EA017394B1 - Микрооптическая система формирования визуальных изображений - Google Patents

Микрооптическая система формирования визуальных изображений Download PDF

Info

Publication number
EA017394B1
EA017394B1 EA201000535A EA201000535A EA017394B1 EA 017394 B1 EA017394 B1 EA 017394B1 EA 201000535 A EA201000535 A EA 201000535A EA 201000535 A EA201000535 A EA 201000535A EA 017394 B1 EA017394 B1 EA 017394B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
flat
micro
fresnel lenses
images
imaging system
Prior art date
Application number
EA201000535A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201000535A1 (ru
Inventor
Антон Александрович ГОНЧАРСКИЙ
Александр Владимирович ГОНЧАРСКИЙ
Святослав Радомирович ДУРЛЕВИЧ
Original Assignee
Ооо "Центр Компьютерной Голографии"
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 Ооо "Центр Компьютерной Голографии" filed Critical Ооо "Центр Компьютерной Голографии"
Priority to EA201000535A priority Critical patent/EA017394B1/ru
Priority to EP11752882.8A priority patent/EP2546070B1/en
Priority to PCT/EA2011/000001 priority patent/WO2011110185A1/ru
Publication of EA201000535A1 publication Critical patent/EA201000535A1/ru
Publication of EA017394B1 publication Critical patent/EA017394B1/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/02Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/08Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; 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
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/324Reliefs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; 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
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/355Security threads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; 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
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40Manufacture
    • B42D25/405Marking
    • B42D25/425Marking by deformation, e.g. embossing
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/18Diffraction gratings
    • G02B5/1876Diffractive Fresnel lenses; Zone plates; Kinoforms

Abstract

Заявляемая в качестве изобретения микрооптическая система формирования визуальных изображений относится преимущественно к приспособлениям, используемым для удостоверения подлинности изделий, и может быть эффективно использована для защиты банкнот, ценных бумаг, документов, пластиковых карточек, банковских расчетных карточек, акцизных, идентификационных, контрольных марок, а также различных товаров народного потребления от подделки. Микрооптическая система согласно изобретению состоит из размещенного на плоской подложке одного слоя плоских оптических элементов, которые представляют собой плоские внеосевые линзы Френеля с параболоидной фазовой функцией и/или плоские внеосевые линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией, сформированные в виде микрорельефа, обеспечивающего заданную диаграмму направленности рассеянного света, реализующую синтез изображений, состоящих из отдельных точек, с визуальным эффектом смещения сформированных изображений при наклонах подложки относительно наблюдателя. Заявленная совокупность существенных признаков изобретения обеспечила достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности визуального контроля защищаемых с его помощью изделий за счет получения легко контролируемого эффекта движения изображения. Реализация микрооптической системы формирования визуальных изображений возможна с использованием существующего стандартного оборудования.

