CN102792193A - 用于通过使用衍射光栅制作颜色图案的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

在用于通过光照射通过衍射光栅产生用于技术应用并且对于人眼可见的颜色图案的方法中，在纳秒范围或皮秒或飞秒范围中通过至少一个激光设备在激光微构造过程中，直接在固体表面上制作衍射光栅阵列，每个衍射光栅阵列由纵向尺寸具有低于眼睛的分辨能力的值并且包含至少一个像素（81、82、83）的子区域（81）构成，像素是用于产生光谱颜色的有限的衍射光栅结构。通过将这种产生颜色的衍射光栅结构直接应用于固体表面，能够实现从压纹工具到珠宝的各种装饰和验证可能。

Description

用于通过使用衍射光栅制作颜色图案的方法和装置
技术领域
根据权利要求1的导言，本发明涉及用于通过衍射光栅制作颜色图案的方法和装置。作为定义，术语“颜色图案”包括特别是也在人眼中产生颜色的表面的所有类型的变更，颜色一般但并非排他性的是通过在相应的衍射光栅衍射多色光产生的混合颜色。颜色或混合颜色可分别出现于结构、符号、标识中，或者作为验证特征出现于特定的应用中。
背景技术
通过光栅结构产生光谱颜色、原色并由此产生混合颜色为人所知已有很长时间。作为其代表性的例子，可引用文献WO 2006/066731A1、WO 98/23979或EP 05859 66A2。在现有技术的所有这些和其它文献中，一般通过相对较软的合成基板中的激光或电子束光刻制作光栅结构。这些光刻法需要用于制作光栅结构的多个和部分复杂的处理步骤，这是文献所公知的。
对于根据公开椭圆结构的US 2006/0018021A1公开的基于衍射的光学光栅结构，也同样如此。
使用必须一方面满足高的美学要求并且另一方面用于货品的验证的光学特征的大量的应用领域是已知的。一组这种应用为例如香烟、食品或药品的封装箔，这些箔一般通过压纹辊被压纹；或者，例如表壳的一部分、玻璃或蓝宝石的表玻璃或硬币的装饰对象的表面可以为对象。特别时在封闭箔中，如果镀金属层要进一步减少或完全被省略，那么着色图案会获得更高的显著性。关于上述的压纹工具或装饰性对象，正是金属表面被构建，并且，在压纹工具的情况下，是硬材料层。例如，授权给本发明的申请人的WO 2007/012215A15中公开这一点。
发明内容
在这种背景下，本发明的目的是，提供用于制作用于产生具有更高的衍射强度和更高光彩的光谱颜色并被应用于诸如压纹辊或压纹模具并由此应用于封装箔或应用于装饰性对象的颜色图案的光栅结构的方法和装置。通过根据权利要求1的方法并通过根据权利要求13的装置实现该目的。
附图说明
以下参照示例性实施例的附图更详细地解释本发明。
图1表示用于在固体表面上直接产生衍射光栅阵列的根据本发明的具有两个激光器设备的装置的示意图，
图2表示通过掩模和光阑组合的激光束强度整形，
图3表示优选的闪耀光栅结构的断面图，
图4表示用于制作图3的闪耀光栅结构的第一掩模，
图5表示用于制作图3的闪耀光栅结构的第二掩模，
图6表示具有三角柱或凹陷断面的柱或盲孔光栅的形式的另一衍射光栅，
图7表示具有相关的颜色像素的衍射光栅阵列，
图8表示人眼不再可分辨并由多个不同的颜色像素区域形成的子区域。
具体实施方式
在图1中，示出用于通过两个激光器设备制作衍射光栅的装置，其中，图中左面的一个是适用制作例如闪耀光栅阵列的受激准分子激光器设备，右面的激光器设备是一方面用于制作用于制作光栅结构的掩模和/或光阑并且另一方面适于制作直接起作用的波纹光栅结构或重叠通过受激准分子激光制作的光栅结构与基于波纹之间的间隔的变化的第二光栅结构的飞秒或皮秒激光器设备。
