CN102712205B - 安全装置 - Google Patents

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Abstract

一种安全装置,具有一个透镜状装置,该透镜状装置包括位于多对图像带(A,B)的对应阵列上方的透镜状聚焦元件(2)的阵列,使得在第一观察方向,通过透镜状聚焦元件(2)中的相应个元件观察到每一对中的第一图像带(A),以及在不同于第一观察方向的第二观察方向,通过透镜状聚焦元件(2)中的相应个元件观察到每一对中的第二图像带(B)。每一对图像带中的一个(A)具有分别以第一颜色限定第一图像的部分以及以第二颜色限定第二图像的部分,每一对图像带中的另一个(B)具有分别以第二颜色限定第一图像的部分以及以第一颜色限定第二图像的部分,由此在倾斜装置时,观察到第一图像和第二图像之间的颜色切换。

Description

安全装置

[0001] 本发明涉及安全装置,例如用于有价物品诸如钞票、支票、护照、身份证、真品证 书、印花税票和其他用于保价或者证明个人身份的文件(document)。

[0002] 已知许多不同的光学安全装置,其中最常见的是全息图和其他衍射装置,这些装 置通常见于信用卡等。然而,伪造者正变得越来越老练,并且能够制造出未经训练的观察者 难以将其与真装置区分开的类似全息的装置。还众所周知地,使用薄膜干涉结构、多层聚合 物结构以及液晶结构来生成角度相关的彩色反射。使用薄膜干涉结构的安全装置的实施例 在US-B-4186943和US-A-20050029800中进行了描述,使用多层聚合物结构的安全装置的 实施例在EP-A-1047549中进行了描述。这些材料的问题在于它们通常是昂贵的,并且可能 的颜色的范围受到材料的基本光学特征的限制。例如,对于液晶材料,来自液晶膜的反射光 在窄带波长上的事实将安全装置可获得的颜色的范围限制为基本纯的光谱色,所述窄带波 长是由其螺旋结构的栅距决定的。另外,随着入射角远离法线入射而增大,液晶膜呈现的色 移总是从具有长波长的颜色变化到具有较短波长的颜色,例如,红色到绿色。

[0003] 还已知的是,所谓的透镜状装置(lenticular device)可用作安全装置,诸如在例 如US-A-4892336中所述的。通常,与这些透镜状装置一同使用的微印刷包括不同颜色的 带,使得当在不同角度观察装置诸如线时,将看到不同的颜色。该方法存在的问题之一是需 要在微透镜和微印刷之间非常准确的配准(register)。事实上,在US-A-4892336中,这种 对于准确的配准的需要被提出作为该发明的优点之一,原因在于它使得非常难以伪造这样 的安全装置。但是另一方面,对于待要商业使用的安全装置,真的装置必须相对容易制造, 因为否则制造成本将高得令人不敢问津。

[0004] US-A-4765656还描述了一种使用透镜状网(screen)制造的安全装置,在该情况 下,微图像由直接激光写穿过已经初始位于装置中的微透镜而形成。同样,该方法不适合批 量生产技术,尽管其确实实现了透镜和图像之间的准确配准。

[0005] 常规的透镜状装置的另一实施例被描述在W003/052680中。

[0006] US-A-4402150描述了一种基于潜在图像效果的透镜状装置。因此,当垂直或法向 观察时,装置呈现单调外观,例如红色,但是当在另一角度观察时,在带色背景上识别出一 个符号。

[0007] AU-B-764842描述了一种在一个观察角度透明但是在另一观察角度呈现一个图像 的透镜状装置。

[0008] US-A-5301981描述了一种在其下表面上具有一组不透明线的透镜状膜。该膜被附 着在一个图像或类似物上以防止其被影印,因为在例如法向角时,视图看起来是不透明的, 而在锐角时,则可能会看到下面的信息。

[0009] 根据本发明的第一方面,一种安全装置,具有一个第一透镜状装置,该第一透镜状 装置包括位于多对图像带的一个对应阵列上方的透镜状聚焦元件的一个阵列,使得在第一 观察方向,通过所述透镜状聚焦元件中的相应个透镜状聚焦元件观察到每一对图像带中的 第一图像带,以及在不同于所述第一观察方向的第二观察方向,通过所述透镜状聚焦元件 中的相应个透镜状聚焦元件观察到每一对图像带中的第二图像带,其特征在于,每一对图 像带中的一个图像带具有分别以第一颜色限定第一图像的部分以及以第二颜色限定第二 图像的部分,每一对图像带中的另一个图像带具有分别以所述第二颜色限定所述第一图像 的部分以及以所述第一颜色限定所述第二图像的部分,由此在倾斜(tilt)所述装置时,观 察到所述第一图像和所述第二图像之间的颜色切换。

[0010] 根据本发明的第二方面,一种制造安全装置的方法,包括:在一个透明衬底的一侧 上设置透镜状聚焦元件的一个阵列;以及在所述透明衬底的另一侧上设置多对图像带的一 个对应阵列,所述图像带和所述透镜状聚焦元件限定一个第一透镜状装置,使得在第一观 察方向,通过所述透镜状聚焦元件中的相应个透镜状聚焦元件观察到每一对图像带中的第 一图像带,以及在不同于所述第一观察方向的第二观察方向,通过所述透镜状聚焦元件中 的相应个透镜状聚焦元件观察到每一对图像带中的第二图像带,其特征在于,每一对图像 带中的一个图像带具有分别以第一颜色限定第一图像的部分以及以第二颜色限定第二图 像的部分,每一对图像带中的另一个图像带具有分别以所述第二颜色限定所述第一图像的 部分以及以所述第一颜色限定所述第二图像的部分,由此在倾斜所述装置时,观察到所述 第一图像和所述第二图像之间的颜色切换。

[0011] 利用本发明,我们提供了一种简单但可靠的易于验证的安全装置。这是因为,观察 者将在第一图像和第二图像之间看到简单的颜色切换,而不管聚焦元件和图像带之间的配 准如何。

[0012] 应理解,术语"颜色"涵盖衍射颜色,即,第一颜色和第二颜色可具有不同的衍射效 果,并以不同方式随着角度而改变颜色。

[0013] 尽管简单的图像切换提供了一些安全性,但在优选实施例中,所述安全装置进一 步包括一个第二透镜状装置,该第二透镜状装置具有与所述第一透镜状装置相同的构造, 但是其中在一组中的每一对图像带都被以如下方式形成,使得所述第一图像带分别以所述 第二颜色限定所述第一图像的部分以及以所述第一颜色限定所述第二图像的部分,在该组 中的所述一对图像带中的另一个图像带具有分别以所述第一颜色限定所述第一图像的部 分以及以所述第二颜色限定所述第二图像的部分。

[0014] 利用这样的布置,提供了两个透镜状装置,其中每一个都提供它们自己的颜色切 换,利用它们的颜色切换,透镜状装置本身是互补的。通过观察两个装置之间的互补的颜色 切换来验证这样的装置,并且不要求在任意特定角度存在具体的颜色,由此减少了对透镜 状聚焦元件和图像带之间的配准的需要。

[0015] 便利地,第一透镜状装置和第二透镜状装置相互邻近布置,尽管它们也可间隔开, 例如,通过其他光学可变装置--诸如透镜状装置、全息图、波纹(moir6)放大装置等-- 间隔开。

[0016] 至此已经描述了本发明的颜色切换方面。

[0017] 根据本发明的第三方面,我们提供了一种安全装置,所述安全装置具有一个第一 透镜状装置,该第一透镜状装置包括位于多对图像带的一个对应阵列上方的透镜状聚焦元 件的一个阵列,使得在第一观察方向,通过所述透镜状聚焦元件中的相应个透镜状聚焦元 件观察到每一对图像带中的第一图像带,以及在不同于所述第一观察方向的第二观察方 向,通过所述透镜状聚焦元件中的相应个透镜状聚焦元件观察到每一对图像带中的第二图 像带,其特征在于,每一对图像带中的一个图像带具有分别限定第一图像的一个或多个不 透明部分以及限定第二图像或背景的一个或多个透明部分,每一对图像带中的另一个图像 带具有分别限定所述第一图像的一个或多个透明部分以及限定所述第二图像或背景的一 个或多个不透明部分,由此在倾斜所述装置时,观察到所述第一图像和所述第二图像或所 述第一图像和背景之间的外观切换。

