MX2012010057A

MX2012010057A - Dispositivo de aumento moire.

Info

Publication number: MX2012010057A
Application number: MX2012010057A
Authority: MX
Inventors: Brian William Holmes
Original assignee: Rue De Int Ltd
Priority date: 2010-03-01
Filing date: 2011-03-01
Publication date: 2012-09-12
Also published as: MX2012009822A; EP2542420A1; MX2012010058A; CN102858554B; EP2542425A1; MX2012009918A; WO2011107791A1; CA2791055C; CN102869517B; AU2011222715A1; ES2519596T3; EP2811470B1; WO2011107783A1; AU2011222723C1; AU2011222720B2; US20130056971A1; AU2011222715C1; AU2011222714A1; AU2011222714C1; ES2575102T3

Abstract

Se divulga un dispositivo de aumento moiré, que comprende un sustrato transparente que lleva: un arreglo regular de elementos de micro-enfoque sobre una primera superficie, los elementos de enfoque que definen un plano focal; y un primer arreglo correspondiente de elementos de microimagen localizados en un plano sustancialmente coincidente con el plano focal de los elementos de enfoque. Las inclinaciones de los elementos de micro-enfoque y el arreglo de elementos de microimagen y sus ubicaciones relativas son tales que el arreglo de los elementos de microenfoque coopera con el arreglo de elementos de microimagen para generar una versión aumentada de los elementos de microimagen debido al efecto de moiré. A lo largo de por lo menos un eje a través de por lo menos una primera región del dispositivo, la inclinación entre los elementos de microimagen y/o entre los elementos de micro-enfoque varía continuamente a través del arreglo(s) respectivo, mediante lo cual el efecto de moiré provoca que se presenten diferentes grados de aumento de los elementos de imagen, tal que el observador percibe que los elementos aumentados se localizan sobre una primera superficie de imagen que se inclina o se curva relativa con la superficie del dispositivo.

Description

DISPOSITIVO DE AUMENTO MOIRÉ La invención se relaciona a un dispositivo de aumento moiré tal como un dispositivo de seguridad, por ejemplo para el uso en documentos de seguridad y otros artículos de valor tales como billetes de banco, cheques, pasaportes, tarjetas de identidad, certificados de autenticidad, timbres fiscales y otros documentos para asegurar el valor o identidad personal. También se relaciona a dispositivos ópticos para el uso en empaquetado o similares.

El aumento moiré se ha utilizado como la base de dispositivos de seguridad por una cantidad de años. Un número de ejemplos se describen en los documentos WO-A-94/27254 y EP-A-1695121. En tal dispositivo, un arreglo regular de elementos de microenfoque que define un plano focal se proporciona sobre un arreglo correspondiente de elementos de imágenes localizados en un plano sustancialmente alineado con el plano focal de los elementos de enfoque. La inclinación o periodicidad del arreglo de los elementos de imagen se seleccionan para diferir por un factor pequeño de la inclinación o periodicidad de los elementos de enfoque y este desajuste significa que se generan versiones aumentadas de los elementos de imagen.

El factor de aumento depende de la diferencia entre las periodicidades o inclinaciones. Un desajuste de inclinación entre un arreglo de microlentes y un arreglo de microimágenes también se puede generar convenientemente al hacer girar el arreglo de microimágenes relativo con el arreglo de microlentes o viceversa, tal que el arreglo de microlentes y arreglo de microimágenes tienen una desalineación rotacional. La desalineación rotacional o el desajuste de inclinación pequeño dan por resultado que el ojo observe una parte diferente de la imagen en cada lente vecino dando por resultado una imagen aumentada. Si el ojo se mueve posteriormente relativo con el arreglo de lentes/imágenes se observa una parte diferente de la imagen dando la impresión de que la imagen está en una posición diferente. Si el ojo se mueve en una manera leve se observa una serie de imágenes que dan origen a la impresión de que la imagen está moviéndose relativa con la superficie. En el caso donde el desajuste de inclinación se genera por la desalineación rotacional el arreglo de las imágenes aumentadas se hace girar relativo con el arreglo de microimágenes y en consecuencia el efecto de paralaje que resulta en el movimiento evidente de la imagen aumentada también se hace girar y este es conocido como un paralaje sesgado. El efecto de desajuste de inclinación y la desalineación rotacional en el aumento y rotación de la imagen aumentada observada en una lupa moiré se describe en "The Moiré Magnifier", M.Hutley, R Hunt, R F Stevens y P Savander, Puré Appl . Opt . 3 (1994) 133-142 publicada por IOP Publishing Limited.

