CN105291630B - 光学防伪元件及具有该光学防伪元件的防伪产品 - Google Patents

Abstract

一种光学防伪元件，包括：基材；位于所述基材上的表面浮雕结构层；以及位于所述表面浮雕结构层上的镀层；其中，所述表面浮雕结构层由多个组元叠加形成，每一个组元包括平坦区和由多个光栅单元形成的浮雕结构区，任意两个组元中的任意光栅单元不共位，任意两个组元中的光栅单元的参数不同，以及任意两个组元中的平坦区不完全重叠。

Description

光学防伪元件及具有该光学防伪元件的防伪产品

技术领域

本发明涉及一种光学防伪元件及具有该光学防伪元件的防伪产品。

背景技术

为了防止利用扫描和复印等手段产生的伪造，钞票、证卡和产品包装等各类高安全或高附加值印刷品中广泛采用了全息防伪技术作为光学防伪技术的解决方案，并且取得了非常好的效果。

上世纪末，随着计算机科学和图像处理技术的发展，全息防伪技术进入了数字化发展的时代，其中最重要的成果之一，就是数字技术成功的应用于合成全息图的制作。全息摄影技术、计算机控制系统、空间光调制设备、图像处理技术等多种技术和设备的综合利用，使得自动化拍摄“点阵”全息图成为可能，数字合成全息图应运而生，如何制作大视场、全视差的数字全息图成为世界各国全息防伪技术研究的热点之一。

在制作大视场、全视差的数字全息图的过程中，涉及到将多幅图像合成这一步骤。合成的过程通常为将多幅图像重叠或将它们以点阵网格的形式分割并穿插在同一区域，其中后者在制作大视场、全视差“点阵”全息图时较为常用，但是在合成的过程中不可避免地会因必须将各幅图像“分割”才能共同“穿插”在同一区域，因此存在图像信息的丢失，从而影响最终合成的大视场、全视差“点阵”全息图的图像清晰度、对比度，进而影响产品的防伪能力。

如果将现有的合成全息图中主题图案与其背景分开来分析，那么现有的合成全息图中常采用将主题图及背景整体赋予相同亮度而采用不同的颜色，或将图案赋予一定亮度而背景空白，然而不论采用以上两种处理办法中的任何一种，主题图案都无法避免在多幅含有主题图案的图像的“分割”、“穿插”合成的过程中一定程度上丧失清晰度和对比度。这一缺陷带来的影响在将被合成图像的幅数增加的过程中会愈发严重。因此，在实际应用中常常只在一个维度上制作合成的立体全息图(例如类似现行的万事达信用卡上的全息烫印标志的全息文字)，以避免上述问题。

发明内容

为克服上述的技术缺陷，本发明的目的是采用特定的方法将全视差合成“点阵”全息图的图像及其背景的区域分别进行优化，使所得图像具有较高的清晰度和对比度，从而形成具有高防伪能力的光学防伪元件。如果进一步讲本发明所述光学防伪元件增加单层或多层镀层，将使本发明的光学防伪元件具有更丰富的颜色特征和更高的防伪能力。

为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种光学防伪元件，包括：基材；位于所述基材上的表面浮雕结构层；以及位于所述表面浮雕结构层上的镀层；其中，所述表面浮雕结构层由多个组元叠加形成，每一个组元包括平坦区和由多个光栅单元形成的浮雕结构区，任意两个组元中的任意光栅单元不共位，任意两个组元中的光栅单元的参数不相同，以及任意两个组元中的平坦区不完全重叠，从而实现全视差图像。

本发明的另一个方面提供一种具有上述光学防伪元件的防伪产品。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1(a)为根据本发明的一个实施方式的光学防伪元件的剖面图；