[0018] 根据本发明的第四方面,我们提供了一种制造安全装置的方法,所述方法包括:在 一个透明衬底的一侧上设置透镜状聚焦元件的一个阵列;以及在所述透明衬底的另一侧上 设置多对图像带的一个对应阵列,所述图像带和所述透镜状聚焦元件限定一个第一透镜状 装置,使得在第一观察方向,通过所述透镜状聚焦元件中的相应个透镜状聚焦元件观察到 每一对中的第一图像带,以及在不同于所述第一观察方向的第二观察方向,通过所述透镜 状聚焦元件中的相应个透镜状聚焦元件观察到每一对中的第二图像带,其特征在于,每一 对图像带中的一个图像带具有分别限定第一图像的一个或多个不透明部分以及限定第二 图像或背景的一个或多个透明部分,每一对图像带中的另一个图像带具有分别限定所述第 一图像的一个或多个透明部分以及限定所述第二图像或背景的一个或多个不透明部分,由 此在倾斜所述装置时,观察到所述第一图像和所述第二图像或所述第一图像和背景之间的 外观切换。

[0019] 在本发明的这些方面,实现了在不透明(通常为反射的或金属化的)与透明图像 和背景之间的简单切换。在透明视图中,可以看到安全装置所附接至的物品上的下方信息。

[0020] 通常,第一图像包括符号、字符或图形装置中的一个,并且优选提供根据其可识别 或鉴别安全文件的信息,而第二图像可包括对于第一图像的背景,或者优选地包括可与所 述第一图像相同的一个附加图像。

[0021] 透镜状聚焦元件通常包括圆柱形透镜但是也可包括微镜。对于所述透镜状聚焦 元件的周期性(periodicity)以及由此的最大基部直径,优选在5-200 μ m范围内,更优选 在10-60 μ m范围内,甚至更优选在20-40 μ m范围内。对于所述透镜状聚焦元件的f数(f number)优选在0. 25-16范围内,更优选在0. 5-2范围内。

[0022] 由于仅需要两个图像带,因此这些能够被简单印刷到衬底上,但是也可使用起伏 结构(relief structure)来限定图像带。这使得能够制造薄得多的装置,这在与安全文件 一起使用时尤其有利。

[0023] 所述起伏结构可通过凸印(embossing)或铸造固化(cast-curing)形成。在上述 的两种方法中,铸造固化提供更高的复制保真度。

[0024] 如下文更详细说明的,可以使用各种不同的起伏结构。但是,可简单通过将所述 图像凸印或铸造固化为衍射光栅区域来形成所述图像带。所述图像的不同部分可以通过 使用光栅的不同栅距或不同取向提供具有不同衍射颜色的区域来区分。替代(和/或附 加的区别)图像结构是抗反射(anti-reflection)结构,诸如虫眼(moth-eye)(参见例如 W0-A-2005/106601);零阶衍射结构;阶梯状(st印ped)表面起伏光学结构,已知为阿兹特 克(Aztec)结构(参见例如W0-A-2005/115119);或简单散射结构。对于大多数应用,这些 结构可以是部分地或全部地金属化,以增强亮度和对比度。

[0025] 通常,通过起伏或通过印刷形成的每个图像带的宽度小于100微米,优选小于50 微米,最优选在5-25微米范围内。

[0026] 尽管多对图像带不需要与透镜状聚焦元件配准,但它们应具有相似的周期性。

[0027] 所述安全装置可包括一个金属化层,该金属化层或者作为所述图像结构的一 部分或者作为一个附加的层。优选地,这样的层在若干个位置被选择性地去金属化 (demetallised)。另外,所述装置可进一步包括在所述金属化层上的抗蚀层。所述金属化 层和/或所述抗蚀层优选被布置为标记(indicia)。

[0028] 还优选的是,所述装置被布置为机器可读的。这可通过若干种方式实现。例如,所 述装置的至少一个层(可选地作为一个分立的层)可进一步包括机器可读材料。优选地, 所述机器可读材料是磁性材料,诸如磁铁(magnetite)。所述机器可读材料可以响应于外部 刺激。此外,当机器可读材料被形成到一个层内时,该层可以是透明的。

[0029] 所述安全装置可用在许多不同应用中,例如,通过附接至有价物体。优选地,所述 安全装置附着至或者基本包含在安全文件中。所述安全文件由此可附接至这样的文件的表 面,或者它可部分地嵌入在所述文件中。所述安全装置可采用各种不同形式用于安全文件, 作为非限制性实施例,这些形式包括安全线(thread)、安全纤维、安全片(patch)、安全带 (strip)、安全纹(stripe)或安全箔(foil)。

[0030] 现在将参照附图描述根据本发明的安全装置和方法的一些实施例,且与已知的装 置相对照,在附图中:

[0031] 图1是穿过一个已知透镜状装置的示意性截面图;

[0032] 图2是从上方观察图1的已知透镜状装置的一种变体装置的立体图;

[0033] 图3示出了图2的装置在不同倾斜角度的外观;

[0034] 图4A示出了在不同倾斜角度观察根据本发明的装置的第一实施例的外观;

[0035] 图4B示意性示出了图4A中所示的实施例的结构;

[0036] 图5示出了放大形式的图4装置的结构的细节;

[0037] 图6a示出了相关技术装置的针对透镜和图像带之间不同配准角度的实施例;

[0038] 图6b示出了类似于第一实施例的根据本发明的装置的另外四个实施例的外观, 但是其中在圆柱形透镜和图像带之间的配准在每个情况中都是不同的;

[0039] 图6c示出了一个变体的实施例,其中在所述图像和背景之间存在一个中间区域;

[0040] 图6d示意性示出了实施所述中间区域的一种方式;

[0041] 图6e示出了图6c中所示的装置在不同观察角度的外观;

[0042] 图6f示意性示出了用于实施所述中间区域的另一种方法;

[0043] 图6g示出了使用图6f的方法构造的装置的外观;

[0044] 图6h示意性示出了实施所述中间区域的第三种方法;

[0045] 图6i示出了使用图6h的方法构造的安全装置在不同观察角度的外观;

[0046] 图7a是类似于图6b的视图,但是示出了装置的再一个实施例,其中并排设置两个 透镜状装置呈现互补的颜色切换效果;

[0047] 图7b示出了图7a的实施例的变体;

[0048] 图8示出了另一实施例,其中包括呈现视差运动的又一些透镜状装置;

[0049] 图9是穿过图8中所示的装置的一部分的示意性横截面;

[0050] 图10示出了包括与透镜状装置结合的全息生成结构的一个安全装置的另一实施 例;

[0051] 图11是穿过图10中所示的装置的一部分的示意性横截面;

[0052] 图12A-12I示出了根据本发明的限定图像带的起伏结构的不同实施例;

[0053] 图13示出了根据本发明的制造安全装置的方法的第一实施例中的连续阶段;

[0054] 图14示出了图13中所示的方法的一种变体;

[0055] 图15示出了图13中的方法的一种替代方法;

[0056] 图16a和16b示出了根据本发明的再一个安全装置的外观和示意性横截面;

[0057] 图17a和17b示出了利用金属化区域和透明区域的本发明的一个替代实施例;

[0058] 图18示出了用于形成图17中所示类型的装置的方法;

[0059] 图19示出了使用图6和7中所示的装置用作安全线;

[0060] 图20和21示出了图19中所示的安全线在不同观察角度的外观;

