MX2012009822A - Dispositivo de amplificacion moire. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de amplificación moiré comprende un sustrato (20) trasparente que transporta: i) una disposición (22) regular de elementos de micro-enfoque de una primera superficie, los elementos de enfoque que definen un plano focal; ii) una primera disposición (10) correspondiente de elementos de micro-imagen en un primer color y ubicado en un plano sustancialmente coincidente con el plano focal de los elementos de enfoque, y iii) una segunda disposición (11) correspondiente de elementos de micro-imagen, en un segundo color diferente del primer color, y ubicado en un plano sustancialmente coincidente con el plano focal de los elementos de enfoque. Las distancias de los elementos (22) de micro-enfoque y la primera y segunda disposiciones (10, 11) de los elementos de micro-imagen y sus ubicaciones relativas son tales que la disposición de elementos de micro-enfoque coopera con cada una de la primera y segunda disposiciones de elementos de micro-imagen para generar versiones amplificadas respectivas de los elementos de micro-imagen de cada disposición debido al efecto moiré y de modo que la versión amplificada de la primera disposición de elementos de micro-imagen se observa contra un fondo definido por la versión amplificada de la segunda disposición de elementos de micro-imagen, la versión amplificada de la primera disposición de los elementos de micro-imagen que muestra movimiento en relación con el fondo cuando el dispositivo se inclina, y en donde el desajuste de distancia entre las disposiciones se elige de modo que la versión amplificada de los elementos de la primera disposición aparece por encima o por debajo de la versión amplificada de los elementos de la segunda disposición.

Description

DISPOSITIVO DE AMPLIFICACIÓN MOIRÉ DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un dispositivo de amplificación moiré tal como un dispositivo de seguridad, por ejemplo para su uso en documentos de seguridad y otros artículos de valor tales como billetes, cheques, pasaportes, tarjetas de identificación, certificados de autenticidad, sellos fiscales y otros documentos para asegurar el valor o identidad personal. También se refiere a dispositivos ópticos para su uso en embalaje o similar.

Se ha utilizado la amplificación moiré como la base de dispositivos de seguridad durante varios años. Varios ejemplos se describen en WO-A-94/27254 y EP-A-1695121. Se proporciona en tal dispositivo, una disposición regular de elementos de micro-enfoque que definen un plano focal sobre una disposición correspondiente de elementos de imagen ubicada en un plano sustancialmente alineado con el plano focal de los elementos de enfoque. Se elige la distancia o periodicidad de la disposición de elementos de imagen para diferir por un pequeño factor de la distancia o periodicidad de los elementos de enfoque y este desajuste significa que las versiones amplificadas de los elementos de imagen se generan .

El factor de amplificación depende de la diferencia entre las periodicidades o distancias. Un desajuste de distancia entre una disposición de micro-lentes y una disposición de micro- imagen convenientemente también puede generarse al girar en la disposición de micro-imagen con relación con la disposición de micro-lentes o viceversa, de modo que la disposición de micro-lentes y la disposición de micro-imagen tienen una desalineación rotacional. La desalineación rotacional o el pequeño desajuste de distancia resultan en el ojo que observa una parte diferente de la imagen en cada lente vecino resultando en una imagen amplificada. Si el ojo se mueve con relación con la disposición de lentes /imagen se observa una parte diferente de la imagen dando la impresión de que la imagen se encuentra en una posición diferente. Si el ojo se mueve de una manera lisa una serie de imágenes se observan dando la impresión de que la imagen se mueve con relación con la superficie. En el caso en donde el desajuste de distancia se genera por la desalineación rotacional de la disposición de las imágenes ampliadas se gira con relación con la disposición de micro-imagen y por consecuencia el efecto de paralaje que resulta en el movimiento aparente de la imagen amplificada también se gira y esto se conoce como paralaje oblicuo. El efecto del desajuste de distancia y la desalineación rotacional en la amplificación y rotación de la imagen amplificada observada en un amplificador moiré se describe en "The Moiré Magnifier", M. Hutley, R Hunt, R F Stevens and P Savander, Puré Appl. Opte. 3 (1994) 133-142 publicado por IOP Publishing Limited.

La naturaleza del movimiento y cambios de orientación pueden explicarse a partir de la teoría de moiré, esta se discute en detalle en "La teoría del fenómeno Moiré" por I. Amidror publicado por Kluiver Academic Publishers in 2000, ISBN 0-7923-5949-6. El efecto moiré de dos estructuras periódicas puede explicarse/predecirse al considerar los vectores de frecuencia de las dos estructuras . La orientación del vector de frecuencia representa la dirección de la periodicidad y la longitud representa la frecuencia (es decir, 1/ Periodo) . El vector se expresa por sus coordenadas cartesianas (u, v) , donde u y v son los componentes horizontal y vertical de la frecuencia.

Los principios involucrados se discuten con más detalle en la WO-A-2005/106601.

Típicamente, los elementos de enfoque comprenden micro-lentes o micro-espejos y los elementos de imagen se definen simplemente por iconos o similares.

También se sabe para proporcionar múltiples imágenes en un dispositivo de amplificación moiré. Por ejemplo, O-A-94/27254 ilustra un efecto de conmutación de imagen al inclinar un dispositivo. La WO-A-2005/106601 describe cómo dos conjuntos de imágenes amplificadas pueden provocar que se muevan a grados diferentes conforme se inclina el dispositivo. Otro ejemplo se describe en la WO-A-2009/139396.

El problema con los dispositivos conocidos, sin embargo, es que es muy difícil lograr efectos de multicolor en lo que dos o más imágenes se obtienen en diferentes colores. Esto es principalmente debido a la dificultad de estampar dos disposiciones de micro-imagen en un registro entre sí, aunque en colores diferentes ya que esto requeriría tirajes de estampado por separado.

De acuerdo con la presente invención, un dispositivo de amplificación moiré comprende un sustrato trasparente que transporta: i) una disposición regular de elementos de micro-enfoque en una primera superficie, los elementos de enfoque que definen un plano focal; ii) una primera disposición correspondiente de elementos de micro-imagen en un primer color y ubicado en un plano sustancialmente coincidente con el plano focal de los elementos de enfoque; y, iii) una segunda disposición correspondiente de elementos de micro-imagen, en un segundo color diferente del primer color, y localizado en un plano sustancialmente coincidente con el plano focal de los elementos de enfoque, en donde la distancia de los elementos de micro-enfoque y la primera y segunda disposiciones de elementos de micro-imagen y sus ubicaciones relativas son tales que la disposición de los elementos de micro-enfoque coopera entre sí con la primera y segunda disposiciones de los elementos de micro-imagen para generar versiones amplificadas respectivas de los elementos de micro-imagen de cada disposición debido al efecto moiré y de modo que la versión amplificada de la primera disposición de elementos de micro-imagen se ven contra un fondo definido por la versión amplificada de la segunda disposición de elementos de micro-imagen, la versión amplificada de la primera disposición de los elementos de micro-imagen que muestra el movimiento en relación con fondo cuando el dispositivo se inclina, y en donde el desajuste de distancia entre las disposiciones se elige de modo que la versión amplificada de los elementos de la primera disposición aparece por encima o por debajo de la versión amplificada de los elementos de la segunda disposición.

Se ha observado que es posible obtener imágenes de multicolor, en un dispositivo de amplificación moiré al disponer las disposiciones de micro-imagen de modo que las versiones amplificadas resultantes de las disposiciones aparecen en diferentes profundidades o en diferentes planos cuando se ven. Esto evita la necesidad de un registro mutuo.

Al elegir de manera adecuada el desajuste de distancia entre las disposiciones, la primera disposición puede aparecer por encima o por debajo de la segunda disposición .

Una o más disposiciones adicionales de los elementos de micro- imagen respectivos podrían proporcionarse en otros colores. Por ejemplo, en un procedimiento particularmente preferido, el dispositivo además comprende iv) una tercera disposición correspondiente de elementos de micro-imagen, en un tercer color diferente del primero y segundo colores, y ubicada en el plano sustancialmente coincidente (para hacer coincidir con II y III) con el plano focal de los elementos de micro-enfoque, en donde las distancias de los elementos de micro-enfoque y la tercera disposición de los elementos de micro-imagen son tales que cooperan para generar una versión amplificada de los elementos de imagen de la tercera disposición debido al efecto moiré. y de modo que la versión amplificada de la primera disposición de elementos de micro-imagen se vé contra un fondo definido por las versiones amplificadas de la segunda y tercera disposiciones de elementos de micro-imagen, la versión amplificada de la primera disposición de elementos de micro-imagen que muestra el movimiento en relación con el fondo cuando se inclina el dispositivo .

