CZ2004147A3 - Optické zařízení a postup jeho výroby - Google Patents

Optické zařízení a postup jeho výroby Download PDF

Info

Publication number
CZ2004147A3
CZ2004147A3 CZ2004147A CZ2004147A CZ2004147A3 CZ 2004147 A3 CZ2004147 A3 CZ 2004147A3 CZ 2004147 A CZ2004147 A CZ 2004147A CZ 2004147 A CZ2004147 A CZ 2004147A CZ 2004147 A3 CZ2004147 A3 CZ 2004147A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
diffractive
exposure
optical
electron beam
diffraction
Prior art date
Application number
CZ2004147A
Other languages
English (en)
Inventor
Zbynek Ryzi
Kenneth John Drinkwater
František Matejka
Original Assignee
Optaglio Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Optaglio Limited filed Critical Optaglio Limited
Publication of CZ2004147A3 publication Critical patent/CZ2004147A3/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/405—Marking
    • B42D25/425—Marking by deformation, e.g. embossing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/024—Hologram nature or properties
    • G03H1/0244—Surface relief holograms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/324—Reliefs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/328—Diffraction gratings; Holograms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/342—Moiré effects
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/0236—Form or shape of the hologram when not registered to the substrate, e.g. trimming the hologram to alphanumerical shape
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/0276—Replicating a master hologram without interference recording
    • G03H1/028—Replicating a master hologram without interference recording by embossing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/30—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique discrete holograms only
    • B42D2035/14—
    • B42D2035/16—
    • B42D2035/44—
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/2645—Multiplexing processes, e.g. aperture, shift, or wavefront multiplexing
    • G03H1/265—Angle multiplexing; Multichannel holograms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0476—Holographic printer
    • G03H2001/048—Parallel printer, i.e. a fringe pattern is reproduced
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0493—Special holograms not otherwise provided for, e.g. conoscopic, referenceless holography
    • G03H2001/0497—Dot matrix holograms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/30—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique discrete holograms only
    • G03H2001/303—Interleaved sub-holograms, e.g. three RGB sub-holograms having interleaved pixels for reconstructing coloured holobject
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2210/00—Object characteristics
    • G03H2210/50—Nature of the object
    • G03H2210/55—Having particular size, e.g. irresolvable by the eye
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2224/00—Writing means other than actinic light wave
    • G03H2224/04—Particle beam, e.g. e-beam
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2230/00—Form or shape of the hologram when not registered to the substrate
    • G03H2230/10—Microhologram not registered to the substrate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31—Surface property or characteristic of web, sheet or block
    • Y10T428/315—Surface modified glass [e.g., tempered, strengthened, etc.]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Description

Optické zařízení a postup jeho výroby
Oblast
Tento vynález se týká optických zařízení (prvků) a příslušných postupů výroby a verifikace. Především, nikoli však výhradně, se vynález zaměřuje na konstrukci ochranných protipadělatelských zařízení pracujících na principu optické difrakce a dále na vypracování vylepšené verze optického ochranného zařízení, které lze používat k prověřování pravosti a ochraně dokumentů nebo cenného zboží před paděláním. TCGHD! ΙΛ/
Okol nosfl-AAWáléigsn K prokázání pravosti cenného zboží a pro zamezení jeho nelegální a podvodné duplikace se dosud využívá několik podob takto zaměřených zařízení. Mezi zmíněné zboží je přitom možné řadit zvláště bankovky, plastikové karty, ceniny, fiskální razítka, cestovní dokumenty (pasy) a jiné obecně cenné či jinak důležité předměty.
Pro uvedené účely nalezla zařízení pracující na principu optické difrakce široké uplatnění, protože jsou právě díky možnostem optické difrakce schopná vytvořit opticky variabilní obraz s určitými charakteristickými rysy, jako je hloubka, paralaxa (hologramy) či pohybové prvky a v případě zařízení s optickou difrakční mřížkou a některých holografických zařízení též obrazové odchylky. Takováto difrakční zařízení, vytvářející opticky variabilní obraz, se pro ochranu proti padělání využívají jak z důvodu jejich snadno rozpoznatelných projevů, které nelze tiskařskými technikami napodobit, tak pro specifické a těžko napodobitelné optické a technické postupy, tvořící nezbytný článek jejich výroby.
Difrakční zařízení, vytvářející opticky variabilní obraz, jsou obecně vzato vyráběna, aby vytvářela efekty založené na holografických, případně čistě mřížkových technikách a mnohdy zahrnují také povrchově reliéfní struktury tvořené systémem jemných vrypů - viz např. publikace Practical Holography (Holografie v praxi) od Grahama Saxbyho, vydaná nakladatelstvím Prentice Halí v r. 1988.
Tyto struktury jsou obvykle aplikovány na cenné dokumenty, plastikové karty či jiné cenné zboží, které je pak chráněno pomocí holografických či difrakčních fólií i ·* φφ • I · β • φ φ φφ · • φ · • · · φ • φ φ φ φ · • · φ • Φ φ zažehlených technologií horké ražby, případně holografických či difrakčních štítků, které umožňují okamžité zjištění nedovolené manipulace. V praxi je dosud známo a užívá se široké spektrum forem různých ochranných zařízení, založených čistě na principu difrakce na optické mřížce. Jeden z příkladů je uveden v US-A-4568141, kde je popsán optický difrakční prvek sloužící k ověřování pravosti, který při nasvětlení dokumentu z jednoho směru a následném pohledu ze směru opačného vytváří barevný vzor, pohybující se předem danou rychlostí po předdefinované trajektorii. Popsané zařízení se skládá z rovinné ohybové struktury definující předem danou trajektorii, podél níž dochází ke změně alespoň jedné prostorové frekvence nebo úhlového nastavení. V důsledku tohoto jevu vzniká u pozorovatele při nasvětlení a následném planárním pootočení uvedeného zařízení iluze pohybu barevného vzoru podél příslušné trajektorie, dojem, způsobený postupným ohybem světla na sousedních oblastech difrakční struktury. Každý z prvků tohoto zařízení obsahuje rovinnou ohybovou mřížku a nevytváří obraz mimo jeho rovinu.
Podrobnosti postupu výroby takovéto ochranné difrakční matrice, který využívá postupného otisku malých oblastí flexibilní razící matrice do termoplastové fólie, se popisují v US-A-4761252. US-A-5034003 objasňuje další z forem ochranného optického zařízení, které pomocí optických mřížek vytváří klopný obraz prostřednictvím záznamu skupin holografických pixelů. Každý z těchto pixelů obsahuje malé oblasti s rozdílnými prostorovými frekvencemi a úhlovými nastaveními optické mřížky a slouží k vytvoření difrakčního obrazu pozorovatelného z různých směrů. V tomto zařízení dochází ke střídání dvou grafických motivů, vytvořených za pomoci rozkladu zařízení do několika skupin provázaných pixelů. Každý z pixelů je dále rozdělen na podpixely rovinných ohybových mřížek, přičemž každý z těchto podpixelů odpovídá jinému směru pozorování. Zmíněné zařízení vytváří obraz, umístěný výhradně ve své obrazové rovině, přičemž veškeré dodatečné obrazové možnosti, jako např. rozšířený zorný úhel či hloubkové efekty související se vznikem paralaxních jevů, nejsou v tomto případě k dispozici. 2
Další známou metodu tvorby ochranného zařízení, jež pracuje na principu difrakční mřížky, představuje přímý záznam difrakční struktury pomocí elektronové litografie, viz např. výrobky s označením Catpix, Pixelgram či Exelgram. Některé z příkladů lze nalézt ve WO-A-9103747, WO-A-9428444, WO-A-9318419, WO-A-9504948 a WO-A-9502200, WO-A-9823979 a WO-A-002067, kde jsou detailněji charakterizována ochranná optická zařízení, která aplikují technologii elektronové litografie. WO-A-9103737 podává popis metody, která rozčleňuje optický invariantní obraz na množinu pixelů, jež se mapují do difrakčních prostorových frekvencí. Přitom koeficient stupně šedi určuje rozsah zakřivení mřížkových čar pro každý jednotlivý pixel. WO-A-9318419 popisuje optické difrakční zařízení využívající holografických pixelů, ve kterém každý pixel představuje jednotlivou optickou mřížku - přičemž pixely jsou uspořádány do kvantitativně velkých skupin podle předem definovaného pravidla. S cílem vytvořit vizuálně pozorovatelný, opticky variabilní jev dochází většinou k zobrazení do rozsáhlejších pixelů opticky invariantního obrazu. WO-A-9428444 popisuje další difrakční zařízení využívající holografických pixelů, ve kterém je vysoký počet pixelů postupně rozložen do vícenásobných pixelů, uspořádaných po skupinách v mřížkovém poli. V těchto skupinách se pak díky vzájemné součinnosti generují po nasvětlení difrakční zařízení s vícenásobným obrazem. Je třeba poznamenat, že veškeré výše uvedené techniky jsou limitovány možností rozkladu obrazu pouze do obdélníkových pixelů, které obecně zahrnují difrakční mřížky různých typů. WO-A-950498 podrobně zachycuje vznik difrakčního zařízení s povrchovým reliéfem, které po nasvětlení generuje vícenásobné difrakční obrazové složky, ve kterých se difrakční struktura rozkládá do několika diskrétních stop. WO-A-9823979 dále objasňuje vznik barevného difrakčního zařízení, kde je obraz opět dekomponován do mřížkového pole obdélníkových pixelů. Pole je následně rozloženo na dílčí difrakční mřížky, jejichž relativní plochy jsou uzpůsobeny tak, aby regulovaly tón a intenzitu barvy. WO-A-9917941 popisuje difúzní pixelové zařízení, v němž jsou difúzní prvky uspořádány do pixelů, jejichž oblasti stupnice šedi jsou tvořeny strukturami o rozdílných vlastnostech rozptylu. Nevýhodou uspořádání obrazových pixelů typu „Pixelgram" u výše uvedených dokumentů jsou nespojitosti patrné mezi sousedními pixely, v případě Exelgramu potom nespojitosti 3 • · • · · • · · · » mezi jednotlivými stopami. Tyto mezery mezi jednotlivými prvky mají bohužel za následek vznik difúzních rozptylových jevů a vnějších difrakčních efektů. Malé pixely či stopy jsou pak často příčinou nárůstu rozptylu a snížení účinnosti vyplnění plochy a stupně jasu. WO-A-002067 popisuje difrakční zařízení, skládající se z difrakčních prvků na pozadí, a dále z intersticiálních difrakčních prvků uspořádaných takovým způsobem, který jím umožňuje modulovat difrakční jev prvků na pozadí.
Znění všech výše uvedených dokumentů je přístupné s využitím odkazů, obsažených v textu.
Zařízení, která vytvářejí difrakční, opticky variabilní obraz, jsou dobře známá a na jejich vzniku mají zásadní podíl holografické metody. Taková zařízení jsou pak využívána především v ochranných aplikacích, např. u kreditních karet, bankovek, atd. Příklady, které důkladně přibližují tyto holograficky vytvářené ochranné struktury, lze nalézt v US-A-5694229, US-A-5483363 a WO-A-9959036. Výrobní postupy a metody optického záznamu, stejně jako veškeré další výklady a znění souvisejících dokumentů jsou přístupná s využitím odkazů, obsažených v textu. Opět je třeba podotknout, že tyto výklady jsou omezeny flexibilitou a rozsahem ukrytých a mikroskopických prvků, které lze do struktury začlenit. Některé ze zmíněných výkladů se týkají rovněž holografických či difrakčním struktur, které je možné číst strojem nebo koherentně zobrazit a které jsou využívány v oblasti ochrany pravosti dokumentů apod.. Např. v US-A-4544266 je popsán postup ověřování pravosti dokumentu pomocí difrakční kódované značky čitelné strojem, kterou lze jenom velmi obtížně kopírovat. V US-A-5101184 je podán popis další z metod strojového čtení difrakčního ochranného zařízení, která detekuje rozdílné intenzity ohybového světla, vytvářeného v různých směrech asymetrickými reliéfními strukturami.
Další z ochranných zařízení obsahuje prostorový hologram, složeného z vizuálně pozorovatelného hologramu, který je překrytý vrstvou hologramu vyrobeného laserovou technologií; podrobný popis viz DE-A-3840037. Holografický obraz vytvořený pomocí laserového přenosu je strukturován tak, aby nebyl zjistitelný pod 4 běžným bílým světlem, nýbrž čitelný pouze zvláštním zobrazovacím zařízením, eventuálně strojovou čtečkou pod koherentním laserovým zářením. US-A-5483363 líčí způsob navrstvení druhé difrakční struktury na hologram s raženým povrchovým reliéfem, tvořeným systémem jemných vrypů, přičemž tato struktura je díky vytvoření mimorovinného obrazu strojově čitelná.
Další z holografických systémů, včetně metody určující, který ze skupiny vizuálně nerozlišitelných objektů byl označen skrytým indikátorem, je uveden v US-A-5825475. Zde se vyskytuje popis řady běžně nerozpoznatelných objektů, z nichž některé byly označeny skrytým holografickým indikátorem. Ačkoliv je tento indikátor pozorovatelný, jeho detekci lze provést pouze pod koherentním referenčním světlem dané vlnové délky a za předpokladu vyhodnocení speciálním skenerem.