[0061] 图22和23示出了在不同观察角度下的图8和9中所示的装置的一个代替实施 例;

[0062] 图24示出了波纹放大结构的构造;

[0063] 图25示出了利用微镜的装置;以及

[0064] 图26是类似于图6a的视图,但是利用第二图像代替背景。

[0065] 图1-3中示出了一个已知的透镜状装置。图1示出了穿过正在用于观察图像A-G 的所述已知的透镜状装置的一个截面。圆柱形透镜2的一个阵列被布置在一个透明衬底4 上。每个图像都被分割为若干个图像带,例如10个,并且在透镜状阵列的每个透镜2下,存 在对应于图像A-G的一个特定分割区域的一组图像带。图1中示出了三组。在第一透镜下, 每个图像带对应于图像A-G的第一分段,并且在下一透镜下,每个图像带对应于图像A-G的 第二分段,依此类推。每个透镜2都被布置为聚焦在所述图像带的平面内,使得从一个观察 位置穿过每个透镜2可仅观察到一个图像带。在任何观察角度,穿过对应的透镜将仅看到 对应于所述图像(A、B、C等)之一的图像带。如所示,图像D的每个图像带都将从正上方观 察到,而一旦偏离轴线倾斜少许角度时就将看到图像C或E的图像带。

[0066] 所述图像带被布置为一个图像的切片(slice),即,所述图像带A都是来自一个图 像的切片,对于B、C等与此类似。结果,当装置倾斜时将看到一系列图像。所述图像可以 是相关的或不相关的。最简单的装置会具有当所述装置倾斜时在二者之间跳转的两个图 像。或者,所述图像可以是一系列图像,它们逐图像带横向地移动以产生透镜动画效果,使 得所述图像看起来运动了。类似地,从图像到图像的变化可产生更复杂的动画(图像的一 部分以准连续方式变化)、变形(morphing)(-个图像以小幅步骤转化为另一图像)、或缩 放(zooming)(-个图像逐步变大或变小)。

[0067] 图2示出透镜状装置的立体图,但是为了简洁,仅示出每个透镜的两个图像带,分 别标为A、B。观察者所看到的图2中所示的装置的外观在图3中示出。因此,当装置被布 置为其顶部向前倾斜(视图TTF)时,将看到图像带A,而当装置被布置为其底部向前倾斜 (视图BTF)时,将看到图像带B。

[0068] 图4A和4B示出根据本发明的安全装置的第一实施例。在该装置中,如前所述,圆 柱形透镜2的一个阵列被设置在透明衬底4上,而多对图像带A、B被设置在衬底4的另一 侧,位于每个透镜的焦距处。在该情况下,图像带A、B与每个透镜2配准。当从右侧观察装 置时,如图4B中所示,通过每个透镜2将在星的区域中看到图像带A,当从左侧观察装置时, 将在星的区域中看到图像带B。在图4A中示出了所述装置的最终外观,其中视图A对应于 图4B中从右侧观察所述装置,而视图B对应于图4B中从左侧观察所述装置。

[0069] 通常,根据本发明的安全装置的厚度是2-100微米,更优选为20-50微米,透镜高 度为1-50微米,更优选为5-25微米。对于所述透镜状聚焦元件的周期性以及由此的最大 基部直径优选在5-200 μ m范围内,更优选在10-60 μ m范围内,甚至更优选在20-40 μ m范 围内。对于所述透镜状聚焦元件的f数优选在〇. 25-16范围内,更优选在0. 5-2范围内。

[0070] 在图4A中将观察到,所述装置的外观是相对于背景12观察到的符号10,在该情况 下是一个星形。符号10和衬底12的颜色被选择使得在视图A中,符号10具有第一颜色诸 如红色,背景12具有第二颜色诸如蓝色,而在视图B中,颜色被切换或颠倒,使得星10具有 第二颜色(蓝色),而背景12具有第一颜色(红色)。

[0071] 在图5中示出实现这样的颜色切换的方式。在该附图中,示出了星符号10的一部 分连同背景12的一部分。图像带A、B中的一些已经被标为八1、8142、82;等。如图48中 所示,每对图像带A、B都被配准位于对应的透镜2之下。

[0072] 在该实施例中,为了简明,我们将把颜色称作如图5中所示的"黑色"和"白色",尽 管也可使用任意对的颜色或不同反射率的区域。

[0073] 首先考虑图像带A1,将看到在背景区域12中图像带是黑色的,但是在符号区域10 中它变为白色。相反,图像带B1在背景区域12中是白色的,在符号区域10中是黑色的。在 符号和背景的线之间的这种横向半移动(half-shift)意味着实现了图4A中所观察到和示 出的效果。

[0074] 在该实施例中,衬底4通常是透明聚合物材料,例如双轴PET或聚丙烯, 并且也可以是随后将被附着至物品或者可以是物品的一个一体部分的自支承标签 (self-supporting label)的形式。因此,装置可形成安全线的一部分,或者衬底4可以是 物品本身的衬底,所述物品诸如有价文件,例如钞票。在该情况下,装置将被设置在钞票的 透明窗口中。

[0075] 对于所述透镜状聚焦元件的周期性以及由此的最大基部直径,优选在5-200 μ m 范围内,更优选在10-60 μ m范围内,甚至更优选在20-40 μ m范围内。对于所述透镜状聚焦 元件的f数,优选在〇. 25-16范围内,更优选在0. 5-2范围内。它们通常通过UV铸造固化 复制或热凸印形成。

[0076] 在该实施例中,图像带A和B中的图像元件是通过任意合适的印刷技术而被印刷 到衬底4的下侧,所述印刷技术包括但不限于:胶印平版印刷、凹版印刷、丝网印刷、柔版印 刷。因此,首先将以第一颜色印刷所述图像带A和B中的图像元件,然后连续套印第二颜色 在图像带A和B中形成其相应的图像元件。当第二颜色与第一颜色对准时,该第二颜色将 是模糊的。下面将描述提供所述图像带中的图像元件的其他方法。

[0077] 在刚描述的实施例中,图像带A、B与透镜2配准。图像带和透镜之间的准确配准 能够使装置被这样配置,使得已知在哪个角度观察到不同视图,即,参照图4A,使得当向前 倾斜时总是观察到黑色的星,以及当向后倾斜时总是观察到黑色背景。然而,配准不是必要 的,图6b示出了其中图像带不配准的一个实施例。在该情况下,出现不同视图的角度取决 于图像带在透镜下的位置,图6b示出了取决于该位置的四个可能的变型。例如,变型A是 对于其中准确配准且单个透镜下存在两个图像带的情况。过渡状态(TI)存在于两个切换 位置之间,在该情况下没有倾斜。变型D也是对于其中准确配准的情况,但是在该情况下, 图像带相对于其在变型A中的位置是颠倒的。变型B和C示出了在变型A和D之间的中间 位置,其中所述图像带仅部分位于单个透镜下方。本发明的优点是,无论如何配准,观察者 将总是观察到在图像和背景之间的互补切换。这与相关技术形成对比,在相关技术中没有 图像和背景,因此在图像和背景区域之间也没有互补切换。在此情况下,鉴别完全依赖于单 个区域的切换和该切换发生的角度。

[0078] 图6a示出了在图像带和微透镜之间具有不同配准角度的相关技术的一个实施 例。至于图6b,变型A和B是对于其中准确配准以及在单个透镜下存在两个图像带的情况, 通过向前倾斜(TTF)观察到一个颜色,通过向后倾斜(BTF)观察到一个不同颜色。过渡状 态(TI)是在装置不倾斜时在两个颜色之间观察到的。然而,对于其中配准不准确的变型B 和C,从一个颜色切换到另一个颜色仅发生在当装置明显倾斜远离非倾斜位置时,因此可能 不会被鉴别者观察到。