La provisión de una tercera disposición de, típicamente idéntica, elementos de micro-imagen permiten que los elementos de imagen amplificada de' cada disposición aparezcan en profundidades diferentes en relación entre sí, dependiendo de la distancia de cada disposición. De este modo, en un ejemplo, las distancias de la disposición de los elementos de micro-enfoque y la primera, segunda y tercera disposiciones de elementos de micro-imagen se eligen de modo que la versión amplificada de la primera disposición de los elementos de micro-imagen aparece entre la versión amplificada de los elementos de micro-imagen de la segunda y tercera disposiciones.

En otro ejemplo, las distancias en la disposición de los elementos de enfoque y la primera, segunda y tercera disposiciones de los elementos de micro-imagen se eligen para que la versión amplificada de los elementos de imagen de la primera disposición aparezca por encima de las versiones amplificadas de los elementos de imagen de la segunda y tercera disposición.

Los elementos de micro-imagen de al menos la primera y tercera disposiciones pueden ser idénticas o pueden transformarse gradualmente a través de la disposición.

Como se menciona en lo anterior, la invención particularmente es ventajosa donde el fondo que define la o las disposiciones no tienen que registrarse con la primera disposición y ésta puede ser particularmente fácil de lograr si las disposiciones de fondo definen un fondo genérico respectivo, por ejemplo, un patrón de líneas, figuras geométricas simples, o estructuras de línea más complejas, tales como patrones guilloche.

En algunos casos, los elementos de micro-imagen de al menos dos de las disposiciones pueden diferir solamente en un color. Sin embargo, en ejemplos preferidos, los elementos de micro-imagen de la primera, segunda y tercera disposiciones difieren además de una a la otra por una o más de forma, tamaño y orientación.

Los elementos de micro-imagen de al menos la primera disposición pueden comprender típicamente iconos tales como símbolos, figuras geométricas, caracteres alfanuméricos y similares, y de mayor preferencia proporcionar información. Los elementos de micro-imagen de una o más de las otras disposiciones también pueden formarse como iconos o patrones más genéricos como se mencionó en lo anterior .

En ejemplos preferidos, los elementos de micro-imagen se imprimen en el sustrato utilizando cualquier proceso de estampado adecuado, tal como huecograbado, estampado litográfico en húmedo o seco, estampado de pantalla, estampado de calcografía y estampado flexográfica . Sin embargo, una o más de las disposiciones de elementos de micro-imagen también pueden formarse como estructuras de rejilla, en bajorrelieve u otros patrones de relieve en el sustrato. Las estructuras de anti-reflexión también pueden utilizarse como se describe en la WO-A-2005/ 106601.

Los elementos de micro-enfoque, tales como micro-lentes y espejos cóncavos, de preferencia se forman por relieve en la superficie del sustrato, moldeado de un curado o similares.

Amplificadores de moiré generados por la presente invención pueden ser de estructuras de 2-dimensiones (2D) o 1-dimensión (ID) . Las estructuras de amplificación moiré 2D utilizando un lente esférico se describen con mayor detalle en la EP-A-1695121 y la WO-A-94/27254. En un amplificador moiré 2D los micro-imágenes se amplifican en todas las direcciones. En una estructura de amplificación moiré ID el micro-lente esférico o micro-espejos se remplazan con una disposición de repetición de micro-lentes cilindricos o micro-espejos. El resultado de esto es que los elementos de micro-imagen se someten a amplificación moiré en un eje solamente en que es el eje a lo largo del cual los espejos muestran sus variaciones periódicas en curvatura o relieve. Por consiguiente, las micro-imágenes se comprimen fuertemente o des-amplifican a lo largo del eje de amplificación, mientras que el tamaño o dimensión de los elementos de micro- imagen a lo largo del eje ortogonal al eje de amplificación es sustancialmente el mismo que aparece para el observador - es decir, no se presenta la amplificación o alargamiento.

El amplificador moiré generado por la presente invención puede formar un dispositivo de seguridad por sí mismo, aunque también puede utilizarse junto con otras características de seguridad tales como hologramas, rejillas de difracción y otras estructuras de generación de efecto ópticamente variables .

El dispositivo óptico de la presente invención puede utilizarse para autentificar una variedad de sustratos - con la naturaleza del sustrato, en particular, su espesor y flexibilidad teniendo una influencia en las propiedades correspondientes del dispositivo óptico.

La invención tiene un valor particular en sustratos flexibles de protección tales como papel y un billete en particular, donde el dispositivo puede definir un parche, cinta o hilo. El espesor del dispositivo se influenciará por cómo se emplea en el billete de banco, aunque para evitar la deformación de la forma resma de papel durante el proceso de estampado del billete de banco, y además la forma y flexibilidad del billete de banco por sí mismo, es deseable que el espesor del dispositivo no exceda la mitad del espesor de mismo billete de banco (típicamente 85-120 um) por lo tanto, se anticipa que, en cualquier modalidad el dispositivo óptico será menor de 50 um, incluyendo los adhesivos de seguridad y preferiblemente de manera sustancial.

Por ejemplo, conforme se aplica un parche a un billete de banco el espesor deseado variará de unas cuantas mieras (excluyendo el adhesivo de seguridad) a un máximo de 35-40 um (nuevamente excluyendo el adhesivo) de una etiqueta. Mientras que para el caso de una cinta, el espesor variará nuevamente a partir de unos pocos micrometros para el caso de un estampado en caliente o cinta transferida, hasta 35-40 um para el caso de una cinta no transferida en donde la capa portadora de soporte se retiene (nuevamente excluyendo los adhesivos de seguridad) ya que puede ser necesario si la cinta se aplica sobre una abertura mecánica en el sustrato del billete de banco.

En el caso de un espesor final preferido con hilo con ventanilla se encuentra en el margen de 20-50 um.

La versión de espesor del dispositivo de seguridad (hasta 300 um) puede emplearse en aplicaciones que incluyen páginas de papel del pasaporte, cubiertas de pasaportes de plástico, visas, tarjetas de identificación, etiquetas de identificación de marca, etiquetas antimanipulación— cualquiera de los elementos de autenticación visualmente.

Además, el dispositivo puede proporcionarse con una ventanilla trasparente de un documento de seguridad para poder verse la transmisión.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Algunos ejemplos de los dispositivos de seguridad de acuerdo con la invención ahora se describirán con referencia a los dibujos anexos, en los que: la Figura 1 es una vista en planta esquemática de un billete de banco; las Figuras 2a-2c ilustran la apariencia de tres versiones de un primer ejemplo de un dispositivo de seguridad en una vista en planta; la Figura 2d ilustra la apariencia de las versiones de las Figuras 2a-2c, aunque con todos los iconos en el mismo color; la Figura 3 ilustra esquemáticamente la ubicación de las. imágenes amplificadas mostradas en la Figura 2; las Figuras 4A y 4B ilustran el fondo del dispositivo mostrado en las Figuras 2 y 3 como una celda de unidad y una disposición parcial, respectivamente; las Figuras 4C y 4D ilustran la imagen anterior de la imagen mostrada en las Figuras 2 y 3 como una celda de unidad y una disposición parcial, respectivamente; la Figura 5 ilustra la apariencia de una vista en planta de un segundo ejemplo del dispositivo de seguridad de acuerdo con la invención; las Figuras 6A y 6B ilustran una celda de unidad y parte del fondo del ejemplo mostrado en la Figura 5 respectivamente; la Figura 7 ilustra la apariencia de un tercer ejemplo del dispositivo de seguridad de acuerdo con la invención en una vista en planta, aunque con un conjunto de imágenes omitidas ; las Figuras 8A y 8B ilustran una celda de unidad y parte de la disposición del primer fondo del tercer ejemplo; las Figuras 8C y 8D ilustran una celda de unidad y parte de la disposición del segundo fondo del tercer ejemplo; las Figuras 9A-9C ilustran el ejemplo de la Figura 7 cuando se ve en diferentes ángulos; la Figura 10 ilustra un corte transversal de una vista esquemática de un dispositivo de seguridad basado en transmisor utilizado para el ejemplo de la Figura 2; las Figuras 10a y 10b ilustran el dispositivo de la Figura 10 cuando se aplica a una superficie de sustrato y a una ventanilla, respectivamente; la Figura 11 ilustra un corte transversal de una vista esquemática de un dispositivo de seguridad basado en reflector ; las Figuras 12a y 12b ilustran esquemáticamente dos ejemplos del aparato para estampar parte del dispositivo de seguridad mostrado en las Figuras 1-11; las Figuras 13A-13J ilustran diferentes tipos de micro-imágenes en relieve; las Figuras 14 a 16 son vistas de otros ejemplos de los dispositivos de seguridad de amplificación moiré combinados con los dispositivos de seguridad holográficos; las Figuras 17a y 17b son secciones a lo largo de las líneas A-A y B-B, respectivamente, en la Figura 14; y, las Figuras 18, 19 y 20 ilustran ejemplos adicionales de la disposición de imagen de fondo y celdas de unidad correspondientes.