图1(b)-(j)为特定光源下各角度观察到的光学防伪元件的图像、组元和光栅单元的情况；

图2(a)-(i)为根据本发明的另一个实施方式的光学防伪元件在特定光源下各角度观察到的光学防伪元件的图像、组元和光栅单元的情况；

图3为根据本发明的光学防伪元件的表面浮雕结构为衍射级别的闪耀光栅时的元件剖面图；

图4(a)示出了根据本发明的光学防伪元件中表面浮雕结构为非衍射闪耀光栅时的元件剖面图；

图4(b)-(j)为特定光源下各角度观察到的光学防伪元件的图像、组元和光栅单元的情况；

图5(a)是为获得同向动感而设定的光学防伪元件在特定光源下各角度观察到的光学防伪元件的图像、组元和光栅单元的情况；

图5(b)是为了获得反向动感而设定的光学防伪元件在特定光源下各角度观察到的光学防伪元件的图像、组元和光栅单元的情况；

图6为当采用物体的各个角度下的侧面的图像信息作为所述组元的各个图像内容时，所形成的具有全视差的立体特征图案的实施方式；

图7是为获得的具有放缩特征的全视差图案特征的实施方式中光学防伪元件在特定光源下各角度观察到的光学防伪元件的图像、组元和光栅单元的情况；

图8是为获得的具有旋转特征的全视差图案特征的实施方式中光学防伪元件在特定光源下各角度观察到的光学防伪元件的图像、组元和光栅单元的情况；

图9(a)、9(b)为根据本发明的光学防伪元件以开窗安全线产品形式在钞票上应用的实施方式；

图9(c)、9(d)为在开窗安全线中使用的本发明的光学防伪元件的两种形式；

图10(a)为根据本发明的光学防伪元件以宽条及防伪标的产品形式在钞票上应用的实施方式；

图10(b)、10(c)为在宽条及防伪标中使用的本发明的光学防伪元件的两种形式；

图10(d)为本发明的光学防伪元件以剥离结构在宽条及防伪标产品中使用的实施方式。

具体实施方式

下面结合附图来详细说明根据本发明的实施方式的光学防伪元件，以及具有该光学防伪元件的产品。应当理解，所述附图和详细描述只是对本发明优选实施方式的描述，并非以任何方式来限制本发明的范围。为方便描述和解释本发明的实施方式，附图并未按照真实比例描绘。

图1(a)为根据本发明的一种实施方式的光学防伪元件的剖面图。如图1(a)所示，根据本发明的实施方式的光学防伪元件1可以包括基材2，所述基材2具有上表面21和下表面22，位于所述上表面21上的表面浮雕结构层，所述表面浮雕结构层包括表面浮雕结构区3，以及与表面浮雕结构区3相邻的平坦区(未示出)；位于所述表面浮雕结构层上的镀层4。

所述表面浮雕结构区3的结构可以是正弦光栅。但本领域人员应当理解，所述表面浮雕结构区3可以采用其它各种形式的光栅结构。优选地，所述表面浮雕结构区3可以由锯齿光栅、正弦光栅、矩形光栅中的一种和/或多种的组合构成。

优选地，所述表面浮雕结构区3可以通过光学曝光、电子束曝光等微纳加工方式获得，通过紫外浇铸、模压、纳米压印等加工方式进行批量复制。

所述镀层4可以为Al层，其厚度可以例如为40纳米。在实际应用中所述镀层4并不限于Al层，其范围可以包括下述各种镀层中的任意一种或其组合：单层金属镀层；多层金属镀层；由吸收层、低折射率介质层和反射层依次堆叠形成的镀层，其中该反射层或吸收层与所述表面浮雕结构层相接触；由高折射率介质层、低折射率介质层和高折射率介质层依次堆叠形成的多介质层镀层；以及由吸收层、高折射率介质层和反射层依次堆叠形成的镀层，其中，该反射层或吸收层与所述表面浮雕结构层相接触。所述镀层4的结构可以称之为干涉型多层膜结构，该干涉型多层膜结构可以形成法布里-泊罗谐振腔，其对入射的白光具有选择作用，使得出射光线只包含某些波段，从而形成特定的颜色；当入射角度变化时，与之相对的光程发生变化，干涉波段也发生变化，从而导致呈现给观测者的颜色也随之变化，从而形成光变效果。在根据本发明的实施方式中，高折射率介质层指的是折射率大于或等于1.7的介质层，其材料可以是ZnS、TiN、TiO₂、TiO、Ti₂O₃、Ti₃O₅、Ta₂O₅、Nb₂O₅、CeO₂、Bi₂O₃、Cr₂O₃、Fe₂O₃、HfO₂、ZnO等，低折射率介质层指的是折射率小于1.7的介质层，其材料可以是MgF₂、SiO₂等。反射层的材料可以是Al、Cu、Ni、Cr、Ag、Fe、Sn、Au、Pt等金属或其混合物和合金；吸收层材料可以是Al、Cr、Ni、Cu、Co、Ti、V、W、Sn、Si、Ge等金属或其混合物和合金。所述镀层的作用是增强表面浮雕结构的衍射和/或反射强度并提供所述镀层自身的颜色特征，从而使得本发明的光学防伪元件具有更丰富的颜色选择，并具有更高的防伪能力。

