EA031709B1

EA031709B1 - Микрооптическая система для формирования 2d изображений с кинематическими эффектами движения

Info

Publication number: EA031709B1
Application number: EA201700161A
Authority: EA
Inventors: Антон Александрович ГОНЧАРСКИЙ; Александр Владимирович ГОНЧАРСКИЙ; Святослав Радомирович ДУРЛЕВИЧ; Сергей Юрьевич Сережников
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Центр Компьютерной Голографии"
Priority date: 2016-10-24
Filing date: 2016-10-24
Publication date: 2019-02-28
Also published as: EA201700161A1

Abstract

Заявляемая в качестве изобретения микрооптическая система для визуального контроля подлинности изделий относится к области оптических защитных технологий, преимущественно к приспособлениям, так называемым защитным меткам, используемым для удостоверения подлинности банкнот, пластиковых карт, ценных бумаг и т.д. В соответствии с формулой изобретения описывается способ синтеза микрооптических систем для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, представляющих собой однослойные дифракционные оптические элементы. Для формирования микрорельефа дифракционного оптического элемента задают набор черно-белых кадров и углов наблюдения, под которыми видны эти кадры. Дифракционный оптический элемент разбивают на элементарные прямоугольные области размером не более 100 мкм, в каждой из областей рассчитывают фазовую функцию дифракционного оптического элемента, формирующего под углами наблюдения заданные изображения. При смене угла наблюдения виден кинематический эффект движения фрагментов изображения. Предложены варианты синтеза микрооптических систем на основе электронно-лучевой литографии. Заявленная микрооптическая система для визуального контроля подлинности изделий надежно защищена от подделок и имитаций. Технология синтеза микрооптических систем не является общедоступной.

Description

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ (45) Дата публикации и выдачи патента

2019.02.28 (21) Номер заявки

201700161 (22) Дата подачи заявки

2016.10.24 (51) Int. Cl. B42D 25/328 (2014.01)

G02B 5/18 (2006.01) (54) МИКРООПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ 2D ИЗОБРАЖЕНИЙ С КИНЕМАТИЧЕСКИМИ ЭФФЕКТАМИ ДВИЖЕНИЯ (43) 2018.02.28 (96) 2016000092 (RU) 2016.10.24 (71) (73) Заявитель и патентовладелец:

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ ЦЕНТР КОМПЬЮТЕРНОЙ ГОЛОГРАФИИ (RU) (72) Изобретатель:

Гончарский Антон Александрович, Гончарский Александр Владимирович, Дурлевич Святослав Радомирович, Сережников Сергей Юрьевич (RU)

031709 Bl (56) ЕА-А1-201070011

US-B2-8133638

US-B2-8848266

US-B2-8308197

031709 В1

(57) Заявляемая в качестве изобретения микрооптическая система для визуального контроля подлинности изделий относится к области оптических защитных технологий, преимущественно к приспособлениям, так называемым защитным меткам, используемым для удостоверения подлинности банкнот, пластиковых карт, ценных бумаг и т.д. В соответствии с формулой изобретения описывается способ синтеза микрооптических систем для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, представляющих собой однослойные дифракционные оптические элементы. Для формирования микрорельефа дифракционного оптического элемента задают набор черно-белых кадров и углов наблюдения, под которыми видны эти кадры. Дифракционный оптический элемент разбивают на элементарные прямоугольные области размером не более 100 мкм, в каждой из областей рассчитывают фазовую функцию дифракционного оптического элемента, формирующего под углами наблюдения заданные изображения. При смене угла наблюдения виден кинематический эффект движения фрагментов изображения. Предложены варианты синтеза микрооптических систем на основе электроннолучевой литографии. Заявленная микрооптическая система для визуального контроля подлинности изделий надежно защищена от подделок и имитаций. Технология синтеза микрооптических систем не является общедоступной.

Заявляемая микрооптическая система для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения относится к области оптических защитных технологий, преимущественно к так называемым защитным меткам, используемым для удостоверения подлинности банкнот, пластиковых карт, ценных бумаг и т.д. Оптические технологии позволяют осуществлять как визуальный, так и инструментальный контроль подлинности защитных оптических элементов (Optical Document Security, Third Edition, Rudolf L. Van Renesse. Artech House, Boston, London, 2005). Разработаны приборы для инструментального контроля оптических защитных элементов (патент РФ на промышленный образец 74441). Разработаны приборы автоматизированного контроля защитных элементов (евразийский патент на способ и устройство EA 018419 В1). Наибольший интерес представляют визуальные защитные признаки. Разработаны технологии синтеза 2D, 2D-3D и 3D защитных голограмм (Optical Document Security, Third Edition, Rudolf L. Van Renesse. Artech House, Boston, London, 2005).

В последнее время появились защитные признаки с кинематическими эффектами движения фрагментов изображения. К таким признакам относятся микрооптическая система Mobile, описанная в патенте (евразийский патент ЕА 017394 В1). Визуальное двумерное изображение, формируемое микрооптической системой Mobile при освещении оптического элемента белым светом, состоит из отдельных точек, которые при наклонах оптического элемента меняют свое положение. Для синтеза оптических элементов Mobile используются внеосевые линзы Френеля с фазовой функцией параболического типа либо с седлообразной фазовой функцией. При освещении оптического элемента белым светом каждая линза формирует одну точку изображения, что ограничивает возможности использования элементов типа Mobile при формировании сложных изображений.

Наиболее близким к заявляемому изобретению техническим решением по совокупности признаков (прототипом) является микрооптическая система Motion (патент США US № 7468842 В2). Микрооптические системы Motion также формируют 2D изображение с кинематическими эффектами движения. В отличие от микрооптических систем Mobile микрооптическая система Motion состоит из двух слоев. Один из слоев представляет собой массив преломляющих микролинз, а второй слой, расположенный под массивом микролинз, представляет собой микроизображения. Используемые в системе Motion линзы являются короткофокусными. Сдвиг визуального изображения связан с тем, что с разных направлений наблюдатель видит разные фрагменты микроизображений. Этим свойством обладают любые рефракционные линзы. К недостаткам микрооптических систем Motion можно отнести достаточно большую толщину этих микрооптических систем, которая определяется в первую очередь толщиной слоя преломляющих микролинз, что затрудняет ее применение для защиты банкнот, документов, ценных бумаг. Другой недостаток микросистемы Motion связан с относительно узким диапазоном кинематических эффектов движения фрагментов изображения.