La naturaleza de los cambios de movimiento y orientación se puede explicar a partir de la teoría de moiré; esto se plantea con detalle en "The theory of the Moiré phenomenon" por I. Amidror publicada por Kluiver Academic Publishers en el 2000, ISBN 0-7923-5949-6. El efecto de moiré de dos estructuras periódicas se puede explicar/predecir 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/Período) . El vector se expresa por sus coordenadas Cartesianas (u,v) donde u y v son los componentes horizontales y verticales de la frecuencia.

Los principios involucrados se plantean con más detalle en el documento WO-A-2005/106601.

Típicamente, los elementos de enfoque comprenden microlentes o microespejos y los elementos de imagen se definen por simples iconos o similares.

También es sabido proporcionar múltiples imágenes en un dispositivo de aumento moiré. Por ejemplo el documento, WO-A-94/27254 ilustra un efecto de cambio de imagen en la inclinación de un dispositivo. El documento WO-A-2005/106601 describe como dos conjuntos de imágenes aumentadas se puede provocar que se muevan en diferentes proporciones conforme el dispositivo se inclina. Otro ejemplo se describe en el documento WO-A-2009/139396.

Hay una necesidad constante para incrementar el impacto visual logrado por tales dispositivos, particularmente donde el dispositivo se va a utilizar como un dispositivo de seguridad. El impacto visual incrementado aumenta la efectividad del dispositivo como un marcador de autenticidad, puesto que típicamente un efecto aumentado será más difícil de reproducir para un falsificador. Por otra parte la diferencia entre un dispositivo genuino y una copia intentada formada por otros medios será más obvia a una persona que maneja un artículo llevando el dispositivo. Adicionalmente, en otros campos donde el dispositivo va a ser utilizado en una capacidad decorativa, un impacto visual incrementado es igualmente deseable.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un dispositivo de aumento moiré que comprende un sustrato transparente que lleva: i) un arreglo regular de elementos de microenfoque sobre una primera superficie, los elementos de enfoque que definen un plano focal; y ii) un primer arreglo correspondiente de elementos de microimagen localizado en un plano sustancialmente coincidente con el plano focal de los elementos de enfoque; en donde las inclinaciones de los elementos de microenfoque y el arreglo de los elementos de microimagen y sus ubicaciones relativas son tales que el arreglo de los elementos de microenfoque cooperan con el arreglo de elementos de microimagen para generar una versión aumentada de los elementos de microimagen debido al efecto de moiré, y en donde, a lo largo de por lo menos un eje a través del por lo menos una primera región del dispositivo, la inclinación entre los elementos de microimagen y/o entre los elementos de micro-enfoque varia continuamente a través del arreglo (s) respectivo, mediante lo cual el efecto moiré provoca que se presenten diferentes grados de aumento de los elementos de imagen, tal que el observador percibe que los elementos aumentados se localizan sobre una primera superficie de imagen que se inclina o se curva relativa con la superficie del dispositivo.

Hasta ahora, todos los dispositivos de aumento moiré conocidos muestran imágenes sintéticamente aumentadas que están en un plano de imagen que es esencialmente paralelo al plano del dispositivo.

Al arreglar el desajuste de inclinación entre los elementos de micro-enfoque y las microimágenes para variar continuamente (como resultado de la variación de la inclinación de los elementos de microimagen y/o aquella de los elementos de micro-enfoque) , la presente invención proporciona un dispositivo en donde la imagen aumentada observada por el observador tiene un plano de imagen o superficie que parece inclinada o curvada notablemente relativo con el plano del dispositivo. Este efecto visual nuevo y sorprendente mejora significativamente la apariencia del dispositivo. Por otra parte, el nivel de seguridad asociado con el dispositivo se incrementa sustancialmente puesto que la variación de inclinación necesaria incrementa la complejidad de la manufactura y por consiguiente disuade a los falsificadores.