可以通过物理和/或化学沉积的方法在表面浮雕结构层上形成所述镀层，例如包括但不限于热蒸发、磁控溅射、MOCVD、分子束外延等。优选地，所述镀层可以以同形覆盖地形式形成在所述表面浮雕结构层上。

图1(b)-(j)示出了光学防伪元件1中在特定的光源下，能够观察到图像信息的立体角范围内分别取各个角度611-633及其附近的范围作为观察角时的图像信息511-533，以及对应的表面浮雕结构层的组元311-333及每个组元中的光栅单元的分布情况，311’-333’分别为对应组元中的任意一个光栅单元。

应当指出，为了便于描述光栅单元中的表面浮雕结构的情况，图1(b)-(j)中对于组元311-333中的光栅单元的数量以及选取的组元311-333数量(共9个)仅为示意。下面通过数学语言描述将所述组元合成为所述表面浮雕结构层的过程。矩阵

代表r个组元，其中m_i，jk(1≤i≤r，1≤j≤p，1≤k≤q)为第i个组元中的第j行k列位置的光栅单元。那么矩阵

为由组元M_1，pc...M_r，pq合成得到所述表面浮雕结构层抽象而成的矩阵。其中

n₁₁∈{m_1，11，m_2，11，...，m_r，11}，

n_uv∈{m_1，uv，m_2，uv，...，m_r，uv}，

n_pq∈{m_1，pq，m_2，pq，...，m_r，qp}，

即n_uv(1≤u≤p，1≤v≤q)包含于由m_1，uv，m_2，uv，...，m_r，uv构成的集合中。且选择m_1，uv，m_2，uv，...，m_r，uv中的哪一个光栅单元作为n_uv将是任意的。

本领域人员应当理解，以上仅为对所述组元合成为所述表面浮雕结构层的过程进行的一种解释，而并非对本发明的光学防伪元件的限制。

对于图1(b)-(j)中的组元311-333，选取各组元中的部分光栅单元通过以上的过程进行合成即可形成表面浮雕结构层。

换句话说，表面浮雕结构层可以由多个组元叠加构成，每一个组元可以包括平坦区和由多个光栅单元形成的浮雕结构区，任意两个组元中的光栅单元不相互重叠，也就是说，一个组元中的光栅单元之间的间隙由其他组元中的光栅单元和/或间隙来填充。

当定义所述表面浮雕层所在二维平面的法线方向为水平观察角度及垂直(俯仰)观察角度的0度方向时，所述各个角度611(621、631)，612(622、632)，及613(623、633)分别对应水平观察角度的-20度、0度及+20度。所述各个角度611(612、613)，621(622、623)，及631(632、633)分别对应垂直观察角度的负角度、0度及正角度。也就是说，不同组元中的光栅单元的光栅如果取向不同，则对应不同的水平观察角度。

图像信息511-533分别对应组元311-333，每个组元中的光栅单元分布情况决定了该组元所表达的图案信息，例如图1(b)-(j)中的图案“1”。所述图案“1”中为不包含表面浮雕结构的平坦区，而其背景为表面浮雕结构区3。任意两个组元中的平坦区不完全重叠。

所述同一个组元中的各个光栅单元内部的光栅参数大致相同，参数可以包括例如光栅的取向、形状、周期、深度中的至少一者。例如图1(b)-(j)中各光栅单元311’-333’内的光栅参数分别保持一致。其中光栅单元311’(321’、331’)，312’(322’、332’)，及313’(323’、333’)中分别具有排列一致的-20度、0度及+20度方位角(光栅取向)的周期性的正弦光栅；光栅单元311’(312’、313’)，321’(322’、323’)，331’(332’、333’)中分别具有频率为900线/毫米、1200线/毫米、1500线/毫米的正弦光栅。优选地，所述相同参数也可以存在微扰，例如使光栅的周期、方位角在一定范围内发生摆动。

