens distintas diferentes quando o material for visto a partir de lados opostos. Por exemplo, uma janela incorporada em um papel-moeda podería exibir a denominação numérica da nota, tal como 10, quando visto a partir do lado de face da nota, mas quando visto a partir do lado traseiro da nota, a janela Unison podería exibir uma informação diferente, tal como USA, que pode ser da mesma cor que a primeira imagem ou de uma cor diferente.
A Fig. 18d ilustra um substrato transparente 373 que atua como o espaçador ótico para um material formado por uma zona de lentes 374 de extensão limitada e uma camada de ícone 376 que se estende substancialmente além da periferia da zona de lentes 374. Nesta modalidade, os efeitos presentes serão visíveis apenas naquela zona que inclui as lentes e os ícones (correspondente à zona de lente 374
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nesta figura). As lentes 374 e o substrato adjacente podem
ser ambos opcionalmente impressos 375, e os elementos de impressão também podem ser aplicados à camada de ícone 376 ou a uma camada de selagem opcional cobrindo os ícones (não indicados nesta figura - veja a Fig. 1). Múltiplas zonas de lente podem ser usadas em um artigo, após a maneira desta modalidade,· sempre que uma zona de lente for colocada os efeitos Unison serão vistos; o tamanho, a rotação, a posição de profundidade estereoscópica e as propriedades de OPM das imagens podem ser diferentes para cada zona de lente. Esta modalidade é bem adequada para aplicação a carteiras de ID, cartões de crédito, carteiras de motorista e aplicações similares.
A Fig. 18e mostra uma modalidade que é similar àquela da Fig. 18d, exceto pelo fato de o plano de ícone 402 não se estender substancialmente além da extensão da zona de lente 400. O espaçador ótico 398 separa as lentes 400 dos ícones 402. Os elementos de impressão 404 e 406 correspondem 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 efeitos separados. Esta modalidade é bem adequada para aplicação a carteiras de ID, cartões de crédito, carteiras de motorista e aplicações similares.
A Fig. 18 f descreve uma modalidade que é similar à Fig. 18d, exceto pelo fato de a presente modalidade incorporar um espaçador ótico 408 que separa as lentes 413 do plano de ícone 410. As lentes 413 se estendem substancialmente além da periferia da zona de ícone 412. Os elementos de impressão 414 e 416 correspondem aos elementos
81/169 de impressão 375 e 377 na Fig. 18d. Múltiplas zonas de lente podem ser usadas em um artigo, após a maneira desta
modalidade; sempre que uma zona de lente for colocada os presentes efeitos serão vistos; o tamanho, a rotação, a posição de profundidade estereoscópica e as propriedades de OPM das imagens podem ser diferentes para cada zona de lente. Esta modalidade é bem adequada para aplicação a carteiras de ID, cartões de crédito, carteiras de motorista e aplicações similares.
As Fig. 19a, b ilustram vistas em seção transversal comparando o campo em foco de visão de uma lente esférica com aquele de uma lente asférica de campo plano, quando cada uma for incorporada em uma estrutura do tipo descrito acima. A Fig. 19a ilustra uma lente substancialmente esférica conforme aplicada em um sistema conforme descrito acima. A lente substancialmente esférica 418 é separada do plano de ícone 422 por um espaçador ótico 420. A imagem 424 projetada perpendicularmente à superfície do material se origina no ponto focal 426 na camada de ícone 422. A imagem 424 está em foco agudo, porque o ponto focal 426 está dentro da camada de ícone 422. Quando a lente é vista a partir de um ângulo oblíquo, então, a imagem 428 é borrada e está fora de foco, porque o ponto focal correspondente 430 não está mais no plano de ícone, mas está acima dele a uma distância substancial. A seta 432 mostra a curvatura de campo desta lente, equivalente à varredura do ponto focal de 426 para 430. 0 ponto focal está no plano de ícone por toda a zona 434, então, move-se para fora do plano de ícone na zona 436. As lentes, as quais são bem adequadas para aplicação em coordenação com um plano de imagens impressas
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33S em uma profundidade de foco muito ou ícones, tipicamente
menos de 1, resultando rasa - lentes de F# mais alto podem ser usadas efetivamente com efeitos de Deep e Float, mas causam uma disparidade binocular vertical proporcional com efeitos descritos aqui, quando usadas com os efeitos de Unison Motion. Assim que o limite inferior da profundidade de foco se move para fora do plano de ícone, a clareza da imagem se degrada rapidamente. A partir desta figura, pode ser visto que a curvatura de campo de uma lente substancialmente esférica limita o campo de visão da imagem: a imagem é distinta apenas na zona em foco 434, rapidamente saindo de foco para ângulos de visualização mais oblíquos. Lentes substancialmente esféricas não são lentes de campo plano, e a curvatura de campo destas lentes é amplificada para lentes de F# baixo.
A Fig. 19b ilustra uma lente asférica conforme aplicado ao presente sistema. Como uma lente asférica, sua curvatura não é aproximada por uma esfera. A lente asférica é separada da camada de ícone 492 pelo espaçador óptico 440. A lente asférica 438 projeta a imagem 444 de um plano de ícone 442 normal ao plano do material. A imagem se origina no ponto focal 446. 0 comprimento focal da lente asférica 438 fica no plano de ícone 442 por uma ampla faixa de ângulos de visualização, de normal 444 a oblíquo 448, porque tem um campo plano 452. O comprimento focal da lente varia de acordo com o ângulo de visão através dele. O comprimento focal é mais curto para uma visualização normal 444 e aumenta conforme o ângulo de visualização se torna mais oblíquo. No ângulo de visualização oblíquo 448, o
83/169 ponto focal 450 ainda está na espessura do plano de ícone, e a imagem oblíqua, portanto, ainda está em foco a partir deste ângulo de visualização oblíquo 448 . A zona em foco 454 é muito maior para a lente asférica 438 do que a zona em foco 434 da lente substancialmente esférica 418. A lente asférica 438 assim provê um campo de visão aumentado pela largura do ícone de imagem associado, de modo que as bordas periféricas do ícone de imagem associado não caiam fora de visão, 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 proveem e do aumento resultante na visibilidade das imagens associadas.
As Fig. 2 0a a c são seções transversais que ilustram dois benefícios de utilidade, os quais resultam do uso de uma camada de ícone espessa. Estes benefícios se aplicam se a lente 456 usada para visualização deles for substancialmente esférica 418 ou asférica 438, mas os benefícios são maiores em combinação com as lentes asféricas 438. A Fig. 20a ilustra um material de sistema de camada de ícone fina 460 incluindo lentes 456 separadas da camada de ícone 460 por um espaçador ótico 458. Os elementos de ícone 4 62 são finos 4 61, em comparação com a curvatura de campo da lente 463, limitando a zona em foco a um ângulo pequeno, o ângulo entre a imagem projetada na direção normal 464 e a imagem de ângulo oblíquo mais alto
68 que tem um ponto focal 470 dentro da camada de ícone
460. O maior campo de visão é obtido pelo projeto do foco de imagem normal 466 para ficar no fundo do plano de ícone, desse modo se maximizando o campo oblíquo de ângulo de visão, limitado pelo ponto no qual o ponto focal 470 fica
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no topo do plano de ícone.
Fig. 20a está limitado a 30
A Fig. 20b ilustra os incorporação de um plano de
O campo de visão do sistema na graus.
benefícios obtidos a partir da ícone 471 que é espesso 472, em comparação com a curvatura de campo de lente 456. As lentes
456 são separadas dos elementos de ícone espessos 474 por um espaçador ótico 458. Os elementos de ícone espessos 474 permanecem em foco 475 por um campo de visão maior, 55 graus, do que os elementos de ícone finos 462 da Fig. 20a. A imagem normal 476 projetada através das lentes 456 a partir do ponto focal 478 está em foco claro, e o foco permanece claro enquanto o ângulo de visão aumenta todo o caminho até 55 graus, onde o ponto focal 482 de imagem oblíqua 480 fica no topo do plano de ícone espesso 472. O campo de visão aumentado é maior para uma lente de campo plano, tal como a lente asférica 438 da Fig. 19b.
A Fig. 20c ilustra ainda outra vantagem de um plano de ícone espesso 472; a redução da sensibilidade do presente material a variações na espessura S que podem resultar de variações de fabricação. A lente 484 é espaçada uma distância S da superfície de fundo da camada de ícone de espessura i. A lente 4 84 projeta a imagem 496 a partir do ponto focal 498, disposto no fundo da camada de ícone 492. Esta figura é desenhada para demonstrar que variações no espaço ótico S entre as lentes e a camada de ícone podem variar por uma faixa igual à espessura da camada de ícone i, 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 focal 502 da imagem 500 fica no topo do elemento de ícone espesso 492. Com lentes 488, a espessura
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do espaçador óptico aumentou para (S + i) 490 e o ponto focal 506 da imagem 5 04 se situa no topo do elemento de ícone espesso. A espessura de espaçador ótico, portanto, pode variar por uma faixa correspondente à espessura da camada de ícone i: uma camada de ícone fina, portanto, provê uma tolerância pequena para variações de espessura de espaçador ótico e uma camada de ícone espessa provê uma tolerância maior para variações de espessura de espaçador ótico.
Um benefício adicional é provido por uma camada de ícone espessa 492. Lentes imperfeitas, tais como lentes substancialmente esféricas, podem ter um comprimento focal mais curto 4 93 em direção a suas bordas do que no seu centro 496. Este é um aspecto do defeito de aberração esférico comum de lentes substancialmente esféricas. Uma camada de ícone espessa provê um elemento de ícone que pode ser claramente focalizado por uma faixa de comprimentos focais, 498 a 495, desse modo melhorando a clareza geral e o contraste de uma imagem produzida por uma lente 484 tendo variações de comprimento focal.
A Fig. 21 é uma vista plana que mostra a aplicação do presente sistema a papel-moeda e outros documentos de segurança como um fio de segurança com janela. A Fig. 21 mostra uma estrutura de fio com janela incluindo um material de sistema 508 que foi fendilhado em uma fita, referida como fio, que tipicamente está na faixa de 0,5 mm a 10 mm de largura. 0 fio 508 é incorporado no substrato de documento fibroso 510 e provê zonas com janelas 514. O fio 508, opcionalmente, pode incorporar uma camada de selagem pigmentada, tingida, preenchida ou revestida 516
86/169 para aumento do contraste de imagem e/ou para prover
recursos adicionais de segurança e autenticação, tais como condutividade elétrica, propriedades magnéticas, detecção de ressonância magnética nuclear e autenticação, ou para esconder o material da visão em uma iluminação refletida, quando visto a partir do lado traseiro do substrato (o lado oposto ao lado apresentando as imagens sintéticas Unison e a camada de adesivo 517), para fortalecer a ligação entre o fio 508 e o substrato fibroso 510. O fio 508 é mantido em uma orientação para se manterem as lentes mais superiores, de modo que os efeitos de imagem sejam visíveis nas zonas com janelas 514. Ambos o substrato fibroso 510 e o fio podem ser sobreimpressos por elementos de impressão 518 e o substrato fibroso pode ser impresso 520 em sua face oposta.
A Fig. 21 ilustra que o fio 508 e seus efeitos de
imagem 522 são visíveis apenas a partir da superfície
superior 521 do substrato 510 nas zonas com janelas 514. 0
fio 508 é coberto pelo material de substrato fibroso nas zonas internas 512 e os efeitos de imagem 522 não são substancialmente visíveis nestas zonas. Os efeitos de OPM são particularmente dramáticos, quando incorporados no fio 508. (Veja a Fig. 22) conforme o substrato fibroso 510 é inclinado em várias direções, a imagem de OPM pode ser feita varrer através da largura 524 do fio, produzindo um efeito visual impressionante e dramático. Este recurso de varredura de uma imagem de OPM torna possível apresentar a imagem 522, a qual é maior do que a largura do fio 5 08. 0 usuário examinando o documento contendo um fio com janela 508 pode então inclinar o documento para varrer a imagem inteira através do fio, rolando-o como uma placa de sinal
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de marquise. Os efeitos das modalidades de Deep, Float &
Levitate também podem ser usados para se ter uma vantagem em um formato de fio com janela.
O fio 508 pode ser pelo menos parcialmente incorporado em papéis de segurança durante a fabricação, pelas técnicas comumente empregadas na indústria de feitura de papel. Por exemplo, 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 é incorporada aqui como referência.
O fio com janela do presente sistema é particularmente bem adequado para aplicação a papel-moeda. Uma espessura total típica para o material de fio está na faixa de 22 μ a μ, enquanto a espessura total de papel-moeda pode variar para tão alta quanto 88 μ. É possível incorporar um fio de segurança 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 uma quantidade 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 opcionalmente periódicos de microimagens ou ícones posicionados dentro de, sobre ou próximos de um espaçador ótico; e (c) um ou mais arranjos planos opcionalmente periódicos de microlentes não cilíndricas posicionadas sobre ou próximas de um espaçador ótico ou um arranjo de ícone plano, com cada microlente tendo um diâmetro de base de menos de 50 mícrons.
Em outra modalidade, as microimagens ou ícones
88/169 constituem vazios preenchidos ou recessos que são formados em uma superfície de um ou mais espaçadores óticos, enquanto as microlentes não cilíndricas são microlentes asféricas, com cada microlente asférica tendo um diâmetro de base que varia de em torno de 15 a em torno de 3 5 mícrons. Pelo menos uma camada de selagem ou obscurecimento pigmentada 516 pode ser posicionada no(s) arranjo (s) plano(s) de microimagens ou ícones para aumento de contraste e, assim, de acuidade visual dos ícones e, também, para mascaramento da presença do fio 508, quando o fio for pelo menos parcialmente embutido em um documento de segurança.
Ainda em outra modalidade da presente invenção, o fio 508 compreende:
(a) um espaçador ótico tendo superfícies planas opostas superior e inferior;
(b) um arranjo periódico de microimagens ou ícones compreendendo recessos preenchidos formados na superfície plana inferior do espaçador ótico;
(c) um arranjo periódico de microlentes não cilíndricas, de campo plano, asféricas ou multizonais de base poligonal posicionadas na superfície plana superior do espaçador ótico, onde cada microlente tem um diâmetro de base que varia de em torno de 20 a em torno de 30 mícrons;
(d) uma camada de selagem ou obscurecimento pigmentada
516 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,
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polietileno, tereftalato de polietileno, cloreto de
polivinilideno e similares. Em uma modalidade de exemplo,
o(s) espaçador (es) ótico(s) é (são) formado( s) usando-se
poliéster ou tereftalato de polietileno e tem (têm) uma espessura que varia de em torno de 8 a em torno de 25 mícrons.
Os arranjos de ícone e de microlente podem ser formados usando-se um material substancialmente transparente ou curável com radiação claro incluindo, mas não limitando, acrílicos, poliésteres, epóxis, uretanas e similares. Preferencialmente, os arranjos são formados usando-se uretana acrilatada, a qual está disponível a partir da Lord Chemicals, sob a designação de produto U107.
Os recessos de ícone formados na superfície plana inferior do espaçador ótico, cada um, medem de em torno de 0,5 a em torno de 8 mícrons na profundidade e tipicamente 30 mícrons de largura de microimagem ou ícone. Os recessos podem ser preenchidos com qualquer material adequado, tais como resinas pigmentadas, tintas, corantes, metais ou materiais magnéticos. Em uma modalidade de exemplo, os recessos são preenchidos com uma resina pigmentada compreendendo um pigmento de submícron o qual está disponível a partir da Sun Chemical Corporation, sob a designação de produto Spectra Pac.
A camada de selagem ou obscurecimento pigmentada 516 pode ser formada usando-se um ou mais de uma variedade de revestimentos de opacificação ou tintas, incluindo, mas não limitando, revestimentos pigmentados compreendendo um pigmento, tal como dióxido de titânio, disperso em um aglutinante ou veículo de material polimérico curável.
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Preferencialmente, a camada de selagem ou obscurecimento pigmentada 516 é formada usando-se polímeros curáveis com radiação e tem uma espessura que varia de em torno de 0,5 a em torno de 3 mícrons.
O fio 508, o qual é descrito acima, pode ser preparado de acordo com o método a seguir:
(a) aplicação de uma resina curável com radiação substancialmente transparente ou clara às superfícies superior e inferior do espaçador ótico;
(b) formação de um arranjo de microlente na superfície superior e um arranjo de ícone na forma de recessos na superfície inferior do espaçador ótico;
(c) cura da resina substancialmente transparente ou clara usando-se uma fonte de radiação;
(d) preenchimento dos recessos de arranjo de ícone com uma resina ou tinta pigmentada;
(e) remoção de resina ou tinta em excesso da superfície inferior do espaçador ótico; e (f) aplicação de um revestimento ou camada de selagem ou obscurecimento pigmentado à superfície inferior do espaçador ótico.
Em muitos casos, é desejável que fios de segurança usados em papel-moeda e em outros documentos financeiros e de identificação de alto valor sejam detectados e autenticados por sensores não de contato de alta velocidade, tais como sensores de capacitância, sensores de campo magnético, sensores de transmissão e opacidade ótica fluorescência e/ou ressonância magnética nuclear.
A incorporação de materiais fluorescentes na lente, no substrato, na matriz de ícone ou em elementos de
91/169 preenchimento de ícone de um filme Unison pode permitir a
autenticação encoberta ou forense do material Unison pela observação da presença e das características espectrais da fluorescência. Um filme de Unison fluorescente pode ser projetado para ter suas propriedades fluorescentes visíveis a partir de ambos os lados do material ou a partir de apenas um lado do material. Sem uma camada de isolamento ótico no material abaixo da camada de ícone, a fluorescência de qualquer parte de um material Unison será visível a partir de qualquer um dos seus lados. A incorporação de uma camada de isolamento ótico torna possível separar a visibilidade da fluorescência de seus dois lados. Assim, o material Unison incorporando uma camada de isolamento ótico abaixo do plano de ícone pode ser projetado para exibir fluorescência de várias formas diferentes: uma cor fluorescente A visível a partir do lado de lente, nenhuma fluorescência visível a partir do lado de camada de isolamento ótico, cor fluorescente A ou B visível a partir do lado de camada de isolamento ótico, mas não a partir do lado de lente, e cor fluorescente A visível a partir do lado de lente e cor fluorescente A ou B visível a partir do lado de camada de isolamento ótico. A singularidade provida pela variedade de assinaturas fluorescentes possíveis pode ser usada para se melhorar mais a segurança do material Unison. A camada de isolamento ótico pode ser uma camada de material pigmentado ou tingido, uma camada de metal, ou uma combinação de camadas pigmentadas e de camadas de metal, que absorve ou reflete a emissão fluorescente a partir de um lado do material e o impede de ser visto a partir do outro lado.