包括具有248纳米（nm）的波长的KrF受激准分子激光的第一激光器设备L1用于根据掩模投影技术在固态表面中产生微结构，并且，包括具有775nm的中心波长或其两倍或三倍频率波长的飞秒激光器15的第二激光器设备L2用于根据聚焦技术在固体表面中制作例如波纹光栅结构的纳米结构或者制作掩模。出于本申请的目的，术语“固体”意味着可通过激光制作的表面微结构衍射光栅的任何基板，例如，玻璃、由玻璃或蓝宝石、陶瓷、适当的合成材料制成的表玻璃，并且主要有珠宝或硬币上的金属表面，特别地，还有诸如用于压纹封装箔以及有机固体的压纹模具和压纹板的压纹工具的硬材料涂敷表面。表面可事先被预处理、化学处理或机械处理，并被构建。作为硬材料涂层，例如，可设想四重键合非晶碳（ta-C）、碳化钨（WC）、碳化硼（B4C）、碳化硅（SiC）或类似的硬材料。
微结构可以例如为具有1～2μm的光栅周期的所谓的闪耀光栅，并且，纳米结构可以例如为用作光学衍射光栅的具有300nm～1000nm的周期的自组织波纹结构。如以下解释的那样，通过光照射时的衍射产生角度依赖分散即光谱颜色分离的衍射光学活动结构的任何周期阵列是可能的。
在图1中，表示作为其射束2在这里具有矩形断面的第一激光器的受激准分子激光器1。可通过衰减器3调整和改变该激光束的强度。通过均化器3A和物镜3B，在均匀的斑点HS中产生跨着激光束断面的均匀强度分布。制作微结构所需要的跨着激光束断面的强度轮廓通过位于均匀的斑点HS中的掩模18从该均匀的强度分布被整形。
配置在掩模后面并优选与其接触的光阑6中的开口的几何形状产生通过掩模18整形的激光束的强度轮廓的断面几何或轮廓形状。掩模18和光阑6位于掩模和光阑改变器装置中。
作为KrF受激准分子激光器的替代，可以使用具有193nm的波长的ArF受激准分子激光器、具有157nm的波长的氟石（F2）激光器或具有308nm的波长的XeCl受激准分子激光器作为第一激光器1。
作为飞秒激光器的替代，可以使用具有1064nm的波长或530nm的其双倍频率波长或266nm的其三倍频率波长的Nd:YAG型的皮秒激光器作为第二激光器15。
通过图2也示出的掩模18和光阑6整形的激光束入射到通过适当的成像光学器件8引导光束的偏转镜7上，该成像光学器件8以例如8:1的预定的成像比例将微结构的适当的激光强度轮廓成像到压纹辊10上的ta-C层的表面9上。通过旋转箭头11，表示压缩辊10可通过预定的角度沿其纵轴旋转。压缩辊10被配置于位移装置32上。
为了调整、监视和稳定化激光束的功率和强度，小部分的激光束通过束分离器4被引到传输用于控制衰减器3和/或激光器1的数据的功率计5上。可对于由图1中的双箭头表示的激光束强度轮廓测量装置5A选择性地交换该功率计5。为了能够正确地测量均匀斑点HS中即掩模面中的激光束的功率和强度分布，在到束分离器4的距离与位于均匀斑点HS中的掩模18相同的距离上设置装置5和5A。照相机26用于观察微结构处理。因而，偏转镜7具有反射248nm波长的受激准分子激光照射但透过可见光的干涉层系统。
为了将通过成像光学器件8成像的激光束的成像面的精确确定的位置调整到要在压纹辊10的整个表面区域上构建的ta-C层上，通过用于压纹辊的位置检查的装置16，例如，通过三角测量方法，测量压缩辊从理想的几何位置的位置和制造相关偏离。这些测量数据然后被用于通过位移装置32的压缩辊10的自动调整，并被用于构建过程中的位移装置32的x轴的校正控制。
如在根据图1的示例性实施例的描述中简要提到的那样，通过掩模和光阑整形根据掩模投影技术的受激准分子激光构建处理所需要的强度轮廓。
以下参照图2更详细地描述该处理：从均匀斑点HS中的激光束29的均匀强度分布74，通过位于均匀斑点HS中的掩模18整形在压纹辊10上的ta-C层中制作的微结构所需要的跨激光束断面的强度轮廓。在该示意图中，掩模18具有以格子状方式配置的透明区域19和对于激光束不透明的表面区域20，并由此形成具有立方形强度轮廓部分的格子状强度轮廓75。