每个组元可以由参数大致相同的多个光栅单元所组成，因此各组元内部的光栅参数也大致相同，例如光栅的形状、周期、深度、取向。例如图1(b)-(j)中组元311-333内的光栅参数分别保持一致。组元311(321、331)，312(322、332)，及313(323、333)中分别具有排列一致的-20度、0度及+20度方位角(光栅取向)的周期性的正弦光栅；组元311(312、313)，321(322、323)，331(332、333)中分别具有频率为900线/毫米、1200线/毫米、1500线/毫米的正弦光栅。优选地，所述相同参数也可以存在微扰，例如使光栅的周期、方位角在一定范围内发生摆动。

下面结合图1说明本发明的实施方式所述的光学防伪元件所提供的图案具有较高的清晰度和对比度的原因。由于各组元所提供的图像中的图案“1”为平坦区，其背景为表面浮雕结构区3，在上文所述合成过程前后，任选多个组元中的一个进行分析可知：①其背景的一部分表面浮雕结构被合成过程中的其它组元中的表面浮雕结构或平坦区域所覆盖，从而使得该组元的背景信息量减少；②对于图案“1”所在的平坦区域，首先，其本身结合镀层4提供了暗色/黑色，其次，在合成的过程中，其它组元中的表面浮雕结构和平坦区域均无法在该组元的观察角度上提供衍射或反射光，而仍提供暗色/黑色，因此合成过程对于图案“1”的平坦区域没有影响，不减少该组元的图案信息，反之，仍以图1为例，在当前本领域常用的其它合成全息的方法中，对于图案“1”多利用衍射结构形成，其受合成过程的影响程度将随着所述组元数量的增加而显著增强，进而严重减弱图案与背景在颜色或明暗方面的对比度以及图案本身的清晰度。结合①和②可知，由于本发明所述的光学防伪元件的图像采用了平坦表面而其背景采用了特定的表面浮雕结构，因此其具有较高的图案清晰度和对比度，与其它的合成全视差全息方法所形成的光学防伪元件相比具有更高的防伪能力。

优选地，所述光栅的取向(方位角)在-180度-+180度范围。

优选地，所述光栅周期在衍射范围：0.5微米-3微米，再优选地，所述光栅周期范围为0.6微米-2微米。

优选地，当所述光栅周期在衍射范围时，所述光栅在所述任意组元中覆盖一定的频率范围。选择所述组元中的光栅频率为一定范围内的频率段或选择其中多个频率能够减小衍射光栅的彩虹色特征，使得所得的图像更加容易描述，有利于光学防伪元件易被大众识别。例如，图2(a)-(i)示出了光学防伪元件1中在特定的光源下，能够观察到图像信息的立体角范围内分别取各个角度611-633及其附近的范围作为观察角时的图像信息511-533，以及对应的表面浮雕结构的组元311-333及光栅单元311’-333’的分布情况。组元311(312、313)，321(322、323)，及331(332、333)中分别具有频率为800-1100线/毫米、1100-1400线/毫米、1400-1700线/毫米的正弦光栅。组元311(312、313)中各光栅单元中为随机选取的800-1000线/毫米光栅，组元321(322、323)中各光栅单元中为随机选取的1100-1400线/毫米光栅，组元331(332、333)中为随机选取的1400-1700线/毫米的光栅。本领域人员应当理解，当选取衍射范围中的频率段作为各个光栅单元中的光栅而组成所述组元时，任意观察角度上，任意组元提供了多波长的衍射光形成的混合色，从而减小甚至避免了彩虹色特征。

优选地，当所述光栅周期在衍射范围时，所述光栅在所述任意光栅单元中覆盖一定的频率范围。

优选地，当所述光栅为闪耀光栅且光栅周期在衍射范围时，所述闪耀光栅的闪耀角与某个级次的衍射光的衍射角对应，从而使衍射光和0级反射光在观察角度上重合。例如，图3所示，为根据本发明的光学防伪元件1中的表面浮雕结构区3的结构被替换为衍射范围的闪耀光栅的光学防伪元件的剖面图。