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Os ícones formados a partir de vazios conformados e seu inverso, ícones formados a partir de pinos conformados, são particularmente capacitantes para a adição de recursos de autenticação que podem ser lidos em máquina a um fio de segurança de material Unison para papel-moeda e outros documentos de alto valor. A matriz de ícone, o preenchimento de ícone e qualquer número de revestimentos traseiros (revestimentos de selagem) todos podem separadamente ou em todas as combinações, incorporar pigmentos não fluorescentes, corantes não fluorescentes, pigmentos fluorescentes, corantes fluorescentes, partículas de metal, partículas magnéticas, materiais de assinatura de ressonância 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 para cima ou de conversão para baixo ótica, materiais dicróicos, materiais oticamente ativos (possuindo potência rotativa ótica), materiais de polarização ótica, e outros materiais de liga.
Em algumas circunstâncias, tal como quando um revestimento escuro ou colorido (tal como um material magnético ou uma camada condutiva) foi adicionado a um material Unison ou quando a cor do plano de ícone é objetável quando vista através do lado traseiro de um substrato, pode ser desejável mascarar ou esconder a aparência de um fio de segurança de material Unison embutido, parcialmente embutido ou em janela de um lado de um substrato de papel, conforme visto em uma luz refletida, enquanto o fio é visível a partir do lado oposto
93/169 do substrato. Outros tipos de fios de segurança comumente
incorporam uma camada de metal, alumínio tipicamente, para reflexão da luz que filtra através do substrato de superfície, desse modo se provendo um brilho similar ao substrato circundante. Alumínio ou outro metal de reflexão de cor neutra pode ser usado de uma maneira similar para mascaramento da aparência de um fio de Unison a partir do lado traseiro de um substrato de papel pela aplicação da camada de metal na superfície traseira do material Unison e, então, opcionalmente, selando-a no lugar. Uma camada pigmentada pode ser utilizada para a mesma finalidade, aquela de ocultar ou obscurecer a visibilidade do fio de segurança a partir do lado traseiro do documento, no lugar de uma camada metalizada, ou em conjunto com ela. A camada pigmentada pode ser de qualquer cor, incluindo branco, mas a cor mais efetiva é uma que combine com a cor e a intensidade da luz internamente dispersa dentro e fora do substrato fibroso.
A adição de uma camada metalizada a um material Unison pode ser realizada de várias formas, incluindo metalização direta da camada de ícone ou de selagem do material Unison por evaporação, desintegração e deposição de catodo, deposição química ou outro meio adequado, ou laminação da camada de ícone ou de selagem do material Unison à superfície metalizada de um segundo filme de polímero. Ê prática comum criar fios de segurança de papel-moeda pela metalização de um filme, um padrão desmetalizando este filme para deixar 'fitas' estreitas de área metalizada, laminação da superfície metalizada a um segundo filme de polímero, então, formação de fatias do material laminado de
94/169 modo que as fitas de metal sejam isoladas das bordas dos desse modo se
protegendo o metal de um ataque químico nas bordas do fio.
Este método também pode ser aplicado no caso da presente invenção: o material Unison pode simplesmente substituir o segundo filme de laminação. Assim, um material Unison pode ser aumentado pela adição de camadas metalizadas padronizadas ou não padronizadas.
As imagens sintéticas podem ser projetadas como padrões binários, tendo uma cor (ou ausência de cor) definindo os ícones e uma cor diferente (ou ausência de cor) definindo o fundo; neste caso, cada zona de ícone inclui uma imagem de tom único completa que utiliza 'pixels' de imagem que são plenamente ativos ou plenamente inativos. Imagens sintéticas mais sofisticadas podem ser produzidas pela provisão de variações tonalidades da cor de ícone selecionada. A variação tonal de imagem sintética pode ser criada pelo controle da densidade da cor em cada imagem de ícone ou pela 'autotipia' efetivamente da imagem sintética pela inclusão ou exclusão de elementos de desenho em grupos selecionados de ícone.
O primeiro método, controle da densidade da cor em cada imagem de ícone, pode ser realizado pelo controle da densidade ótica do material criando a imagem de ícone microimpressa. Um método conveniente para se fazer isto utiliza a modalidade de ícone de vazio preenchido, já descrita previamente.
O segundo método, 'autotipia' da imagem sintética por inclusão ou exclusão de elementos de projeto em grupos selecionados de ícone, ilustrado na Figura 23, realizado
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pela inclusão de elementos de desenho de imagem em uma proporção de zonas de ícone que é igual à densidade de cor desejada. A Figura 23 ilustra isto com um exemplo que usa um padrão de repetição hexagonal para as zonas de ícone 570 que seriam coordenadas com um padrão de repetição hexagonal
similar de lentes Cada uma das zonas
contém uma informação idêntica. Todos
imagem de ícone 572, 574 , 576 e 57
substancialmente na mesma densidade estão presentes de ícone 570 não os elementos de de cor. Os elementos de imagem de ícone 572 e 574 estão presentes em algumas das zonas de ícone e elementos de imagem de ícone diferentes estão presentes em outras zonas de ícone. Algumas zonas de ícone contêm um elemento de imagem de ícone único 570.
Especificamente, o elemento de imagem de ícone 572 está presente em metade das zonas de ícone, o elemento de imagem de ícone 574 está presente em três quartos das zonas de ícone, o elemento de imagem de ícone 578 está presente em metade das zonas de ícone, e o elemento de imagem de ícone 576 está presente em um terço das zonas de ícone. A informação presente em cada zona de ícone determina se sua lente associada mostrará a cor do padrão de informação de imagem de ícone ou a cor do fundo de imagem de ícone a partir de uma orientação de visualização em particular. Os
elementos de imagem 572 ou 578 ; serão visíveis em todas as
lentes assoe íadas a este padrão de ícone, mas o espaço de
imagem sintética 580 de elemento de imagem de ícone 572 se
sobrepõe ao espaço de imagem sintética de elemento de
imagem de ícone 578. Isto significa que a zona de
superposição 582 das imagens sintéticas de ícones 572 e 578
aparecerá a uma densidade de cor de 100%, porque toda lente
96/169 projetará uma cor de imagem de ícone nesta zona. A parte não de superposição destas duas imagens sintéticas, 588, é visível apenas em 50% das lentes, de modo que aparece a uma densidade de cor de 50%. A imagem sintética 586 de elemento de ícone 576 é visível em apenas um terço das lentes, então, aparece a uma densidade de 33,3...%. A imagem sintética 584 de elemento de imagem de ícone 576 correspondentemente aparece a uma densidade de cor de 75%. É claro no escopo deste ensinamento que uma faixa tremenda de variações tonais pode ser obtida na imagem sintética através de uma omissão seletiva de elementos de imagem de ícone em percentagens selecionadas de zonas de ícone. Para maior efetividade, as distribuições dos elementos de imagem de ícone através das zonas de imagem de ícone devem ser relativamente uniformes.
Um método de projeto de imagem de ícone relacionado, ilustrado na Figura 24a, pode ser usado para a criação de elementos de imagem sintética combinados que sejam de dimensão menor do que o menor recurso dos elementos de imagem sintética individuais. Isto é possível na circunstância comum em que o menor tamanho de recurso de uma imagem de ícone é maior do que a exatidão de posicionamento do recurso. Assim, uma imagem de ícone pode ter recursos mínimos da ordem de dois mícrons de dimensão, mas aqueles recursos podem ser colocados de forma acurada em qualquer ponto em uma grade de 0,25 mícrons de espaçamento. Neste caso, o menor recurso da imagem de ícone é oito vezes maior do que a exatidão de posicionamento daquele recurso como com o diagrama prévio, este método é ilustrado usando-se um plano de ícone hexagonal 594, mas se
97/169 aplica igualmente bem a qualquer outra simetria de padrão usável. De forma similar ao método da Figura 23, este método se baseia no uso de uma informação diferente em pelo menos uma zona de ícone. No exemplo da Figura 24a, dois padrões de ícone diferentes, 596 e 598 estão presentes, cada um, em metade das zonas de ícone (para clareza, apenas um de cada padrão é mostrado nesta figura). Estas imagens de ícone produzem uma imagem sintética compósita 600 que incorpora a imagem sintética 602 criada pelos elementos de imagem de ícone 596, e a imagem sintética 604, criada pelo elemento de imagem de ícone 598. As duas imagens sintéticas, 6 02 e 6 04, são projetadas para terem áreas sobrepostas, 606 e 608, que parecem ter uma densidade de cor de 100%, enquanto as áreas não sobrepostas 605 têm uma densidade de cor de 50%. A dimensão mínima das áreas sobrepostas na imagem sintética compósita pode ser tão pequena quanto a exatidão de posicionamento de escala de magnificação sintética dos elementos de imagem de ícone e, portanto, pode ser menor do que o tamanho de recurso mínimo das duas imagens sintéticas constituintes que são projetadas para se sobreporem em uma região pequena. No exemplo da Figura 23, as regiões de superposição são usadas para a criação dos caracteres para o número 10 com linhas mais estreitas do que seria possível de outra forma.
Este método também pode ser usado para a criação de padrões estreitos de espaços entre elementos de imagem de ícone, conforme mostrado na Figura 24b. As zonas de ícone hexagonais 609 poderíam ser quadradas ou de qualquer outro formato adequado para a feitura de um arranjo de preenchimento de espaço, mas hexagonal é preferido. Neste
98/169 exemplo, metade dos padrões de ícone é da imagem de ícone 610 e metade deles é a imagem de ícone 611. De modo ideal, estes dois padrões seriam distribuídos de forma relativamente uniforme dentre as zonas de ícone. Todos os elementos destes padrões são descritos como sendo de densidade de cor substancialmente igual e uniforme. Em um isolamento, estes dois padrões não sugerem claramente a forma da imagem final, e isto pode ser usado como um elemento de dados e segurança - a imagem não é óbvia, até ser formada pela superposição do arranjo de lente. Um caso da imagem sintética 612 formada pela combinação da imagem sintética de elementos de ícone 610 com a imagem sintética de elementos de ícone 611 é mostrado, por meio do que os espaços que permanecem entre as imagens sintéticas separadas formam o número 10. Neste caso, duas imagens sintéticas são combinadas para a formação da imagem sintética final, de modo que as partes coloridas desta imagem 613 mostrem uma densidade de cor de 50%. Este método não está limitado pelos detalhes deste exemplo: três ícones poderíam ter sido usados, ao invés de dois, os espaços definindo o elemento desejado nas imagens sintéticas compósitas podendo ter larguras variáveis e uma variedade de formato ilimitada, e este método pode ser combinado com os métodos das Figuras 23, 24a, b ou 25, ou com outro método de projeto de imagem de ícone que nós ensinamos.
Uma informação oculta encoberta pode ser incorporada nas imagens de ícone que não pode ser vista nas imagens sintéticas resultantes. Ter uma informação encoberta como essa oculta nas imagens de ícone pode ser usado, por exemplo, para uma autenticação encoberta de um objeto. Dois
99/169 métodos para a realização disto são ilustrados pela Figura 25. O primeiro método é ilustrado pelo uso de imagens de ícone combinadas 616 e 618. A imagem de ícone 616 mostra um padrão de borda sólido e o número 42 contido dentro da borda. A imagem de ícone 618 mostra um formato sólido dom o número 42 como um orifício gráfico naquele formato. Neste exemplo, os formatos de perímetro de imagens de ícone 616 e 618 são substancialmente idênticos e sua posição relativa dentro de suas respectivas zonas de ícone, 634 e 636, também é substancialmente idêntica. Quando uma imagem sintética compósita 620 é criada a partir destas imagens de ícone, a borda da imagem sintética compósita 622 mostrará uma densidade de cor de 100%, porque todas as imagens de ícone têm um padrão naquela área correspondente, de modo que haja uma superposição plena nas imagens sintéticas
criadas a partir das imagens de ícone 616 e 618. A
densidade de cor do interior 624 da imagem sintética
compósita 620 será de 50%, uma vez que a imagem do espaço
circundando 42 vem das imagens de ícone 618 que apenas preenchem metade das zonas de ícone, e a imagem do 42 colorido vem das imagens de ícone 616 que também preenchem metade das zonas de ícone. Consequentemente, não há uma diferenciação tonal entre o 42 e seu fundo, de modo que a imagem sintética compósita observada 626 mostrará uma imagem tendo uma borda de densidade de cor de 100% 628 e um interior de densidade de cor de 50% 630. O 42 presente de forma encoberta em todas as imagens de ícone 616 e 618 desse modo é neutralizado e não será visto na imagem sintética compósita observada 626.
Um segundo método para a incorporação de uma imagem
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encoberta em imagens de ícone é ilustrado pelos triângulos 632 na Figura 25. Os triângulos 623 podem ser colocados randomicamente nas zonas de ícone (não mostradas nesta figura), ou eles podem ser colocados em um arranjo ou outro padrão que não combine substancialmente com o período das zonas de ícone 634, 632. As imagens sintéticas são criadas a partir de uma multiplicidade de imagens de ícone dispostas regularmente que têm a imagem formada por um arranjo regular correspondente de microlentes. Os padrões no plano de ícone que não correspondem substancialmente ao período do arranjo de microlente não formarão imagens sintéticas completas. O padrão de triângulos 632, portanto, não criará uma imagem sintética coerente e não será visível na imagem sintética observada 626. Este método não está limitado a desenhos geométricos simples, tais como os triângulos 632: outra informação encoberta, tal como uma informação alfanumérica, códigos de barras, bits de dados e padrões de larga escala podem ser incorporados no plano de ícone com este método.
A Figura 26 ilustra uma abordagem geral para a criação de imagens integrais plenamente tridimensionais em um material Unison (Unison 3-D) . Uma zona de ícone única 640 contém uma imagem de ícone 642 que representa uma vista de escala distorcida de um objeto a ser exibido em 3-D, conforme visto de um ponto de vantagem daquela zona de ícone 640. Neste caso, a imagem de ícone 642 é projetada para formar uma imagem sintética 670 de um cubo oco 674. A imagem de ícone 642 tem um quadro em primeiro plano 644 que representa o lado mais próximo 674 de cubo oco 672, padrões de espaço afunilado 646 que representam os cantos 676 do
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cubo oco 672, e um quadro de fundo 648 que representa o lado mais distante 678 do cubo oco 672. Pode ser visto que as proporções relativas do quadro de primeiro plano 644 e do quadro de fundo 64 8 na imagem de ícone 64 2 não correspondem às proporções do lado mais próximo 674 e do lado mais distante 678 do cubo oco de imagem sintética 672. A razão para a diferença de escala é que as imagens que são para aparecerem mais distantes do plano do material Unison experimentam magnificação maior, de modo que seu tamanho na imagem de ícone deve ser reduzido, de modo a prover a escala correta mediante uma magnificação para a formação da imagem sintética 672.
Em uma localização diferente do material Unison 3-D, nós encontramos a zona de ícone 65 0 que inclui uma imagem de ícone diferente 652. Como com a imagem de ícone 642, a imagem de ícone 652 representa uma vista em escala distorcida da imagem sintética 672, conforme visto a partir do ponto de vantagem diferente desta zona de ícone 650. O escalonamento relativo do quadro de primeiro plano 654 e do quadro de fundo 658 é similar aos elementos correspondentes de imagem de ícone 642 (embora isto não seja verdadeiro, em geral), mas a posição do quadro de fundo 658 se deslocou ao longo do tamanho e da orientação dos padrões de canto 656. A zona de ícone 660 está localizada a uma distância maior do material Unison 3-D e apresenta ainda outra imagem de ícone de escala distorcida 662, incluindo a imagem de ícone 6 62 com o quadro de primeiro plano 6 64, os padrões de espaço afunilado 667 e o quadro de fundo 668.
Em geral, a imagem de ícone em cada zona de ícone em um material Unison 3-D será ligeiramente diferente de seus
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vizinhos próximos e pode ser significativamente de seus vizinhos distantes. Pode ser visto que a diferente imagem de ícone 652 representa um estágio de entre as imagens de ícone 642 e
Em geral, cada imagem de ícone em um material Unison pode ser única, mas cada uma representará um estágio de transição entre as imagens de ícone para qualquer lado delas.
A imagem partir de uma multiplicidade de imagens de ícone como as imagens de ícone
640, 650 e
660, conforme com a imagem formada sinteticamente através de um arranjo de lente associado. A imagem sintética do cubo oco 674 mostra os efeitos de fatores de magnificação sintética diferentes que resultam de períodos de repetição efetivos dos diferentes elementos de cada uma das imagens de ícone. Assumamos que a imagem de cubo oco 674 seja pretendida para ser vista como uma imagem de SuperDeep. Neste caso, se a zona de ícone 640 for disposta a alguma distância da esquerda inferior de zona de ícone 650, e a zona de ícone 660 for disposta a alguma distância da direita superior da zona de ícone 650, poderá ser visto que o período efetivo dos quadros de primeiro plano 644, 654 e 664 será menor do que aquele dos quadros de fundo 648, 65 8 e 66 8, desse modo se fazendo com que a face mais próxima 67 6 do cubo (correspondente aos quadros de primeiro plano 644, 654 e 664) ficasse mais próxima do plano do material Unison e a face mais distante 678 do cubo ficasse mais profunda e mais distante do plano do material Unison, e fosse magnifiçada por um fator maior. Os elementos de canto 64 6, 656 e 667 se coordenam com os elementos de primeiro plano e de fundo para a criação do
103/169 efeito de mudança suave de profundidade entre eles.
método de projeto de imagens de ícone para um Unison
3-D é mais plenamente descrito na Figura 27. Esta figura isola o método para um projetor de imagem único 680.
Conforme descrito previamente, um projetor de imagem único inclui uma lente, um espaçador ótico e uma imagem de ícone; a imagem de ícone tendo substancialmente as mesmas dimensões que o período de repetição da lente (permitindose pequenas diferenças na escala que criam os efeitos visuais de Unison) . 0 campo de visão para a lente e seu ícone associado são mostrados como o cone 682: isto também corresponde a uma inversão do cone focal da lente, de modo que proporções do cone de campo de visão 682 sejam determinadas pelo F# da lente. Embora a figura mostre este cone como tendo uma base circular, o formato de base na realidade será o mesmo que o formato de uma zona de ícone, tal como um hexágono.
Neste exemplo, desejamos criar uma imagem sintética Unison 3-D que incorpora três cópias da palavra UNISON 686, 690 e 694 no mesmo tamanho visual em três planos de imagem de SuperDeep diferentes 684, 690 e 692. O diâmetro dos planos de imagem 684, 690 e 6 92 se expande com o cone de campo de visão: em outras palavras, conforme a profundidade da imagem aumenta, a área coberta pelo cone de campo de visão aumenta. Assim, o campo de visão no plano de profundidade mais rasa 684 apenas envolver as porções de NIS da palavra UNISON, enquanto o plano de profundidade média 688 envolve todo o NIS e porções de ”U e O, e o plano de profundidade mais profunda 692 envolve quase todo o UNISON, carecendo apenas de parte do N final.