Description

(57) Заявляемая в качестве изобретения микрооптическая система формирования визуальных изображений относится преимущественно к приспособлениям, используемым для удостоверения подлинности изделий, и может быть эффективно использована для защиты банкнот, ценных бумаг, документов, пластиковых карточек, банковских расчетных карточек, акцизных, идентификационных, контрольных марок, а также различных товаров народного потребления от подделки. Микрооптическая система согласно изобретению состоит из размещенного на плоской подложке одного слоя плоских оптических элементов, которые представляют собой плоские внеосевые линзы Френеля с параболоидной фазовой функцией и/или плоские внеосевые линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией, сформированные в виде микрорельефа, обеспечивающего заданную диаграмму направленности рассеянного света, реализующую синтез изображений, состоящих из отдельных точек, с визуальным эффектом смещения сформированных изображений при наклонах подложки относительно наблюдателя. Заявленная совокупность существенных признаков изобретения обеспечила достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности визуального контроля защищаемых с его помощью изделий за счет получения легко контролируемого эффекта движения изображения. Реализация микрооптической системы формирования визуальных изображений возможна с использованием существующего стандартного оборудования.
017394 В1
Заявляемая в качестве изобретения микрооптическая система формирования визуальных изображений относится преимущественно к приспособлениям, используемым для удостоверения подлинности изделий, и может быть эффективно использована для защиты банкнот, ценных бумаг, документов, пластиковых карточек, банковских расчетных карточек, акцизных, идентификационных, контрольных марок, а также различных товаров народного потребления от подделки.
В настоящее время с целью предотвращения подделки выпускаемых изделий их снабжают различного рода характерными особенностями, трудно поддающимися воспроизведению. Это могут быть водяные знаки, ныряющие нити, голограммы, внедренные жидкокристаллические оптические элементы, которые способны изменять поляризацию падающего света. Одним из видов защиты могут быть латентные изображения-метки, которые невозможно увидеть при нормальных условиях непосредственно, но они становятся видимыми в поляризованном свете. Одним из примеров подобной защиты является голографическая метка, используемая для защиты документов и представляющая собой пленку-носитель с удаляемым покрытием, металлическую фольгу, являющуюся основанием для элемента с изменяющейся оптической формой, и слой клея, чувствительного к нагреву и/или давлению, для соединения с защищаемым документом (νθ 93/24322, кл. В42Э 15/10). Существуют и другие технологии изготовления различных скрытых изображений, хорошо защищающие от подделок (Гончарский А.В., Гончарский А.А. Компьютерная оптика. Компьютерная голография. Изд-во МГУ, М., 2004, Ι8ΒΝ 5-211-04902-0). Недостатком таких методов является невозможность проведения контроля без специальных приспособлений.
В настоящее время одной из основных проблем контроля подлинности документов, банкнот, брендов является разработка элементов защиты для визуального контроля. Требования к таким элементам достаточно просты.
1. Защитные элементы должны допускать надежный визуальный контроль, слабо зависящий от условий освещения.
2. Элементы защиты должны быть хорошо защищены от подделки или имитации.
3. Элементы защиты должны допускать массовое тиражирование.
Наиболее близкой к изобретению по совокупности признаков является известная оптическая система формирования изображений (патент США № 7468842 или патент США № 7333268), которая получила название тоБоп. Описанная в патентах США система включает в себя слой микроизображений и слой фокусирующих элементов, выполненных в виде лентикулярных линз (микролинз). Такая система позволяет получить эффект движения (тоБоп) изображения при изменении угла падения света, что может быть установлено по движению сформированного изображения при наклонах относительно источника света. Таким образом, рядовой потребитель имеет возможность визуально установить подлинность защитного элемента. Оптическая система тоБоп состоит из нескольких слоев. Наибольшую толщину имеет слой микролинз. Его толщина составляет не менее 10 мкм. Далее идет слой микроизображений, клеевые слои и т.п. Общая толщина защитного элемента составляет от 30 до 40 мкм. Этот параметр (толщина) является критичным для использования такого защитного элемента в виде ныряющей нити для защиты банкнот как в технологии их изготовления, так и для их эксплуатации.
В известной оптической системе тоБоп четкость изображения, формируемого системой, зависит от точного соблюдения фокусного расстояния при совмещении слоев, что может сказаться на четкости изображения, на достижении динамического эффекта движения, создает серьезные технические проблемы при тиражировании защитных элементов на основе указанных оптических систем и ограничивает область их применения. Так, например, большие сложности связаны с изготовлением фольги горячего тиснения, которая используется, в первую очередь, для защиты документов, пластиковых карт и брендов.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, создание системы, обеспечивающей возможность легко визуализировать и создавать контролируемый эффект движения изображения и позволяющей уменьшить ее толщину и расширить область ее применения. При этом достигаемый технический результат заключается в обеспечении легко контролируемого эффекта движения изображения, в уменьшении толщины системы защитных изображений, а также в увеличении динамического эффекта движения при частных случаях реализации изобретения. Изобретение направлено также на обеспечение возможности использования стандартного высокопроизводительного технологического процесса изготовления, тиражирования и нанесения защитных элементов.