Podstata vynálezu V návaznosti na výše uvedené skutečnosti můžeme říci, že předkládaný vynález se pokouší předložit optickou strukturu a příslušný výrobní postup, demonstrující výhody oproti používaným a známým zařízením. Předkládaný vynález se snaží navrhnout optickou difrakční strukturu, která na rozdíl od jiných zařízení vykazuje jisté výhody, a dále předložit přístroj a výrobní postup pro takováto optická difrakční zařízení, která v některých ohledech předčí přístroje a postupy dosud v praxi používané. Předkládaný vynález reprezentuje nový typ přístroje, využívajícího elektronové litografie pro záznam difrakčních struktur, přesněji vzato záznamové metody, kde je velikost a tvar elektronového paprsku zcela flexibilní a je nastavována během expozice na základě optimalizace expoziční doby a dalších parametrů. Předkládaný vynález dále nastiňuje popis novátorské metodologie předzpracování dat a softwarových procedur, které dovolují optimalizovat oblast expozice až na absolutní úroveň rozlišení a vytvářet libovolná grafická uskupení mřížky či holografických struktur bez dalších omezení. To znamená podstatný rozdíl proti výše 5
• · • · • · ···· ···· ·· ♦ · · • · · · · zmíněným zařízením, jejichž schopnosti limitují pixelové, čárové nebo stopové struktury.
Ku prospěchu řešení celé problematiky je možné kombinovat navrženou metodologii předzpracování dat s inovovanou flexibilní technikou záznamu, prováděnou pomocí elektronové litografie, a získat tak nové uspořádání a systém pro přesný a přímý digitální záznam libovolné holografické či mřížkové struktury do (například křemíkové) matrice pomocí svazku elektronů. Takové uspořádání nabízí téměř neomezenou flexibilitu zaznamenatelných optických struktur. Ty mohou být nejen zapsány v enormním množství, ale navíc také kombinovány s rozmanitým spektrem vlastností (jako jsou přímé čáry, spojité křivky, či jiné geometrické obrazce), přičemž lze zaznamenávat i struktury typu difrakční mřížky, Fourierova hologramu, duhových vzorů, případně vzorů s optickými prvky.
Navíc s ohledem na předkládaný vynález se rozlišení dosažitelné u grafických motivů rovná rozlišení samotné mikrostruktury hologramu. Vzory je možné zakreslovat spojitě, aniž by bylo třeba využívat výše uvedených technik, při kterých dochází k rozložení grafických návrhů do čárových a pixelových vzorů, čímž se zajišťuje zaznamenání odlišných efektů. V rámci koncepce předkládaného vynálezu lze naprosto volně vytvořit např. obraz, u kterého při změně úhlu pohledu dochází ke kinetickým proměnám difrakčních obrazů, zdánlivému pohybu či jiným efektům. Toho se dosáhne buďto tvorbou oblastí se superponovanými mikrostrukturami, současně zobrazujícími dva či více odlišných obrazů, anebo dekomponováním návrhu do vhodného komplexního pole grafických prvků (které mohou samy o sobě obsahovat doplňující informace zakódované v jejich rozestupu, tvaru a uspořádání) - a následným rozložením dvou difrakčních kanálů mezi takováto pole nezávislých prvků. V ideálním případě podle předem stanoveného statistického pravidla.
Tato nová technika a nová třída optických zařízení vytvořených s jejím využitím, se zvláště uplatní u aplikací, které vyžadují vysoký stupeň ochrany, jako jsou kreditní karty, bankovky, ochranné známky aj., a to především díky širokému výběru 6 dostupných efektů a extrémně vysokému rozlišení, které umožňuje tvorbu ochranných prvků s velmi jemnými diferenčními znaky. Tak je možné sestavit značně charakteristické ochranné difrakční obrazy, jež poskytují vysoký stupeň ochrany proti padělání či nedovolené reprodukci, a to buď za pomoci konvenčních holografických technik generace obrazu, nebo technik založených na optické difrakci, jako je například technika známá pod označením „technika tvorby bodové matice".
Literatura uvádí, že techniky zpracování dat pro digitálně řízenou tvorbu (tedy jak pro systémy s bodovou maticí, tak především pro výše zmíněné systémy pracující na principu svazku elektronů) většinou spoléhají na software s dvouúrovňovým datovým vstupem. První úroveň zahrnuje grafická data, jako je kupříkladu bitmapové datum, grafický design hologramu či difrakční struktura, která se převádí do grafické bitmapy s pomocí speciálně definované palety. Každý pixel grafických dat představuje buď difrakční mřížku (s variabilní periodou a úhlem čar), nebo libovolný jiný specifický vzor (kruhové mřížky, speciální grafické prvky, víceúrovňové struktury, atd.). Vzor uvnitř pixelu či stopy (většinou, avšak nikoliv výhradně, jde o difrakční strukturu) je definován na druhé úrovni datového vstupu - viz znázornění na obr. 1.
Systémy využívající pixelů / stop mají s ohledem na použitý software / metodiku zápisu určitá omezení, která činí některé expozice neefektivní (pokud vezmeme v potaz dobu expozice) a která zapříčiňují vznik dodatečného optického šumu u exponovaných difrakčních struktur. V první řadě je třeba si uvědomit, že celá difrakční struktura je rozložena do pixelů a jak grafická struktura pixelů, tak struktura bodu dopadu zapisovacího svazku vytváří optický šum. Šum vzniká například v prostorách mezi jednotlivými pixely, a to i v rámci spojitých oblastí mřížky, neboť na hranicích pixelů se téměř vždy vyskytuje nějaké prázdné místo (viz. obr. 2), které vyváří velmi jemnou štěrbinovou strukturu přes celou oblast hologramu. Šum zapříčiňuje rovněž skutečnost, že mikrostrukturní přechody mezi jednotlivými mikrostrukturními čarami, oddělujícími pixely, nemusejí být nutně spojité pro fázové podmínky, což vede ke snížení účinnosti zařízení. Tento problém obyčejně vyvstává při expozici holografické struktury, poněvadž difrakční 7 ♦ · ♦ ♦ « · • ♦ ♦ t • · ·♦··· • · · ·· « mřížky jsou předdefinovány v knihovnách mřížek spolu s nejefektivnějším algoritmem, který nezaplní celou pixelovou oblast.
Za druhé: Pixelová struktura difrakčního zařízení limituje grafické rozlišení difrakčního či holografického obrazu, neboť každý pixel by měl obsahovat alespoň deset čar tvořících elementární mřížku. To ve svém důsledku omezuje grafické rozlišení u zařízení využívajících pixelových struktur na hodnotu 2000-3000 dpi. Například minimální výška holografického mikrotextu může dosáhnout hodnoty 0,1 mm, přičemž v takovém případě dochází ke ztrátě informace, týkající se tvaru znakové sady. Struktura pixelů může také za určitých okolností snižovat rozlišení v prostorových spektrech difrakčních mřížek, vyplňujících pixely. Konkrétně lze konstatovat, že vinou nespojitostí mezi jednotlivými pixely není vždy možné vytvořit libovolný úhel mřížkových čar (pokud zohledníme velikost pixelu) a zároveň dosáhnout u rozsáhlé plochy optimální difrakční účinnosti. Toto omezení je patrné z obr. 3. Předkládaný vynález skýtá ve srovnání s uvedenými technikami určité výhody, které umožňují zmíněná omezení odstranit. 8 BňkrMír > Přehled obrázků na nákresur ♦♦ ·· • · t ♦ • · • · • · ·♦·· ··♦· ···
Popis vynálezu je uveden níže a přiblížen pouze prostřednictvím příkladů, s odkazy na příslušné nákresy, ve kterých: ^ ΰΒ&,ή {oUl,V a óSn-Z varují
Obr. 4 znázorňuje bod dopadu elektronového svazku, vytvořený v souladu s formou předkládaného vynálezu;
Obr. 5 znázorňuje oblast mikrostruktury;
Obr. 6A-6C ilustrují parametry bodu dopadu elektronového svazku, které se vyskytují v souvislosti s formou předkládaného vynálezu;
Obr. 7A-7E dokumentují různé režimy expozice v hraničních úsecích exponovaných oblastí v souladu s možnými formami předkládaného vynálezu;
Obr. 8A-8E ilustrují úroveň expozice poblíž zmíněných hraničních oblastí;
Obr. 9-11 znázorňují expozici struktury s dovolenou odchylkou, stanovenou v závislosti na velikosti bodu dopadu elektronového svazku;
Obr. 12A zachycuje optickou mikrostrukturu, jež poskytuje dva difrakční obrazy podle konkrétního vzhledu předkládaného vynálezu;
Obr. 12B ilustruje možné struktury zóny mikrostruktury na obr. 12A;
Obr. 13 a 14 demonstrují příklady vzorů, rozdělených na podoblasti u obrazů difrakčních struktur na obr. 12A a 12B;
Obr. 15A a 15B ilustrují difrakční zařízení v souladu s dalšími formami aspektů předkládaného zařízení;
Obr. 16A ilustrují další příklad zařízení, zahrnujícího předkládaný vynález;
Obr. 16B a 16C znázorňují příklady pod rozdělených oblastí u forem ilustrovaných na obr. 16A.
Obr. 17A podává příklady podrozdělených oblastí, ve kterých dochází ke kompenzaci paralaxy;
Obr 17B ilustruje příklad zařízení, vytvářejícího oblasti znázorněné na obr. 17A;
Obr. 18 ilustruje proměnný obraz, vytvořený zařízením v souladu s další formou konkrétního vzhledu předkládaného vynálezu;
Obr. 19A-19C nabízejí příklady zařízení v souladu s dalšími formami překládaného vynálezu;
Obr. 20 ilustruje příklady zařízení, zahrnujících předkládaný vynález a obsahujících mikroskopické informační struktury;
Obr. 21A-21C ukazují formy struktur v souladu s aspekty předkládaného vynálezu, které se týkají ověřování pravosti; 9
Obr. 22 ilustruje difrakční strukturu v souladu s další formou předkládaného vynálezu;
Obr. 23 zachycuje další možnost uspořádání podoblastí v souladu s danou formou předkládaného vynálezu;
Obr. 24A-24C ilustrují optické zařízení, které zahrnuje další aspekty předkládaného zařízení;
Obr 25 znázorňuje blokové schéma procesu v souladu s jednou z forem předkládaného vynálezu, a
Obr. 26 podává blokové schéma procesu v souladu s jinou z forem předkládaného vynálezu.
Zvláštní vyjádření
ffiyuvDY Během čtení tohoto textu je třeba si uvědomit, že proces výroby reliéfního hologramu či obecně difrakční struktury s povrchově reliéfním, raženým povrchem, je v návaznosti na litografickou expozici v literatuře dobře zmapován (např. G. Saxby: „Practical Holography"). Reliéfní obraz po svém vyvolání a exponování litografem vytváří fotocitlivou vrstvu neboli tzv. fotorezist. Ten je poté za účelem vytvoření vodivé vrstvy postříbřen, několikrát rozmnožen v rámci lisovacího procesu (který se v praxi používá pro tvorbu kovových kopií dané struktury) a následně pomocí válcové ražby zaznamenán do plastového materiálu nebo razícího laku, případně do horké fólie s využitím procesu tvarování termoplastu. Další možnost představuje jeho odlití do ultrafialového vulkanizovatelného materiálu a následné pokovení hliníkem, chrómem či jiným odrazivým materiálem, čímž vzniká ražený hologram, respektive - v souladu s běžně používaným označením v literatuře - ražená difrakční reliéfní struktura. Jinou alternativu nabízí nanesení transparentní odrazové vrstvy, nejčastěji v podobě oxidu titaničitého či sulfidu zinečnatého, na difrakční strukturu s reliéfním povrchem, čímž se vytvoří polopropustná reliéfní difrakční struktura, která za pomoci principu optické difrakce po nasvětlení vytváří vizuální obraz; uplatnění nachází například u ochranných vrstev na dokumentech. Dalším ze způsobů utváření překryvné vrstvy dat je částečné odstraňování kovových podílů, např. hliníkové odrazové vrstvy. V jednom z aspektů předkládaného vynálezu se využívá elektronové litografie a zvláště pak realizace a aktualizace velikosti a tvaru bodu dopadu elektronového svazku, který se během doby expozice spojitě mění. Díky tomu dochází k optimalizaci příslušné struktury a doby expozice. Zvláště výhodné uspořádání, tvořící součást tohoto vynálezu a určené především pro zápis optických a jiných mikroskopických nedifrakčních charakteristik, ·* Μ • · I * * · · • · · · · * • · * · • « ·♦·· ···· představuje případ obdélníkového tvaru bodu dopadu elektronového svazku (viz obr.4), s variabilní velikostí, která se může v průběhu expozice nezávisle měnit v obou kartézských souřadnicích. Jeden ze zajímavých a zde podrobně popsaných celků reprezentuje například systém, v němž velikost bodu dopadu může nabývat hodnot v rozmezí od 0,1 do 6 mikronů v obou souřadnicích, přičemž přesnost polohování elektronového svazku je 0,1 mikronu a ostrost v rozích bodu dopadu též 0,1 mikronu.
Mezi jedny z přínosných rysů náleží možnost otáčet bod dopadu elektronového svazku rotací tohoto svazku kolem jeho axiální osy. V dalším z rysů předkládaného vynálezu je formulována nová metodologie pro předzpracování dat, která umožňuje provést expoziční optimalizaci libovolných binárních struktur, definovaných příslušnými bitmapami. Proto například analýzou mikroskopického expozičního vzoru pro difrakční zařízení je s pomocí výše uvedené metodiky možné optimalizovat rozlišení a zároveň dobu expozice pomocí adjustace velikosti bodu dopadu elektronového svazku mezi jednotlivými expozicemi bodu. V jednom z příkladů je expoziční systém, využívající elektronový svazek s variabilním tvarem bodu dopadu, kombinován s optimalizační metodikou, díky čemuž lze vytvořit nový a vylepšený způsob přímého zápisu libovolné difrakční či holografické struktury, definované příslušnými bitmapami.