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A informação que eles apresentaram (UNISONs 686, 690 e 694) por cada um destes planos de imagem sintética 684, 688 e 692 devem finalmente ser incorporadas em uma imagem de ícone única em um projetor de imagem 680. Isto é realizado pela captura da informação no cone de campo de visão 686 em cada plano de profundidade 684, 688 e 692, então, escalonando-se os padrões de imagem de ícone resultantes para as mesmas dimensões. A imagem de ícone 696 representa o campo de visão de imagem UNISON 686, conforme visto no plano de profundidade 684, a imagem de ícone 704 representa o campo de visão de imagem UNISON 690, conforme visto no plano de profundidade 688, e a imagem de ícone 716 representa o campo de visão de imagem UNISON 694, conforme visto no plano de profundidade 692.
Dentro da imagem de ícone 696, os elementos de imagem de ícone 698 se originam a partir de uma porção do primeiro N da imagem UNISON 686, o elemento de imagem de ícone 700 se origina a partir de uma porção do I da imagem UNISON 686, e os elementos de imagem de ícone 702 se originam das porções do S de imagem UNISON 686. Na imagem de ícone 704, o elemento de imagem de ícone 706 se origina a partir de uma porção do U da imagem UNISON 69 0, o elemento de imagem de ícone 708 se origina a partir de uma porção do N da imagem UNISON 690, o elemento de imagem de ícone 710 se origina a partir de uma porção do S da imagem UNISON 69 0, e o elemento de imagem de ícone 714 se origina a partir de uma porção do O da imagem UNISON 690. Note que embora as imagens sintéticas 686, 690 e 694 estejam presentes em uma escala similar, a imagem de ícone 704 para o plano de profundidade média 688 apresenta suas letras
105/169 i
UNISON em uma escala menor do que aquelas da imagem de ícone 696. Isto considera a magnificação sintética mais alta que a imagem de ícone 704 experimentará (quando combinada sinteticamente com uma multiplicidade de imagens de ícone circundantes para o mesmo plano de profundidade) .
De uma maneira similar, a imagem de ícone 716 incorpora elementos da imagem de imagem de ícone 718 que se originam a partir
UNISON 694 e as letras UNISON incorporadas em sua imagem de ícone estão em uma escala mais reduzida.
imagem de ícone final para este projetor de imagem é criada pela combinação destas três imagens de ícone 696,
704 e
716 em uma imagem de ícone única 730, mostrada na
Figura
28. Os elementos de ícone combinados 732 incorporam toda a informação gráfica e de profundidade necessária para imagem sintética formada a partir de uma multiplicidade de projetores de imagem, cada um incorporando a informação de imagem de ícone específica próprio cone de campo de visão, centralizado no projetor de imagem, com os níveis e elementos da imagem sintética a ser produzida. Uma vez que cada projetor de imagem é exibido por pelo menos um período de repetição de lente a partir de todo outro projetor de imagem, cada proj etor de imagem portará uma informação diferente resultante da com o espaço de imagem sintética.
Cada uma das imagens de ícone requeridas para apresentação de uma imagem 3-D escolhida pode ser computada a partir do conhecimento do modelo digital tridimensional da imagem sintética, da posição de profundidade desejada e
106/169 do vão de profundidade a ser apresentado na imagem sintética, do período de repetição de lente, do campo de visão de lente e da resolução gráfica final das imagens de ícone. Este último fator impõe um limite superior no nível de detalhe que pode ser apresentado em cada plano de profundidade. Uma vez que os planos de profundidade que ficam mais distantes no plano do material Unison portam uma quantidade maior de informação (por causa do campo de visão aumentado), o limite de resolução gráfica dos ícones tem um impacto maior sobre a resolução destes planos de profundidade de imagem sintética.
A Figura 2 9 ilustra como o método da Figura 2 7 pode ser aplicado a uma imagem sintética tridimensional complexa, tal como uma imagem do artefato de marfim de mamute escavado da idade do gelo inestimável, a Lady de Brassempouy 742. O projetor de imagem individual 738, que incorpora pelo menos uma lente, um elemento de espaçamento ótico e uma imagem de ícone (não mostrada nesta figura), fica no plano 740 de um material Unison que separa o espaço de imagem sintética flutuante (float) do espaço de imagem sintética profunda (deep). Neste exemplo, o espaço de imagem sintética cobre o material Unison de modo que separe o espaço de imagem sintética de float do espaço de imagem sintética de deep. Neste exemplo, o espaço de imagem sintética cobre o material Unison de modo que uma porção da imagem fique no espaço de imagem sintética de float e uma porção fique no espaço de imagem sintética de deep. 0 projetor de imagem
738 tem um campo de visão substancialmente cônico que se estende para espaço de imagem sintética de deep 744 e para o espaço de imagem
107/169 sintética de float 746. Um número escolhido de planos de imagem de deep é selecionado, 74 8 em qualquer da resolução de espaço de imagem sintética de deep desejada. De modo similar, um número escolhido de planos de imagem de float é selecionado, 750 e 764 a 774, em qualquer espaçamento que seja requerido para imagem 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 contribuirão para a informação na imagem de ícone. Por clareza, o número de planos de imagem mostrado na
Figura 29 está limitado a um número pequeno, mas o número real de planos de imagem selecionados pode ser alto, tal como de 5 0 ou 10 0 planos, profundidade de imagem sintética desejada.
então é aplicado para a em cada plano de profundidade pela determinação do formato da da superfície do objeto 742 com o plano de profundidade selecionado 756 a
74. As imagens de ícone separadas resultantes são escalonadas para tamanho final da imagem de ícone combinada. Todas as imagens de ícone de float são primeiramente rodadas
180 graus (porque elas sofrem aquela rotação de novo, quando são proj etadas, desse modo retornando-as para sua orientação correta na imagem sintética) , então elas são combinadas com as imagens de ícone de deep final para este projetor de imagem 738. Este processo é repetido para cada uma das posições dos projetores de imagem para a
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Μ/
obtenção do padrão completo de imagens de ícone requerido para a formação da imagem sintética plena 742.
A resolução da imagem sintética depende da resolução dos projetores de imagem e da resolução gráfica das imagens de ícone. Nós obtivemos resoluções de imagem de ícone menores do que 0,1 mícron, que excedem ao limite de resolução ótica teórico de ótica de magnificação (0,2 mícrons) . Uma imagem de ícone típica é criada com uma resolução de 0,25 mícrons.
Os materiais Unison podem ser fabricados por um processamento de folha ou manta utilizando ferramentas que incorporam separadamente as lentes e as microestruturas de ícone. Ambas as ferramentas de lente e as ferramentas de ícone são originadas usando-se fotomáscaras e métodos de fotorresistência.
As ferramentas de lente inicialmente são projetadas como máscaras do tipo de semicondutor, tipicamente cromo preto sobre vidro. As máscaras tendo resolução suficiente podem ser criadas por fotorredução, escrita com feixe de elétrons, ou escrita a laser. Uma máscara típica para uma ferramenta de lente incorporará um padrão de repetição de hexágonos opacos em um período escolhido, tal como de 3 0 mícrons, com linhas claras separando os hexágonos que são menores do que 2 mícrons de largura. Esta máscara então é usada para exposição da fotorresistência sobre uma placa de vidro, usando-se um sistema de exposição a UV de semicondutor convencional. A espessura da resistência é selecionada para a obtenção da fecha desejada da lente. Por exemplo, uma espessura de 5 mícrons de fotorresistência positiva AZ 4620 é revestida sobre uma placa de vidro por
109/169 meios adequados, tal como por revestimento com giro, revestimento por mergulho, revestimento com menisco ou aspersão, para a formação de lentes tendo uma repetição nominal de 30 mícrons e um comprimento focal nominal de 35 mícrons.
A fotorresistência é exposta com o padrão de máscara, revelada até o vidro de uma maneira convencional, então, seca e desgasifiçada a
100 °C por minutos. As lentes são formadas por refluxo térmico de acordo com métodos padronizados, que são conhecidos na técnica. As microlentes de fotorresistência resultantes são revestidas com um metal condutivo, tal como ouro ou prata, e uma ferramenta de níquel negativa é criada por
eletroformação.
As ferramentas de ícone são criadas de uma maneira similar. Um padrão de ícone é projetado tipicamente com o auxílio de um software de CAD, e este projeto é transmitido para um fabricante de máscara de semicondutor. Esta máscara é usada de uma maneira similar à máscara de lente, exceto pelo fato de a na faixa de
0,5 mícrons a 8 mícrons, dependendo da densidade ótica da imagem sintética desejada.
fotorresistência é exposta com o padrão de máscara, revelada até o vidro de uma maneira convencional, revestida com um metal condutivo e uma ferramenta de níquel negativa é criada por eletroformação. De acordo com a escolha do desenho de máscara original com a escolha de tipo de resistência usado (positivo ou negativo), os ícones podem ser criados na forma de vazios no padrão de resistência, ou eles podem ser criados na forma de planaltos ou colunas no padrão de resistência, ou ambos.
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Os materiais Unison podem ser fabricados
uma variedade de materiais e uma multiplicidade de métodos que são conhecidos na técnica de microótica e replicação de microestrutura, incluindo gravação com extrusão, fundição curada com radiação, gravação suave, e moldagem por injeção, moldagem por injeção com reação e fundição com reação. Um exemplo de método de fabricação é formar os ícones como vazios em um polímero líquido curado com radiação que é fundido contra um filme de base, tal como um filme de PET de adesão promovida de calibre 75, então, formar as lentes a partir de um polímero curado com radiação na face oposta do filme de base em um alinhamento correto ou inclinação com respeito aos ícones, então, preencher os vazios de ícone com um material de coloração pigmentado de partícula de submícron por uma lâmina de raspagem tipo de gravura contra a superfície de filme, solidificar o preenchimento por meios adequados (por exemplo, remoção de solvente, cura com radiação ou reação química) e, finalmente, aplicar uma camada de selagem opcional que pode ser clara, tingida, pigmentada ou incorporar materiais de segurança encobertos.
A fabricação do material Unison Motion requer que a ferramenta de ícone e a ferramenta de lente incorporem um grau escolhido de desalinhamento dos eixos de simetria dos dois arranjos. Este desalinhamento dos eixos de simetria dos padrões de ícone e de lente controla o tamanho de imagem sintética e a rotação de imagem sintética no material produzido. Freqüentemente é desejável prover as imagens sintéticas substancialmente alinhadas com a direção de manta ou a direção transversal de manta, e, nestes
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casos, o desalinhamento angular total dos ícones e das lentes é dividido igualmente entre o padrão de lente e padrão de ícone. O grau de desalinhamento angular requerido usualmente é bastante pequeno. Por exemplo, um desalinhamento angular total da ordem de 0,3 graus é adequado para a magnificação de imagens de ícone de 30 mícrons para um tamanho de 5,7 mm em um material Unison Motion. Neste exemplo, o desalinhamento angular total é dividido igualmente entre as duas ferramentas, de modo que cada ferramenta seja inclinada através de um ângulo de 0,15 graus na mesma direção para ambas as ferramentas. A inclinação é na mesma direção porque as ferramentas formam microestruturas em faces opostas de um filme de base, de modo que as inclinações das ferramentas se somem uns aos outros, ao invés de se cancelarem.
Uma inclinação pode ser incorporada nas ferramentas ao mesmo tempo em que o projeto original das máscaras pela rotação do padrão inteiro através do ângulo desejado, antes de se escrevê-lo. Uma inclinação também pode ser incorporada mecanicamente em uma ferramenta de níquel plana pelo corte dela no ângulo apropriado com uma ferramenta de usinagem de controle numérico. A ferramenta inclinada então é formada em uma ferramenta cilíndrica usando-se uma borda de corte inclinado para alinhamento da ferramenta com o eixo geométrico de rotação de um cilindro de impressão.
sistema microótico de magnificação sintética aqui pode ser combinado com recursos adicionais, incluindo, mas não limitando estas modalidades como elementos únicos ou em várias combinações, tais como materiais de preenchimento de ícone, revestimentos traseiros, revestimentos de topo,
112/169 h/5 padronizados e não padronizados, preenchimento ou inclusões na lente, espaçador ótico ou materiais de ícone, como um laminado ou revestimento, tintas e/ou adesivos incluindo um solvente aquoso, ou curáveis com radiação, oticamente transparentes, translúcidos ou opacos, índices pigmentados ou tingidos na forma de um material positivo ou negativo, revestimentos, ou uma impressão incluindo, mas não limitando tintas, metais, materiais fluorescentes ou magnéticos, materiais de absorção ou emissão de raios X, infravermelho ou ultravioleta, metais magnéticos e não magnéticos, incluindo alumínio, níquel, cromo, prata e ouro; revestimentos e partículas magnéticos para a detecção ou armazenamento de uma informação; corantes e pigmentos fluorescentes como revestimentos e partículas; revestimentos, preenchimento, corantes ou partículas fluorescentes em IR; revestimentos, preenchimento, corantes ou partículas fluorescentes em UV; tinta e pigmentos fosforescentes como revestimentos e partículas, pranchetas, marcadores dicróicas, de DNA, RNA ou de outras macromoléculas, fibras radioisótopos, revestimentos receptivos de colagem ou aplicações de material de base, materiais quimicamente reativos, ingredientes microencapsulados, materiais afetados por campo, partículas e 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 ou polímero como um veículo para a adesão a um papel, durante uma fabricação, fios ou partículas dicróicas fluorescentes, revestimentos ou partículas de dispersão de Raman,
113/169 revestimentos ou partículas de deslocamento de cor, papel laminado com Unison, papelão, cartolina, plástico, cerâmica, tecido ou substrato de metal, Unison como um fio, retalho, rótulo, invólucro, folha de estampagem a quente ou fita de rasgar, elementos holográficos, difrativos, cinegramas difrativos, isogramas, elementos óticos fotográficos ou refrativos, materiais de cristal líquido, materiais de conversão para cima e conversão para baixo.
Embora o componente de imagem de ícone tenha sido detalhado em conjunto com o arranjo mencionado anteriormente de elementos de focalização, o componente de imagem de ícone pode ser usado para a provisão da impressão de imagem em outras aplicações. Por exemplo, a Fig. 34 é uma seção transversal através da camada de ícone 821 de uma modalidade de um material que porta elementos de ícone microestruturados, por exemplo, um arranjo de elementos de ícone microestruturados. A camada de ícone 821 mostrada pode constituir a camada de ícone do presente sistema de projeção de imagem microótico de magnificação sintética, um sistema de magnificação de moiré, a camada de ícone de um sistema de magnificação de tranca e chave (descrito abaixo), uma camada independente de microimagens ou microimpressão efetiva, a camada de ícone de um sistema de filme de imagem lenticular cilíndrica micro, ou a imagem ou camada de ícone de outro sistema microótico.
A camada de ícone 821 pode ser independente ou opcionalmente pode ser provida em um substrato 82 0 ou um substrato transparente 820 (o último sendo requerido, se a camada de ícone constituir um elemento em um sistema de magnificação de moiré, onde a camada de ícone 821 é
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oticamente acoplada a um arranjo de microlente através do substrato transparente 820) . 0 substrato opcional ou o substrato transparente 820 suporta ou está em contato com a camada de ícone 821 que incorpora uma variedade de microestruturas que podem atuar como elementos de imagens de ícone. Os elementos de ícone microestruturados podem ser formados como recessos ou áreas elevadas em uma camada de material, tal como a camada de ícone 821, ou em um substrato. Os elementos de imagem de ícone microestruturados podem assumir uma ampla variedade de formas e geometrias, incluindo, mas não limitando, padrões de vazio assimétricos 822, padrões de vazio simétricos 823, padrões de armadilha luminosa 824, padrões de relevo de superfície holográfica 825, padrões de relevo de superfície difrativa generalizada 826, padrões estruturados binários
827, padrões de relevo óticos binários, de cor estrutural e em degrau em geral
828 , padrões rugosos randômicos e pseudo-randômicos rugosos 829, padrões de superfície nominalmente plana 830, e padrões côncavos 831 e convexos 832 (conforme visto a partir do lado inferior, conforme desenhado, da camada de ícone).
A camada de ícone 821 pode incorporar um arranjo ou padrão de microestruturas homogêneas, por exemplo, padrões de vazio unicamente assimétricos 822. Alternativamente, a camada de ícone 821 pode incorporar um arranjo ou padrão de duas ou mais modalidades de microestrutura 822 a 832. As microestruturas servem como elementos de ícone que podem ser formados em um arranjo de elementos de ícone microestruturados que coletivamente formam uma imagem, similar a um grupo ou arranjo de pixels formando uma imagem
115/169 impressa convencional. Por exemplo, um sistema pode ser criado tendo um arranjo de elementos de ícone microestruturados que podem ser combinados com o arranjo mencionado anteriormente de elementos de focalização, onde os dois arranjos cooperam para a formação de uma imagem sintética ótica que pode ou não ser magnifiçada. Um sistema também pode ser criado tendo um arranjo de elementos de ícone microestruturados que coletivamente formem uma imagem microimpressa pretendida para ser vista mediante magnif icação, tal como uma visualização através de uma lente de magnificação ou com o auxílio de um microscópio.
Os elementos de ícone microestruturados 822 a 832 da Fig. 34 podem ser projetados para exibirem um contraste ótico dentro de suas partes e entre suas partes e as áreas não estruturadas circundantes da camada de ícone 821, quando os elementos de ícone forem imersos em ou estiverem em contato com um vácuo, um gás (incluindo gases misturados, tal como ar) , um líquido ou um sólido. O contraste ótico pode surgir de refração, reflexão interna total, reflexão de superfície, dispersão, polarização parcial, polarização, rotação ótica, difração, interferência ótica e outros efeitos óticos.
Elementos de ícone microestruturados
A Fig. 35 é uma seção transversal que ilustra a camada de ícone revestida 777 que incorpora várias modalidades de elemento de imagem de ícone microestruturado. Ά camada de ícone 777 é similar à camada de ícone 821 da Fig. 34, e também pode ser independente ou opcionalmente pode ser provida em um substrato 775 ou em um substrato transparente 775. As modalidades de elemento de ícone ilustradas podem
116/169 incluir aquelas da Fig.
34, incluindo padrões de vazio de vazio simétricos 781, padrões de armadilha luminosa 783 padrões de relevo de superfície generalizada 787, padrões estruturados binários 789, em degrau em geral 791, padrões rugosos randômicos e pseudo-randômicos rugosos 795, padrões de superfície nominalmente plana 797, e padrões côncavos 799 e convexos 801 (conforme visto a partir do lado inferior, conforme desenhado, da camada de ícone).
Os elementos de imagem de ícone microestruturados são formados na camada de ícone usando-se qualquer uma das ferramentas e métodos mencionados anteriormente de elementos de imagem de ícone microestruturados.