Se debe observar que, debido al potencial para las imágenes aumentadas que parezcan curveadas, el término "superficie de imagen" se utilizará generalmente en lugar del término "plano de imagen". Sin embargo, en lugares donde el último término se utiliza, se apreciará que el "plano" no se limita hacer plano a menos que se especifique de otra manera.

El término "continuamente varia" en este contexto significa que la variación de inclinación a través de o cada arreglo (de elementos de micro-enfoque o elementos de microimagen) es tal que la superficie de imagen resultante en la cual los elementos de imagen aumentada se perciben parece sustancialmente lisa, antes que escalonada, al ojo humano. La distribución de la variación de inclinación requerida para lograr esto dependerá, en parte, en el número y espaciamiento de los elementos (microimagen o micro-enfoque) asi como también en el nivel de aumento y la potencia de resolución del ojo humano. Como tal, en algunos casos, puede ser suficiente si dos o más pares adyacentes de elementos tienen la misma inclinación, antes de que la inclinación disminuya o se incremente para el siguiente grupo de elementos N (N > 2) . Sin embargo, en general se prefiere que la inclinación cambie de un par de elementos al siguiente. Es decir, el espaciamiento entre cualquier elemento y su primer vecino (a lo largo de un eje) será preferiblemente diferente a aquel entre el y su segundo vecino (en la dirección opuesta a lo largo del mismo eje) . Como se explicará con detalle posteriormente, el término "continuamente" no requiere que la inclinación varíe por la misma cantidad entre cada par de elementos (o grupos de pares) , aunque por supuesto esto no se excluye .

Preferiblemente, en la primera región del dispositivo, la inclinación entre los elementos de microimagen y/o entre los elementos de micro-enfoque varía continuamente en el mismo sentido. Es decir, la inclinación se incrementa continuamente o se disminuye continuamente a través de la primera región. Tiene el resultado de que la superficie de imagen a través de la totalidad de la primera región se inclina o curva ya sea hacia o lejos del observador. Sin embargo, en otros ejemplos la variación podría cambiar el sentido (por ejemplo cambiar de incremento a disminución) una vez o en intervalos para producir efectos ópticos adicionales con la superficie que parece que se mueve hacia y lejos del observador en diferentes ubicaciones.

En implementaciones particularmente preferidas, la inclinación varia a lo largo de solo uno de los dos ejes ortogonales del arreglo (s), que tiene el efecto de que la superficie de imagen se incline o se curve a lo largo de una dirección solamente. Sin embargo, en otras modalidades ventajosas, en la primera región del dispositivo la inclinación entre los elementos de microimagen y/o entre los elementos de micro-enfoque varia continuamente en ambos ejes ortogonales del arreglo (s) respectivo. Esto incrementa adicionalmente la complejidad y por consiguiente la seguridad del dispositivo, dando por resultado un plano de imagen que parece que se inclina o curva en ambas direcciones.

Los elementos de microimagen en el arreglo todos pueden ser idénticos, en cuyo caso los niveles de aumento variantes a través del dispositivo provocarán la distorsión del tamaño. Esto se puede utilizar como un efecto visual en el mismo. Sin embargo, en modalidades preferidas, el tamaño de los elementos de microimagen varia de una manera correspondiente tal que el observador percibe que los elementos de imagen aumentada tienen sustancialmente el mismo tamaño como cada uno en la primera superficie de imagen. Esto es particularmente efectivo puesto que la superficie de imagen inclinada o curvada es muy claramente distinguible para el observador.

La posición de la superficie de imagen se puede controlar como se desee a través del control de las inclinaciones relativas, dimensionamiento y ubicación de los elementos de micro-enfoque y de microimagen. En algunos ejemplos preferidos, las inclinaciones de los elementos micro-enfoque y el arreglo de los elementos de microimagen y sus ubicaciones relativas son tales que la primera superficie de imagen se coloca detrás o enfrente de la superficie del dispositivo. En otras implementaciones ventajosas, las inclinaciones de los elementos de micro-enfoque y el arreglo de los elementos de microimagen y sus ubicaciones relativas son tales que la primera superficie de imagen intercepta la superficie del dispositivo.