Takový systém pracuje v níže uvedených krocích. Optimalizační technika používá metodu lokalizace barevných oblastí v obrazu, určených černobílou bitmapou a následného rozložení těchto oblastí do elementárních podoblastí, tedy do expozičních bodů elektronového svazku. Rozklad barevných oblastí se počítá pomocí optimalizačního postupu, který zohledňuje minimální počet podoblastí (expozičních bodů), nezbytný k exponování celého obrazu pomocí variabilního expozičního bodu. Výsledky jsou následně předány různým volitelným parametrům.
Krok č.1: Běžná vstupní data pro libovolnou mikrostrukturu, definovanou černobílou bitmapou (soubor typu ,,*.bmp“), ve které bílé oblasti představují expoziční plochu, případně bitmapou se stupnicí šedi, ve které jednotlivé odstíny šedi představují odlišné expoziční dávky. 11 99 • t ···· ·99· • I ♦ 9 ·· 9 9 9 • 99 9 9 9 9 9 9 999 9 9 9 99 f
Krok Č.2: Nejprve je třeba definovat vstupní parametry (Input parameters) pro optimalizační a expoziční procesy, a sice pomocí: • minimální a maximální velikosti bodu dopadu elektronového svazku pro potřeby optimalizace, jak je znázorněno na obr. 6A.
• maximálního poměru mezi velikostmi v obou souřadnicích, jak je znázorněno na obr. 6B
Definujte a nastavte povolenou odchylku ve velikosti bodu dopadu svazku, tedy např. tak, aby odpovídala násobkům minimální velikosti bodu dopadu, viz. obr. 6C.
Krok č.3: V dalším postupu je nutné definovat povolené expoziční režimy v okolí hranice exponované oblasti, a sice pomocí: • rozmezí, o které nesmí expoziční body překročit hranici exponované oblasti (anebo pouze definovanou částí minimální expoziční plochy 0,1x0,1 mikronu), viz obr. 7A, • dovoleného rozmezí, o které mohou expoziční body hraniční oblast překročit, většinou do maximální hodnoty, která se rovná jedné polovině minimální velikosti bodu dopadu, viz obr. 7B, • stanovení maximální plochy, o kterou mohou expoziční body překročit hranici na hodnotu rovnou minimální velikosti bodu dopadu, viz obr. 7C, • stanovení maximální plochy, o kterou mohou expoziční body překročit hranici, na hodnotu rovnou 0,5násobku minimální plochy bodu dopadu, viz obr. 7D,
• stanovení maximální plochy, o kterou mohou expoziční body překročit hranici, na hodnotu rovnou minimální ploše bodu dopadu, viz obr. 7E
Optimální a doporučený hraniční režim expozice pro tento vynález prezentuje expoziční režim znázorněný na obr. 7D, kde mohou expoziční body překročit hranici až o 0,5násobek minimální plochy bodu dopadu. Je však třeba mít na paměti, že v rámci tohoto zařízení je možné použít všechny navržené režimy.
Krok č.4: Dalším krokem je definování úrovně výplně expoziční oblasti v blízkosti hranice, kdy můžeme vycházet z několika možností, znázorněných na obr. 8A až 8E: • maximální výplň, viz obr. 8A. • částečné vyplnění okolní oblasti bodu dopadu (ve všech čtyřech směrech) může dosáhnout mezní hodnoty, jež odpovídá minimální ploše bodu dopadu svazku, viz obr. 8B-8E. 12
Optimální a doporučený režim pro úroveň výplně expoziční oblasti v blízkosti hranice prezentuje pro tento vynález expoziční režim A, kdy je expoziční plocha maximálně vyplněna. V rámci vynálezu je však možné aplikovat všechny uvedené režimy.
Krok č.5: Posledním vstupním parametrem je optimalizované vyplnění expoziční plochy, přičemž expoziční bod disponuje možností volby dávky expozice (doby expozice), kterou lze importovat pomocí vnějších dat. Výše nastíněná metoda přináší tři efekty. Zaprvé bitmapu představující konečnou expoziční plochu, zadruhé skupinu datových souborů, vstupujících do softwaru pro simulaci expozice, a zatřetí skupinu datových souborů, které představují vstup do řídicího systému expozice pro elektronovou litografii.
Krok č.6: Volitelný mezikrok, ve kterém je možné spustit sadu datových souborů v programu pro simulaci expozice a ověřit tím dobu a integritu zpracování.
Krok č.7: V posledním záznamovém kroku využívá zmíněná metodika těchto datových souborů, které nyní slouží jako vstupní data pro řízení elektronového litografu, k zaznamenání libovolné difrakční mikrostruktury. Během expozice řídí litograf za pomoci datových souborů dobu expozice vztaženou na bod dopadu (tedy dávku), plochu tohoto bodu (která se za účelem optimalizace doby expozice podle potřeby spojitě mění mezi jednotlivými po sobě jdoucími expozicemi), věrnost požadovaného vzoru, parametry výplně a polohu bodu dopadu svazku pro každou krokovou expozici. Tím je podoba zapisované mikrostruktury jednoznačně určena.
Po expozici, prováděné většinou na fotocitlivý materiál, je třeba fotorezist vyvolat procesem známým v literatuře jako chemické odleptání, čímž se vytvoří reliéfní optická mikrostruktura. Tu je potom možné pokovovat a následně galvanickou cestou přenést na kopii, která následně slouží jako matrice pro masovou replikaci, např. pomocí ražby válcováním, ploché ražby, nebo lisováním. Výhodou této techniky je možnost přesného vyplnění plochy libovolného tvaru libovolným typem mikrostruktury. Metoda skýtá nejen komplexní flexibilitu, ale zároveň nabízí celkovou optimalizaci procesu se zachováním optimální doby expozice, neboť expoziční rozlišení je podle potřeby maximálně stabilizováno a navíc velikost elektronového svazku při dopadu je v případě nutnosti možné zvýšit a dosáhnout tak rychlejších expozic. Tato .· .· ♦ · ·♦·· ···· * · * *!»!# • ♦ · · «· * technika je schopna vytvořit nejen libovolnou holografickou či difrakční strukturu (za předpokladu, že požadovanou strukturu je možno spočítat na komputeru a vyjádřit v podobě bitmapy), ale také poskytne široké spektrum nanostruktur, jako jsou mikrofasety, mikrodetektory a mikrooptické či mikromechanické struktury, a to s vysokým stupněm přesnosti a flexibility.
Druhý aspekt metody, kterou zahrnuje předkládaný vynález, nabízí vznik kombinace systému expozice, využívajícího elektronového svazku s variabilním bodem dopadu, spolu s další z možných optimalizačních metod expozice. Tato kombinace vytváří novou a vylepšenou metodu pro vyplnění libovolné plochy submikrometrickými strukturami. Výsledkem je šance vyplnit podoblasti ochranného návrhu s vysokým rozlišením submikrometrickými strukturami, které lze načíst např. z datové knihovny.
Tento aspekt vynálezu využívá metody, kterou objasňuje softwarový popis, a slouží k přesnému vyplnění grafické oblasti až na nejvyšší možné dosažitelné rozlišení (tj. odpovídající velikosti bodu dopadu elektronového svazku), a to konkrétně s pomocí submikrometrických struktur typu difrakční mřížky, holografické struktury, difrakční struktury či nanostruktury (konkrétní formu určuje soubor dat z datové knihovny). Ve většině případů se ochranná optická mikrostruktura vytváří pomocí uvedené metody kombinací grafického souboru obsahujícího definici hledaného obrazu, deskriptoru jednotlivých grafických ploch ve smyslu stupnice šedi či RGB stupnice a konečně datové knihovny, která obsahuje několik předpočítaných submikrometrických struktur optického nebo holografického charakteru, kterými se příslušná oblast vyplní v souladu s mapováním palety RGB či stupnice šedi z hlavního grafického souboru do datové knihovny. Tím lze docílit využití široké datové knihovny struktur při tvorbě optické mikrostruktury, obsahující velký počet podoblastí spolu s dalšími optickými mikrostrukturami. Důležitou součást této metodiky představuje postup, kterým se jednotlivé mikrostruktury upravují tak, aby bylo dosaženo vyplnění libovolné oblasti s vysokým rozlišením, definované pomocí bitmapy či vektorové křivky, speciální submikrometrickou strukturou, a zároveň byla zachována přiměřená doba zápisu celé struktury. Tato metoda odstraňuje výše uvedená omezení, související s grafickým rozlišením a grafickou podobu (pixely, stopy) využívanou jinými systémy, a to tím způsobem, že libovolné grafické oblasti s vysokým rozlišením limituje pouze velikostí bodu dopadu svazku na použitý záznamový systém vystavený expozici. 14 ♦ · · ·.** .** * ·♦·♦ ♦ ·#· .: .: ♦ · * « • · ♦·· Μ· ♦ ♦ «· ♦ • ♦ ! ♦ · • ·
Metoda dosažení tohoto cíle zahrnuje následující kroky:
Krok č.1: Vstupní grafika je sestavena z jednoho z možných formátů digitálních grafických souborů, přičemž využívá standardní formáty či programy. Barvy přítomné v obraze představují konkrétní výplň oblasti, definovanou buďto uživatelem, anebo specifickým algoritmem, který přiřazuje mapovací funkci datové knihovně optických mikrostruktur pro potřeby tvorby různých předdefinovaných elementárních motivů optické mikrostruktury, nebo vzorů, jež slouží k vyplnění oblasti, definované příslušnou barvou, popřípadě stupnicí šedi.
Krok č.2: Metodika pro vyplnění struktury je definována tak, aby bylo zajištěno, že struktura nepřesáhne danou hranici. K dosažení tohoto cíle lze pro náš systém použít některou z následujících řídicích metod: • Přesná - struktura je exponována až k celé své hranici s přesností odpovídající minimální velikosti bodu dopadu elektronového svazku (většinou 0,1 mikronu), viz obr. 9. • S přípustnou odchylkou odpovídající minimální velikosti bodu dopadu elektronového svazku, viz obr. 10. • S přípustnou odchylkou odpovídající jednomu expozičnímu bodu. Struktura je exponována až k celé své hranici s dovolenou odchylkou expozičního bodu přesahujícího hranici, viz obr. 11.
Volba optimálního vyplňovacího vzoru závisí na požadavcích konkrétní aplikace. Doporučenou volbou je první možnost, kde exponovaná struktura vytváří grafiku s nejvyšším možným rozlišením.
Součástí výstupu kroků č.1 a 2 je datový soubor, sloužící ke spuštění programu pro simulaci expozice a dále pro potřeby systému řízení expozice. Ten je součástí daného litografu. Barvy palety RGB či stupnice šedi, příslušné danému grafickému souboru, jsou do specifických mikrostruktur v datovém souboru mapovány pomocí určitého přiřazení, tedy např. operátoru. Tato paleta, v praxi známá pod označením paleta expozice, může v rámci našeho systému obsahovat až 5000 přiřazení.
Krok č.6: Volitelný mezikrok, ve kterém je možné spustit sadu datových souborů v programu pro simulaci expozice a ověřit tak dobu a integritu zpracování. 15 ·* • t ·
«I
* • I t ···· ♦ ♦ · ··
Ml t ·« ·· ··♦ • · ♦ 9 • 9 • · · • ···« • «
Krok č.7: V posledním záznamovém kroku využívá zmíněná metoda těchto datových souborů, sloužících jako vstupní data pro řízení elektronového litografu, k záznamu skupiny optických mikrostruktur na oblasti s libovolným rozlišením, které jsou definovány v datové knihovně difrakčních mikrostruktur. Během expozice řídí litograf, za pomoci datových souborů, dobu expozice vztaženou na bod dopadu (tedy dávku), plochu tohoto bodu, která se kvůli optimalizaci doby expozice podle potřeby spojitě mění mezi jednotlivými po sobě jdoucími expozicemi. Dále měří věrnost požadovaného vzoru, parametry výplně a polohu bodu dopadu svazku pro každou krokovou expozici - tím je podoba zapisované mikrostruktury jednoznačně určena.
Velikost a tvar bodu dopadu elektronového paprsku se během doby expozice spojitě mění a díky tomu se optimalizují příslušné struktury a doby expozice. Zvláště výhodné uspořádání tvořící součást tohoto vynálezu a určené především pro zápis optických a jiných mikroskopických nedifrakčních charakteristik je případ obdélníkového tvaru bodu dopadu elektronového svazku (viz obr. 4) s variabilní velikostí, kterou lze v průběhu expozice nezávisle měnit v obou kartézských souřadnicích. Jeden ze zajímavých a zde podrobně popsaných systémů je například ten, ve kterém se velikost bodu dopadu může měnit v rozmezí od 0,1 do 6 mikronů v obou souřadnicích, přičemž přesnost polohování elektronového svazku činí 0,1 mikronu a ostrost v rozích bodu dopadu pak 0,1 mikronu.