Qualquer microestrutura de elemento de ícone pode ser revestida com um material de revestimento conformador, não conformador e/ou direcional 793.
Revestimentos padronizados
O material de revestimento 793 pode ser conformador, não conformador, contínuo, descontínuo, padronizado, não padronizado, direcional, ou ele pode ter propriedades ou materiais diferentes da camada de ícone 777, ou combinações dos mesmos. Uma padronização de material de revestimento
793 pode prover elementos de imagem de ícone que sejam coordenados com padrões de elemento de imagem microestruturado ou independentes dos padrões de elemento de imagem microestruturado, ou ambos. O material de revestimento 793 pode ser padronizado para a elementos de imagem de ícone na superfície <
provisão de da camada de
117/169 ícone 777, independentemente de a camada de ícone
incorporar ou não quaisquer padrões microestruturados. 0 material de revestimento 793, padronizado ou não padronizado não precisa cobrir a superfície inteira de camada de ícone 777. O material de revestimento pode ser aplicado apenas a porções selecionadas da camada de ícone
Por exemplo, os elementos formados pela criação de desmetalizada de padrão como (como um exemplo de material de imagem de ícone podem ser uma camada de alumínio um material de revestimento de revestimento 7 93) em uma camada de ícone de poliéster (como um exemplo da camada de ícone 777) em uma área da camada de ícone de poliéster que não tem qualquer microestrutura formada nela (tal como ilustrado na Fig. 40 discutida abaixo). Neste exemplo, a camada de alumínio desmetalizada de padrão provê imagens de ícone sem o uso de superfícies microestruturadas sobre a camada de ícone. Uma camada de alumínio desmetalizada de padrão como essa também pode ser usada em conjunto com elementos de imagem de ícone microestruturados em outra região da camada de ícone de poliéster. A camada de alumínio desmetalizada de padrão pode se coordenar com os elementos de imagem de ícone microestruturados, de modo que sua aparência pretendida seja melhorada pela camada de alumínio desmetalizada de padrão, ou as imagens de ícone providas pela camada de alumínio desmetalizada de padrão podem ser independentes dos elementos de imagem de ícone microestruturados de camada de ícone, de modo que as imagens de ícone de camada de alumínio desmetalizada de padrão sejam usadas para a criação de uma imagem sintética,
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enquanto os elementos de imagem de ícone microestruturados são usados para a criação de uma segunda imagem sintética.
Imagens positivas e negativas, incluindo revestimentos padronizados
Ambos os elementos de imagem de ícone microestruturados e os revestimentos de camada de ícone padronizados podem ser usados para a formação de imagens positivas ou de imagens negativas (veja, também, a Fig. 40 abaixo), de modo que qualquer um destes elementos de imagem pode assumir as propriedades de primeiro plano escolhidas ou as propriedades de fundo escolhidas, enquanto as regiões circundantes assumem o restante das propriedades. Assim, os elementos de imagem de ícone podem ser usados para a formação de imagens normais ou imagens de cor invertida, e imagens sintéticas normais ou imagens sintéticas de cor invertida correspondentemente.
Como um exemplo, qualquer um destes métodos de elemento de imagem de ícone pode ser usado para a provisão de imagens (tal como uma denominação de papel-moeda - 50) que são opacas ou em uma primeira cor contra um fundo transparente ou um fundo de uma segunda cor, enquanto em uma região diferente da camada de ícone 777 o padrão de coloração pode ser invertido, de modo que as imagens sejam transparentes ou de uma segunda cor, enquanto o fundo é opaco ou da primeira cor.
Modalidades de elemento de imagem de ícone usadas para microimpressão
Embora todas e quaisquer das modalidades de elemento de imagem de ícone da presente exposição possam ser usadas como elementos de um sistema de magnificação de moiré, elas
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também podem ser usadas sozinhas como uma microimpressão déf ultra-alta resolução para uma ampla faixa de aplicações. Os métodos de elemento de imagem de ícone da presente invenção podem ser usados para a criação de uma microimpressão para um armazenamento de informação compacto, para uma identificação encoberta de papel-moeda, documentos, embalagens e artigos fabricados, para um código de barras e uma marcação digital de papel-moeda, documentos, embalagens e artigos fabricados, e para todas as aplicações que puderem se beneficiar de uma impressão de resolução ultraalta ou de uma marcação de informação. Nesta modalidade, um padrão ou arranjo de elementos de ícone microestruturados é provido, que coletivamente formam uma imagem ou provêem uma determinada informação que requer magnificação para ser vista.
As Fig. 36 (a, b) apresentam uma seção transversal através da camada de ícone 836 de um material que porta um conjunto similar de elementos de imagem de ícone microestruturados como nas Fig. 34 e 3 5 com a adição de camadas de material de revestimento 838 e 840. A camada de ícone 836 mostrada podería constituir a camada de ícone de um sistema de magnificação de moiré, a camada de ícone de um sistema de magnificação de tranca e chave (descrito abaixo), uma camada independente de microimagens ou microimpressão efetiva, a camada de ícone de um sistema de filme de imagem lenticular cilíndrica micro, ou a imagem ou camada de ícone de outro sistema microótico.
A camada de ícone 836 pode ser independente ou opcionalmente pode ser provida em um substrato 834 ou um substrato transparente 834 O substrato opcional ou o
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... V3......
substrato transparente 834 suporta ou está em contato com a camada de ícone 836 que incorpora uma variedade de microestruturas que podem atuar, sozinhas ou em combinação, como elementos de imagens de ícone. Os elementos de imagem de ícone microestruturados podem assumir uma ampla variedade de formas e geometrias, incluindo, limitando, as modalidades 844 a 864 correspondentes àquelas da Fig. 34.
Conforme
836 portando os elementos de ícone microestruturados 844 a como sendo laminada com um adesivo de uma camada de material de revestimento 840 que pode ser suportada por um substrato ou um substrato transparente aplicado à camada de ícone
836 primeiramente, então, colocado em contato com a camada de material de revestimento indicado pelos espaços no adesivo de laminação mostrado para os elementos de ícone microestruturados 844 e 846, ou o adesivo de laminação 838 pode ser aplicado, também ou ao invés disso, à camada de material de colocado em contato com a camada de ícone 83 6, conforme indicado pela camada mostrada para os elementos de imagem de ícone microestruturados 848 a 856.
Nesta modalidade, a camada de material de revestimento 84 0 está em grande proximidade com ou em contato com os elementos de imagem de ícone microestruturados 844 a 856. A camada de revestimento é similar à camada de revestimento 793 da Fig. 34 e pode ter um efeito conforme descrito em
121/169 relação à camada de revestimento 7 93. :'Na Fig. 36 (b) , uma seção transversal é mostrada de camada de ícone 837 portando os elementos de imagem de ícone microestruturados 858 a 864, sendo mostrada como sendo laminada usando-se o adesivo de laminação 839 para o substrato laminado 843 que porta a camada de material de revestimento 841. Embora o adesivo de laminação 839 seja mostrado como tendo sido aplicado à camada de ícone 837 e, então, colocado em contato com o substrato de laminação 843, deve ser entendido que o adesivo de laminação 839 pode ser aplicado, também ou ao invés disso, ao substrato de laminação 843 primeiramente e, então, colocado em contato com a camada de ícone 837.
Nesta modalidade, a camada de material de revestimento 841 é separada da camada de ícone 83 7 pelo substrato de laminação 843. A camada de revestimento 841 pode ser de qualquer um dos materiais previamente listados para as camadas de revestimento 840 e 793.
Embora os elementos de imagem de ícone microestruturados 844 a 864 sejam mostrados na Fig. 36 (a) como sendo não preenchidos, pelo menos uma porção dos elementos de imagem de ícone microestruturados 844 a 864 pode ser opcionalmente preenchida com um material de preenchimento de ícone ou revestida com um material de revestimento conformador, não conformador ou direcional, antes da laminação. Os elementos de ícone microestruturados não precisam ser completamente preenchidos. Quando preenchidos, eles podem ser apenas parcialmente preenchidos ou preenchidos em uma porção.
Os elementos de ícone microestruturados podem ser
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apresentados como imagens positivas ou negativas, ou ambos. Nas Fig. 37 (a a c) , a camada de ícone 868 pode ser independente ou opcionalmente pode ser provida sobre um substrato 866 ou um substrato transparente 866. A camada de ícone 868 opcionalmente pode ser provida com uma camada de material de revestimento 870 que pode cobrir parcial ou completamente a camada de ícone 868.
Na Fig. 37 (a) , a camada de ícone 868 porta duas zonas de elementos de ícone microestruturados: os elementos de ícone positivos 872 e os elementos de ícone negativos 874.
Para fins de ilustração, as formas gerais dos elementos de ícone positivos 872 foram espelhadas nas formas dos elementos de ícone negativos 874. Um material de revestimento opcional 870 é mostrado como um revestimento conformador sobre os ícones positivos 872, e um material não conformador sobre os ícones negativos 874 - por exemplo, apenas - ambos os revestimentos conformadores e não conformadores podem ser empregados em conjunto com os ícones positivos 872 e com os ícones negativos 874.
Padrões de objeto dos elementos de imagem de ícone positivos 872 são providos como depressões ou vazios 871 na camada de ícone 868, enquanto as áreas de fundo de elementos de imagem de ícone positivos 872 são providas como áreas elevadas na área de ícone positivo 872. As áreas de fundo de elementos de imagem de ícone negativos 874 são providas como depressões 875 na camada de ícone 868 e os padrões de objeto de elementos de imagem de ícone negativos 874 são providos como áreas elevadas na camada de ícone.
A Fig. 37(b) ilustra como o efeito de elementos de ícone positivos e negativos e padrões é particularmente
123/169 dramático, quando os ícones são preenchidos com um material de preenchimento de ícone tendo propriedades diferentes do material de camada de ícone 868. Uma área diferente de e de substrato opcional 866 é mostrada com os ícones positivos preenchidos 876 e os ícones negativos preenchidos 880.
O material de preenchimento de ícone 878 forma os padrões de objeto 886 dos elementos de
ÁG ij [l\ mas o fundo dos elementos de ícone negativos preenchidos
Uma vista plana detalhada 882, ver a Fig. 37 (c) , dos elementos de ícone positivos preenchidos 890 e dos elementos de ícone negativos preenchidos 892 mostra o elemento de ícone positivo preenchido 886 que aparece diferente fundo circundante 8 84. Por exemplo:
uma diferença comum entre a aparência de um elemento de ícone positivo preenchido e do fundo circundante é cor. Se um material de preenchimento de ícone 878 portar um pigmento, corante ou outro material de coloração, então, o elemento de ícone positivo preenchido
86 mostrará uma alta concentração 893 do material de preenchimento de ícone
886, enquanto a área de fundo não. De uma maneira similar, o fundo de elementos de ícone negativos preenchidos 892 mostrará uma alta concentração do material de preenchimento de ícone
886, enquanto os padrões de objeto de elementos de ícone negativos preenchidos 892 mostrarão uma deficiência 894 do material de preenchimento de ícone.
Por estes meios, com outros ensinamentos aqui, pode ser visto que ambos os elementos de ícone de imagem positivos e negativos podem ser feitos.
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Quando usados como elementos de um sistema de magnificação de moiré, estes elementos de ícone de imagem positivos e negativos podem ser empregados para a produção de imagens sintéticas positivas e negativas. Os elementos de imagem positivos e negativos podem ser usados unicamente ou em combinação.
Uma amostragem representativa de modalidades combinando ícones preenchidos e revestimentos é apresentada na Fig. 3 8 (a a c) . A camada de ícone 8 98 pode ser independente ou opcionalmente pode ser provida sobre um substrato 896 ou um substrato transparente 896. 0 substrato opcional ou o substrato transparente 896 suporta ou está em contato com a camada de ícone 898 que incorpora uma variedade de microestruturas que podem atuar, sozinhas ou em combinação, como elementos de imagens de ícone.
A Fig. 38(a) mostra um material de revestimento 900 que foi aplicado por meios adequados (conforme descrito para a Fig. 35) a pelo menos uma porção da superfície de camada de ícone 898. 0 material de revestimento 900 é mostrado nesta figura como sendo conformador à superfície da camada de ícone 8 98, mas podería ser não conformador, descontínuo, padronizado ou consistir em áreas revestidas tendo propriedades e/ou materiais diferentes. Os elementos de ícone positivos 904 têm suas microestruturas de padrão de objeto preenchidas com um material de preenchimento de ícone 902 e seus elementos de fundo não preenchidos. Os elementos de ícone negativos 906 e têm suas microestruturas de fundo preenchidas com um material de preenchimento de ícone 902, enquanto suas microestruturas de padrão de objeto 908 são não preenchidas.
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A modalidade mostrada na Fig. 38(a) pode prover um melhoramento visual das imagens de ícone através de efeitos óticos diferentes produzidos por ângulos de visualização diferentes do material de revestimento 900 e do material de preenchimento de ícone 902. Por exemplo, se o material de revestimento 90 0 for uma camada fina de alumínio, de modo que seja substancialmente transparente, quando vista a partir de uma direção normal com o plano da camada de ícone 898, as regiões centrais dos elementos de ícone preenchidos parecerão substancialmente da mesma cor como se fossem sem o revestimento. A refletividade de uma camada de alumínio fina aumenta com um ângulo de incidência crescente, resultando no surgimento de um contorno de alto contraste dos elementos de ícone. Se o material de revestimento 900
for um revestimento dielétrico de camada única ou de camada múltipla, a cor do revestimento poderá ser diferente em ângulos de visualização diferentes, desse modo se adicionando um efeito de pintura de cor ou destaque de cor para os lados dos elementos de ícone. Outros tipos de materiais de revestimento podem ser usados para promoção de adesão, para produção de efeitos visuais adicionais ou para a provisão de recursos de autenticação encobertos, que podem ser lidos em máquina ou forenses ao material. Será entendido que os elementos de ícone não precisam ser preenchidos ou revestidos. Eles podem preencher parcialmente apenas alguns dos elementos de ícone.
A modalidade mostrada na Fig. 38(b) inverte a ordem de preenchimento de ícone e revestimento em relação à Fig. 38(a), onde os ícones microestruturados são preenchidos primeiramente com o material de preenchimento de ícone 902
126/169 e, então, revestidos com o material de revestimento 900. A camada de ícone 898 pode ser provida opcionalmente sobre o substrato 896 ou o substrato transparente 896, ou pode ser independente. Os elementos de ícone 910 e 912 são preenchidos com o material de preenchimento de ícone 902 e, então, opcionalmente, cobertos com o material de revestimento 900.
O efeito visual da modalidade da Fig. 38(b) geralmente será diferente do efeito visual da Fig. 38(a), mesmo se os mesmos materiais forem usados para o material de revestimento 900 e o material de preenchimento de ícone 902. O material de revestimento 900 pode ou não ser visível através do material de preenchimento de ícone 902, dependendo das propriedades óticas do material de preenchimento de ícone 902. O material de revestimento 900 é diretamente visível nas áreas entre os ícones preenchidos.
Desde que os elementos de ícone sejam preenchidos de forma substancialmente completa com o material de preenchimento de ícone 902, em todos os lugares em que o material de revestimento 900 seja visível, visto através do material de preenchimento de ícone 9 02 ou visto diretamente, o material de revestimento 900 será substancialmente paralelo ã superfície da camada de ícone 898. Assim, a presença do material de revestimento 900 pode modificar a aparência geral do material de preenchimento de ícone 902, mas não provê uma função de melhoria de contorno ou borda, como na Fig. 38 (a) . O material de revestimento 900 pode ser projetado para ter outros efeitos ou funções, além de ou no lugar de um efeito ótico - por exemplo, o
127/169 material de revestimento
900 pode permitir uma autenticação
não de contato, uma detecção ou uma identificação de um objeto ao qual a camada de ícone 898 seja aplicada.
Se os elementos de ícone forem subpreenchidos com o material de preenchimento de ícone 902, então, o material de revestimento 900 poderá não ser substancialmente paralelo à superfície da camada de ícone 898. Neste caso (não ilustrado), pode haver efeitos óticos adicionais providos pelo material de revestimento 900 nas áreas em que ele contatar o material de preenchimento de ícone 902 e for substancialmente não plano.
A modalidade da Fig. 38 (c) é uma extensão da
modalidade da Fig. 38 (b ) para incluir múltiplos materiais
de preenchimento de ícone. (Embora não sejam aqui
ilustrados, múltiplos materiais de preenchimento de ícone também podem ser usados com a modalidade da Fig. 38(a), e a discussão a seguir também se aplica àquela modalidade.) A camada de ícone 898 porta elementos de ícone microestruturados positivos 926 e elementos de ícone microestruturados negativos 928 que são preenchidos com um primeiro material de preenchimento de ícone 916. Os elementos de ícone microestruturados 926 e 928 são subpreenchidos com o primeiro material de preenchimento de ícone 916. Isto pode ser realizado por vários meios, incluindo a dispersão do primeiro material de preenchimento de ícone 916 em um solvente, o preenchimento das microestruturas de ícone com o primeiro material de preenchimento de ícone disperso com solvente 916, e a secagem do solvente e, conseqüentemente, a retração do volume do primeiro material de preenchimento de ícone 916.
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Outro meio para subpreenchimento das microestruturas de
ícone é preenchê-las com o primeiro material preenchimento de ícone 916 e, então, remover parte de do material de preenchimento de ícone
916 por um meio de esfregação ou raspagem, tal como por esmerilhamento ou por uma esfregação à alta pressão com uma lâmina raspadora.
O primeiro material de preenchimento de ícone
916 opcionalmente pode ser estabilizado, curado ou seco por secagem, por uma reação química (tal como uma reação de ou de resina e endurecedor) , por cura com radiação, por oxidação, ou por outro meio adequado. O primeiro material de preenchimento de ícone 916 também pode ser opcionalmente não estabilizado, de modo que possa reagir quimicamente de alguma maneira com o segundo material de preenchimento de ícone 918.
As microestruturas de ícone 926 e 928 então são opcionalmente preenchidas com o segundo material de preenchimento de ícone 918. Dependendo do método usado para de preenchimento de ícone 916, as espessuras relativas do primeiro material de preenchimento de ícone 916 e do segundo material de preenchimento de ícone 918 poderão diferir ou diferirem para de elemento de ícone que tenham uma profundidade, uma largura ou uma razao de aspecto diferente. Os elementos de ícone positivos
926 mostram volumes aproximadamente iguais de primeiro material de preenchimento de ícone
916 Θ segundo material de preenchimento de ícone
918, com a espessura dos dois
129/169 ,, X materiais de preenchimento sendo aproximadamente iguais no' centro das áreas preenchidas 920. Os elementos de ícone negativos neste desenho mostram uma diferença grande de
razão de aspecto, de modo que as zonas centrais 922 dois elementos de ícone preenchidos maiores mostrem dos uma em torno de, por exemplo, 1:3 para os primeiro 916 e segundo
918 materiais de preenchimento de ícone, respectivamente. O centro do elemento de ícone negativo menor 924 mostra uma de material de preenchimento muito diferente de em torno de, por exemplo,
4:1 para os primeiro
916 e segundo 918 materiais de preenchimento de ícone, respectivamente. Os ícones preenchidos opcionalmente podem ser revestidos com o material de revestimento 900.