La Figura 1 ilustra esquemáticamente un billete de banco 1 que tiene un hilo 2 de seguridad expuesto en las ventanillas y una ventanilla 3 trasparente adicional. El billete de banco 1 puede elaborarse de papel o polímero (tal como polipropileno biaxialmente orientado) y uno o ambos del hilo 2 de seguridad y ventanilla 3 que incorporan un dispositivo de seguridad de acuerdo con la invención.

Las Figuras 2-4 ilustran un primer ejemplo del dispositivo de seguridad de acuerdo con la invención. Como puede verse en la Figura 2a, la apariencia del dispositivo de seguridad cuando se ve normalmente, es decir, de manera perpendicular, es una primera disposición 10 de elementos de imagen amplificadas, en este caso iconos 10A en color rojo en la forma de una Figura '5' contra un fondo 11 formado por un conjunto amplificado de estrellas azules en pares de estrellas grandes y pequeñas. Las profundidades relativas de los iconos ÍOA y fondo 11 pueden verse más claramente en la Figura 3 donde los iconos '5' 11 aparecen debajo de la superficie superior del sustrato 7 con el plano 11 del fondo debajo de los iconos '5' 10A.

La Figura 4 ilustra los componentes del dispositivo de seguridad con más detalle. Esto muestra que el fondo 11 se forma por una disposición de celdas de unidad 11A (Figura 4A) dispuestas lado a lado en una disposición como se muestra en la Figura 4B. Los iconos (5' 10A se forman como una disposición de celdas de unidad como se muestra en las Figuras 4C y 4D. Como se muestra en la Figura 4, la distancia de las celdas de unidad 11A de la disposición 11 de fondo en las direcciones X e Y es A2X, A2Y. La distancia de los iconos ?5' 10A es Alx, Aly. Típicamente, A2x es igual a A2y y Alx es igual a Aly. Sin embargo, existe una pequeña diferencia entre las distancias de los iconos *5' 10A por un lado y las celdas de unidad del fondo 10 por otro lado.

La Figura 10 ilustra, un corte transversal de la estructura general del dispositivo mostrado en las Figuras 2-4. De este modo, el dispositivo comprende una capa 20 de PET u otro polímero trasparente, (que corresponde al sustrato 7) en la superficie superior de la cual se forma una disposición de dos dimensiones de micro-lentes 22 esféricos. Los diámetros de los micro-lentes 22 típicamente se encuentran en el margen de 1-100 mieras, de preferencia de 1-50 mieras e incluso de mayor preferencia 10-30 mieras, de este modo definiendo las distancias en un margen similar.

La longitud focal de los micro-lentes 22 (como se mide a partir de su superficie posterior plana) es sustancialmente igual al espesor t de la capa separadora óptica, en la que este ejemplo comprende el espesor del sustrato 20 más el espesor de una capa 21 receptiva impresa en la superficie opuesta del sustrato 20 a la disposición 22 de micro-lente para definir un plano 24 focal sustancialmente coincidente con la superficie de la capa receptiva impresa. En la capa 21 receptiva impresa primero se imprime la disposición de micro-imagen de iconos '5' 10A en un color rojo. Después, la disposición 11 de fondo se imprime en un color azul. Se observará en la Figura 10 que las dos disposiciones se imprimen cada una en la capa 21 receptiva impresa coincidente con el plano 24 focal aunque el estampado 11 de fondo también solapa la disposición 10 de icono '5' como se muestra en 25.

La presente invención no se limita a ningún tipo o geometría específico de micro-lente, siendo el único requisito que puede utilizarse el micro-lente para formar una imagen. Los micro-lentes adecuados para la presente invención incluyen aquellos que refractan la luz en una superficie adecuadamente curvada de un material homogéneo, tal como lentillas plano convexas, lentillas doble convexas, y lentes fresnel . De preferencia, la presente invención comprenderá micro-lentes esféricos aunque pueden emplearse lentes de cualquier simetría que incluyen lentes cilindricos. Tanto las superficies esféricas como asféricas pueden aplicarse a la presente invención. No es esencial para los micro-lentes tener una superficie curvada. Los lentes de índice refractivo de gradiente (GRIN) reflejan luz por un refractivo gradual a través del volumen del material como resultado de pequeñas variaciones en el índice refractivo. Los micro-lentes, basados en difracción, tal como placas de zona de Fresnel también pueden utilizarse. Los lentes de GRIN y amplitud o máscara basada en las placas de zona de fresnel permiten que la superficie que contiene la disposición de micro-lentes a ser plana y ofrece ventajas en la receptividad y durabilidad de estampado.

De preferencia se utiliza una disposición periódica de lentes generados por un proceso de replicación. Las disposiciones de micro-lente maestras pueden producirse por una serie de técnicas tales como técnicas fototérmicas , fundido y reflujo de fotoresistente y escultura de fotoresistente . Tales técnicas se conocen por aquellos con experiencia en la técnica y se detallan en el capítulo 5 de "Micro-óptica: Elementos, Sistemas y Aplicaciones", editada por Hans Peter Herzig, publicado por Taylor y Francis, reimpreso en 1998. La estructura de micro-lente maestra entonces puede copiarse físicamente por técnicas de replica comercialmente disponibles tales como estampado en caliente, moldeado o curado. Materiales en los que las estructuras de micro-lente pueden replicarse incluyen pero no se limitan a, polímeros termoplásticos tales como policarbonato y polimetilmetacrilato ( PMMA) para el estampado en caliente y procesos de moldeo y materiales epoxi acrilados curables por calor o radiación para el proceso de curado. En un proceso preferido, la disposición de micro-lente se replica mediante curado en un recubrimiento curable por UV aplicado a una película de polímero transportador tal como PET.

Para simplicidad los ejemplos y modalidades siguientes describirán el uso de micro-lentes esféricos.

Para crear un fenómeno de amplificación moiré y permitir la generación de imágenes en movimiento, se introduce un desajuste de distancia entre la disposición de micro-imagen y la disposición de micro-lente. Un método es tener una disposición de micro-lente y micro-imagen con sustancialmente la misma distancia, donde el desajuste de distancia se alcanza al introducir una pequeña desalineación rotacional entre la disposición de micro-imagen y micro-lente. El grado de desalineación rotacional entre la disposición de micro-imagen y de micro-lente de preferencia se encuentra en el margen de 15° - 0.05°, el cual resulta en un margen de amplificación entre -4X-1000X para la disposición de micro-imagen. . De mayor preferencia la desalineación rotacional se encuentra en el margen de 2o -0.1°, lo cual resulta en un margen de amplificación de entre -25X-500X para la disposición de micro-imagen.

Alternativamente la disposición de micro-imagen y la disposición de micro-lente se encuentran en una alineación rotacional sustancialmente perfecta aunque con un pequeño desajuste de distancia. Un pequeño desajuste de distancia puede ser equivalente a un aumento / disminución de porcentaje de la distancia de la disposición de micro-imagen con relación con la disposición de micro-lente en un margen de 25% - 0.1%, el cual resulta en un margen de amplificación de entre -4X-1000X para la disposición de micro-imagen. De mayor preferencia, el aumento/disminución de porcentaje de la distancia de la disposición de micro-imagen con relación con la disposición de micro-lente se encuentra en el margen de 4% -0.2%, el cual resulta en un margen de amplificación de entre -25X-500X para la disposición de micro-imagen.