优选地，当所述光栅为闪耀光栅时，所述光栅周期在大于3微米的非衍射范围，再优选地，所述光栅周期为大于10微米。在非衍射范围内，能够有效地减小衍射光栅的彩虹特征，使得所得的图像更加容易描述，有利于光学防伪元件易被大众识别。例如，图4(a)所示，为根据本发明的光学防伪元件1中的表面浮雕结构区3的结构被替换为非衍射范围的闪耀光栅的光学防伪元件的剖面图，以及图4(b)-(j)示出了在特定的光源下，能够观察到图像信息的立体角范围内分别取各个角度611-633及其附近的范围作为观察角时的图像信息511-533，以及对应的表面浮雕结构层的组元311-333及每个组元中的光栅单元的分布情况，311’-333’分别为对应组元中的任意一个光栅单元。所述各个角度611(621、631)，612(622、632)，及613(623、633)分别对应水平观察角度的-20度、0度及+20度。所述各个角度611(612、613)，621(622、623)，及631(632、633)分别对应垂直观察角度的负角度、0度及正角度。

所述图像信息511-533分别对应组元311-333，每个组元中的光栅单元的分布情况决定了该组元所表达的图案信息，例如图4(b)-(j)中的图案“1”。

每个组元中的光栅单元的光栅参数大致相同，例如图4(b)-(j)中光栅单元311’-333’内的光栅参数分别保持一致。光栅单元311’(321’、331’)，312’(322’、332’)，及313’(323’、333’)中分别具有排列一致的-20度、0度及+20度方位角(光栅取向)的周期性的闪耀光栅；光栅单元311’(312’、313’)，321’(322’、323’)，331’(332’、333’)中闪耀光栅的周期均为8微米，闪耀角分别为30度、20度和10度。优选地，所述相同参数也可以存在微扰，例如使光栅的周期、方位角、闪耀角在一定范围内发生摆动。

所述各个组元中的光栅单元的光栅参数大致相同，例如图4(b)-(j)中组元311-333内的光栅参数分别保持一致。组元311(321、331)，312(322、332)，及313(323、333)中分别具有排列一致的-20度、0度及+20度方位角(光栅取向)的周期性的闪耀光栅；组元311(312、313)，321(322、323)，331(332、333)中闪耀光栅的周期均为8微米，闪耀角分别为30度、20度、和10度。优选地，所述相同参数也可以存在微扰，例如使光栅的周期、方位角在一定范围内发生摆动。多个所述单元构成所述组元。

图4中所述非衍射的闪耀光栅表面的镀层4时结构为Cr/SiO2/Al的颜色可变镀层，其各层厚度可以分别为5nm/430nm/60nm，其中Al层与所述非衍射的闪耀光栅表面直接接触。该颜色可变镀层的颜色特征为随观察角度的变化实现洋红色到绿色的转变。

以上实施方式中所观察到的图像效果均为正交动感特征，即改变水平观察角度时能够观察到所述图案“1”在垂直方向上的移动，而当改变垂直观察角度时能够观察到所述图案“1”在水平方向上的移动。在实际应用中，还可以形成其它防伪特征，下面将结合图5、6、7、8对根据本发明的实施方式的光学防伪元件的防伪效果进行说明。应当理解，所述附图和防伪特征的描述只是为了清晰地描述本发明的优选实施方式，并非以任何方式来限制本发明的范围。

图5(a)为为了获得当水平改变观察角度时能够观察到所述图像在水平方向上的移动，当改变垂直观察角度时能够观察到所述图像在垂直方向上的移动的效果，而改变图1中所述各组元中各光栅单元的分布的实施方式。图5(a)中形成的观察效果为同向动感，即水平改变观察视角的过程中，所述图像随着人眼的移动的同方向而同步水平移动。在这种情况下，人的双眼还将同时获得似乎图案沉入表面浮雕结构区3所在的表面而呈现的下沉特征。如果改变图5(a)中水平方向上的各组元中的图像位置为如图5(b)所示的情形，则可获得观察效果为反向动感特征，即水平改变观察视角的过程中，所述图像随着人眼的移动的反方向而同步水平移动。在这种情况下，人的双眼还将获得似乎图案上浮于表面浮雕结构层所在的表面而呈现的上浮特征。图5(a)和(b)中的所述下沉和上浮特征的浮沉深度与所述图案的动感的强度即单位水平视角范围内的移动距离呈正相关。同样，在垂直方向上也可利用同样的方式形成同向动感和反向动感，因此不再赘述。

图6为当采用物体的各个角度下的侧面的图像信息作为所述组元的各个图像内容时，所形成的具有全视差的立体特征图案的实施方式。当改变水平或垂直观察角度时能够在一个立体角范围内观察到所述物体的各个侧面的图像信息，从而获得立体特征。