O material de revestimento
900 também pode ser opcionalmente aplicado à camada de ícone 8 98 antes do preenchimento dos ícones com o primeiro material de preenchimento de ícone 916, ou pode ser aplicado à camada de ícone 989 e ao primeiro material de preenchimento de ícone 916 antes do preenchimento com o segundo material de preenchimento de ícone 918.
Estas ilustradas na figura.
Os elementos de ícone positivos 920 têm suas microestruturas de padrão de obj eto preenchidas com os materiais de preenchimento de ícone
916 e 918 e seus elementos de fundo não preenchidos. Os elementos de ícone negativos
928 têm suas microestruturas de fundo preenchidas com os materiais de preenchimento de ícone
916 e 918, enquanto as suas objeto são não preenchidas.
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Note que qualquer material de camada de ícone em qualquer modalidade desta invenção, não limitada àquelas das Fig.
(a a c), em si pode incorporar pigmentos, corantes, colorantes, materiais de fluorescência ou materiais declarado de preenchimento de qualquer tipo, conforme previamente na seção de Definições desta patente.
O preenchimento da camada de ícone torna a distinção entre elementos de ícone positivos e negativos um pouco acadêmica, uma vez que um elemento de ícone microestruturado em particular formado em uma camada de ícone clara, não pigmentada e incolor e, então, preenchido com um material de preenchimento de ícone pigmentado pode ser julgado como sendo um elemento de ícone positivo, enquanto exatamente o mesmo elemento de ícone microestruturado formado em uma camada de ícone pigmentada e então preenchido com um material de preenchimento de ícone claro, não pigmentado e incolor pode ser julgado um elemento negativo. Neste exemplo, tudo que mudou entre o elemento de ícone positivo e o elemento de ícone negativo é a escolha de materiais para a camada de ícone e o material de preenchimento de ícone. Embora seja conveniente falar de elementos de ícone positivos e negativos, realmente há um contínuo de possibilidades, incluindo elementos de ícone tendo uma cor ou um efeito ótico presente no fundo e uma segunda cor e/ou efeito ótico presente nos padrões de objeto, e vice-versa.
Se os elementos de ícone das Fig. 38 (a a c) forem empregados como parte de um sistema de magnificação de moiré, então, os efeitos únicos providos pela combinação de materiais de revestimento e materiais de preenchimento de
131/169 ícone também será realizado nas imagens
produzidas pelo sistema de magnificação de moiré.
Revestimentos padronizados sobre ícones e como ícones
As Fig. 39 (a a c) ilustram a aplicação e a combinação de materiais de revestimento padronizados, folhas de estampagem a quente, revestimentos direcionais e ícones preenchidos. Na Fig. 39 (a), a camada de ícone 932 pode ser independente ou pode ser opcionalmente provida sobre um substrato 930 ou um substrato transparente 930. O substrato opcional ou o substrato transparente 930 suporta ou está em contato com a camada de ícone 932 que incorpora uma variedade de microestruturas que podem atuar sozinhas ou em combinação como elementos de imagens de ícone.
Na Fig. 39(a), a padronização do material de revestimento 934 constitui regiões 935 em que o material de revestimento está presente e regiões em que o material de revestimento está ausente. A padronização de material de revestimento 934 pode ser em qualquer forma e para qualquer finalidade, incluindo a criação de elementos de ícone para um sistema microótico de magnificação de moiré. Vários métodos de padronização de revestimentos são conhecidos na técnica, incluindo impressão ou deposição de um material de resistência sobre o revestimento e ataque químico do revestimento exposto, então, opcionalmente, remoção química do material de resistência do revestimento. A camada de resistência pode ser uma fotorresistência, e a padronização da resistência pode ser realizada por métodos de exposição ótica. Uma abordagem alternativa para a padronização de um revestimento é depositar primeiramente uma resistência padronizada (ou, alternativamente, depositar uma
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resistência e subsequentemente padronizá-la), então, aplicar o revestimento à superfície do material e à resistência, então, remover quimicamente a resistência e o revestimento que estiver afixado a ela.
Por exemplo, este último método é comum na fabricação de fios de segurança desmetalizados , onde um material de resistência é impresso sobre um substrato de polímero, o são revestidos com alumínio por substrato e a resistência metalização a vácuo ou quimicamente removida. Nos lugares em que a resistência estava presente, o revestimento de alumínio estava ausente, tendo levantado quando a resistência foi removida. Ao invés de se remover quimicamente as áreas metalizadas selecionadas, estas áreas podem ser mecanicamente removidas, tal como por abrasão. Será entendido que apenas porções do revestimento podem ser padronizadas.
Um revestimento metalizado padronizado que não seja coordenado com a escala e a geometria dos elementos de ícone em um filme de magnificação de moiré pode ser usado para a produção de um efeito de metal transparente parcial nas imagens sintéticas, porque as localizações das áreas desmetalizadas variarão de elemento de ícone para elemento de ícone - uma imagem sintética formada a partir destes elementos de ícone com uma opacidade presente que é proporcional à percentagem de revestimento presente, de uma maneira similar aos métodos de autotipia usados em impressão.
Alternativamente, um revestimento de metal desmetalizado padronizado pode ser usado para a criação de um conjunto diferente de elementos de ícone dos elementos
-λ 133/169 / ; ]43ζ
de ícone microestruturados que poderíam ser usados para a geração de um segundo conjunto de imagens sintéticas. Uma aplicação dessas imagens sintéticas é para autenticação encoberta de materiais para papel-moeda, documento e proteção de marca.
Na Fig. 39 (a), a camada de revestimento 934 na área indicada pela chave 93 6 está padronizada de modo a não coordenar com a geometria dos elementos de ícone microestruturados. A camada de revestimento padronizada 934 pode carregar informações separadas, como diferentes padrões de elementos de ícones, ou podem carregar outras informações gráficas ou textuais, ou nenhuma informação.
Por outro lado, a camada de revestimento 934 na área indicada pela chave 938 é coordenada com os elementos de ícone, revestindo os formatos em depressão 931, mas não revestidos as partes planas 939 entre elas. Este tipo de padronização pode ser realizado pelo revestimento da superfície inteira da camada de ícone 932 com o material de revestimento 934, incluindo as áreas em depressão 931 e as partes planas 939, então, removendo-se o material de revestimento 932 das partes planas 939 por raspagem, esfregação, escovação, divisão para remoção de camadas, abrasão, ataque químico, saque de adesivo ou por outros meios adequados.
Um material de revestimento padronizado 934 coordenado com os elementos de ícone desta maneira pode prover um melhoramento visual, ótico, eletromagnético, magnético ou outro dos elementos de ícone. Por exemplo: a camada de ícone 932 que incorpora os elementos de ícone microestruturados pode ser desintegrada e depositada com
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ouro, então, o ouro pode ser removido das partes planas 939 'χ __, por esfregação da superfície revestida contra um material fibroso, tal como papel. 0 ouro remanescente nos elementos de ícone então provê a eles uma aparência metálica dourada, enquanto as partes planas estão livres de ouro, de modo que os elementos de ícone pareçam ser objetos de ouro separados contra o fundo.
A Fig. 3 9 (b) descreve várias modalidades de camada de ícone 932 que incorporam um revestimento de folha de estampagem a quente 942 sozinho (946) e em combinação com (950, 951) um material de preenchimento de ícone 948. Uma estrutura de folha de estampagem a quente típica é mostrada, onde uma camada de adesivo térmico 940 liga a camada de folha 942 do revestimento de folha de estampagem a quente à camada de ícone 932. Uma camada de laca frangível 944 do revestimento de folha de estampagem a quente é opcionalmente provida para suportar a folha de estampagem a quente 942. A camada de laca frangível 944 pode incorporar um padrão microestruturado, tal como um holograma. Na área indicada pela chave 946, um revestimento de folha de estampagem a quente 942 foi aplicado por meios conhecidos à superfície da camada de ícone 932, selando as áreas em depressão dos elementos de ícone microestruturados. Na área indicada pela chave 950, a folha de estampagem a quente 942 foi aplicada sobre um ícone microestruturado contendo um material de preenchimento de ícone 948. Na área indicada pela chave 951, a folha de estampagem a quente 942 foi aplicada à camada de ícone 932 e, então, o material de revestimento de folha de estampagem a quente que cobria as áreas em depressão dos elementos de
135/169 ícone microestruturados foi removido. Meios adequados de remoção do material de revestimento de folha de estampagem a quente incluem, mas não estão limitados a um jato de alta pressão de um gás, um jato de alta pressão de água ou outro fluido, e perturbação mecânica e abrasão. Os elementos de ícone microestruturados que subseqüentemente podem ser opcionalmente preenchidos com um material de preenchimento de ícone 948, de modo que a aparência de microestruturas de ícone seja controlada pelo material de preenchimento de ícone 948 e a aparência de partes planas seja controlada pelo material de revestimento de folha de estampagem a quente. O material de preenchimento de ícone 948 pode ser opcionalmente revestido por pelo menos uma porção do revestimento de folha de estampagem a quente 942, conforme mostrado, ou ele pode ser aplicado de modo que preencha apenas as depressões de ícone (não mostradas).
A Fig. 3 9 (c) descreve várias modalidades de camada de ícone 932 que incorporam materiais de revestimento direcionais (952 e 962) que podem ser usados opcionalmente em combinação com os materiais de preenchimento de ícone 948. O primeiro revestimento direcional 952 é aplicado à camada de ícone 932 a partir da direção indicada pela seta 954. A deposição direcional de primeiro revestimento direcional 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. Um revestimento como esse pode prover um destaque visual de um lado de um elemento de ícone microestruturado, produzindo um efeito sombreado ou de ponto iluminado.
Na área indicada pela chave 958, dois revestimentos
136/169 direcionais são empregados. A seta 954 indica a direção de aplicação do primeiro revestimento direcional 954 que reveste as partes planas e os lados direitos dos elementos de ícone microestruturados nesta área. O segundo revestimento direcional 962 é aplicado a partir da direção indicada pela seta 960, e reveste os lados esquerdos dos elementos de ícone microestruturados. Os primeiro e segundo revestimentos 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 aplicadas a partir de direções similares. Por exemplo, se o primeiro revestimento direcional 952 for de prata e for aplicado a partir da direção mostrada pela seta 954, e se o segundo revestimento direcional 962 for de ouro e for aplicado a partir da direção mostrada pela seta 960, então, os lados direitos dos elementos de ícone microestruturados parecerão de prata e seus lados esquerdos parecerão de ouro, enquanto seus centros permanecerão não revestidos e poderão parecer transparentes. Como outro exemplo: as condições do exemplo prévio, exceto pela prata ser aplicada no ângulo mostrado pela seta 954 e o ouro ser aplicado a partir da mesma direção geral, em um ângulo que é dez graus mais próximo da normal da superfície de camada de ícone geral 932. O ouro então revestirá os mesmos lados dos elementos de ícone que a prata, mas o ouro revestirá mais alto o lado direito ou sobre o centro do ícone. O elemento de ícone resultante parecerá ter um lado direito prateado que se mesclará com uma cor dourada em direção ao topo do elemento de ícone (conforme desenhado). Muitas outras dessas combinações e
137/169 variações 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 ícone microestruturados têm dois revestimentos direcionais, um primeiro revestimento direcional 952 e um segundo revestimento direcional 962 e, então, são preenchidos com o material de preenchimento de ícone 948. O material de preenchimento de ícone opcionalmente pode ser adicionado a qualquer um dos elementos de ícone microestruturados revestidos de qualquer parte desta figura em que não seja já mostrado, incluindo as áreas 936 e 938 da Fig. 39(a) e a área 956 da Fig. 39 (c) .
A Fig. 40 (a) ilustra o uso de um material de revestimento padronizado 967 como um meio para a criação de elementos de imagem de ícone. O material de revestimento padronizado 967 é provido sobre um substrato 966 ou um substrato transparente 966, a referida padronização incorporando regiões de material de revestimento 968 de uma espessura selecionada e regiões de material de revestimento 969 tendo uma espessura menor ou regiões sem material de revestimento 970 ou ambas. As diferentes espessuras de material de revestimento - espessura plena (968), espessura parcial (969) e espessura nula (970) (ou a ausência de material de revestimento) - podem ser padronizadas para representação de uma informação de imagem de ícone como um elemento em um sistema de magnificação de moiré. O material de revestimento de espessura plena ou o material de revestimento de espessura nula podem ser usados para a formação dos padrões de objeto dos elementos de ícone. A
Fig. 40 (b) ilustra uma vista plana 972 do uso de elementos
138/169 de ícone de espessura plena para a formação de padrões de objeto (letras e números) contra um fundo 976 formado por um material de revestimento de espessura nula ou de espessura parcial. Uma vez que os padrões de objeto dos elementos de ícone mostrados na vista plana 972 são formados pela presença de material de revestimento 967, a imagem de ícone é chamada uma imagem de ícone positiva. A Fig. 40c apresenta uma vista plana 978 de uma imagem de ícone negativa, onde o fundo é formado pelo material de revestimento de espessura plena 982 e os padrões de objeto são formados pelo material de revestimento de espessura parcial ou nula 980. As regiões de material de revestimento de espessura parcial 969 podem ser usadas para a criação de padrões de escala de cinza, onde o efeito ótico do material de revestimento 967 provê um efeito de intensidade modificada ou reduzida, dependendo da natureza do material de revestimento.
A padronização do material de revestimento 967 pode ser realizada por qualquer um dos métodos previamente descritos com respeito à Fig. 38. As regiões de material de revestimento de espessura parcial podem ser criadas por uma etapa adicional de mascaramento e ataque químico, ou por ataque químico do revestimento de espessura plena no padrão das regiões de espessura parcial, então, realizando-se um segundo revestimento do material de revestimento 967 para a deposição de uma camada de espessura parcial sobre ao substrato inteiro 966 ou o substrato transparente 966, então opcionalmente mascarando-se e atacando-se quimicamente uma vez adicional para a produção de regiões de espessura nula 970.
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As camadas de material de revestimento adicionais
podem ser opcionalmente adicionadas ao material de revestimento padronizado 967. Os exemplos incluem, mas não estão limitados a uma metalização por deposição a vácuo, revestimentos pigmentados ou tingidos, ou qualquer um daqueles listados previamente na seção de Definições deste documento. Exemplo: essas camadas podem ser aplicadas diretamente, laminadas, estampadas a quente, revestidas ou providas de outra forma. A aplicação dessas camadas adicionais pode prover um benefício de alteração da aparência das regiões de material de revestimento de espessura parcial 969 e das regiões de material de revestimento de espessura nula (ausente) 970.
As Fig. 41 (a, b) ilustram duas modalidades de um sistema de magnificação de moiré em duas partes que pode ser usado como um sistema de autenticação de tranca e chave no qual o arranjo de microlente é uma peça em separado que atua como uma chave para destravar a informação na peça de arranjo de ícone. Na Fig. 41 (a) , um substrato transparente opcional 984 porta microlentes 986 feitas a partir de um material de transmissão de luz 988 que pode ser diferente ou o mesmo que o material usado para a formação do substrato transparente opcional 984. A espessura total da folha de lente 1000, que incorpora as microlentes 986 mais o substrato opcional 984, é menor do que o comprimento focal 1004 das microlentes 986.
A folha de lente 1000 não é permanentemente afixada à folha de ícone 10 02, mas é uma peça livre e separada que pode ser usada como um dispositivo de autenticação para a folha de ícone 1002. Quando usada como um dispositivo de
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conterá um filme fino de ar, ou o espaço 992 opcionalmente pode ser preenchido com água, glicerina ou outro fluido para a provisão de um acoplamento ótico ou mecânico entre a folha de lente 1000 e a folha de ícone 1002.
A folha de ícone 1002, que incorpora o substrato transparente opcional 990, a camada de ícone 994 e os elementos de ícone 996 (mostrados aqui opcionalmente preenchidos com um material de preenchimento de ícone 997), é disposta com a camada de ícone na superfície mais distante da folha de lente 1000. A espessura total de folha de ícone 1002 mais a folha de lente 1000 é projetada para ser substancialmente igual ao comprimento focal 1004 das microlentes 986. Quando a folha de lente 1000 é colocada substancialmente em proximidade, por exemplo, em contato com a folha de ícone 1002, com ou sem um fluido de acoplamento, o ponto focal 998 das microlentes 986 deve ficar em algum lugar dentro ou próximo da camada de ícone
994. A posição ótima do ponto focal 998 é na ou
ligeiramente abaixo da superfície de funde > da camada de
ícone 994.
Um sistema formado de acordo com as modalidades da
Fig. 41(a) pode ser usado como um dispositivo antifalsificação, de autenticação ou de segurança. Por exemplo, a camada de ícone 994 da folha de ícone 1002 pode ser afixada, aderida ou permanentemente presa de outra forma a ou incorporada em um objeto ou documento no momento da fabricação, criação original, embalagem ou distribuição. A
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folha de ícone 1002 em si não precisa ter quaisquer recursos de distinção visíveis. Na prática, os elementos de ícone 996 serão muito pequenos, da ordem de uns poucos microns a umas poucas dezenas de microns de dimensão, e efetivamente será invisível ao olho não auxiliado. Uma impressão ou formação de imagem convencional adicional pode ser provida ou afixada à folha de ícone 1002, se desejado.
Um exemplo dessa formação de imagem adicional podería ser a fotografia de uma pessoa para identificação, de modo que a folha de ícone funcione como um fundo para a fotografia. A folha de ícone 1002 e, por associação, o objeto ao qual ela é afixada, pode ser autenticado pela colocação de uma folha de lente 1000 apropriadamente escalonada substancialmente em contato com a folha de ícone 1002 e rodando-se a folha de lente 1000 em seu plano, até as lentes e os elementos de ícone 996 se alinharem suficientemente para a formação de uma imagem sintética dos elementos de ícone 996. (Uma folha de lente apropriadamente escalonada é uma folha de lente na qual o arranjo de elementos de focalização tem uma simetria rotativa e um período de repetição substancialmente combinando com aqueles do arranjo de elementos de ícone 996 na folha de ícone 1002, com uma relação de repetição de ícone / lente projetada para a obtenção do efeito ótico selecionado [SuperDeep, Deep, Motion, Float, SuperFloat, Levitate, 3-D, combinações dos mesmos, etc.]).