Po expozici, prováděné většinou na fotocitlivý materiál, je třeba fotorezist vyvolat procesem známým v literatuře jako chemické odleptání, čímž se vytvoří reliéfní optická mikrostruktura. Tu je pak možné pokovovat a následně galvanickou cestou přenést na kopie, které slouží jako matrice pro masovou replikaci, např. pomocí ražby válcováním, ploché ražby, nebo lisováním. S pomocí výše uvedených metod, případně jejich kombinací, je možné vytvořit libovolnou optickou mikrostrukturu či nanostrukturu. První z metod vyplní libovolnou oblast zvolenou submikrometrickou strukturou, zatímco užití druhé metody vyplní libovolnou oblast (s ohledem na rozlišení odpovídající nejvýše rozlišení elektronového svazku) jednou z předdefinovaných mikrostruktur, uložených v datové knihovně a popsaných paletou expozice, jež představuje spojovací článek mezi souborem s grafickým návrhem a datovou knihovnou. Metodika expozice, charakterizovaná v této práci, využívá elektronový svazek s variabilní a definovatelnou velikostí jeho bodu dopadu. To umožňuje v přiměřeném čase a s použitím systému elektronového svazku exponovat struktury s nejvyšším možným rozlišením, čehož se dosahuje modifikací velikosti bodu dopadu 16 ·· • t « ·« * ♦ • I »··· ···· Μ ··· *·♦ ·· · • · t ! · · · • ......* . svazku s ohledem na optimalizaci grafického rozlišení a minimalizaci doby expozice během procesu. Dále se tak naskýtá možnost pomocí elektronové litografie efektivně zaznamenat optické mikro- či nanostruktury s maximálním stupněm grafického rozlišení. Tím jsou překonány předchozí systémy s jejich omezením na pixely, stopy či pole podobného typu.
Vynález dále nabízí inovační charakteristiky difrakčního optického zařízení, které za určitých okolností vykazují především výše uvedené postupy a systémy.
Difrakční optické ochranné zařízení, které vytváří dva či více definovaných grafických obrazů, pozorovatelných z různých úhlů pohledu při nasvětlení zařízení bílým světlem, a které je proto schopné vyvářet kinetické a klopné efekty, znázorňuje obr.12A. Zařízení se vyznačuje tím, že mikrostruktura odpovídající příslušnému grafickému znázornění v libovolné malé sféře tvoří součást definované diskrétní oblasti malých rozměrů, přičemž grafické oblasti obsahující jednotlivé mikrostruktury mohou být různého grafického tvaru. Například (jak znázorňuje obr. 12B), jeden difrakční zorný kanál může mít tvar malých teček, čar, cifer či jiných mikrografických prvků inverzně zobrazených na jiném difrakčním zorném kanálu, přičemž velikost struktur bude menší, než je běžná rozlišovací schopnost lidského pozorovatele. Bude tedy pro něho nepozorovatelná; navíc bez degradačního vlivu na pozorovatelné grafické vzory. Užitečným a doporučeným příkladem je varianta, ve které jsou podrozdělené oblasti, odpovídající různým kanálům, dekomponovány do definovaných grafických oblastí. Ty odpovídají různým difrakčním znázorněním, přičemž se využívá diametrálně odlišných tvarů a velikostí, generovaných pomocí pravidla pro tvorbu tvarů a dekomponování oblastí. V jedné z doporučených forem jsou tyto vzory dekomponovány nikoliv do stejnoměrných pixelů, ale do pixelů různých, v případě potřeby i variabilních tvarů. Užitečnou a doporučenou formou výše uvedeného je případ, kdy pravidlo pro dekomponování oblastí je řízeno způsobem, který zajišťuje vytvoření pseudonáhodného vzoru, jehož tvar i plocha jsou učeny fraktální geometrií, přičemž bez ohledu na zdánlivě náhodný tvar či velikost mají tyto plochy rozpoznatelný statistický profil. Zvláště výraznou formou by pak představovala varianta, v níž by byl fraktální vzor generován pomocí konkrétního pravidla, nesoucího zvláštní charakteristické informace, které lze dekódovat fraktální analýzou daného vzoru. Jedna z takových technik pro kódování fraktálového typu, sloužících k ochraně dat, se nazývá „Microbar" a je realizována vložením skrytých dat zakódovaných ve fraktálním vzoru, dešifrovatelných pouze pomocí správného algoritmu pro analýzu takového vzoru. Výsledkem pak je střídající se obraz nikoliv rozložený do pixelů, ale dekomponovaný pomocí pravidla 17 ♦* «f • · · « • · ··*· ♦ · ···· ·* • t t ·#· ·· • · ··♦ • · • · t • ···· • ♦ řídícího velikost a tvar oblastí, odpovídajících jednotlivým mikrostrukturám. Tyto mikrostruktury se pak mohou v jedné z forem lišit, zatímco v jiné mohou nést dodatečný skrytý kód či podpis, díky kterému lze jednoznačné stanovit například původ příslušné aplikace.
Dalším užitečnou, avšak nikoliv jedinou možnou formou tohoto zařízení je případ, kdy jsou podoblasti rozloženy pomocí pravidla, ať už komplexního či jednoduchého, které generuje nejen tvar a parametry podoblastí, ale také relativní poměr rozkladu oblasti na podoblasti, čímž se zaručí dosažení požadovaného relativního jasu jednotlivých difrakčních zorných kanálů zařízení.
Jinou příznivou podobou je varianta, při které jsou grafické podoblasti mezi kanály tvořeny křivkami v jednom směru prodlouženými, avšak s velikostí přesahující do směru jiného, čímž se zaručuje setrvání v oblasti pod limitním prahem vnímání lidského oka (10 až 75 mikronů) - to prakticky znamená dvou až desetinásobnou hodnotu délky daného charakteristického prvku oproti jeho šířce. Jednou z výhod struktury křivek, která může v konkrétním případě vykazovat i určité nepravidelné rysy, je redukce šumu z libovolných periodických jevů, vyskytujících se v podstrukturách pozorovatelných u výše uvedených technik (např. vzory či stopy s pravidelnými pixely). Další z výhod křivek či jiných geometrických útvarů je proměnná velikost v jednom směru (např. proměnná délka). Užitečnou způsobem užití výše uvedené metody pro rozklad difrakční struktury bude v případě difrakčního obrazu tvorba klopného efektu, při kterém mají difrakční struktury po svém rozdělení mnohem vyšší difrakční účinnost ve srovnání s vícenásobnými difrakčními strukturami, navrstvenými na sobě.
Za další vhodné zařízení můžeme považovat takové, které se skládá z oblastí difrakční struktury o shodné prostorové frekvenci, avšak rozdílných profilech mřížky, uspořádaných tak, aby dané oblasti vykazovaly rozdílné difrakční účinnosti při různých mřížkových řádech (+1 a -1). V důsledku změny difrakční účinnosti mezi dvěma nesymetrickými mřížkovými strukturami je možné při rotaci zařízení o 180 stupňů v jeho vlastní rovině pozorovat jednotlivé obrazy vytvořené optickým zařízením.
Na obr.13 je znázorněna optická mikrostruktura, která pomocí difrakčního procesu vytváří po nasvětlení jeden či více definovaných grafických obrazů, pozorovatelných pod různými úhly. Význačným rysem je rozdělení oblasti na diskrétní podoblasti o takové velikosti, která 18 ··· ·· ··· .· .· • · ·**· Μι« ·» · • * *
• I t I • · · .♦;· * · # ·« t není lidským okem zaznamenatelná (většinou 10 až 75 mikronů), přičemž každý soubor podoblastí obsahuje difrakční či submikronovou strukturu, aplikovatelnou na jeden ze zobrazitelných difrakčních obrazů. Grafické podoblasti vykazují po rozdělení variabilní charakter a jsou složeny z teček, čar, prodloužených teček či krátkých čar, vyjmutých z původní oblasti, případně z křivočarých stop či vzorů se zvlněnou čarou.
Další z užitečných forem zařízení je znázorněna na obr 12A. Podoblasti jsou zde rozloženy pomocí pravidla, ať už komplexního či jednoduchého, které generuje nejen tvar a parametry podoblastí, ale také relativní poměr rozkladu oblasti na podoblasti, čímž se zaručuje dosažení požadovaného relativního jasu jednotlivých difrakčních zorných kanálů zařízení.
Další výhodným funkčním uspořádáním je varianta, kde grafické podoblasti mezi kanály tvoří křivky v jednom směru prodloužené, avšak s velikostí přesahující do směru jiného, což zajišťuje setrvání v oblasti pod limitním prahem vnímání lidského oka (10 až 75 mikronů) - to prakticky znamená dvojnásobnou až desetinásobnou hodnotu délky daného příznačného prvku oproti jeho šířce, viz obr. 14. Takovéto uspořádání podoblastí je především vhodné vtom smyslu, že umožňuje užitkové ploše difrakční struktury nabýt vysokého stupně účinnosti, redukovat počet hranic a zároveň zachovat jeden z rozměrů celé struktury natolik malý, aby se zamezilo degradaci grafického difrakčního obrazu podstrukturou. Jednou z výhod struktury křivek, která může v konkrétním případě vykazovat i určité nepravidelné rysy, je redukce šumu z libovolných periodických jevů, vyskytujících se v podstrukturách pozorovatelných u výše zmíněných technik (např. vzory či stopy s pravidelnými pixely). Další výhodou křivek či jiných geometrických útvarů je proměnná velikost v jednom směru (např. proměnná délka), což má za následek snížení aditivních jevů a úplné odstranění libovolného efektu pozorovatelného u grafického vzoru. Užitečnou formou výše uvedené metody pro rozklad difrakční struktury bude v případě difrakčního obrazu tvorba klopného efektu, při kterém mají difrakční struktury po svém rozdělení mnohem vyšší difrakční účinnost ve srovnání s vícenásobnými difrakčními strukturami navrstvenými na sobě. Výše uvedené difrakční optické zařízení je možné uspořádat do takové podoby, která bude obsahovat střídající se obraz, jehož elementární difrakční struktury zahrnují difrakční mřížky, modelované způsobem umožňujícím pozorování difrakčních jevů typických pro duhové hologramy. Struktury mohou dále obsahovat prvky typu Fourierových hologramů, 19 ·* * · · ·· ·· ···· • · ·· ·· ♦ ··· ♦ · ··♦ • ♦ • · ♦ · · • ···· • » které vyvářejí obrazy zaostřené ve velké vzdálenosti od obrazové roviny daného zařízení a lze je číst po nasvětlení laserem. Takovéto uspořádání je patrné z obr.15A a 15B.
Obrázky 16A až 16C ilustrují difrakční mikrostrukturu, která vytváří hloubkový 3D efekt (např. 2D/3D efekt hloubky a paralaxy), reálný 3D efekt, respektive efekt podobný technikám stereogramu pro tvorbu 3D obrazů reálných objektů. Tvorba efektu spočívá v rozdělení difrakční struktury do velkého množství malých podoblastí, většinou na 10, 15, případně více (v případě 3D efektu či efektu stereogramu) a následném použití jednotlivých podoblastí, případně jejich seskupení, ke znázornění paralaxovaného směru paprsku, který vstupuje do oka pozorovatele. Jako vhodná metoda pro vytváření podoblastí za současného maskování malých grafických oblastí se jeví použití dělicího pravidla rozdílných tvarů či geometrií - v tomto ohledu se jedná o podobnou techniku jako v případě zařízení znázorněných na obr. 12 a 13.
Jedna z výhodných metod pro vytváření podoblastí využívá rozložení mikrostruktury do sady křivek, jako je tomu u zařízení č.2, případně do sady křivek s vertikální orientací, jak je znázorněno na obr. 17A a 17B. Další vhodná forma představuje variantu, ve které je plocha každé elementární čáry (např. pro první a druhý pohled na objekt nejvíce vlevo a dále řekněme 14. a 15. pohled na objekt nejvíce vpravo) přizpůsobena tak, aby se dosáhlo vhodného nastavení jasu odpovídajících difrakčních kanálů vzhledem k centrálním paralaxním kanálům. Například, pomocí snížení účinností těchto kanálů lze docílit vysoké světlosti za současného utlumení hloubkových efektů, případně pomocí zvýšení jejich účinností dosáhnout zvětšení efektu hloubky a paralaxy.
Zvláště zajímavým aspektem této ilustrované formy je použití techniky generující difrakční optický obraz, který po nasvětlení a pozorování pod určitým úhlem pohledu vytváří jeden třírozměrný obrazec, zatímco při otočení zařízení o 90 stupňů v jeho rovině je možné pozorovat odlišný třírozměrný obrazec.
Obrázek 18 ilustruje optické zrcadlové aspekty výše popsaných optických zařízení, jejichž difrakční oblasti vykazují charakteristiku kinetického efektu, kdy po nasvětlení a následné rovinné rotaci lze pozorovat zdánlivý pohyb, případně deformaci tvarů. Takovéto efekty nacházejí uplatnění v té oblasti ochrany, kde dochází ke zdánlivému pohybu objektu, přesněji tvarové transformaci objektu, rozfázované do několika stavů, např. s využitím expanzí, lineárních pohybů, atd. Zajímavé vlastnosti vykazuje případ, kdy jsou elementární 20 ·· «Μ
1 · · I • · ···· ···« • · · · • J · *«M * ♦ · *· · difrakční oblasti oblastmi hraničními, které fungují v součinnosti v rámci elementárních tvarů (viz zařízení na obr. 12), a zvláště tehdy, kdy tyto tvary plní určitý dodatečný ochranný účel.