La naturaleza inclinada o curvada de la superficie de imagen también se puede utilizar para distinguir un arreglo de elementos de microimagen entre sí. De esta manera, en una modalidad particularmente preferida, el dispositivo comprende además en por lo menos la primera región del dispositivo: iii) un segundo arreglo correspondiente de elementos de microimagen llevados por el sustrato, localizado en un plano sustancialmente coincidente con el plano focal de los elementos de enfoque, en donde las inclinaciones de los elementos de micro-enfoque y el segundo arreglo de elementos de microimagen y sus ubicaciones relativas son tales que el arreglo de los elementos de micro-enfoque coopera con el segundo arreglo de elementos de microimagen para generar versiones aumentadas de los elementos de microimagen del segundo arreglo debido al efecto moiré, y tal que el observador percibe que la versión aumentada del segundo arreglo de elementos de microimagen se localiza sobre una segunda superficie de imagen que es diferente de la primera superficie de imagen, la versión aumentada del primer arreglo de los elementos de microimagen que muestran un movimiento relativo a la versión aumentada del segundo arreglo de los elementos de microimagen cuando el dispositivo se inclina.

De esta manera, el primero y segundo arreglos de los elementos de imagen aumentados parecen que se localizan en diferentes superficies, por lo menos una de la cual se inclina o se curva. La segunda superficie de imagen puede ser paralela al dispositivo o se puede inclinar o curvar al variar continuamente los elementos que utiliza los mismos principios como se aplican para el primer arreglo de microimágenes . Si se inclina o se curva, la segunda superficie de imagen puede ser paralela a y separadas arriba o abajo de la primera superficie de imagen. Si la segunda superficie se inclina, se curva o es paralela a la superficie del dispositivo, si se desea se puede configurar para interceptar la primera superficie de imagen en una o más ubicaciones .

Aunque no es esencial, es particularmente deseable ' si el primer arreglo de los elementos de microimagen está en un primer color y el segundo arreglo de elementos de microimagen están en un segundo color que sea diferente del primer color (por ejemplo rojo y azul, amarillo y verde, blanco y negro) . Esto es debido, en dispositivos convencionales es imposible tener imágenes multicoloreadas puesto que los dos o más colores de la tinta no se pueden imprimir con un registro suficiente en las dimensiones pequeñas requeridas para formar los elementos de microimagen de un solo arreglo. Sin embargo, en la presente invención los dos colores se utilizan en diferentes arreglos y se arreglan para presentarse sobre una superficie de imagen diferente.

En muchos casos, la primera región del dispositivo puede extenderse para incluir el área completa de los arreglos, tal que una sola superficie inclinada o curvada es evidente. Sin embargo, como ya se alude, los efectos adicionales se pueden lograr si la variación de inclinación se arregla para cambiar en el sentido entre una parte del dispositivo y otra. Más en general, por lo tanto, en modalidades ventajosas, la inclinación entre los elementos de microimagen y/o entre los elementos de micro-enfoque varia adicionalmente de manera continua a lo largo de por lo menos un eje a través de una segunda región del dispositivo, la variación de inclinación en la segunda región que es preferiblemente en el sentido opuesto a aquella en la primera región, tal que el observador percibe que los elementos aumentados se localizan sobre una primera superficie de imagen que se inclina o se curva relativa con la superficie del dispositivo diferentemente a aquella percibida en la primera región. La segunda región, por ejemplo, se podría configurar tal que la superficie de imagen parece que se inclina en la dirección opuesta a aquella en la primera región de modo que la primera y segunda regiones juntas parecen como un "valle" o "colina" aguda que apunta hacia o lejos del observador. Las versiones curvadas también son posibles. En otro ejemplo, la dirección de inclinación/curvaturas podría ser la misma en ambas regiones, con por ejemplo el ángulo de inclinación que cambia entre ellos, para producir un efecto más sutil. Se podría incorporar cualquier número de tales regiones.