沿激光束的方向被配置在掩模后面并优选与其接触的光阑6通过其开口或透明表面区域的几何形状产生通过掩模18整形的激光束的强度轮廓的断面几何。在该示图中，光阑开口6T的形状或对于激光束透明的不透明部分6P内的光阑的表面区域采取三角形的形式，因此，在光阑之后，激光束29A的强度轮廓76表现三角断面几何。
在图2中，沿x坐标方向在强烈放大的比例上示出掩模18的光栅周期以及掩模之后的激光束强度轮廓75、76的立方体强度轮廓部分的厚度以及间隔。为了通过掩模整形的激光束29A在固体表面9中、例如在压纹辊10上的ta-C层中制作例如具有0.5～5μm的光栅周期的光栅结构，掩模的光栅周期在8:1的掩模投影系统的成像比的例子中测量4～20μm。实际上，通过均匀斑点HS的表面区域和例如8mm×8mm＝64mm2的掩模18的构建区域的均匀尺寸，构建的掩模区域，与图2的示意图相对，包含具有2000～400个光栅周期的条带光栅，并且，通过其整形的激光束包含2000～400个立方体强度轮廓部分。
以下称为掩模结构的掩模18的透明表面区域的尺寸、形状、间隔、位置和数量确定用于在ta-C层中产生具有预定的光学效果的微结构的激光束强度轮廓，并且，光阑6确定激光束强度轮廓的断面几何，并由此确定压纹辊上的微结构区域要素的几何形状。这里使用术语“区域要素”表示在没有激光束和辊表面的相对移动的情况下，通过掩模和光阑整形并以激光束脉冲次序成像到ta-C涂敷辊表面上的激光束构建的压纹辊或压纹模具上的表面。
因此，通过掩模结构的变化，特别是通过以预定的角度关于激光束的光轴旋转掩模，通过掩模被整形并通过聚焦光学器件8在压纹辊的ta-C层上成像的激光束强度轮廓的取向可改变，由此，多色光照射时的微结构区域要素的光学效果，例如，观察方向和观察角度以及颜色和强度可改变。
通过以预定的角度关于激光束的光轴旋转光阑6，通过聚焦光学系统在压缩辊上的ta-C层上成像的激光束的通过光阑整形的断面几何的取向改变，因此，压纹辊的表面上的激光构建区域要素的取向改变。
微构建区域要素可以根据特定的图案被并置，或者，在以预定的角度旋转掩模之后，在该预定角度下与相同的微结构重叠。并且，如果使用不同的掩模，那么可以在区域要素中重叠不同的微结构。如果它们被并置，那么区域要素可具有相同或不同的表面形状和微结构。
当作为近阳光的白光辐射被衍射时，或者，当衍射光栅被多色光、例如被日光荧光灯或灯泡照射时，这些光在以下被称为“光”，由于波长依赖衍射角，因此，出现所谓的衍射角分散，即，分离成光子具有特定的波长的光谱颜色，即，分离成单色光。因此，如果衍射级均不重叠，那么只在衍射光中观察到这些光谱颜色。
根据本发明，通过衍射光栅阵列，通过可在一个或多个预定的观察角度和衍射光栅阵列的一个或多个预定的方位观察方向下观察的光谱颜色的多个光子波长的重叠产生混合颜色。在人眼的分辨能力下通过在显微子区域＝颜色像素区域中具有不同的光栅周期的固体表面中的衍射光栅阵列，在用来自在衍射光谱中出现的三个不同的原光谱颜色波长红色、绿色和蓝色的光子的光照射光栅阵列时，原光谱颜色的波长根据意图的应用被选择，优选产生混合颜色。因此，如果混合颜色要被人眼观察，那么，对于原光谱颜色红色，例如，630nm的波长λred是有利的，对于绿色，530nm的波长λgreen是有利的，并且，对于蓝色，430nm的波长λblue是有利的。
与包含主要对于红色、绿色和蓝色敏感的三种不同的类型的视觉色素的人眼的锥形感光体类似，衍射光栅阵列可例如由产生原色红色、绿色和蓝色的颜色像素衍射光栅区域构成。适用的衍射光栅类型为例如根据掩模投影技术通过受激准分子激光构建制作的沟槽和肋条光栅、柱状格栅和闪耀光栅或根据聚焦技术通过飞秒或皮秒激光照射制造的具有预定的、调整的波纹光栅周期的自组织波纹光栅或者两种结构的重叠。