Dva zvláště zajímavé účinky je možné pozorovat u elementární oblasti se zdánlivě náhodným, ač charakteristickým vzorem, který je většinou tvořen fraktálním obrazcem a který může nést dodatečné zakódované informace, sloužící pro potřeby ověření pravosti zařízení či ke zvýšení ochrany cenin. Dále též uplatňujeme verifikační metodu, jejímž prostřednictvím je difrakční zařízení nasnímáno a vzor odpovídající strukturám rozdělení oblastí dekódován, čímž se získají dodatečné informace o hologramu.
Zařízení ilustrovaná na obr.19A se vztahují na veškerá výše uvedená zařízení a dále na zařízení, ve kterých jsou difrakční podoblastní struktury vyplněny rovinnými difrakčními mřížkovými strukturami.
Zařízení znázorněné na obr. 19B je výsledkem vyplnění podoblastních struktur výše uvedených zařízení alternativními submikronovými difrakčními strukturami, které jsou předem napočítány. Zvláště zajímavé struktury jsou takové, jež zahrnují difrakční struktury zobrazované s částečně odstraněnou paralaxou v jednom směru a mírně rozšířenou paralaxou ve směru druhém (podobné zobrazení jako v případě duhového hologramu), čímž se posílí dodatečný zorný úhel ve směru rovnoběžném s horizontální osou zařízení.
Obr. 19C znázorňuje optické zařízení, jehož jedna nebo více složek elementárních difrakčních struktur se skládají zdifrakčních zařízení rekonstruujících difrakční obraz podobným způsobem, jako v případě duhového hologramu, zatímco ostatní složky elementárních struktur se skládají z difrakčních mřížkových podstruktur.
Postup začlenění mikroskopické informační struktury, obsahující grafické informace o velikosti 2 až 250 mikronů, do zařízení na obr.12 a 13, je ilustrován na obr. 20. Takováto informace by obsazovala nejen diskrétní množinu zón, např. zapsáním jejich množiny, definující jednosložkový difrakční obraz, do zařízení na obr.12, ale také strukturu (viz zařízení na obr. 13), v rámci jejíž výplně je přítomna mikroskopická grafická informace. Ta je viditelná pouze za pomoci zvětšovacích pomůcek, např. mikroskopu.
Zajímavým příkladem použití výše uvedeného principu je uspořádání mikroskopických ochranných prvků do tvarů uzavírajících a modulujících difrakční oblast - vhodnou formou 21 ·· ·« • · · « ·· ···· ···* ·· ··« * · • · · • · difrakční oblasti by pak byla oblast vytvářející po nasvětlení strukturu typu duhového hologramu. To je výhodné vzhledem k faktu, že záznam mikroskopické informace do takovéhoto typu struktury je extrémně náročný, ať již s použitím klasických laserových interferometrických technik (kdy dochází k degradaci a destrukci obrazu z důvodu vzniku skvrn a chyb při fokusaci paprsku), nebo technik využívajících bodové matice či mechanické rekombinace (ty nacházejí uplatnění při záznamu oblastí rovinných difrakčních mřížek). Vhodná velikost textu se pohybuje v rozmezí 10 až 200 mikronů.
Dalším přínos tohoto vynálezu se projeví v případě, kdy mikrotext či mikrografika dosahují velmi malých rozměrů (velikost 1 až 10 mikronů) a jsou součástí difrakční či holografické submikronové struktury, vnořené do difrakční struktury čar. Jedním z příkladů vhodné difrakční struktury je difrakční mřížka, dalšími zajímavými případy jsou difrakční struktura odpovídající struktuře duhového hologramu, štěrbinového hologramu, případně difrakčního elementu, který rekonstruuje mimorovlnný, laserem snímatelný obraz. Posledně zmíněná struktura by se ostatními technikami vytvářela jen velmi obtížně.
Zajímavou alternativní formou obsahující optická zařízení č.1 a 2 by byla varianta, ve které by jeden z grafických tvarů, používaných jednou či více podrozdělenými oblastmi, měl podobu mikroznaků či mikrotextu. V případě zařízení znázorněného na obrázku 20 a dále ilustrovaného na obr.21 je velké množství identických obrazů, mikroobrazců a mikrografiky uspořádáno v pravidelně rozloženém dvourozměrném poli v rámci podstruktury difrakčního zařízení, přičemž každý mikroobrazec má obvykle takovou velikost, která znemožňuje rozpoznání detailů lidským okem bez pomoci přístrojů (běžná velikost se pohybuje v rozmezí 10 až 200 mikronů). Elementární detaily v takovém mikroobrazci mohou dosahovat velikosti řekněme pouhého 1 mikronu. Zvláště zajímavou formou mikroobrazce je obrazec inverzně zobrazený na difrakční oblasti, obvykle difrakční mřížce či difrakční oblasti holografického typu. Další výhodná forma je zastoupena případem difrakční oblasti v podobě achromaticky zobrazovaného difrakčního prvku, nebo difúzní struktury neholografického typu. Tehdy jsou mikroobrazce inverzně zobrazovány na dané mikrostruktuře.
Doporučenou a vhodnou metodou pro ověření pravosti takovéto struktury je použití pole malých čoček, označovaných jako mikročočky, jejichž sklon je přizpůsobený regulárnímu poli mikroobrazců a jejichž ohnisko leží v rovině zařízení. V tomto případě tvoří pole mikročoček překryvnou vrstvu na povrchu difrakčního zařízení, kde mikročočky spolu 22 '4. ··
·· • I ·♦·· • · *««· 9' • 9 9 9 • ··· < *·· ·· · • · # • · * · * · · ·Μ· • * · ·* * s mikroobrazci navzájem pomocí efektu moiré vytvářejí zvětšený obraz či obrazy mikroobrazce. Pokud se docílí přesného vyrovnání bez jakýchkoliv odchylek, lze pozorovat jeden zvětšený obraz; v případě určitého úhlového vychýlení lze pozorovat několik menších obrazů, jejichž velikost, orientace a poloha bude určena moiré efektem mezi polem mikroobrazců a polem čoček, kde dochází k následnému střídání oblastí v rámci fázových obrazů.
Toto zařízení se dále jeví užitečné tehdy, pokud elementární oblasti mikroobrazců pocházejí z oblastí difrakční struktury, jako např. rovinné difrakční mřížky anebo difrakčních zařízení duhového anebo Fourierova typu. Vhodným nástrojem pro ověření pravosti je difrakční čočka (Fresnelova zónová destička) použitá namísto struktury čoček, (viz obr. 20B); výhodou zde znamená možnost výroby pomocí válcové ražby.
Další obzvláště vhodnou formou hologramu je varianta, u níž byla základní mikrostruktura uspořádána pomocí sekundární vzoru v rozsahu od 50 do 170 mikronů, který se jeví jako homogenní (viz obr. 21A až 21C) - tedy např. vzor složený z pixelů, bodů nebo čar. Polohy jednotlivých elementů se však o velmi malý, prakticky nepozorovatelný rozdíl mírně odchylují od pozice obdélníkového pole. Dodatečný vzor je konstruován tak, aby nebyl zjistitelný nejen lidským okem, ale obecně ani při bližším zkoumání. Lze ho však dekódovat pomocí speciální čtečky, která obsahuje odpovídající vrstvu filmu s regulárním vzorem. Při překrytí a zobrazení pomocí dekódovacího filmu vznikají kombinací obou vzorů okraje typu moiré, takže vychýlené elementy a uvnitř skrytý kód jsou pak jasně pozorovatelné v podobě přerušení či vychýlení v rámci okrajů typu moiré. Tento vzor využívá prostorovou frekvenci mikroskopického vzoru uvnitř difrakční struktury a dále též prostorovou frekvenci bodového či čárového vzoru uvnitř dekodéru, který je naprosto nebo alespoň téměř shodný. Kontrast dekódovaného obrazu se obvykle optimalizuje pomocí reverzního filmového dekodéru, případně dekodéru zvyšujícího kontrast.
Postup výroby optické mikrostruktury podrobně popsané výše a demonstrované na příkladech zařízení vyobrazených na obr. 12 a 13 je možné rozšířit do té míry, že výsledkem se stane metoda pro manipulaci se stupnicí šedi, která nevyužívá pixely ani stopy (viz obr. 22). Rozličné difrakční části libovolného tvaru by pak obsahovaly nedifrakční rozptylovou strukturu, na jejímž povrchu by docházelo k rozptylu dopadajícího světla za vzniku efektu tištěného písma. S použitím metod pro tvorbu zařízení na obr.12 a 13 je možné docílit toho, že tyto nedifrakční rozptylové struktury budou jednou ze složek podoblastí optického zařízení. Což lze využít při formování stálého rozptylového obrazu, 23 ) ·· • t · «> ·» • « ♦ ···· ♦♦♦· • · ·« • · ·· • · • · · ♦ ···· • · zobrazovaného pomocí difrakční struktury, nebo při vytváření oblastí složených z bílých rozptylových částí. Modulací oblastí elementárních rozptylových prvků za účelem změny výplňového faktoru pomocí elementární oblasti rozptylové látky se dají vytvořit odstíny šedi, a tím i obraz se stupnicí šedi. Libovolné mikrografické prvky je možné utvářet buďto modifikací tvaru elementárních oblastí, čímž se dosáhne grafických efektů, nebo začleněním grafických obrazů do submikronové difúzní struktury.
Metoda využívaná ktvorbě libovolného zvýše uvedených zařízení, u kterých je pravidlo pro grafické uspořádání předlohy v malém měřítku (1 až 500 mikronů) zabudováno do vzoru, nejčastěji fraktálového, jehož uspořádání nese kódovanou informaci a navíc tzv. Digital Watermark (digitální vodotisk - opět v zakódovaném tvaru), je ilustrována na obr. 23.
Nakonec se věnujme obr.24, na kterém je demonstrováno zařízení, jehož některé podoblasti difrakčních struktur jsou holografickými optickými prvky. Ty vytvářejí zaostřovací efekty či efekty čočky a lze je umístit do libovolného z výše uvedených zařízení. Výhodné formy vynálezu by pak obsahovaly oblasti se systémem vícenásobných čoček, které jsou schopny vytvářet v určitém směru a vzdálenosti od zařízení zaostřené obrazy. V nejvýhodnější podobě by pak popsaná metoda byla využita pro tvorbu kódované zprávy.
Obrázky 25 a 26 uvádějí blokové diagramy s jednotlivými procesními kroky metod, souvisejících s předkládaným vynálezem. Diagramy odpovídají diagramům funkčních bloků příslušného přístroje.
Je třeba podotknout, že vynález není limitován žádnou z výše uvedených forem. 24

Claims (92)

  1. • · · · · t I · · · · · MM ··· ··· ?ATeuroue u^wd^Y· 1. Metoda tvorby optického zařízení pomocí elektronové litografie, která zahrnuje fázi proměnné charakteristiky elektronového svazku po čas tvorby zařízení.
  2. 2. Metoda uvedená v tvrzení 1, zahrnující fázi proměnné velikosti bodu dopadu elektronového svazku.
  3. 3. Metoda uvedená v tvrzení 1 a 2, zahrnující fázi proměnného tvaru bodu dopadu elektronového svazku.
  4. 4. Metoda uvedená v tvrzení 1, 2 a 3, zahrnující fázi vytváření bodu dopadu elektronového paprsku v ryze obdélníkové podobě.
  5. 5. Metoda uvedená v tvrzení 4, zahrnující fázi proměnných bočních rozměrů zmíněného obdélníkového tvaru, přičemž je možné selektivně zvolit jeden, nebo oba rozměry.
  6. 6. Metoda uvedená v libovolném z tvrzení 1 až 5, případně jejich kombinaci, zahrnující fázi rotace bodu dopadu elektronového svazku.
  7. 7. Metoda tvorby optického difrakčního zařízení, zahrnující expozici libovolných binárních struktur, jednoznačně určených pomocí bitmap.
  8. 8. Metoda uvedená v tvrzení 7, zahrnující fázi analýzy mikroskopické expoziční struktury pro difrakční zařízení.
  9. 9. Metoda uvedená v tvrzení 7 a 8, zahrnující fázi vyplnění grafické oblasti zařízení submikrometrickou strukturou, jejíž formu jednoznačně určuje datový soubor načtený z datové knihovny.
  10. 10. Metoda uvedená v tvrzení 9, zahrnující fázi kombinace grafického souboru definujícího hledaný obraz, deskriptoru jednotlivých grafických oblastí a datové knihovny s obsahem různých předdefinovaných submikrometrických struktur. 25 • · · • · · · · • · • ·
  11. 11. Metoda uvedená v libovolném z tvrzení 7 až 10, zahrnující fáze definované v jednom či více z tvrzení 1 až 5.
  12. 12. Metoda uvedená v tvrzení 11, zahrnující fáze určení barevných oblastí obrazu pomocí černobílé bitmapy a následné dekompozice těchto oblastí do elementárních podoblastí, odpovídajících expozičním bodům elektronového svazku.
  13. 13. Metoda uvedená v tvrzení 12, zahrnující fázi začlenění zmíněné černobílé bitmapy takovým způsobem, ve kterém bílé oblasti svým uspořádáním představují expoziční plochu.
  14. 14. Metoda uvedená v tvrzení 12 a 13, zahrnující fázi definování vstupních parametrů na základě minimální či maximální velikosti bodu dopadu elektronového svazku a dále na základě maximálního poměru mezi jednotlivými rozměry bodu dopadu elektronového svazku.
  15. 15. Metoda uvedená v tvrzení 12, 13, popřípadě 14, zahrnující fázi definování dovoleného expozičního režimu v blízkosti hranice exponované oblasti, na základě vztahu mezi expozičním bodem elektronového svazku a hraniční oblastí.
