ES2947747T3

ES2947747T3 - Un dispositivo óptico que proporciona efectos ópticos similares a parpadeos

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Publication number: ES2947747T3
Application number: ES18732588T
Authority: ES
Inventors: Benjamin Bleiman; Samuel Cape; Paul Cote; Jonathan Gosnell; Gregory Jordan; Scott PALM
Original assignee: Crane and Co Inc
Current assignee: Crane and Co Inc
Priority date: 2017-06-05
Filing date: 2018-05-30
Publication date: 2023-08-17
Anticipated expiration: 2038-05-30
Also published as: CN111247004A; JP2020522750A; WO2018226484A1; EP3634773A1; KR102519590B1; ES3028433T3; JP7171621B2; EP4706976A1; KR20200013235A; MX2019014513A; RU2769163C2; RU2019138510A; AU2018280023B2; WO2018226484A8; RU2019138510A3; EP3792074B1; AU2018280023A1; BR112019025445A2; EP3634773B1; EP3792074A1

Abstract

Se proporciona un dispositivo de seguridad óptica adecuado para asegurar o autenticar artículos de fabricación de alta seguridad o de alto valor cuando se fija a los mismos. El dispositivo de seguridad inventivo produce efectos ópticamente variables cuando se ve desde diferentes puntos de vista y está compuesto por una capa microestructurada que tiene elementos de icono de imagen que tienen al menos un material pigmentado. partes de los elementos del icono de la imagen son observables a través de al menos partes de la disposición de los elementos de enfoque, proporcionando así al menos una imagen sintética que demuestra un efecto de transición de color a medida que se cambian los puntos de vista desde los que se ve el dispositivo óptico de seguridad, en una realización particular, el dispositivo de seguridad óptica comprende (i) una disposición de elementos de icono de imagen que tienen un primer patrón de material de contraste y un segundo patrón de material de contraste; (ii) una disposición fija de elementos de enfoque dispuestos en relación con la disposición de elementos de icono de imagen de manera que los elementos de icono de imagen proyecten una imagen sintética cuando se ven a través de los elementos de enfoque, y que tienen un primer patrón orgánico fijo (como se define en este documento) que es no coincide con al menos uno de los patrones del primer y segundo material de contraste; donde la imagen sintética es una proyección tanto del primer como del segundo material de contraste cuando se ve desde al menos un ángulo. y tener un primer patrón orgánico fijo (como se define en este documento) que no coincide con al menos uno de los patrones del primer y segundo materiales de contraste; donde la imagen sintética es una proyección tanto del primer como del segundo material de contraste cuando se ve desde al menos un ángulo. y tener un primer patrón orgánico fijo (como se define en este documento) que no coincide con al menos uno de los patrones del primer y segundo materiales de contraste; donde la imagen sintética es una proyección tanto del primer como del segundo material de contraste cuando se ve desde al menos un ángulo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Un dispositivo óptico que proporciona efectos ópticos similares a parpadeos

Campo técnico

La presente invención se refiere en general a un dispositivo de seguridad adecuado para asegurar o autenticar artículos de fabricación de alta seguridad o de alto valor cuando se fijan a los mismos. El presente dispositivo de seguridad produce efectos ópticamente variables cuando se observa desde distintos puntos de vista, lo que hace de esta manera que ciertas técnicas conocidas de falsificación, tales como la fotocopia, sean ineficaces. Más particularmente, la presente invención se refiere a un dispositivo óptico de seguridad que comprende una disposición de microimágenes —formada por disposiciones de elementos de icono de imagen— que tienen al menos un material pigmentado. La disposición de elementos de icono de imagen está dispuesta en relación con una disposición de los elementos de enfoque, de modo que al menos porciones de la disposición de elementos de icono de imagen se pueden observar a través de al menos porciones de la disposición de los elementos de enfoque, proporcionando de esta manera al menos una imagen sintética que demuestra una efecto de transición de color a medida que cambian los puntos de vista desde los que se ve el dispositivo óptico de seguridad.

Para proporcionar algunos ejemplos, el documento WO 2011/107791 A1 desvela un dispositivo de aumento muaré que comprende un sustrato transparente que lleva: i) una matriz regular de elementos de microenfoque en una primera superficie, definiendo los elementos de enfoque un plano focal; ii) una matriz correspondiente de celdas unitarias de elementos de microimagen ubicadas en un plano sustancialmente coincidente con el plano focal de los elementos de enfoque, comprendiendo cada celda unitaria al menos dos componentes de microimagen. Los pasos de los elementos de microenfoque y la matriz de celdas unitarias de elementos de microimagen y sus ubicaciones relativas son tales que la matriz de elementos de microenfoque coopera con la matriz de celdas unitarias de elementos de microimagen para generar versiones ampliadas de los componentes de microimagen debido al efecto muaré, en donde los primeros componentes de microimagen de las celdas unitarias tienen una densidad de color diferente a la densidad de color del otro segundo componente de microimagen, y en donde se proporciona una capa de color adicional sobre o que se extiende sobre la matriz de celdas unitarias de elementos de microimagen de manera que cuando se ve el dispositivo, al menos los segundos componentes de la microimagen aparecen en un color que depende al menos parcialmente de la capa de color adicional y que es diferente del color de los primeros componentes de microimagen.

Además, el documento WO 2016/149760 A1 describe un dispositivo de aumento muaré para autenticar artículos de seguridad, comprendiendo el dispositivo de aumento muaré: una matriz de elementos de microenfoque; y una matriz de microimágenes; en donde la matriz de elementos de microenfoque y la matriz de microimágenes son correspondientemente aperiódicas, de modo que los elementos de microenfoque generan aumentos muaré de la microimagen cuando se ve el dispositivo en ángulos de visión predeterminados. Un dispositivo como este aumenta la complejidad y la dificultad de la tarea que enfrentan los posibles falsificadores. El uso de una matriz de elementos de microenfoque aperiódicos y una matriz de microimágenes no es evidente inmediatamente, ya que los aumentos de muaré observados por el observador parecen los mismos que los de un dispositivo normal con matrices periódicas. De esta manera, el aspecto aperiódico del diseño permanece cubierto hasta que el dispositivo muaré se analiza más de cerca y deliberadamente.

Aún adicionalmente, el documento WO 2015/148878 A2 desvela un dispositivo óptico que produce efectos ópticos similares a parpadeos. El dispositivo emplea iconos de imagen curados direccionalmente. Específicamente, el dispositivo óptico se compone de al menos una disposición de iconos de imagen formados por uno o más materiales pigmentados curados, y al menos una disposición de elementos de enfoque integrados opcionalmente posicionados para formar una o más imágenes sintéticas de al menos una porción de la disposición o disposiciones de iconos de imagen. Algunos o todos los materiales pigmentados se curan usando luz colimada dirigida a través de los elementos de enfoque hacia la disposición o disposiciones de los iconos de imagen en uno o más ángulos con respecto a una superficie del dispositivo óptico para formar iconos de imagen curados direccionalmente. La imagen o imágenes sintéticas de los iconos de imagen curados direccionalmente se pueden ver en el ángulo o ángulos de curado y, por lo tanto, aparecen y desaparecen visualmente, o se encienden y apagan, a medida que el ángulo de visión del dispositivo se mueve a través del ángulo o ángulos de curado.

Como ejemplo adicional, el documento DE 10 2011 115125 A1 ejemplifica un método que implica proporcionar un material portador con una superficie principal y con otra superficie principal. La primera superficie principal tiene una rejilla de elemento de enfoque y la segunda superficie principal tiene una microestructura impuesta con microproyecciones y micro-rebajes. Los segmentos del elemento micromotor forman un color aplicando una composición resistente del color sobre una porción de la microestructura. Se incluye un ejemplo de un dispositivo de visualización microóptico para visualizar un motivo multicolor para un objeto.

Además, el documento US 7738 175 B2 desvela un sistema microóptico sintético y un dispositivo de seguridad que incluye una imagen en el plano formada por una matriz o patrón de iconos de imagen y una matriz de elementos de enfoque, produciendo el sistema al menos dos imágenes sintéticas diferentes en las que una imagen sintética opera para modular o controlar el grado de aparición de otra imagen sintética. En una forma ilustrativa, la matriz de iconos de imagen forma una imagen sintética en el plano, mientras que la interacción de la matriz de elementos de enfoque con la matriz de iconos de imagen forma una imagen ampliada sintéticamente separada que sirve para controlar el campo de visión de la imagen en el plano y, por lo tanto, sirve para modular o controlar la extensión de la apariencia de la imagen en el plano. La apariencia de la imagen en el plano, por lo tanto, aparece y desaparece visualmente, o se enciende y apaga, dependiendo del ángulo de visión del sistema.

Antecedentes

Los dispositivos ópticos de seguridad generalmente incluyen al menos dos componentes: una disposición de elementos de icono de imagen y una disposición de elementos de enfoque. Estos componentes están dispuestos con relación entre sí de manera que cooperan para producir una imagen sintética cuando la disposición de elementos de icono de imagen o porciones de los mismos se ven a través de la disposición de los elementos de enfoque o porciones de los mismos. Como se usa en el presente documento, se entenderá que todas las referencias a disposiciones de elementos de icono de imagen o elementos de enfoque incluyen referencias a todos los elementos de la disposición o porciones de la misma, a menos que se especifique lo contrario. Tales dispositivos pueden incluir un espaciador óptico dispuesto entre la disposición de elementos de icono de imagen y la disposición de los elementos de enfoque.

Dichos dispositivos ópticos de seguridad disfrutan de una alta eficiencia como tecnologías antifalsificación debido en gran parte a su diversidad de efectos visuales, la complejidad de la construcción de tales dispositivos, el coste del equipo, las herramientas y los procesos empleados en su fabricación y los efectos visuales dinámicos que producen. Por ejemplo, los dispositivos ópticos de seguridad tales como los descritos anteriormente a menudo adoptan un enfoque de microestructura para su fabricación, donde la disposición de elementos de icono de imagen se produce formando elementos de icono microestructurados en un material de polímero líquido curado por radiación. Estos elementos icónicos a menudo adoptan la forma de huecos o rebajes microscópicos formados en un material polimérico. En correspondencia, la disposición de los elementos de enfoque se produce formando lentes microscópicas (en lo sucesivo "lentes" o "microlentes") en un polímero curado por radiación. Esto implica a menudo que la disposición de elementos de icono de imagen y la disposición de elementos de enfoque estén dispuestas en lados opuestos de un espaciador óptico. A continuación, los huecos se llenan y/o revisten con un material de contraste que proporciona contraste de color, reflectante, refractivo, difractivo o texturizado (es decir, materiales pigmentados o metálicos y/o reflectantes) para los huecos, o porciones de los mismos, en comparación con las regiones circundantes o vecinas en la disposición de elementos de icono de imagen.

Se proporcionan ejemplos de dispositivos ópticos de seguridad formados a partir de un enfoque microestructurado en las patentes de Estados Unidos n.° 7.333.268 y 7.468.842. Si bien estas patentes describen un enfoque microestructurado para formar los elementos del icono, donde los elementos del icono están rellenos y/o revestidos, el material de relleno/revestimiento se cura o solidifica de otra manera mediante el curado no direccional de los elementos de icono rellenos/revestidos. El medio de curado en estas referencias se aplica directamente (es decir, no a través de un espaciador óptico, disposición de elementos de enfoque u otros componentes estructurales del dispositivo óptico de seguridad) a la disposición de elementos de icono de imagen o se aplica sin el uso de ninguna luz enfocada direccionalmente, tal como la luz colimada. Tales estructuras permiten que se formen grandes bloques de color. Sin embargo, aunque las imágenes sintéticas de tales dispositivos se pueden ver en una amplia gama de ángulos, los cambios de color son más difíciles de lograr y controlar.

Para facilitar la cooperación de la disposición de los elementos de enfoque con la disposición de elementos de icono, estos componentes se alinean con precisión de manera que la visualización de la disposición de elementos de icono de imagen a través de la disposición de los elementos de enfoque producirá una imagen sintética. Tales requisitos para la alineación precisa de la disposición del elemento de icono de imagen y la disposición de elementos de enfoque con relación entre sí y a través de cualquier espaciador óptico que pueda estar presente, se añade a la complejidad del proceso de fabricación, pero limita la diversidad de efectos dinámicos que pueden producirse. Por ejemplo, tales estrictas limitaciones de alineación a menudo impiden el uso de múltiples materiales de contraste, de modo que una disposición de elementos de icono microestructurados puede producir imágenes sintéticas que varían en color.

Se han realizado intentos para mejorar la eficiencia de estos dispositivos ópticos de seguridad; particularmente, en lo que se refiere al uso de elementos de icono de imagen microestructurados para generar imágenes que cambian de color. Por ejemplo, la solicitud de Patente Internacional n.° PCT/US2015/022907 proporciona lo que se describe en la misma como efectos ópticos similares a parpadeos. En este punto, los elementos de icono de imagen microestructurados se forman formando huecos en el material polimérico, aplicando un material de contraste a los huecos y, a continuación, curando direccionalmente estos elementos de icono de imagen; más específicamente, curando los materiales de contraste que son parte de los elementos de icono de imagen. Para curar estos elementos de icono de imagen, la luz colimada se dirige a través de una disposición de elementos de enfoque hacia la disposición de elementos de icono de manera que la luz colimada incide sobre el material de contraste produciendo de esta manera un patrón de material de contraste curado. Este patrón está determinado por el patrón de disposición de los elementos de enfoque y el ángulo de curado (por ejemplo, el ángulo en el que la luz colimada impacta en las lentes). En este punto, la disposición de los elementos de enfoque está dispuesta en relación con la disposición de elementos de icono de imagen, de modo que cuando la luz colimada pasa a través de los elementos de enfoque individuales en un ángulo deseado, se genera un patrón de material de contraste curado en la disposición de elementos de icono de imagen. Este patrón de material de contraste curado se correlaciona con el patrón de disposición de los elementos de enfoque en la disposición de los elementos de enfoque, de modo que la imagen sintética producida por el patrón de material de contraste curado es observable solo cuando se ve, en el ángulo de curado, a través de los elementos de enfoque. También se puede generar otro patrón de material de contraste curado lavando el material de contraste no curado para dejar un área no curada en los huecos, que, a continuación, se rellenan con otro material de contraste (es decir, color diferente, material diferente o textura diferente). A continuación, este otro material de contraste se puede curar direccionalmente dirigiendo la luz colimada, en un segundo y diferente ángulo de curado, a través de la misma disposición de los elementos de enfoque, creando de esta manera otro patrón de material de contraste curado que se correlaciona con el patrón de disposición de los elementos de enfoque. De nuevo, la imagen sintética producida por el otro patrón de material de contraste curado es observable únicamente cuando la disposición de elementos de icono se ve a través de los elementos de enfoque en el segundo ángulo de curado. Si bien esto permite la alineación de la disposición de los elementos de enfoque con la disposición de elementos de icono de imagen de curado y permite que el color de las imágenes sintéticas cambie a medida que cambia el punto de vista, quedan algunas deficiencias significativas.

Por ejemplo, un dispositivo óptico de seguridad está limitado porque la imagen sintética generada solo puede observarse en los ángulos de curado particulares. En consecuencia, la transición (por ejemplo, cambio de color) de un material de contraste a otro no es una transición suave, ya que un observador notará el efecto de "salto", por ejemplo, cuando una imagen sintética cambia de un color a otro. Este efecto de salto deja el dispositivo de seguridad susceptible a los falsificadores. Además, esta limitación de un solo color hace que dichos dispositivos sean más susceptibles a los falsificadores.

Sumario

Hasta ahora, seguía existiendo la necesidad de un dispositivo óptico de seguridad con características de seguridad y efectos ópticos mejorados. En particular, seguía existiendo la necesidad de un dispositivo óptico de seguridad que proporcionara una imagen sintética que tuviera una transición suave de un color a otro. La invención se define por las reivindicaciones adjuntas.