Como ya se menciona, los diferentes grados de aumento se logran al arreglar la inclinación de los elementos de micro-enfoque y/o de los elementos de microimagen para variar a través del dispositivo. Es la cantidad de desajuste entre la inclinación del arreglo de elementos de micro- enfoque y la inclinación del arreglo de elementos de microimagen que determina el nivel de aumento. Como tal, esto se puede manifestar a través de variar ya sea la inclinación de los elementos de micro-enfoque o la inclinación de los elementos de microimagen, o ambos. En la práctica es generalmente más conveniente variar la inclinación de los elementos de microimagen antes de que los elementos de micro-enfoque y de esta manera, en implementaciones preferidas, el arreglo de elementos de micro-enfoque tiene una inclinación constante a través de por lo menos la primera región del dispositivo, los diferentes grados de aumento que se logran mediante va'riación continua de la inclinación del primero y/o segundo arreglo de los elementos de microimagen. Esto es particularmente el caso donde existen dos o más arreglos de elementos de microimagen pero no es aun esencial puesto que, si existe una variación de inclinación en el arreglo de elementos de micro-enfoque, puede tomar en cuenta cuando se determina la inclinación del segundo arreglo de elementos de microimagen para remover su efecto si desea (por ejemplo La segunda superficie de imagen aun se puede arreglar para ser paralela a la superficie del dispositivo al igualar la variación de inclinación en el segundo arreglo de elementos de microimagen a aquel del arreglo de elementos de micro- enfoque) .

En ciertas modalidades preferidas, los elementos de micro-enfoque comprenden microlentes tales como lentillas esféricas, lentillas cilindricas, lentillas plano-convexas, lentillas convexas dobles, lentillas de Fresnel y placas de zona de Fresnel. Ventajosamente, cada microlente tiene un diámetro en el intervalo de 1 a 100 mieras, preferiblemente de 1 a 50 mieras y aun más preferiblemente de 10 a 30 mieras.

En otras modalidades, sin embargo, se pueden lograr los mismos efectos utilizando espejos. En este punto, preferiblemente los elementos de micro-enfoque comprenden espejos cóncavos.

Ventajosamente, los elementos de microimagen dentro de cada arreglo representan indicios idénticos, opcionalmente variando en tamaño y/o proporción dimensional a través del arreglo respectivo (por ejemplo para evitar los efectos de distorsión de tamaño como se menciona en lo anterior) .

Preferiblemente, los elementos de microimagen comprenden iconos tales como símbolos, figuras geométricas, caracteres alfanuméricos, logotipos o representaciones pictóricas; o fondos tales como patrones de líneas, por ejemplo líneas paralelas (rectas) , figuras geométricas simples o estructuras de líneas complejas tales como patrones de Guilloche. En ejemplos con dos o más arreglos de elementos de microimagen, preferiblemente en donde los elementos de microimagen del primero o el segundo arreglo comprenden iconos, tales como símbolos, figuras geométricas, caracteres alfanuméricos, logotipos o representaciones pictóricas, y los elementos de microimagen del otro arreglo definen un fondo, tal como patrones de lineas, por ejemplo lineas paralelas (rectas) , figuras geométricas simples o estructuras de lineas complejas tales como patrones de Guilloche. Ventajosamente, la superficie de imagen "de fondo" se presenta detrás de la superficie de imagen del "icono".

En ejemplos preferidos, los elementos de microimagen se imprimen sobre el substrato utilizando cualquier proceso de impresión de escala adaptado adecuado tal como huecograbado, impresión litográfica húmeda o seca, serigrafia, impresión en bajo relieve e impresión flexográfica . Sin embargo, uno o más de los arreglos de los elementos de microimagen también se podrían formar como estructuras de rejilla, huecos u otros patrones en relieve sobre el sustrato. Las estructuras anti-reflexión también se pueden utilizar como se describe en la WO-A-2005/106601.

Los elementos de microenfoque, tales como microlentes o espejos cóncavos, se forman de manera preferente al estamparlos en relieve en la superficie del sustrato, curado por vaciado o similares.

Las lupas de moiré generadas por la invención actual pueden ser ya sea estructuras bidimensionales (2D) o unidimensionales (ID) . Las estructuras de aumento moiré 2D utilizan lentes esféricos se describen con más detalle en EP- A-1695121 y WO-A-94 /2725 . En una lupa moiré 2D las microimágenes se aumentan en todas las direcciones. En una estructura de aumento moiré ID los microlentes esféricos o los microespejos se reemplazan con un arreglo de repetición de microlentes cilindricos o microespejos. El resultado de esto es gue los elementos de microimagen se someten al aumento moiré en un eje solamente que es el eje a lo largo del cual los espejos muestran sus variaciones periódicas en curvatura o relieve. En consecuencia las microimágenes se comprimen fuertemente o ya no se aumentan a lo largo del eje de aumento mientras que el tamaño o dimensión de los elementos de microimagen a lo largo del eje ortogonales al eje de aumento es sustancialmente el mismo conforme se aparezcan al observador - es decir no se lleva a cabo un aumento o agrandamiento .