  16. 16. Metoda uvedená v tvrzení 15, zahrnující fázi řízení uvedeného vztahu takovým způsobem, který zabraňuje expozičním bodům elektronového svazku překročit hranici o více než jednu polovinu minimální plochy bodu dopadu svazku.
  17. 17. Metoda uvedená v libovolném z tvrzení 12 až 16, případně jejich kombinaci, zahrnující fázi definování expoziční plochy v případě expozice v blízkosti hraniční oblasti.
  18. 18. Metoda uvedená v libovolném z tvrzení 13 až 17, zahrnující fázi určení optimální výplně expoziční oblasti, přičemž uspořádání expozičního bodu elektronového svazku zajišťuje specifikaci doby expozice pomocí externích dat. 26 • » • » • ···· • · • · · · · · ! ···· ♦··· ♦·· ··· ·· *
  19. 19. Metoda uvedená v libovolném z tvrzení 13 až 17, zahrnující mezifázi, během které je možné spustit sadu datových souborů v programu pro simulaci expozice a ověřit tak dobu a integritu zpracování.
  20. 20. Metoda uvedená v tvrzení 19, zahrnující fázi, která k záznamu libovolné difrakční struktury využívá zmíněné datové soubory, které slouží jako vstupní data pro řízení expozice elektronového litografu.
  21. 21. Metoda uvedená v jednom z tvrzení 7 až 10, zahrnující fázi shromažďování vstupní grafiky v jednom z mnoha možných formátů digitálního grafického souboru, přičemž specifická výplň oblasti je definována na základě alespoň jedné z barev obrazu pro potřeby vytvoření konkrétní předdefinované optické mikrostruktury eiementárního charakteru.
  22. 22. Metoda uvedená v tvrzení 21, zahrnující fázi, která zabraňuje dané struktuře překročit definovanou hranici, a odehrává se na základě odchylky, dané minimální velikostí bodu dopadu elektronového svazku.
  23. 23. Metoda uvedená v tvrzení 21 a 22, zahrnující mezifázi, během které je možné spustit sadu datových souborů v programu pro simulaci expozice a ověřit tak dobu a integritu zpracování.
  24. 24. Metoda uvedená v tvrzení 21,22, popřípadě 23, zahrnující fázi, která k záznamu oblasti s libovolným rozlišením v rámci množiny optických mikrostruktur, definovaných v datové knihovně, využívá zmíněné datové soubory, jež slouží jako vstupní data pro řízení expozice elektronového litografu.
  25. 25. Metoda uvedená v libovolném z tvrzení 1 až 24, případně jejich kombinaci, zahrnující fázi holografické ražby, tvořící povrchově reliéfní strukturu.
  26. 26. Metoda uvedená v libovolném z tvrzení 21 až 25, která vytváří nanotechnologickou strukturu, skládající se z mikrofaset, mikrooptiky, mikromechanických struktur, případně struktur s mikrodetektorem.
  27. 27. Nanotechnologická struktura podrobně popsaná v tvrzení 26 a vytvořená jednou z metod popsaných v tvrzení 1 až 25. 27
  28. 28. Struktura uvedená v tvrzení 27 v kombinaci s difrakční strukturou.
  29. 29. Přístroj určený k tvorbě difrakčních optických zařízení, případně holografických zařízení, a to pomocí elektronové litografie a s využitím elektronového litografu i pomocí prostředků řídicích a procesních, prostředků pro změnu vlastností bodu dopadu elektronového paprsku v průběhu vzniku zařízení a dále v případech, kdy je procesní prostředek uspořádán tak, aby zajišťoval nejen kompilaci a předzpracování dat, ale také řízení optimalizace a alokace.
  30. 30. Přístroj uvedený v tvrzení 29, využívající prostředků pro změnu velikosti bodu dopadu elektronového svazku.
  31. 31. Přístroj uvedený v tvrzení 29 či 30, využívající prostředků pro změnu tvaru bodu dopadu elektronového svazku.
  32. 32. Přístroj uvedený v tvrzení 29, 30, eventuálně 31, využívající prostředků pro tvorbu bodu dopadu elektronového svazku v ryze obdélníkovém tvaru.
  33. 33. Přístroj uvedený v tvrzení 32, využívající prostředků pro selektivní změnu jednoho, nebo obou bočních rozměrů ryze obdélníkového tvaru.
  34. 34. Přístroj určený k tvorbě difrakčního optického zařízení, který zahrnuje prostředky pro expozici libovolných binárních struktur, specifikovaných bitmapami.
  35. 35. Přístroj uvedený v tvrzení 34, zahrnující prostředky pro analýzu mikroskopického expozičního vzoru u difrakčního zařízení.
  36. 36. Přístroj uvedený v tvrzení 34 a 35, zahrnující prostředky pro vyplnění grafické oblasti zařízení submikrometrickými strukturami ve formě jednoznačně určené datovým souborem, který lze uložit do knihovny dat.
  37. 37. Přístroj uvedený v tvrzení 36, zahrnující prostředky, které slouží k vytvoření kombinace grafického souboru definujícího hledaný obraz, deskriptoru 28 Μ · · · I · · · ·«·· ·· · · · · · • · · I · · · · • ·· · ········ • · · · · · · ···· ···· ··· «·· ·· t jednotlivých grafických oblastí a datové knihovny, s obsahem různých předdefinovaných submikrometrických struktur.
  38. 38. Přístroj uvedený v jednom z tvrzení 34 až 36, zahrnující prvky definované v jenom či více z tvrzení 29 až 36.
  39. 39. Přístroj uvedený v tvrzení 38, zahrnující prostředky pro určení barevných oblastí obrazu pomocí černobílé bitmapy a dále prostředky pro následnou dekompozici těchto oblastí do elementárních podoblastí, odpovídajících expozičním bodům elektronového svazku.
  40. 40. Přístroj uvedený v tvrzení 39, zahrnující prostředky pro zabudování zmíněné černobílé bitmapy takovým způsobem, při kterém bílé oblasti představují svým uspořádáním expoziční plochu.
  41. 41. Přístroj uvedený v tvrzení 39 či 40, zahrnující prostředky pro definovaní vstupních parametrů na základě minimální či maximální velikosti bodu dopadu elektronového svazku a dále na základě maximálního poměru mezi jednotlivými rozměry bodu dopadu tohoto svazku.
  42. 42. Přístroj uvedený v tvrzení 39, 40 a 41, zahrnující prostředky pro definování dovoleného expozičního režimu v blízkosti hranice exponované oblasti, a to na základě vztahu mezi expozičním bodem elektronového svazku a hraniční oblastí.
  43. 43. Přístroj uvedený v tvrzení 42, zahrnující prostředky pro řízení uvedeného vztahu takovým způsobem, který zabraňuje expozičním bodům elektronového svazku překročit hranici o více než jednu polovinu minimální plochy bodu dopadu elektronového svazku.
  44. 44. Přístroj uvedený v tvrzení 39 až 43, zahrnující prostředky pro definování expoziční oblasti v případě expozice v blízkosti hraniční oblasti.
  45. 45. Přístroj uvedený v tvrzení 39 až 44, zahrnující prostředky pro určení optimální výplně expoziční oblasti, přičemž uspořádání expozičního bodu elektronového svazku specifikuje pomocí externích dat dobu expozice. 29 ·» ·· • » · · • · • · * • · • · · · «· · · f • · · · · • · · · Μ«· • · · · ··· ·· ·
  46. 46. Přístroj uvedený v tvrzení 39 až 45, zahrnující prostředky pro spuštění sady datových souborů v programu pro simulaci expozice a ověření doby a integrity zpracování.
  47. 47. Přístroj uvedený v tvrzení 46, zahrnující prostředky pro záznam libovolné difrakční struktury, přičemž se využívá zmíněných datových souborů, sloužících jako vstupní data pro řízení expozice elektronového litografu.
  48. 48. Přístroj uvedený v tvrzení 47, zahrnující prostředky pro shromažďování vstupní grafiky v jednom z mnoha možných formátů digitálního grafického souboru, přičemž specifická výplň oblasti je definována na základě alespoň jedné z barev obrazu pro potřeby vytvoření konkrétních předdefinovaných optických mikrostruktur elementárního charakteru.
  49. 49. Přístroj uvedený v tvrzení 48, zahrnující prostředky, které zabraňují dané struktuře překročit definovanou hranici a které pracují na základě odchylky dané minimální velikostí bodu dopadu elektronového svazku.
  50. 50. Přístroj uvedený v tvrzení 48 a 49, zahrnující prostředky, které umožňují spustit sadu datových souborů v programu pro simulaci expozice a ověřit tak dobu a integritu zpracování.
  51. 51. Přístroj uvedený v tvrzení 48, 49 a 50, zahrnující prostředky, které dovolují zaznamenat oblast s libovolným rozlišením v rámci množiny optických mikrostruktur definovaných v datové knihovně a které využívají zmíněné datové soubory jako vstupní data pro řízení expozice elektronového litografu.
  52. 52. Difrakční optické zařízení, holografické zařízení, případně holografický optický element, vytvořený pomocí metody, definované v jednom (či více) tvrzení 1 až 26.
  53. 53. Zařízení jako v případě tvrzení 52, které se vyznačuje obsahem povrchově reliéfní struktury. 30 • · ♦ · · ♦ · ····· • · · · · · · ···· ···· ··♦ ··· ·· ·
  54. 54. Zařízení jako v případě tvrzení 52 a 53, vyznačující se tím, že difrakční obraz se vytváří pomocí ohybu na (a odrazu od) povrchově reliéfní struktury, přičemž odrazná vrstva obsahuje matný reflexní kov, například hliník nebo chrom.
  55. 55. Zařízení jako v případě tvrzení 52 a 53, vyznačující se polopropustnou charakteristikou, a dále tím, že je schopné vytvářet polopropustnou vrstvu, přes kterou lze pozorovat podkladová data v případě potřeby ověření jejich pravosti, anebo v rámci jejich ochrany proti pozměnění. Propustnou odraznou vrstvu tvoří anorganické sklo s vysokým indexem, daným například sulfidem zinečnatým či oxidem titaničitým.
  56. 56. Optické difrakční zařízení pro tvorbu grafických obrazů, které zahrnuje mikrostrukturu, jež odpovídá každému grafickému obrazu a která se nachází v rámci malých diskrétních oblastí uvnitř zařízení.
  57. 57. Difrakční zařízení s povrchově reliéfní strukturou, která při nasvětlení zdrojem bílého světla vytváří pomocí procesu optické difrakce dva nebo více definovaných grafických obrazů, pozorovatelných z různých úhlů pohledu. Zařízení produkuje vizuální kinematický efekt přeměny dvou i více vizuálně odlišných, předem definovaných difrakčních obrazů, přičemž mikrostruktura odpovídající příslušnému grafickému obrazu je definována v poli malých diskrétních grafických oblastí, které mohou nabývat různých grafických tvarů.
  58. 58. Zařízení jako v případě tvrzení 56 či 57, uspořádané takovým způsobem, při kterém je velikost mikrostruktur menší než běžná rozlišovací schopnost lidského oka.
  59. 59. Zařízení jako v případě tvrzení 57 či 58, které zahrnuje podrozdělené oblasti, odpovídající příslušným zorným kanálům, přičemž definované grafické oblasti, adekvátní rozdílným difrakčním pohledům, mohou nabývat různých grafických tvarů nebo velikostí.
  60. 60. Zařízení jako v případě tvrzení 59, vykazující pseudonáhodný vzor, jehož tvar a plocha jsou určeny prostředky fraktální geometrie a jehož podoblasti mají rozpoznatelný statistický profil. 31
    • ·· · ♦ · · · · • · · · · I · · t···· • · · · ··· ♦· ·
  61. 61. Optické difrakční zařízení s oblastmi dále rozdělenými na podoblasti, které nejsou rozpoznatelné lidským okem, přičemž uspořádání každé množiny diskrétních podoblastí dovoluje obsáhnout difrakční mikrostrukturu, přiřazenou příslušnému difrakčnímu obrazu.
  62. 62. Optická mikrostruktura, která se díky svému uspořádání po nasvětlení stává schopná vytvářet pomocí procesu optické difrakce dva neboi více definovaných grafických obrazů, pozorovatelných z různých úhlů pohledu. Daná oblast je přitom rozložena do množiny diskrétních podoblastí, jejichž velikost není rozpoznatelná lidským okem. Každá z těchto podoblastí je variabilní a skládá se z bodů vyjmutých z původní oblasti, čar, prodloužených bodů či samostatných bodů vyjmutých z původní oblasti, případně křivočarých stop či vlnových vzorů.
  63. 63. Zařízení jako v případě tvrzení 62, jehož grafické podoblasti mezi zornými kanály mají podobu prodloužených tvarů, např. křivek, a dále rozměr ve směru určeném způsobem, který zajišťuje setrvání pod prahem lidského zrakového vnímání.
  64. 64. Zařízení jako v případě tvrzení 63, které se skládá z oblastí difrakční struktury o shodné prostorové frekvenci, avšak rozdílných profilech mřížky, uspořádaných tak, aby dané oblasti vykazovaly rozdílné difrakční účinnosti při rozdílných mřížkových řádech (+1 a -1). V důsledku toho je možné při rotaci zařízení o 180 stupňů v jeho vlastní rovině pozorovat jednotlivé obrazy.
  65. 65. Zařízení jako v případě tvrzení 63 či 64, v němž délka charakteristického prvku dosahuje dvojnásobku až desetinásobku jeho šířky.