Поставленная задача с достижением указанного технического результата решается в заявленной микрооптической системе формирования визуальных изображений, состоящей из размещенного на плоской подложке одного слоя плоских оптических элементов, представляющих собой плоские внеосевые линзы Френеля с параболоидной фазовой функцией и/или плоские внеосевые линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией, сформированные в виде микрорельефа, обеспечивающего заданную диаграмму направленности рассеянного света, реализующую синтез изображений, состоящих из отдельных точек, с визуальным эффектом смещения сформированных изображений при наклонах подложки относительно наблюдателя.
В частном случае реализации изобретения плоские внеосевые линзы Френеля с параболоидной фазовой функцией выполнены одинаковыми, не пересекающимися между собой, сформированными в виде микрорельефа, обеспечивающего заданную диаграмму направленности рассеянного света, реализующую
- 1 017394 синтез изображений, состоящих из отдельных точек, с визуальным эффектом смещения сформированных изображений вправо-влево, при наклоне подложки вправо-влево и с визуальным эффектом смещения сформированных изображений вверх-вниз при наклоне подложки от себя-на себя.
Плоские внеосевые линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией могут быть выполнены одинаковыми, не пересекающимися между собой, сформированными в виде микрорельефа, обеспечивающего заданную диаграмму направленности рассеянного света, реализующую синтез изображений, состоящих из отдельных точек, с визуальным эффектом смещения сформированных изображений вверхвниз, при наклоне подложки вправо-влево и с визуальным эффектом смещения сформированных изображений вправо-влево при наклоне подложки от себя-на себя.
С целью увеличения динамического эффекта смещения изображений плоские внеосевые линзы Френеля выполняются пересекающимися, сформированными в виде микрорельефа, при этом в области пересечения двух плоских внеосевых линз Френеля микрорельеф обеспечивает диаграмму направленности рассеянного света, реализующую для наблюдателя визуальный эффект смещения точек изображения на обоих пересекающихся элементах.
Также с целью увеличения динамического эффекта смещения изображений заявлена микрооптическая система, состоящая из двух типов внеосевых линз Френеля, (например, плоских внеосевых линз Френеля с вогнутой параболической фазовой функцией (фиг. 1) и плоских внеосевых линз Френеля с выпуклой фазовой функцией (фиг. 2)), при этом каждый тип формирует свою часть изображения так, что для наблюдателя смещение частей изображения происходит в противоположные стороны, что увеличивает эффект относительного движения частей изображения.
Микрооптическая система формирования визуальных изображений может быть выполнена, при необходимости, с возможностью частичного отражения и частичного пропускания света.
В частном случае, микрооптическая система формирования визуальных изображений выполнена с возможностью отражения света.
Также в частном случае, микрооптическая система формирования визуальных изображений выполнена с возможностью пропускания света.
При необходимости, микрооптическая система формирования визуальных изображений выполняется в виде защитной метки, используемой для защиты банкнот, ценных бумаг, документов, пластиковых карточек, банковских расчетных карточек, акцизных, идентификационных, контрольных марок, а также различных товаров народного потребления от подделки.
Совокупность заявленных признаков обеспечивает достижение заявленного технического результата.
Сущность изобретения поясняется изображениями, где:
на фиг. 1 изображена плоская линза, работающая подобно целиковому вогнутому зеркалу;
на фиг. 2 изображена плоская линза, работающая подобно выпуклому зеркалу;
на фиг. 3 изображен фрагмент внеосевой линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией;
на фиг. 4 приведено изображение точечного источника света, видимое наблюдателем, отраженного от плоской линзы;
на фиг. 5 приведена схема расположения не пересекающихся плоских оптических элементов для формирования изображения числа 10;
на фиг. 6 представлено, как наблюдатель видит изображение числа 10, состоящего из отдельных точек, сформированных плоскими оптическими элементами;
на фиг. 7 приведена схема расположения пересекающихся плоских оптических элементов, формирующих изображение числа 10;
на фиг. 8 приведена схема формирования микрорельефа двух пересекающихся плоских оптических элементов;
на фиг. 9 представлено, как наблюдатель видит изображение числа 10, состоящее из отдельных точек, сформированных пересекающими плоскими оптическими элементами;
фиг. 10 демонстрирует формирование изображений с помощью внеосевых линз Френеля разного типа (вогнутого и выпуклого типов).
Идея плоской оптики восходит еще к временам Френеля. Хорошо известно, что можно изготовить плоский оптический элемент, фокусирующий параллельный пучок света в точку (так называемая плоская линза). На фиг. 1. приведен профиль микрорельефа отражающего фазового оптического элемента - плоской линзы Френеля с параболоидной фазовой функцией, фокусирующего изображение в точку подобно цельному вогнутому зеркалу, имеющему форму параболоида. Микрорельеф на фиг. 1 имеет высоту А/2, состоит из фрагментов параболоида и работает на отражение для монохроматического света с длиной волны λ, так же как целиковое параболическое зеркало (Гончарский А.В., Гончарский А.А. Компьютерная оптика. Компьютерная голография. Изд-во МГУ, М., 2004, Ι8ΒΝ 5-211-04902-0). На фиг. 2 приведен профиль микрорельефа плоской линзы Френеля, имеющей форму выпуклого параболоида. Произвольный фрагмент, вырезанный из плоской линзы Френеля, называется внеосевой линзой Френеля.