A Fig. 41(b) ilustra uma modalidade alternativa deste aspecto da invenção. Nesta figura, a folha de lente 1010 inclui ser monolítica, consistindo em um material único incluindo as microlentes 1008 em sua superfície superior e
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uma espessura adicional opcional de material 1006 para a provisão de um espaçamento ótico. A folha de lente 1000 da Fig. 41 (a) também pode ser formada desta maneira, se a folha de lente 1000 não incluir o substrato transparente opcional 984. Da mesma forma, a folha de lente 1010 da fig. 41 (b) pode ser formada usando-se um substrato transparente e uma camada de microlente, conforme mostrado na Fig. 41 (a) . As duas estruturas alternativas para as folhas de lente 1000 e 1010 são mostradas para completitude - a folha de 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 seja geralmente uma proporção maior do comprimento focal 1024 de microlente 1008, por causa das diferenças na folha de ícone 1014, se comparada com a folha de ícone 1002. A folha de ícone 1014 incorpora uma superfície portando elementos de ícone 102 0 que opcionalmente podem ser preenchidos com um material de preenchimento de ícone 997. Em nome da completitude, a folha de ícone 1014 é mostrada como sendo monolítica, sem uma camada de ícone em separado e uma camada de substrato, mas a folha de ícone 1014 alternativamente pode ser formada da maneira da folha de ícone 1002, com um substrato e uma camada de ícone afixada. Da mesma maneira, a folha de ícone 1002 pode ser formada de acordo com a estrutura da folha de ícone 1014 como uma folha monolítica.
As diferenças funcionais entre a folha de ícone 1014 e
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a folha de ícone 1002 são que a primeira tem seus elementos de ícone na superfície mais próxima da folha de lente 1010, enquanto a última tem seus elementos de ícone na superfície mais distante da folha de lente 1000. Além disso, uma vez que os elementos de ícone 1020 de folha de ícone 1014 estão em sua superfície superior, o material 1018 que fica abaixo dos elementos de ícone 1020 não precisa ser transparente, independentemente de a folha de ícone 1014 ser monolítica ou ter a estrutura da folha de ícone 1002, com uma camada de ícone e um substrato. O substrato 9 90 de folha de ícone 1002 não precisa ser substancialmente transparente, uma vez que a luz deve passar através do substrato 990, de modo que as lentes 986 formem uma imagem dos elementos de ícone 996.
Um material de revestimento opcional corpo tubular 1016 pode ser provido sobre os elementos de ícone 1020 da folha de ícone 1014. Um material de revestimento 1016 pode ser desejável para a provisão de autenticação ótica ou não de contato da folha de ícone por meios diferentes do uso da folha de lente 1010. A camada de revestimento 1016 pode incluir outros recursos óticos, tal como uma estrutura holográfica ou difrativa. Os elementos de ícone de ambas a folha de ícone 1002 e a folha de ícone 1014 podem assumir qualquer forma, incluindo qualquer uma das modalidades de elemento de ícone ensinadas aqui.
Como foi o caso para a modalidade da Fig. 41 (a), a folha de lente 1014 da modalidade da Fig. 41 (b) não é permanentemente afixada à folha de ícone 1014, mas é uma peça livre e separada que pode ser usada como um dispositivo de autenticação para a folha de ícone 1014. Quando usada como um dispositivo de autenticação, a folha
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Ui
de lente 1010 é colocada em contato ou grande proximidade com a superfície da folha de ícone 1014. O espaço 1012 entre as duas folhas, em geral, conterá um filme fino de ar, ou o espaço 1012 opcionalmente poderá ser preenchido com água, glicerina, o outro fluido, para a provisão de um acoplamento ótico ou mecânico entre a folha de lente 1010 e a folha de ícone 1014.
A espessura total de folha de ícone 1014 mais folha de lente 1010 é projetada para ser substancialmente igual ao comprimento focal 1024 das microlentes 1008. Quando a folha de lente 1010 é colocada substancialmente em contato com a folha de ícone 1014, com ou sem um fluido de acoplamento, o ponto focal 1022 das microlentes 1008 deve ficar em algum lugar dentro ou próximo dos elementos de ícone 1020. A posição ótima do ponto focal 1022 é na ou ligeiramente abaixo da extensão inferior dos elementos de ícone 1020.
Um sistema formado de acordo com a modalidade da Fig.
(a) pode ser usado como um dispositivo anti-falsificação e de autenticação. Por exemplo, a superfície inferior da folha de ícone 1014 pode ser afixada, aderida ou permanentemente presa de outra forma a ou incorporada em um objeto ou documento no momento da fabricação, criação original, embalagem ou distribuição. A folha de ícone 1014 em si não precisa ter quaisquer recursos de distinção visíveis. Na prática, os elementos de ícone 1020 serão muito pequenos, da ordem de uns poucos mícrons a umas poucas dezenas de mícrons de dimensão, e efetivamente será invisível ao olho não auxiliado. Uma impressão ou formação de imagem convencional adicional pode ser provida ou afixada à folha de ícone 1014, se desejado. Um exemplo
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dessa formação de imagem adicional podería ser a fotografia
de uma pessoa para identificação, de modo que a folha de
ícone funcione como um fundo para a fotografia. A folha de
ícone 1014 e, por associação, o obj eto ao qual ela é
afixada, pode ser autenticado pela colocação de uma folha de lente 1010 apropriadamente escalonada substancialmente em contato com a folha de ícone 1014 e rodando-se a folha de lente 1010 em seu plano, até as lentes e os elementos de ícone 1020 se alinharem suficientemente para a formação de uma 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 (996 ou 1020, respectivamente) que formam imagens sintéticas diferentes que podem ser lidas ou autenticadas em ângulos de rotação de folha de lente diferentes (tal como um padrão de ícone que produz uma imagem sintética de magnificação máxima em um ângulo de rotação de folha de lente de 0 grau e um segundo padrão de ícone que produz uma imagem sintética de magnificação máxima em um ângulo de rotação de lente de folha de 3 0 graus) , um período de repetição de lente diferente, uma geometria de arranjo de lente e ícone diferente (tal como um conjunto de arranjo tendo uma geometria hexagonal e um segundo conjunto de arranjo tendo uma geometria quadrada), e combinações dos mesmos.
Um exemplo de um método de autenticação de período de lente diferente é uma folha de ícone que incorpora um padrão de elemento de ícone que produz uma imagem de Deep quando magnificada sinteticamente por uma folha de lente tendo um período de repetição de 3 0 mícrons e também incorporando um segundo padrão de elemento de ícone que
146/169 produz uma imagem de Float, quando
sinteticamente por uma folha de lente tendo um período de repetição de 45 mícrons. 0 segundo padrão de elemento de ícone opcionalmente pode ser autenticado em um ângulo de rotação diferente do primeiro padrão de elemento de ícone.
Os materiais tendo múltiplos padrões de ícone podem incorporar um conjunto de informação que pode ser revelado por chaves adicionais (folhas de lente, cada uma, combinadas com a escala elemento de de suas respectivas repetições de múltiplos padrões de ícone também podem ser providos em camadas de ícone diferentes requerendo elementos de tendo comprimentos focais diferentes para a formação de imagens óticas sintéticas visíveis a partir de camadas de ícone diferentes.
é referida como um método de 'decodificador a úmido' e um de uma informação encoberta em um sistema de magnificação de moiré
1026 da presente ser subseqüentemente decodificada ou revelada através do uso de uma folha de lente de autenticação encoberta 1040. Nesta figura, o sistema de magnificação 1026 incluindo as microlentes 1028 e a camada de ícone 1030, incorpora padrões de ícone encobertos 1034 em ou sobre a camada de ícone 1030. A camada de ícone 1030 opcionalmente também pode incluir padrões de ícone evidentes 1032. O sistema de magnificação 1026 é projetado para produzir uma imagem sintética visível evidentemente 1038 de padrões de ícone evidentes 1032, conforme foi ensinado previamente. Em contraste, o período de repetição e/ou a simetria de
147/169
4Se>
rotação dos padrões de ícone encobertos 1034 são propositadamente projetados de modo a não produzirem imagens sintéticas visíveis evidentemente, quando vistos por meio
Por exemplo, o período de repetição de ícone encobertos
1034 pode ser projetado para ser substancialmente diferente do período de repetição das microlentes 1028 ;
o período de
1034 pode ser projetado para ser de 37 mícrons, enquanto o período de microlente 1028 pode ser projetado para ser de mícrons. Esta relação de escala de ícone para lente (de em torno de 1,156) criará uma imagem sintética Float do padrão de ícone encoberto 1034 tendo um período de em torno de 205 mícrons. Os recursos de uma imagem sintética encoberta deste tamanho são essencialmente invisíveis ao pode ser escolhido para produzir uma imagem sintética Deep de período equivalente com uma relação de escala de ícone para lente de em torno de
0,865.
Para um dado período de repetição de microlente, o período encobertos pode ser projetado para produzir imagens sintéticas tendo qualquer de Unison, incluindo, mas não limitando, SuperDeep, Deep,
Motion, Float, SuperFloat,
Morph). As dimensões específicas apresentadas aqui representam apenas um exemplo único do
Como outro exemplo, a simetria rotativa dos padrões de ícone encobertos 1034 pode ser projetada para ser substancialmente diferente daquela das microlentes 1028.
Neste exemplo, nós assumimos que ambas as microlentes 1028
148/169 e os padrões de ícone encobertos 1034 são dispostos em um arranjo hexagonal, mas a orientação do arranjo de padrões de ícone encobertos 1034 é rodada graus a partir daquela do arranjo de microlentes 1028.
Este desalinhamento dos dois arranjos também impedirá a formação de uma imagem sintética visível evidentemente dos padrões de ícone encobertos
1034. Ainda outro método de prevenção da formação padrão de ícone encoberto
1034 é dispor as microlentes 1028 em uma geometria de arranjo, tal como hexagonal, enquanto os padrões de ícone encobertos 1034 são dispostos em uma geometria de arranjo diferente, tal como quadrada.
Os padrões de ícone encobertos
1034 podem ser revelados pela formação de uma imagem sintética com uma folha de encoberta adicional, de elemento em separado 1040, que é colocada próxima ou substancialmente em contato com as microlentes 1028 do
1026, com um material de
acoplamento ótico 1044 preenchendo os espaços entre eles. 0 material de acoplamento ótico preferencialmente é um líquido, tal como glicerina ou xarope de milho, que tem um índice de refração que é similar aos índices de refração do material 1052 que forma a folha de lente de autenticação encoberta e o material 1050 que forma as lentes de sistema de magnificação 1028. O material de acoplamento tem a função de neutralizar parcial ou plenamente a potência de focalização das lentes 1028 pela imersão delas em um meio que tem um índice podem ser usados géis (incluindo de refração similar. Outros materiais que para a realização desta função incluem gelatinas), elastômeros e adesivos
149/169 sensíveis à pressão.
As propriedades da folha de lente de autenticação encoberta 1040, incluindo sua geometria de arranjo, período de repetição e comprimento focal de microlente, são projetadas para coordenação com a geometria de arranjo e o período de repetição dos padrões de ícone encobertos 1034 e a distância total a partir das lentes de folha de lente de autenticação encoberta 1042 e o plano de ícone 1030.
Na prática, uma quantidade pequena desse fluido, tal como glicerina, é colocada na superfície das lentes de sistema de magnificação 1028 e a superfície plana da folha de lente de autenticação encoberta 1040 é colocada em contato com o fluido e pressionada substancialmente para contato com as lentes 1028. A folha de lente de autenticação encoberta 1040 então é rodada em seu plano para alinhar substancialmente a orientação do arranjo de microlentes 1042 com a orientação do arranjo de padrões de ícone encobertos 1034. Conforme o alinhamento é aproximado, a imagem sintética 1048 de padrão de ícone encoberto 1034 se torna magnificada suficientemente para ser distinguida a olho nu, atingindo uma magnificação máxima na posição em que os dois arranjos têm orientações substancialmente idênticas.
Uma modalidade alternativa é formar a folha de lente de autenticação encoberta 104 0 como um rótulo ou uma fita sensível à pressão que pode ser aplicado à superfície das lentes 1028. Nesta modalidade, a função do material de acoplamento ótico 1044 é realizada por um adesivo sensível à pressão substancialmente transparente aplicado à superfície plana da folha de lente de autenticação
150/169 encoberta 1040. Um método de alinhamento da folha de lente de autenticação encoberta 1040 com a orientação do padrão de ícone encoberto 1034 é desejável, tal como por padrões de alinhamento impressos ou bordas orientadas do sistema de magnificação 1026 para que a borda da folha de lente de autenticação encoberta 1040 possa ser combinada no momento da aplicação.
Ainda outra estrutura alternativa para um método de 'decodificador a úmido' e sistema é incorporar os padrões de ícone encobertos 1034 em uma segunda camada de ícone.
Esta segunda camada de ícone pode ser mais próxima das lentes 1028 ou mais distante das lentes 1028 do que a primeira camada de ícone 1030. O comprimento focal e a espessura da folha de lente de autenticação encoberta 1040 então são projetados para fazerem com que seu ponto focal caia na segunda camada de ícone, quando a folha de lente de autenticação encoberta 1040 for aplicada às lentes 1028 com o material de acoplamento ótico 1044. Nesta modalidade, as propriedades de arranjo dos padrões de ícone encobertos 1034 podem ser as mesmas que aquelas dos padrões de ícone evidentes, desde que a posição dos segundo plano de ícone não permita que as lentes 1028 formem uma imagem evidente distinguível dos padrões de ícone encobertos 1034.
A modalidade da Fig. 43 é referida como um método de 'decodificador uma informação que pode ser decodificado ou revelado através do uso de uma folha de lente de encoberta 1064.
Nesta figura, o sistema de magnificação
1054, incluindo as microlentes
1056 e a camada de ícone
151/169
1058, incorpora os padrões de ícone encobertos 1060 em ou :i sobre a camada de ícone 1058. A camada de ícone 1058 também pode incluir, opcionalmente, os padrões de ícone evidentes 1059. O microlentes 1056 opcionalmente pode ser projetado para produzir uma imagem sintética visível evidentemente dos padrões de ícone evidentes 1059, conforme foi previamente ensinado. Em contraste, o período de repetição e/ou a simetria de rotação dos padrões de ícone encobertos 106 0 são propositadamente projetados de modo a não produzirem imagens sintéticas visíveis evidentemente, quando vistos por meio das microlentes 1056.
Por exemplo, o período de repetição dos padrões de ícone encobertos 1060 pode ser projetado para ser substancialmente diferente do período de repetição das microlentes 1056; o período de padrão de ícone encoberto 1060 pode ser projetado para ser de 28,071 mícrons, enquanto o período de microlente 1056 pode ser projetado para ser de 28,000 mícrons. Esta relação de escala de ícone para lente (de em torno de 1,00255) criará uma imagem sintética flutuante 1063 (os padrões de ícone encobertos 1060) tendo um período de em torno de 392 mícrons. Os recursos de uma imagem sintética encoberta deste tamanho são essencialmente invisíveis a olho nu. (O período de ícone encoberto alternativamente pode ser escolhido para produzir uma imagem sintética Deep de período equivalente com uma relação de escala de ícone para lente de em torno de 0,99746. Para um dado período de repetição de microlente, o período de repetição dos ícones encobertos pode ser projetado para produzir imagens sintéticas tendo qualquer efeito de magnificação de moiré de Unison,
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incluindo, mas não limitando, SuperDeep, Deep, Motion,
Float, SuperFloat, Morph). As dimensões específicas apresentadas aqui representam apenas um exemplo único do contínuo de dimensões que podem ser escolhidas.
Como outro exemplo, a simetria rotativa dos padrões de ícone encobertos 1060 pode ser projetada para ser substancialmente diferente daquela das microlentes 1056.
Neste exemplo, nós assumimos que ambas as microlentes 1056 de ícone encobertos 1060 é rodada graus a partir daquela
Este desalinhamento dos dois arranjos também impedirá a formação de uma imagem sintética visível evidentemente dos padrões de ícone encobertos
1060. Ainda, outro método de prevenção da formação das imagens sintéticas de padrão de ícone encoberto
1060 é dispor as microlentes 1056 em uma geometria de arranjo, tal como hexagonal, enquanto os padrões de ícone encobertos 1060 são dispostos em uma geometria de arranjo diferente, tal como quadrada.
As imagens sintéticas encobertas
1063 podem ser tornadas visíveis pela formação de uma segunda imagem sintética por meio de uma folha de lente encoberta adicional, de elemento em separado, 1064, que é com as microlentes sem o uso de um material de acoplamento ótico preenchendo o espaço 1056 entre eles.
espaço 1065 é preenchido com ar, vácuo ou qualquer outro gás que permeie o ambiente externo do sistema de magnificação 1054.
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As propriedades da folha de lente de autenticação/
encoberta 1064, incluindo sua geometria de arranjo, período de repetição e comprimento focal de microlente, são projetadas para coordenação com a geometria de arranjo e o período de repetição das imagens sintéticas encobertas 1063 e a distância total a partir das lentes de folha de lente de autenticação encoberta 1066 e a posição das imagens sintéticas encobertas 1063, conforme elas forem projetadas para o material 1070 que forma a folha de lente de autenticação encoberta 1064.
Na prática, a folha de lente de autenticação encoberta 1064 é colocada em contato com as lentes de magnificação 1056. A folha de lente de autenticação encoberta 1064 então é rodada em seu plano para se alinhar substancialmente a orientação do arranjo de microlentes 1066 com a orientação do arranjo de imagens sintéticas encobertas 1063. Conforme
o alinhamento é aproximado, as imagens sintéticas
encobertas 1063 formam uma segunda imagem sintética 1068
que se torna magnificada suficientemente para ser
distinguida a olho nu, atingindo uma magnificação máxima na posição em que os dois arranjos têm orientações substancialmente idênticas.
Uma modalidade alternativa é formar a folha de lente de autenticação encoberta 1064 como um rótulo ou uma fita sensível à pressão que pode ser aplicado à superfície das lentes 1056. Nesta modalidade, um adesivo sensível à pressão substancialmente transparente muito fino (substancialmente menor do que a altura das microlentes 1056) (não mostrado na figura) pode ser aplicado à superfície plana inteira da folha de lente de autenticação
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encoberta 1064 ou um adesivo sensível à pressão padronizado (não mostrado na figura) pode ser aplicado a esta superfície. No primeiro caso, a aplicação da folha de lente de autenticação encoberta revestida com um adesivo sensível à pressão substancialmente transparente muito fino ao sistema de magnificação 1056 fará com que o adesivo contate os topos das lentes 1056, sem preenchimento do espaço 1065 e obscurecendo os lados das lentes, desse modo preservando o espaço de ar que permite que as lentes 1056 formem as imagens sintéticas encobertas 1063. No segundo caso, a folha de lente de autenticação encoberta 1064 manterá um espaço não preenchido 1065 naquelas áreas em que não há um adesivo. Um método de alinhamento da folha de lente de autenticação encoberta 1064 com a orientação do padrão de ícone encoberto 10 6 0 é desejável, tal como por padrões de alinhamento impressos ou bordas orientadas do sistema de magnificação 1056 para que a borda da folha de lente de autenticação encoberta 1064 possa ser combinada no momento da aplicação.