En un primer aspecto, la presente invención es un método como se define en la reivindicación 1. La expresión "patrón orgánico" (“org-pattern”), como se usa en el presente documento, se refiere a la inclinación particular, el paso de la lente, el tamaño de la lente, la forma de la lente, el cambio de fase de la lente, el material de la lente, la opacidad de la lente, el enmascaramiento de la lente o cualquier combinación de los mismos de la disposición de elementos de enfoque de sacrificio o fija.

En un segundo aspecto, la presente divulgación se refiere a un dispositivo óptico de seguridad que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones. En un ejemplo particular, el dispositivo óptico de seguridad comprende (i) una disposición de elementos de icono de imagen que tienen un primer patrón de material de contraste y un segundo patrón de material de contraste; (ii) una disposición fija de elementos de enfoque dispuestos en relación con la disposición de elementos de icono de imagen de manera que los elementos de icono de imagen proyectan una imagen sintética cuando se ven a través de los elementos de enfoque, y que tienen un primer patrón orgánico fijo que no coincide con el al menos uno de los patrones del primer y segundo materiales de contraste; en donde la imagen sintética es una proyección tanto del primer como del segundo material de contraste cuando se ve desde al menos un ángulo. En un ejemplo adicional, la imagen sintética produce un efecto de transición de color que corresponde a un cambio en el ángulo de visión. Dentro del alcance de la presente divulgación también se contemplan diversos otros ejemplos, que incluyen, sin limitarse a estos, los descritos en cualquier otra parte del presente documento.

Aspectos adicionales de la divulgación incluyen materiales laminares, documentos, prendas de vestir y diversos otros artículos de fabricación que tienen un dispositivo óptico de seguridad, como se describe en el presente documento, que se incorpora con los mismos.

La invención se describirá ahora adicionalmente en el presente documento de modo que una persona con conocimientos ordinarios en la técnica (PHOSITA) pueda fabricar y usar la invención sin tener que recurrir a una experimentación indebida.

Breve descripción de los dibujos

Las características particulares de la invención desvelada se ilustran con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

La Figura 1 es una vista lateral plana superior de una disposición de sacrificio de elementos de enfoque (disposición de lentes esféricas o asféricas) mostrada rotada en un ligero ángulo (a) de 1 grado o menos desde una disposición final o permanente de elementos de enfoque (disposición de lentes esféricas o asféricas);

La Figura 2 es una vista lateral plana superior de una disposición de sacrificio de elementos de enfoque (disposición de lentes cilíndricas) mostrada rotada en un ligero ángulo (a) de 1 grado o menos desde una disposición final o permanente de elementos de enfoque (disposición de lentes cilíndricas);

Las Figuras 3-9 representan un método para formar la disposición de elementos de icono de imagen o de capa microestructurada de una realización ilustrativa del dispositivo óptico intermedio de la presente invención;

La Figura 3 es una vista lateral en sección transversal del dispositivo óptico de seguridad con una disposición de sacrificio de elementos de enfoque, una primera película y una disposición de elementos de icono de imagen antes de que se haya añadido una disposición fija de elementos de enfoque y antes de que se haya añadido cualquier material pigmentado a los elementos de icono de imagen;

La Figura 4 es el dispositivo óptico de seguridad mostrado en la Figura 3, donde se muestran los huecos en la disposición de iconos de imagen llenos con un primer material pigmentado y se muestra la luz incidente en forma de rayos paralelos incidiendo en la disposición de sacrificio de elementos de enfoque en un ángulo de curado que es normal a su superficie de base;

La Figura 5 es el dispositivo óptico de seguridad mostrado en la Figura 4, donde el primer material pigmentado no curado se ha eliminado de los elementos de icono de imagen dejando únicamente la porción curada del primer material pigmentado y las áreas vacías (es decir, huecos recreados) atrás;

La Figura 6 es el dispositivo óptico de seguridad mostrado en la Figura 5, donde se muestran los huecos recreados rellenos con un segundo material pigmentado, y se muestra la luz colimada incidiendo en la disposición de elemento de enfoque en un ángulo de curado diferente;

La Figura 7 es el dispositivo óptico mostrado en la Figura 6, donde el segundo material pigmentado no curado se ha retirado de la capa de icono de imagen dejando atrás el primer patrón curado y el segundo patrón curado de materiales de contraste y áreas vacías;

La Figura 8 es el dispositivo óptico de seguridad mostrado en la Figura 7, donde se muestran los huecos recreados rellenos con un tercer material pigmentado, y se muestra la luz no colimada (dispersada) incidiendo en la disposición de elemento de enfoque;

La Figura 9 es una vista lateral en sección transversal de la realización ilustrativa del dispositivo óptico de seguridad de la presente invención antes de que se haya añadido una disposición de elementos de enfoque fijos o permanentes, preparándose el dispositivo de acuerdo con el método representado en las Figuras 3-8. El dispositivo tiene tres materiales de contraste diferentes, dos de los cuales fueron curados direccionalmente;

La Figura 10A es el dispositivo óptico de seguridad intermedio mostrado en la Figura 9, con la disposición de elementos de icono de imagen parcialmente separados de la primera película para transferirlos a una segunda película con una disposición fija de elementos de enfoque en una superficie de la misma;

La Figura 10B es una vista lateral en sección transversal de la segunda película con una disposición fija de elementos de enfoque en una superficie de la misma, que muestra la capa de icono de imagen que se transfiere a una superficie opuesta de la misma;

La Figura 11A es el dispositivo óptico de seguridad intermedio mostrado en la Figura 9 , aplicándose polímero líquido a una superficie exterior de los elementos de enfoque de la disposición de sacrificio;

La Figura 11B es el dispositivo óptico intermedio mostrado en la Figura 11A después de que se haya aplicado el polímero líquido y antes de que se use un molde para formar la disposición fija de elementos de enfoque en el desajuste deseado con respecto al patrón o patrones de curado de los elementos de icono de imagen;

La Figura 11C es el dispositivo óptico de seguridad mostrado en la Figura 11B después de que se haya formado la disposición de elemento de enfoque fijo o permanente, convirtiendo la disposición de elemento de enfoque de sacrificio en parte de la primera película o espaciador óptico;

La Figura 12 es el dispositivo óptico de seguridad mostrado en las Figuras 10B, 11C, que muestra un observador viendo el dispositivo desde un primer ángulo de curado;

La Figura 13 es el dispositivo óptico de seguridad mostrado en las Figuras 10B, 11C, que muestra un observador viendo el dispositivo desde un segundo ángulo de curado; y

La Figura 14 es el dispositivo óptico de seguridad mostrado en las Figuras 10B, 11C, que muestra un observador viendo el dispositivo desde un tercer ángulo de curado.

La Figura 15 es un dispositivo óptico de seguridad que demuestra el patrón fijo de los elementos de icono de imagen visibles a través de la disposición fija de elementos de enfoque cuando se ven desde dos puntos de vista diferentes.

La Figura 16 es un dispositivo óptico de seguridad intermedio que demuestra el patrón variable de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque.

La Figura 17 es un dispositivo óptico de seguridad intermedio que demuestra la disposición de sacrificio con enfoque más amplio de los elementos de enfoque.

La Figura 18 es un dispositivo óptico de seguridad intermedio que demuestra los ángulos de curado variables.

La Figura 19A es un dispositivo óptico de seguridad intermedio en el que la disposición de sacrificio de elementos de enfoque tiene un período que es el doble del período de la disposición fija de elementos de enfoque, que se muestra en la Figura 19B demostrando la disposición doble de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y la disposición fija de elementos de enfoque.

La Figura 20A es un dispositivo óptico de seguridad mostrado antes de la separación de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y la Figura 20B es el mismo dispositivo óptico de seguridad que demuestra la separación de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque.

Descripción detallada

Los términos "revestir", "revestido" o "revestimiento", como se usan en el presente documento, se refieren a la aplicación de un material de contraste a la superficie rebajada de un hueco o rebaje que tiene una profundidad total tal que el material ocupa menos del 50 % de la profundidad total del hueco. El revestimiento es una capa delgada que puede aplicarse a huecos y/o postes y puede aplicarse sobre toda la superficie rebajada o sobre todos los postes. Como alternativa, también se contempla que las realizaciones donde se aplica el revestimiento en un patrón también están dentro del alcance de la presente invención.

La expresión "ángulo de cura" o "ángulo de curado", como se usa en el presente documento, se refiere al ángulo, en relación con el normal, en el que la fuente de curado del material de contraste incide sobre la disposición de los elementos de enfoque antes de viajar hacia la disposición de elementos de icono de imagen para curar al menos porciones de la disposición de elementos de icono de imagen.

La expresión "patrón curado", como se usa en el presente documento, se refiere a un patrón de material de contraste curado que se forma como resultado del curado de porciones de material de contraste de la disposición de elementos de icono de imagen. Estas porciones curadas del material de contraste se distribuyen en/sobre la capa microestructurada como parte de la disposición de elementos de icono de imagen.

La expresión "curado direccional" o "curado de manera direccional", como se usa en el presente documento, se refiere al proceso de curar porciones de una disposición de elementos de icono de imagen en un ángulo de curado especificado a través de una disposición de elementos de enfoque, garantizando de esta manera que cuando el ángulo de visión y el ángulo de curado son equivalentes, las porciones curadas de la disposición de elementos de icono de imagen, cuando se ven a través de esa disposición de elementos de enfoque, proyectarán una imagen sintética.

La expresión "áreas vacías", como se usa en el presente documento, se refiere a porciones de la capa microestructurada en/sobre las cuales no hay material pigmentado curado direccionalmente y puede referirse a áreas dentro o entre huecos, o sobre o adyacentes a los postes. Estas áreas pueden formar parte de un patrón fijo de elementos de icono de imagen y pueden revestirse o no posteriormente con un material pigmentado, metálico, reflectante u otro.

Los términos "relleno", "rellenado" o "relleno", como se usan en el presente documento, se refieren a la aplicación de un material de contraste a un hueco o rebaje que tiene una profundidad total de manera que el material de contraste ocupa el 50 % o más de la profundidad total del hueco.

La expresión "patrón de icono fijo", como se usa en el presente documento, se refiere al patrón de elementos de icono de imagen observables a través de la disposición fija de elementos de enfoque en los ángulos de curado. Este patrón fijo es diferente del patrón de sacrificio y este desajuste se debe al desajuste de la disposición fija y la disposición de sacrificio de elementos de enfoque (en el momento del curado direccional) en relación con la disposición de elementos de icono de imagen.

La expresión "patrón de lente fija", como se usa en el presente documento, se refiere al patrón de disposición de la disposición fija de elementos de enfoque y puede estar relacionado con el paso, el ángulo de inclinación o el cambio de fase.

La expresión "imagen sintética fija", como se usa en el presente documento, se refiere a la imagen sintética proyectada por la disposición de elementos de icono de imagen cuando se ve a través de la disposición fija de elementos de enfoque.

La expresión "ángulo de visión fijo", como se usa en el presente documento, se refiere a un ángulo de visión, en relación con el normal, desde el que se ve la disposición de elementos de icono de imagen a través de la disposición fija de elementos de enfoque.

La expresión "curado por inundación", como se usa en el presente documento, se refiere al acto de curar de una manera no discriminatoria, de modo que no se apunta a un ángulo de curado específico para curar el material dirigido.

La expresión "desajuste de icono de lente", como se usa en este documento, significa que al menos uno de los patrones orgánicos fijos y uno de los patrones orgánicos de sacrificio es diferente, de modo que al menos uno de los patrones de material de contraste formado por curado direccional, a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque, no se correlaciona con la disposición fija de elementos de enfoque.

El término "patrón", como se usa en el presente documento, se refiere a la secuencia repetida de una o más características tales como el tono, tamaño, color, material, forma, sobre una disposición de elementos de enfoque o iconos de imagen.

La expresión "desplazamiento de fase", como se usa en el presente documento, se refiere al cambio de patrón sobre una disposición de iconos de imagen o elementos de enfoque, por lo que una primera sección de la disposición tiene un patrón que es diferente del patrón de otra.

El término "rebajes", como se usa en el presente documento, se refiere a espacios en la capa microestructurada que forman indicios microestructurados y que tienen una profundidad determinada que no se extiende a través de toda la profundidad de la capa microestructurada. Estos espacios pueden ser de tamaño nano, micro, macro o una combinación de los mismos.

La expresión "patrón de sacrificio", como se usa en el presente documento, se refiere al patrón de disposición de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y puede estar relacionado con el paso, el ángulo de inclinación o el cambio de fase.

La expresión "imagen sintética de sacrificio", como se usa en el presente documento, se refiere a la imagen sintética proyectada por la disposición de elementos de icono de imagen cuando se ve a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque.

La expresión "ángulo de visión de sacrificio", como se usa en el presente documento, se refiere a un ángulo de visión, en relación con el normal, desde el que se ve la disposición de elementos de icono de imagen a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque.

El término "huecos", como se usa en este documento, se refiere a espacios en la capa microestructurada que forman indicios microestructurados (es decir, imágenes, números, símbolos, texto) y que tienen una profundidad determinada que se extiende por toda la profundidad (es decir, orificios pasantes) de la capa microestructurada. Estos espacios pueden ser de tamaño nano, micro, macro o una combinación de los mismos y las realizaciones en el presente documento que se refieren a huecos también pueden intercambiarse con rebajes.

Esta descripción detallada se proporciona por la presente con el fin de describir la invención de manera que un PHOSITA pueda poner en práctica la invención. Las realizaciones proporcionadas en el presente documento son, por lo tanto, ilustrativas y no debe interpretarse como la intención del solicitante limitar el alcance de la reivindicación a estas realizaciones particularmente descritas.

La referencia a ciertas publicaciones como la técnica anterior no deberá interpretarse como la aceptación por parte del Solicitante de que tales publicaciones son, de hecho, la técnica anterior a los efectos de novedad, obviedad o etapa inventiva. Tales referencias y las realizaciones presentadas en las mismas deben entenderse solamente como ejemplos de alternativas a la presente invención.

Los presentes inventores han descubierto un dispositivo óptico de seguridad, un método para producir este dispositivo y diversos usos para un dispositivo óptico de seguridad de este tipo que hasta ahora no se habían usado, contemplado o divulgado. El dispositivo óptico de seguridad incluye una disposición de elementos de icono de imagen y una disposición de elementos de enfoque que están dispuestos con relación entre sí de manera que al menos porciones de la disposición de elementos de icono de imagen proyectan una imagen sintética cuando se ven a través de al menos porciones de la disposición de elementos de enfoque. Para evitar al menos algunas de las limitaciones identificadas anteriormente de los dispositivos ópticos de seguridad anteriores, porciones de la disposición de elementos de icono de imagen se curaron direccionalmente a través de una disposición de sacrificio de elementos de enfoque. Por razones que se analizarán más adelante, se encontró que esto fue sorprendentemente efectivo para proporcionar un dispositivo óptico de seguridad que modula la necesidad de grandes bloques de color y que hace que el efecto de transición de color de tales dispositivos sea más suave, más rápido, menos entrecortado y sin mostrar el efecto de "salto" asociado con dispositivos anteriores.