Микрооптическая система, представляющая предмет данного изобретения, предназначена для формирования визуальных изображений в видимом диапазоне длин волн (от 0,38 до 0,74 мкм). Микрооптическая система состоит из внеосевых линз Френеля с глубиной микрорельефа, соответствующей некото
- 2 017394 рой фиксированной длине волны, например λ=0,56 мкм. Соответственно для света с длиной волны 0,56 мкм внеосевые линзы Френеля формируют изображение с максимальной эффективностью. При падении на такую линзу Френеля оптического излучения с другой длиной волны формируется тоже самое изображение, но с меньшей эффективностью. Таким образом, микрооптическая система при падении на нее оптического излучения всего видимого диапазона формирует визуальное изображение, состоящее из отдельных ярких точек. Так, например, при падении на микрооптическую систему белого света формируется изображение из отдельных ярких светящихся точек белого цвета.
Возможности плоской оптики отнюдь не ограничиваются плоскими линзами. Можно изготовить плоский фазовый элемент, работающий на отражение как зеркало с заданной гладкой поверхностью любой формы (Гончарский А.В., Гончарский А.А. Компьютерная оптика. Компьютерная голография. Изд-во МГУ, М., 2004, Ι8ΒΝ 5-211-04902-0).
На фиг. 3 приведен фрагмент микрорельефа - плоской линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией. Если наблюдать отражение точечного источника света в вогнутом параболическом зеркале, то оно будет казаться наблюдателю яркой точкой. Если теперь изменить положение источника света (или при фиксированном источнике света изменить положение вогнутого зеркала), то наблюдатель будет видеть смещение изображения в зеркале. Заменим теперь вогнутое зеркало на плоский оптический элемент, эквивалентный ему. Поскольку плоский элемент (в данном случае плоская линза) работает аналогично целиковому зеркалу, этот же эффект можно наблюдать при отражении света и от плоской линзы. Этот визуальный эффект сохраняется даже в варианте бинарной плоской линзы Френеля (Гончарский А.В., Гончарский А. А. Компьютерная оптика. Компьютерная голография. Изд-во МГУ, М., 2004, Ι8ΒΝ 5211-04902-0).
На фиг. 4 показано, как выглядит для наблюдателя изображение источника света, отраженного от плоской линзы, изображенной на фиг. 1. Если теперь наблюдатель наклонит данный элемент на себя, то отражение источника света (яркая точка) сдвинется вниз относительно плоской линзы. При наклоне от себя изображение сместится вверх, при наклоне вправо пятно сместится налево, а при наклоне влево, наоборот, - направо. Отметим, что если плоская линза сделана по подобию не вогнутого, как на фиг.1, а выпуклого зеркала (см. фиг. 2), то отражение источника света будет сдвигаться в направлении, противоположном описанному в примере выше. То есть при наклоне на себя изображение сместится вверх, при наклоне вправо, пятно сместится направо и т. д. Возможности плоской оптики намного шире. Плоский фазовый элемент - линза Френеля с седлообразной фазовой функцией (фиг. 3) при освещении ее точечным источником формирует изображение точки, причем изображение отраженного источника света при наклоне элемента от себя-на себя будет сдвигаться влево-вправо (а не вверх-вниз, как в описанных выше случаях), а при наклоне влево-вправо, изображение будет смещаться вверх-вниз.
В качестве примера расположим плоские оптические элементы на плоской подложке так, что они образуют некоторое легко распознаваемое изображение, например число 10, как показано на фиг. 5. Наблюдатель видит изображение числа 10, составленное из ярких точек, каждая из которых представляет собой отраженный в соответствующем плоском оптическом элементе источник света (фиг. 6). Если, в качестве базовых использовать плоские оптические элементы, изображенные на фиг. 1 (аналог вогнутого параболического зеркала), то при наклоне такой микрооптической системы на себя изображение числа 10 целиком сдвинется вниз, при наклоне от себя - вверх, при наклоне вправо - сместится налево, а при наклоне влево - направо. В общем случае направления движения сформированных изображений зависят от параметров плоских оптических не пересекающихся элементов. Смещение будет противоположным, если плоские оптические элементы работают как выпуклые зеркала (см. фиг. 2), а именно при наклоне микрооптической системы на себя изображение сдвинется вверх, а при наклоне от себя изображение сдвинется вниз и т. д.
Плоские оптические элементы могут быть рассчитаны и изготовлены так, что обеспечивают и более сложные варианты движения изображения. В варианте реализации заявляемого изобретения микрооптическая система формирования защитных изображений состоит из одинаковых плоских не пересекающихся оптических элементов с седлообразной фазовой функцией, обеспечивающих заданную диаграмму направленности рассеиваемого света так, что при наклоне подложки вправо-влево, относительно наблюдателя, изображение целиком смещается вверх-вниз, и наоборот, при наклоне подложки от себя-на себя, изображение смещается вправо-влево. Амплитуда движений каждого изображения не может превышать размера плоского оптического элемента, его формирующего. Для оптических защитных технологий характерный размер плоского фокусирующего элемента составляет от 0,5 до 3 мм.
Для того чтобы эффект движения изображения был визуально легко контролируем, необходимо максимально увеличить амплитуду смещения изображения. С этой целью предлагается вариант изобретения, в котором с целью увеличения динамического эффекта движения, оптическая система формируется из одинаковых плоских пересекающихся оптических элементов (фиг. 7). На фиг. 8 приведена схема формирования микрорельефа двух пересекающихся плоских оптических элементов. Область пересечения элемента 1 и элемента 2 разбита на подобласти, например на полосы, как показано на фиг. 8. При этом в нечетных полосах (вертикальные полосы белого цвета) формируется микрорельеф первого элемента, в четных полосах (полосы серого цвета) формируется микрорельеф второго элемента. Ширина