图7为当采用不同大小的图案“1”时获得的具有放缩特征的全视差图案特征的实施方式。

图8为当采用不同旋转角度的图案“1”时获得的具有旋转特征的全视差图案特征的实施方式。

优选地，所述基材2可以是至少局部透明的，也可以是有色的介质层。在一种优选方案中，所述基材2可以是一层单一的透明介质薄膜，例如PET膜、PVC膜等，当然也可以是表面带有功能涂层(比如压印层)的透明介质薄膜，还可以是经过复合而成的多层膜。

在根据本发明的优选实施方式中，还可在基材2的表面上形成表面浮雕结构层之前和/或在所述表面浮雕结构层上形成镀层4之前，在所述基材2和/或表面浮雕结构层的表面上形成衍射光变特征、干涉光变特征、微纳结构特征、印刷特征、荧光特征以及用于机读的磁、光、电、放射性特征中的一种或多种特征。

在本发明的方案中，多个内容完全一致但位置各不相同的图像中的任意一个其图像的颜色和明暗程度由所述表面浮雕结构层的图案区的平坦表面提供，而图像的背景由所述表面浮雕结构层的背景区的光栅提供，由于对于平坦表面来说，特定照明光源下，有且仅有其反射光方向附近的明亮程度较高，因此对于所述立体角不包含所述反射光方向时，可以认为平坦表面及其表面的所述镀层提供的颜色为暗色，甚至黑色。而在所述立体角范围内能够观察到所述光栅提供的衍射和/或反射的相对于平坦表面亮度较高的颜色。

由于所述光学防伪元件提供了在特定的立体角范围内均可以观察到的图像内容不变而其位置变化的图像信息(全视差)，并且该图像信息的图像为暗色甚至黑色，而图像的背景为明暗程度较高的颜色，使得图案具有较高的清晰度和对比度，从而决定了带有所述光学防伪元件的光学防伪产品与当前其它合成全息的方法所形成的光学防伪产品你相比，具有更强的防伪能力。

此处图案内容不变的优势在于：图像合成的过程中，各幅图案间的差异决定了合成图像的清晰度及与背景间的对比度，因此图像内容不变而仅改变位置决定了合成图案的质量不受图案内容的影响而仅由其位置的变化所决定。

根据本发明的实施方式的制备光学防伪元件的方法适合于制作开窗安全线、标签、标识、宽条、透明窗口、覆膜等。所述安全线的厚度不大于50μm。带有所述开窗安全线的防伪纸用于钞票、护照、有价证券等各类高安全产品的防伪。

根据本发明的一个实施方式，还提供了具有上述光学防伪元件1的防伪产品。以下结合图9-10示意性地说明具有本发明所述的光学防伪元件1的产品。

图9给出了所述光学防伪元件1在钞票上以开窗安全线7的形式使用的实施方式，其中图9(a)示出了光学防伪元件1在部分开窗安全线中使用的一种实施方式，图9(b)示出了光学防伪元件1在全开窗安全线中使用的一种实施方式。图9(c)示出了所述开窗安全线4的一种实施方式的横截面示意图，所述光学防伪元件1的基材2的上表面21上覆盖有表面浮雕结构区3(平坦区未示出)，所述表面浮雕结构区3上覆盖有由多层镀层形成的镀层4。当所述多层镀层为由吸收层、低折射率介质层和反射层依次堆叠形成的镀层或由吸收层、高折射率介质层和反射层依次堆叠形成的镀层时，所述反射层与表面浮雕结构区3相接触，从而保证带有所述光学防伪元件1的开窗安全线7观察方向为从所述基材2的表面21一侧进行观察。当然所述镀层4也可以选择其它上文提到的镀层。

图9(d)示出了所述开窗安全线7的另一种实施方式的横截面示意图，所述光学防伪元件1的基材2的下表面22上覆盖有表面浮雕结构区3(平坦区未示出)，所述表面浮雕结构区3上覆盖有镀层4。当所述多层镀层为由吸收层、低折射率介质层和反射层依次堆叠形成的镀层或由吸收层、高折射率介质层和反射层依次堆叠形成的镀层时，所述吸收层与表面浮雕结构区3相接触，从而保证带有所述光学防伪元件1的开窗安全线7的观察方向为从所述基材2的表面21一侧进行观察。当然所述镀层4也可以选择其它上文提到的镀层。