  66. 66. Zařízení jako v případě tvrzení 63, 64 či 65, ve kterém charakteristické prvky nabývají rozdílnou velikost alespoň v jednom z rozměrů.
  67. 67. Zařízení jako v případě jednoho z tvrzení 52 až 56, jehož struktura obsahuje difrakční mřížku, uspořádanou způsobem, který umožňuje vznik difrakčního efektu duhového hologramu (s využitím úzké štěrbiny). 32 68. 68. • · ·· · • ♦ • · ♦ • ··♦· • · t ♦ · ♦ ·· ·♦ • · ♦ ♦ ♦ · ♦ · ♦ · Zařízení jako v případě tvrzení 67, přičemž součástí jeho struktury jsou elementy.obsahující Fourierovy hologramy, jejichž uspořádání umožňuje tvorbu obrazů zaostřených ve velké vzdálenosti od roviny obrazu zařízení.
  68. 69. Optické difrakční zařízení, zahrnující difrakční mikrostrukturu rozloženou do velkého počtu malých podoblastí, přičemž každá taková podoblast, eventuálně jejich skupina, je uspořádána způsobem, který umožňuje nasměrovat příslušnou paralaxu objektu do oka pozorovatele.
  69. 70. Optická mikrostruktura, vytvářející po nasvětlení pomocí procesu optické difrakce dva nebo více definovaných grafických obrazů, které lze pozorovat pod různými úhly a jejichž uspořádání umožňuje vznik 3D hloubkového efektu. Toho se dosahuje pomocí rozložení difrakční struktury do velkého počtu malých podoblastí a následného využití těchto podoblastí či jejich seskupení k nasměrování příslušné paralaxy objektu do oka pozorovatele.
  70. 71. Zařízení uvedené v tvrzení 69, jehož charakteristické prvky jsou popsány v jenom či více z tvrzení 52 až 56.
  71. 72. Zařízení uvedené v jednom či více z tvrzení 59-66, jehož uspořádání difrakčních oblastí disponuje zobrazovací charakteristikou, která po nasvětlení a rotaci umožňuje vznik zdánlivého efektu pohybu či proměny tvaru.
  72. 73. Zařízení uvedené v tvrzení 72, zahrnující elementární oblast s fraktálním vzorem, jehož oblasti nesou dodatečnou kódovanou informaci.
  73. 74. Zařízení uvedené v jednom z tvrzení 52 až 73, zahrnující podoblastní difrakční struktury, které jsou vyplněny strukturami rovinné difrakční mřížky.
  74. 75. Zařízení uvedené v jednom z tvrzení 52 až 73, zahrnující podoblastní struktury, jež jsou vyplněny předdefinovanými submikronovými difrakčními strukturami.
  75. 76. Zařízení uvedené v jednom či více z tvrzení 52 až 75, zahrnující difrakční struktury, jejichž zobrazení je ovlivněno omezením paralaxy v jednom směru a mírným rozšířením paralaxy ve směru druhém. 33 78. 79. 80. 81. 82. 83. 84. 85. ·· ·· • · · · • · • · · • · ···· ···· ·· *
    Zařízení uvedené v tvrzení 70 a 76, jehož submikronové difrakční struktury obsahují podstruktury, které v důsledku svého uspořádání ovlivňují zobrazení v jednom směru omezením paralaxy a jejím mírným rozšířením ve směru druhém. Optické difrakční zařízení, u něhož uspořádání jedné či více ze složek umožňuje rekonstrukci difrakčního obrazu. Ostatní složky obsahují struktury difrakční mřížky. Zařízení uvedené v jenom z tvrzení 52 až 66, které zahrnuje mikroskopickou informační strukturu s obsahem grafické informace. Zařízení uvedené v tvrzení 79, jehož zmíněná grafická informace v důsledku svého uspořádání obsazuje diskrétní množinu zón, přičemž je viditelná pouze po optickém zvětšení. Zařízení uvedené v tvrzení 80, zahrnující mikroskopické ochranné grafické prvky, které v důsledku svého uspořádání uzavírají a modulují difrakční plochu. Zařízení uvedené v tvrzení 81, jehož zmíněná difrakční plocha obsahuje oblast, která v důsledku svého uspořádání umožňuje zobrazit strukturu typu duhového hologramu. Zařízení uvedené v tvrzení 80, 81 a 82; jeho text a grafické prvky jsou začleněny do rámce difrakční struktury. Optické difrakční zařízení uvedené v jednom z tvrzení 52 až 66, u něhož alespoň jeden podrozdělený grafický útvar, použitý u alespoň jedné z velkého množství podoblastí, obsahuje mikroznaky či mikrotext. Optické difrakční zařízení uvedené v jednom z tvrzení 79 až 84, u něhož většina identických obrazů s obsahem mikroobrazců či mikrografiky je uspořádána v pravidelném dvourozměrném poli spolu s podstrukturou difrakčního zařízení. Zařízení uvedené v tvrzení 85, u něhož mikroobrazec obsahuje podobrazec inverzně zobrazený na difrakční ploše. 34 86. • · • · · · • · ·· ·· ♦ ··· • · ·· ♦ • · • · * • ♦ ··· • · # ·· ·
  76. 87. Zařízení uvedené v tvrzení 85 a 86, u něhož difrakční plocha obsahuje difrakční element pro achromatické zobrazení, případně difúzní strukturu neholografického charakteru.
  77. 88. Optická mikrostruktura, která v důsledku svého uspořádání po nasvětlení vytváří optickou difrakcí dva nebo více definovaných grafických obrazů, pozorovatelných z různých úhlů pohledu. Obsahuje mikrostrukturu, sestavenou pomocí sekundárního vzoru, ve kterém je poloha jednotlivých elementů vychýlena vzhledem k poloze regulárního pole o rozdíl nepostřehnutelný lidským okem.
  78. 89. Zařízení uvedené v jednom z tvrzení 52 až 66, případně 88, u něhož většina difrakčního prvků libovolného tvaru obsahuje nedifrakční rozptylovou strukturu, která v důsledku svého uspořádání rozptyluje dopadající světlo, čímž vzniká efekt tištěného písma.
  79. 90. Zařízení uvedené v tvrzení 89, jehož zmíněné nedifrakční rozptylové struktury vytvářejí jednu ze složek podoblastí.
  80. 91. Zařízení uvedené v jednom z tvrzení 52 až 90, které aplikuje pravidlo pro uspořádání grafických prvků v rozsahu 1 až 500 mikronů do specifického vzoru, který slouží k uchování kódované informace.
  81. 92. Zařízení jako v případě tvrzení 91, jehož grafické uspořádání má podobu čar variabilního tvaru, popřípadě hustoty.
  82. 93. Zařízení jako v případě tvrzení 91, jehož grafické uspořádání má podobu bodů variabilní velikosti či polohy.
  83. 94. Zařízení uvedené v tvrzení 91,92 a 93, jehož kódovaná informace je uspořádána pomocí fraktálů a obsahuje skrytý digitální vodotisk.
  84. 95. Zařízení uvedené v jednom z tvrzení 52 až 94, jehož alespoň některé difrakční struktury obsahují holografické optické prvky, které vytvářejí zaostřovací efekty a efekty čoček. 35 ► ·· ·· ·· • · # · • · • · # • · ·· » • · · • ι · t • t t ···« • · · ·· * 96. Metoda verifikace optické difrakční struktury, zahrnující fázi nasnímání daného zařízení, přičemž detekovaný vzor plošného rozdělení struktur je dekódován, aby se získaly dodatečné specifické ochranné informace, jež souvisejí s daným zařízením.
  85. 97. Metoda verifikace optické difrakční struktury jako v případě tvrzení 84, zahrnující fázi překrytí zmíněného zařízení polopropustnou vrstvou s obsahem čárového nebo bodového grafického vzoru, který je utvořen za pomocí pravidla pro grafické uspořádání (podobného pravidlu, použitému v případě difrakčního zařízení). Vzor plošného rozdělení struktur je přitom odkryt a dekódován pomocí moiré efektu interference, což vede k vizualizaci skrytého ochranného obrazu, uloženého v rámci grafického uspořádání struktur difrakčního zařízení.
  86. 98. Difrakční zařízení jako v případě tvrzení 96 a 97, které se vyznačuje zakódováním skrytého grafického uspořádání do seskupení oblastí difrakční struktury.
  87. 99. Difrakční zařízení jako v případě tvrzení 96 a 97, charakterizované zakódováním skrytého grafického uspořádání do seskupení oblastí vzoru s odstraněnými kovovými podíly.
  88. 100. Metoda verifikace difrakčního ochranného zařízení, která využívá pole mikročoček s ohniskem v rovině zařízení a se sklonem odpovídajícím poli mikroobrazců uvnitř zařízení a dále zahrnuje také fázi překrytí povrchu difrakčního zařízení polem mikročoček, což generuje zvětšeninu mikroobrazce.
  89. 101. Zařízení pro ověření pravosti, které se využívá v kombinaci s optickým ochranným zařízením a jehož struktura mikročoček překrývá - v důsledku svého uspořádání - mikroobrazce difrakčního zařízení.
  90. 102. Zařízení pro ověření pravosti, které je využíváno v kombinaci s optickým ochranným zařízením a jehož struktura difrakčních čoček překrývá - v důsledku svého uspořádání - mikroobrazce difrakčního zařízení.
  91. 103. Difrakční optické zařízení jako v případě jednoho, případně více z tvrzení 56 až 102, vytvořené s využitím metody definované v jednom či více z tvrzení 1 až 25. 36 ·« #· · · ·· · ♦ ··· ·· ·· ··♦ • · · · ···· • »· I ····♦·%* • · t · · · « ·«·« ···· *»·· ··· ·· *
  92. 104. Difrakční optické zařízení jako v případě jednoho či více z tvrzení 56 až 102, vytvořené s využitím přístroje definovaného v jednom či více z tvrzení 26 až 52. 1 37
CZ2004147A 2001-07-17 2002-07-16 Optické zařízení a postup jeho výroby CZ2004147A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0117391.3A GB0117391D0 (en) 2001-07-17 2001-07-17 Optical device and method of manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2004147A3 true CZ2004147A3 (cs) 2005-05-18

Family

ID=9918650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2004147A CZ2004147A3 (cs) 2001-07-17 2002-07-16 Optické zařízení a postup jeho výroby

Country Status (12)

Country Link
US (2) US7358513B2 (cs)
EP (1) EP1407419B1 (cs)
AT (1) ATE429685T1 (cs)
AU (1) AU2002317963A1 (cs)
CZ (1) CZ2004147A3 (cs)
DE (1) DE60232075D1 (cs)
DK (1) DK1407419T3 (cs)
ES (1) ES2327030T3 (cs)
GB (1) GB0117391D0 (cs)
PT (1) PT1407419E (cs)
RU (1) RU2004104348A (cs)
WO (1) WO2003009225A2 (cs)

Families Citing this family (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19907697A1 (de) * 1999-02-23 2000-08-24 Giesecke & Devrient Gmbh Wertdokument
GB0117391D0 (en) * 2001-07-17 2001-09-05 Optaglio Ltd Optical device and method of manufacture
GB0202646D0 (en) 2002-02-05 2002-03-20 Optaglio Ltd Secure hidden data protection optically variable label
CN1726507A (zh) * 2002-12-16 2006-01-25 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有使用光偏振的光学加密的认证系统
DE10328759B4 (de) 2003-06-25 2006-11-30 Ovd Kinegram Ag Optisches Sicherheitselement und System zur Visualisierung von versteckten Informationen
DE10328760B4 (de) 2003-06-25 2007-05-24 Ovd Kinegram Ag Optisches Sicherheitselement
US8181884B2 (en) * 2003-11-17 2012-05-22 Digimarc Corporation Machine-readable features for objects
US8867134B2 (en) 2003-11-21 2014-10-21 Visual Physics, Llc Optical system demonstrating improved resistance to optically degrading external effects
EP2332737A3 (en) 2003-11-21 2012-02-08 Visual Physics, LLC Micro-optic security and image presentation system
EP1747099B2 (en) † 2004-04-30 2017-09-20 De La Rue International Limited Arrays of microlenses and arrays of microimages on transparent security substrates
US7616332B2 (en) 2004-12-02 2009-11-10 3M Innovative Properties Company System for reading and authenticating a composite image in a sheeting
ES2434443T3 (es) 2005-05-18 2013-12-16 Visual Physics, Llc Sistema de presentación de imágenes y de seguridad micro-óptico
AU2006202315B2 (en) * 2005-06-17 2011-01-27 Viavi Solutions Inc. Covert security coating
US7830573B2 (en) 2005-11-03 2010-11-09 Stamper Technologies, Inc. Method and system for producing multiple images in a single image plane using diffraction
US7554450B2 (en) * 2006-02-28 2009-06-30 United Technologies Corporation Integrated part tracking system
DE102006012991A1 (de) * 2006-03-22 2007-10-11 Bayer Innovation Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum optischen Auslesen von Informationen
EP3872557A1 (en) * 2006-05-12 2021-09-01 Crane & Co., Inc. A micro-optic film structure that alone or together with a security document or label projects images spatially coordinated with static images and/or other projected images
US8488242B2 (en) * 2006-06-20 2013-07-16 Opsec Security Group, Inc. Optically variable device with diffraction-based micro-optics, method of creating the same, and article employing the same
GB0617264D0 (en) * 2006-09-04 2006-10-11 Optaglio Sro Security devices incorporating diffractive identification platelets and methods of manufacture and application
US8011697B2 (en) * 2006-09-05 2011-09-06 Nanojewelry Llc Methods of using semiconductor fabrication techniques for making imagery