- 3 017394 полос разбиения выбирается достаточно малой, меньше разрешающей способности глаза человека (менее 50 мкм). Таким образом, разбиение области пересечения оптических элементов не заметно для глаза человека, а диапазон смещения яркой точки для каждого элемента будет равным его диаметру. Использование пересекающихся элементов позволяет сделать диаметр элементов больше, чем не пересекающихся элементов. При пересечении плоских оптических элементов на половину эффект движения изображений увеличивается в 2 раза.
Дополнительное усиление эффекта движения возможно при использовании в формировании защитного изображения плоских оптических элементов нескольких типов, обеспечивающих смещение частей изображения в противоположные стороны (фиг. 10). Левое изображение сформировано плоскими оптическими элементами вогнутого типа (фиг. 1), а правое - выпуклого (фиг.2). При изменении положения подложки относительно наблюдателя правая и левая части изображения будут двигаться в противоположные стороны. Это свойство приводит к тому, что эффект относительного движения частей изображения для наблюдателя усиливается еще в 2 раза. Таким образом, такое выполнение заявленной микрооптической системы позволяет реализовать легко контролируемый визуальный эффект движения.
Контролируемый эффект слабо зависит от условий освещения и типов источников света, что является несомненным достоинством с точки зрения практического применения предлагаемой микрооптической системы формирования изображений. Следует отметить, что заявляемая микрооптическая система позволяет реализовывать эффект движения изображения как в режиме отражения света, так и в режиме пропускания, который может быть использован как элемент защиты банкнот, ценных бумаг, документов, пластиковых карточек, банковских расчетных карточек, акцизных, идентификационных, контрольных марок, а также различных товаров народного потребления от подделки.
В заявляемом изобретении глубина микрорельефа, формирующего изображение, составляет 0,1-0,3 мкм (а не 10 мкм и более, как это имеет место в системе тобой (патент США № 7468842 или патент США № 7333268), что позволяет изготавливать голографические нити, имеющие толщину, существенно меньшую 30-40 мкм.
Заявляемое изобретение допускает массовое тиражирование оптических элементов, поскольку для их изготовления можно использовать стандартную технологию тиражирования голограмм, в том числе в виде фольги горячего тиснения. На практике процесс изготовления плоского оптического элемента включает следующие стадии: расчет параметров и структуры микрорельефа плоских оптических элементов, формирующих защитные изображения, формирование рассчитанного микрорельефа на плоском носителе с помощью электронно-лучевой литографии (или оптической технологией формирования микрорельефа). Далее следует стандартная технология массового тиражирования голограмм, а именно гальванопластика, прокатка, нанесение клеевых слоев, резка и т. д. Возможность использования стандартного голографического оборудования позволяет изготавливать заявляемые в качестве изобретения микрооптические защитные системы по более низкой цене, чем известные системы тойон.
В качестве примера реализации изобретения были изготовлены плоские оптические элементы на подложке, формирующие число 10. Оптические элементы были изготовлены как в виде не пересекающихся оптических элементов, так и в виде пересекающихся оптических элементов, состоящих из внеосевых линз Френеля с параболоидной фазовой функцией, а также с седлообразной фазовой функцией.
Также были изготовлены оптические элементы, формирующие изображение, состоящее из двух типов линз Френеля. Плоские оптические элементы формировали изображение числа 10, состоящего из отдельных точек, размер линз Френеля составлял 1,5 мм. Микрорельеф плоских оптических элементов записывался с помощью электронно-лучевой литографии (электронный литограф Саг1 Ζοίδδ ΖΒΑ-21) на пластинах с электронным резистом. С изготовленных пластин с электронным резистом после их металлизации с помощью гальванопластики был изготовлен мастер-матрицы микрооптических систем. После стандартной голографической процедуры мультипликации были изготовлены мультиплицированные мастер-матрицы, с которых были изготовлены рабочие матрицы для прокатки. На стандартном оборудовании для прокатки фирмы 1ате5 Вбег была изготовлена фольга горячего тиснения, с помощью которой были изготовлены защитные метки, содержащие описанные выше плоские фазовые оптические элементы. Толщина голографической фольги составляла 19 мкм.
При освещении изготовленных микрооптических систем, состоящих из внеосевых линз Френеля, белым светом от различных источников света (лампы накаливания, лампы дневного света, солнечный свет) микрооптические системы формировали визуальные изображения, состоящие из отдельных ярких точек, при наклонах подложки наблюдался эффект движения сформированных изображений.
Для увеличения диапазона эффекта смещения были также изготовлены микрооптические системы, состоящие из плоских оптических элементов двух типов: линз Френеля вогнутых, как на фиг. 1, и выгнутых, как на фиг. 2. Каждый тип формировал свою часть изображения так, что имел место эффект смещения частей изображения в противоположные стороны одновременно.
Использование в такой схеме формирования изображений пересекающихся оптических элементов позволило получить максимальный эффект смещения изображений, который достигал 1 мм при размере цифр изображения 3 мм.
- 4 017394
Таким образом, изготовленные образцы показали высокую эффективность изобретения и возможность его эффективного использования для защиты банкнот, ценных бумаг, документов, пластиковых карточек, банковских расчетных карточек, акцизных, идентификационных, контрольных марок, а также различных товаров народного потребления от подделки.