Ainda outra estrutura alternativa para um método de 'decodificador a seco e sistema é incorporar os padrões de ícone encobertos 1060 em uma segunda camada de ícone. Esta segunda camada de ícone pode ser mais próxima das lentes 1056 ou mais distante das lentes 1056 do que a primeira camada de ícone 1058, em qualquer localização que permita que as lentes 105 6 formem uma imagem real ou virtual de ícones encobertos 1060. 0 comprimento focal e a espessura da folha de lente de autenticação encoberta 1064 então são projetados para fazerem com que seu ponto focal caia na localização da imagem sintética encoberta pelas lentes
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de uma informação é ilustrado
HydroUnison utilizem os sistema de cunhamos o termo para sistemas de magnificação de moiré de HydroUnison que , um
1078 incorpora um ícone 1082 e ser contíguo arranjo de microlentes
108 0, uma camada de um espaçador ótico com as microlentes de ícone 1084.
substancialmente
1081 entre eles, que pode
1080, a camada de ícone camada de ícone
A espessura maior do que quando elas vácuo. Pode ser visto que da camada de ar 1090 a severamente distinguível.
A Fig.
do ícone 1082.
partir borrada (b) das
1082 incorpora os padrões espaçador ótico 1081 é o comprimento focal 1086 das estiverem em ar, os focos de
A projeção de imagem microlentes 1080, fora ilustra de foco, o efeito sem de adequado 1092, (Imersão é uma situação relativa desde que fique maior lentes outro gás ou ar 1088 de ícone 1084 e sintética em portanto, é uma imagem tal como água.
o fluido 1092 sobre as microlentes 108 0 em do que a altura central 1091 uma camada que seja das lentes 1080, vista do sistema as de magnificação de moiré de HydroUnison 1078 pode mudar
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comprimento focal das microlentes 1080. Neste exemplo, õi aumento do índice de refração do meio fora do sistema aumenta o comprimento focal das microlentes
1080. A espessura do escolhida para levar os
1092 para a ou condições, as sintéticas bem parece estado sistema próximos da camada de ícone 1082. Sob estas microlentes 1080 podem projetar imagens focalizadas 1095 dos padrões de ícone 1084.
HydroUnison de acordo com esta modalidade não ter uma imagem distinta seco, com as lentes umedecidas (imersas) com aparece. Este efeito é imagem sintética for uma / Deep ou uma imagem
HydroUnison seca, quando visto em seu
1080 no ar.
um líquido igual ao uma imagem
Quando tendo índice as um do lentes índice fluido são de de sintética subitamente particularmente dramático, se a combinação de uma imagem de Float de SuperDeep. Conforme o sistema imagem sintética desvanece e desaparece.
deste índice que projeto de um sistema HydroUnison efeito, quando imerso em um fluido de refração selecionado, é realizado espessura do espaçador para
1092 ao se ótico produção tendo um fazer com
1081 sej a aproximadamente igual ao comprimento focal 1094 de microlente 1080 imersa em fluido 1092 para uma dada escolha de fluido 1092. Um fluido 1092 conveniente é água, com um índice de refração típico de em torno de 1,33. Embora o sistema de magnificação de moiré de HydroUnison 1078 possa não ser um sistema ótico de lente fina, a Fórmula de fabricante de lente de projeto de sistema de lente fina
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3S?Q.
pode ser usada para se encontrar uma espessura de projetcT. acurada adequadamente do espaçador ótico 1081 para um dado fluido de imersão escolhido 1092.
A fórmula de fabricante de lente é:
1/f = (ni ente n0) (1/Ri - 1/R2)
No qual:
f = o comprimento focal da lente, quando imersa em um meio de índice 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 focal das lentes 1080 é interno ao sistema de magnificação de moiré de HydroUnison 1078, a única curvatura que afeta o comprimento focal é a primeira curvatura, Rx - a segunda curvatura, R2, pode ser tratada como uma superfície plana com um raio infinito, reduzindose o raio 1/R2 a zero. A fórmula de fabricante de lente então é simplificada para:
1/f = (niente — no) /Ri OU f = Rl/ (niente “ Uq)
Para o caso de uma lente em ar, nlente = 1,487 e n0 = nar = 1, 000 :
far = Ri/(1,487 - 1,000) = R!/0,487 = 2,053 Ri
Para o caso de uma lente imersa em água, niente = 1,487 e Hq = nH2o = 1,333:
fH20 = Ri/(1,487 - 1,333) = Ri/0,487 = 6,494 Rx
Então, o comprimento focal imerso em água das lentes 1080 é encontrado como sendo aproximadamente maior do que o comprimento focal em ar das lentes 1080 por um fator de: fH20 / far = (6,494 RJ / (2,053 RJ = 3,163
- :
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Por exemplo, se uma dada microlente 108 0 formada a ;.· partir de um material tendo um índice de refração de 1,487 tiver um comprimento focal em ar 1086 de 23 mícrons, então, aquela microlente 1080 terá um comprimento focal aproximado de 23 x 3,163 = 72,7 mícrons, quando imersa em água.
Outros fluidos tendo um índice de refração similar ao podem ser usados para revelação da imagem oculta, com a efetividade do fluido em particular dependendo, em parte, de quão proximamente seu índice de refração combina com aquele do índice de refração de fluido de imersão selecionado 1092. Por exemplo, álcool etílico tem um índice de refração de em torno de 1,36. 0 comprimento focal das lentes no exemplo acima seria de 88,2 mícrons, quando imersas em álcool etílico, de modo que a imagem sintética 1095 estaria ligeiramente fora de foco se o espaçador ótico 1081 fosse projetado com uma espessura de em torno de 73 mícrons, correspondente a um fluido de imersão selecionado 1092 tendo o índice de refração de água.
A modalidade das Fig. 44(a, b) pode ser usada para uma variedade de aplicações, incluindo, mas não se limitando, a autenticação de artigos portando um laminado de filme de sistema HydroUnison, um rótulo, um remendo, um fio, um selo, uma estampa, ou um adesivo, tais como bilhetes para eventos, bilhetes de loteria, carteiras de ID, vistos, passaportes, carteiras de motorista, documentos do governo, certidões de nascimento, instrumentos negociáveis, cheques de viagem, cheques bancários, papel-moeda, fichas de apostas, artigos manufaturados, e outros artigos associados e similares. Os sistemas HydroUnison também podem ser
159/169 usados para a provisão de decoração, novidade e umidade
indicando a utilidade de artigos, documentos e artigos manufaturados.
Outras modalidades de sistemas de magnificação de moiré Unison, conforme ensinado previamente aqui, também são indicadores de umidade - imergir as lentes destes sistemas Unison em um fluido geralmente impedirá os materiais de formar uma imagem sintética. A imagem sintética retorna quando o líquido for seco ou removido.
1.0 A modalidade das Fig. 44 (a, b) ainda pode ser estendida para prover um sistema HydroUnison de imagem múltipla 1096 que pode apresentar duas ou mais imagens sintéticas de magnificação de moiré de Unison diferentes, na mesma cor ou em cores diferentes, quando as microlentes de HydroUnison 1098 forem imersas em meios diferentes (1112, 1120, 1128). O exemplo apresentado nas Fig. 45 (a a
c) ilustra um sistema HydroUnison 1096 que pode produzir três imagens sintéticas diferentes (1114, 1126, 1134) . A primeira imagem sintética é produzida quando as lentes
0 estão em um meio 1112 de ar, vácuo ou outro gás ,· a segunda imagem sintética é produzida quando as lentes estão imersas em água 1120 ou outro líquido com um índice de refração da ordem de em torno de 1,33; e a terceira imagem sintética é produzida quando as lentes estão imersas em um meio 1128 que tem um índice de refração de em torno de 1,418 (tal como uma mistura uniforme de glicerina a 62% em volume e água a 38% em volume).
Cada uma destas três imagens sintéticas pode ser da mesma cor, padrão e tipo de efeito Unison que as outras, ou elas podem ser diferentes das outras na cor, no padrão e no
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efeito Unison. Embora o tipo, a cor e o padrão de imagem sintética de Unison possam ser os mesmos para algumas ou todas as imagens sintéticas produzidas por um sistema HydroUnison, é importante notar que a magnitude dos efeitos de profundidade Unison (SuperDeep, Deep, Float, Superfloat, Levitate), isto é, a altura aparente das imagens de float e a profundidade das imagens de Deep, é proporcional o número f das microlentes 1112. A imersão das microlentes 1098 em meios tendo índices de refração diferentes muda o número f das- microlentes 1098 e proporcionalmente amplifica a magnitude dos efeitos de profundidade de Unison nas imagens sintéticas respectivamente produzidas.
O sistema de magnificação de moiré HydroUnison 1096 incorpora as microlentes 1098, o primeiro espaçador ótico 1100 separando as microlentes 1098 da primeira camada de ícone 1102, a primeira camada de ícone 1102 portando primeiros padrões de ícone 1117, um segundo espaçador ótico 1104 separando a primeira camada de ícone 1102 da segunda camada de ícone 1106, a segunda camada de ícone 1106 portando segundos padrões de ícone 1119, um terceiro espaçador ótico 1108 separando a segunda camada de ícone 1106 da terceira camada de ícone 1110 e a terceira camada de ícone 1110 portando os terceiros padrões de ícone 1111.
A Fig. 45(a) ilustra a função de um sistema HydroUnison de imagem múltipla de exemplo 1096. Quando as microlentes 1098 são imersas em um meio que tem um índice substancialmente igual a 1,000 (tal como vácuo, ar e a maioria dos gases), as microlentes 1098 têm um comprimento focal 1116 que coloca seus pontos focais 1118 na ou próximos da primeira camada de ícone 1102. A camada de
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Μ4
ícone 1102 pode ser omitida, mas, caso presente, e caso porte os padrões de ícone adequados 1117 na relação geométrica correta com as microlentes 1098 (conforme foi ensinado em relação às várias modalidades da presente invenção), então, as microlentes 1098 projetarão uma imagem sintética 1114 do primeiro padrão de ícone 1117.
Na Fig. 45(b), as microlentes 1098 são mostradas imersas em um líquido 112 0 que tem um índice de refração aproximadamente de 1,33, tal como água. O comprimento focal imerso em fluido 1122 das microlentes 1098 agora é mais do que três vezes maior do que o comprimento focal em ar 1116 das microlentes 1098. O ponto focal imerso em água 1124 agora está aproximadamente na profundidade da segunda camada de ícone 1106 e as microlentes 1098 podem formar uma imagem sintética 1126 dos segundos padrões de ícone 1119.
A função do sistema -de magnificação de moiré HydroUnison de imagem múltipla de exemplo 1096, quando as microlentes 1098 estão imersas em um fluido 1128 que tem um índice de refração de 1,418 é ilustrada na Fig. 45 (c) . Uma vez que o índice de refração do fluido de imersão 1128 é ainda mais próximo do índice de refração das microlentes 1098, seu comprimento focal 1130 é substancialmente maior em torno de 7,2 vezes maior do que o comprimento focal em ar 1116. O novo ponto focal 1132 agora está aproximadamente na profundidade da terceira camada de ícone 1110, e as microlentes 1098 podem formar uma imagem sintética 1134 dos terceiros padrões de ícone 1111.
Infinitamente muitas variações da modalidade das Fig. 45 (a a c) são claramente possíveis no escopo da presente invenção, incluindo a escolha do número de imagens
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sintéticas que podem ser projetadas, a cor e o tipo de imagem sintética, a presença ou a ausência de camadas de ícone específicas, a escolha de índice de refração de fluido de imersão, etc.
As aplicações da modalidade das Fig. 45(a a c) incluem, mas não estão limitadas a: itens de prêmio e promocionais, materiais de autenticação e segurança, dispositivos de j ogos, indicadores de umidade, dispositivos para a distinção de líquidos diferentes.
Outro efeito que pode ser obtido através do uso do sistema de magnificação da presente exposição é ilustrado na Fig. 46. O efeito permite que a imagem sintética vista por um observador mude conforme o ângulo azimutal relativo do observador mudar. As imagens mudando podem ser vistas em um cone de ângulos de visualização deslocados a partir da normal por uma quantidade selecionada. Quando o observador observa o sistema de magnificação de moiré Unison Encompass naquele cone de visualização oco, a imagem vista pode ser projetada para depender do ângulo azimutal em particular do observador em torno daquele cone oco. No topo da Fig. 46, o observador está observando o sistema de magnificação a partir do ponto de vista A, e partir daquele ponto de vista vê uma imagem sintética de uma letra maiúscula A . Se o observador se mover para um ponto de vista azimutal diferente, tal como um ponto de vista B mostrado no fundo da Fig. 46, então, poderá ver uma imagem sintética diferente, tal como a imagem de uma letra maiúscula B.
O método de realização do efeito também é ilustrado na Fig. 46 na esquerda superior e na direita inferior da figura. Quando o observador está observando o sistema de
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4(ο6>
magnificação a partir do ponto de vista A, as microlentes no sistema estão formando as imagens sintéticas a partir dos lados ícone, conforme mostrado na esquerda superior da figura.
Quando observador está observando o material partir do ponto de formando imagens sintéticas a partir do lado direito dos padrões de ícone, conforme mostrado na direita inferior da figura. Os elementos de geral, serão únicos para cada padrão de ícone, uma vez que cada padrão de ícone porta uma informação sobre múltiplas imagens sintéticas, conforme visto a partir de múltiplos pontos de vista.
A Fig. 47 ilustra os elementos de imagem específicos incorporados em um padrão de ícone representativo. Nesta figura, pode ser visto que os elementos de imagem na zona de ícone A serão visíveis a partir de uma faixa de altitudes a partir da direção de ponto de vista azimutal
A.
De modo similar, zona de ícone B será vista a partir da direção de ponto de
Note que não há elementos superior do padrão representaria uma vista B, e assim por diante.
b imagem na zona de ícone
de ícone (zona F) , de mot
área em branco na imagem
na sintética, que isto esquerda conforme visto a partir do ponto de vista de direção F.
Esta modalidade tem uma multiplicidade de usos. Os exemplos incluem: uma parece mudar a partir de ângulos azimutais diferentes, de modo que sempre se volte para ou acompanhe o observador; uma série de imagens conectadas que formam um filme ou uma animação pode ser apresentada; múltiplas páginas de texto ou
164/169 informação gráfica podem ser providas, de modo que o
observador vire as páginas ao rodar o material e o veja de posições azimutais diferentes; sinais de rua ou sinais de controle de tráfego que apresentam uma informação diferente para motoristas se aproximando deles a partir de direções diferentes; e muitas outras aplicações.
As Fig. 48 (a a f) ilustram um método preferido de criação de microestruturas de ícone preenchidas. Na Fig. 48(a), um substrato de filme (preferencialmente um filme de poliéster de calibre 92) porta um revestimento de um gel ou de um polímero líquido 15 02 (tal como o U107 da Lord Industries). Na Fig. 48(b), o revestimento de gel ou polímero líquido 1502 é colocado em contato com uma ferramenta de microestrutura de ícone 1504, tipicamente criada por eletroformação com níquel, e uma energia adequada (tal como uma irradiação com luz ultravioleta ou de feixe de elétrons) é aplicada, para se fazer com que o revestimento de gel ou polímero líquido 1502 polimerize e retenha o formato de microestrutura da ferramenta de microestrutura de ícone 1504. Quando a ferramenta de microestrutura de ícone 1504 é removida, Fig. 48c, a camada de ícone de revestimento polimerizado 1510 retém as impressões negativas da ferramenta de microestrutura de ícone, estas impressões negativas constituindo as microestruturas de ícone 1508 de camada de ícone 1510. A camada de ícone 1510 então é revestida com um material de preenchimento de ícone 1512, Fig. 48d, que preenche as microestruturas de ícone 1508. O material de preenchimento de ícone 1512 é removido da superfície de topo (conforme desenhado) da camada de ícone 1510 por meio de uma lâmina
165/169 raspadora 1514, que se move na direção da seta 1516. lâmina raspadora 1514 seletivamente remove o material
preenchimento de ícone 1512 da superfície superior plana da camada de ícone, enquanto o deixa atrás nas microestruturas de ícone 1508, conforme mostrado na Fig. 48f. O material de preenchimento de ícone 1520 remanescente nas microestruturas de ícone 1508 opcionalmente então é polimerizado pela aplicação de uma fonte de energia adequada (tal como uma irradiação com luz ultravioleta ou de feixe de elétrons).
Se o material de preenchimento de ícone 1512 for à base de solvente, a etapa de processo final poderá incluir o aquecimento para a retirada do solvente em excesso.
Os sistemas e dispositivos aqui têm muitos campos de uso e aplicações. Os exemplos incluem:
Aplicações de governo e defesa - sejam federais, estaduais ou estrangeiros (tais como passaportes, carteiras de ID, carteiras de motorista, vistos, certidões de nascimento, registros vitais, certificados de registro de eleitor, cédulas de votação, carteiras de seguro social, títulos, selos de alimentos, selos de postagem e selos de taxas);
papel-moeda - seja federal, estadual ou estrangeiro (tais como fios de segurança em papel-moeda, recursos em papel-moeda de polímero, e recursos em papel-moeda de papel);
documentos (tais como títulos, escrituras, licenças, diplomas e certificados),· instrumentos financeiros e negociáveis (tais como cheques bancários certificados, cheques corporativos,
166/169
cheques pessoais, comprovantes bancários, certificados de':<3 ações, cheques de viagem, ordens de pagamento, cartões de crédito, cartões de débito, cartões de caixa eletrônico, cartões de afinidade, cartões de telefone pré-pago e cartões de brinde);
informação confidencial (tais como scripts de filme, documentos legais, propriedade intelectual, registros médicos / registros hospitalares, formulários / blocos de receitas, e receitas secretas);
proteção de produto e marca, incluindo cuidados com tecidos e com a casa (tais como detergentes de lavagem, amaciantes de tecido, cuidados com a louça, limpadores domésticos, revestimentos de superfície, refrescantes de tecido, 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, absorventes higiênicos de proteção feminina, tampões e protetores de calcinha);
cuidados com o bebê e com a família (tais como fraldas para bebês, lenços úmidos de bebês e crianças de até 3 anos, babadores de bebê, forros para troca de fralda e cama, toalhas de papel, papel higiênico e lenço facial);
cuidados com a saúde (tais como cuidados orais, saúde e nutrição de animais de estimação, produtos farmacêuticos com receita, produtos farmacêuticos de venda não controlada, administração de remédios e cuidados pessoais com a saúde, vitaminas com receita e suplementos esportivos e nutricionais; óculos com receita e sem receita; dispositivos médicos e equipamentos vendidos para
167/169 hospitais, profissionais médicos e distribuidores médicos
implantáveis, 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 de loteria, cartões de jogo, fichas de cassino e itens para uso em ou com cassinos, rifas e apostas em corridas de
168/169 cavalos);
mobiliário e decoração de interiores (tais artigos 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 compra e comercialização) ;
marcação, rotulagem e acondicionamento de produto (tais como rótulos, etiquetas para mercadorias, etiquetas, fios, tiras de rasgar, invólucros externos, fixação de uma imagem à prova de violação aplicada a um produto de marca ou documento para autenticação ou aprimoramento, como camuflagem e como acompanhamento de bens).