优选地，对于图9(c)和图9(d)所示的开窗安全线7可在形成镀层4之后，在镀层4的表面通过本领域人员公知的复合工艺覆盖至少半透明的介质薄膜，例如PET膜、PVC膜等。

图10示出了所述光学防伪元件1在钞票上以宽条8及防伪标9的形式使用的实施方式。

图10(b)示出了所述宽条8及防伪标9的一种实施方式的横截面示意图，所述光学防伪元件1的基材2的上表面21上的表面浮雕结构区3(平坦区未示出)上覆盖有由多层镀层形成的镀层4。当所述多层镀层为由吸收层、低折射率介质层和反射层依次堆叠形成的镀层或由吸收层、高折射率介质层和反射层依次堆叠形成的镀层时，所述反射层与表面浮雕结构区3相接触，从而保证带有所述光学防伪元件1的宽条8及防伪标9的观察方向为从所述基材2的表面21一侧进行观察。当然所述镀层4也可以选择其它上文提到的镀层。

图10(c)示出了所述宽条8及防伪标9的另一种实施方式的横截面示意图，所述光学防伪元件1的基材2的下表面22上覆盖有表面浮雕结构区3(平坦区未示出)，所述表面浮雕结构区3上覆盖有由多层镀层形成的镀层4。当所述多层镀层为由吸收层、低折射率介质层和反射层依次堆叠形成的镀层或由吸收层、高折射率介质层和反射层依次堆叠形成的镀层时，所述吸收层与表面浮雕结构区3相接触，从而保证带有所述光学防伪元件1的所述宽条8及防伪标9观察方向为从所述基材2的表面21一侧进行观察。当然所述镀层4也可以选择其它上文提到的镀层。

图10(d)示出了所述宽条8及防伪标9的另一种实施方式的横截面示意图，所述光学防伪元件1的基材2为可剥离的结构，当向钞票表面施放带有光学防伪元件1的宽条8或防伪标9时，所述光学防伪元件1的基材2将同时剥离，从而使得宽条8及防伪标9具备本领域人员公知的多方面的优势，例如产品结构更薄。在该结构中，下表面22的表面浮雕结构区3(平坦区未示出)上覆盖有由多层镀层形成的镀层4，当所述多层镀层为由吸收层、低折射率介质层和反射层依次堆叠形成的镀层或由吸收层、高折射率介质层和反射层依次堆叠形成的镀层时，所述吸收层与表面浮雕结构区3相接触，从而保证带有所述光学防伪元件1的所述宽条8及防伪标9观察方向为从所述基材2的表面21一侧进行观察。当然所述镀层4也可以选择其它上文提到的镀层。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种光学防伪元件，包括：

基材；

位于所述基材上的表面浮雕结构层；以及

位于所述表面浮雕结构层上的镀层；

其中，所述表面浮雕结构层由多个组元叠加形成，每一个组元包括平坦区和由多个光栅单元形成的浮雕结构区，任意两个组元中的任意光栅单元不共位，任意两个组元中的光栅单元的参数不同，以及任意两个组元中的平坦区不完全重叠。

2.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，同一所述组元中的光栅单元的参数大致相同。

3.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述平坦区为图案区，所述浮雕结构区为背景区。

4.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述光栅单元是以下的至少一者：锯齿光栅、正弦光栅、矩形光栅。

5.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述光栅单元的面积比所述表面浮雕结构层的面积小至少一个数量级。

6.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述参数包括光栅的形状、周期、深度、取向中的至少一者。

7.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述多个组元分别对应于不同的观察角度。

8.根据权利要求7所述的光学防伪元件，其中，所述多个组元中的平坦区的形状和/或尺寸相同。

9.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述镀层包括以下镀层中的任意一种或组合：单层金属镀层；多层金属镀层；由吸收层、低折射率介质层和反射层依次堆叠形成的镀层，其中该反射层或吸收层与所述表面浮雕结构层相接触；高折射率介质层镀层；由高折射率介质层、低折射率介质层和高折射率介质层依次堆叠形成的多介质层镀层；以及由吸收层、高折射率介质层和反射层依次堆叠形成的镀层，其中，该反射层或吸收层与所述表面浮雕结构层相接触。

10.一种具有根据权利要求1至9中任意一项所述的光学防伪元件的防伪产品。