Claims (9)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Микрооптическая система формирования визуальных изображений, состоящая из размещенного на плоской подложке одного слоя плоских оптических элементов, представляющих собой плоские внеосевые линзы Френеля с параболоидной фазовой функцией и/или плоские внеосевые линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией, сформированные в виде микрорельефа, обеспечивающего заданную диаграмму направленности рассеянного света, реализующую синтез изображений, состоящих из отдельных точек, с визуальным эффектом смещения сформированных изображений при наклонах подложки относительно наблюдателя.
  2. 2. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по п.1, отличающаяся тем, что плоские внеосевые линзы Френеля с параболоидной фазовой функцией выполнены одинаковыми, не пересекающимися между собой, сформированными в виде микрорельефа, обеспечивающего заданную диаграмму направленности рассеянного света, реализующую синтез изображений, состоящих из отдельных точек, с визуальным эффектом смещения сформированных изображений вправо-влево при наклоне подложки вправо-влево и с визуальным эффектом смещения сформированных изображений вверх-вниз при наклоне подложки от себя-на себя.
  3. 3. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по п.1, отличающаяся тем, что плоские внеосевые линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией выполнены одинаковыми, не пересекающимися между собой, сформированными в виде микрорельефа, обеспечивающего заданную диаграмму направленности рассеянного света, реализующую синтез изображений, состоящих из отдельных точек, с визуальным эффектом смещения сформированных изображений вверх-вниз при наклоне подложки вправо-влево и с визуальным эффектом смещения сформированных изображений вправовлево при наклоне подложки от себя-на себя.
  4. 4. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по п.1, отличающаяся тем, что плоские внеосевые линзы Френеля выполнены одинаковыми, пересекающимися, сформированными в виде микрорельефа, при этом в области пересечения двух плоских внеосевых линз Френеля микрорельеф обеспечивает диаграмму направленности рассеянного света, реализующую для наблюдателя визуальный эффект смещения точек изображения на обоих пересекающихся элементах.
  5. 5. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по п.1, отличающаяся тем, что один слой плоских оптических элементов выполнен в виде комбинации двух типов плоских внеосевых линз Френеля, а заданная ими диаграмма направленности рассеянного света сформирована так, что обеспечивает для наблюдателя эффект смещения в противоположенные стороны частей изображения, каждая из которых формируется соответствующим типом плоских внеосевых линз Френеля.
  6. 6. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по любому из пп.1-5, отли чающаяся тем, что выполнена с возможностью частичного отражения и частичного пропускания света.
  7. 7. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью отражения света.
  8. 8. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по любому из пп.1-5, отли чающаяся тем, что выполнена с возможностью пропускания света.
  9. 9. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что выполнена в виде защитной метки, используемой для защиты банкнот, ценных бумаг, документов, пластиковых карточек, банковских расчетных карточек, акцизных, идентификационных, контрольных марок, а также различных товаров народного потребления от подделки.
EA201000535A 2010-03-09 2010-03-09 Микрооптическая система формирования визуальных изображений EA017394B1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201000535A EA017394B1 (ru) 2010-03-09 2010-03-09 Микрооптическая система формирования визуальных изображений
EP11752882.8A EP2546070B1 (en) 2010-03-09 2011-02-22 Micro-optical system for forming visual images
PCT/EA2011/000001 WO2011110185A1 (ru) 2010-03-09 2011-02-22 Микрооптическая система формирования визуальных изображений