[0079] 图26示出了与图6b中所示的实施方案类似的一个实施方案,但是在图26中,形 成图6b的背景的图像元件现在替代地形成图26中的第二图像。由此,在图26中,第一观察 角度21下的装置显示了一个红色的星符号和一个蓝色的数字五。当装置翻转到一个不同 的观察角度时,如例如24所示,两个图像被颠倒,从而星符号是蓝色的而数字五是红色的。 至于图6b中的实施例,装置包括两个视图A和B,其中,形成视图A的所述图像带中的图像 元件在星的区域是红色,而在数字五的区域是蓝色,相反,形成视图B的所述图像带中的图 像元件在星的区域是蓝色,而在数字五的区域是红色。

[0080] 存在一个难辨认的过渡或切换图像(TI)可能是不希望的,因此,在再一个实施方 案中,在星和背景之间形成一个中间区域诸如边界区域,这被示出在图6c中。前景区域 (FR)是在星内的区域,背景区域(BR)是在星外的区域,中间区域(IR)在星和背景之间。图 6d示出了在该中间区域的图像带。为了简明,在该实施例中,我们将把颜色称作如图6d中 所示的"黑色"和"白色",尽管也可使用任意对的颜色或不同反射率的区域。

[0081] 首先考虑图像带A1,将看到在背景区域(BR) 12中图像带是白色的,但是在符号区 域(FR)10中它变为黑色。但是在中间区域中,图像带是一半黑一半白。相反,图像带B1在 背景区域(BR) 12中是黑色,在符号区域(FR) 10中是白色,在中间区域是与A1中的中间区 域为相反图案的一半白一半黑。因此,在符号和中间区域的线与背景和中间区域的线之间 存在一个横向四分之一移动。

[0082] 图6e示出了具有图6d中的网格结构的装置的表现方式。在该情况下,与IR相关 联的黑色元件居中位于小透镜(lenslet)下方。当在法向入射(居中视图)观察装置时, 即装置不倾斜时,中间区域将是可见的,提供图像的深色轮廓,在围绕如图6e所示的Y-截 面倾斜所述装置时,所述装置将以参照图4A所述的方式切换。在视图A和B中,IR将处于 白色和黑色之间的过渡状态。或者,与IR相关联的白色元件被居中位于小透镜下方,从而 在过渡状态提供图像的白色轮廓。

[0083] 图6f示出了 IR的再一个实施方案,使得IR区域的颜色在倾斜时不改变。至于 前述实施例,在符号和中间区域的线与背景和中间区域的线之间存在一个横向的四分之一 移动。然而,在该实施例中,在横向于小透镜的曲率的轴线的方向上,IR区域中的长条形线 (linear line)或网格系统被分为具有宽度TW的子网格系统。首先考虑图像带Al,IR中 的图像带的上半部主要是白色,具有宽度TW的一个黑色区域,该图像带的下半部主要是黑 色,具有宽度TW的一个白色区域。图像带B1是图像带A1的相反形式。在子网格区域和IR 的剩余部分的线之间存在一个横向半移动。这意味着,在IR中,两种颜色都将被同时观察 至IJ,并且如果TW具有小于可被裸眼观察到的尺寸,则观察者将看到颜色混合。TW的宽度优 选在10-100 μ m的范围内,更优选20-50 μ m的范围内。

[0084] 图6g示出了具有图6f中的网格结构的装置的表现方式,并且示出了在倾斜时星 的边界线(IR)保持颜色固定。

[0085] 图6h和6i示出了一个替代实施方案,其中IR被设置有一个均匀的着色剂,该着 色剂在该情况下是黑色。在该情况下,在倾斜时IR将保持黑色,如图6i中所示。

[0086] 图7a示出了根据本发明的安全装置的再一个实施例。在该情况下,并排提供根据 本发明的实施例的两个透镜状装置20、22,并且当在任意特定观察角度可见时,两个透镜状 装置20、22将呈现对比颜色。因此,在第一观察角度21装置20显示蓝色背景的红色星符 号,而装置22显示红色背景的蓝色星符号。当装置被翻转到不同观察角度,例如示为在24, 每个装置呈现一个相应的颜色切换,使得装置20的星符号相对于红色背景是蓝色的,而装 置22的星符号相对于蓝色背景是红色的。

[0087] 尽管第一实施例提供了一种简单方式供观察者通过注意到颜色切换来证实所述 装置,但是图7a的装置通过在两个装置之间要求互补的色移,提供了更多的安全性。鉴于 其易于验证以及这一被验证的特征--其是两个装置之间的互补的色移--不要求图像 带和聚焦元件之间的准确配准的事实,提供了一种非常有价值的装置。图19示出了其上使 用图6b和7a中所描述的概念。在该情况下,图像1和2以及互补的背景区域沿着线或图 像带的长轴周期地重复,使得图像1和图像2在安全文件的交替窗口中可见。至于前述的 实施方案,图像及其互补切换是在倾斜所述装置时看到的,对于其中装置向前倾斜的情况 这被示出在图20中,以及对于其中装置向后倾斜的情况被示出在图21中。可看到,当向前 倾斜然后向后时,观察者看到在每个窗口中的图像的颠倒。

[0088] 图7b示出了类似于图7a中所示的实施例的再一个实施例,但是该情况中的两个 透镜状装置显示不同图像,即透镜状装置22已经被替换为显示红色背景下的蓝色数字5的 透镜状装置23。装置的其余部分保持与图7a中所示的相同。

[0089] 根据本发明的安全装置的另一实施例被示出在图8中,在该情况下为安全线的形 式。所述装置包括相互邻接的五个透镜状装置30-34。装置31、33是根据图4的装置构造 的,并且相互呈现互补的色移(如参照图7所述)。装置31、33的圆柱形透镜坚直延伸。

[0090] 透镜状装置30、32、34具有常规构造,并且在坚直延伸的圆柱形透镜下限定人字 形类型的图像。相同的圆柱形透镜可被用于所有五个装置。在装置30、32、34的圆柱形透 镜下的图像带被提供为使得当安全装置如图8中所示向左倾斜或向右倾斜时产生正在移 动的图像的效果。在该倾斜过程中,装置31、33的外观也将切换。

[0091] 图9是穿过图8的装置的一部分的横截面。在该实施例中,使用衍射起伏结构产 生所述图像带中的图像元件。如图9中可见,装置包括在透明衬底4上的多组圆柱形透镜 2 (如上)。在限定所述装置31、33的每个透镜下设置了具有图5中所示形式的两个图像带 A、B。

[0092] 在对应于装置30、32、34的每个透镜下,提供了多个(在该情况下为六个)图像带 A-F,图像带A-F限定人字形的运动效果。

[0093] 在图8和9所示的实施例的一个替代实施例中,装置31、33的圆柱形透镜和装置 30、32、34的圆柱形透镜可沿不同方向延伸,例如,装置31和33的圆柱形透镜可水平延伸, 装置30、32、34的圆柱形透镜可坚直延伸。这被示出在图22和23中。当这样的安全装置 倾斜向左或右时,即,围绕轴线1转动时,装置30、32和34将产生一个正在移动的图像的效 果,但是装置31、33的外观将保持不变。相反,当安全装置倾斜朝向观察者以及远离观察者 时,即,围绕轴线2转动时,装置31、33将呈现如上所述的颜色切换效果,但是装置30、32和 34的外观将保持不变。

[0094] 在上述的实施方案的任一个中,用于装置31和33的图像带A和B中的图像元件不 是必须由起伏结构形成,也可由常规的印刷技术形成。对于装置30、32和34也是该情况, 但是使用起伏结构是非常优选的,以实现对于在薄的装置中的透镜动画效果所需的小的图 像带宽度。

[0095] 图10和11类似于图8和9,但是示出了另一个实施例。在该情况下,全息生成结 构36、38、40被交插在具有与图8中所示的装置31、33相同形式的两个透镜状装置31、33 周围。

