CN114728535A - 用于光斑图像的显示元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有基底(22)的显示元件(20)，所述基底具有面区域(24)，在所述面区域中布置有多个相对于面区域倾斜的光学元件(16)。显示元件(20)设计和确定用于，在通过光源(30)照明时产生由多个光斑(32)组成的光斑图像，所述光斑对于观察者(40)显现为悬浮在面区域(24)的上方或者下方，其中，所述光斑以其表观悬浮高度的连续变化遵循预设的、相对于面区域凸出和/或凹入的表面形貌(50)。光斑图像的每个光斑(32)配置有多个光学元件(26)，所述光学元件是折射性的和/或反射性的光学元件，所述光学元件共同形成菲涅尔结构(28)，其中，在照明所述显示元件时，菲涅尔结构(28)的光学元件(26)共同作用，以便产生配属于它们的光斑(32)。菲涅尔结构的光学元件的斜度分别这样相互协调适配，使得它们连续地改变菲涅尔结构(28)的焦距并且由此使得所产生的光斑(32)对于观察者看上去遵循预设的表面形貌(50)。

Description

用于光斑图像的显示元件
本发明涉及一种用于产生由多个光斑组成的光斑图像的显示元件。此外，本发明涉及一种用于制造这种显示元件的方法和具有这样的显示元件的数据载体。
数据载体、例如有价文件或者证明文件，但也包括其它的有价物品、例如名牌商品通常配设有防伪元件以提供安全保障，所述防伪元件能够实现对数据载体的真实性检验并且同时用作保护以防未经允许的复制。
在此引起特别关注的是具有三维作用的图像的防伪元件，它们对于外行人也能够轻易地识别和检验并且尽管如此不能以常见的复印方法原样拷贝地复制。在专利文献WO2012/048847 A1中建议了一种用于产生这种3D图像的显示元件，所述显示元件在通过光源照明时产生由光斑组成的三维的图案(或者说视觉对象)、例如由多个悬浮在不同悬浮高度上的光斑组成的三维的光金字塔。
本发明所要解决的技术问题在于，进一步提高防伪安全性和用于光斑图像的显示元件的视觉吸引力。
该技术问题通过独立权利要求的特征解决。本发明的扩展设计是从属权利要求的技术方案。
本发明提供一种具有基底的显示元件，所述基底具有面区域，在所述面区域中布置有多个相对于面区域倾斜的光学元件。
在此，显示元件设计和确定用于，在通过光源照明时产生由多个光斑组成的光斑图像，所述光斑是照明的光源的实像或者虚像。光斑对于观察者显现为悬浮在面区域的上方或者下方，其中，所述光斑以其表观悬浮高度的连续变化遵循预设的、相对于面区域凸出和/或凹入的表面形貌。
光斑图像的每个光斑配置有(或者说分配有)多个光学元件，所述光学元件是折射性的和/或反射性的光学元件，所述光学元件共同形成菲涅尔结构。在此，在照明所述显示元件时，菲涅尔结构的光学元件共同作用，以便产生配属于它们的光斑。
最后，菲涅尔结构的光学元件的斜度分别这样相互协调适配，使得它们连续地改变菲涅尔结构的焦距并且由此使得所产生的光斑对于观察者看上去遵循所述预设的表面形貌。
在有利的设计方案中，所述光学元件对于菲涅尔结构的至少一部分是折射性的光学元件，所述光学元件共同形成菲涅尔透镜。每个菲涅尔透镜可以具有统一的焦距，或者它们的焦距可以连续地改变，以便考虑到预设的表面形貌。
在同样有利的设计方案中作为备选或者补充地规定，所述光学元件至少对于菲涅尔结构的一部分是反射性的光学元件，所述光学元件共同形成菲涅尔镜，尤其是菲涅尔凹面镜或者菲涅尔凸面镜。每个菲涅尔镜可以具有统一的焦距，或者它们的焦距可以连续地改变，以便考虑到预设的表面形貌。
所述菲涅尔结构在所述表面形貌的相对于面区域凸出和/或凹入的区域中优选既不是旋转对称的也不是椭圆形的，而是遵循通过所述表面形貌预设的自由形状。
所述光学元件特别有利地通过平坦的微镜或者通过小的微棱镜形成。然而有利地也可行的是，光学元件具有弯曲的表面并且例如呈现菲涅尔阶梯透镜或者菲涅尔阶梯镜的弯曲的阶梯。
在优选的设计方案中，光学元件和光斑的悬浮高度设计为，使得对于光斑和配属的光学元件分别适用条件f/d<5，其中，f表示光斑在面区域的上方或者下方的悬浮高度的值并且d表示对这个光斑有贡献的光学元件的光学直径。由此确保在对于观察者双眼的约30cm的正常观察距离中，光斑处于通过光学元件形成的菲涅尔结构的开口内部，因此对于观察者形成由悬浮的光斑组成的三维外观。
在有利的发明变型方案中，所述光斑图像的每个光斑配置有多个相互邻接的光学元件。
在备选的、同样有利的发明变型方案中，所述光斑图像的每个光斑配置有多个间隔地分布在面区域上的光学元件。通过在各个单独的光学元件之间形成的间隙，可以在相同的面区域中相互嵌套地布置多组分别配属于不同的光斑的光学元件。以此方式可以在光斑图像中实现特别高的空间分辨率，如以下更详细地阐述的那样。通过嵌套布置也可以用光斑产生所有类型的符号，所述符号由多于一个像点组成。
在本发明的扩展设计中，由多个光斑形成光斑图案，所述光斑图案对于观察者看上去遵循预设的表面形貌。所述光斑图案尤其可以由网格形成，所述网格由p x q个光斑位置组成，其中，p和q优选彼此独立地具有值2、3、4、5或者6之一。由于p x q个光斑位置的一部分被光斑占据并且一部分保持未被占据，能够产生期望的点网格图案。光斑图案有利地呈现字母、数字、标志、符号或者简单的几何形状，例如圆形、卵形、三角形、矩形或者正方形。在用于钞票的防伪元件中，光斑图案例如可以呈现钞票的面值，例如数字“10”和/或货币符号，例如“€”。
所述预设的表面形貌有利地呈现弯曲的表面并且优选是从面区域中拱曲出的或者拱曲到面区域中的球区段、尤其是半球。
在有利的设计中，所述光学元件设计为压印漆层中的压印结构。如果显示元件设计为至少部分反射性的，则压印结构优选配设有增强反射涂层。作为增强反射涂层尤其考虑整个表面的金属化部或者网格式的金属化部、高折射性涂层、具有随角异色(或者说颜色倾斜)效应的薄层元件或者胆甾相液晶层。压印结构的结构高度优选小于100μm、优选小于20μm、特别优选小于5μm。
所述显示元件有利地是用于防伪纸、有价文件和其它需要被提供安全保障的物品的防伪元件，尤其是防伪线、防伪带、防伪条、标签或者转移元件。
按照本发明的显示元件可以与其它的防伪特征结合，例如与衍射结构，与所有实施变型方案中的全息图结构(被金属化或者没有被金属化地)，与亚波长结构(被金属化或者没有被金属化地)，与亚波长光栅，与在倾斜时显示颜色变换的层系统(半透明或者不透明地)，与衍射的光学元件，与折射的光学元件，例如棱柱光束成型器，与特定的孔形状，与具有有针对性地设置的导电性的防伪特征，与加工入的带有磁性编码的物质，与具有发磷光的、发荧光的或者发光的效果的物质，与基于液晶的防伪特征，与压光结构，与附加的微镜元件，与具有百叶窗效果的元件或者与锯齿结构结合。
按照本发明的显示元件特别有利地与完全包围它们的背景相结合，尤其是与射线状的背景相结合，如可以通过在专利文献DE 10 2010 055 688 A1中描述的构造产生的那样。按照本发明的显示元件还可以有利地具有静态图案元件，其例如由镜面或者具有在WO2011/066991 A2中描述的类型的有噪声(verrauscht)的微镜的微镜阵列形成。就此而言，所提及的两个专利文献的公开内容均包含在本申请中。
本发明还包括一种用于制造上述类型的显示元件的方法，所述显示元件设计和确定用于，在照明时产生由多个光斑组成的光斑图像，所述光斑是照明的光源的实像或者虚像，并且对于观察者显现为悬浮在面区域的上方或者下方，其中，所述光斑以其表观悬浮高度的连续变化遵循预设的、相对于面区域凸出和/或者凹入的表面形貌。
在所述方法中，提供基底并且在基底的面区域中布置多个相对于面区域倾斜的光学元件。
为光斑图像的每个光斑配置多个光学元件，所述光学元件是折射性的和/或反射性的光学元件，所述光学元件共同形成菲涅尔结构。在此，在照明所述显示元件时，菲涅尔结构的光学元件共同作用，以便产生配属于它们的光斑。
最后，菲涅尔结构的光学元件的斜度分别这样相互协调适配，使得它们连续地改变菲涅尔结构的焦距并且由此使得所产生的光斑对于观察者看上去遵循所述预设的表面形貌。
具体地在所述方法的优选设计方案中，为了使光学元件的斜度协调适配，
-通过矢量值函数f(x,y)预设期望的、待感知的表面形貌，
-确定未被修改的光学元件的斜率(dx0,dy0)，所述未被修改的光学元件导致均匀的、尤其是旋转对称或者椭圆形的菲涅尔结构，并且
-由未被修改的镜斜率(dx0,dy0)通过添加矢量值函数f(x,y)确定光学元件的被修改的、相互协调适配的斜率(dx,dy)。
然后通过光学元件的被修改的斜率产生显示元件。
本发明还包括具有所述类型的显示元件的数据载体，其中，该显示元件尤其可以作为反射防伪元件布置在数据载体的不透明区域中，或者作为至少部分透明的防伪元件布置在数据载体的透明窗口区域或者连续开口之中或者之上。数据载体尤其可以是有价文件，例如钞票、尤其是纸钞、聚合物钞票或者膜复合钞票，还可以是证件卡，例如信用卡、银行卡、现金支付卡、授权卡、身份证或者护照个人页。
以下根据附图阐述本发明的其它实施例和优点，在所述附图的视图中没有按比例尺和比例地呈现，以提高直观性。
在附图中：
图1示出了具有按照本发明的防伪元件的钞票的示意图，
图2示意性地示出了按照本发明的显示元件的横截面，以阐述其基本操作方式，
图3示出了图2的显示元件的面区域在通过产生大片光斑的光源照明时的俯视图，
图4在(a)至(c)中分别以俯视图示出了按照本发明的显示元件的面区域，该显示元件具有一系列菲涅尔凹面镜，其中，(a)示出未扭曲的菲涅尔镜结构，(b)示出具有较小扭曲的菲涅尔镜结构并且(c)示出具有较大扭曲的菲涅尔镜结构，
图5在(a)至(c)中分别示出属于图4(a)至(c)的面区域的光斑图像，
图6示意性地示出了图4(a)中的局部VI的放大视图，其具有四个菲涅尔凹面镜，
图7示出了按照本发明的具有两个相互嵌套的菲涅尔凹面镜的显示元件的局部的示意性俯视图，
图8示出了图7的局部的示意性侧视图，并且
图9示出了按照本发明的显示元件的面区域的俯视图，在照明时，所述显示元件示出形式为字母序列“EU”的光斑图案。
现在以用于钞票的防伪元件为例来阐述本发明。图1示出了配设有按照本发明的防伪元件12的钞票10的示意图。在被照明时，防伪元件12显示出多个光斑16，这些光斑对于观察者看上去悬浮在防伪元件12的平面上方或者下方，并且当防伪元件12运动时，这些光斑看上去遵循在防伪元件的中心从平面拱曲出的半球14的弯曲表面。
根据图2的显示元件20的示意性横截面阐述按照本发明的防伪元件的基本作用方式。
显示元件20具有带有面区域24的基底22，在该面区域24中布置有多个相对于面区域24倾斜的微镜26。
当用平行光、例如距离理想远的光源30照明时，显示元件20或者显示元件的多个微镜26产生由多个光斑32a、32b组成的光斑图像。光斑在此呈现照明的光源30的实像或者虚像。对于观察者40，光斑显现为悬浮在面区域24的上方(光斑32b)或者下方(光斑32a)，其中，以下用f表示悬浮高度的值。
作为本发明的一个特征，光斑32a、32b至少在显示元件的子区域中以其表观悬浮高度的连续变化遵循预设的、相对于面区域24凸出和/或凹入的表面形貌，如在图3中所示的那样。
光斑图像的每个光斑32a、32b在面区域24中配置有多个微镜26，所述微镜在图2的本实施例中共同地分别形成一个菲涅尔凸面镜28。在照明所述显示元件20时，每个菲涅尔镜28的微镜26共同作用，以便分别产生配属于它们的光斑32a或者32b。在图2的细节局部中示出两个分别由多个微镜26形成的菲涅尔镜28并且相应地示出光斑图像的两个光斑32a、32b。
图3示出了显示元件20的面区域24在通过产生大片光斑32的宽光源30照明时的俯视图。外部区域52中的光斑32看上去在面区域下方的恒定高度上悬浮，而在元件的中心区域中的光斑32的表观悬浮高度连续地遵循相对于面区域凸出的半球50的表面走向(地改变)。即使在图3的俯视图中的表观悬浮高度由于在纸平面中的面状投影而不可见，但凸出的半球50的形貌仍然可以通过光斑32的扭曲清楚地识别。
这种特别的效果是通过根据描述期望的凸出和/或者凹入的表面形貌的数学函数在显示元件20的面上连续地修改菲涅尔镜28的焦距产生的。
一般而言，微镜26相对于面区域24的斜度可以通过微镜在x和y方向上的斜率描述，其中，以(dx0,dy0)表示微镜在位置(x,y)处的未被修改的、即通过均匀的、例如旋转对称的菲涅尔结构给出的斜率。这种微镜的设计和斜率(dx0,dy0)的确定例如可以在专利文献WO2012/048847 A1中、尤其是在说明书第31和32页得出。就此而言，专利文献WO 2012/048847A1的公开内容包括在本申请中。
期望的、待感知的表面形貌可以通过矢量值函数f(x,y)描述，所述矢量值函数也可以只在特定区域中不为零，因此所述修改只涉及显示元件20的子区域。
在图3中所示的半球例如可以通过函数
f(x,y)＝(sin(2πx)*cos(πy),sin(2πy)*cos(πx))，如果|(x,y)-(1,1)|≤1，
f(x,y)＝(0,0)如果|(x,y)-(1,1)|>1，进行描述，其中，为了简单起见，假设半球修改只应该在围绕点(1,1)的半径1中进行。在此，显示元件本身例如可以在-1≤x≤3和-1≤y≤3的范围内延伸。
不言而喻的是，通常半球的半径R也可以具有通过期望的设计和外观给出的其它值。通过将以上显示的函数f(x,y)乘以参数c≠1，还可以产生扁平的或者更强烈弯曲的椭圆体表面。取代球状或者椭圆体状的拱曲，还可以产生其它扭曲，例如凹形或者凸形扭曲，如在摄影中已知的“桶形畸变”，其在极端情况下会导致鱼眼效应。
随即由未被修改的镜斜率(dx0,dy0)通过添加矢量值函数f(x,y)
(dx,dy)＝(dx0,dy0)+f(x,y)，
获得修改的镜斜率(dx，dy)，其针对每个菲涅尔镜28导致焦距这样改变，使得所产生的光斑32看上去遵循半球50的预设的表面形貌。
镜斜率的修改不会影响菲涅尔结构的期望的光学效果，因为在本发明中，这些菲涅尔结构主要不用于聚焦光，而是只应该区域性地在特定的观察角下显得明亮。通过焦距的连续改变，被修改的区域50中的光反射32对于观察者40这样作用，使得它们好像在连续地改变它们的悬浮高度。被修改的结构在本说明书中也称为菲涅尔结构并且尤其是称为菲涅尔透镜或者菲涅尔镜。
镜斜率的修改对光斑32的视觉作用能够在图3中看到并且更详细地还能够在以下图4和图5中看到。在半球50的北极或者南极处，镜斜率强烈提高或者减小，而镜斜率在赤道处则保持不变。
斜率的这种修改产生光斑32的这种形式的扭曲，使得被修改的面区域50被观察者40感知为从面区域24拱曲出的三维半球。也就是通过被修改的微镜，各个单独的光斑32和它们的距离在半球的赤道处强烈增大，但向两极被压缩。从图3也可以看出，镜斜率的修改不只产生了菲涅尔镜28的有效焦距的改变，而且使整个结构扭曲。
与图3的必须处于静态的图像不同，在真实的显示元件中，镜斜率的修改除了产生扭曲之外也产生既在元件水平倾斜时也在元件垂直倾斜时显现的动态效果。与符合函数f(x,y)＝(0,0)并且不会导致镜斜率改变的未被修改的区域52相比，在倾斜防伪元件20时，在被修改的区域50中的光斑32对于观察者运动得更慢并且通常在弯曲的轨道上运动。
图3还示出了，各个单独的菲涅尔结构在被修改的区域50中更大，并且因此允许光斑32在倾斜时具有更大的运动区域。然而，由于运动的幅度保持不变，因此在这个更大区域中的光斑32比未被修改的区域52中的光斑运动得更慢。这种效果在半球的两极处最强烈地突出，在所述两极处，镜斜率由于所述修改最强烈地改变。由于光斑32在被修改的区域50内的这些不同的运动速度，针对观察者形成了光斑32实际上在三维半球的凸出表面上运动的错觉，即在北极处，光斑缓慢地朝向观察者运动，它们更快地运行通过赤道并且在南极处，它们又较慢地并且远离观察者地运动。
为了更详细地阐述扭曲的影响，图4在(a)至(c)中分别以俯视图显示了按照本发明的显示元件的面区域24，其具有一系列菲涅尔凹面镜28，所述菲涅尔凹面镜如上所述地分别由多个微镜形成。在此，图4(a)示出了未扭曲的菲涅尔镜结构，图4(b)示出了具有较小扭曲的菲涅尔镜结构并且图4(c)示出了具有较强扭曲的菲涅尔镜结构。在图6中示意性地示出了具有四个菲涅尔凹面镜28的图4(a)的局部VI的放大视图。
图5在(a)至(c)中分别示出由光斑32组成的属于图4(a)至(c)的面区域24的光斑图像。如通过比较部分图像(a)至(c)可以看出的那样，通过扭曲的强度，菲涅尔凹面镜28的尺寸、或者更精确地说菲涅尔凹面镜28的直径也改变。由于共同形成菲涅尔凹面镜28的小的微镜26的节距保持不变，因此通过扭曲改变了凹面镜28的曲率半径。曲率减小，即曲率半径r变大并且由此光斑32的焦距或者悬浮高度根据关系f＝r/2也变大。
三维的图像印象、即观察者40感觉光斑32看上去以特定高度f悬浮在基底22的面区域24上方或者下方，是通过双目的观察产生的。如果光斑32在由观察者40观察时应该针对双眼可见，则在典型的瞳距a≈6.5cm(参见图2)和典型的观察距离b≈30cm(参见图2)的情况下必须满足条件
f/d<5，其中，f表示光斑32的悬浮高度值并且d表示产生光斑32的菲涅尔镜28的光学直径，即分布有产生菲涅尔镜28的微镜26的面区域的线性尺寸。如果菲涅尔镜28的光学直径例如为d＝0.5mm，则可以实现高达f＝5d＝2.5mm的具有三维图像印象的悬浮高度。
在迄今描述的实施例中，分别共同形成菲涅尔镜28的微镜26无间隙地直接相互并排地布置，因此光学直径d只是形成菲涅尔镜的微镜26的尺寸的总和。面区域的平面中的两个相邻光斑32之间的距离则基本上相应于菲涅尔镜28的线性尺寸。
在本发明的扩展设计中，由彼此靠近的小光斑形成更复杂的光斑图案，当显示元件倾斜时，所述光斑图案共同地在凸出和/或凹入的表面形貌上移动。
为了产生所需的彼此靠近的光斑，配属于菲涅尔镜28的微镜26在面区域24中相互嵌套地布置。根据图7和图8更详细地阐述该原理，其中彼此靠近的两个光斑72、74由两个菲涅尔凹面镜A和B的微镜62、64的棋盘状嵌套产生。
为了说明，菲涅尔镜在一个简单的例子中首先分别由形成菲涅尔凹面镜A的30×30个微镜62和形成菲涅尔凹面镜B的30×30个微镜64形成。然后从这些30×30个微镜中交替地分别丢弃每两个镜中的一个并且将剩余的微镜棋盘状地嵌套在彼此中，如在图7的俯视图和图8的侧视图中示意性示出的那样。为了直观地显示，在图7和图8中只示出了微镜62、64的一部分。微镜62、64例如可以分别具有20×20μm2的底面积，使得嵌套区域60占据600×600μm2的总面积。
在此，微镜62对光斑72的产生有贡献并且共同形成菲涅尔凹面镜A。微镜64相应地对光斑74的产生有贡献并且共同形成菲涅尔凹面镜B。如图8所示，在这种设计中，光斑72、74的距离相应于微镜62、64的距离dm，并且因此只为Δmin＝20μm，尽管菲涅尔镜A、B中的每一个都在d≈600μm的长度范围上延伸。因此，尽管光斑72、74之间的距离Δmin很小，但可以实现f＝5*d＝3mm的较大悬浮高度。
当然，也可以通过这种方式将多于两个的小光斑彼此靠近地布置并且由此产生期望的光斑图案。已被证明是特别有利的是多于10个、尤其是多于20个凸面镜相互嵌套的视图。然而，随着嵌套程度的提高，如果没有用实际上呈点状的光源观察图案，则图案趋向于变得模糊。因此，较高的嵌套程度需要良好的观察条件，而具有较低嵌套程度(2到10)的光斑图像即使在中等或者较差的观察条件下也可以很好地分辨。
如果一般地菲涅尔镜28通过由n×n个具有线性尺寸dm的微镜组成阵列形成并且期望的图案通过具有k×k个元素的网格产生，则菲涅尔镜28的光学直径d分别为
d≈k*n*dm，
因此最大悬浮高度由
fmax≈5*k*n*dm
得出，而两个光斑之间的最小距离只为
Δmin＝k*dm，
即比非嵌套的阵列中小n倍。以此方式，相邻光斑之间的较小距离Δmin可以与较大的悬浮高度fmax相结合。
如果例如光斑图案由4×4＝16个小光斑位置形成并且菲涅尔镜28通过由10×10个线性尺寸为25μm的微镜组成的阵列形成，则两个光斑之间的最小距离是
Δmin＝4*25μm＝100μm。
仍实现了较大的最大悬浮高度
fmax＝5*4*10*25μm＝5mm。
不言而喻的是，也可以通过与为了简单地阐述而假设的具有k×k个元素的正方形光斑网格不同的其它网格或者阵列来产生光斑图案。
图9示出了相应的显示元件80的面区域24的俯视图，当被照明时，所述显示元件显示字母序列“EU”形式的多个光斑图案82。如上所述，光斑图案82分别由多个小光斑形成。
与图3中的视图类似地，光斑图案82对观察者来说看上去在区域52中悬浮在恒定的高度上，而它们在显示元件80的中心区域中的悬浮高度连续地遵循相对于面区域凸出的半球50的表面走向。
当元件80倾斜时在被修改或者未被修改的区域50、52中产生的动态效果也如已经在图3中描述的那样，因此在显示元件80运动时针对观察者形成了光斑图案82、即字母序列“EU”在三维半球的凸出表面50上运动的错觉。
附图标记清单
10 钞票
12 防伪元件
14 从平面中拱曲出的半球
16 光斑
20 显示元件
22 基底
24 面区域
26 微镜
28 菲涅尔镜
30 光源
32、32a、32b 光斑
40 观察者
50 被修改的区域、凸出的半球
52 未被修改的外部区域
60 嵌套区域
62、64 微镜
72、74 光斑
80 显示元件
82 光斑图案

Claims (19)

1.一种具有基底的显示元件，所述基底具有面区域，在所述面区域中布置有多个相对于面区域倾斜的光学元件，其中，
-显示元件设计和确定用于，在通过光源照明时产生由多个光斑组成的光斑图像，所述光斑是照明的光源的实像或者虚像并且对于观察者显现为悬浮在面区域的上方或者下方，其中，所述光斑以其表观悬浮高度的连续变化遵循预设的、相对于面区域凸出和/或凹入的表面形貌，
-其中，光斑图像的每个光斑配置有多个光学元件，所述光学元件是折射性的和/或反射性的光学元件，所述光学元件共同形成菲涅尔结构，
-其中，在照明所述显示元件时，菲涅尔结构的光学元件共同作用，以便产生配属于它们的光斑，并且
-菲涅尔结构的光学元件的斜度分别这样相互协调适配，使得它们连续地改变菲涅尔结构的焦距并且由此使得所产生的光斑对于观察者看上去遵循所述预设的表面形貌。
2.按权利要求1所述的显示元件，其特征在于，所述光学元件至少对于菲涅尔结构的一部分是折射性的光学元件，所述光学元件共同形成菲涅尔透镜。
3.按权利要求1或2所述的显示元件，其特征在于，所述光学元件至少对于菲涅尔结构的一部分是反射性的光学元件，所述光学元件共同形成菲涅尔镜，尤其是菲涅尔凹面镜或者菲涅尔凸面镜。
4.按权利要求1至3中至少一项所述的显示元件，其特征在于，所述菲涅尔结构在所述表面形貌的相对于面区域凸出和/或凹入的区域中既不是旋转对称的也不是椭圆形的，而是遵循通过所述表面形貌预设的自由形状。
5.按权利要求1至4中至少一项所述的显示元件，其特征在于，所述光学元件通过平坦的微镜或者通过小的微棱镜形成。
6.按权利要求1至5中至少一项所述的显示元件，其特征在于，对于光斑和配属的光学元件分别适用f/d<5，其中，f表示光斑在面区域的上方或者下方的悬浮高度的值并且d表示对这个光斑有贡献的光学元件的光学直径。
7.按权利要求1至6中至少一项所述的显示元件，其特征在于，所述光斑图像的每个光斑配置有多个相互邻接的光学元件。
8.按权利要求1至6中至少一项所述的显示元件，其特征在于，所述光斑图像的每个光斑配置有多个间隔地分布在面区域上的光学元件。
9.按权利要求8所述的显示元件，其特征在于，配属于不同光斑的光学元件相互嵌套地布置在面区域中。
10.按权利要求1至9中至少一项所述的显示元件，其特征在于，由多个光斑形成光斑图案，所述光斑图案对于观察者看上去遵循预设的表面形貌。
11.按权利要求10所述的显示元件，其特征在于，所述光斑图案由网格形成，所述网格由p x q个光斑位置组成，优选p、q＝2、3、4、5或者6。
12.按权利要求10或11所述的显示元件，其特征在于，所述光斑图案呈现字母、数字、标志、符号或者简单的几何形状，例如圆形、卵形、三角形、矩形或者正方形。
13.按权利要求1至12中至少一项所述的显示元件，其特征在于，所述预设的表面形貌呈现弯曲的表面并且优选是从面区域中拱曲出的或者拱曲到面区域中的球区段、尤其是半球。
14.按权利要求1至13中至少一项所述的显示元件，其特征在于，所述光学元件设计为压印漆层中的压印结构，并且具有小于100μm、优选小于20μm、特别优选小于5μm的结构高度。
15.按权利要求14所述的显示元件，其特征在于，所述压印结构配设有增强反射涂层、尤其是金属化部、高折射性涂层、具有随角异色效应的薄层元件或者胆甾相液晶层。
16.按权利要求1至15中至少一项所述的显示元件，其特征在于，所述显示元件是用于防伪纸、有价文件和其它需要被提供安全保障的物品的防伪元件，尤其是防伪线、防伪带、防伪条、标签或者转移元件。
17.一种用于制造按权利要求1至16中任一项所述的显示元件的方法，所述显示元件设计和确定用于，在照明时产生由多个光斑组成的光斑图像，所述光斑是照明的光源的实像或者虚像并且对于观察者显现为悬浮在面区域的上方或者下方，其中，所述光斑以其表观悬浮高度的连续变化遵循预设的、相对于面区域凸出和/或凹入的表面形貌，其中，
-在所述方法中提供基底，并且在基底的面区域中布置多个相对于面区域倾斜的光学元件，
-为光斑图像的每个光斑配置多个光学元件，所述光学元件是折射性的和/或反射性的光学元件，所述光学元件共同形成菲涅尔结构，
-在照明所述显示元件时，菲涅尔结构的光学元件共同作用，以便产生配属于它们的光斑，并且
-菲涅尔结构的光学元件的斜度分别这样相互协调适配，使得它们连续地改变菲涅尔结构的焦距并且由此使得所产生的光斑对于观察者看上去遵循所述预设的表面形貌。
18.按权利要求17所述的方法，其特征在于，为了使光学元件的斜度协调适配，
-通过矢量值函数f(x,y)预设期望的、待感知的表面形貌，
-确定未被修改的光学元件的斜率(dx0,dy0)，所述未被修改的光学元件导致均匀的、尤其是旋转对称或者椭圆形的菲涅尔结构，并且
-由未被修改的镜斜率(dx0,dy0)通过添加矢量值函数f(x,y)确定光学元件的被修改的、相互协调适配的斜率(dx,dy)。
19.一种数据载体，具有按权利要求1至16中至少一项所述的显示元件。
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