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201000535A EA017394B1 (ru) 2010-03-09 2010-03-09 Микрооптическая система формирования визуальных изображений

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201000535A1 EA201000535A1 (ru) 2011-10-31
EA017394B1 true EA017394B1 (ru) 2012-12-28

Family

ID=44562899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201000535A EA017394B1 (ru) 2010-03-09 2010-03-09 Микрооптическая система формирования визуальных изображений

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2546070B1 (ru)
EA (1) EA017394B1 (ru)
WO (1) WO2011110185A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018169450A2 (ru) 2017-03-15 2018-09-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Центр Компьютерной Голографии" Микрооптическая система формирования визуальных изображений с кинематическими эффектами движения

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2430836C1 (ru) 2010-07-29 2011-10-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") Многослойный защитный элемент с переменным оптическим эффектом и защищенный от подделки документ
GB2524549A (en) * 2014-03-26 2015-09-30 Iq Structures Sro Zonal optical elements
US20190146597A1 (en) * 2016-07-27 2019-05-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Illuminated patterns
EA031691B1 (ru) * 2016-10-24 2019-02-28 Общество С Ограниченной Ответственностью "Центр Компьютерной Голографии" Микрооптическая система для формирования изображений с кинематическими эффектами движения
EA034156B1 (ru) * 2019-02-20 2020-01-13 Общество С Ограниченной Ответственностью "Центр Компьютерной Голографии" Микрооптическая система формирования визуальных изображений с кинематическими эффектами движения
DE102021004910A1 (de) 2021-09-29 2023-03-30 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh Darstellungselement mit einem oberhalb und unterhalb des Substrats schwebenden Bild

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2028439C1 (ru) * 1992-03-30 1995-02-09 Сергей Карпович Саркисов Мобильное трансформируемое многоэтажное здание и способ его возведения и трансформации
WO2006025980A2 (en) * 2004-07-26 2006-03-09 Applied Opsec, Inc. Diffraction-based optical grating structure and method of creating the same
US20080030990A1 (en) * 2004-09-07 2008-02-07 Set Europe Limited Lighting System Comprising a Mask with Small Apertures
RU2007132769A (ru) * 2007-08-02 2009-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Специализированное предпри тие "Голографи " (UA) Голографический элемент "линзовая голограмма"
US20090153967A1 (en) * 2005-12-01 2009-06-18 Optaglio Sro Optical security device offering 2d image