[0096] 当该装置,通常为安全线,向左倾斜和向右倾斜(关于轴线1转动)时,全息生成 结构将产生如图10中可见的正在移动的人字形图像的效果。透镜状装置31、33的外观将 保持不变。

[0097] 然而,当装置翻转朝向观察者以及翻转远离观察者(关于轴线2转动)时,透镜状 装置31、33将呈现它们的颜色切换效果,但是全息图像将保持不变。

[0098] 如图11中所示,透镜状装置31、33由与透镜2配准的多组图像带A、B提供,而每 个装置36、38、40的全息微结构50位于衬底4的其上没有透镜的部分的下方。

[0099] 全息生成结构36、38、40可以是全息图或D0VID图像元件的形式。

[0100] 如上所解释的,图像带A、B等已经被印刷到衬底或载体层4上。然而,图像带也可 被形成为起伏结构,适于此的各种不同起伏结构在图12中示出。因此,图12A示出了凸印 线或凹陷线形式的图像带的图像区域(IM),而非凸印线(non-embossed line)对应于所述 图像带的非成像区域(NI)。图12B示出了凹印(debossed)线或凸起(bump)形式的图像带 的图像区域(IM)。

[0101] 在另一方法中,图像区域(IM)的起伏结构的形式可以是衍射光栅(图12C)或虫 眼/微栅距光栅(图12D)。

[0102] 图12A和12B的图像区域(M)可被进一步分别设置有如图12E和12F中所示的 光栅。

[0103] 图12G示出了在图像区域IM中使用一个简单散射结构提供消色差效果。

[0104] 此外,如上解释的,在一些情况下,图12A的图像区域(頂)的凹陷可被设置有墨, 或者图12B的凹印区域或凸起可被设直有墨。后者被不出在图12H中,其中在凸起上设直 了墨层100。

[0105] 图121示出了在图像区域(頂)上使用阿兹特克结构。

[0106] 另外,图像区或区域和非图像区或区域可通过不同要素类型的组合而限定,例如, 图像区可由虫眼结构形成,而非图像区可由光栅形成。或者甚至,图像区和非图像区都可由 不同栅距或取向的光栅形成。

[0107] 凸起/凹陷的高度或深度优选在0. 5-10 μ m的范围内,更优选在1-5 μ m的范围 内。凸起/凹陷的典型宽度将由原图的性质来限定,但是通常将小于ΙΟΟμπι,更优选小于 50 μ m,甚至更优选小于25 μ m。图像带的宽度和由此的凸起或凹陷的宽度将取决于所要求 的光学效果的类型,例如,如果聚焦元件的直径是30 μ m,则使用15 μ m宽的图像带将可获 得两个视图A和B之间简单切换的效果。或者,为了实现流畅的动画效果,优选地具有尽可 能多的视图,通常至少3个但是理想地多达30个,在这种情况下,所述图像带(以及相关联 的凸起或凹陷)的宽度应在0.1-6 μ m的范围内。

[0108] 在其他实施例(未示出)中,全息生成结构中的一个或多个可被代替为可以 是2维(2D)或1维(1D)结构的波纹放大结构。2D波纹放大结构在EP-A-1695121和 W0-A-94/27254中被更详细说明。波纹放大装置通过微透镜和微图像的组合构造。在透镜 阵列和图像阵列之间小栅距错配的最简单情况中,观察到恒定放大的放大图像的阵列具有 因透镜的正常视差导致的动作。在1D波纹放大结构中,在常规的2D波纹放大结构中使用 的2D球形透镜阵列被替换为重复布置的圆柱形小透镜。这样的结果是,微图像元件经历在 如下一个轴线上的波纹放大,该轴线仅是透镜沿着它呈现它们的曲率或起伏周期性变化的 轴线。接下来,微图像被沿着放大轴线强压缩或缩小,而微图像元件沿着与所述放大轴线正 交的轴线的大小或尺寸在观察者看来是基本相同的,即没有发生放大或扩大。

[0109] 例如,参照图24,考虑一个非常简单的情形,其中我们要求波纹放大图像是由直径 2mm的圆的阵列组成。此外假设,我们相对于微透镜阵列布置微图像阵列的周期性和对准, 以提供X50的波纹放大。如果为了方便,我们选择透镜的透镜曲率的轴线作为X轴线,则 接下来微图像阵列将由椭圆形图像元件的矩阵组成,其中椭圆的短轴(与X轴线一致)将 具有0. 04mm的宽度以及2mm的高度。

[0110] 应理解的是,在1D波纹系统中,视差动作仅沿着其中圆柱形小透镜呈现其曲率的 周期性变化的轴线发生。因此,在刚才描述的实施例中,圆形图像的视差动作(以及放大) 将在所述装置东西倾斜时沿着X轴线发生。应注意,在所述装置南北倾斜时将不呈现视差 动作。相反,如果圆柱形透镜系统和微图像阵列转动90度,则在所述装置南北倾斜时将沿 y轴线发生视差动作。

[0111] 当然可能的是,以使得视差轴线位于与X或y轴线呈45度处,或者位于可被认为 有利的二者之间的任意角度来布置所述微透镜阵列和微图像阵列。

[0112] 1D波纹放大装置与透镜状结构的组合是尤其有利的,这是因为它们都包括透镜状 透镜阵列,因此相同的透镜阵列可被用于所述装置的两个区域。在透镜状结构与1D波纹放 大结构的一个典型的示例组合中,透镜状结构可呈现简单的图像切换,1D波纹放大器将呈 现视差动作效果。

[0113] 现在将描述用于制造上述装置的方法的一些实施例。在第一实施例(图13)中, 载体层240,诸如PET层,被以铸造固化或热成形树脂210涂覆(步骤1)。接下来(步骤2) 将该树脂210铸造或凸印到圆柱形透镜阵列200中。

[0114] 接下来,载体240的另一侧被以铸造固化或热成形树脂260涂覆(步骤3),对应于 图像带A和B中的图像元件的凹陷50通过在树脂层中进行铸造或凸印(步骤4)形成,与 透镜200配准。

[0115] 例如,在一卷PET或类似物的无杂质聚合物膜240的第一表面上涂覆一 UV可固化 聚合物层210。合适的UV可固化聚合物包括从新泽西的Norland Products, Inc.可获得的 光敏聚合物N0A61、从Ciba可获得的Xymara OVD底漆或者从Akzo-Nobe 1可获得的UV9206。 接下来,膜被带入与第一凸印辊接触,该第一凸印辊包括用于微透镜阵列200的主结构的 阴部分(negative of a master structure)。在接触到凸印棍时,微透镜阵列结构200被 复制在UV可固化聚合物层210中。一旦该结构被复制,就通过施加 UV辐射将UV可固化聚 合物层固化,然后从凸印辊释放所涂覆的膜。接下来,UV可固化聚合物层260诸如N0A61被 涂覆到膜240的相反的第二表面。接下来,膜240的第二表面被带入与第二凸印辊接触,该 第二凸印辊包含用于图像带的图像元件的主结构的阴部分。在接触到凸印辊时,图像结构 被复制在无杂质的聚合物膜的第二表面上的UV可固化聚合物层中。一旦该结构被复制,就 通过施加 UV辐射将UV可固化聚合物层固化,然后从凸印辊释放所涂覆的膜。

[0116] 使用第一不透明着色剂52将一个均匀的有色或染色涂层应用至层260的凸印表 面,所述着色剂是诸如上述铸造树脂的有色型式或者例如凹版油墨诸如来自Luminescence 的60473G,所述着色剂将填充凹陷50并在整个层26上提供涂层(步骤4)。涂覆方法通常 是通过凹版印刷、平版印刷、或柔版印刷,或者通过使用网纹辊(anilox roller)。