В отличие от прототипа заявляемая микрооптическая система является плоским оптическим элементом, в котором формирование изображений осуществляется микрорельефом, глубина которого составляет доли микрона.

Задача настоящего изобретения заключается в повышении защитной функции средств, используемых для удостоверения подлинности банкнот, пластиковых карт, ценных бумаг, снижении уровня доступности технологии изготовления указанных защитных средств, уменьшении толщины защитного оптического элемента с кинематическими эффектами движения по сравнению с прототипом и расширением диапазона кинематических эффектов движения фрагментов изображения. Поставленная задача решается путем разработки микрооптических систем, представляющих собой однослойный дифракционный оптический элемент для формирования изображений с кинематическими эффектами движения.

В соответствии с п.1 формулы изобретения описывается способ синтеза микрооптических систем для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, отличающийся тем, что микрооптическая система представляет собой однослойный отражающий металлизированный или прозрачный дифракционный фазовый оптический элемент, для синтеза которого задают черно-белые кадры 2D изображений K_n, n=1, ..., N, и углы наблюдения (φ_π, θ_π), под которыми кадры K_n видны наблюдателю. Дифракционный оптический элемент разбивают на элементарные прямоугольные области G, i=1, ..., L, j=1, ..., M, размером не более 100 мкм, с центрами в точках (x_;, у,). В каждой элементарной области G, рассчитывают фазовую функцию киноформа Ф,, (x, у) и изготавливают киноформ, формирующий при освещении оптического элемента белым светом диаграмму направленности, представляющую собой N лучей, исходящих из элементарной площадки G;j под углами φ_π, θ_π, n=1, ..., N.

Интенсивность луча под углом φ_π, θ_π равна яркости точки с координатами (x_;, у,) n-го кадра, при этом при освещении оптического элемента белым светом наблюдатель видит под разными углами наблюдения φ_π, θ_π разные кадры K_n, n=1, ..., N.

В соответствии с п.2 формулы изобретения описывается способ синтеза микрооптических систем для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, отличающийся тем, что микрооптическая система представляет собой однослойный отражающий металлизированный или прозрачный дифракционный фазовый оптический элемент, для синтеза которого задают черно-белые кадры K_n, n=1, ..., N, и углы наблюдения φ_π, θ_π, под которыми кадры K_n видны наблюдателю. Дифракционный

- 1 031709 оптический элемент разбивают на элементарные прямоугольные области Gj, i=1, ..., L, j=1, ..., M, размером не более 100 мкм, с центрами в точках (x_i, y_j). Каждую из областей разбивают на N частей, в которые записывают дифракционные решетки разного периода и разной ориентации, так что при освещении оптического элемента белым светом диаграмма направленности элементарной области Gj представляет собой N лучей, исходящих из элементарной площадки Gy под углами φ_η, θ_η, n=1, ..., N. Интенсивность луча под углом φ_η, θ_η равна яркости точки с координатами (x_i, y_j) η-го кадра, при этом при освещении оптического элемента белым светом наблюдатель видит под разными углами наблюдения φη, θη разные кадры Κ_η, η=1, ..., N.

В соответствии с п.3 формулы изобретения описывается способ синтеза микрооптических систем для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, отличающийся тем, что микрооптическая система представляет собой однослойный дифракционный амплитудный оптический элемент, для синтеза которого задают черно-белые кадры K_n, n=1, ..., N, и углы наблюдения φ_η, θ_η, под которыми кадры K_n видны наблюдателю. Дифракционный оптический элемент разбивают на элементарные прямоугольные области Gj i=1, ..., L, j=1, ..., M, размером не более 100 мкм с центрами в точках (x_i, y_j), в каждой элементарной области Gij рассчитывают фазовую функцию киноформа Ф,_, (x, y) и изготавливают амплитудный бинарный киноформ, формирующий при освещении оптического элемента белым светом на прохождение и отражение диаграмму направленности, представляющую собой N лучей, исходящих из элементарной площадки Gij под углами φ_η, θ_η, η=1, ..., N. Интенсивность луча под углом φ_η, θ_ηравна яркости точки с координатами (x_i, y_j) η-го кадра, при этом при освещении оптического элемента белым светом наблюдатель видит под разными углами наблюдения φ_η, θ_η разные кадры K_n, n=1, ..., N.

В соответствии с п.4 формулы изобретения описывается способ синтеза микрооптических систем для формирования 2D изображений, состоящих из параллельных полос, с кинематическими эффектами движения, отличающийся тем, что микрооптическая система представляет собой однослойный отражающий металлизированный или прозрачный дифракционный фазовый оптический элемент, для синтеза которого задают черно-белые кадры K_n, n=1, ..., N, и углы наблюдения 0, θ_η, под которыми кадры K_n видны наблюдателю. Дифракционный оптический элемент, расположенный в области -0.5L<\<0.5L, ;·ι<ν<6. где a, b, L - заданные параметры, разбивают на элементарные прямоугольные области Gj j=1, ..., M, шириной не более 100 мкм и длиной L с центрами в точках (0, y_j). В каждой элементарной области G_j рассчитывают фазовую функцию киноформа Ф^у) и изготавливают киноформ, формирующий при освещении оптического элемента белым светом диаграмму направленности, представляющую собой N лучей, исходящих из элементарной площадки Gj под углами 0, θ_η, n=1, ..., N, причем интенсивность луча под углом 0, θ_η равна яркости точки с координатами (0, y_j) η-го кадра. При этом при освещении оптического элемента белым светом наблюдатель видит под разными углами наблюдения 0, θ_η разные кадры K_n, n=1, ..., N.

В соответствии с п.5 формулы изобретения описывается микрооптическая система по п.1 для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, представляющая собой рельефный однослойный фазовый металлизированный или прозрачный дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе. Микрооптическая система состоит из фрагментов многоградационных киноформов размером не более 100 мкм с глубиной микрорельефа lp (x, уЦШФуЦ, y) в каждой элементарной области Gij, i=1, ..., L, j=1, ..., M. Глубина микрорельефа не превышает 0,6 мкм.