Al curar direccionalmente el material de contraste, que forma parte de la disposición de elementos de icono de imagen, a través de una disposición de sacrificio de elementos de enfoque que tienen un patrón orgánico de sacrificio, se produce un primer patrón de material de contraste curado y un segundo patrón de material de contraste en la disposición de elementos de icono de imagen. La disposición de elementos de icono de imagen proyecta una imagen sintética de sacrificio cuando el primer y/o segundo patrones de material de contraste se ven a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque. Al menos el primer patrón de material de contraste curado corresponde al patrón orgánico de sacrificio de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y el ángulo de curado. Proporcionando una disposición fija de elementos de enfoque que tienen un patrón orgánico fijo diferente del patrón orgánico de sacrificio y disponiendo esta disposición fija de elementos de enfoque sobre la disposición de elementos de icono de imagen, se crea un desajuste lente-icono entre el patrón orgánico fijo y los patrones de material de contraste creados a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque. Cuando la disposición de sacrificio de elementos de enfoque permanece o está integrada en el sistema, la disposición fija de elementos de enfoque también crea un desajuste lente-lente entre el patrón fijo y el patrón de sacrificio, además de un desajuste lente-icono. Como tal, cuando la disposición de los iconos de la imagen se ve a través de la disposición fija de elementos de enfoque, incluso desde un ángulo equivalente al ángulo de curado, tanto el primer como el segundo patrón de material de contraste contribuyen a la imagen sintética que se proyecta a través de la disposición fija de elementos de enfoque. Hay al menos un ángulo de visión fijo a través del cual tanto el primer como el segundo patrón de material de contraste contribuyen a la imagen sintética proyectada, lo que permite de esta manera un efecto de transición de color más suave entre las imágenes sintéticas proyectadas desde el primer patrón de material de contraste y las proyectadas desde cualquier patrón de material de contraste adicional (por ejemplo, el segundo patrón de material de contraste). Debido a que la disposición fija de elementos de enfoque tiene un patrón orgánico fijo que está desajustado del patrón de sacrificio de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque usados en el curado direccional de la disposición de elementos de icono de imagen, cuando se ve el patrón curado de los elementos de icono de imagen a través de la disposición fija de elementos de enfoque, la imagen sintética fija resultante será diferente de la imagen sintética de sacrificio que habría sido observable a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque.

El método de acuerdo con la invención se define en la reivindicación 1.

El dispositivo óptico de seguridad resultante tiene una disposición de elementos de icono de imagen con al menos un patrón de material de contraste curado direccionalmente. Este dispositivo óptico de seguridad produce imágenes sintéticas que se proyectan mediante múltiples patrones de material de contraste en uno o más ángulos de visión. Esto permite un efecto de transición de color suave de un patrón de material de contraste a otro. Preferentemente, este efecto de patrón de material de contraste múltiple es observable en dos o más ángulos de visión de modo que la combinación de los elementos de contraste en un primer ángulo produce un primer color, mientras que, en otro ángulo de visión se combinan para producir un color diferente.

Elementos de icono de imagen

De acuerdo con el método de la invención y el dispositivo óptico de seguridad descrito en el presente documento, se contempla que se proporciona una disposición de sacrificio de elementos de enfoque dispuestos sobre una disposición de elementos de icono de imagen.

Como se indicó anteriormente, el dispositivo óptico de seguridad de la presente divulgación comprende, en parte, una disposición de elementos de icono de imagen integrados como una matriz microestructurada en una capa microestructurada. Las capas microestructuradas adecuadas se describen en general en las patentes de Estados Unidos n.° 7.333.268 y 7.468.842. Por ejemplo, en una realización, la capa microestructurada incluye una matriz de elementos de icono de imagen que se ajustan según se desee en tamaño, forma, profundidad, altura y anchura. Esta capa microestructurada puede comprender cualquier material adecuado para formar en la misma elementos de icono de imagen de tamaño micro. Como tal, los elementos de icono de imagen contemplados dentro del alcance de la presente invención incluyen realizaciones donde los elementos de icono de imagen se forman sobre o en una capa microestructurada. Estos elementos de icono de imagen, como se mencionó anteriormente, pueden tomar la forma de diversos tamaños o formas. Por ejemplo, los elementos de icono de imagen pueden tener la forma de espacios formados en una capa o postes microestructurados (por ejemplo, mesas o protuberancias) formados sobre o en una capa microestructurada o la matriz de elementos de icono de imagen puede ser una combinación de espacios y postes. Estos espacios estarán rodeados por regiones sólidas microestructuradas. Juntos, estos espacios, postes y regiones sólidas se combinan para formar indicios microestructurados que incluyen, pero sin limitación, texto, números, símbolos o representaciones.

Los materiales adecuados para formar la capa microestructurada pueden ser cualquier material maleable en el que se puedan integrar huecos o postes. Tal material es preferentemente un material polimérico; más preferentemente un material polimérico curable y, aún más preferentemente, un material que es curable por radiación.

En ciertas realizaciones descritas en el presente documento, la capa microestructurada se forma colando un polímero líquido contra una película de base, tal como una película de tereftalato de polietileno (PET) de calibre 75 y, a continuación, creando huecos en la capa aplicando una impresión a patrones en el polímero y, a continuación, curando el material de tal manera que esté presente un patrón de huecos y/o postes en la capa microestructurada. Como alternativa, también es posible y está contemplado dentro del alcance de la presente invención curar el polímero y a continuación eliminar secciones del polímero curado para formar un patrón de huecos en el mismo.

Los huecos, como se describe a través de todo el presente documento, son espacios en una capa que de otra manera es sustancialmente plana o, si no es sustancialmente plana, de otra manera es sustancialmente uniforme en su topografía superficial, de modo que los espacios forman su propio patrón en la capa. En realizaciones alternativas, ya sea que la capa microestructurada sea polimérica o de otro tipo, los huecos se extienden solo parcialmente a través de la profundidad de la capa microestructurada; o los huecos se extienden a través de toda la profundidad de la capa microestructurada; o hay una combinación de tipos de huecos donde al menos un hueco se extiende a través de una profundidad parcial y huecos donde al menos uno se extiende a través de una profundidad total de la capa microestructurada. Los huecos descritos en el presente documento pueden tomar cualquier forma, incluyendo, pero sin limitación, huecos en forma de U, en forma de V o en forma rectangular. Si bien la profundidad de estos huecos puede variar y adaptarse para el propósito del PHOSITA, se ha encontrado sorprendentemente que, para la presente invención, se prefieren profundidades de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 8 μm de profundidad total. Por ejemplo, el curado direccional requerido para la presente invención se vuelve parcialmente ineficaz cuando está fuera de este intervalo. Por ejemplo, un hueco que tiene una profundidad mayor que 8 micrómetros hace que el curado direccional sea ineficaz, ya que el material curado direccionalmente tiende a curarse de forma ahusada, lo que limita las opciones de elementos de enfoque e índices de refracción que se pueden usar para enfocar los elementos de icono de imagen. Si los huecos o los postes son demasiado cortos, menos de 0,5 μm, a continuación, el curado direccional tiende a dispersarse a través de una sección transversal más amplia de los elementos de icono de imagen, lo que deteriora de esta manera la resolución al deformar los segmentos curados de materiales de contraste.

En una realización, los elementos de icono de imagen se forman como postes integrados con una capa microestructurada, tal como cuando los postes se fijan en una capa microestructurada o se forman en la capa microestructurada como material de capa microestructurada que está presente entre regiones de huecos; o alguna combinación de los dos. Estos postes pueden fijarse en una capa mediante impresión o pueden formarse mediante el proceso idéntico usado para formar los huecos como se ha descrito anteriormente. Además, también se contempla que uno o más de los postes estén formados por uno o más materiales pigmentados o no pigmentados y, preferentemente, tengan una altura total que varíe de aproximadamente 0,5 y aproximadamente 8 μm. Al igual que con los huecos, el intervalo de altura de los postes es importante. Por ejemplo, en realizaciones ilustrativas en las que los elementos de icono de imagen son postes de color, cuanto más altos son los postes, más contraste hay entre las imágenes sintéticas de color y el fondo claro. Si los postes tienen menos de 0,5 micrómetros de altura, el contraste sería demasiado bajo para ver muy bien las imágenes sintéticas, incluso con una alta carga de pigmento. Por encima de los 8 micrómetros, los elementos de icono serían muy difíciles de fabricar, ya que los postes de la capa de icono serían susceptibles de sufrir daños durante la fabricación. También, aunque el contraste aumenta con la mayor profundidad o altura de los iconos, esto solo es cierto hasta cierto punto. La ganancia de contraste es una situación de rendimientos decrecientes, donde, en algún punto, un icono más profundo o más alto no dará como resultado un mejor contraste, sino que solo agregará espesor al producto final. Cuando los elementos de icono de imagen son huecos, en una realización, estos huecos están parcial o completamente revestidos, parcial o completamente rellenos con uno o más materiales pigmentados, o revestidos o rellenos con uno o más materiales no pigmentados. El relleno, como se usa en el presente documento, se distingue de un revestimiento en que un relleno ocupa más del 50 % de la profundidad de un hueco mientras que un revestimiento ocupa el 50 % o menos. Un relleno o revestimiento completo, como se usa en el presente documento, se distingue de un relleno o revestimiento parcial en que, para un relleno o revestimiento completo, el área de la superficie completa de los lados y la base del hueco están ocupada por el material de relleno o revestimiento. Este material de relleno o revestimiento proporciona un contraste entre los huecos y el fondo o las regiones sólidas circundantes. Como alternativa, también se contempla que el contraste se proporcione revistiendo el fondo o las regiones sólidas circundantes. En una realización preferida, se ha descubierto que, revistiendo o rellenando los huecos, se proporciona un contraste mejorado debido a la profundidad de los huecos. Sin embargo, cuando la facilidad de fabricación es una preocupación, se ha descubierto que, revistiendo las áreas circundantes, mejora la capacidad de fabricación del sistema. También se contempla que los huecos y las regiones sólidas circundantes, o los postes y el fondo o las regiones planas o de huecos circundantes se revistan/rellenen con diferentes materiales de modo que el contraste sea evidente entre los huecos y las regiones circundantes o entre los postes y las regiones circundantes. Los rellenos/revestimientos pueden ser materiales pigmentados o no pigmentados. Preferentemente, los materiales usados para revestir las regiones sólidas son materiales de contraste que proporcionan algún contraste, en relación con los huecos, en términos de pigmento/color, reflexión, refracción o difracción. Preferentemente, las áreas circundantes están revestidas con uno o más materiales pigmentados de contraste (es decir, en relación con cada material pigmentado) o uno o más materiales pigmentados idénticos (es decir, en relación con cada material pigmentado).

Los huecos y las regiones de huecos circundantes son espacios que pueden extenderse parcialmente a través del espesor de la capa microestructurada o pueden extenderse a través de todo el espesor de la capa microestructurada para formar orificios pasantes. Cuando los huecos o las regiones de huecos circundantes son orificios pasantes, las áreas de base pueden estar formadas por una capa distinta de la capa microestructurada. En una realización, las áreas laterales están revestidas para que contrasten con las áreas de base.

Cuando los elementos de icono de imagen incluyen postes, en una realización, las áreas que rodean los postes están revestidas y/o parcial o completamente rellenas con uno o más materiales pigmentados o no pigmentados.

Elementos de icono de imagen - material de contraste

En la presente invención, los elementos de icono de imagen (es decir, huecos, postes o una combinación de los mismos), junto con el material de contraste y la capa microestructurada en la que están integrados o sobre los que están integrados, cooperan para formar la disposición de elementos de icono de imagen. En las realizaciones descritas en el presente documento, la disposición de elementos de icono de imagen incluye al menos dos materiales de contraste, de modo que se puede lograr un efecto de cambio de color cambiando los ángulos de visión en relación con la disposición fija de elementos de enfoque. Cuando haya al menos dos materiales de contraste, al menos dos tendrán preferentemente al menos una característica distintiva de la otra cuando dicha característica distintiva se selecciona de al menos una de color, textura, índice de refracción o material.

En las realizaciones descritas en el presente documento, el material de contraste se incorpora a la matriz de elementos de icono de imagen rellenando o revistiendo los huecos, postes o regiones de fondo circundantes, como se ha descrito anteriormente, con un material de contraste. A continuación, los materiales de contraste se curan direccionalmente como se describe adicionalmente a continuación. El curado direccional produce segmentos curados de materiales de contraste en los elementos de icono de imagen. Estos segmentos están organizados en un patrón que corresponde al patrón orgánico de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque a través del cual fueron curados direccionalmente. A través del curado direccional y el lavado de los segmentos no curados del primer material de contraste, se proporciona al menos un primer patrón de material de contraste y un segundo patrón de material de contraste a través de la matriz de elementos de icono de imagen.

En las realizaciones descritas en el presente documento, se contempla que la matriz de elementos de icono de imagen se rellene o revista con al menos un material de contraste y se cure direccionalmente de manera que se formen al menos un primer patrón de material de contraste y un segundo patrón de material de contraste a través de la matriz de elementos de icono de imagen. Como alternativa, en una realización adicional, la matriz de elementos de icono de imagen se rellena/reviste con dos o más materiales de contraste, curados direccionalmente a través de una disposición de sacrificio de elementos de enfoque para formar al menos un primer y un segundo patrón de material de contraste.

Por ejemplo, en una realización de este tipo, los huecos se rellenan con un primer material de contraste, se curan direccionalmente en un primer ángulo de curado y se lavan para formar un primer patrón de material de contraste y un patrón de material de contraste de área vacía (segmentos de aire). En otra realización, a continuación, los segmentos de aire en los elementos de icono de imagen se rellenan con un segundo material de contraste que a continuación se cura direccionalmente en un segundo ángulo de curado y se lavan para proporcionar el segundo patrón de material de contraste y otro patrón de contraste de área vacía. En realizaciones adicionales, se pueden añadir materiales de contraste sucesivos adicionales a las áreas vacías dentro de los elementos de icono de imagen y a continuación curar direccionalmente y lavar para formar patrones de materiales de contraste adicionales.

En las realizaciones proporcionadas en el presente documento, también se contempla que uno o más patrones de materiales de contraste se formen curando direccionalmente esos materiales de contraste a través de una primera disposición de sacrificio de elementos de enfoque, mientras que los otros materiales de contraste (i) se curan direccionalmente a través de otra disposición de sacrificio de elementos de enfoque o a través de una o más disposiciones fijas de elementos de enfoque; o (ii) se curan por inundación a través de una o más disposiciones de sacrificio de elementos de enfoque o a través de una o más disposiciones fijas de elementos de enfoque.

Por ejemplo, en una realización de este tipo, la matriz de elementos de icono de imagen se rellena con un primer material de contraste que a continuación se cura direccionalmente a través de la primera disposición de sacrificio de elementos de enfoque. Las áreas vacías en los elementos de icono de imagen se rellenan luego con un segundo material de contraste que a continuación se cura direccionalmente a través de una segunda disposición de sacrificio de elementos de enfoque. En otra realización, a continuación, el segundo material de contraste se cura direccionalmente a través de una primera disposición fija de elementos de enfoque. En otra realización más, el segundo material de contraste se cura por inundación a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque o a través de la disposición fija de elementos de enfoque o ambas. Se observa en este punto que la secuencia de curado no es determinante y que el curado a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque puede preceder o ser precedido por el curado a través de la disposición fija de elementos de enfoque. En realizaciones donde la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y la disposición fija de elementos de enfoque están en lados opuestos de la capa de icono de imagen microestructurada, se prefiere que el curado a través de la disposición fija de elementos de enfoque preceda al curado a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque.

El segundo, tercero o los materiales de contraste adicionales adecuados pueden ser iguales o diferentes del primer material de contraste usado. Cuando el primer, segundo, tercero y materiales de contraste adicionales sean los mismos, pueden modificarse in situ para proporcionar características distintivas tales como el color, la topografía o el espesor, o pueden modificarse al someterlos a diferentes procesos de curado o tasas de curado. Cuando el primer material de contraste y los adicionales son diferentes, sus diferencias pueden reflejarse en términos de índice de refracción, material, color, topografía o espesor, por ejemplo.

En una realización particular, se usan diferentes tipos de materiales de contraste como el primer y segundo materiales de contraste. Por ejemplo, en una realización, el primer material de contraste es un material reflectante que se solidifica de manera que los huecos tienen segmentos de materiales reflectantes y segmentos de espacios sustancialmente vacíos. Posteriormente, se añade un material pigmentado a los espacios sustancialmente vacíos y a continuación se cura direccionalmente a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque en un ángulo de curado para producir una disposición curada y lavada direccionalmente de elementos de icono de imagen. Aunque en esta realización el material de contraste reflectante se añadió en primer lugar a los huecos, también se contempla dentro del alcance de la presente invención que el material pigmentado se añada en primer lugar y se cure direccionalmente antes o después de añadir el material de contraste reflectivo a los huecos.