Os materiais adequados para as modalidades descritas acima incluem uma ampla faixa de polímeros. Acrílicos, poliésteres acrilatados, uretanos acrilatados, polipropilenos, uretanos e poliésteres têm propriedades óticas e mecânicas adequadas para as microlentes e os elementos de ícone microestruturados.
Os materiais adequados para o filme de substrato opcional incluem a maioria dos filmes de polímero comercialmente disponíveis, incluindo acrílico, celofane, saran, náilon, policarbonato, poliéster, polipropileno, polietileno e polivinila. Os materiais de preenchimento de ícone microestruturados podem incluir qualquer um dos materiais listados acima, conforme adequado para a fabricação dos elementos de ícone microestruturados, bem como tintas à base de solvente e
169/169 outros veículos de pigmento ou disponíveis. Os corantes ou pigmentos materiais devem ser compatíveis com a do veículo. Os pigmentos devem ter que seja substancialmente menor do de qualquer componente de um materiais de camada de selagem qualquer um dos materiais para constituição corante
incorporados nestes constituição química um tamanho de partículas elemento opcional listados acima de elementos de ícone. Os podem incluir como adequados de ícone microestruturados, mais muitas pinturas diferentes comercialmente disponíveis, tintas, revestimentos de proteção adicionais, vernizes, lacas e revestimentos claros usados nas indústrias de impressão e papel e conversão de filme. Não há uma combinação preferida de materiais - a escolha de materiais depende dos detalhes da geometria de material, das propriedades periféricas do sistema e do efeito ótico que for desejado.
Embora exemplos de modalidades tenham sido mostrados e descritos, será claro para aqueles de conhecimento comum na técnica que várias mudanças, modificações ou alterações na invenção, conforme descrito aqui, podem ser feitas. Todas essas mudanças, modificações e alterações, portanto, devem ser vistas como no escopo da exposição.

Claims (40)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Sistema de imagem ótica sintética caracterizado pelo fato de compreender:
    um arranjo de elementos de focalização (1), e um sistema de imagem que inclui um arranjo de elementos de ícone microestruturados (4) projetados para coletivamente formar pelo menos uma imagem, no qual o arranjo de elementos de focalização (1) e o sistema de imagem cooperam para a formação de pelo menos uma imagem ótica sintética, em que o arranjo de ícones de imagem microestruturados esta incorporado em uma camada de ícone (932), em que o sistema de imagem óptica sintética inclui ainda um material de revestimento padronizado (934) aplicado a pelo menos uma porção da superfície da camada de ícones microestruturados (932), em que a padronização do material de revestimento (934) constitui regiões onde o material de revestimento é presente (935) e regiões onde o material de revestimento está ausente.
  2. 2. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema compreendendo o arranjo de elementos de ícone microestruturados (4) e o arranjo de elementos de focalização (1) tem diâmetro de menos de 50 mícrons, ou os elementos de focalização tem um diâmetro efetivo de menos de 50 mícrons, ou ambos.
  3. 3. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a camada de ícone (932) é formada sobre um substrato (930).
  4. 4. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que os elementos de
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    2 / 12 ícone microestruturados são formados como recessos ou como áreas elevadas, ou ambos.
  5. 5. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que os elementos de ícone microestruturados são selecionados a partir de um ou mais dentre padrões de vazio assimétricos, padrões de vazio simétricos, padrões de armadilhas luminosas, padrões elevados assimétricos, padrões elevados simétricos, padrões de relevo de superfície holográficos, padrões de relevo difrativos generalizados, padrões estruturados binários, padrões óticos binários, padrões de relevo em degrau, padrões rugosos randômicos e rugosos pseudorandômicos, padrões de superfície nominalmente plana, padrões côncavos ou convexos e combinações dos mesmos.
  6. 6. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 à 5, caracterizado pelo fato de que o sistema de imagem ótica sintética é um ou mais dentre um sistema microótico, um sistema de projeção de imagem microótico de magnificação sintética, um sistema de magnificação de moiré, ou um sistema de imagem lenticular microcilíndrico.
  7. 7. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 à 6, caracterizado pelo fato de que o arranjo de elementos de ícone microestruturados (4) é incorporado em uma camada de ícone (932) e a camada de ícone (932) é independente, provida sobre um substrato, ou ambos.
  8. 8. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o arranjo de elementos de ícone microestruturados (4) inclui áreas tendo microestruturas e áreas que não são estruturadas, nas quais o arranjo de elementos de ícone microestruturados (4) são projetados para exibir um
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    3 / 12 contraste ótico entre as microestruturas e as áreas que não são estruturadas quando o arranjo for imerso ou estiver em contato com um vácuo, um gás, um líquido ou um sólido, no qual o contraste ótico surge de um ou mais dentre refração, reflexão interna, reflexão de superfície, dispersão, polarização, rotação ótica, difração, interferência ótica ou combinações dos mesmos.
  9. 9. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 à 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção dos elementos de ícone tem um revestimento.
  10. 10. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o revestimento é um ou mais dentre material de revestimento de metal, revestimento metalizado padronizado, ou é padronizado e pelo menos uma parte do revestimento padronizado (i) provê uma imagem de ícone independente dos elementos de ícone microestruturados, de modo que o revestimento padronizado crie pelo menos uma primeira imagem sintética, enquanto os elementos de ícone microestruturados 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 imagem que é opaca contra um fundo transparente ou uma imagem que é transparente contra um fundo opaco.
  11. 11. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 à 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção dos elementos de ícone microestruturados forma uma ou mais de (i) uma imagem positiva, (ii) uma imagem negativa, (iii) uma imagem de cor invertida, ou (iv) uma imagem que é opaca contra um fundo transparente, ou (v) uma imagem que é transparente contra um fundo opaco.
  12. 12. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma
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    4 / 12 das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, caracterizado pelo fato de compreende um arranjo de elementos de ícone microestruturados (4) microimpresso e um arranjo de elementos de focalização 91), os arranjos cooperando para a formação de pelo menos uma imagem ótica sintética, os elementos de ícone micro-impressos sendo opcionalmente usados para um armazenamento de informação compacta, identificação de um papel-moeda, em um fio de segurança para papel-moeda, documentos, embalagem ou artigos manufaturados.
  13. 13. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção dos elementos de ícone microestruturados é revestida com um material de revestimento antes da laminação a preferivelmente um segundo revestimento, os elementos de ícone microestruturados preferivelmente sendo incorporados em uma camada de ícone (932) e o segundo revestimento sendo preferivelmente aplicado à camada de ícone (932).
  14. 14. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 à 13, caracterizado pelo fato de que a camada de ícone (932) é formada por elementos de ícone positivos e elementos de ícone negativos.
  15. 15. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a camada de ícone (932) é formada por (i) elementos de ícone positivos em que os elementos de ícone positivos são formados como depressões ou vazios na camada de ícone (932) e as áreas de fundo na camada de ícone (932) são formadas como porções elevadas, (ii) elementos de ícone negativos em que os elementos de ícone negativos são formados como áreas elevadas na camada de ícone (932) e as áreas de fundo na camada de ícone (932) são formadas como depressões ou vazios, (iii)
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    5 / 12 elementos de ícone positivos formados como depressões ou vazios na camada de ícone (932), pelo menos uma porção das depressões ou vazios sendo preenchida com um material de preenchimento (948) que tem uma propriedade diferente do material de camada de ícone (932), (iv) elementos de ícone (932) negativos formados como áreas elevadas na camada de ícone com áreas de fundo formadas como depressões ou vazios, pelo menos uma porção das depressões ou vazios sendo preenchidas com um material de preenchimento (948) que tem uma propriedade diferente daquela do material de camada de ícone (932) ou (v) combinações destes.
  16. 16. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de revestimento (934) é selecionado dentre de um ou mais de revestimento conformador, revestimento não conformador, revestimento contínuo, revestimento descontínuo, revestimento padronizado, revestimento metalizado padronizado, revestimento não padronizado, revestimento direcional, ou revestimento com áreas tendo propriedades diferentes ou materiais da camada de ícone (932), revestimento no qual os elementos de ícone microestruturados são formados, revestimento de alumínio substancialmente transparente quando visto a partir de uma direção normal ao plano da camada de ícone (932), a refletividade da camada de revestimento aumentando com um ângulo de incidência crescente, de modo que os lados dos elementos de ícone revestidos parecem mais refletivos, resultando no surgimento de um contorno de alto contraste dos elementos de ícone, revestimento de material dielétrico de camada múltipla no qual a cor do revestimento parece diferente em ângulos de visualização diferentes, ou combinações destes.
  17. 17. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 à 16, caracterizado pelo fato de que ainda inclui um material de preenchimento (948) preenchendo pelo menos parcialmente uma
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    6 / 12 porção dos elementos de ícone microestruturados.
  18. 18. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o material de preenchimento (948) inclui um material de coloração ou um material fluorescente, ou ambos, ou pelo uma porção dos elementos de ícones microestruturados é preenchida com quantidades diferentes de materiais diferentes.
  19. 19. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de revestimento (948) é padronizado por impressão, deposição de um material de resistência sobre o revestimento e ataque químico de pelo menos uma porção do revestimento exposto ou remoção química ou mecânica de pelo menos uma porção do material de revestimento (948).
  20. 20. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de revestimento (948) é um ou mais de material de revestimento padronizado que cria um conjunto de elementos de ícone que coletivamente formam uma imagem além da imagem coletivamente formada pelos elementos de ícone microestruturados, um revestimento padronizado com uma geometria que não se coordena com a geometria dos elementos de ícone microestruturados, um revestimento que porta uma informação diferente da informação portada pelos elementos de ícone microestruturados ou um uma folha de estampagem a quente opcionalmente incluindo uma camada de laca frangível.
  21. 21. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o material de preenchimento (948) preenche pelo menos parcialmente uma porção de uma pluralidade de depressões nos elementos de ícone microestruturados.
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    7 / 12
  22. 22. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 à 6, caracterizado pelo fato de que os elementos de ícone microestruturados são formados a partir de um material de revestimento padronizado (934) provido em porções selecionadas do substrato, o material de revestimento padronizado (934) formando padrões de objeto positivos ou negativos dos elementos de ícone.
  23. 23. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 à 22, caracterizado pelo fato de que o sistema é um sistema de autenticação, no qual o arranjo de elementos de focalização (1) é separado do sistema de imagem.
  24. 24. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com a reivindicação
    23, caracterizado pelo fato de que o arranjo de elementos de focalização (1) é formado como uma folha (1000) e o sistema de imagem é formado como uma folha (1002) e as duas folhas serem adaptadas para serem acopladas de forma ótica ou mecânica, com ou sem um fluido de acoplamento, e o comprimento focal dos elementos de focalização é maior do que a espessura da folha incluindo os elementos de focalização.
  25. 25. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com a reivindicação
    24, caracterizado pelo fato de que o arranjo de elementos de ícone (4) é posicionado sobre ou em uma superfície da folha de sistema de imagem (1014) e o ponto focal dos elementos de focalização está na ou ligeiramente fora da superfície da folha de sistema de imagem (1014), quando as duas folhas são acopladas para a formação de pelo menos uma imagem ótica sintética, a superfície da folha de sistema de imagem incluindo os elementos de ícone microestruturados projetados para a formação da imagem ótica sintética, o arranjo de elementos de focalização (1) e o sistema de imagem tendo arranjos
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    8 / 12 que substancialmente combinam, ou o sistema ainda incluindo um revestimento de superfície sobre a folha de sistema de imagem.
  26. 26. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23, 24 ou 25, caracterizado pelo fato de que a folha de sistema de imagem inclui múltiplos padrões de elementos de ícone que formam imagens sintéticas diferentes em cooperação com o arranjo de elementos de focalização (1).
  27. 27. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que imagens sintéticas diferentes são formadas em ângulos de rotação diferentes da folha de elemento de focalização em relação à folha de sistema de imagem, um padrão de elemento de ícone sendo diferente de outro padrão de elemento de ícone, folhas de elemento de focalização diferentes são requeridas para a formação de imagens sintéticas a partir de padrões de elemento de ícone diferentes, ou os diferentes padrões de elementos de ícones são providos em pelo menos duas camadas de elementos de ícone diferentes.
  28. 28. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 ou 27, caracterizado pelo fato de que uma segunda folha de elemento de focalização (1040), (1064) é colocada sobre uma primeira folha de elemento de focalização (1028), (1056), para a formação de imagens sintéticas de dois padrões de elemento de ícone diferentes (1032), (1034), (1059), (1060), uma das folhas de elemento de focalização tendo elementos de focalização com um comprimento focal diferente dos elementos de focalização da outra folha de elemento de focalização.
  29. 29. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que as primeira e segunda folhas de elemento
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    9 / 12 de focalização (1040), (1064), (1028), (1056) tem arranjos diferentes de arranjos de elementos de focalização.
  30. 30. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 à 6, caracterizado pelo fato de que ainda inclui um espaçador ótico (5) entre o arranjo de elementos de focalização (1) e o sistema de imagem.
  31. 31. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a espessura do espaçador ótico (5), (1081) émaior do que o comprimento focal dos elementos de focalização, de modo que a pelo menos uma imagem ótica sintética não seja distinguível sem a colocação de outro material sobre o arranjo de elementos de focalização (1), o índice de refração do outro material sendo suficiente para mudar o comprimento focal dos elementos de focalização para focalizar os elementos de ícone do sistema de imagem, desse modo se provendo a pelo menos uma imagem ótica sintética.
  32. 32. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 à 6, caracterizado pelo fato de que ainda inclui pelo menos duas camadas de ícone diferentes (1102), (1106), (1110), cada camada de ícone incluindo um arranjo de elementos de ícone, no qual pelo menos uma primeira imagem ótica sintética é formada em cooperação do arranjo de elementos de focalização (1098) com o arranjo de elementos de ícone de uma primeira camada de ícone, e no qual pelo menos uma segunda imagem ótica sintética formada em cooperação do arranjo de elementos de focalização (1098) com o arranjo de elementos de ícone de uma segunda camada de elementos de ícone não é distinguível sem que se coloque outro material (1120) sob o arranjo de elementos de focalização (1098), o índice de refração do outro material sendo
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    10 / 12 suficiente para mudar o comprimento focal dos elementos de focalização para focalizar o arranjo dos elementos de ícone da segunda camada de ícone (1106), (1110), assim formando a pelo menos uma segunda imagem ótica sintética.
  33. 33. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 31 ou 32, caracterizado pelo fato de que o outro material (1120) é um líquido, desse modo se provendo pelo menos uma imagem ótica sintética de indicação de umidade.
  34. 34. Um dispositivo de segurança de documentos caracterizado pelo fato de que compreende o sistema de imagem ótica sintética, conforme reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1 à 33.
  35. 35. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 à 6 caracterizado pelo fato de que o arranjo de elementos de ícone microestruturado (4) é composto pelas imagens A e B.
  36. 36. Sistema de apresentação de imagem caracterizado pelo fato de que compreende um arranjo de elementos de ícone microestruturados (4), os elementos de ícone microestruturados projetados para a formação coletiva de uma imagem ou certa informação selecionada, onde a imagem é projetada para ser vista ou a informação lida pelo uso de um dispositivo de magnificação em separado, em que o arranjo de elementos de ícone microestruturados (4) é incorporada em uma camada de ícone (932), em que o sistema de apresentação de imagem inclui ainda um material de revestimento padronizado (934) aplicado a pelo menos uma porção da superfície da camada de ícones microestruturados (932), e em que a padronização do material de revestimento constitui regiões
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    11 / 12 onde o material de revestimento está presente (935) e regiões onde o material de revestimento está ausente.
  37. 37. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 à 6, caracterizado pelo fato de que o arranjo de elementos de ícone microestruturados (4) inclui padrões de elementos de ícone que formam pelo menos duas imagens sinteticamente magnificadas diferentes (A, B) em cooperação com o arranjo de elementos de focalização (1), uma imagem sinteticamente magnificada aparente do ponto de vista do sistema e a segunda imagem sinteticamente magnificada aparente de um segundo ponto de vista do sistema.
  38. 38. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que ainda inclui duas camadas de elemento de ícone diferentes (1102), (1106), (1110), cada camada de elemento de ícone incluindo um arranjo de elementos de ícone microestruturados, a espessura do espaçador ótico sendo maior do que a largura focal do elemento de focalização de modo que uma imagem ótica sintética ou imagens formadas em cooperação com o arranjo de elementos de focalização com cada uma das duas camadas de elemento de ícone diferentes não é distinguível sem que se coloque um material (1120), (1128) sobre o arranjo de elementos de focalização, no qual a colocação sobre o arranjo dos elementos de focalização do primeiro material (1120) tem um primeiro índice de refração suficiente para mudar o comprimento focal dos elementos de focalização para focalizar os arranjos de elementos de ícone de uma primeira das duas camadas de elementos de ícone, assim formando pelo menos uma primeira imagem ótica sintética, e a colocação sobre o arranjo dos elementos de focalização do segundo material (1128) tendo um segundo índice de refração suficiente para mudar o comprimento focal dos elementos de focalização para focalizar os arranjos de elementos de ícone de uma segunda das duas camadas de elementos de
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    12 / 12 ícone, assim formando pelo menos uma segunda imagem ótica sintética.
  39. 39. Sistema de imagem ótica sintética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 à 35, caracterizado pelo fato de que o arranjo de elementos de ícone incluindo elementos de ícone microestruturados tendo um relevo físico, o arranjo de elementos de focalização (1) sendo dispostos em relação ao arranjo de elementos de ícone, pelo menos uma porção dos elementos de ícone formando pelo menos uma imagem sinteticamente magnificada de pelo menos uma porção dos elementos de ícone.
  40. 40. Dispositivo de segurança ou sistema de autenticação caracterizado pelo fato de que compreende o sistema de imagem ótica sintética, conforme reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1 à 39.
BRPI0610706A 2005-05-18 2006-05-18 sistema de imagem ótica sintética, dispositivo de segurança de documentos, sistema de apresentação de imagem e dispositivo de segurança ou sistema de autenticação BRPI0610706B8 (pt)

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