В соответствии с п.6 формулы изобретения описывается микрооптическая система по п.1 для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, представляющая собой рельефный однослойный фазовый металлизированный или прозрачный дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе. Микрооптическая система состоит из фрагментов бинарных киноформов, глубина рельефа которого h_l|(x, у) в каждой элементарной области Gij, i=1, ..., L, j=1, ..., M, принимает только два значения, 0 и h, причем hy(x, y)=h, если выполнено условие 0<k^(x, у)<к, где h - заданный параметр. 0<h<0,6 мкм, k - волновое число.

В соответствии с п.7 формулы изобретения описывается микрооптическая система по п.2 для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, представляющая собой рельефный однослойный фазовый металлизированный или прозрачный дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе. Микрооптическая система состоит из фрагментов бинарных или многоградационных дифракционных решеток размером не более 100 мкм с глубиной микрорельефа не более 0,6 мкм и диапазоном периодов от 0,5 до 4 мкм.

В соответствии с п.8 формулы изобретения описывается микрооптическая система по п.3 для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, представляющая собой дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе. Микрооптическая система представляет собой в каждой элементарной области Gj i=1, ..., L, j=1, ..., M, амплитудный бинарный киноформ, состоящий из прозрачной и металлизированной части, причем точки (х, у), для которых выполнено соотношение 0<kФ_1J(x, у)<к, где к - волновое число, металлизированы.

В соответствии с п.9 формулы изобретения описывается микрооптическая система по п.4 для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, представляющая собой рельефный

- 2 031709 однослойный фазовый металлизированный или прозрачный дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе, состоящий из фрагментов многоградационных киноформов размером не более 100 мкм с глубиной микрорельефа ^(х,у)=1/2Ф)(у) в каждой элементарной области Gj, j=1, ..., M.

В соответствии с п.10 формулы изобретения описывается микрооптическая система по п.4 для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, представляющая собой рельефный однослойный фазовый металлизированный или прозрачный дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе, состоящий из фрагментов бинарных киноформов, глубина рельефа которого 1ι,(χ. у) в каждой элементарной области G_j, j=1, ..., M, принимает только два значения, 0 и h, причем h_p(x, y)=h, если выполнено условие 0<кФ_р(х, у)< π, где h -заданный параметр, 0<h<0,6 мкм, к - волновое число.

Центральным моментом заявляемого изобретения по п.1 формулы изобретения является использование плоских фазовых оптических элементов - киноформов. Каждый рельефный плоский фазовый оптический элемент характеризуется своей фазовой функцией, и наоборот, зная фазовую функцию, можно рассчитать микрорельеф плоского фазового оптического элемента.

Пусть плоский оптический элемент расположен в плоскости z=0. Волновое поле до оптического элемента u(x, y, 0-0) и волновое поле после отражения от оптического элемента u(x, y, 0+0) связаны следующим образом:

u(x, у, 0+0)=u(x, y, 0-0)-l(x, y).

Комплексная функция Цх, y) является передаточной функцией плоского оптического элемента. Известно, что |B(x, y)|<1. Если |T(x, y)|<1, то элемент называется амплитудным. Если |T(x, y)|=1, то элемент называется фазовым.

Для фазового плоского оптического элемента Т(х, у^ехр^Ф^, у)). Действительная функция ФС\, y) называется фазовой функцией плоского оптического элемента. Расчет фазовой функции Ф( x, y) оптического элемента, формирующего заданное изображение F(x, y), является классической задачей плоской оптики. Известно, что скалярные волновые функции в плоскости z=0 и z=f связаны соотношением

(1)

Здесь ξ, η - декартовы координаты в плоскости оптического элемента, x, у - декартовы координаты в фокальной плоскости z=f, γ=^2π^ k=2π/λ, G - область оптического элемента, f - расстояние от оптического элемента до фокальной плоскости. Особенностью рассматриваемых обратных задач является то, что в уравнении (1) известна не сама функция u(x, y, f), а только ее модуль |u(x, y, f)|=F(x, y). Таким образом, обратная задача сводится к определению функции ФСу, y) из уравнения

(2)

В соответствии с п.4 формулы изобретения двухмерное изображение может представлять собой полосы, т.е. зависеть только от одной координаты. В этом случае функция F(x, y) является функцией только от одной координаты (y). Будем использовать для этой функции обозначение F(y). В этом случае фазовая функция Ф^, y) является функцией от одной координаты Ф(у). Уравнение (2) переписывается в виде

Л (3)

2/

Здесь u(x, y, 0-0) и F(y) - заданные функции, a γ - заданный параметр. Уравнение (3) представляет собой упрощенный одномерный вариант задачи (2).

В настоящее время существуют эффективные алгоритмы решения обратных задач синтеза плоских оптических элементов - киноформов, формирующих заданное изображение F(x, y) (Computer Optics & Computer Holography by A.V.Goncharsky, A.A.Goncharsky, Moscow University Press, Moscow, 2004). Киноформ как оптический элемент и метод расчета киноформа был представлен в работе (L.B.Lesem, P.M.Hirsch, J.A.Jr. Jordan, The kinoform: a new wavefront reconstruction device, IBM J. Res. Dev., 13 (1969), 105-155). Можно показать, что обратная задача расчета фазовой функции ФСу, у) плоского оптического элемента, формирующего заданную диаграмму направленности, эквивалентна решению задачи (2)-(3), где функция БСх, у) представляет собой изображение, формируемое плоским оптическим элементом в фокальной плоскости z=f (Computer Optics & Computer Holography by A.V.Goncharsky, A.A.Goncharsky, Moscow University Press, Moscow, 2004).