DE102007006120A1 (de) * 2007-02-02 2008-08-07 Tesa Scribos Gmbh Speichermedium mit einer optisch veränderbaren Speicherschicht
GB0711434D0 (en) * 2007-06-13 2007-07-25 Rue De Int Ltd Holographic security device
KR20100031579A (ko) 2007-07-11 2010-03-23 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 부동하는 합성 영상이 있는 시팅
WO2009070434A1 (en) 2007-11-27 2009-06-04 3M Innovative Properties Company Methods for forming sheeting with a composite image that floats and a master tooling
US7813054B2 (en) * 2007-12-14 2010-10-12 Rpc Photonics, Inc. Optical elements with saddle shaped structures for diffusing or shaping light
DE102008014778A1 (de) * 2008-03-18 2009-09-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Diffraktives Element mit hoher Wellenfrontebenheit
US20110140842A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Morton Greene System and method for identifying a genuine printed document
US9104948B2 (en) 2008-09-16 2015-08-11 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. System and a method for nano imprinting
US8678284B2 (en) 2008-09-16 2014-03-25 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. System and a method for nano imprinting
US8111463B2 (en) 2008-10-23 2012-02-07 3M Innovative Properties Company Methods of forming sheeting with composite images that float and sheeting with composite images that float
US7995278B2 (en) 2008-10-23 2011-08-09 3M Innovative Properties Company Methods of forming sheeting with composite images that float and sheeting with composite images that float
JP5224060B2 (ja) * 2009-04-27 2013-07-03 大日本印刷株式会社 偽造防止媒体
WO2011005889A2 (en) * 2009-07-07 2011-01-13 Ubright Optronics Corporation A surface bearing patterned indicia having micro-structures and method of making the same
EP3626473A1 (en) 2009-08-12 2020-03-25 Visual Physics, LLC A tamper indicating optical security device
EA017394B1 (ru) * 2010-03-09 2012-12-28 Ооо "Центр Компьютерной Голографии" Микрооптическая система формирования визуальных изображений
GB201008955D0 (en) 2010-05-28 2010-07-14 Optaglio Sro Holographic matrix, system of holographic personalization of ID cards and synthesis of holograms of desired visual properties and method of production thereof
DE102010025775A1 (de) * 2010-07-01 2012-01-05 Giesecke & Devrient Gmbh Sicherheitselement sowie Wertdokument mit einem solchen Sicherheitselement
DE102010050031A1 (de) * 2010-11-02 2012-05-03 Ovd Kinegram Ag Sicherheitselement und Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements
JP5919621B2 (ja) * 2010-11-30 2016-05-18 凸版印刷株式会社 画像表示体及び情報媒体
MY159709A (en) 2011-01-28 2017-01-13 Crane & Co Inc A laser marked device
CN102722096B (zh) * 2011-03-30 2016-05-11 武汉思臻光信息科技有限公司 一种用于生成全息干涉条纹的方法及系统
CN102722095B (zh) * 2011-03-30 2015-04-15 武汉思臻光信息科技有限公司 一种用于生成全息干涉条纹的方法及系统
CN102854788B (zh) * 2011-06-27 2015-01-14 武汉思臻光信息科技有限公司 生成全息干涉条纹的方法、系统及利用该方法制作的标签
AU2012299113B2 (en) 2011-08-19 2015-05-07 Visual Physics, Llc Optionally transferable optical system with a reduced thickness
DE102012105444A1 (de) 2012-06-22 2013-12-24 Ovd Kinegram Ag Sicherheitselement mit diffraktiver Struktur
RU2621558C9 (ru) 2012-08-17 2017-12-05 Визуал Физикс, Ллс Процесс переноса микроструктур на конечную подложку
AU2013354288B2 (en) 2012-12-04 2017-06-29 Sectago Gmbh Security device
CA2898797C (en) 2013-02-12 2021-02-02 Sectago Gmbh Security device
CN105339180B (zh) 2013-03-15 2018-05-11 光学物理有限责任公司 光学安全性设备
US9873281B2 (en) 2013-06-13 2018-01-23 Visual Physics, Llc Single layer image projection film
DE102013108423B4 (de) * 2013-08-05 2018-06-28 Bundesdruckerei Gmbh Verfahren zum Aufbringen eines Bildes mittels eines Lasergerätes auf einen Datenträger
FR3010000A1 (cs) * 2013-09-02 2015-03-06 Innovia Security Pty Ltd
US8927069B1 (en) * 2013-10-02 2015-01-06 Eritek, Inc. Method and apparatus for improving radio frequency signal transmission through low-emissivity coated glass
US10207531B2 (en) 2013-12-02 2019-02-19 SECTAG GmbH Security device
US10388098B2 (en) * 2014-02-07 2019-08-20 Korea Institute Of Machinery & Materials Apparatus and method of processing anti-counterfeiting pattern, and apparatus and method of detecting anti-counterfeiting pattern
US10455239B2 (en) * 2014-03-05 2019-10-22 Shimadzu Corporation Information display processing device and control program for information display processing device
US10766292B2 (en) 2014-03-27 2020-09-08 Crane & Co., Inc. Optical device that provides flicker-like optical effects
AU2015235889B2 (en) 2014-03-27 2018-10-11 Visual Physics, Llc An optical device that produces flicker-like optical effects
US9569683B2 (en) * 2014-04-07 2017-02-14 Connor W. Brereton Removable diffraction assembly for electronic device
CA2955372C (en) 2014-07-17 2022-10-11 Visual Physics, Llc An improved polymeric sheet material for use in making polymeric security documents such as banknotes
RU2707595C9 (ru) 2014-09-16 2020-02-14 Кране Секьюрити Технолоджис, Инк. Защищенный слой линз
CN107250459B (zh) 2015-02-11 2021-06-11 克瑞尼股份有限公司 用于安全器件到基底的表面施加的方法
JP6821324B2 (ja) * 2015-05-22 2021-01-27 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム
WO2017026521A1 (ja) 2015-08-13 2017-02-16 大日本印刷株式会社 ホログラム構造体
JP6759600B2 (ja) * 2016-01-22 2020-09-23 大日本印刷株式会社 ホログラム構造体
DE102016015335A1 (de) * 2016-12-21 2018-06-21 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh Holographisches Sicherheitselement und Verfahren zu dessen Herstellung
US10223783B2 (en) 2017-01-12 2019-03-05 International Business Machines Corporation Dot-matrix product information encoding for food traceability
EP4026702A1 (en) 2017-02-10 2022-07-13 Crane & Co., Inc. Machine-readable optical security device
US10750067B2 (en) 2018-02-12 2020-08-18 Christopher Jordan Kraemer Optical filter assembly for image-capturing device
US10679110B2 (en) 2018-04-01 2020-06-09 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. Nanotags for authentication
DE102018119706B4 (de) * 2018-08-14 2022-04-28 Laser-Laboratorium Göttingen e.V. Informationsträger und Verfahren zu dessen Herstellung
TW202039026A (zh) 2019-03-08 2020-11-01 美商美威高能離子醫療系統公司 藉由管柱之輻射遞送及自其產生治療計劃
CN111240009B (zh) 2019-12-31 2020-12-29 嘉兴驭光光电科技有限公司 可用于投射斜线的衍射光学元件、投射装置及其设计方法
WO2021157695A1 (ja) * 2020-02-07 2021-08-12 凸版印刷株式会社 光学識別体および印刷物
EP3896529A1 (en) 2020-04-13 2021-10-20 Kaunas University of Technology Fabrication method of holographic security label
EP4067102A1 (en) 2021-04-02 2022-10-05 Kaunas University of Technology An optical device with ordered scatterer arrays for secure identity and a method of producing the same
CN113703175B (zh) * 2021-09-10 2023-01-13 江西欧迈斯微电子有限公司 衍射光学元件、投射模组及电子设备

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH653162A5 (de) * 1981-10-27 1985-12-13 Landis & Gyr Ag Einrichtung zur echtheitspruefung von dokumenten.
DE3629578A1 (de) * 1986-08-30 1988-03-03 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung von vinylphosphonsaeuredichlorid
EP0360969B1 (de) * 1988-09-30 1993-12-15 Landis & Gyr Business Support AG Beugungselement
FR2639234B1 (fr) * 1988-11-21 1994-05-06 Denance Raymond Dispositif d'injection a usage medical et veterinaire dont la mire stabilisatrice est a usage unique et actionne un moyen faisant office de clapet au niveau de l'aiguille
DE3840037C2 (de) * 1988-11-24 1998-09-03 Matthiesen Miriam Informationsträger für Sicherheitszwecke und deren Verwendung sowie System zum Auslesen des Inhalts eines Informationsträgers
WO1990007133A1 (en) * 1988-12-19 1990-06-28 Reserve Bank Of Australia Diffraction grating
SU1677734A1 (ru) 1989-03-02 1991-09-15 Предприятие П/Я А-3726 Устройство дл создани пучка зар женных частиц с измен емой формой сечени
ATE176529T1 (de) * 1989-09-04 1999-02-15 Commw Scient Ind Res Org Lichtbrechungsnetz und verfahren zur herstellung
GB9019784D0 (en) * 1990-09-10 1990-10-24 Amblehurst Ltd Security device
WO1993018419A1 (en) * 1992-03-12 1993-09-16 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Security diffraction grating with special optical effects
GB9211123D0 (en) * 1992-05-26 1992-07-08 Amblehurst Ltd Holographic device
US5909313A (en) * 1993-05-25 1999-06-01 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Multiple image diffractive device
JP2546135B2 (ja) * 1993-05-31 1996-10-23 日本電気株式会社 半導体微細形状の形成方法、ＩｎＰ回折格子の製造方法および分布帰還型レーザの製造方法
WO1995002200A1 (en) * 1993-07-09 1995-01-19 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Multiple image diffractive device
US5825547A (en) * 1993-08-06 1998-10-20 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Diffractive device for generating one or more diffracting images including a surface relief structure at least partly arranged in a series of tracks
TW265421B (cs) * 1993-11-23 1995-12-11 Commw Scient Ind Res Org
AUPO384796A0 (en) * 1996-11-26 1996-12-19 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Colour image diffractive device
US5825475A (en) * 1997-07-29 1998-10-20 Van Leer Metallized Products (Usa) Limited System and method for determining which of a plurality of visually indistinguishable objects have been marked with a covert indicator
AUPO957297A0 (en) * 1997-10-02 1997-10-30 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Micrographic security device
GB9810399D0 (en) * 1998-05-14 1998-07-15 Rue De Int Ltd Holographic security device
AUPP444498A0 (en) * 1998-07-02 1998-07-23 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Diffractive structure with interstitial elements
RU2164718C1 (ru) 2000-07-04 2001-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Агентство маркетинга научных разработок" Установка для формирования наноструктур на поверхности полупроводниковых пластин ионными пучками
AUPR483301A0 (en) * 2001-05-08 2001-05-31 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation An optical device and methods of manufacture
GB0117391D0 (en) * 2001-07-17 2001-09-05 Optaglio Ltd Optical device and method of manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004104348A (ru) 2005-03-27
US7358513B2 (en) 2008-04-15
US20070284546A1 (en) 2007-12-13
ES2327030T3 (es) 2009-10-23
AU2002317963A1 (en) 2003-03-03
DK1407419T3 (da) 2009-08-24
ATE429685T1 (de) 2009-05-15
US20040247874A1 (en) 2004-12-09
PT1407419E (pt) 2009-08-17
DE60232075D1 (de) 2009-06-04
EP1407419B1 (en) 2009-04-22
WO2003009225A3 (en) 2003-10-16
GB0117391D0 (en) 2001-09-05
WO2003009225A2 (en) 2003-01-30
US7435979B2 (en) 2008-10-14
EP1407419A2 (en) 2004-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ2004147A3 (cs) Optické zařízení a postup jeho výroby
EP1296839B1 (en) Optical device
US8786521B2 (en) Representation system
US6222650B1 (en) Holographic authentication element and document having holographic authentication element formed thereon
JP4601008B2 (ja) 光学的セキュリティ素子
US6822769B1 (en) Security device
JP2009501348A (ja) グレーティング・メージとその製造方法
US20060001937A1 (en) Optical security device
CZ2004869A3 (cs) Zpusob vytvorení trojrozmerného obrazu, difraktivní prvek a zpusob jeho vytvorení
CN107107646B (zh) 用于生产安全元件的方法以及安全元件
US20070268536A1 (en) Optically Variable Security Device
EP1819526B1 (en) Improved hologram
US20090316238A1 (en) Optical security device
RU2569557C2 (ru) Голографическая матрица, система голографической персонализации удостоверений личности и синтез голограмм с желаемыми визуальными свойствами и способ их производства
Stepien et al. Distributed kinoforms in optical security applications
JP5029816B2 (ja) ホログラム作製方法
CN115230363B (zh) 光学防伪元件及其设计方法、防伪产品
CN115230364B (zh) 光学防伪元件及其设计方法、防伪产品、数据载体
Drinkwater et al. New flexible origination technology based on electron-beam lithography and its integration into security devices in combination with covert features based on DNA authentication
GB2602796A (en) Optical devices and methods of manufacture thereof
JP2004085681A (ja) 潜像入り回折格子表示体
Drinkwater John Drinkwater, Zbynek Ryzi, Chris Outwater
ZA200109698B (en) Security device.