Si bien no pretende ser restrictivo, se prefiere que al menos uno de los materiales de contraste sea un material pigmentado. El otro material de contraste será otro material de relleno/revestimiento o el área vacía cerca de los segmentos de material de contraste curado direccionalmente. Por ejemplo, en una realización, el primer material de contraste comprende partículas pigmentadas y el segundo material de contraste es aire en un área de hueco vacío que hace tope con el material pigmentado curado direccionalmente. El solicitante ha encontrado sorprendentemente que se prefieren las partículas pigmentadas que tienen dimensiones que varían entre 0,1 jm y aproximadamente 1,2 |jm; más preferentemente, de aproximadamente 0,5 jm a aproximadamente 1,0 jm . Los inventores han descubierto sorprendentemente que las partículas que tienen un tamaño superior a este intervalo preferido tienden a dispersar la luz colimada, deteriorando de esta manera la resolución de la matriz de elementos de icono de imagen curada direccionalmente. En contraste, los materiales pigmentados con partículas por debajo del rango preferido también tienden a deteriorar la resolución al absorber demasiada luz colimada y, de esta manera, formando segmentos de material de contraste más grandes de lo deseado en los elementos de icono de imagen.

El material de contraste, aunque preferentemente es un material pigmentado, también puede ser, por ejemplo, un material reflectante. Los materiales reflectantes adecuados incluyen materiales metálicos tales como estaño, titanio, aluminio, oro, plata, cromo, bismuto o combinaciones de los mismos.

Los materiales pigmentados contemplados para su uso en la presente invención incluyen, pero sin limitación, resinas y tintas pigmentadas. En una realización ilustrativa, se usa un pigmento submicrónico en forma de dispersión de pigmento, que está disponible de Sun Chemical Corporation con la designación de producto 'Spectra Pac'. A esta dispersión de pigmentos se añaden otros materiales curables (por ejemplo, materiales curables por ultravioleta (UV) y fotoiniciadores para lograr un material pigmentado curable adecuado para su uso en la presente invención. El material pigmentado curable resultante se usa a continuación para preparar los postes, o para rellenar los huecos (o rebajes) y/o las regiones que rodean los postes.

El patrón de material de contraste, cuando se ve a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque, produce una primera imagen sintética de sacrificio. Esta primera imagen sintética de sacrificio se forma a través de la cooperación de los elementos de enfoque de sacrificio y el patrón de material de contraste cuando se ve a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque en el ángulo de curado. El color de la primera imagen sintética de sacrificio corresponde al color del material de contraste curado direccionalmente. Sin embargo, los colores cambiarán a medida que cambia el ángulo de visión desde el ángulo de curado, creando de esta manera otra imagen sintética de sacrificio de un color diferente o a una imagen diferente, o ambas. La transición de la primera imagen sintética de sacrificio a la otra imagen sintética de sacrificio implicará a menudo un salto (debido a los grandes bloques de color observables) a medida que la imagen sintética de sacrificio cambia de un color al otro.

En una realización particular, se aplica un primer material pigmentado para rellenar los huecos y a continuación se cura direccionalmente aplicando luz colimada, en un ángulo de curado y a través de una disposición de sacrificio de elementos de enfoque, a los elementos de icono de imagen curando de esta manera el material pigmentado para producir un patrón curado de elementos de icono de imagen en la disposición de elementos de icono de imagen. Las áreas del material pigmentado que no se curan se lavan para proporcionar elementos de icono de imagen con un hueco, un elemento de material de contraste curado dentro del hueco y un área lavada dentro del hueco donde se retiró el material de contraste. Se proporciona una primera imagen sintética de sacrificio (pigmentada) mediante la cooperación de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y la disposición de elementos de icono de imagen, cuando la disposición de elementos de icono de imagen se ve a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque en el ángulo de curado. A medida que se cambia el punto de vista desde el ángulo de curado, el color de la imagen sintética de sacrificio cambiará del material pigmentado a otro color, o a una imagen diferente de la primera imagen sintética de sacrificio.

La disposición direccionalmente curada y lavada de elementos de icono de imagen, como se ha descrito anteriormente y que incluye el patrón curado de elementos de icono de imagen, es adecuada para acoplarse con una disposición fija de elementos de enfoque de manera que un patrón fijo de elementos de icono de imagen, diferente del patrón visible a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque en el ángulo de curado, es visible a través de la disposición fija de elementos de enfoque.

En una realización, los elementos de icono de imagen incluyen postes. Estos postes pueden formarse mediante el mismo proceso usado para formar huecos o pueden formarse imprimiendo los postes sobre una capa microestructurada. Como alternativa, los postes se pueden formar revistiendo por inundación la capa microestructurada con un material curable tal como una resina y, a continuación, curando direccionalmente el material a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque para formar los primeros postes. También se pueden formar postes adicionales, que tengan el mismo o diferente material de contraste, rellenando las regiones vacías que rodean los primeros postes con material de contraste adicional y curando además direccionalmente el material de contraste adicional para formar postes adicionales. En cada uno de estos casos, los postes formados se pueden revestir con un material de contraste y/o las regiones vacías circundantes se rellenan o revisten con un material de contraste, o tanto los postes como las regiones vacías circundantes se rellenan/revisten con diferentes materiales de contraste o materiales modificados in situ para ser ópticamente diferentes.

Si bien el tamaño, la forma y la silueta de los iconos de imagen no están limitados, estos postes o iconos vacíos pueden asumir la forma de, por ejemplo, símbolos positivos o negativos, letras, representaciones, imágenes y/o números que pueden detectarse visualmente y, posiblemente, detectarse o leerse por máquina. También pueden constituir estructuras en bajorrelieve que proporcionan un efecto tridimensional, o imágenes compuestas o a modo de mosaico formadas por una pluralidad de iconos espaciados, elevados o rebajados que podrán tomar la forma de líneas, puntos, remolinos o combinaciones de los mismos. En una realización contemplada, los iconos de imagen son iconos en relieve o rebajados que tienen una altura o una profundidad de rebaje que varía de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 8 micrómetros.

Se contemplan realizaciones en las que dos o más tipos de elementos de icono de imagen (por ejemplo, iconos de imagen de tamaño micro y nano) están registrados entre sí dentro de una disposición o capa de iconos de imagen dentro del dispositivo inventivo. Para esas realizaciones, se requiere una forma de curado preferida. Una forma de curado preferida, contemplada por medio de la presente invención, es la disolución diferencial del relleno, que se puede lograr usando estructuras de diferente tamaño y rellenos de diferente solubilidad. Esto se puede combinar con el curado por luz colimada para producir diferentes estructuras con diferentes composiciones en una única capa. El curado por luz colimada también se puede usar en solitario como un medio para producir tales capas únicas de iconos de imagen de tamaño micro y/o nano multifuncionales.

Las capas microestructuradas curadas direccionalmente resultantes de las realizaciones anteriores son adecuadas individual o colectivamente para acoplarse a una disposición fija de elementos de enfoque.

Elementos de enfogue

Los elementos de enfoque, como se usan en el presente documento, se refieren a componentes del dispositivo óptico de seguridad que funcionan para ampliar y combinar ópticamente microimágenes --o partes de microimágenes--dispuestas en una capa microestructurada, en una o más imágenes sintéticas. Los elementos de enfoque adecuados incluyen, sin limitaciones, lentes de diversos tamaños y formas. Más particularmente, en ciertas realizaciones proporcionadas en el presente documento, las lentes se seleccionan entre lentes esféricas, asféricas o lenticulares. Si bien las lentículas alineadas en paralelo son la forma preferida de lentes lenticulares, también se contempla en el presente documento que las lentículas estén entrecruzadas para formar una lente pseudoasférica en el punto de intersección. Para aquellas lentes que son esféricas o asféricas, también se contemplan diferentes geometrías de base que incluyen las que tienen base circular y las de 3 a 10 lados. Estas incluyen bases cuadradas, bases rectangulares o bases octogonales. La matriz de lentes puede organizarse en conjuntos múltiples donde los miembros de cada conjunto están dispuestos para formar una forma geométrica deseada. Sorprendentemente, se ha descubierto que, los conjuntos de lentes organizados en una orientación hexagonal proporcionan una separación y una resolución mejoradas, lo que permite que se empaquete más información en el sistema. Además, también se contempla que los elementos de enfoque estén integrados o que los elementos de enfoque en una disposición de elementos de enfoque (de sacrificio o fijos) tengan cambios de fase basándose en pasos de lentes, tamaños de lentes o formas de lentes. Los elementos de enfoque cooperan con elementos de icono de imagen en la capa microestructurada para producir una imagen sintética cuando los elementos de icono de imagen o porciones de los mismos se ven a través de los elementos de enfoque.

Los elementos de enfoque, ya sea que formen parte de la disposición de sacrificio o fija, incluyen, pero sin limitación, elementos de enfoque refractivos, elementos de enfoque reflexivos, elementos de enfoque híbridos refractivos/reflexivos, perforaciones y combinaciones de los mismos. En una realización contemplada, los elementos de enfoque son microlentes refractivas. Los ejemplos de elementos de enfoque adecuados se desvelan en la patente de Estados Unidos n.° 7,333,268 de Steenblik et al., la Patente de Estados Unidos n.° 7.468.842 de Steenblik et al., y la patente de Estados Unidos n.° 7.738.175 de Steenblik et al.

También se contempla dentro del alcance de la presente invención que los elementos de enfoque estén integrados. La integración de los elementos de enfoque de las disposiciones de sacrificio o fijas sirve para mejorar su resistencia a los efectos externos degradantes ópticamente. En este punto, los elementos de enfoque están al menos parcialmente enterrados debajo de una capa de material de interfaz que, preferentemente, no afecta el índice de refracción de los elementos de enfoque. Sin embargo, en una realización, el índice de refracción desde una superficie exterior del dispositivo inventivo hasta las interfaces de refracción varía entre un primer y un segundo índice de refracción, siendo el primer índice de refracción sustancialmente o mensurablemente diferente del segundo índice de refracción. La expresión "sustancialmente o mensurablemente diferente", como se usa en el presente documento, significa una diferencia en el índice de refracción que hace que la distancia o distancias focales de los elementos de enfoque cambien al menos aproximadamente 0,1 micrómetros. Sorprendentemente, se ha encontrado que una mayor diferencia entre el índice de refracción del material de la lente y el material de interfaz se correlaciona con un bloqueo mejorado de un rango de longitud focal más corto.

El material de integración puede ser transparente, translúcido, teñido o pigmentado y puede proporcionar una funcionalidad adicional para fines de seguridad y autenticación, incluyendo el soporte de sistemas automatizados de autenticación, verificación, rastreo, conteo y detección de moneda, que se basan en efectos ópticos, detección de campo magnético de conductividad eléctrica o capacitancia eléctrica. Los materiales adecuados pueden incluir adhesivos, geles, colas, lacas, líquidos, polímeros moldeados y polímeros u otros materiales que contengan dispersiones orgánicas o metálicas. En una realización, el material de interfaz integra el espacio intersticial de la lente y se extiende hasta el vértice de la lente sin cubrir el vértice de la lente. En otra realización, el material de interfaz integra todo el sistema de lentes, incluyendo el espacio intersticial y el vértice de la lente.

En la presente invención, existen elementos de enfoque de sacrificio y elementos de enfoque fijos. La disposición de sacrificio de elementos de enfoque se usa en el curado direccional de la disposición de elementos de icono de imagen. Mediante tal uso de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque, se forman patrones de al menos un primer y segundo materiales de contraste en la disposición de elementos de icono de imagen. El primer patrón de material de contraste corresponde, al menos en parte, al patrón orgánico particular de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y el ángulo de curado. Por ejemplo, en una realización, el patrón de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque se selecciona basándose en (1) la inclinación de la matriz de elementos de enfoque en relación con la matriz de elementos de icono de imagen, o (2) el paso de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque, o (3) el tamaño de los elementos de enfoque en la disposición de sacrificio de elementos de enfoque, o cualquier combinación de los mismos. Además, el patrón de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque podría además o alternativa basarse en (4) la construcción, (5) el índice de refracción o (6) el reflejo de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque. El patrón de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque también puede modularse (7) enmascarando porciones de estos elementos de enfoque de manera que el curado direccional solo cura áreas de la disposición de iconos de imagen que no están oscurecidas por la máscara. Seleccionando uno o más de estos patrones orgánicos en la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y curando direccionalmente la disposición de elementos de icono de imagen a través de este patrón, se forma un primer patrón de material de contraste en/sobre la capa microestructurada, que se correlaciona con el patrón orgánico en la disposición de sacrificio de elementos de enfoque.

La disposición fija de elementos de enfoque también tiene un patrón orgánico basándose en la inclinación, el paso, el tamaño, la construcción, el índice de refracción, la reflexión o cualquier combinación de los mismos o como se describió anteriormente para la disposición de sacrificio de elementos de enfoque. Este patrón de la disposición fija de elementos de enfoque se selecciona para que esté desajustado con el patrón usado en la disposición de sacrificio de elementos de enfoque, de modo que al menos uno de los elementos de inclinación, paso, tamaño, forma, cambio de fase, construcción, índice de refracción o reflexión es diferente del patrón encontrado en la disposición de sacrificio de elementos de enfoque. Como tal, el patrón de la disposición fija de elementos de enfoque también estará desajustado con los patrones de material de contraste creados curando direccionalmente la disposición de elementos de icono de imagen a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque. También se proporciona en el presente documento, como resultado, un desajuste de lente-lente entre las disposiciones de sacrificio y fijas de los elementos de enfoque que se debe al enmascaramiento de áreas de una de la disposición de elementos de enfoque que es diferente de la otra. La disposición de elementos de icono de imagen, que tienen un primer patrón de material de contraste curado, coopera con la disposición fija de elementos de enfoque para producir una imagen sintética fija. Un observador que observa la disposición de iconos de imagen a través de la disposición fija de elementos de enfoque observaría un patrón fijo de elementos de icono de imagen que es diferente del patrón de sacrificio de iconos de imagen que observaría el mismo observador, desde el mismo punto de vista, cuando se ve la disposición de iconos de imagen a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque.

En una realización, el dispositivo óptico de seguridad se produce proporcionando una disposición de elementos de icono de imagen, rellenando los elementos de icono de imagen con un material pigmentado (es decir, primer material de contraste), que proporciona una disposición de sacrificio de elementos de enfoque y áreas de curado direccional (áreas curadas) del material de contraste, retirando áreas no curadas del primer material de contraste para producir áreas vacías en los elementos de icono de imagen, retirando la disposición de sacrificio de elementos de enfoque, proporcionando una disposición fija de elementos de enfoque en relación con la disposición de elementos de icono de imagen de manera que los elementos de icono de imagen cooperan con la disposición fija de elementos de enfoque para producir una imagen sintética fija. Un desajuste de patrón entre el patrón de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y el patrón de la disposición fija de elementos de enfoque produce imágenes sintéticas compuestas tanto por áreas curadas del primer material de contraste como por áreas vacías. Como tal, un observador que cambia de punto de vista puede observar una imagen sintética que tiene un color de contraste, ambos o ninguno. Por ejemplo, en algunas realizaciones, se proporcionan imágenes sintéticas que consisten en barras rodantes de diferentes colores.