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4130346A (en) * 1977-10-03 1978-12-19 Zenith Radio Corporation Super imposed fresnel lenses for channel indicators
GB2328180B (en) 1997-08-14 2001-08-01 Thomas De La Rue Ltd Security device
US6124970A (en) 1997-10-20 2000-09-26 Latents Image Technology Ltd. Polymer materials with latent images visible in polarized light and methods for their production
GB0117391D0 (en) * 2001-07-17 2001-09-05 Optaglio Ltd Optical device and method of manufacture
DE10254500B4 (de) * 2002-11-22 2006-03-16 Ovd Kinegram Ag Optisch variables Element und dessen Verwendung
US7298533B2 (en) * 2003-03-24 2007-11-20 Wavefront Technology Optical films for creating unique optical effects
US20050095407A1 (en) * 2003-11-04 2005-05-05 Coburn Joseph W.Jr. Spaced-apart fresnel lens decorative material and process of manufacturing the material
CA2938784C (en) 2003-11-21 2019-01-08 Visual Physics, Llc Micro-optic security and image presentation system
DE102004044459B4 (de) * 2004-09-15 2009-07-09 Ovd Kinegram Ag Sicherheitsdokument mit transparenten Fenstern
JP2006159667A (ja) * 2004-12-08 2006-06-22 Toppan Printing Co Ltd 装飾体
ES2554859T3 (es) 2005-05-18 2015-12-23 Visual Physics, Llc Sistema de presentación de imágenes y de seguridad micro-óptico
US7813054B2 (en) * 2007-12-14 2010-10-12 Rpc Photonics, Inc. Optical elements with saddle shaped structures for diffusing or shaping light

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2028439C1 (ru) * 1992-03-30 1995-02-09 Сергей Карпович Саркисов Мобильное трансформируемое многоэтажное здание и способ его возведения и трансформации
WO2006025980A2 (en) * 2004-07-26 2006-03-09 Applied Opsec, Inc. Diffraction-based optical grating structure and method of creating the same
US20080030990A1 (en) * 2004-09-07 2008-02-07 Set Europe Limited Lighting System Comprising a Mask with Small Apertures
US20090153967A1 (en) * 2005-12-01 2009-06-18 Optaglio Sro Optical security device offering 2d image
RU2007132769A (ru) * 2007-08-02 2009-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Специализированное предпри тие "Голографи " (UA) Голографический элемент "линзовая голограмма"

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018169450A2 (ru) 2017-03-15 2018-09-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Центр Компьютерной Голографии" Микрооптическая система формирования визуальных изображений с кинематическими эффектами движения

Also Published As

Publication number Publication date
EP2546070B1 (en) 2019-09-11
WO2011110185A1 (ru) 2011-09-15
EP2546070A4 (en) 2015-08-05
EP2546070A1 (en) 2013-01-16
EA201000535A1 (ru) 2011-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2358317C2 (ru) Оптический защитный элемент
RU2591089C2 (ru) Защитный элемент с оптически переменным поверхностным узором
JP6550338B2 (ja) セキュリティ装置
JP5421246B2 (ja) 多層体
KR20180029062A (ko) 광학 제품, 광학 제품을 제작하기 위한 마스터, 그리고 마스터 및 광학 제품을 제조하기 위한 방법
EA017394B1 (ru) Микрооптическая система формирования визуальных изображений
AU2016238893A1 (en) Optically Variable Security Element
US10710392B2 (en) Diffractive security device and method of manufacture thereof
US10207531B2 (en) Security device
CZ2004869A3 (cs) Zpusob vytvorení trojrozmerného obrazu, difraktivní prvek a zpusob jeho vytvorení
RU127208U1 (ru) Микрооптическая система формирования визуальных изображений
JP2009168928A (ja) 表示体及び表示体付き物品
AU2019269553B2 (en) Security device and method of manufacture thereof
RU149690U1 (ru) Микрооптическая система формирования визуальных изображений
CN113056376B (zh) 光学可变元件、安全文件、用于制造光学可变元件的方法、用于制造安全文件的方法
RU140190U1 (ru) Микрооптическая система формирования изображений для визуального и инструментального контроля
JP2012027115A (ja) 表示体及び情報印刷物
RU212103U1 (ru) Микрооптическое устройство формирования изображений для визуального контроля
WO2018080342A1 (ru) Микрооптическая система для формирования визуальных изображений с кинематическими эффектами движения
EP4067107A1 (en) Method for synthesizing planar diffractive optical elements
RU2781620C1 (ru) Оптический переменный элемент, защищенный документ, способ получения оптически переменного элемента, способ получения защищенного документа
RU174679U1 (ru) Микрооптическая система формирования визуальных изображений с кинематическими эффектами
EA031709B1 (ru) Микрооптическая система для формирования 2d изображений с кинематическими эффектами движения
EA017829B1 (ru) Микрооптическая система для визуального контроля аутентичности изделий
EA029448B1 (ru) Способ защиты и идентификации оптических защитных меток

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Registration of a licence in a contracting state
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY RU

NF4A Restoration of lapsed right to a eurasian patent

Designated state(s): BY RU

QB4A Registration of a licence in a contracting state
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY