CN1151800A - 具有光学衍射效应的浮雕结构的结构配置 - Google Patents

Abstract

为了改进一种由多个具有光学衍射效应的浮雕结构分区所构成的结构配置，特别是用于有价凭证，如钞票、信用卡、存折或支票凭证或其他需要保护的物件中所使用的视觉可识别的光学安全元件，在该结构配置的一表面区域上安排有第一组具有光学衍射效应的第一种结构的第一组分区和至少另外一组与第一种结构不同的具有光学衍射效应的另一种结构的分区，使一给定的信息项对这一结构配置的观察者在整个预先选定的视角范围中表现为强度高而且均匀一致，现提议将第一组及至少另外一组的分区的结构分别做成为使得结构配置在受到照明时在从该视角范围的各个不同子角范围观察时由不同组各分区生成的视觉可感知的信息项完全相同。

Description

具有光学衍射效应的浮雕结构的结构配置

本发明涉及一种由多个具有光学衍射效应的浮雕结构分区所构成的结构配置。特别涉及在有价凭证，如钞票、信用卡、存折或支票凭证或其他需要保护的物件中所使用的视觉可识别的光学安全元件，在该结构配置的一表面区域上安排有第一组具有第一种光学衍射效应结构的分区和至少另外一组具有与第一种结构不同的具有光学衍射效应的结构的分区。

此种结构配置的最简单的情况是一种设置于载体元件的表面并对入射环境光通过衍射和/或折射进行反射的直线波状或波纹状的结构。观察者可接收到一项反射光形式的视觉可感知的信息，该项信息与具有光学衍射效应的浮雕结构分区的浮雕结构相对应并且该项信息与视角密切相关。

入射环境光在浮雕结构分区的浮雕结构上衍射的以及从中以光学衍射图象形式发射出的信息决定于该分区单位长度上的波线或光栅刻线的数目，即所谓的空间频率，以及浮雕结构的横截面形状，而后者特别取决于浮雕结构的高度差，更具体地说是既取决于浮雕结构的各个突起部之间的高度差，也取决于突起部和凹陷部之间的高度差。通过各分区或各分区组的浮雕结构的构形及其安排可以做到使由某一组浮雕结构分区所发出的某项信息只能在某一视角范围内发出并由观察者感知，而在另一个视角范围则无信息可感知或者感知的是另外一种信息。

正如在本说明书开头部分所言，通过将具有光学衍射效应的结构配置的本身已知的安全元件应用于需要保护的物件上，可以使受保护的物件的真实性信息项目甚至为未经训练的人员所看到，但同时对于伪造而言，例如采用已知伪造手段，特别是采用光学复制手段，进行复制则不可能或极其困难。

所追求的是要设计一种结构配置可使由之产生的视觉可感受的信息项能满足美学要求，使观察者可获得比如特别明亮或均匀一致的图象视觉印象，比如可包括代表一项信息的符号或字符。不过也可致力使观察者产生一种特别明亮的彩色显示的视觉印象或一种非常均匀一致的彩色视觉印象。

过去曾尝试利用所谓的象素的这种给定的光学信息项的最小载体单位部夹做到这一点，这种象素的尺寸约为60×60μm；不过，也可使用尺寸比这一指定值小得多的象素。

在结构配置的设计方面，为观察者在相对较大的视角范围内提供由结构配置的一个特别有限的表面区域发出的一项视觉可感知的给定信息经常产生问题。因而要求，比如，利用结构配置在相对所观察表面区域的垂线大约30°的视角范围内为观察者提供红色视觉印象。

在所观察的表面区域上已知结构配置包括一组载有特定的所要的信息项，如红色视觉印象的结构。但是，当采用这种结构配置并且在结构配置受到光照时，所产生的衍射象或衍射图样并不能在整个、相对较大的视角范围内提供同一种特定信息。在此，一个相对较大的视角范围的意义可解释为当从该范围内的不同视角进行观察时，用肉眼可以察觉所传递的信息的差异，即比如所感知的彩色视觉印象由红色变为橙色。此外，已知的这类结构配置有一个缺点，就是在一给定的观察方向观察者所感知的仅是由各分区所发出的衍射辐射的一小部分，因而只是一种很低的辐射强度。

本发明的目的是提供一种在本说明书开头部分所提出的那种结构配置，该种结构配置可以在预定的整个视角范围内向观察者提供一项均匀和高强度的视觉可感知的信息，并且这种结构配置制造简单成本低。

按照本发明，在本说明书开头部分所描述的结构配置中该目的是这样来达到的，即肉眼对该结构配置不能分辨以及第一组或至少另外还有的一组的各分区的结构都分别具有如下的性质，即该结构配置受到照明时，由不同分区的各个组所生成的各项视觉可感知的信息在从一个视角范围的不同子角范围观察时完全相同。

在采用根据本发明设计的这种结构配置的情况下，在一个预先确定的视角范围内希望看到的信息与视角有关地从第一组或至少另外还有一组的各分区的产生和传递。不同组别中的各相应分区的结构可以设计为使该视角范围中相应于该分区的子角范围互相搭接。相应各结构的构形最好能使该视角范围的子角范围范互相邻接。

如果能备有两组以上具有不同的结构的分区则特别有利，因为在这种情况下一个预先确定视角范围就可以分割为多个区段。每个区段各归属于由分区形成的一个组。在该区中可感知的信息项就由与该分区组相关的相应结构生成。按照本发明，为使观察者方面产生一致的图象视觉印象，提议将属于不同组别的各分区在所观察的表面范围上交替排列。因而观察者不能察觉在视角改变时是否已由刚刚正在“激活的”分区组改变到另一组。另外还提议将相应组的分区以直线线条方式排列，特别是排成为在一种结构的分区的一条之后是另外一种结构的分区的一条。

在本发明的一种改进设计中，特别是在各分区以直线方式排列时，提议将这些分区做成条状或带状，即这些分区的纵向长度超过其横向宽度多倍。这种条状或带状的构形还可减小相互邻接分区浮雕结构间的过渡区的不良影响(这种影响在不希望出现的附加的衍射现象中会出现)。另外，还可以大大减小对传递信息不起作用或作用微不足道的区域的数量和总表面积，比如可以减小具有在朝角部靠近时长度尤其会变短的曲线浮雕线的矩形分区的角部区域的数量和面积。

本发明的其他特点、细节和优点由附图及对按照本发明结构配置的优选实施例的如下描述得出。

附图中：

图1为带有安全元件的需要保护的物件的示意图，

图2为在采用现有技术的结构配置时载有信息的衍射象或衍射图样的示意图，

图3为在按照本发明的结构配置中衍射象或衍射图样的信息分布示意图，

图4示出可生成如图3所示的信息分布的按照本发明的结构配置的优选实施例，

图5示出根据本发明的结构配置的转移箔片(Tranferfolie)。

图1示出的是一需要保护的物件1，如由塑料制成的支票卡等。在需要保护的物件1的表面2上备有一安全元件，总体用标号4表示。安全元件4包括一基片区6、薄金属层8和一透明的覆盖层10。该覆盖层10朝向需要保护的物件1的一面上具有由波线或光栅刻线组成浮雕状的表面结构12(下文将称之为结构配置)，其上通常采用蒸发镀膜法设置一层金属层8。

在图2中标号14代表根据现有技术的结构配置，而标号16代表该结构配置中下文将予以详细说明一块表面区域。当受到光源L的照射，如受到漫射日光的照射时，就会由结构配置14的部分18的浮雕状表面结构生成衍射象或衍射图样并从而按已知方式给观察者V生成一视觉可感知信息。分区18具有在图2中未示出的表面结构，该表面结构的作用就是在结构配置受到光照时生成可传递视觉可感知信息的衍射象或衍射图样。这样，在图示的情况下，对于在图2中所示的视角范围α之内的各视角待传送的特定的光学信息比如可以是在整个区域16上为红色视觉印象。而对于用角β表示的与结构配置垂直的平面上另一视角范围则表面区域16对观察者呈绿色。因为已知借助具有光学衍射效应的结构以衍射象形式传递的信息依赖于该结构或带有该结构的分区相对于观察方向的取向，所以严格讲只可能在一很小的观察角范围内传递一给定的不连续的信息项。其结果就是观察者V并不能在整个观察角范围α之中感知同一信息-红色视觉印象-，而只可能感知一种随着视觉的变化从红色变到橙色的彩色视觉印象。所传递的彩色视觉印象的强度在该视角范围内也会发生变化。

图3是与图2相对应的示意图，示出了在采用根据本发明的结构配置20时衍射象或衍射图样中的信息分布，其中注明了一块表面区域22。此区域22的构形使它对观察者V在视觉范围α’内呈红色，而在视角范围β’内呈绿色。与图2中所示的结构配置14的情况不同，不是仅采用了具有光学衍射效应的单一结构的分区来在视角范围α’内产生红色视觉印象，而是采用了结构依组别不同而有差异的分别具有结构A1、A2和A3的分区组23、24和25。

图4示出表面区22的一分区。它包括了用于产生和传递红色视觉印象的分区组23、  24、  25及产生和传递绿色视觉印象的分区组26、27。在此具有结构A1的组23的各分区用作在视角范围α’内的子角范围α1中生成给定的红色视觉印象，而分别具有结构A2和A3的组24和25各分区则针对子角范围α2和α3作用。同此，组26和27分别由具有光学衍射效应的结构B1和B2构成并用于在视角范围β’的相应子角范围β1和β2中传递另外一种给定的信息-绿色视觉印象。

在视角改变时，例如由子范围α1变到子范围α2时，具有结构A2的分区组24取代具有结构A1的分区组23。如果各分区的大小选择适当使用肉眼无法分辨，则这种由一个“激活分区”转变到另一组不会被观察者所察觉；而传递给观察者的所要求的彩色视觉印象在整个视角范围α1和β1内都很均匀一致个并且强度很高。

图5示出根据本发明的转移箔片30简单结构的原理图。其上部载体箔片32在将结构配置应用于需要保护的物件之后应去除。带有根据本发明的结构配置36的透明层34与载体箔片32朝向需要保护物件的那一面相接；利用蒸发镀膜法在结构配置36上设置一薄金属层38。最后，转移箔片具有一个粘胶层40，利用该粘胶层可将此构件与需要保护的物件结合成为一体。

Claims (5)

1.一种由多个具有光学衍射效应的浮雕结构分区所构成的结构配置，特别用于有价凭证，如钞票、信用卡、存折或支票凭证或其他需要保护的物件中所使用的视觉可识别的光学安全元件，在该结构配置的一表面区域上安排有第一组具有光学衍射效应的第一种结构的浮雕结构分区和至少另外一组与第一种结构不同的具有光学衍射效应的浮雕结构分区，其特征在于：各分区的尺寸的选择使得肉眼无法分辨并且第一组和至少另外一组的分区的结构这样设计使得在结构配置受到照明时由不同组的分区所产生视觉可感知的信息项在从一视角范围内的不同子角范围观察时完全相同。

2.如权利要求1所述的结构配置，其特征在于相应组的各分区的结构布置成使得各子角范围相互邻接。

3.如权利要求1或2所述的结构配置，其特征在于不同组别的各分区交替排列。

4.如前述权利要求中任意一项所述的结构配置，其特征在于一组的各分区直线行状设置。

5.如权利要求4中所述的结构配置，其特征在于一种结构的分区的各行和另外一种结构的分区的各行交替排列。

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