对于预定角度的入射光，或者在扩散照射上，分别地，光栅周期和颜色像素区域内的衍射光栅的取向确定光谱颜色的衍射方向，并因此确定各单个颜色像素的原色的观察角度和方位观察方向。在该方面，为了沿至少一个方位观察方向在至少一个观察角度下实现有效的颜色混合，必须选择混合颜色的波长并且必须对准阵列的衍射光栅，使得至少一个衍射级的衍射角度和衍射方向对于混合颜色的各波长相同。
以下，参照图3～8描述闪耀光栅结构的制作以及用于制作闪耀光栅结构的适当的掩模的制造。在闪耀光栅中，由于分离函数的最大值和伴随的最高强度最大值总是相对于台阶法线SN位于反射方向上，因此，通过台阶的倾角的变化即通过闪耀角αB的变化，分离函数的最大值和伴随的最高强度最大值可从0衍射级的最大值偏移到更高衍射级的最大值。当αB变化时，只要光栅周期g和入射光的入射角度αe保持恒定，衍射角度αm＝不同的衍射级的观察角以及伴随的光栅衍射的最大值的位置就保持不变。并且，在图3中，s表示闪耀光栅侧，h表示闪耀光栅高度，eS表示入射束，GN表示光栅法线，SN表示台阶法线。
由于对于衍射利用几乎整个光栅表面或者更准确地说利用通过台阶宽度s乘以光栅沟长和沟的数量形成的表面，因此，与简单的条带光栅＝沟和肋条光栅上的衍射相比，在闪耀光栅中衍射强度以及伴随的衍射的光谱颜色的观察的光彩明显更高。
通过图4的掩模制作图3的闪耀光栅结构，该掩模包含可通过飞秒激光或F2激光束制作不透明表面的石英玻璃基板，同时节省用于在用在前的受激准分子激光照射并且同时扫描掩模时制作闪耀光栅结构的透射三角区域。通过用飞秒激光脉冲或氟激光脉冲的照射，石英基板的表面被粗糙化并且改性，使得入射光散射但不被吸收。这里，术语“改性”表示基板的材料密度、结构和折射率的变化。以这种方式，确保非常低的热负载、高的尺寸精度和这种掩模的非常长的寿命。
在通过根据聚焦技术的飞秒激光或根据掩模投影技术的F2激光的石英玻璃基板中的掩模的制造中，通过用最小的可能的焦点或成像断面F扫描并重叠在图4中表示为fs激光的小灰色填充圆或F2激光的小黑色填充圆的激光脉冲，制作使透射透明三角区域自由的非透明区域。小的正方形表示也可使用激光束的正方形断面形状。以这种方式，除了白色表示的透射三角区域以外，扫描图4中的灰色表示的整个表面。具体而言，扫描区域的表面以这些区域强烈散射受激准分子激光的入射的激光束部分并由此用作激光束的不透明区域的方式，通过激光的适当的影响被粗糙化并且改性。
由于这里对于通过该掩模根据受激准分子激光掩模投影技术制作闪耀光栅使用8:1的成像比，因此，量G是透射三角的基础并且等于8×光栅常数g。相应地，H是高度，并且，
Figure BDA00001768555300081
是透射三角的底角，并且，I是掩模扫描方向的透射三角之间的距离。如果使用F2激光设备，那么使用25:1的不同的成像比。
可替代性根据图5通过条带掩模79制作闪耀光栅结构，该条带掩模具有制作闪耀光栅沟所需要的两个不同的条带宽度，该闪耀光栅沟的透射率根据预定的线性或阶梯函数在各条带宽度上在0与1之间以及1与0之间改变。并且，这里，指示8g和8g×sinαB源自根据掩模投影技术在闪耀光栅结构的制作中使用的8:1的成像比。
在可通过fs或F2激光设备制作的适当的掩模的制作中，存在大量的可能的变更方式。为了在第一激光设备L1中即根据掩模投影技术对于受激准分子激光器1制作闪耀光栅结构，选择的掩模与改变器装置中的适当的光阑放置在一起。可通过与掩模相同的制造技术制作光阑。作为用于掩模或光阑的基板，可以使用石英玻璃（SiO2）、蓝宝石（Al2O3）、氟化钙（CaF2）或氟化镁（MgF2）。
可以使用飞秒激光器以制作在光栅结构中配置的波纹并允许产生可混合的光谱颜色。为了可调整地制作对于各光谱颜色的产生希望的光栅常数的不同波纹间隔，在波纹的产生中相对于激光束通过确定的角度倾斜基板的面。
由于如上面描述的那样，眼睛只能分辨200μm×200μm的区域，因此，正方形颜色像素的最大边长必须小于200μm除以3＝66.67μm。然后，为了产生混合颜色，200μm×200μm的子区域包含原色红色、绿色和蓝色的至少9个正方形颜色像素，通过定义的各颜色像素包含单个光谱颜色作为原色。因此，对于33.33μm的颜色像素边长，对于原色红色、绿色和蓝色，根据图8的子区域81包含总共36个正方形颜色像素82、83、84。
大小的这些量级使得能够实现新类型的验证特征，其中，在特定的子区域中，例如，散布对于眼睛不可见但可通过适配的光谱计检测的不同颜色的一个或仅几个颜色像素。
以下，表示根据图8的子区域81的光栅结构的示例性计算。对于33.33μm的正方形颜色像素的边长、垂直的光入射和伴随gred＝1.26μm、ggreen＝1.06μm、gblue＝0.86μm的光栅周期的计算值的30°的对于红色、绿色和蓝色的衍射角度＝观察角度αm，红色像素正方形包含29个光栅周期，绿色像素正方形包含38个光栅周期，蓝色像素正方形包含47个光栅周期。
颜色像素的衍射强度是光栅周期的数量即颜色像素内的总光栅沟长和原色的波长的函数。可仅分别通过表面区域的尺寸和各单个原色像素的数量实现强度控制。在这一方面，必须考虑诸如光源的不同的因素，即，例如，白天、早期或晚上的太阳光、白天荧光灯或灯泡等，它们在发射波长范围上具有不同的强度特性，并因此影响各光谱颜色的强度。并且，必须考虑人眼即人眼对于原色的选择的波长的适光光谱感度。
根据基于DIN 5033标准颜色图的计算，例如，从通过以下的像素布局沿观察方向在由分别具有33.33μm×33.33μm的像素表面区域的36个颜色像素构成的200μm×200μm的子区域由14个红色像素82、10个绿色像素83和12个蓝色像素83构成时通过衍射光栅产生的上述的光谱颜色红色、绿色和蓝色获得颜色白色。根据相同的计算，通过以下的像素布局获得颜色粉色：22个红色像素82、3个绿色像素83和11个蓝色像素84。基于相同的计算，通过以下的像素布局获得肤色：21个红色像素82、7个绿色像素83和8个蓝色像素84。
提到人眼的分辨能单元也不意味着产生的光谱和混合的颜色不是机器可读和可分析。特别是在一般应尽可能小的验证特征的情况下，机器读取是特别合适的。
对于预定的光入射角度，光栅周期和颜色像素区域内的衍射光栅的取向确定光谱颜色的衍射方向，并因此确定观察角度和单个像素的原色的方位观察方向。在该方面，为了沿至少一个方位观察方向在至少一个观察角度下实现有效的颜色混合，必须选择混合颜色的各单个波长的不同的光栅周期并且必须对准阵列的衍射光栅，使得至少一个衍射级的衍射角度和衍射方向对于混合颜色的各波长相同。
根据图3，在闪耀光栅77中，αB是衍射光栅沟的倾角（闪耀角度），衍射角度αm是光栅法线GN与各衍射级z的衍射单色束部分gs的强度最大值的衍射方向之间的角度，并由此表示该束部分在预定入射角度αe上的观察角度αm和观察方向gS。
通过入射光的波长、通过入射角度αe并且通过光栅周期g确定衍射角度αm。术语衍射的单色束部分的“方位观察方向”aB指的是光栅法线和衍射方向gS跨着的面与光栅面GE的交线的源自光栅法线GN的方向，该方向由方位角度αz表征，也参见图7。在图7中，sB表示衍射束的观察方向。
因此，混合颜色的观察角度依赖于不同的颜色像素类型的匹配的光栅周期，并且，通过例如产生混合颜色所需要的不同的颜色像素区域中的光栅沟GF的光栅结构的取向确定观察方向。必须在通过足够数量的不同的颜色像素区域形成的最多200μm×200μm的人眼不再可分辨的子区域内实现混合颜色的产生。
如果颜色像素内的光栅沟GF具有多个方位取向，则可实现多个观察方向：如果例如包含于子区域中的原色的像素的一半中的光栅结构与像素中的另一半中的光栅结构垂直地被配置，那么，特别是在用于扩散白光照射光栅时，还存在相互垂直的两个方位观察方向aB，参见图8。但是，子区域中的颜色像素的总数的一半必须足以产生混合颜色。但是，在这种情况下，将沿两个方位观察方向中的每一个以更低的强度觉察混合颜色。
并且，以这种方式，可以实现相互偏移120°的三个方位观察方向。根据图6，借助于柱格栅80，即，通过例如圆形、三角形、矩形、六边形的不同的断面形状和不同的尺寸的凸部和互补的凹部的形式的柱体P，可以实现多个方位观察方向。例如，三角柱或坑体断面导致偏移2/3π＝120°的三个方位观察方向aB。
为了实现最大可能的混合颜色强度，如果选择原色的不同的像素尺寸，那么较大的像素的边长必须为最小的像素的边长的整数倍，使得子区域可完全被颜色像素填充。可通过将像素区域插入到例如在ta-C层基板的情况下被解构或者具有吸收光波长或沿不同的方向衍射的光栅结构的子区域中，实现强度的降低即暗化效果。
为了对于混合颜色的产生控制原色的强度，除了颜色像素的数量和表面区域和观察方向的像素的衍射级的选择以外，由于例如闪耀光栅产生比沟槽和肋条光栅高的强度，因此，可以利用子区域的原色的像素中的不同的衍射光栅类型。
根据本发明，衍射光栅阵列被应用于诸如金属、金属合金、玻璃、具有硬表面的合成材料以及ta-C层或诸如硬金属的其它硬材料、诸如碳化钨或碳化硼的碳化物的固体的表面。具体而言，衍射光栅阵列可被应用于耐磨硬材料，例如，应用于用于压纹验证特征、颜色图案或对于封装箔具有颜色效果的符号的压纹工具，同时，很显然，必须通过这种断面几何和基于要被压纹的材料的性能和压纹参数的微结构的这种尺寸设计压纹工具上的负衍射光栅结构，正压纹代表意图的衍射光学效果的最佳衍射光栅图案。
具有允许将任何希望的掩模和任何希望的光阑放置到受激准分子激光的束路径中的光阑和掩模用改变器装置的第一激光设备L1使得不仅能够大大改变具有不同的光栅常数的不同的光栅结构，而且能够实现大量的可能的光栅结构区域的外轮廓的设计。因此，能够将由多个子区域构成的构建的区域要素的形状设计为正方形、矩形、三角形、平行四边形、六角形等，或者可能设计为圆形，用于产生颜色和混合颜色的大多数的不同的光栅结构在这些区域要素中是可能的。在某些布置中，还能够例如产生由具有多个射线的三个平行四边形或星形构成的三维表现的立方形图案。
并且，两个激光器设备允许重叠大多数的不同的光栅结构，例如，首先，为了产生还可特别地被用作验证特征的颜色和混合颜色的另一组合，制作上面通过飞秒激光施加波纹光栅结构的通过受激准分子激光在图案中配置的特定的光栅结构和区域要素。并且，可以实现不同的观察角度，或者，通过光栅周期或光栅沟的取向的逐步变化，在衍射光栅图案的倾斜或旋转时，出现逐步或连续的颜色变化，或者出现颜色图案或颜色图像的出现和消失。

Claims (19)

1.一种利用光照射时的衍射光栅产生颜色图案的方法，其特征在于，通过在纳秒范围中或在皮秒或飞秒范围中通过至少一个激光设备照射，在激光微构建处理中直接在固体表面上制作衍射光栅阵列，各衍射光栅阵列由纵向尺寸具有低于眼睛的分辨能力的值的子区域构成，并且各子区域包含至少一个像素，像素是用于产生单个光谱颜色的有限的衍射光栅结构，其通过选择的光栅参数和至少一个确定的方位观察角度（aB）中的确定的衍射角度（αm）中的入射角度（αe）被衍射。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，各子区域包含至少两个像素，每个像素具有用于在相同的方位观察角度（aB）中的相同的衍射角度（αm）中产生两个不同的光谱颜色的不同的光栅常数。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于，像素的像素区域和/或数量被选择，使得至少一个预定观察方向的差异产生混合颜色。
4.根据权利要求2或3的方法，其特征在于，根据意图的应用选择用于原光谱颜色红色、绿色和蓝色的波长，并且，如果混合颜色要被人眼观察，则三种颜色为具有630nm的波长λred、530nm的波长λgreen和430nm的波长λblue的红色、绿色和蓝色。
5.根据权利要求1～4中的任一项的方法，其特征在于，子区域具有200μm的最大纵向尺寸，并且相关的像素区域具有66.67μm的最大纵向尺寸。
6.根据权利要求1～5中的任一项的方法，其特征在于，像素是直线或环形的闪耀光栅、直线或环形的沟和肋光栅或具有圆形或多边形断面的柱状光栅。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，通过在受激准分子激光的束路径中配置在掩模和光阑旋转和改变器装置中的掩模，利用激光掩模投影过程制造光栅。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于，根据聚焦技术通过飞秒激光或根据掩模投影技术通过氟激光制作掩模，基板的表面被照射，使得通过表面的粗糙化和改性制作不透明的区域，并且，基板为石英玻璃SiO2、蓝宝石Al2O3、氟化钙CaF2或氟化镁MgF2。
9.根据权利要求1～5中的任一项的方法，其特征在于，像素包含通过皮秒或飞秒激光制作的波纹形式的衍射光栅。
10.根据权利要求6和9的方法，其特征在于，通过重叠光栅和波纹结构获得像素。
11.根据权利要求1～10中的任一项的方法，其特征在于，多个子区域并置，以形成符号、图像、标识或验证特性。
12.根据权利要求1～11中的任一项的方法，其特征在于，固体表面是压纹辊或用于压纹封装箔的压纹模具的硬材料涂敷表面，硬材料涂层由ta-C、碳化钨WC、碳化硼B4C、碳化硅SiC或类似的硬材料构成。
13.一种用于实现根据权利要求1～12中的任一项的方法的装置，其特征在于，用于制作闪耀光栅、沟和肋光栅或柱状格光栅的第一激光设备（L1）包括具有248nm的波长的KrF受激准分子激光器（1）或具有193nm的波长的ArF受激准分子激光器或具有157nm的波长的氟激光器或具有308nm的波长的XeCl受激准分子激光器，并且，用于制作波纹结构的第二激光器（L2）包括具有775nm的中心波长或其双倍或三倍频率波长的飞秒激光器（15）或具有1064nm的波长或其双倍或三倍频率波长的Nd:YAG型的皮秒激光器。
14.根据权利要求13的装置，其特征在于，在第一激光器（1）及其成像光学器件（8）之间，配置至少一个掩模和光阑组合（18、6），一些掩模和光阑的组合被配置于旋转和改变器装置中，并且，改变器装置适于相互独立地在激光器（1）的束路径（29）中放置掩模（18）中的一个和光阑（6）中的一个，掩模（18）和光阑（6）在可线性或旋转位移或可关于自身旋转的同时被配置于保持器中。
15.根据权利要求14的装置，其特征在于，掩模（6）是用于制作闪耀光栅的三角掩模（78）或条带掩模（79）。
16.根据权利要求13～15中的任一项的装置，用于在用于在封装箔上压纹衍射光学有效区域的压纹辊或压纹模具上构建区域。
17.根据权利要求13～15中的任一项的装置，用于在涂敷或未涂敷表部分、玻璃或蓝宝石的表玻璃、硬币或装饰性物体的多个部分上产生衍射光学有效符号或验证特性。
18.一种通过根据权利要求16构建的辊或压纹模具压纹的封装箔，其特征在于，它具有包含光谱颜色的颜色像素或用于产生混合颜色的不同颜色的颜色像素的衍射光学有效区域和/或验证特征。
19.根据权利要求18的封装箔，其特征在于，它在不设置衍射光学有效区域、验证特征和/或标识的位置中被磨光。
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