También es posible utilizar una combinación de un pequeño desajuste de distancia y una pequeña desalineación rotacional para crear un fenómeno de amplificación moiré y permitir la generación de imágenes en movimiento.

El resultado del desajuste de distancia entre las disposiciones 10, 11 y la disposición 22 de lente esférica provoca la amplificación moiré de micro-imágenes en profundidades diferentes (como se observa en la Figura 3) .

El grado de amplificación logrado se define por las expresiones derivadas en "El amplificador Moiré", M. Hutley, R. Hunt, R Stevens & P Savander, Puré Appl . Opt . 3 (1994) pp.133-142.

Para resumir las partes pertinentes de esta expresión, suponen que la distancia de micro-imagen = A y la distancia de micro-lente - B, entonces la amplificación M se proporciona por: M = A/SQRT [(Bcos(Teta) -A)2 - (B sen (Teta))2] donde, Teta es igual al ángulo de rotación entre 2 disposiciones .

Para el caso donde A ? B y donde Teta es muy pequeña tal que eos (Teta) ~ 1 y sen (Teta) ¾ 0 M = A/ (B-A) = S/ (1-S) Donde S = B/A Sin embargo, para el largo de M >> 10 después S debe ser = unidad y por lo tanto M = 1/ (1-S) La profundidad de la imagen sintética en relación con el plano de superficie se deriva de la ecuación de lente familiar en relación con la amplificación de una imagen ubicada en una distancia v a partir del plano de lente de longitud focal f. Este es M = v/f-1 O, ya que típicamente v/f >> 1 M «v/f De este modo, la profundidad v de la imagen sintéticamente amplificada = M*f.

Las Figuras 2a-2c muestran la segunda disposición 11 en posiciones de registro diferentes con relación con la primera disposición 10. El punto clave es que el diseño y la elección del primer y segundo elementos de disposición o iconos 10A, 11A es tal que no existe un cambio significativo en la información, contenido, relevancia simbólica o apariencia estética cuando la posición de una disposición varía con relación con otra - en otras palabras, las dos disposiciones no son sensible de registro o tienen un requisito de registro fuertemente preferido. Debe observarse, que puesto que la segunda disposición 11 se oscurece o bloquea por la primera disposición 10 es preferible que los tipos de iconos los cuales se apoyan especialmente de información, por ejemplo, una denominación o símbolo alfanumérico o similares se ubican en la primera disposición 10 la cual se visualiza como estando frente de la segunda disposición 11. Además, en el ejemplo mostrado en la Figura 2, cada celda de unidad 11A de la segunda disposición 11 se compone de dos iconos idénticos es decir, una estrella grande y pequeña, como una consecuencia, en términos de información existe una redundancia de información en cada celda de unidad. Esta propiedad de redundancia significa que si en un cierto registro relativo entre las dos disposiciones del patrón de icono de la primera disposición (los 5) sustancialmente obscurece la disposición de las estrellas más grandes, después la disposición de icono de estrella más pequeña puede visualizarse fácilmente sin el oscurecimiento o interferencia significativo de la primera disposición. Por consiguiente, el observador de modo inequívoco ve dos disposiciones de icono sintéticamente amplificadas que comprenden un primer patrón de 5 rojo en una profundidad determinada detrás o delante del plano de superficie de la desviación y ubicadas detrás del patrón en una profundidad de imagen diferente a un segundo patrón de estrellas azules (50% grandes y 50% pequeñas) . A partir de la perspectiva del reconocimiento público el efecto visual o apariencia no será significativamente diferente con la posición del primer patrón en relación con el segundo patrón.

En resumen, para el diseño de la imagen mostrada en la Figura 2, el efecto variable ópticamente descriptible es insensible (es decir, sustancialmente invariable) y para las variaciones de fabricación no controladas en el registro de la primera disposición de icono 10 a la segunda disposición 11. Este es un aspecto importante de esta invención.

Debe reconocerse que el uso de colores de contraste para la primera y segunda disposiciones 10, 11 de imagen ayudan al visualizador a discriminar entre las dos disposiciones particularmente en las regiones donde los elementos individuales se superponen y de este modo ayudando así en el reconocimiento público y verificación de tal dispositivo. Para ayudar a entender los beneficios de la diferenciación de color se muestra en la Figura 2d, las mismas dos disposiciones de imagen como antes aunque esta vez tanto la primera como segunda disposiciones se proporcionan/ imprimen en un solo color (con tres posiciones relativas diferentes para las disposiciones que se muestran como en la Figura 2a) . Como puede verse, en donde los elementos de imagen a partir del primer y segundo patrón se superponen, es difícil distinguir el contorno del elemento de la primera disposición superior a partir del elemento de la segunda disposición subyacente, el cual sirve para confundir al observador o visualizador reduciendo así la efectividad de tener múltiples planos de imagen.

Ejemplos: Se supone que la estructura de las Figuras 2 y 10 se comprende de micro-lentes 22 con una longitud focal f de 40 pm o 0.04 mm. Además, se supone que tanto los micro-lentes como el sustrato 20 de soporte comprendieron los materiales con índice n refractivo de 1.5. Entonces se deduce que el diámetro D base de las lentes se limitará por la expresión D < f*2(n-l) y por lo tanto D < 0.04 *2(1.5-1) dando D < 0.04 mm.

A continuación, puede elegir un valor para D de 0.035 mm y una lente B de distancia de 0.04 mm (a lo largo de cada eje) , resultando en una disposición de lente con un número f/# cerca de la unidad con empaquetado compacto razonable (entre el espacio de lente de 5 um) .

En un supuesto primer ejemplo se requiere que la primera disposición 10 de imagen se ubica 2 mm detrás del plano de superficie del sustrato y la segunda disposición 11 de imagen se ubica 6 mm detrás del plano de superficie (observe que las imágenes detrás del plano de superficie son, por definición virtual y un análisis más detallado muestra que no son invertidas con relación con la disposición objeto de micro- imagen) .

Para simplicidad ilustrativa adicional se asume que Aly = Alx y A2y = A2x.

Dado que M = v/f, después se deduce si f = 0.04 mm y v = 2 mm, después MI = 2/0.04 = 50.

Por lo tanto, ya que MI = A/ (B-A) = 50, se deduce 50 (B-Al) = Al, dando Al = B(50/51) Sustituyendo B = 0.04 mm se obtiene Al = 0.0392 mm.

De manera similar M2 = 6/0.04 = 150 y por lo tanto 150 (B-A2) = A2, dando A2 = B (150/151) = 0.0397 mm.

En un supuesto segundo ejemplo se requiere que la primera disposición 11 de imagen se ubique 2 mm enfrente del plano de superficie, mientras que la segunda disposición 11 de imagen permanece ubicada 6 mm detrás del plano de superficie .

En contraste al ejemplo anterior aquí la primera disposición 10 de imagen formará una imagen invertida real y por lo tanto la señal de amplificación será negativa (lo cual se deriva de la asignación de un valor negativo para la distancia de imagen v en la expresión anterior para amplificación) .

Por lo tanto MI = - 2/0.04 = -50 y de este modo - 50 (B-Al) = Al, dando Al = 50/49 B = 0.0408 mm.

Por lo tanto, se observa que para ubicarse la primera disposición de imagen enfrente del plano de la superficie (es decir, parece flotar) su disposición de micro-imagen debe tener una distancia mayor que la distancia de la lente. Por el contrario, si la distancia de imagen es menor que la distancia de la lente entonces la disposición de imagen parecerá ubicarse debajo del plano de superficie.

Las Figuras 10a y 10b muestran dos figuras esquemáticas, que ilustran cómo la lente basada en el sistema moiré puede operar solamente en modo de reflexión y tanto en reflexión como en transmisión respectivamente. La Figura 10a muestra solamente el escenario de reflexión donde el dispositivo 30 que tiene una estructura similar a aquella de la Figura 10 se aplica sobre un sustrato 31 sustancialmente opaco o incrustado parcialmente en un sustrato opaco (por ejemplo, un hilo con ventanilla) por una capa 32 adhesiva. En este caso, la imagen sintéticamente amplificada vista por el observador se deriva finalmente de la luz que ha retro- dispersado o reflejado de las disposiciones 10, 11 de micro-imagen y el medio que actúa como un fondo para la disposición de micro-imagen. Entre mayor sea el contraste reflectante entre las disposiciones de micro-imagen y el medio del fondo circundante mayor es el contraste visual de las imágenes sintéticamente amplificadas. Ahora, puede ser que el color o propiedades reflectantes del sustrato 31 no sean óptimos -por ejemplo, el sustrato puede ser de baja reflectividad o un color similar a uno de las disposiciones de micro-imagen. Para dirigir esto se muestra en la Figura 10a la adición de una capa 33 de recubrimiento de máscara opcional ubicada entre la interconexión de micro-lente y la capa 32 adhesiva unida al dispositivo del sustrato 31. La capa 33 de máscara típicamente contendrá un pigmento con opacificante reflectante tal como, pero no se limita a, partículas de dióxido de titanio en un aglutinante de resina. El color de esta capa puede ser simplemente blanca o un colorante puede agregarse para asegurar que esta capa de máscara o capa de reflexión de fondo muestre un matiz deseado el cual contrasta con una o ambas disposiciones de micro-imagen.

En un ejemplo adicional el recubrimiento de máscara y una de las disposiciones de micro-imagen tienen claramente el mismo color, sin embargo una u otra entidad se ha proporcionado con una propiedad metamérica. Por consiguiente bajo la visualización normal de la disposición de micro- imagen relevante solamente se discierne débilmente (en todo caso) contra el color de fondo de la máscara opaca - sin embargo cuando se observa bajo un filtro metamérico tal disposición de micro-imagen o más pertinentemente su imagen sintéticamente amplificada se vuelve muy evidente. De manera alternativa, el recubrimiento de máscara puede proporcionarse con un aditivo fluorescente de modo que cuando se observan bajo una luz fluorescente el recubrimiento de máscara proporciona un fondo fluorescente contra el cual las disposiciones de micro-imagen de absorción forman imágenes sintéticamente amplificadas negras.

El recubrimiento de máscara también puede funcionar como una capa de mejoramiento de durabilidad.

Ejemplos de tintas metaméricas se proporcionan en la GB 1407065. Refiriéndose nuevamente a la Figura 2 la primera disposición 10 de micro-imagen de los «5'" puede estamparse en una primera tinta metamérica en la disposición 11 de fondo de estrellas en una segunda tinta metamérica donde las propiedades metaméricas de las tintas son tales que parecen estar de un color idéntico cuando se ve en la luz del día, pero cuando se ve en la luz filtrada, las dos tintas parecen tener colores diferentes reflectantes.

La Figura 10b muestra el escenario donde el dispositivo 30 se aplica al menos parcialmente sobre una abertura 3 trasparente dentro del sustrato 31. Es bien conocido incorporar dispositivos de seguridad en aberturas trasparentes dentro de los documentos de seguridad (véase a continuación) . En este caso, la imagen sintéticamente amplificada puede verse en reflexión y/o transmisión a través de la abertura 3 de visualización en el sustrato 31. El observador sólo verá la imagen amplificada cuando se ubique en la posición #1. Como puede verse en la Figura 10b, se omite el recubrimiento de máscara opaca de modo que se puede observar el sistema de amplificación moiré en transmisión. También es un requisito que la capa 34 adhesiva tenga una claridad óptica buena (es decir, baja dispersión, baja absorción) .

Debe observarse que si las micro-imágenes 10A, 11A impresas se forman a partir de una tinta o colorante que es sustancialmente opaco, entonces la imagen sintéticamente amplificada será de color cuando se vea en reflexión, aunque formará una imagen negra esencialmente en contraste alto cuando se vea en transmisión.

Un requisito para que una imagen coloreada se vea en transmisión es que las micro-imágenes deben de tener algunos grados de traslucidez. La luz debe ser capaz de pasar a través de las imágenes impresas y el color deseado transmitido. Debe reconocerse que en regiones donde las dos disposiciones 10, 11 y por lo tanto imágenes amplificadas superpuestas tendrán una mezcla aditiva de color. Por ejemplo, si los dos colores de disposición son rojos y azules, entonces, en áreas de superposición la imagen será de color magenta.

Note también que, si el observador ve el dispositivo desde la ubicación #2, entonces no se observa una imagen amplificada sintéticamente/moiré, pero en lugar una imagen no modificada o directa de los patrones de micro-imagen .

Como una alternativa, el dispositivo de seguridad puede fabricarse como un dispositivo moiré basado en espejo como se muestra en la Figura 11. En este caso, la disposición 22 de micro-lente esférico se remplaza por una disposición 40 de espejo cóncavo esférico o asférico formado en una superficie del sustrato 20 de polímero trasparente. La otra superficie se proporciona con las disposiciones 10, 11 de micro-imagen impresas como en lo anterior.

Debe observarse que la longitud focal de un espejo cóncavo es igual a la mitad de su radio de curvatura R y por lo tanto pueden tener un valor mínimo de limitación que se aproxima a un cuarto del diámetro base del espejo. En términos simples, para un diámetro base, determinado la longitud focal y el número F de un espejo puede ser un cuarto del valor de la lente equivalente (asumiendo el índice refractivo típico de 1.5). Sin embargo, conforme se reduce el número F es equivalente a una profundidad de reducción de enfoque, entonces, en la práctica, será deseable tener un diámetro de base de espejo mucho menor que 2R.

Por ejemplo, considerando los espesores del dispositivo preferido citados en lo anterior se puede requerir que la longitud focal de espejo sea de 40 um -entonces esto requiere que el radio R de espejo tenga un valor de 80 um y por lo tanto un diámetro de base teórico máximo próximo a 150 um y asi un número F f/# = 0.25 mm.

Esta estructura se pretende para ver solamente en el modo de reflexión y así debe ser relevante para la aplicación en sustratos opacos (cinta y parche) o parcialmente incrustado en sustratos opacos (hilo con ventanilla) . De acuerdo con el sistema de la lente las imágenes micro-impresas deben ser coincidentes con el plano focal de los espejos con una precisión determinada por la profundidad de enfoque o campo del sistema de espejo.

Críticamente el plano 1 de la disposición 10 de micro-imagen debe aplicarse a la capa 21 receptiva de estampado o el primer sustrato, después seguida por la aplicación del plano 2 de la disposición 11 de micro-imagen. Esto asegura que la imagen reflectante que pertenece al primer plano de micro-imágenes 1 se visualice como estando enfrente del segundo plano de micro-imágenes - el primer plano de imágenes genera una imagen sintéticamente amplificada .

Cambiando de tema, la luz incidente tiene que pasar a través o transmitirse por las disposiciones 10, 11 de micro-imagen impresa (es decir, modulada espacialmente) antes de reflejarse nuevamente como luz colimada por la disposición de espejo, después se deduce que si las micro-imágenes impresas sustancialmente son opacas las imágenes sintéticamente amplificadas tomaran un color negruzco o matiz contra el matiz metálico proporcionado por el fondo de espejo. Para que las imágenes sintéticamente amplificadas, aparezcan con el color de su disposición de micro-imagen correspondiente, entonces es necesario que las micro-imágenes sean al menos parcialmente traslúcidas. Entre más traslúcido sean las micro-imágenes más brillante será el color de las imágenes sintéticas - sin embargo, a un costo de contraste de imagen reducida en relación con el fondo.

Si el recubrimiento de metal de los espejos es un reflector 'blanco' tal como el aluminio entonces el matiz de fondo o color circundante de las imágenes sintéticas será plateado - blanco o acromático en apariencia. Sin embargo debe reconocerse que otros metales de color accesible tales como cobre o sus aleaciones pueden utilizarse. Otros metales, tales como la plata, oro, platino, cromo, níquel, cromo- níquel, paladio, estaño etc., también puede utilizarse.

En todos los ejemplos, conforme el dispositivo se inclina, los iconos '5' 10A parecerán desplazarse en relación con el fondo 11.

En cada caso, la disposición 22 de micro-lentes o disposición 40 de espejo cóncavo puede integralmente moldearse en el substrato 20 de polímero o puede formarse en la superficie del sustrato 20, por ejemplo, mediante moldeo-curado o similar.

Un segundo ejemplo se ilustra en las Figuras 5 y 6. Esto es similar al ejemplo anterior, excepto que la disposición 50 de imagen de fondo se define por una serie de círculos 5 azules superpuestos definidos por medio de una celda de unidad 52A. La disposición 10 del primer plano es como la anterior.

En el tercer ejemplo mostrado en las Figuras 7-9, se proporciona una capa de fondo adicional. De este modo, se proporciona una disposición de micro-lente o una disposición de espejos cóncavos en una superficie del sustrato 20 (como en las Figuras 10 y 11) y una segunda disposición 50 de elemento de imagen de círculos 52 azules se imprime en la superficie opuesta del sustrato. Una tercera disposición 60 de círculos 62 verde entonces se imprime en la disposición 50 de los círculos 52 azules. Las celdas de unidad 53A, 62A y partes de las disposiciones de estas segunda y tercera capas se muestran en más detalle en la Figura 8.

Las distancias de los círculos 52 azules y círculos 62 verdes se seleccionan para que las imágenes amplificadas moiré parezcan ser de profundidades diferentes (los círculos 62 verdes debajo de los círculos 52 azules) y a su vez, se encuentran en una profundidad diferente para los iconos '5' 10A (no mostrados en los dibujos) . El efecto de esta diferencia de profundidad puede verse en la Figura 9 la cual ilustra la apariencia del dispositivo de seguridad cuando se ve de izquierda, en alineación, y a la derecha, respectivamente, de una normal a un dispositivo de seguridad. Como puede verse en las Figuras 9A-9C, los círculos azul y verde parecen moverse en. relación uno del otro. Además, los iconos 15' 10A se encuentran en una distancia diferente de los círculos 52, 62 y parecerán en una profundidad diferente a los círculos y se moverán con relación con los círculos.

En un caso, las distancias relativas se eligen para que los iconos ' 5' 10A aparezcan, en la dirección de profundidad, entre los círculos 52 y 62, mientras que en otros ejemplos los iconos '5' 10A aparecen encima de ambos círculos 52 y 62.

Las Figuras 18, 19 y 20 muestran ejemplos adicionales para la disposición de imagen de fondo. En la Figura 18 la disposición es un patrón de línea genérica, y las Figuras 19 y 20 es una disposición de formas geométricas. Tales patrones genéricos ofrecen la ventaja de multiredundancia si partes del patrón de fondo se ocultan por la primera disposición de imagen y también existe un requisito de registro entre la primera área de imagen y las disposiciones de imagen de fondo.

La Figura 12a ilustra parte del aparato para estampar los elementos de imagen del sustrato. El aparato mostrado en la Figura 12 comprende un rodillo 70 entintado acoplado por cadena 72 de rodillo a un depósito 74 de tinta. La tinta se transfiere por el rodillo 70 en un rodillo 76 de estampado que transporta elementos 78 de estampado que sobresale correspondiente a los elementos de micro-imagen de la disposición concerniente. El sustrato 20 se alimenta entre el rodillo 56 de estampado y un rodillo 80 de impresión y los elementos de imagen se estampan sobre el sustrato 20.

Un segundo aparato similar al mostrado en la Figura 12a se proporciona corriente abajo del aparato para estampar la siguiente disposición de elementos de imagen.

La Figura 12b ilustra un aparato alternativo para estampar los elementos de imagen. La tinta se transfiere por el rodillo 70 sobre un rodillo 82 de estampado transportando los elementos de estampado en bajorrelieve que corresponden a los elementos de micro-imagen de la disposición concerniente. Una cuchilla 84 de reparación hace contacto y remueve la tinta o colorante fuera de las áreas sin bajorrelieve del rodillo 82 de estampado. El sustrato 20 se alimenta entre el rodillo 82 de estampado y el rodillo 80 de impresión y los elementos de imagen se estampan sobre el sustrato. Un segundo aparato similar al mostrado en la Figura 12b se proporciona corriente abajo del aparato para estampar la siguiente disposición de elementos de imagen.

En la invención actual no existe ningún requisito de registro entre las dos disposiciones de micro-imagen y por lo tanto no es necesario estampar las dos disposiciones en línea y la segunda disposición puede estamparse utilizando un segundo proceso fuera de línea.

Se proporcionan micro-lentes o micro-espejos cóncavos en la superficie opuesta del substrato 20 mediante moldeado-curado, moldeo o similar.

En los ejemplos descritos en lo anterior, se han proporcionado los elementos de micro-imagen mediante el estampado sobre el sustrato. También es posible proporcionar algunos o todos los elementos de imagen como estructuras en relieve y ejemplos de algunos de estos se muestran en las Figuras 13A-13J. En estas Figuras, 1 IM' indica las partes de relieve que generan una imagen mientras 'NI' indica aquellas partes que no generan una imagen.

La Figura 13A ilustra elementos de imagen de estampado o en bajorrelieve. La Figura 13B ilustra elementos de imagen en estampado en bajorrelieve. La Figura 13C ilustra elementos de imagen en forma de estructuras de rejilla mientras que la Figura 13D ilustra month-eye o de otras estructuras de rejilla de distancia finas.

Estas estructuras pueden combinarse. Por ejemplo, la Figura 13E ilustra elementos de imagen formados por rejillas en áreas en bajorrelieve mientras que la Figura 13F ilustra rejillas en áreas de estampado en bajorrelieve.

La Figura 13G ilustra el uso de un estampado robusto.

La Figura 13H ilustra la provisión de estampado en un área estampada en relieve, mientras que la Figura 131 ilustra las estructuras en forma de "Aztecas".

La Figura 13J ilustra los bajorrelieve llenados con tinta.

Las diversas modalidades de la construcción del dispositivo descrito anteriormente pueden cortarse en tiras o cortar en parches, hojas, bandas, cintas o hilos para incorporar en sustratos de plástico o papel de acuerdo con métodos conocidos.

En una modalidad, la presente invención puede incorporarse en un papel de seguridad como un hilo con ventanilla .

En otros ejemplos, el dispositivo de seguridad también incluye una o más de otras características de seguridad ópticas. Un ejemplo de esto se muestra en la Figura 14. En este ejemplo, un dispositivo 30 de amplificador moiré se forma como se describe con referencia a las Figuras 2 y 10. El dispositivo de seguridad también incluye un número de estructuras 100 que generen imágenes holográficas . Las estructuras 100 de imagen holográfica pueden moldearse · o estamparse en la misma resina como las micro-lentes que igualmente dos resinas diferentes, una adecuada para moldear las micro-lentes y otra adecuada para estampar una estructura holográfica puede aplicarse en los registros. Alternativamente, las estructuras holográficas pueden estamparse en una laca polimérica colocada en el lado opuesto de la capa polimérica de las micro-lentes.

Las estructuras 100 de generación holográfica pueden estar en la forma de hologramas o elementos de imagen DOVID. En la construcción de etiqueta mostrada en la Figura 14, las micro-lentes y la visualización de las dos disposiciones de imagen amplificada se ubican en una banda horizontal central o región de la etiqueta mientras que las estructuras 100 de generación holográfica se ubican en cualquier lado. Sin embargo, debe entenderse que este ejemplo es puramente ilustrativo y por ejemplo las estructuras 100 de generación holográfica pueden ubicarse en la banda central o cinta con el amplificador 30 moiré que se proporciona en una o más regiones de cualquier lado. Alternativamente las imágenes amplificadas moiré y la imagen proporcionada por las estructuras de generación holográfica pueden integrarse en una imagen simple al proporcionar a cada una componentes de una imagen simple. La Figura 15 ilustra un ejemplo de un diseño integrado donde las estructuras 101 de generación holográfica forman un rollo y en medio del rollo las estructuras holográficas se reemplazan con un amplificador 30 moiré para crear una imagen amplificada moiré en este caso de los "5'" de movimiento y estrellas.

En el caso de las estructuras 100, 101 holográficas estas pueden tener cualquier forma convencional y pueden metalizarse completa o parcialmente. Alternativamente, la reflexión que mejora la capa metalizada puede remplazarse con una capa de alto índice refractivo inorgánica sustancialmente trasparente, tal como ZnS .

Cualquier distribución que se defina, es ventajosa si las regiones individuales asignadas a los dos efectos ópticos diferentes en las Figuras 14 y 15 son lo suficientemente grandes para facilitar la visualizacion clara de los efectos.

Los dispositivos de seguridad mostrados en las figuras previas son adecuados para aplicarse como etiquetas para asegurar los documentos los cuales típicamente requieren la aplicación de un adhesivo sensible al calor o presión para la superficie exterior del dispositivo el cual hará contacto con el documento de seguridad. Además un recubrimiento/barniz protector opcional puede aplicarse a la superficie exterior expuesta del dispositivo. La función del G6sµ^????6???^3G??? protector es . incrementar la durabilidad del dispositivo durante la transferencia sobre el sustrato de seguridad y en circulación .

En el caso de un elemento de transferencia más que una etiqueta del dispositivo de seguridad se prefiere prefabricado en un sustrato de transporte y transferido al sustrato en la etapa de trabajo subsecuente. El dispositivo de seguridad puede aplicarse al documento utilizando una capa adhesiva. La capa adhesiva se aplica ya sea al dispositivo de seguridad o a la superficie del documento seguro al cual el dispositivo se aplicará. Después de la transferencia la cinta portadora puede removerse dejando el dispositivo de seguridad como la capa expuesta o alternativamente la capa transportadora puede permanecer como parte de la estructura que actúa como una capa protectora exterior. Un método adecuado para los dispositivos de seguridad de transferencia con base en dispositivos de moldeado-curado que comprende estructuras micro-ópticas se describe en la EP 1897700.

El dispositivo de seguridad de la presente invención también puede incorporarse como una cinta o hilo de seguridad. Los hilos de seguridad ahora se presentan en muchas otras de las divisas mundiales así como comprobantes, pasaportes, cheques de viajero y otros documentos. En muchos casos el hilo se proporciona parcialmente incrustado o con ventanilla donde el hilo parece estar tejido dentro y fuera del papel . Un método para producir papel con denominados hilos con ventanilla puede encontrarse en EP0059056. La EP0860298 y WO03095188 describen diferentes procedimientos para incrustar los hilos expuestos parcialmente más anchos en un sustrato de papel. Los hilos amplios, típicamente con un ancho de 2-6 m , particularmente son útiles conforme el área expuesta adicional permite para mejor el uso de dispositivos ópticamente variables tales como la presente invención. Las estructuras de dispositivos mostrados en las Figuras 10 y 11 pueden utilizarse como un hilo por la aplicación de una capa de un adhesivo incoloro trasparente a una o ambas de las superficies exteriores del dispositivo. La selección cuidadosa de las propiedades ópticas del adhesivo en contacto con las micro-lentes es importante. El adhesivo debe tener un índice refractivo inferior que el material de micro-lente y mayor la diferencia en el índice refractivo entre las micro-lentes y el adhesivo menor la longitud focal posterior de las lentes y por lo tanto más delgado el dispositivo de seguridad final .

El dispositivo de seguridad de la presente invención puede hacerse legible por máquina al introducir los materiales detectables en cualquiera de las capas o por la introducción de capas legibles por máquinas separadas. Los materiales detectables que reaccionan a un estímulo externo se incluyen pero no se limitan a materiales fluorescente, fosforescentes, de absorción infrarroja, termocrómicos , fotocrómicos , magnéticos, electrocrómicos , conductivos y piezocrómicos .

Pueden incluirse materiales ópticamente variables adicionales en el dispositivo de seguridad, tal como elementos de interferencia de película delgada, material de cristal líquido y materiales de cristal fotónico. Tales materiales pueden encontrase en la forma de capas fílmicas o como materiales pigmentados adecuados para la aplicación por estampado .

El dispositivo de seguridad de la presente invención puede comprender una capa opaca.

Las Figuras 16 y 17 muestran una característica de seguridad adicional en la forma de una imagen desmetalizada incorporada dentro del dispositivo de seguridad de la presente invención. Se observan las disposiciones de imagen amplificadas del dispositivo 30 en la banda central del dispositivo. Esto proporciona un primer efecto de seguridad debido a la fuerte animación de tipo lenticular. Como puede verse en la Figura 17, la estructura de la característica mostrada en la Figura 16 a lo largo de la sección A-A es como se muestra en la Figura 10. En las regiones exteriores de la banda central que muestran la amplificación moiré (como se observa a lo largo de la sección B-B) la capa 21 de recepción de estampado se ha metalizado 110. Las partes 115 de la capa de metal se desmetalizan para definir las imágenes desmetalizadas permitiendo así la creación de indicios desmetalizados los cuales pueden verse reflectantes pero de mayor preferencia transmitidos por luz.

En un ejemplo adicional y en referencia al ejemplo moiré basado en espejo mostrado en la Figura 11 de la capa metalizada que forma los microespejos puede extenderse más allá de los microespejos y las partes de esta capa pueden desmetalizarse para definir las imágenes desmetalizadas.

Una forma de producir parcialmente las películas metalizadas /desmetalizadas en las que ningún metal se presenta en áreas controladas y claramente definidas, es desmetalizar de manera selectiva regiones utilizando una técnica de resistencia y grabado en aguafuerte tal como se describe en la US-B-4652015. Otras técnicas para lograr efectos similares son, por ejemplo, aluminio que puede depositarse al vacío a través de una máscara, o puede removerse aluminio selectivamente de una tira de compuesto de una portadora de plástico y aluminio utilizando un láser excimer. Las regiones metálicas pueden proporcionarse alternativamente al estampar una tinta de efecto metálico que tiene una apariencia metálica tal como las tintas Metalstar® vendidas por Eckart .

La presencia de una capa metálica puede utilizarse para esconder la presencia de una capa magnética obscura legible por máquina. Cuando un material magnético se incorpora en el dispositivo el material magnético puede aplicarse en cualquier diseño aunque ejemplos comunes incluyen el uso de opacidades lineales magnéticas o el uso de bloques magnéticos para formar una estructura codificada. Los materiales magnéticos adecuados incluyen pigmentos de óxido de hierro (Fe^Ch o Fe¾04) , bario o ferrita de estroncio, hierro, níquel, cobalto y aleaciones de los mismos. En este contexto, el término "aleación" incluye materiales tales como Níquel : Cobalto, Hierro : Aluminio ¡Níquel :Cobalto y similares. Pueden utilizarse materiales de níquel en hojuela, además son adecuados materiales en hojuela de hierro. Las hojuelas de níquel típicas tienen dimensiones laterales en el margen de 5-50 mieras y un espesor menor de 2 mieras. Típicamente las hojuelas de hierro tienen dimensiones laterales en el margen de 10-30 mieras y un espesor de menos de 2 mieras.

En una modalidad legible por máquina alternativa una capa magnética trasparente puede incorporarse en cualquier posición dentro de la estructura del dispositivo. Las capas magnéticas trasparentes adecuadas que contienen una distribución de partículas de un material magnético de un tamaño y distribuido en una concentración en la que la capa magnética permanece trasparente se describen en la WO03091953 y la WO03091952.

En un ejemplo adicional, el dispositivo de seguridad de la presente invención puede incorporarse en un documento de seguridad tal como el dispositivo se incorpora en una región trasparente del documento. El documento de seguridad puede tener un sustrato formado de cualquier material convencional que incluye papel y polímero. Las técnicas conocidas en el arte para formar regiones trasparentes en cada uno de estos tipos de sustrato. Por ejemplo, la WO8300659 describe un billete de banco de polímero formado por un sustrato trasparente que comprende un recubrimiento opacificante en ambos lados del sustrato. El recubrimiento opacificante se omite en regiones localizadas en ambos lados del sustrato para formar una región trasparente .

La EP1141480 describe un método de hacer una región trasparente en un sustrato de papel. Otros métodos para formar regiones trasparentes en sustratos de papel se describen en la EP0723501, EP0724519, EP1398174 y WO03054297.

Una o más de las disposiciones de micro-imagen de la presente invención pueden estamparse con tintas que comprenden materiales que responden visiblemente a la radiación invisible. Los materiales luminiscentes se conocen por aquellos con experiencia en la técnica para incluir materiales que tienen propiedades fluorescentes o fosforescentes. También es conocido el uso de otros materiales que responden visiblemente a la radiación invisible tales como materiales fotocrómicos y materiales termocrómicos . Por ejemplo, sólo una de las disposiciones amplificadas puede ser visible en condiciones de luz de día normal con la segunda imagen amplificada volviéndose visible solamente bajo la iluminación por UV. Alternativamente, las dos disposiciones amplificadas pueden parecer del mismo color en las condiciones de luz de día normal y los colores diferentes cuando se ve utilizando un filtro o cuando se observa bajo la iluminación por UV.

Refiriéndose al ejemplo en la Figura 2 la segunda disposición 11 de fondo de las estrellas puede estamparse en una tinta que es invisible bajo las condiciones de luz de día normal aunque visible bajo iluminación por UV, en este caso las estrellas amplificadas solamente se observarán bajo la iluminación por UV. Alternativamente ya sea una o ambas de la primera o segunda disposiciones 10, 11 pueden estamparse en una tinta que cambia color o exposición a radiación por UV tal como un cambio en el color de la imagen amplificada se observa bajo la radiación por UV.

Claims (27)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de amplificación moiré caracterizado porque comprende un sustrato trasparente que transporta: i) una disposición regular de elementos de micro-enfoque en una primera superficie, los elementos de enfoque que definen un plano focal; ii) una primera disposición correspondiente de elementos de micro-imagen en un primer color y ubicado en un plano sustancialmente coincidente con el plano focal de los elementos de enfoque; y iv) una segunda disposición correspondiente a los elementos de micro-imagen, en un segundo color diferente del primer color, y ubicado en un plano sustancialmente coincidente con el plano focal de los elementos de enfoque, en donde las distancias de los elementos de micro-enfoque y la primera y segunda disposiciones de elementos de micro-imagen y sus ubicaciones relativas son tales que la disposición de los elementos de micro-enfoque coopera entre sí con la primera y segunda disposiciones de los elementos de micro-imagen para generar versiones amplificadas respectivas de los elementos de micro-imagen de cada disposición debido al efecto moiré y como tal la. versión amplificada de la primera disposición de los elementos de micro-imagen se observa contra un fondo definido por la versión amplificada de la segunda disposición de elementos de micro- imagen, la versión amplificada de la primera disposición de los elementos de micro-imagen que muestra movimiento en relación con el fondo cuando el dispositivo se inclina, y en donde el desajuste de distancia entre las disposiciones se elige de modo que la versión amplificada de los elementos de la primera disposición aparece por encima o por debajo de la versión amplificada de los elementos de la segunda disposición .

2. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de micro-enfoque comprenden micro-lentes tales como lentillas esféricas, lentillas cilindricas, lentillas plano convexas, lentillas doble convexas, lentillas de fresnel y placas de zona de fresnel .

3. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque cada micro-lente tiene un diámetro en el margen de 1-100 mieras, de preferencia 1-50 mieras e incluso de mayor preferencia 10-30 mieras.

4. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de micro-enfoque comprenden espejos cóncavos.

5. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la versión amplificada de la primera disposición de elementos de micro-imagen aparece enfrente (o encima) de la versión amplificada de la segunda disposición de elementos de micro-imagen .

6. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque comprende : iv) una tercera disposición correspondiente de elementos de micro-imagen, en un tercer color diferente del primero y segundo colores, y ubicados en el plano sustancialmente alineados con el plano focal de los elementos de micro-enfoque, en donde las distancias de los elementos de micro-enfoque y la tercera disposición de los elementos de micro-imagen son tales que estos cooperan para generar una versión amplificada de los elementos de imagen de la tercera disposición debido al efecto moiré y de modo que la versión amplificada de la primera disposición de elementos de micro- imagen se observa contra un fondo definido por las versiones amplificadas de la segunda y tercera disposiciones de elementos de micro-imagen, la versión amplificada de la primera disposición de los elementos de micro-imagen que muestran movimiento con relación al fondo cuando el dispositivo se inclina.

7. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque las distancias de la disposición de elementos de micro-enfoque y la primera, segunda y tercera disposiciones de los elementos de micro-imagen se eligen de modo que la versión amplificada de la primera disposición de elementos de micro- imagen aparece entre las versiones amplificadas de los elementos de micro-imagen de la segunda y tercera disposiciones.

8. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque las distancias de la disposición de los elementos de micro-enfoque y la primera, segunda y tercera disposiciones de los elementos de micro-imagen se eligen de modo que la versión amplificada de los elementos de imagen de esta primera disposición aparecen por encima de las versiones amplificadas de los elementos de imagen de la segunda y tercera disposiciones.

9. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos de micro-imagen dentro de al menos una disposición, de preferencia la segunda disposición, son idénticos.

10. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos de micro-imagen de cada disposición difieren de los elementos de micro-imagen de cada otra disposición.

11. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos de micro-imagen de la primera disposición comprenden iconos tales como símbolos, figuras geométricas, caracteres alfanuméricos , logos y representaciones pictóricas .

12. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos de micro-imagen de la segunda y/o tercera disposiciones definen un fondo uniforme de manera sustancial y típicamente genérico respectivo.

13. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el fondo genérico se define por un patrón lineal, por ejemplo, en líneas paralelas (rectas), figuras geométricas simples, o estructuras de líneas complejas, tales como patrones guilloche.

14. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos de micro^imagen de la primera, segunda y tercera disposiciones además difieren una de la otra por una o más formas, tamaño y orientación.

15. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos de micro-imagen se estampan en el sustrato.

16. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque los elementos de micro-imagen se forman como estructuras de rejilla, en bajorrelieve u otros patrones en relieve en el sustrato .

17. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sustrato comprende un polímero tal como un tereftalato de polietileno (PET), poliamida, policarbonato , cloruro de polivinilo (PVC), cloruro de polivinilideno (PVdC), polimetilmetacrilato (PMMA) , naftalato de polietileno (PEN) , y polipropileno.

18. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la distancia entre la disposición del elemento de micro-enfoque y el plano de las micro-imágenes se encuentra en el margen de 1-50 mieras, de preferencia 10-30 mieras.

19. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque comprende una capa de máscara ubicada debajo de las disposiciones de los elementos de micro-imagen para proporcionar un fondo adicional contra el cual las versiones amplificadas de los elementos de micro-imagen se observan.

20. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la capa de máscara incluye uno o más de un pigmento paci ficante reflectante y un material fluorescente.

21. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 19 o la reivindicación 20, caracterizado porque la capa de máscara y una de las disposiciones de micro-imagen tienen abiertamente el mismo color, en donde una u otra de la capa de máscara y de micro- imagen se ha proporcionado con una propiedad metamérica.

22. El dispositivo de seguridad de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

23. El dispositivo de seguridad de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque comprende una o más estructuras que generan efecto ópticamente variable ubicadas adyacentes o integradas con el dispositivo de amplificación moiré.

24. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 22 o la reivindicación 23, caracterizado porque se forma como un hilo de seguridad, etiqueta o parche.

25. El dispositivo de seguridad de conformidad con la reivindicación 22 o la reivindicación 23, caracterizado porque el dispositivo se proporciona con una ventanilla trasparente de un documento de seguridad tal como un billete de banco, tarjeta de identificación o similares.

26. El articulo se proporciona con un dispositivo óptico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21.

27. El artículo de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el artículo comprende uno de un billete de banco, un cheque, un pasaporte, tarjeta de identificación, certificado de autenticidad, estampilla fiscal u otro documento de valor de seguridad o identidad personal . RESUMEN Un dispositivo de amplificación moiré comprende un sustrato (20) trasparente que transporta: i) una disposición (22) regular de elementos de micro-enfoque de una primera superficie, los elementos de enfoque que definen un plano focal; ii) una primera disposición (10) correspondiente de elementos de micro-imagen en un primer color y ubicado en un plano sustancialmente coincidente con el plano focal de los elementos de enfoque, y iii) una segunda disposición (11) correspondiente de elementos de micro-imagen, en un segundo color diferente del primer color, y ubicado en un plano sustancialmente coincidente con el plano focal de los elementos de enfoque. Las distancias de los elementos (22) de micro-enfoque y la primera y segunda disposiciones (10, 11) de los elementos de micro-imagen y sus ubicaciones relativas son tales que la disposición de elementos de micro-enfoque coopera con cada una de la primera y segunda disposiciones de elementos de micro-imagen para generar versiones amplificadas respectivas de los elementos de micro-imagen de cada disposición debido al efecto moiré y de modo que la versión amplificada de la primera disposición de elementos de micro-imagen se observa contra un fondo definido por la versión amplificada de la segunda disposición de elementos de micro-imagen, la versión amplificada de la primera disposición de los elementos de micro-imagen que muestra movimiento en relación con el fondo cuando el dispositivo se inclina, y en donde el desajuste de distancia entre las disposiciones se elige de modo que la versión amplificada de los elementos de la primera disposición aparece por encima o por debajo de la versión amplificada de los elementos de la segunda disposición .