En una realización adicional, las áreas vacías se rellenan con uno o más materiales de contraste, diferentes del primer material de contraste, que a continuación se curan al menos en parte. El curado del otro material de contraste puede ser por curado por inundación, por enmascaramiento o por curado direccional. A continuación, se eliminan las áreas restantes no curadas. La eliminación de las áreas no curadas se realiza preferentemente mediante lavado. La disposición de sacrificio de elementos de enfoque se retira y la disposición fija de elementos de enfoque se dispone en relación con la disposición de los elementos de enfoque para producir una imagen sintética. Un desajuste de patrón entre el patrón de sacrificio de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y el patrón fijo de la disposición fija de elementos de enfoque produce imágenes sintéticas compuestas tanto del primer material de contraste como del otro material de contraste. Como tal, un observador desde al menos un punto de vista ve una imagen sintética compuesta tanto por los primeros patrones de material de contraste (patrón compuesto) como por el otro material de contraste. Más preferentemente, la imagen sintética, cuando se ve desde todos los ángulos, será una proyección basándose en un patrón compuesto. Esto permite una transición suave de una imagen sintética compuesta por el primer material de contraste a una imagen sintética compuesta por el otro material de contraste. Por ejemplo, en una realización donde el primer material de contraste es un material pigmentado rojo y el segundo material de contraste es un material pigmentado azul, en un primer ángulo de visión se observa una imagen sintética roja, tal como barras rodantes o imágenes parpadeantes, mientras que, en un segundo ángulo de visión, se observa una imagen sintética azul con porciones rojas, y en un tercer ángulo de visión, se observa una imagen sintética roja y azul. Las transiciones entre imágenes sintéticas rojas e imágenes sintéticas azules son más suaves y sin efectos de salto.

La disposición de elementos de enfoque, ya sean de sacrificio o fijos, tiene un ángulo de inclinación --a lo largo del cual se repite un patrón de elementos de enfoque-- cuando el patrón en el que se confía se basa en la inclinación. Asimismo, la disposición de elementos de icono de imagen también tiene un ángulo de inclinación a lo largo del cual un patrón de elementos de icono de imagen tiene un patrón repetido. Cuando estos ángulos de inclinación están orientados o desalineados, se observan diversos efectos ópticos en las imágenes sintéticas producidas a través de la cooperación de los iconos de imagen y los elementos de enfoque. Por ejemplo, cuando una disposición de elemento de enfoque se gira ligeramente fuera de donde debería estar en relación con una disposición de icono de imagen (es decir, del orden de 1 grado o menos (≤ 1)), típicamente cambia las imágenes sintéticas para que sean más pequeñas y más próximas entre sí y producirán efectos de imagen sintética tales como efectos Float (flotar), SuperFloat (súperflotar), Deep (profundidad), SuperDeep (súperprofundidad), Levitate (levitar), Morph (transformar), 3-D, como se describe en el documento US 7.333.268. Un eje de simetría se define en el presente documento como una línea alrededor de la cual la disposición podría reflejarse, rotar o ambas cosas, sin cambiar la geometría de la disposición. Si bien no se requiere, en ciertas realizaciones, el eje de simetría coincide con el ángulo de inclinación.

Curando direccionalmente el material de contraste, los bloques de color observados a través de la disposición fija de elementos de enfoque son más pequeños que los observados a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque, y el tamaño depende de la inclinación (es decir, el ángulo de rotación) de la disposición fija de elementos de enfoque de la inclinación de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque. El tamaño cambiará rápidamente a medida que se cambie el ángulo del ángulo de curado.

Curado direccional

Los inventores de la presente invención han descubierto sorprendentemente que curando direccionalmente la disposición de elementos de icono de imagen para formar una capa microestructurada curada direccionalmente (es decir, la disposición curada direccionalmente de los elementos de icono de imagen), se pueden incorporar múltiples materiales de contraste en la disposición de elementos de icono de imagen que proporcionan imágenes sintéticas compuestas de múltiples materiales de contraste. Cuando la disposición de elementos de icono de imagen se ve a través de una disposición de sacrificio de elementos de enfoque en el ángulo de curado, un patrón de sacrificio de iconos de imagen (que incluye dos patrones de materiales de contraste) en la disposición de elementos de icono de imagen coopera con la disposición de sacrificio de elementos de enfoque para producir una imagen sintética de sacrificio que cambia de color. Sin embargo, cuando la disposición de elementos de icono de imagen se ve a través de una disposición fija de elementos de enfoque, se observa un patrón fijo de elementos de icono de imagen y coopera con la disposición fija de elementos de enfoque para producir una imagen sintética fija que cambia de color más suavemente; sin el efecto de "salto" asociado con el curado direccional de los elementos de icono de imagen a través de la disposición fija de elementos de enfoque.

El curado direccional, como se usa en el presente documento, se refiere al proceso de dirigir una fuerza de curado hacia un material de contraste integrado en una disposición de elementos de icono de imagen dirigiendo la fuente de curado a través de una disposición de sacrificio de elementos de enfoque en un ángulo de curado. Dirigiendo la fuerza de curado a un ángulo de curado deseado, los segmentos del material de contraste en cada uno de los elementos de icono de imagen permanecen sin curar y, a continuación, se pueden lavar para dejar un área vacía rellena de aire como el segundo material de contraste. Es decir, la luz se dirige en un ángulo a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque de manera que incide sobre las áreas dirigidas de la disposición de elementos de icono de imagen. Ver los elementos de icono de imagen a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque, desde un punto de vista a lo largo del ángulo de curado, permite al observador ver el patrón de elementos de icono de imagen curados direccionalmente. Al alejarse del ángulo de curado, se modifican los patrones de elementos de icono de imagen que se pueden ver a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque. De hecho, el material de contraste en las áreas vacías puede proyectar una imagen sintética cuando se ve en el ángulo apropiado a través de los elementos de enfoque. Como se menciona en el presente documento, se pueden integrar materiales de contraste adicionales en los espacios vacíos de los iconos de imagen que se van a curar para formar un patrón de material de contraste de patrón separado. Por ejemplo, en una realización, se aplica un primer material pigmentado a los huecos, se cura direccionalmente y lava y, a continuación, se añade un material pigmentado adicional a las áreas vacías de los huecos, se cura direccionalmente en un ángulo de curado diferente a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y, opcionalmente, se lava para retirar cualquier material pigmentado no curado.

En una realización preferida, el curado direccional comprende aplicar radiación, tal como luz colimada, a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque en un primer ángulo de curado, de manera que la luz incide sobre los segmentos del primer material de contraste presente en los elementos de icono de imagen, solidificando de esta manera los segmentos del primer material de contraste. A continuación, las áreas del primer material de contraste que no están solidificadas se lavan para dejar segmentos curados de materiales de contraste y segmentos de un espacio sustancialmente vacío relleno de aire que funciona como un segundo material de contraste. El primer material de contraste curado y el espacio vacío pueden funcionar para proporcionar el primer y segundo colores, respectivamente, para los efectos de transición de color. Además, el espacio vacío puede rellenarse o revestirse con un material distinguible del primer material de contraste. También se contempla dentro del alcance de la presente invención que múltiples materiales de contraste adicionales se añadan de manera similar y se curen direccionalmente.

En una realización, el curado direccional de la disposición de elementos de icono de imagen implica dirigir la luz colimada desde una fuente de luz colimada a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque hacia la matriz de iconos de modo que la luz resultante incida sobre el material pigmentado integrado en/sobre la capa microestructurada curando de esta manera al menos porciones del material o materiales pigmentados. Las fuentes de luz colimadas adecuadas incluyen luz láser, luz (por ejemplo, luz solar, luz UV, luz de infrarrojos (IR)) dirigida a través de una o más lentes colimadoras, a través de una rendija estrecha, hacia un reflector parabólico, desde una fuente más direccional, tal como una matriz de LED, o combinaciones de las mismas. En una realización contemplada, la fuente de luz colimada es una unidad de exposición de litografía UV.

Como se mencionó anteriormente, los elementos de icono de imagen se pueden formar a partir de dos o más materiales de contraste. Los materiales pigmentados tales como tintas que pueden tener un contraste con el aire son los más adecuados. Estos pueden prepararse curando cada material con luz colimada, o curando un material con luz colimada y otro material con otros medios de curado (por ejemplo, curado por radiación, reacción química). Las imágenes sintéticas de los iconos de imagen formados a partir de tal material o materiales pigmentados curados direccionalmente serían visibles en el ángulo o ángulos de curado, mientras que las imágenes sintéticas de los iconos de imagen formados a partir de los materiales pigmentados curados no direccionalmente serían visibles a través de una amplia gama de ángulos. Se observa que la disposición o disposiciones de elementos de icono de imagen usadas en la práctica de la presente invención también pueden incluir elementos de icono de imagen de la técnica anterior formados en su totalidad a partir de materiales pigmentados curados no direccionalmente.

Diversos materiales pigmentados adecuados para su uso en la presente invención serán evidentes para un PHOSITA. En una realización, cada icono de imagen en la disposición o disposiciones de iconos de imagen se forma a partir de un material pigmentado fluorescente curado y de un material pigmentado no fluorescente curado. En este punto, la característica fluorescente, que es detectable solo en un ángulo dado, pero no en otro ángulo dado, puede servir como una característica de autenticación legible por máquina eficaz.

Como se indica en el presente documento, el curado direccional incluye dirigir una fuente de radiación, que puede curar un material dirigido, a través de una disposición de sacrificio de elementos de enfoque. A continuación, se retira la disposición de sacrificio de elementos de enfoque separándola del sistema de seguridad óptico o integrándola en el sistema de seguridad óptico. En una realización, el curado direccional implica un sistema dinámico donde la disposición de sacrificio de elementos de enfoque no se mantiene en relación estática con la disposición de elementos de icono de imagen, sino que se pone en contacto dinámico con la disposición de elementos de icono de imagen. A medida que la disposición de sacrificio de elementos de enfoque se pone en contacto con la disposición de elementos de icono de imagen, una fuente de radiación dirige la radiación de curado hacia los elementos de icono de imagen (por ejemplo, huecos rellenos con —o postes que comprenden— el material o materiales de contraste).

En una realización particular, la disposición de sacrificio de elementos de enfoque se aplica dinámicamente a la disposición de elementos de icono de imagen y se cura mientras estas disposiciones se atraviesan entre sí. La disposición de sacrificio de elementos de enfoque tiene un patrón orgánico en desajuste con el patrón orgánico de la disposición fija de elementos de enfoque que estarán en el dispositivo óptico de seguridad. Esta disposición de sacrificio se fija a un primer transportador mientras que la disposición de elementos de icono de imagen se fija a un segundo transportador. El primer y segundo transportadores se ponen en contacto sustancial entre sí de manera que el punto focal de al menos algunos de los elementos de enfoque se sitúa en los elementos de icono de imagen. Una fuente de radiación de curado (por ejemplo, luz colimada), que ahora se puede mantener estable mientras se mueven los transportadores, aplica una radiación de curado a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque en un ángulo de curado deseado. A medida que los transportadores se atraviesan entre sí, los elementos de icono de imagen se curan direccionalmente. Los inventores han encontrado que, mediante este proceso, la etapa de curado direccional puede controlarse con mayor precisión ya que la fuente de radiación no se mueve. Además, los mismos elementos de enfoque pueden usarse repetidamente para formar el uno o más patrones curados de elementos de icono de imagen.

A partir de las realizaciones descritas en el presente documento, una realización adicional comprende una capa microestructurada que tiene múltiples patrones de material de contraste curados a través de curado direccional. Al menos uno de los múltiples patrones de material de contraste incluye un primer patrón curado que se cura direccionalmente a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque. En otra realización, al menos uno de los patrones de material de contraste incluye un primer patrón curado que se cura direccionalmente a través de una primera disposición de sacrificio de elementos de enfoque y un segundo patrón curado que se cura direccionalmente a través de una segunda disposición de sacrificio de elemento de enfoque. Sorprendentemente, se descubrió que, mediante el uso de disposiciones de sacrificio separadas de elementos de enfoque, para curar cada material de contraste, se pueden lograr múltiples efectos de transición de color, tales como tener un color rodando en una dirección ortoparaláctica mientras que el otro rueda en la dirección de inclinación cuando el dispositivo de seguridad está inclinado. En otra realización, al menos uno de los patrones de material de contraste incluye un primer patrón curado que se cura direccionalmente a través de una primera disposición de sacrificio de elementos de enfoque y un segundo patrón de material de contraste que se cura direccionalmente a través de al menos una disposición fija de elementos de enfoque. En otra realización, al menos uno de los patrones curados incluye un primer patrón curado que se cura direccionalmente a través de una primera disposición de sacrificio de elementos de enfoque y un segundo patrón proporcionado por una porción del hueco que está revestida o parcialmente rellena con un material metálico o reflectante.

Retirada de la disposición de sacrificio de elementos de enfogue.

La retirada de la disposición de sacrificio del elemento de enfoque a la que se hace referencia en el presente documento incluye (i) separar o desprender la disposición de sacrificio del elemento de enfoque del resto de la construcción del dispositivo óptico de seguridad intermedio o de la disposición de elementos de icono de imagen y (ii) también para la integración de la disposición de sacrificio en el dispositivo de seguridad de manera que estos elementos de enfoque ya no funcionan más como elementos de enfoque. La separación de la disposición de sacrificio del elemento de enfoque puede ser por deslaminación, ablación u otro desprendimiento de los elementos de enfoque de la disposición de elementos de icono de imagen. La integración de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque se puede realizar aplicando alguna radiación (por ejemplo, calor) que retira el relieve estructural de los elementos de enfoque, creando de esta manera una superficie que es relativamente plana en comparación con la disposición de sacrificio de elementos de enfoque originalmente presente. Como alternativa, la disposición de sacrificio de elementos de enfoque puede integrarse en el sistema cubriéndolo con otra disposición de sacrificio de elementos de enfoque, o una o más disposiciones fijas de elementos de enfoque.

Como se indicó anteriormente, la retirada de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque también puede realizarse mediante el uso de una disposición de sacrificio de elementos de enfoque y una disposición de elementos de icono de imagen donde al menos una de estas disposiciones está dispuesta dinámicamente con respecto a la otra.

En una realización, el dispositivo óptico de seguridad es como se describe a través de todas las diversas realizaciones del presente documento con respecto a proporcionar la disposición de elementos de icono de imagen, la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y el curado direccional de los elementos de icono de imagen. Además, en esta realización, la disposición de sacrificio de elementos de enfoque se deja dispuesta sobre la disposición de elementos de icono de imagen. La disposición fija de elementos de enfoque está dispuesta sobre la disposición de sacrificio de elementos de enfoque, ya sea directa o indirectamente, de modo que la disposición de sacrificio de elementos de enfoque está integrada y funciona como un espaciador óptico entre la disposición fija de elementos de enfoque y la disposición de elementos de icono de imagen. De esta manera, se proporciona una interfaz, preferentemente directamente, entre las dos disposiciones de elementos de enfoque.

La presente divulgación proporciona además un método para producir una realización ilustrativa del dispositivo óptico descrito anteriormente con un espaciador óptico, en donde la disposición o disposiciones permanentes o fijas de elementos de enfoque tienen un ángulo de inclinación o, como alternativa, un eje de simetría y están situadas para formar una o más imágenes sintéticas de al menos una porción de los iconos de imagen, constituyendo la posición de la disposición o disposiciones fijas de los elementos de enfoque una posición prevista de esta disposición en el dispositivo óptico, en donde el método comprende:

(a) formar una disposición de sacrificio de elementos de enfoque en un lado de una primera película, en donde la disposición de sacrificio de elementos de enfoque (i) tiene un ángulo de inclinación que gira en un ligero ángulo (a) de 1 grado o menos (≤1°) desde la posición prevista del ángulo de inclinación de la disposición o disposiciones permanentes o fijas de elementos de enfoque, (ii) tiene un patrón orgánico que es distinto de el de la disposición o disposiciones permanentes o fijas de elementos de enfoque en términos de tamaño, paso, o construcción, y/o (iii) tiene una o más áreas enmascaradas;

(b) formar la disposición o disposiciones de iconos de imagen sobre o dentro de una superficie opuesta de la primera película, en donde los iconos de imagen están (i) en forma de postes formados de uno o más materiales pigmentados, (ii) en forma de postes donde las áreas que rodean a los postes están revestidas y/o rellenas parcial o completamente con uno o más materiales pigmentados, o (iii) en forma de huecos o rebajes que están revestidos y/o rellenos parcial o completamente con uno o más materiales pigmentados;

(c) dirigir la luz colimada desde una fuente de luz colimada en un ángulo de curado definido a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque hacia la disposición o disposiciones de iconos de imagen de modo que la luz que incide sobre la disposición o disposiciones provoque el curado del uno o más materiales pigmentados; (d) añadir opcionalmente uno o más materiales pigmentados diferentes a las disposiciones de iconos de imagen y repetir la etapa (c) para cada material pigmentado diferente usando luz colimada en un ángulo de curado diferente, o luz no colimada para curar el material pigmentado;

(e) formar la disposición o disposiciones permanentes o fijas de elementos de enfoque en (i) una superficie superior de una segunda película, constituyendo la segunda película un espaciador óptico y, a continuación, transferir la al menos una disposición de iconos de imagen curada desde la primera película a una superficie inferior de la segunda película, o en (ii) una superficie superior de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque, en donde la disposición de sacrificio de elementos de enfoque se convierte en parte de la primera película, constituyendo la primera película un espaciador óptico.

La integración de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque en el dispositivo óptico de seguridad permite que la disposición de sacrificio funcione como una capa espaciadora (por ejemplo, un espaciador óptico). Como alternativa, también se contempla que, cuando la disposición de sacrificio de elementos de enfoque está separada/desprendida del resto del sistema, se puede disponer una capa espaciadora separada entre la disposición de elementos de icono de imagen y la disposición fija de elementos de enfoque. En consecuencia, un espaciador como se hace referencia en el presente documento puede ser un espaciador separado o una disposición de sacrificio de elementos de enfoque. Por ejemplo, la disposición fija del elemento de enfoque se puede formar en un primer lado de una segunda capa de película. A continuación, la disposición de elementos de icono de imagen se separa del sistema bicapa de disposición de sacrificio de elementos de enfoque y una primera película y se dispone en el segundo lado de la segunda película, donde la segunda película funciona como capa espaciadora.

La capa espaciadora se puede formar usando uno o más polímeros esencialmente transparentes o translúcidos que incluyen, pero sin limitación, policarbonato, poliéster, polietileno, naftalato de polietileno, tereftalato de polietileno, polipropileno, cloruro de polivinilideno y similares. En una realización ilustrativa, el espaciador óptico o capa espaciadora se forma usando poliéster o tereftalato de polietileno.

Se observa que, aunque el uso de un espaciador óptico o capa espaciadora se menciona en ciertas realizaciones ilustrativas en el presente documento, el dispositivo óptico de seguridad y los productos intermedios de la presente invención también se pueden preparar sin un espaciador óptico o capa espaciadora. Por ejemplo, en una realización, la disposición de sacrificio de elementos de enfoque toca o está sustancialmente en contacto con la disposición de elementos de icono de imagen. En tales realizaciones, los elementos de icono de imagen están en contacto con la disposición de sacrificio de elementos de enfoque mientras aún permanecen en el punto focal de los elementos de enfoque. En una realización particular, los elementos de icono de imagen están integrados parcialmente, pero no completamente, en la disposición de sacrificio de elementos de enfoque. De manera similar, en una realización adicional, la disposición fija de elementos de enfoque está dispuesta con relación a la disposición de elementos de icono de imagen sin un espaciador.

La capa microestructurada y la disposición fija de elementos de enfoque, y la disposición de sacrificio de elementos de enfoque pueden ser del mismo material o de materiales diferentes. En cualquier caso, se contempla el uso de resinas curables por radiación para su uso al formar estos componentes del dispositivo óptico de seguridad y sus intermedios. Por ejemplo, las resinas curables por radiación adecuadas incluyen, pero sin limitación, acrílicos, epoxis, poliésteres, poliésteres acrilados, polipropilenos, uretanos, uretanos acrilados y similares. Preferentemente, las matrices se forman usando un uretano acrilado, que está disponible a partir de Lord Chemicals.

Un aspecto de la presente divulgación es un producto por proceso donde la divulgación incluye el dispositivo óptico de seguridad producido a partir de las etapas del método descritas en las diversas realizaciones del presente documento, incluyendo la del párrafo anterior.

En un ejemplo, el dispositivo óptico de seguridad es como se describe a través de todos los diversos ejemplos del presente documento con respecto a proporcionar la disposición de elementos de icono de imagen, la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y el curado direccional de los elementos de icono de imagen. Además, en este ejemplo, la disposición de sacrificio de elementos de enfoque se desprende de la disposición de elementos de icono de imagen. A continuación, la disposición fija de elementos de enfoque se dispone sobre la disposición de elementos de icono de imagen para producir una imagen sintética como se describe a través de todo el presente documento. Se contempla en el presente documento que se produce un dispositivo óptico de seguridad sin espaciador desprendiendo la disposición de sacrificio de elementos de enfoque de la disposición de elementos de icono de imagen y, a continuación, disponiendo la disposición de elementos de icono de imagen debajo de una disposición fija de elementos de enfoque. Sin embargo, la presente invención también proporciona una realización donde se dispone una capa adicional debajo de la disposición fija de elementos de enfoque, tal como donde los elementos de enfoque se forman en una capa de película, y la capa de película junto con la disposición fija de elementos de enfoque están dispuestas sobre la disposición de elementos de icono de imagen. En tales circunstancias, la capa de película funciona como una capa espaciadora o, más específicamente, como una capa espaciadora óptica.

El curado del material de contraste o cualquier porción de los elementos de icono de imagen se realiza preferentemente a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque. Sin embargo, los inventores han descubierto sorprendentemente que también es posible curar porciones de los elementos de icono de imagen directamente o a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y otras porciones a través de la disposición fija de elementos de enfoque. Por ejemplo, cuando un material de contraste se cura a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque, un segundo material de contraste se puede curar a través de la disposición fija de elementos de enfoque o se puede curar directamente (es decir, dirigiendo la fuerza de curado directamente al material de contraste sin pasar a través de las disposiciones fijas o de sacrificio de los elementos de enfoque. El curado a través de la disposición fija garantiza que la imagen sintética estará comprendida de un solo material de contraste cuando se ve a través de los elementos de enfoque desde al menos el ángulo de curado. En consecuencia, la imagen sintética puede proporcionarse de manera que, en un ángulo de punto de vista seleccionado, la imagen sintética tiene un pigmento rojo, mientras que en todos los demás tiene un pigmento azul (primer material de contraste) y rojo (segundo material de contraste).

También se contempla en el presente documento que los elementos de enfoque sean de diversos tipos, tamaños y formas. Por ejemplo, la disposición de los elementos de enfoque, ya sean fija o de sacrificio, puede ser esférica, asférica.

Imágenes sintéticas

Como se indicó anteriormente, el dispositivo óptico formado con el método de la presente invención comprende al menos una disposición de iconos de imagen formados a partir de uno o más materiales pigmentados curados, y al menos una disposición de elementos de enfoque integrados opcionalmente situados para formar una o más imágenes sintéticas de al menos una porción de los iconos de imagen. Parte o la totalidad del material o materiales pigmentados se cura usando luz colimada dirigida a través de una disposición de elementos de enfoque de sacrificio en uno o más ángulos en relación con una superficie del dispositivo (es decir, el ángulo o ángulos de curado) para formar iconos de imagen curados direccionalmente creando de esta manera un dispositivo óptico de seguridad intermedio). Mientras que una imagen o imágenes sintéticas se proyectarían por el dispositivo óptico de seguridad intermedio, una vez que se ha añadido una disposición fija de elementos de enfoque al dispositivo óptico de seguridad intermedio, una imagen o imágenes sintéticas son observables al ver los elementos de icono de imagen curados direccionalmente a través de la disposición fija de elementos de enfoque en el ángulo o ángulos de curado. Esta imagen sintética, en relación con las de los sistemas convencionales, aparece y desaparece visualmente con mayor rapidez, o se enciende y apaga, a medida que el ángulo de visión del dispositivo se mueve a través del ángulo o ángulos de curado y fuera del ángulo o ángulos de curado, respectivamente.

La imagen o imágenes sintéticas, cuando se ven en el ángulo o ángulos de curado, ya sea con luz reflejada o transmitida, pueden mostrar uno o más de los siguientes efectos ópticos:

i. muestran movimiento ortoparaláctico;

ii. parecen descansar en un plano espacial más profundo que el espesor del dispositivo óptico;

iii. parecen descansar en un plano espacial por encima de una superficie del dispositivo óptico;

iv. oscilan entre un plano espacial más profundo que el espesor del dispositivo óptico y un plano espacial por encima de una superficie del dispositivo óptico cuando el dispositivo gira azimutalmente;

v. muestran estructuras, patrones, movimientos o animaciones tridimensionales complejos; y/o

vi. tienen imágenes en el plano que aparecen y desaparecen, permanecen estáticas, pero tienen bandas dinámicas de color en movimiento, o están animadas con bandas dinámicas de color en movimiento.

Como se describe en el documento PCT/US2004/039315 de Steenblik etal., la magnitud de la ampliación o ampliación sintética de las imágenes, así como los efectos visuales mencionados anteriormente, dependen del grado de "inclinación" entre las disposiciones de los elementos de enfoque (por ejemplo, lentes) y la disposición de los elementos de los iconos de imagen, las escalas relativas de estas dos matrices y el número f de los elementos de enfoque, definiéndose el número f como el cociente obtenido dividiendo la distancia focal de la lente (f) por el diámetro máximo efectivo de la lente (D).

Como también se describe en el documento PCT/US2004/039315 de Steenblik et al., los efectos ortoparalácticos resultan de una "relación de escala" (es decir, la relación entre el período de repetición de los iconos de la imagen y el período de repetición de los elementos de enfoque) sustancialmente igual a 1,0000, cuando los ángulos de inclinación de la disposición de elementos de enfoque y de la disposición de elementos de icono de imagen están desalineados (es decir, los ángulos de inclinación no son los mismos). La apariencia de descansar en un plano espacial más profundo que el espesor del dispositivo óptico divulgado resulta de una "relación de escala" de menos de 1,0000, cuando el ángulo de inclinación de la disposición de elementos de enfoque y de la disposición de elementos de icono de imagen están sustancialmente alineados, mientras que la apariencia de descansar en un plano espacial por encima de una superficie del dispositivo inventivo resulta de una "relación de escala" superior a 1,0000, cuando el ángulo de inclinación de la disposición de elementos de enfoque y de la disposición de elementos de icono de imagen están sustancialmente alineados. La apariencia de oscilar entre un plano espacial más profundo que el espesor del dispositivo óptico y un plano espacial sobre una superficie del dispositivo óptico cuando el dispositivo gira azimutalmente es el resultado de valores axialmente asimétricos de la relación de escala (por ejemplo, 0,995 en la dirección X y 1,005 en la dirección Y).

El dispositivo óptico de la presente divulgación, en una realización ilustrativa en la que los elementos de enfoque son microlentes y cada icono de imagen en la disposición o disposiciones de los elementos de icono de imagen está formado por un material pigmentado curado, puede prepararse: (a) aplicando una resina curable por radiación sustancialmente transparente o clara a las superficies superior e inferior de un primer espaciador óptico o capa espaciadora; (b) formar una matriz de microlentes de sacrificio en la superficie superior y una matriz de iconos en forma de huecos (o rebajes) y/o postes en la superficie inferior del espaciador óptico; (c) curar la resina sustancialmente transparente o clara usando una fuente de radiación; (d) rellenar los rebajes de la matriz de iconos y/o las áreas que rodean los postes con uno o más materiales pigmentados; (e) retirar el exceso de material o materiales pigmentados de la superficie inferior del espaciador óptico; (f) curar algunos o todos los materiales pigmentados usando luz colimada (hecha en paralelo) dirigida a través de la matriz de elementos de enfoque de sacrificio hacia la capa de icono en uno o más ángulos con respecto a una superficie del dispositivo óptico; y (g) aplicar una resina curable por radiación sustancialmente transparente o clara a: (1) una superficie superior de un segundo espaciador óptico o capa espaciadora, que forma una matriz de microlentes permanente o fija en la superficie superior en una posición relativa a la posición prevista de la matriz de iconos de imagen curada necesaria para lograr el efecto óptico deseado, y transferir la capa de icono de imagen curada desde el primer espaciador óptico o capa espaciadora hasta una superficie inferior del segundo espaciador óptico o capa espaciadora; o (2) una superficie superior de la matriz de microlentes de sacrificio, que forma una matriz de microlentes permanente o fija en la superficie superior en una posición relativa a la posición de la matriz de iconos de imagen curada necesaria para lograr el efecto óptico deseado, por lo que la matriz de microlentes de sacrificio se convierte en parte del primer espaciador óptico o capa espaciadora.

Ciertas reivindicaciones de esta solicitud definen un método para formar un dispositivo óptico de seguridad. Este método comprende al menos las siguientes etapas. Estas etapas pueden proporcionarse o ejecutarse en cualquier orden particular. Sin embargo, en una realización preferida, las etapas se ejecutan en el orden siguiente, ya que se ha encontrado sorprendentemente que la siguiente secuencia proporciona una capacidad de fabricación mejorada del dispositivo óptico de seguridad. En esta realización, el método comprende:

Proporcionar una primera disposición de sacrificio de elementos de enfoque que se dispone sobre una disposición de elementos de icono de imagen. A la vista de la presente divulgación, debe entenderse que está dentro del alcance de la presente invención proporcionar disposiciones de sacrificio adicionales de elementos de enfoque o disposiciones adicionales de elementos de icono de imagen. La primera disposición sacrificial de elementos de enfoque, que tiene un patrón orgánico de sacrificio, se usa en la formación del primer y segundo patrones de material de contraste. Por lo tanto, el método también comprende formar un primer patrón de material de contraste y un segundo patrón de material de contraste. Estos dos patrones se forman sobre o en la disposición de elementos de icono de imagen. Para formar el primer y segundo patrones de material de contraste, en esta realización, los elementos de icono de imagen son huecos formados en una capa microestructurada. Estos huecos, sin el primer material de contraste, están vacíos (rellenos de aire). Para formar el primer y segundo patrones de material de contraste, los elementos de icono de imagen se rellenan con el primer material de contraste. A continuación, este primer material de contraste se cura dirigiendo la luz colimada, en un ángulo de curado seleccionado, a través de la primera disposición de sacrificio de elementos de enfoque, de modo que la luz colimada incide sobre el primer material de contraste en los elementos de icono de imagen. Debido al patrón orgánico de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y al ángulo en el que la luz colimada se dirige hacia el primer material de contraste, únicamente se curarán porciones del primer material de contraste dentro de los elementos de icono de imagen, produciendo de esta manera un patrón curado de material de contraste que se correlaciona con el patrón orgánico de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque. En esta etapa, se ha formado un dispositivo de seguridad intermedio con materiales de contraste curados y no curados y está disponible para su uso en la formación del dispositivo óptico de seguridad.

Este dispositivo de seguridad intermedio curado/no curado se expone a continuación a un proceso de lavado, donde la disposición de elementos de icono de imagen se expone a un agente de lavado que retira las porciones del primer material de contraste que no fueron incididas por la luz colimada (es decir, el primer material de contraste no curado). Como consecuencia de este proceso de lavado, las porciones de los elementos de icono de imagen se rellenarán con segmentos del primer material de contraste curado y segmentos de aire. Los segmentos del primer material de contraste curado formarán el primer patrón de material de contraste sobre la disposición de elementos de icono de imagen. Los segmentos de aire formarán el segundo patrón de material de contraste sobre la disposición de elementos de icono de imagen. En esta etapa, se ha formado un dispositivo de seguridad intermedio con dos patrones de materiales de contraste (es decir, un dispositivo de seguridad intermedio de dos patrones) y está disponible para su uso en la formación del dispositivo óptico de seguridad. Al ver los elementos de icono de imagen de este dispositivo de seguridad intermedio de dos patrones a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y en el ángulo de curado, se observarían los segmentos del primer material de contraste curado o una imagen sintética proyectada desde los segmentos del primer material de contraste curado. En otros ángulos de visión, se observarían segmentos del segundo material de contraste o una imagen sintética proyectada desde los segmentos del segundo material de contraste. Esta imagen sintética se denomina en el presente documento la imagen sintética de sacrificio.

Una etapa adicional del proceso comprende disponer una disposición fija de elementos de enfoque sobre la disposición de elementos de icono de imagen en el dispositivo de seguridad intermedio de dos patrones, de modo que los elementos de icono de imagen proyectan una imagen sintética cuando se ven a través de la disposición fija de elementos de enfoque. Esta imagen sintética se denomina en el presente documento imagen sintética fija para identificarla como una imagen formada a través de la cooperación de la disposición fija de elementos de enfoque y la disposición de elementos de icono de imagen que se encuentran en el dispositivo de seguridad intermedio de dos patrones. Como tal, la imagen sintética fija no debe interpretarse de manera limitativa como reflejo de una imagen que no puede moverse o que parece moverse. De hecho, en realizaciones preferidas, esta imagen sintética fija parece dinámica cuando se ve desde puntos de vista variables.

La disposición fija de elementos de enfoque, que tiene un patrón orgánico fijo que es diferente del patrón orgánico de sacrificio, forma un desajuste de lente-icono entre la disposición fija de elementos de enfoque y la disposición de elementos de icono de imagen. En otras palabras, la disposición fija de elementos de enfoque está dispuesta en relación con la disposición de los iconos de imagen de tal manera que la disposición fija de elementos de enfoque tiene un primer patrón orgánico fijo que forma un desajuste de patrón de lente-icono entre el primer patrón de lente fija y el patrones del primer y segundo materiales de contraste. La primera disposición de sacrificio de elementos de enfoque, por otro lado, tiene un patrón orgánico de sacrificio que está en ajuste con el primer patrón de material de contraste, al menos en el ángulo de curado. Como tal, al ver los elementos de icono de imagen a través de la disposición fija de elementos de enfoque, en cualquier ángulo, se observarían porciones de al menos dos patrones de materiales de contraste; en este punto la primera y la segunda. Además, debido a este desajuste, una imagen sintética fija resultante proyectada a través de la cooperación de la disposición fija de elementos de enfoque y la disposición de elementos de icono de imagen incluirá proyecciones de al menos dos patrones de material de contraste; en este punto la primera y la segunda. Las proyecciones de dos o más patrones de materiales de contraste se denominarán en el presente documento patrones compuestos de materiales de contraste. En una realización preferida, la proyección del patrón compuesto de materiales de contraste es observable desde todos los ángulos, incluyendo el ángulo de curado. No obstante, a la vista de la presente descripción, debe entenderse que la imagen sintética proyectada se formará a partir de un patrón compuesto de materiales de contraste cuando se ve a través de la disposición fija de elementos de enfoque desde al menos un ángulo.

La imagen sintética fija, que se proyecta desde un patrón compuesto de materiales de contraste cuando se ve desde uno o más o todos los ángulos, produce un efecto de transición de color que corresponde a un cambio en el ángulo de visión. A medida que cambia el ángulo de visión, el color de la imagen sintética fija cambia a medida que cambia el patrón compuesto o se mueve hacia adelante y hacia atrás.

En una realización, el primer material de contraste está pigmentado y el segundo material de contraste es aire. El patrón compuesto de material de contraste pigmentado y aire produce una imagen sintética fija que tiene áreas de pigmento y áreas de aire. En otra realización, el segundo material de contraste también es un material pigmentado que, después del primer material de contraste, se rellena en el espacio vacío del primer material de contraste lavado y a continuación se cura y lava como el primer material de contraste. En este punto, tanto el primer patrón de material de contraste como el segundo patrón de material de contraste están pigmentados; teniendo preferentemente diferentes pigmentos. La imagen sintética fija resultante se forma a partir de un patrón compuesto de múltiples patrones de materiales de contraste pigmentados. A medida que cambia el ángulo de visión, el patrón de color de la imagen sintética también cambia o cambia hacia adelante y hacia atrás. En una realización, la imagen sintética comprende barras de diferentes colores que ruedan desde el primer pigmento hasta el segundo pigmento en un patrón que muestra ambos pigmentos en todos los ángulos.

La invención se describirá ahora adicionalmente con referencia a ciertas realizaciones específicas, pero no limitativas.

Ejemplos

Refiriéndonos ahora a los dibujos detallados en las Figuras 1-2, se muestra una sección ampliada de un dispositivo óptico de seguridad donde una disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12 está dispuesta debajo de una disposición fija de elementos de enfoque 10. Mientras que los elementos de enfoque de la Figura 1 se muestran como lentes esféricas o asféricas, los elementos de enfoque de la Figura 2 se muestran como lentes lenticulares. En cada caso de la Figura 1 y la Figura 2, la disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12 y la disposición fija de elementos de enfoque 10 están en desajuste debido a la desalineación de su respectivo ángulo de inclinación. Particularmente, en esta realización específica, el desajuste se proporciona girando el ángulo de inclinación de la disposición fija un ángulo (a) de 1 grado o menos desde el ángulo de inclinación de la disposición de sacrificio. A través de todas las realizaciones descritas en el presente documento y cubiertas por las reivindicaciones, incluyendo esta presente realización, la disposición de sacrificio se usa para producir al menos un patrón curado de elementos de icono de imagen (por ejemplo, patrón de sacrificio de elementos de icono de imagen). En la presente realización, la disposición de sacrificio se usa para generar al menos un patrón de sacrificio de elementos de icono de imagen mediante curado direccional. Como se indicó anteriormente, cuando una disposición de elemento de enfoque se gira ligeramente fuera de donde debería estar en relación con una disposición de icono de imagen, típicamente (aunque no siempre) cambia las imágenes sintéticas para que se conviertan más pequeñas y más juntas. En este punto, el desajuste representado por (a) define la rotación ligera fuera de donde debería estar en relación con la disposición de sacrificio y cualquier patrón de sacrificio de los elementos de icono de imagen. Cuando los elementos de icono de imagen en el patrón de sacrificio de elementos de icono de imagen incluyen materiales de contraste (es decir, segmentos de material pigmentado y segmentos de aire, materiales pigmentados múltiples, etc.), la interacción de la disposición fija con un patrón de sacrificio de elementos de icono de imagen sirve para hacer los "bloques" de color más pequeños que los bloques de color que habrían sido observables a través de la disposición de sacrificio. El tamaño de los bloques de color depende del tamaño del ángulo de rotación (a) de las disposiciones de sacrificio y fija entre sí. Los resultados de cambio de color son más rápidos o suaves, lo que es mucho más emocionante y atractivo.

Las Figuras 3-9 representan una realización del método para formar un primer dispositivo de seguridad intermedio que se usará para formar un dispositivo óptico de seguridad. En la Figura 3, se proporciona una vista lateral en sección transversal del primer dispositivo de seguridad intermedio antes de que se haya añadido una disposición de elemento de enfoque fijo o permanente y antes de que se haya incorporado cualquier material pigmentado en los elementos de icono de imagen que se muestra generalmente en 14. El primer dispositivo de seguridad intermedio 14 comprende básicamente:

(a) una disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12;

(b) una capa microestructurada 16 que tiene elementos de icono de imagen (huecos 18 delimitados por regiones sólidas circundantes 20) (en realizaciones alternativas, las regiones sólidas 20 constituyen postes o mesetas delimitados por regiones de huecos circundantes 18); y

(c) una primera película o espaciador óptico 22 en un lado del cual está dispuesta la disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12 mientras que, en un lado opuesto, está dispuesta la capa microestructurada 16.

La capa 16 de elementos de icono de imagen (18, 20) comprende una capa transparente, translúcida o clara de resina curable por radiación sustancialmente transparente, translúcida o clara. En una realización contemplada, esta capa microestructurada se prepara usando una formulación que permite una fácil retirada de la primera película 22 en una etapa de proceso posterior, o se aplica sobre una capa de imprimación ubicada en la primera película 22.

Se contempla que, en realizaciones adicionales, las realizaciones descritas en el presente documento requieren además que se proporcione una capa espaciadora, tal como la primera película 22, y que las capas de material curable por radiación estén dispuestas en lados opuestos. Se aplica un molde de lente al material en un lado para formar lentes que a continuación se curan para formar la disposición de elementos de enfoque, mientras que se aplica un molde de icono en el lado opuesto para formar microestructuras (es decir, huecos, postes o combinaciones de los mismos) en el material del otro lado. A continuación, la capa de material moldeado se cura para formar la capa microestructurada.

La Figura 4 representa una vista lateral en sección transversal de un segundo dispositivo de seguridad intermedio que resulta de etapas adicionales en el método para producir el dispositivo óptico de seguridad intermedio y, finalmente, el dispositivo óptico de seguridad. Como tal, la realización de la Figura 4 resulta de rellenar los huecos 18 de la Figura 3 con un material de contraste 24 (por ejemplo, un primer material pigmentado). El material de contraste 24 a continuación se cura direccionalmente en un ángulo normal (primer ángulo de curado) a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12. El curado direccional se representa mediante la aplicación de la dirección de la luz incidente 28 en un ángulo normal a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12, de modo que los rayos de luz incidentes 28 inciden sobre los segmentos dirigidos del material de contraste 24 dispuestos dentro de los huecos 18. Cada elemento de enfoque enfoca su luz incidente respectiva sobre los elementos de icono de imagen de manera que se curan porciones del material de contraste 24 en los huecos 18 que están cerca de los puntos focales de los elementos de enfoque.

A continuación, se retiran las áreas del material de contraste 24 que quedan no curadas (es decir, áreas vacías) (por ejemplo, se lavan) dejando otro dispositivo óptico de seguridad intermedio. Este otro dispositivo óptico de seguridad intermedio se muestra mejor en la Figura 5 donde este dispositivo óptico de seguridad intermedio comprende una primera película 22 con una disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12 dispuestos en un lado y la capa microestructurada 16 en un lado opuesto. La capa 16 de los elementos de icono de imagen 18 se ha curado direccionalmente para producir un primer patrón curado de segmentos de material de contraste 30 en los elementos de icono de imagen, de modo que al mirar a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12 se observará un patrón de sacrificio de los elementos de icono de imagen, cuando se ven desde al menos el primer ángulo de curado. Los elementos de icono de imagen comprenden ahora huecos 18, el primer patrón curado de elementos de icono de imagen 30 dentro de los huecos 18 y espacios vacíos (es decir, huecos recreados) 18' dentro de los huecos 18 de donde se ha retirado el material de contraste no curado.

Etapas adicionales del método producen un producto intermedio adicional como se representa en la Figura 6. Este producto intermedio resulta de las etapas de rellenar al menos algunos de los espacios vacíos en los huecos con otro material de contraste 32 que es preferentemente un material pigmentado que es distinto del primer material pigmentado. Todo, o porciones del otro material de contraste 32, se cura direccionalmente en un segundo ángulo de curado 34 diferente del primer ángulo de curado 28. En este punto, el material de contraste 32 se cura direccionalmente dirigiendo la luz colimada en el segundo ángulo de curado 34 a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12 para formar un segundo patrón curado de tal manera que quien ve la capa microestructurada 16 a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12 en el segundo ángulo de curado 34 observará el segundo material pigmentado 32 (el segundo patrón curado). Debe entenderse que, tanto las etapas de curado direccional en la Figura 4 como la Figura 6 pueden ser por luz colimada. Ver la capa microestructurada 16 a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12 produce la imagen o imágenes sintéticas de sacrificio (no mostradas) formadas a partir del primer material pigmentado 30 (el primer patrón curado) cuando se ve en el primer ángulo de curado (normal) 28 y formado del segundo material pigmentado 32 (el segundo patrón curado) cuando se ve desde el segundo ángulo de curado 34.

En una realización adicional, se retira cualquier material pigmentado no curado restante después de la segunda etapa de curado direccional. Esto se ilustra mejor en la Figura 7 donde se ilustra un producto intermedio adicional en una vista lateral en sección transversal. Este producto intermedio comprende una primera película 22, una disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12 dispuestos en un lado de la primera película 22 y una capa microestructurada 16 dispuesta en un lado opuesto. Los elementos de icono de imagen comprenden los huecos 18, el primer patrón curado de elementos de icono de imagen 30 dispuestos dentro de los huecos 18, el segundo patrón curado de elementos de icono de imagen 32 dispuestos dentro de los huecos 18 y áreas vacías (es decir, huecos recreados) 18' dentro de los huecos 18.

En otra realización, se produce un producto intermedio adicional después de las etapas del método que dan como resultado la incorporación de un tercer material de contraste 38 en la capa microestructurada 16. Esto se ilustra mejor a través de la vista lateral de en sección transversal en la Figura 8. El tercer material de contraste se cura con luz no colimada (dispersa) 40. Como resultado, los elementos de enfoque no logran un enfoque efectivo y toda la capa de iconos queda expuesta. De manera efectiva, esto garantiza que se cura todo el tercer material pigmentado 38. Esto da como resultado un producto intermedio adicional que comprende tres patrones curados de elementos de icono de imagen 30, 32, 38 como se representa en la vista lateral en sección transversal de la Figura 9. La imagen sintética de sacrificio está compuesta del primer material pigmentado 30 (el primer patrón curado) cuando se ve en un ángulo normal a través de los elementos de enfoque de sacrificio; el segundo material pigmentado 32 (el segundo patrón curado) cuando se ve desde el segundo ángulo de curado; y el tercer material pigmentado 38 (el tercer patrón curado) cuando se ve desde un ángulo que no es el primer ni el segundo ángulo de curado.

En una realización, las realizaciones descritas en el presente documento comprenden además la formación de un producto intermedio con uno o más espacios de iconos vacantes. Para lograr esto, se dispone un material de contraste que no está pigmentado en los huecos o huecos recreados. Estos materiales no pigmentados están diseñados para no absorber la luz láser y se curan en ángulos distintos a los ángulos usados para curar los materiales pigmentados. La ventaja de tales espacios de iconos vacantes es la siguiente: cuando una o más capas marcables con láser están ubicadas debajo del dispositivo óptico, y el material o materiales no pigmentados se curan direccionalmente en el mismo ángulo que un grabador láser usaría para escribir imágenes 2D estáticas, se permite que la energía láser pase a través del dispositivo óptico absorbiendo poca energía láser de esta manera, lo que proporciona un grabado láser superior a través del dispositivo óptico.

Una capa microestructurada, preparada de acuerdo con las realizaciones anteriores, se muestra en la Figura 9, y está marcada con el número de referencia 42. Hay tres patrones curados diferentes de elementos de icono de imagen 30, 32, 38 en este caso, dos de los cuales (30, 32) fueron curados direccionalmente.

Una vez que se ha preparado la capa microestructurada 42, se añade una disposición fija de elementos de enfoque 46 mediante cualquiera de las técnicas ilustrativas descritas en el presente documento. En una primera técnica, como se muestra mejor en las Figuras 10A, 10B, o 20A, 20B, la capa microestructurada 42 se separa de la primera película o espaciador óptico 22 (Figura 10A). Una disposición fija de elementos de enfoque 46 formados en una superficie superior de una segunda película o espaciador óptico 48 se superpone con la capa microestructurada 42; preferentemente sobre ella (Figura 10B). La disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12 y la primera película 22 pueden entonces descartarse. En una segunda técnica (no mostrada), la capa microestructurada se prepara usando una formulación que permite una fácil retirada de la primera película en una etapa de proceso posterior, o se aplica sobre una capa de imprimación ubicada en la primera película. Después de realizar la disposición permanente o fija de elementos de enfoque en una superficie superior de una segunda película, a continuación, se añade una capa curable por radiación (por ejemplo, UV) a la superficie inferior de la segunda película (pero no se cura). La capa microestructurada 42 (junto con la primera película 22 y la disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12) se coloca luego contra esta capa curable por radiación, la capa se cura y la capa microestructurada 42 se adhiere a la segunda película 48, después de lo cual se retira y descarta la primera película 22 y la disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12. La capa curable por radiación también podría ser un adhesivo sensible a la presión o una capa curada térmicamente.

En una tercera técnica, como se muestra mejor en las Figuras 11A-C, se aplica un polímero líquido 50 sobre la disposición de elementos de enfoque de sacrificio 12 (Figura 11 A) y un molde 52 usado para formar la disposición de elementos de enfoque fija o permanente 46 (Figuras 11 B, C). Como se muestra mejor en la Figura 11C, la disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12 se vuelve integrada como parte de la primera película 22, constituyendo la primera película un espaciador óptico. La disposición fija de elementos de enfoque 46 y la disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12 pueden estar fabricadas de materiales con índices de refracción iguales o muy similares. Si tienen el mismo índice de refracción, a continuación, no habrá refracción resultante de la superficie superior de la disposición de elementos de enfoque de sacrificio, ya que la luz ya no verá eso como una interfaz para la refracción ya que no hay cambio en el índice de refracción. Si no tienen un índice de refracción muy cercano, se obtendrían patrones muaré de ambas superficies en lugar de solo de la superficie de la disposición de elementos de enfoque fija o permanente.

Cuando se retira la disposición de sacrificio de elementos de enfoque a través de la integración, los inventores han descubierto que este espesor añadido se puede aliviar comenzando con una película más delgada (por ejemplo, 20 |jm) como espaciador óptico de lo que normalmente se usaría. Por ejemplo, en una realización, el espaciador óptico se adelgaza hasta un espesor que varía entre 5 jm a aproximadamente 20 jm ; más preferentemente, de aproximadamente 10 jm a aproximadamente 15 jm . Por supuesto, también deben tenerse en cuenta las consideraciones del impacto sobre la curvatura del elemento de enfoque y el índice de refracción de los elementos de enfoque y la capa o capas de sellado opcionales.

Cuando se realiza el curado direccional con la disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12, el material de sellado temporal (disolvente) proporciona una mayor diferencia en el índice de refracción que la disposición final de elementos de enfoque y la capa o capas de sellado, de modo que la distancia focal de la disposición de elementos de enfoque de sacrificio/capa o capas de sellado es más corta y, por lo tanto, está enfocada durante el curado direccional. A continuación, se aplica calor u otros medios para retirar el disolvente. A continuación, se añadiría la disposición de elementos de enfoque fija o permanentes 46 (opcionalmente junto con una capa de integración) de modo que no haya interfaz para la refracción en la superficie superior de la disposición de elementos de enfoque de sacrificio.

En una realización, donde se retira por integración la disposición de sacrificio de elementos de enfoque, se forma una interfaz entre el material usado para formar la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y el material usado para formar la disposición fija de elementos de enfoque. Los inventores han encontrado sorprendentemente que, al tener una interfaz reconocible, esto proporciona una característica forense que permite una autenticación adicional del dispositivo de seguridad.

Haciendo referencia ahora a la Figura 12, un observador, que está mirando el dispositivo óptico de la presente divulgación (formado de acuerdo con uno de los métodos anteriores y marcado con el número de referencia 100) desde el primer ángulo de curado, ve la imagen o imágenes sintéticas asociadas con el primer material pigmentado curado 30. En las Figuras 12-13, el observador está "muy lejos" del dispositivo, de modo que el ángulo efectivo del observador con cada uno de los elementos de enfoque en la Figura 12, por ejemplo, es equivalente al primer ángulo de curado. La imagen o imágenes sintéticas asociadas con el primer material pigmentado curado 30 sólo es visible desde el primer ángulo de curado.

En un ejemplo del dispositivo óptico de seguridad, presentado en la Figura 12, el dispositivo comprende una disposición fija de elementos de enfoque dispuestos sobre un espaciador óptico. En un lado del espaciador óptico, opuesto a la disposición fija, está dispuesta una disposición de elementos de icono de imagen. Un observador que ve el dispositivo desde un ángulo normal observará un patrón curado de elementos de icono de imagen que, cuando se ve en cooperación con la ampliación de los elementos de enfoque, crea una imagen sintética compuesta por el material de contraste que se curó en ese ángulo normal. A medida que el punto de vista del observador cambia a otros ángulos de curado, más patrones curados de elementos de icono de imagen se vuelven observables y cooperarán con la disposición fija de elementos de enfoque para producir una imagen sintética compuesta de material de contraste que fue curado en un ángulo de curado que corresponde al punto de vista del observador. La Figura 13 proporciona una realización donde se emplearon al menos tres ángulos de curado para curar tres materiales de contraste separados. A medida que el punto de vista del observador cambia de un ángulo de curado a otro, observa un patrón curado de iconos de imagen que corresponde al material de contraste que se curó en ese ángulo de curado/visión. Esto se ilustra adicionalmente tanto por la Figura 13 como la Figura 14, donde se representa que el punto de vista del observador se ha cambiado a un ángulo de curado que corresponde al segundo material de contraste 32 en la Figura 13 y a continuación cambia de nuevo a un ángulo de curado/visión que corresponde al tercer material de contraste 38 en la Figura 14. En cada ángulo de visión que corresponde a un ángulo de curado, el observador ve un patrón curado de elementos de icono de imagen que está compuesto del material de contraste curado en ese ángulo de curado.

Curando direccionalmente los diversos materiales de contraste, los inventores sorprendentemente pudieron producir un dispositivo óptico de seguridad que demuestra una transición de color más suave o más rápida de un material de contraste a otro. A medida que el punto de vista de un observador cambia sobre los diversos ángulos de curado, un observador observará una combinación de múltiples materiales de contraste al menos en ángulos que no corresponden a un ángulo de curado. Esta combinación de múltiples materiales de contraste permite una transición más suave entre lo que de otro modo serían bloques muy grandes de materiales de contraste. Esto se demuestra mejor en la Figura 15 donde un observador ve múltiples materiales de contraste en diversos ángulos. Estas imágenes sintéticas que comprenden múltiples materiales de contraste se deben al desajuste entre (1) la disposición de sacrificio de elementos de enfoque usados para curar el material de contraste y (2) la disposición fija usada para ver la disposición de elementos de icono de imagen.

Por ejemplo, en las Figuras 12-13, el observador está "muy lejos" del dispositivo, de modo que el ángulo efectivo del observador con cada uno de los elementos de enfoque en la Figura 12, por ejemplo, es equivalente al primer ángulo de curado. La imagen o imágenes sintéticas asociadas con el primer material pigmentado curado 30 sólo es visible desde el primer ángulo de curado.

La Figura 15 proporciona una vista en planta superior de un ejemplo 54 del dispositivo óptico de seguridad. Como se indica en el presente documento, curando direccionalmente la disposición de elementos de icono de imagen, el color de las imágenes sintéticas producidas por los dispositivos ópticos de seguridad cambiará cuando el observador cambia el punto de vista de un ángulo de curado a otro. De manera interesante, debido a que la disposición fija de elementos de enfoque está desalineada con el patrón curado de los iconos de la imagen, el color de la imagen sintética estará compuesto por múltiples materiales de contraste. La Figura 15 ilustra este concepto donde el observador 1 observa una imagen sintética con una mezcla de múltiples materiales de contraste, mientras que el observador 2 observa una imagen sintética con una mezcla diferente de múltiples materiales de contraste.

La Figura 16 proporciona una vista en sección transversal de otro ejemplo 56 del dispositivo óptico de seguridad. Como se indica en el presente documento, la presente divulgación contempla ejemplos donde el tamaño de los elementos de enfoque 58, en la disposición de sacrificio de elementos de enfoque, varía a través de la matriz. Variando el tamaño de estos elementos de enfoque, preferentemente en un patrón controlado, también se puede variar el patrón de curado de los elementos de icono de imagen producidos a partir del curado direccional. Como se representa en la Figura 16, los elementos de icono de imagen pueden modificarse y modelarse a través de esta variabilidad en la disposición de sacrificio de elementos de enfoque.

También se contempla que los elementos de icono de imagen puedan generarse en patrones ajustando la distancia focal de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque. Por ejemplo, en la Figura 17 se representa un ejemplo 60 "con enfoque más amplio", donde los elementos de icono de imagen usados para formar, por ejemplo, imágenes sintéticas de barra rodante se amplían usando un intervalo de ángulo de curado más amplio.

También se contempla dentro del alcance de la presente invención que puede haber múltiples ángulos en los que se aplicará el curado direccional. La Figura 18 representa una realización 62 de este tipo donde el curado direccional tiene lugar a aproximadamente 45 grados y a aproximadamente 135 grados. Como resultado, los patrones generados en la disposición de elementos de icono de imagen son atribuibles a (y visibles en) los dos ángulos de curado distintos.

En una realización 64, representada en las Figuras 19A y 19B, la disposición de sacrificio de elementos de enfoque tiene un período que es el doble del período de la disposición fija de elementos de enfoque. Esta realización de "duplicación" produce el doble del patrón para un movimiento más rápido de la imagen sintética (por ejemplo, barras rodantes) o patrones de control de color más rápidos usando la disposición fija de elementos de enfoque.

En las Figuras 20A y 20B, una disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12 (y la primera película 22) y una disposición fija de elementos de enfoque 46 (y la segunda película 48) están ubicadas en lados opuestos de una capa microestructurada 42. Una capa de imprimación o de liberación 64 está ubicada entre la primera película 22 y la capa microestructurada 42, mientras que una capa adhesiva 66 está ubicada entre la capa microestructurada 42 y la segunda película 48. El curado puede tener lugar a través de (i) la disposición de sacrificio de elementos de enfoque, (ii) la disposición de sacrificio de elementos de enfoque y, a continuación, a través de la disposición fija de elementos de enfoque, o (iii) la disposición fija de elementos de enfoque y, a continuación, a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque. La disposición de sacrificio de elementos de enfoque 12 y la primera película 22 se separarían a continuación del conjunto restante para formar el dispositivo de seguridad.

En otro aspecto, la presente divulgación proporciona un uso del dispositivo óptico de seguridad o sus productos intermedios como medio de autenticación. El dispositivo óptico de seguridad se puede utilizar en una diversidad de formas diferentes (por ejemplo, tiras, parches, hilos de seguridad, tablillas) con cualquier billete de banco, documento de seguridad o producto con fines de autenticación. Para billetes de banco y documentos de seguridad, estos materiales se usan típicamente en forma de tira, parche o hilo y pueden integrarse parcialmente dentro del billete de banco o documento, o aplicarse a una superficie del mismo. Para pasaportes u otros documentos de ID, estos materiales podrían usarse como un laminado completo o incrustados en una superficie de los mismos. Para el empaquetado de productos, estos materiales se usan típicamente en forma de etiqueta, sello o cinta y se aplican a una superficie de los mismos. Como se indicó anteriormente, en una realización ilustrativa, el dispositivo óptico tiene la forma de un parche integrado en una tarjeta de ID de polímero.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para formar un dispositivo óptico de seguridad, que comprende:

proporcionar una disposición de sacrificio de elementos de enfoque (12) dispuesta sobre una disposición de elementos de icono de imagen (18, 20);

formar un patrón de un primer material de contraste (24) y un patrón de un segundo material de contraste (32) sobre o en los elementos de icono de imagen curando direccionalmente en un primer ángulo de curado (28), a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque (12), al menos el primer material de contraste sobre o en los elementos de icono de imagen (18, 20), en donde la disposición de sacrificio de elementos de enfoque (12) tiene un primer patrón de lente de sacrificio que está en ajuste con el primer patrón de material de contraste en el primer ángulo de curado (28);

en donde al menos una imagen sintética es una proyección tanto del primer como del segundo patrones de material de contraste cuando se ve desde al menos un ángulo; y

en donde la al menos una imagen sintética produce un efecto de transición de color que corresponde a un cambio en el ángulo de visión,

comprendiendo el método, además:

disponer una disposición fija de elementos de enfoque (46) sobre la disposición de elementos de icono de imagen de manera que los elementos de icono de imagen (18, 20) proyecten al menos una imagen sintética cuando se ven a través de la disposición fija de elementos de enfoque (46); en donde la disposición fija de elementos de enfoque (46) tiene un primer patrón de lente fija que forma un patrón de lente-icono en desajuste entre el primer patrón de lente fija y los patrones del primer y segundo materiales de contraste (24, 32).

2. El método de la REIVINDICACIÓN 1, que comprende además la etapa de retirar la disposición de sacrificio de elementos de enfoque (12) después de formar el patrón del primer material de contraste (24).

3. El método de la REIVINDICACIÓN 1, en donde existe un desajuste de patrón de lente-lente entre el primer patrón de lente fija y el primer patrón de lente de sacrificio.

4. El método de la REIVINDICACIÓN 3, en donde el desajuste de patrón de lente-lente se debe a al menos uno de diferente tamaño de elemento de enfoque, diferente paso, diferente cambio de fase, diferente ángulo de inclinación y diferente material.

5. El método de la REIVINDICACIÓN 1, en donde el desajuste de patrón de lente-icono se debe a tono diferente, cambio de fase diferente o ángulo de inclinación diferente.

6. El método de la REIVINDICACIÓN 1, en donde la disposición de sacrificio de elementos de enfoque (12) se enmascara durante el curado direccional.

7. El método de la REIVINDICACIÓN 1, en donde la disposición de elementos de icono de imagen (18, 20) y la disposición de sacrificio de elementos de enfoque (12) están dispuestas en lados opuestos de una primera película (22), o están dispuestas de manera que la disposición de sacrificio de elementos de enfoque (12) toca o está sustancialmente en contacto con la disposición de elementos de icono de imagen (18, 20).

8. El método de la REIVINDICACIÓN 1, en donde los elementos de icono de imagen (18, 20) de la disposición de elementos de icono de imagen están en forma de postes, rebajes, huecos o una combinación de los mismos.

9. El método de la REIVINDICACIÓN 1, en donde la disposición fija de elementos de enfoque (46) y la disposición de sacrificio de elementos de enfoque (12) están dispuestas en lados opuestos de la disposición de elementos de icono de imagen (18, 20).

10. El método de la REIVINDICACIÓN 1, en donde la etapa de curar direccionalmente comprende dirigir la luz colimada hacia la disposición de elementos de icono de imagen (18, 20) en el ángulo de curado (28) y lavar las porciones no curadas del primer material de contraste (24) para producir segmentos de elementos de icono vacíos con aire como el segundo material de contraste (32).

11. El método de la REIVINDICACIÓN 1, en donde cuando el segundo material de contraste (32) es aire, se reemplaza por un tercer material de contraste (38) que a continuación se cura en un segundo ángulo de curado (34) a través de la disposición fija de elementos de enfoque (46) o se cura direccionalmente a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque (12), o a través de otra disposición de sacrificio de elementos de enfoque.

12. El método de la REIVINDICACIÓN 1, en donde la disposición de sacrificio de elementos de enfoque (12) está dispuesta en relación con la disposición de elementos de icono de imagen (18, 20) de tal manera que después de curar direccionalmente el primer material de contraste, se proyecta una imagen sintética de sacrificio por los elementos de icono de imagen cuando se ve a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque (12) en el ángulo de curado y la disposición fija de elementos de enfoque (46) está dispuesta en relación con la disposición de elementos de icono de imagen (18, 20) de tal manera que se proyecta la imagen sintética por los elementos de icono de imagen (18, 20) cuando se ve a través de la disposición fija de elementos de enfoque (46) en el ángulo de curado que es diferente de la imagen sintética de sacrificio.

13. El método de la REIVINDICACIÓN 1, en donde el primer y segundo materiales de contraste (24, 32) son materiales pigmentados, siendo el segundo material pigmentado diferente del primer material pigmentado y se cura direccionalmente, en un ángulo de curado diferente, a través de la disposición de sacrificio de elementos de enfoque (12), o a través de otra disposición de sacrificio de elementos de enfoque.

14. El método de la REIVINDICACIÓN 5, en donde la diferencia entre los ángulos de inclinación es de 7 grados o menos cuando la disposición de sacrificio de elementos de enfoque (12) tiene un diámetro de base que varía de aproximadamente 9 μm a aproximadamente 23 μm y en donde la diferencia entre los ángulos de inclinación es 15 grados o menos cuando la disposición de sacrificio de elementos de enfoque (12) tiene un diámetro de base que varía de aproximadamente 23 μm a aproximadamente 46 μm.