В заявляемых микрооптических системах в качестве фазовых оптических элементов используются как бинарный, так и многоградационный киноформ. В отличие от многоградационного киноформа бинарный киноформ имеет только два уровня глубины. Бинарный и многоградационный киноформы формируют одно и то же изображение, однако бинарный киноформ имеет энергетическую эффективность не

- 3 031709 более 50%. Многоградационный киноформ обладает большей дифракционной эффективностью, но требует более сложной технологии изготовления. Для многоградационных киноформов, формирующих изображение на отражение, глубина микрорельефа h(x, у) определяется соотношением h(x, у)=1/2Ф(х, у). Для бинарных киноформов глубина микрорельефа h(x, у) в области G принимает только два значения, 0 и h, причем hjj(x, y)=h, если выполнено условие 0<кФДх, у)<л, где h - заданный параметр, не превышающий 0,6 мкм.

В заявляемых микрооптических системах в качестве дифракционных оптических элементов используются также амплитудные элементы, а именно - амплитудный бинарный киноформ, состоящий из прозрачной и металлизированной частей. Металлизированная часть амплитудного бинарного киноформа состоит из точек (х, у), для которых выполнено соотношение 0<k<6(x. у)<л.

В заявляемых микрооптических системах в качестве фазовых оптических элементов используются также дифракционные решетки разного периода и ориентации.

В рассматриваемых задачах синтеза используются все перечисленные выше оптические элементы: бинарный киноформ, многоградационный киноформ, амплитудный киноформ. Однако рассматриваемые задачи имеют важную особенность. В стандартной классической постановке для расчета и изготовления киноформа используется уравнение (2). Уравнение (2) определяет фазовую функцию Ф(х, у) при заданной функции F(x, у). Если необходимо рассчитать фазовую функцию оптического элемента, формирующего заданное изображение F(x, у), т. е. формирующего один кадр изображения, то достаточно решить уравнение (2) относительно функции ФСу, у) при заданном F(x, у).

Особенностью рассматриваемой задачи синтеза микрооптических систем, формирующих изображения с кинематическими эффектами, является то, что нужно рассчитать фазовую функцию Ф^, у) микрооптической системы, которая формирует не один кадр, а большое количество кадров (до нескольких сотен) под разными углами. Предложенный в патенте способ синтеза микрооптических систем с кинематическими эффектами движения решает именно эту задачу.

Базовой технологией для формирования микрорельефа заявляемых плоских оптических элементов в оптическом диапазоне может быть технология электроннолучевой литографии. (Computer Optics & Computer Holography by A.V.Goncharsky, A.A.Goncharsky, Moscow University Press, Moscow, 2004). Указанная технология позволяет формировать микрорельеф плоского оптического элемента с точностью, необходимой для синтеза заявленных микрооптических систем. Оборудование для электроннолучевой литографии является весьма дорогостоящим, технология - наукоемкой и имеющей ограниченное распространение. Все это создает надежный барьер для защиты заявленной системы от подделки.

Заявляемая микрооптическая система формирует новый защитный признак для визуального контроля, заключающийся в том, что при изменении угла наклона оптического элемента меняется видимое наблюдателю изображение, и таким образом реализуется кинематический эффект движения фрагментов изображения.

Фиг. 1 иллюстрирует принцип формирования кинематического эффекта движения при наклонах оптического элемент вправо-влево. На фиг. 2 приведена схема формирования визуального защитного признака с кинематическими эффектами движения фрагментов изображения при наклонах оптического элемента вправо-влево и вверх-вниз. На фиг. 3 приведены оптические схемы наблюдения микрооптической системы. На фиг. 4-6 приведены примеры кадров, видимых наблюдателю под разными углами для разных кинематических эффектов движения фрагментов изображения. На фиг. 7 изображена схема разбиения оптического элемента на элементарные области. На фиг. 8 приведена оптическая схема для расчета диаграммы направленности каждой элементарной области G_ij по п.1 формулы изобретения. На фиг. 9 приведена схема определения интенсивности лучей Ln для элементарной области. На фиг. 10 приведены фрагменты микрорельефа оптического элемента по п.1 формулы изобретения. На фиг. 11 изображен фрагмент структуры элементарной области Gij по п.2 формулы изобретения. На фиг. 12 приведена оптическая схема для расчета диаграммы направленности элементарной области Gj по п.2 формулы изобретения. На фиг. 13 приведена маска амплитудного бинарного киноформа по п.3 формулы изобретения. На фиг. 14 приведены кадры для формирования 2D изображений, состоящих из параллельных полос по п.4 формулы изобретения. На фиг. 15 приведена схема разбиения микрооптической системы по п.4 на элементарные области G_j На фиг. 16 приведена оптическая схема для расчета диаграммы направленности каждой элементарной области Gj по п.4 формулы изобретения. На фиг. 17 приведена схема определения интенсивности лучей L_n для элементарной области G_j по п.4 формулы изобретения. На фиг. 18 приведены фрагменты микрорельефа оптического элемента по п.4 формулы изобретения.

Принцип формирования кинематического эффекта движения при наклонах оптического элемента вправо-влево проиллюстрирован на фиг. 1 Свет от источника 1, отражаясь от оптического элемента 2, формирует под различными углами наблюдения заданные кадры K_n, n=1, ..., N. При наклоне оптического элемента вправо-влево угол наблюдения изменяется, и наблюдатель видит последовательно сменяющиеся кадры 3, создающие кинематический эффект движения символов OK вверх-вниз.

Схема формирования визуального защитного признака с кинематическими эффектами движения фрагментов изображения при наклонах оптического элемента вправо-влево и вверх-вниз приведена на

- 4 031709 фиг. 2. Источник света 1 располагается на оси OZ. Центр оптического элемента 2 расположен в начале декартовой системы координат OXYZ. Ось OZ перпендикулярна плоскости оптического элемента. Микрорельеф плоского дифракционного оптического элемента при его освещении дневным светом формирует разные кадры изображения K_n, n=1, ..., N, для разных углов наблюдения. Центр кадра K_n соответствует углу наблюдения φ_η, θ_η. Угол θ_η - угол между осью OZ и вектором OK_n. Угол φ_η представляет собой азимутальный угол между осью ОХ и проекцией вектора OK_n на плоскость OXY.

На фиг. 3 приведены оптические схемы наблюдения микрооптической системы. На фиг. 3(а) источник и наблюдатель располагаются с одной стороны от микрооптической системы. Визуальное изображение формируется на отражение. На фиг. 3(б) источник и наблюдатель располагаются с разных сторон нанооптического элемента. Визуальное изображение формируется на прохождение. Свет от источника падает на оптический элемент перпендикулярно. Формируемое дифракционным оптическим элементом изображение наблюдается в первом порядке дифракции, направление на который обозначено цифрой 4.

Для того чтобы получить высококачественное визуальное изображение с кинематическими эффектами, обычно используют несколько сотен кадров. На фиг. 4-6 приведены кадры, демонстрирующие разные варианты кинематического движения фрагментов изображения.

На фиг. 4 в качестве примера приведены пять кадров для демонстрации эффектов сдвига фрагментов изображения относительно центрального кадра. на центральном кадре сдвиги символов OK равны нулю. При наклоне оптического элемента вверх-вниз символы OK смещаются по горизонтали, и наоборот, при наклоне оптического элемента вправо-влево символы смещаются вверх-вниз.

На фиг. 5 приведены примеры кадров, демонстрирующих сдвиг и поворот фрагментов изображения относительно центрального кадра. При наклоне оптического элемента вверх-вниз символы OK смещаются по горизонтали, а при наклоне оптического элемента вправо-влево символы OK поворачиваются.

На фиг. 6 приведены примеры кадров, демонстрирующих сдвиг и масштабирование фрагментов изображения относительно центрального кадра. При наклоне оптического элемента вверх-вниз символы OK смещаются по горизонтали, а при наклоне оптического элемента вправо-влево символы увеличиваются и уменьшаются.

На фиг. 7 приведена схема разбиения оптического элемента на элементарные области Gj. Элементарные области обозначены цифрой 5. Центр каждой элементарной площадки Gy обозначим как (x_;, y_j).

На фиг. 8 приведена схема расположения лучей, исходящих из элементарной области Gj. Под углом наблюдения φ,,. θ,, наблюдатель видит кадр K_n. Обозначим луч 6, выходящий из элементарной площадки 5 в направлении угла φ^ С_п, за L_n. Точки пересечения лучей L_n с фокальной плоскостью z=f обозначим как 7. Каждый кадр по размеру совпадает с размером оптического элемента. Под каждым из углов φ_№ θ_Μнаблюдатель видит в области Gy точку соответствующего кадра K_n.

Фиг. 9 иллюстрирует, как определяется интенсивность луча L_n в направлении φ^ θ_Μ для каждого n, n=1, ..., N. Все изображения в кадрах K_n, n=1, ..., N, являются монохроматическими. Яркость точки (x_;, y_j) на кадре K_n измеряется в градациях серого. Интенсивность луча L_n соответствует яркости точки (x_;, y_j) на каждом кадре K_n, т.е. если глаз наблюдателя находится под углами φ_№ θ_Μ, то область Gy видна как точка, яркость которой соответствует яркости соответствующей точки (x_;, y_j) на кадре K_n. Размер элементарной области составляет не более 100 мкм, и глаз видит эту область как точку.

Таким образом, формируется диаграмма направленности рассеянного излучения из каждой элементарной области Gy под всеми углами φ_№ С_п, n=1, ..., N. Диаграмма направленности каждой элементарной области Gj представляет собой набор из N лучей, и каждый луч L_n имеет заданную интенсивность. Определив точки 7 пересечения лучей L_n с фокальной плоскостью z=f, задав в этих точках яркость, равную интенсивности лучей L_n, мы формируем функцию F(x, у) в уравнении (2). Функция F(x, у) представляет собой изображение, состоящее из N точек разной интенсивности, как показано на фиг. 8. Функция F(x, у) рассчитывается для каждой элементарной области Gj. Затем решается обратная задача (2)-(3) и определяется фазовая функция Ф^, у) для каждой элементарной области Gj. Расчет фазовой функции из уравнений (2) и (3) осуществляется для длины волны зеленого цвета λ=525 нм. Глубина микрорельефа hj(x, у) оптического элемента однозначно определяется заданием его фазовой функции Φι/x, у).

Таким образом, в заявке предложен способ расчета и изготовления микрооптических систем, формирующих изображения с кинематическими эффектами. Каждая элементарная область Gy участвует в формировании изображений сразу всех кадров K_n, n=1, ..., N, что принципиально отличает предложенный способ от классической задачи расчета киноформа (L.B. Lesem, P.M. Hirsch, J.A.Jr. Jordan, The kinoform: a new wavefront reconstruction device, IBM J. Res. Dev., 13 (1969), 105-155).

На фиг. 10 приведены фрагменты микрорельефа оптического элемента по п.1 формулы изобретения. На фиг. 10(а) приведен фрагмент многоградационного микрорельефа. На фиг. 10(б) приведен фрагмент бинарного микрорельефа. Фазовая функция киноформа рассчитывается с помощью итерационного алгоритма (L.B.Lesem, P.M. Hirsch, J. AJr. Jordan, The kinoform: a new wavefront reconstruction device, IBM J. Res. Dev., 13 (1969), 105-155). Характерная глубина микрорельефа для отражающего оптического элемента составляет 0,1-0,6 мкм.

На фиг. 11 приведена структура элементарной области Gy по п.2 формулы изобретения, где для

- 5 031709 формирования микрорельефа оптического элемента используются дифракционные решетки. Область Gij разбивается на N частей (по количеству кадров с изображениями), каждая часть заполняется дифракционной решеткой. Каждая решетка в элементарной области G;j формирует в первом порядке дифракции одну точку изображения в фокальной плоскости.

На фиг. 12 приведена оптическая схема для расчета диаграммы направленности элементарной области Gij, состоящей из дифракционных решеток. Параметры дифракционных решеток определяются таким образом, чтобы каждая решетка в первом порядке дифракции формировала луч, выходящий из области Gij под углами φ_η, θ_η и имеющий интенсивность, равную яркости точки (x_;, y_j) кадра K_n (фиг. 9). Эта обратная задача проще, чем обратная задача расчета микрорельефа микрооптической системы по п.1 формулы изобретения, поскольку каждая дифракционная решетка задается лишь небольшим количеством параметров, таких как период и направление штрихов дифракционной решетки. Существуют алгоритмы расчета параметров решеток, формирующих заданную диаграмму направленности. (Е. Popov, Gratings: Theory and Numeric Applications, Second Revisited Edition. Institut Fresnel, 2014).