[0117] 在步骤6,使用刮墨刀法去除过量的第一着色剂52,从而仅在凹陷50中留有第一 着色剂,所述凹陷在所述图像带内形成图像元件。

[0118] 在步骤7,有色或染色涂层形式的第二着色剂54--诸如上述铸造树脂的有色型 式或者例如凹版油墨诸如来自Luminescence的60473G,通常通过使用凹版印刷、平版印 刷、或柔版印刷而被涂覆在树脂层260上,使得在所述图像带的无图像区域,通过所述透镜 200可看到第二着色剂54,而在所述图像区域中,第一着色剂52将是可见的。观察者因此 将看到一个不同颜色背景下的有色图像。

[0119] 图14示出了本方法的一种变体。在该情况中,步骤1-4是如前参照图13所述的。 然而,在步骤5A中,使用选自网纹棍、或平版印刷用毯(litho blanket)的一种胶印转印方 法,或通过平版印刷、或柔版印刷或者凹版印刷,将第一着色剂52转印到层260的非凹陷长 条形区域上。

[0120] 接下来,在步骤6A中,第二着色剂54被均匀涂覆到层260上,使得它还填充凹陷 50(步骤6A)。这可使用凹版印刷或胶印平版印刷方法等进行。在该情况下,第二着色剂50 将限定图像元件,第一着色剂52将限定非图像元件,因此形成有色的背景区域。

[0121] 图15示出了一个替代方法,其中所述图像带由衍射的表面起伏形成。

[0122] 在步骤1中,载体层240被以铸造固化或热成形树脂层260涂覆。

[0123] 示出的装置具有图像带A和B,代表透镜状切换装置的视图A和B,包括图像区域 和非图像区域。在图像带A中,图像区域由一个光栅结构X限定,在图像带B中,图像区域 由第二不同的光栅结构Y限定。然后,通过将先前已经产生的光栅结构X、Y凸印到树脂层 260的暴露表面中(步骤2)而同时形成所述光栅结构X、Y。由于不同的衍射颜色效应,针 对图像区域Α和Β使用两种不同的光栅结构提供了视觉对比。这种差别不是必须的,图像 区域也可由相同的衍射光栅结构限定。非图像区域也可由与所述图像区域的光栅结构不同 的光栅结构限定。光栅结构的例如转动和栅距可有所区别。

[0124] 接下来,在光栅表面起伏结构上设置一个反射涂覆层60 (步骤3)。该反射涂覆可 以是金属化的或者高折射率层。使用高折射率材料--通常是无机材料--在本领域是众 所周知的并且在US4856857中被描述。适合用于高折射率层的材料的典型实施例包括硫 化锌、二氧化钛以及二氧化锆。当本发明的安全装置被应用在安全文件的透明区域(通常 已知为孔或窗)上时,将蒸汽沉积的金属反射增强层替换为透明的高折射率层是尤其有利 的。

[0125] 接下来,载体层240的另一侧被以铸造固化或热成形树脂210涂覆(步骤4),然后 一组圆柱形透镜200被凸印到层21中(步骤5),从而与图像带A和B配准。

[0126] 在上述的实施例中,圆柱形透镜已经被用作透镜状聚焦元件。然而,应理解,它们 也可被替换为微镜。

[0127] 图25示出利用微镜作为聚焦元件的本发明的安全装置的典型横截面。在该实施 例中,通过如前所述的铸造一组圆柱形透镜,然后在背面上蒸汽沉积一层金属,在热成形树 脂610中形成一系列微镜600。透镜状装置包括在该装置的顶面上形成的四个图像带A-D, 其中这些图像带的图像区域是通过印刷在突出区域(凸起)上形成的。

[0128] 通过在任何层中引入可检测的材料,或通过引入分立的机器可读层,本发明的安 全装置可成为机器可读的。对外部刺激起反应的可检测材料包括但不限于荧光材料、磷光 材料、吸收红外材料、热致变色材料、光致变色材料、磁性材料、电致变色材料、导电材料、以 及压致变色材料。

[0129] 本发明的安全装置还可包括附加的安全部件,诸如任何想要的印刷图像、金属层, 该安全部件可以是不透明的、半透明的、或过筛的(screened)的。这些金属层可包含通过 已知的去金属化方法形成的阴标记(negative indicia)或阳标记(positive indicia)。

[0130] 所述安全装置中可包括附加的光学可变材料,诸如薄膜干涉元件、液晶材料以及 光子晶体材料。这种材料可以是影像层(filmic layers)的形式、或者适合通过印刷应用的 有色材料。

[0131] 图16a和b示出了包括在本发明的安全装置内的去金属化图像形式的第二安全部 件。图16a中所示的安全线具有包括互补的透镜状切换装置的区域400,以及包括去金属 化标记的区域410。金属化层420已经被应用到包括图像形成起伏结构430的层上,图像 形成起伏结构430在小透镜阵列440之间。金属层420提供两个益处。首先,它可改善由 起伏结构430形成的图像元件的亮度和对比度,这在衍射起伏结构被用于形成图像元件的 情况下尤其如此。其次,这允许形成去金属化标记,去金属化标记能够在反射中观察到,但 是更优选在透射光中观察到。在所示的实施例中,在装置的分立区域中示出去金属化标记 410以获得透镜效果,然而,在替代实施方案中,两个效果可以叠置。

[0132] 在受控的和清楚限定的区域中,制造部分金属化膜/其中不存在金属的去金属化 膜的一种方法,是使用诸如在US-B-4652015中所述的抗蚀剂和蚀刻技术来选择性地对区 域进行去金属。用于实现类似效果的其他技术是已知的;例如,铝可通过掩模被真空沉积, 或者使用准分子激光器从塑料载体和铝的复合带中选择性去除铝。或者可以通过印刷具有 金属化外观的金属效果墨(诸如由Eckart销售的Metalstar®墨)来提供金属化区域。

[0133] 金属层的存在可被用于隐藏机器可读的深色磁性层的存在。当在所述装置中纳入 磁性材料时,所述磁性材料可按照任何设计来应用,但是一般的实施例包括使用磁性轨道 (tramline)或使用磁性块来形成编码结构。合适的磁性材料包括铁氧化物颜料(Fe 203或 Fe304)、钡铁氧体或锶铁氧体、铁、镍、钴,及其合金。在本文本中,术语"合金"包括诸如如下 材料,镍:钴;铁:铝:镍:钴等。可使用镍屑(flake)材料;另外,铁屑材料也是合适的。典型 的镍屑的横向尺寸在5-50微米范围内,厚度小于2微米。典型的铁屑的横向尺寸在10-30 微米范围内,厚度小于2微米。

[0134] 在一个替代的机器可读的实施方案中,可在所述装置结构内的任意位置纳入一个 透明磁性层。W003091953和W003091952中描述了如下合适的透明磁性层,该透明磁性层包 含的分布的磁性材料微粒的尺寸和分布浓度使得该磁性层保持透明。

[0135] 在再一个实施例中,本发明的安全装置可被纳入安全文件中,使得所述装置被纳 入所述文件的透明区域。所述安全文件可具有由任意常规材料(包括纸张和聚合物)形成 的衬底。本领域中已知用于在这些类型的衬底中的每一种中形成透明区域的技术。例如, W08300659描述了由透明衬底形成的聚合物钞票,所述透明衬底在该衬底的两侧包括不透 明涂层。在所述衬底的两侧的局部区域,所述不透明涂层被略去以形成透明区域。

[0136] EP1141480描述了一种在纸衬底中形成透明区域的方法。EP072350UEP0724519、 EP1398174和W003054297中描述了用于在纸衬底中形成透明区域的其他方法。

[0137] 在本发明的再一个方面,通过留下一个未涂覆的图像元件来实现第一图像和第二 图像之间的对比。参照图5,首先考虑图像带A1,在该实施例中,在背景区域12中图像带是 黑色的,但是在符号区域10中,图像带将保持未涂覆。相反,图像带B1在背景区域12中未 被涂覆,在符号区域10中是黑色的。符号线和背景线之间的这种横向半移动意味着当装置 以图4A中所示的方式倾斜时将发生从黑色到无色的互补切换。如果装置的其余层是基本 透明的,则可观察到从黑色到透明的互补切换。

[0138] 在再一个实施例中,上述实施例中所述的黑色图像可被替换为高度反射材料(诸 如金属化材料),同样,互补图像区域将保持未涂覆,使得参照图5并首先考虑图像带A1,在 该实施例中,在背景区域12中图像带是金属化的,但是在符号区域10中图像带仍保持未涂 覆。相反,图像带B1在背景区域12中是未涂覆的,而在符号区域10中是金属化的。符号 线和背景线之间的这种横向半移动意味着当装置按照图17a中所示的方式倾斜时将发生 从金属化到无色的互补切换。如果装置的其余层是基本透明的,则可观察到从金属化到透 明的互补切换。

[0139] 使用参照图17a所述的高度反射的图像元件允许形成如下的装置,该装置具有在 一个观察角度看起来高度反射而在第二角度基本透明的区域。这在图17b的横截面中示 出,该图示出了一个包括透明聚合物载体层500的安全装置,在该载体层的一侧上形成有 微透镜阵列510,在该载体层的相对侧上形成了一组图像带A和B,该组图像带A和B分别 包括金属化图像元件和未涂覆的背景非图像元件。这是对于图17a中所示的装置的星区域 中的情况,即,沿线E-E的截面。注意在图17a的背景区域中,将存在一组互补的图像带A 和B,该组互补的图像带A和B包括未涂覆的图像元件和金属化的背景非图像元件。

[0140] 现在考虑具有星的区域,当图17a中的装置下边缘向前倾斜(BTF)时观察到未涂 覆的区域B,装置看起来是透明的。当装置上边缘向前倾斜(TTF)时观察到金属化区域A, 装置看起来是高反射且金属化的。

[0141] 已经观察到,如果金属化(A)的图像带的宽度和未涂覆(B)的图像带的宽度不相 同,则从金属化到透明的切换是最优的,并且优选地,金属化的图像带的宽度与未涂覆的图 像带的宽度的比率在25-35:75-65的范围内。

[0142] 可通过经掩模蒸汽沉积薄的金属化层形成金属化区域,或者通过经去金属化方法 形成未涂覆的区域形成金属化区域。或者,可通过使用透镜来光烧蚀金属产生一组金属化 的线。还可行的是,可使用印刷的金属化墨形成金属化区域。

[0143] 图18示出了去金属化方法的一个实施例。在步骤1中,使用铸造固化方法在树脂 层530中形成凹陷520。所述凹陷520对应于最终装置中的非金属化区域。在步骤2中,优 选地通过蒸汽沉积方法在树脂层的整个表面涂覆铝层540。在步骤3中,非凹陷区域被涂覆 有抗蚀剂层560,这通常是使用平版印刷或凹版印刷方法完成的。在步骤4中,结构被浸入 金属蚀刻剂(诸如浓氢氧化钠溶液)中,未覆盖抗蚀剂的区域中的铝被去除。接下来,剩余 的抗蚀剂560被去除,以留下一个包括金属化区域和非金属化区域的装置。

[0144] 尽管图17a示出了包括图像或背景区域的装置,但这不是必须的,装置可仅包括 一个被未涂覆的透明区域所分隔的均匀的金属线网格。这样的装置将在倾斜时从均匀透明 切换为金属化的。

[0145] 这样的从金属化到透明的切换装置可被应用到安全文件的其他标记上,使得在一 个观察角度,当装置看起来金属化时,该其他标记隐藏,而在第二观察角度,装置看起来透 明时,下面的标记显露出来。

Claims (46)

1. 一种安全装置,具有一个第一透镜状装置,该第一透镜状装置包括位于多对图像带 的一个对应阵列上方的透镜状聚焦元件的一个阵列,使得在第一观察方向,通过所述透镜 状聚焦元件中的相应个透镜状聚焦元件观察到每一对图像带中的第一图像带,以及在不同 于所述第一观察方向的第二观察方向,通过所述透镜状聚焦元件中的相应个透镜状聚焦元 件观察到每一对图像带中的第二图像带,其特征在于,每一对图像带中的一个图像带具有 分别以第一颜色限定第一图像的部分以及以第二颜色限定第二图像的部分,每一对图像带 中的另一个图像带具有分别以所述第二颜色限定所述第一图像的部分以及以所述第一颜 色限定所述第二图像的部分,由此在倾斜所述装置时,观察到所述第一图像和所述第二图 像之间的颜色切换。
2. 根据权利要求1所述的安全装置,进一步包括在所述第一图像和所述第二图像之间 延伸的一个中间区域,其中在所述中间区域,每个图像带具有一个中间段,该中间段由相互 并排延伸的第一颜色区和第二颜色区形成。
3. 根据权利要求2所述的安全装置,其中在所述中间区域形成多于一个的中间段,所 述中间段中的至少两个被布置为使得第一颜色和第二颜色的布置互补。
4. 根据权利要求1所述的安全装置,进一步包括一个在所述第一图像和所述第二图像 之间延伸的中间区域,其中在所述中间区域,每个图像带具有一个中间段,每个中间段的颜 色是相同的,优选地是所述第一颜色或者所述第二颜色。
5. 根据上述权利要求任一项所述的安全装置,进一步包括一个第二透镜状装置,该第 二透镜状装置具有与所述第一透镜状装置相同的构造,但是其中每一对图像带被以如下方 式形成,使得所述第一图像带分别以所述第二颜色限定所述第一图像的部分以及以所述第 一颜色限定所述第二图像的部分,而每一对图像带中的另一个图像带具有分别以所述第一 颜色限定所述第一图像的部分以及以所述第二颜色限定所述第二图像的部分。
6. 根据权利要求5所述的安全装置,其中所述第一透镜状装置和所述第二透镜状装置 彼此邻近。
7. 根据权利要求1到4中任一项所述的安全装置,其中所述第二图像包括相对于所述 第一图像的背景。
8. -种安全装置,具有一个第一透镜状装置,该第一透镜状装置包括位于多对图像带 的一个对应阵列上方的透镜状聚焦元件的一个阵列,使得在第一观察方向,通过所述透镜 状聚焦元件中的相应个透镜状聚焦元件观察到每一对图像带中的第一图像带,以及在不同 于所述第一观察方向的第二观察方向,通过所述透镜状聚焦元件中的相应个透镜状聚焦元 件观察到每一对图像带中的第二图像带,其特征在于,每一对图像带中的一个图像带具有 分别限定第一图像的一个或多个不透明部分以及限定第二图像或背景的一个或多个透明 部分,每一对图像带中的另一个图像带具有分别限定所述第一图像的一个或多个透明部分 以及限定所述第二图像或背景的一个或多个不透明部分,由此在倾斜所述装置时,观察到 所述第一图像和所述第二图像或所述第一图像和所述背景之间的外观切换。
9. 根据权利要求8所述的安全装置,进一步包括在所述第一图像和所述第二图像或所 述第一图像和所述背景之间延伸的一个中间区域,其中在所述中间区域,每个图像带具有 一个中间段,该中间段由相互并排延伸的不透明区和透明区形成。
10. 根据权利要求9所述的安全装置,其中在所述中间区域形成多于一个的中间段,所 述中间段中的至少两个被布置为使得透明区和不透明区的布置互补。
11. 根据权利要求8到10中任一项所述的安全装置,进一步包括一个第二透镜状装置, 该第二透镜状装置具有与所述第一透镜状装置相同的构造,但是其中每一对图像带都被以 如下方式形成,使得第一图像带具有分别限定所述第一图像的一个或多个透明部分以及限 定所述第二图像或背景的一个或多个不透明部分,每一对图像带中的另一个图像带具有分 别限定所述第一图像的一个或多个不透明部分以及限定所述第二图像或背景的一个或多 个透明部分。
12. 根据权利要求8到10中任一项所述的安全装置,其中所述透明部分是金属化的。
13. 根据权利要求8到10中任一项所述的安全装置,其中所述第一图像包括符号、字 符、或图形装置之一。
14. 根据权利要求8到10中任一项所述的安全装置,其中所述图像带与所述透镜状聚 焦元件配准。
15. 根据权利要求8到10中任一项所述的安全装置,其中所述图像带由墨限定。
16. 根据权利要求1到4或8-10中任一项所述的安全装置,其中所述图像带由起伏结 构限定。
17. 根据权利要求16所述的安全装置,其中所述起伏结构被凸印或铸造固化到衬底 中。
18. 根据权利要求16所述的安全装置,其中所述起伏结构包括衍射光栅结构。
19. 根据权利要求1到4或8-10中任一项所述的安全装置,其中每个图像带的宽度小 于100微米,优选小于50微米,最优选在5-25微米范围内。
20. 根据权利要求1到4或8-10中任一项所述的安全装置,其中所述透镜状聚焦元件 包括圆柱形透镜或微镜。
21. 根据权利要求1到4或8-10中任一项所述的安全装置,其中所述透镜状聚焦元件 阵列具有的周期性在5-200微米范围内,优选在10-60微米范围内,最优选在20-40微米范 围内。
22. 根据权利要求1到4或8-10中任一项所述的安全装置,其中所述透镜状聚焦元件 已被通过热凸印或铸造固化复制的方法形成。
23. 根据权利要求1到4或8-10中任一项所述的安全装置,其中所述图像带被设置在 一个衬底中或一个衬底上,该衬底还设置有一个与所述第一透镜状装置分立的全息结构。
24. 根据权利要求1到4或8-10中任一项所述的安全装置,其中所述图像带被设置在 一个衬底中或一个衬底上,该衬底还设置有一个适合波纹放大的微图像,所述安全装置进 一步包括位于所述微图像上方的波纹放大透镜阵列。
25. 根据权利要求24所述的安全装置,其中所述波纹放大透镜阵列被设置在与所述透 镜状聚焦元件相同的表面中,或设置在与所述透镜状聚焦元件相同的表面上。
26. 根据权利要求25所述的安全装置,其中所述透镜状聚焦元件在所述微图像上方延 伸,从而构成所述波纹放大透镜阵列。
27. -种设置有根据上述权利要求任一项所述的安全装置的物品。
28. 根据权利要求27所述的物品,其中所述物品选自:钞票、支票、护照、身份证、真品 证书、印花税票和其他用于保价或者证明个人身份的文件。
29. 根据权利要求28所述的物品,其中所述物品包括带有一个透明部分的衬底,在所 述衬底的相对侧上分别设置有透镜状聚焦元件和图像带。
30. -种制造安全装置的方法,所述方法包括:在一个透明衬底的一侧上设置透镜状 聚焦元件的一个阵列;以及在所述透明衬底的另一侧上设置多对图像带的一个对应阵列, 所述图像带和所述透镜状聚焦元件限定一个第一透镜状装置,使得在第一观察方向,通过 所述透镜状聚焦元件中的相应个透镜状聚焦元件观察到每一对图像带中的第一图像带,以 及在不同于所述第一观察方向的第二观察方向,通过所述透镜状聚焦元件中的相应个透镜 状聚焦元件观察到每一对图像带中的第二图像带,其特征在于,每一对图像带中的一个图 像带具有分别以第一颜色限定第一图像的部分以及以第二颜色限定第二图像的部分,每一 对图像带中的另一个图像带具有分别以所述第二颜色限定所述第一图像的部分以及以所 述第一颜色限定所述第二图像的部分,由此在倾斜所述装置时,观察到所述第一图像和所 述第二图像之间的颜色切换。
31. 根据权利要求30所述的方法,进一步包括在所述第一图像和所述第二图像之间延 伸的一个中间区域,其中在所述中间区域,每个图像带具有一个中间段,该中间段由相互并 排延伸的第一颜色区和第二颜色区形成。
32. 根据权利要求31所述的方法,其中在所述中间区域形成多于一个的中间段,所述 中间段中的至少两个被布置为使得第一颜色和第二颜色的布置互补。
33. 根据权利要求30到32中任一项所述的方法,进一步包括提供一个第二透镜状装 置,该第二透镜状装置具有与所述第一透镜状装置相同的构造,但是其中每一对图像带都 被以如下方式形成,使得所述第一图像带分别以所述第二颜色限定所述第一图像的部分以 及以所述第一颜色限定所述第二图像的部分,所述每一对图像带中的另一个图像带具有分 别以所述第一颜色限定所述第一图像的部分以及以所述第二颜色限定所述第二图像的部 分。
34. 根据权利要求33所述的方法,其中所述第一透镜状装置和所述第二透镜状装置彼 此邻近。
35. 根据权利要求30到32中任一项所述的方法,其中所述第二图像包括相对于所述第 一图像的背景。
36. -种制造安全装置的方法,所述方法包括:在一个透明衬底的一侧上设置透镜状 聚焦元件的一个阵列;以及在所述透明衬底的另一侧上设置多对图像带的一个相应阵列, 所述图像带和所述透镜状聚焦元件限定一个第一透镜状装置,使得在第一观察方向,通过 所述透镜状聚焦元件中的相应个透镜状聚焦元件观察到每一对图像带中的第一图像带,以 及在不同于所述第一观察方向的第二观察方向,通过所述透镜状聚焦元件中的相应个透镜 状聚焦元件观察到每一对图像带中的第二图像带,其特征在于,每一对图像带中的一个图 像带具有分别限定第一图像的一个或多个不透明部分以及限定第二图像或背景的一个或 多个透明部分,每一对图像带中的另一个图像带具有分别限定所述第一图像的一个或多个 透明部分以及限定所述第二图像或背景的一个或多个不透明部分,由此在倾斜所述装置 时,观察到所述第一图像和所述第二图像或所述第一图像和所述背景之间的外观切换。
37. 根据权利要求36所述的方法,进一步包括在所述第一图像和所述第二图像或所述 第一图像和所述背景之间延伸的一个中间区域,其中在所述中间区域,每个图像带具有一 个中间段,该中间段由相互并排延伸的透明区和不透明区形成。
38. 根据权利要求37所述的方法,其中在所述中间区域形成多于一个的中间段,所述 中间段中的至少两个被布置为使得不透明区和透明区的布置互补。
39. 根据权利要求36到38中任一项所述的方法,进一步包括提供一个第二透镜状装 置,该第二透镜状装置具有与所述第一透镜状装置相同的构造,但是其中每一对图像带都 被以如下方式形成,使得第一图像带具有分别限定所述第一图像的一个或多个透明部分以 及限定所述第二图像或背景的一个或多个不透明部分,所述每一图像带中的另一个图像带 具有分别限定所述第一图像的一个或多个不透明部分以及限定所述第二图像或背景的一 个或多个透明部分。
40. 根据权利要求39所述的方法,其中所述第一透镜状装置和所述第二透镜状装置彼 此邻近。
41. 根据权利要求36到38中任一项所述的方法,其中所述透明部分是金属化的。
42. 根据权利要求30到32或36到38中任一项所述的方法,其中所述第一图像包括符 号、字符、或图形装置之一。
43. 根据权利要求30到32或36到38中任一项所述的方法,其中所述图像带与所述透 镜状聚焦元件配准。
44. 根据权利要求30到32或36到38中任一项所述的方法,其中所述图像带被印刷到 所述衬底上。
45. 根据权利要求30到32或36到38中任一项所述的方法,其中所述图像带由凸印或 铸造固化到衬底中的起伏结构限定。
46. 根据权利要求30到32或36到38中任一项所述的方法,用于制造根据权利要求 1-26中任一项所述的安全装置。
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