В пп.1, 2 формулы изобретения для формирования визуальных изображений используются фазовые оптические элементы. В п.3 формулы изобретения используется амплитудный оптический элемент - бинарный амплитудный киноформ. Бинарный амплитудный киноформ состоит из непрозрачной для падающего излучения металлизированной области, состоящей из черных точек на фиг. 13, и прозрачной области, к которой относятся все белые точки фрагмента киноформа на фиг. 13. Металлизированная область амплитудного киноформа состоит из точек (x, y) элементарной области Gij, для которых выполнено условие 0<kOj(y)<K. Прозрачную область бинарного амплитудного киноформа можно получить с помощью технологии деметаллизации (Optical Document Security, Third Edition, Rudolf L. Van Renesse. Artech House, Boston, London, 2005).

Изображения, формируемые микрооптическими системами по пп.1-3 формулы изобретения, представляют собой двумерные функции f(x, y). В отличие от пп.1-3, в п.4 формулы изобретения рассматриваются микрооптические системы для формирования изображений, состоящих из параллельных полос, с кинематическими эффектами движения. В этом случае кадры описываются одномерными функциям f(y). На фиг. 14 приведены четыре кадра 2D изображений по п.4 формулы изобретения. В реальности для одномерного кинематического эффекта используется до нескольких десятков кадров. Небольшое количество кадров на фиг. 14 позволяет понять принцип синтеза микрооптических систем по п.4 формулы изобретения. Видно, что изображения на кадрах K₁, K₂, K₃, K₄ отличаются друг от друга сдвигом по оси Y.

На фиг. 15 приведена схема разбиения микрооптической системы по п.4 на элементарные области Gj. Центр элементарной площадки Gj расположен в точке (0, yj). Ширина элементарной площадки не превосходит 100 мкм, длина совпадает с размером оптического элемента по оси X.

На фиг. 16 приведена схема расположения лучей, исходящих из центра элементарной области G,. Поскольку изображения описываются функцией одной координаты, то для синтеза микрооптической системы по п.4 достаточно использовать лучи Ln, которые лежат в вертикальной плоскости, проходящей через ось OY. Луч L_n выходит из центра элементарной площадки под углом 0, Y Под этим же углом наблюдения (0, Y) наблюдатель видит кадр K_n. Обозначим луч 6, выходящий из элементарной площадки 5 в направлении угла 0, Y, за L_n. Здесь 7 - точки пересечения лучей L_n с фокальной плоскостью z=f. Каждый кадр по размеру совпадает с размером оптического элемента.

На фиг. 17 приведена схема определения интенсивности лучей Ln для элементарной области Gj по п.4 формулы изобретения. Луч L_n выходит из центра площадки G_j в направлении 0, Y для каждого n, n=1, ..., N. Под этим углом наблюдатель видит кадр K_n. Все изображения в кадрах K_n, n=1, ..., N, являются монохроматическими. Яркость точки (0, y_j) на кадре K_n измеряется в градациях серого. Интенсивность луча L_n соответствует яркости точки (0, y_j) на каждом кадре K_n, т.е. если глаз наблюдателя находится под углами 0, Y то область G_j видна как точка, яркость которой соответствует яркости соответствующей точки (0, yj) на кадре Kn.

Яркость луча L_n определяет яркость точки 7 на фиг. 16. Для расчета одномерной фазовой функции Φ,(ν) по п.4 формулы изобретения в каждой элементарной площадке G_j достаточно решить одномерное уравнение с заданной функцией F(y). Значение функции F(y) соответствует интенсивности луча L_n, приходящего в точку (0, у) в плоскости z=f.

На фиг. 18 приведены фрагменты бинарного и многоградационного киноформа по п.4 формулы изобретения. Видно, что микрорельеф оптических элементов зависит только от одной координаты.

Для формирования микрорельефа заявленных микрооптических систем используется технология электроннолучевой литографии. Характерная глубина микрорельефа не превосходит 0,6 мкм. Характерные периоды дифракционных киноформов и решеток составляют несколько микрон. Электроннолучевая литография с разрешением 0,1 мкм позволяет изготавливать микрорельеф с очень высокой точностью по высоте - порядка 20-30 нм, что вполне достаточно для изготовления микрооптических систем по пп.1-3 формулы изобретения.

Согласно п.5 формулы изобретения микрооптическая система по п.1 для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения представляет собой рельефный однослойный фазовый

- 6 031709 металлизированный или прозрачный дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе, состоящий из фрагментов многоградационных киноформов размером не более 100 мкм с глубиной микрорельефа ИДх. у)=1/2Ф_||(х. у), не превышающей 0,6 мкм в каждой элементарной области Gij, i=1, .... L, j=1, .... M.

Согласно п.6 формулы изобретения микрооптическая система по п.1 для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения представляет собой рельефный однослойный фазовый металлизированный или прозрачный дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе, состоящий из фрагментов бинарных киноформов, глубина рельефа которого hij(x, у) в каждой элементарной области Gj, i=1, ..., L, j=1, ..., M, принимает только два значения, 0 и h, причем h/x, y)=h, если выполнено условие 0<кФ_|(у)<л, где h - заданный параметр, не превышающий 0,6 мкм.

Согласно п.7 формулы изобретения микрооптическая система по п.2 для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения представляет собой рельефный однослойный фазовый металлизированный или прозрачный дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе, состоящий из фрагментов бинарных или многоградационных дифракционных решеток размером не более 100 мкм с глубиной микрорельефа не более 0,6 мкм и периодами в диапазоне от 0,5 мкм до 4 мкм.

Согласно п.8 формулы изобретения микрооптическая система по п.3 для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения представляет собой дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе, представляющий собой в каждой элементарной области Gij, i=1, ..., L, j=1, ..., M, амплитудный бинарный киноформ, состоящий из прозрачной и металлизированной части, причем точки (x, у), для которых выполнено соотношение (KkcIyCxy)·^ металлизированы. Здесь

Длина волны λ выбирается в центре диапазона видимого света и соответствует длине волны зеленого цвета λ=525 нм.

Согласно с п.9 формулы изобретения микрооптическая система по п.4 для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения представляет собой рельефный однослойный фазовый металлизированный или прозрачный дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе, состоящий из фрагментов многоградационных киноформов размером не более 100 мкм с глубиной микрорельефа h(x, у)=1/2Ф_|(у), не превышающей 0,6 мкм в каждой элементарной области G_j, j=1, ..., M.

Согласно п.10 формулы изобретения микрооптическая система по п.4 для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения представляет собой рельефный однослойный фазовый металлизированный или прозрачный дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе, состоящий из фрагментов бинарных киноформов, глубина рельефа которого И/х, у) в каждой элементарной области G_j, j=1, ..., M, принимает только два значения, 0 и h, причем h_j(x, y)=h, если выполнено условие 0^Φ^)<π, где h - заданный параметр, не превышающий 0,6 мкм.

Заявленная микрооптическая система изготавливается либо как наклейка, либо с отделяемой основой, как фольга горячего тиснения (Optical Document Security, Third Edition, Rudolf L. Van Renesse. Artech House, Boston, London, 2005). И в том, и в другом случае может бьггь использовано стандартное голографическое оборудование для массового тиражирования голограмм.

Заявляемая микрооптическая система для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения имеет следующие отличия от прототипа.

1. В известной микрооптической системе (прототипе) используется двухслойный оптический элемент. Один из слоев представляет собой массив преломляющих микролинз, а второй слой, расположенный под массивом микролинз, представляет собой микроизображение. В отличие от прототипа заявляемая микрооптическая система является плоским рельефным оптическим элементом, глубина микрорельефа которого не превосходит 1 мкм.

2. Заявленная микрооптическая система может быть изготовлена с помощью электронно-лучевой технологии. Эта технология не является распространенной, в мире существует всего несколько компаний, которым доступна эта технология. Все это позволяет сузить круг технологий, с помощью которых можно изготовить заявленные микрооптические системы, что обеспечивает их надежную защиту от подделки.

3. Электронно-лучевая литография позволяет поместить в микрооптические системы, описанные в заявке на изобретение, различные защитные признаки для инструментального контроля, такие как микронадписи размером порядка 5 мкм, микроизображения и т. п. Это дополнительно увеличивает защищенность микрооптических систем от подделки.

4. Заявленные микрооптические системы формируют различные кинематические эффекты, такие, например, как сдвиг, поворот и масштабирование фрагментов изображения и т.п., как при наклонах

- 7 031709 вправо-влево, так и при наклонах вверх-вниз. Кинематические эффекты легко контролируются визуально.

5. Технология массового тиражирования заявленных микрооптических систем доступна и обеспечивает низкую цену микрооптических систем при массовом тиражировании.

Нижеприведенный пример конкретного выполнения изобретения подтверждает возможность осуществления изобретения, не ограничивая его объем.

В качестве примера была рассчитана и изготовлена микрооптическая система для формирования кинематического эффекта движения (сдвиг) фрагментов изображения OK (фиг. 4). Микрооптическая система представляет собой плоский фазовый оптический элемент размером 20 ммх20 мм. Для синтеза оригинала плоского оптического элемента была использована электронно-лучевая технология.

В качестве образцов были изготовлены микрооптические системы на базе плоских фазовых оптических элементов - бинарных киноформов. Плоский оптический элемент размером 20 ммх20 мм разбивался на элементарные области Gij, i=1, ..., L, j=1, ..., M, размером 50 мкмх50 мкм, как это сделано на фиг. 7. Общее число элементарных областей составило 160000. Количество кадров N составляло 400 (20 кадров по горизонтали х 20 кадров по вертикали). Расчет микрорельефа плоского оптического элемента производился при заданной длине волны λ=525 нм для каждой элементарной области размером 50 мкмх50 мкм. Для расчета фазовой функции в каждой элементарной области использовалась сетка 500х500, на которой решалась обратная задача (2)-(3). Для расчета фазовой функции Φ,/x. y), для каждой элементарной области Gij, i=1, ..., L, j=1, ..., M, достаточно использовать обычный персональный компьютер.

Для изготовления микрорельефа микрооитической системы использовался электронный генератор с разрешением 0,1 мкм, что соответствует 254000 dpi. Для формирования изображения использовался позитивный электронный резист. Оригинал дифракционного оптического элемента был изготовлен с помощью стандартной процедуры гальванопластики. Изготовленный оригинал был мультиплицирован. С помощью мультиплицированных матриц были изготовлены микрооптические системы в виде наклеек, демонстрирующие эффект движения фрагментов изображения при наклоне оптического элемента. Визуальные эффекты кинематического движения символов OK легко контролируются визуально как при наклонах вверх-вниз, так и при наклонах вправо-влево. Расчет микрорельефа проводился при длине волны λ=525 нм, что соответствует зеленому свету, однако и при освещении белым светом качество формируемых изображений остается хорошим. Проведенное тестирование изготовленного образца показало высокую эффективность предложенных в заявке технических решений.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ синтеза микрооптических систем для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, отличающийся тем, что микрооптическая система представляет собой однослойный отражающий металлизированный или прозрачный дифракционный фазовый оптический элемент, для синтеза которого задают черно-белые кадры K_n, n=1, ..., N, и углы наблюдения (φ_η, θ_η), под которыми кадры K_n видны наблюдателю, дифракционный оптический элемент разбивают на элементарные прямоугольные области Gij, i=1, ..., L, j=1, ..., M, размером не более 100 мкм с центрами в точках (x_i, y_j), в каждой элементарной области Gij рассчитывают фазовую функцию киноформа ФДх, у) и изготавливают киноформ, формирующий при освещении оптического элемента белым светом диаграмму направленности, представляющую собой N лучей, исходящих из элементарной площадки Gj под углами (φ_η, θ_η), η=1, ..., N, причем интенсивность луча под углом (φ_η, θ_η) равна яркости точки с координатами (x_i, y_j) η-го кадра, при этом при освещении оптического элемента белым светом наблюдатель видит под разными углами наблюдения (φ_η, θ_η) разные кадры K_n, η=1, ..., N.
2. Способ синтеза микрооптических систем для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, отличающийся тем, что микрооптическая система представляет собой однослойный отражающий металлизированный или прозрачный дифракционный фазовый оптический элемент, для синтеза которого задают черно-белые кадры K_n, η=1, ..., N, и углы наблюдения (φ_η, θ_η), под которыми кадры Kn видны наблюдателю, дифракционный оптический элемент разбивают на элементарные прямоугольные области Gij, i=1, ..., L, j=1, ..., M, размером не более 100 мкм с центрами в точках (x_i, y_j), каждую из областей разбивают на N частей, в которые записывают дифракционные решетки разного периода и разной ориентации, так что при освещении оптического элемента белым светом диаграмма направленности элементарной области Gij представляет собой N лучей, исходящих из элементарной площадки Gij под углами (φ_η, θ_η), η=1, ..., N, причем интенсивность луча под углом (φ_η, θ_η) равна яркости точки с координатами (x_i, y_j) η-го кадра, при этом при освещении оптического элемента белым светом наблюдатель видит под разными углами наблюдения (φ_η, θ_η) разные кадры K_n, η=1, ..., N.
3. Способ синтеза микрооптических систем для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, отличающийся тем, что микрооптическая система представляет собой однослойный дифракционный амплитудный оптический элемент, для синтеза которого задают черно-белые кадры K_n, n=1, ..., N, и углы наблюдения (φ_η, θ_η), под которыми кадры K_n видны наблюдателю, дифракционный

- 8 031709 оптический элемент разбивают на элементарные прямоугольные области Gj, i=1, ..., L, j=1, ..., M, размером не более 100 мкм с центрами в точках (x_i, y_j), в каждой элементарной области Gij рассчитывают фазовую функцию киноформа ФДх, у) и изготавливают амплитудный бинарный киноформ, формирующий при освещении оптического элемента белым светом на прохождение и отражение диаграмму направленности, представляющую собой N лучей, исходящих из элементарной площадки Gij под углами (φ_η, θ_η), η=1, ..., N, причем интенсивность луча под углом (φ_η, θ_η) равна яркости точки с координатами (x_i, y_j) η-го кадра, при этом при освещении оптического элемента белым светом наблюдатель видит под разными углами наблюдения (φ_η, θ_η) разные кадры Κ_η, η=1, ..., N.
4. Способ синтеза микрооптических систем для формирования 2D изображений, состоящих из параллельных полос, с кинематическими эффектами движения, отличающийся тем, что микрооптическая система представляет собой однослойный отражающий металлизированный или прозрачный дифракционный фазовый оптический элемент, для синтеза которого задают черно-белые кадры Κ_η, η=1, ..., N, и углы наблюдения (0, θ_η), под которыми кадры Κ_η видны наблюдателю, дифракционный оптический элемент, расположенный в области -0,5L<x<0,5L, а<у<Ь, где a, b, L - заданные параметры, разбивают на элементарные прямоугольные области G,, j=1, ..., M, шириной не более 100 мкм и длиной L с центрами в точках (0, у,), в каждой элементарной области G, рассчитывают фазовую функцию киноформа Ф,(у) и изготавливают киноформ, формирующий при освещении оптического элемента белым светом диаграмму направленности, представляющую собой N лучей, исходящих из элементарной площадки Gj под углами (0, θ_η), η=1, ..., N, причем интенсивность луча под углом (0, θ_η) равна яркости точки с координатами (0, у,) η-го кадра, при этом при освещении оптического элемента белым светом наблюдатель видит под разными углами наблюдения (0, θ_η) разные кадры Κ_η, η=1, ..., N.
5. Микрооптическая система, сформированная способом по п.1, для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, представляющая собой рельефный однослойный фазовый металлизированный или прозрачный дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе, состоящий из фрагментов многоградационных киноформов размером не более 100 мкм с глубиной микрорельефа Ιι,/x. у)=1/2ФДх, у), в каждой элементарной области G,, i=1, ..., L, j=1, ..., M.
6. Микрооптическая система, сформированная способом по п.1, для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, представляющая собой рельефный однослойный фазовый металлизированный или прозрачный дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе, состоящий из фрагментов бинарных киноформов, глубина рельефа которого Н,,(х, у) в каждой элементарной области Gij, i=1, ..., L, j=1, ..., M, принимает только два значения, 0 и h, причем hjj(x, y)=h, если выполнено условие 0<кФ_||(х, у)<л, где h - заданный параметр, 0<h<0,6 мкм, k - волновое число.
7. Микрооптическая система, сформированная способом по п.2, для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, представляющая собой рельефный однослойный фазовый металлизированный или прозрачный дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе, состоящий из фрагментов бинарных или многоградационных дифракционных решеток размером не более 100 мкм с глубиной микрорельефа не более 0,6 мкм и диапазоном периодов от 0,5 до 4 мкм.
8. Микрооптическая система, сформированная способом по п.3, для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, представляющая собой дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе, представляющий собой в каждой элементарной области Gij, i=1, ..., L, j=1, ..., M, амплитудный бинарный киноформ, состоящий из прозрачной и металлизированной части, причем точки (х, у), для которых выполнено соотношение 0<кФц(х, у)<л, металлизированы, где k - волновое число.
9. Микрооптическая система, сформированная способом по п.4, для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, представляющая собой рельефный однослойный фазовый металлизированный или прозрачный дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе, состоящий из фрагментов многоградационных киноформов размером не более 100 мкм с глубиной микрорельефа hj(x, у)=1/2Ф|(у), в каждой элементарной области Gj, j=1, ..., M, где h - заданный параметр, 0<h<0,6 мкм, k - волновое число.
10. Микрооптическая система, сформированная способом по п.4, для формирования 2D изображений с кинематическими эффектами движения, представляющая собой рельефный однослойный фазовый металлизированный или прозрачный дифракционный оптический элемент на отделяемой или неотделяемой полимерной основе, состоящий из фрагментов бинарных киноформов, глубина рельефа которого h_j(x, у) в каждой элементарной области G_j, j=1, ..., M, принимает только два значения, 0 и h, причем h^x, у)=Е если выполнено условие 0<кФц(х, у)<л, где h - заданный параметр, 0<h<0,6 мкм, к - волновое число.

- 9 031709