La lupa moiré generada por la presente invención puede formar un dispositivo de seguridad por si mismo que también se puede utilizar en conjunción con otras características de seguridad tales como hologramas, rejillas de difracción y otras estructuras generadoras de efectos ópticamente variables.

El dispositivo óptico de la invención actual se puede utilizar para autentificar una variedad de sustratos - con la naturaleza del sustrato, en particular su espesor y flexibilidad que tiene una influencia en las propiedades correspondientes del dispositivo óptico.

La invención tiene valor particular en proteger los sustratos flexibles tales como papel y en particular billetes de banco, donde el dispositivo podría definir un parche, tira o hilo. El espesor del dispositivo se afectará por como se emplea dentro del billete de banco aunque en ambos se evita la deformación de la forma de resma de papel durante el proceso de impresión de billetes de banco y además la forma y flexibilidad del billete de banco mismo, es deseable que el espesor del dispositivo no exceda la mitad del espesor del billete de banco mismo (típicamente 85-120um) - por lo tanto se anticipa que en cualquier modalidad el dispositivo óptico sea menor que incluyendo adhesivos de seguridad y de manera preferente sustancialmente así.

Por ejemplo conforme un parche se aplica a un billete de banco el espesor deseado variará de pocas mieras (excluyendo el adhesivo de seguridad) a un máximo de 35-40um (nuevamente excluyendo el adhesivo) para una etiqueta. Mientras que para el caso de una tira, el espesor variará nuevamente de pocos micrómetros para el caso de una tira estampada o transferida en caliente, hasta 35-40um para el caso de una tira no transferida en donde la capa portadora de soporte es retenida (nuevamente excluyendo los adhesivos de seguridad) como sería necesario la tira se debe aplicar sobre una abertura mecánica en el sustrato del billete de banco.

En el caso de un espesor final preferido con hilo, con ventana está en al intervalo de 20-50um.

Las versiones más gruesas del dispositivo de seguridad (hasta 300µp?) se podrían emplear en aplicaciones que incluyen páginas de papel de pasaporte, cubiertas de plástico de pasaporte, visas, tarjetas de identidad, etiquetas de identificación de marcas, etiquetas antimanipulación - cualquier articulo visualmente autenticable.

Adicionalmente, el dispositivo se podría proporcionar en una ventana, transparente de un documento de seguridad para permitirle ser observado en la transmisión.

La invención proporciona además un artículo provisto con un dispositivo óptico como se describe en lo anterior. El artículo comprende preferiblemente uno de billetes de banco, cheques, pasaportes, tarjetas de identidad, certificados de autenticidad, sellos fiscales y otros documentos para asegurar el valor o identidad personal.

Algunos ejemplos de dispositivos de seguridad de acuerdo con la invención ahora se describirán con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales: La Figura 1 es una vista en planta esquemática de un billete de banco; la Figura 2 ilustra la apariencia de una primera modalidad de un dispositivo, en vista en planta, La Figura 3 es una sección transversal del dispositivo dé la Figura 2, que ilustra la superficie de imagen resultante; la Figura 4 muestra un ejemplo de un arreglo de microiraagen que se puede utilizar en la construcción del dispositivo de la Figura 1; la Figura 5 ilustra la apariencia de una segunda modalidad de un dispositivo en vista en planta; la Figura 6 es una sección transversal del dispositivo de la Figura 5, que ilustra la superficie de imagen resultante; la Figura 7a ilustra la apariencia de una tercera modalidad de un dispositivo en vista en planta, la Figura 7b ilustra la apariencia de su primer superficie de imagen sola, y la Figura 7c ilustra la apariencia de su segunda superficie de imagen sola; la Figura 8 es una sección transversal del dispositivo de la Figura 7a, que ilustra las dos superficies de imagen resultante; la Figura 9 es una sección transversal de una cuarta modalidad de un dispositivo, que ilustra su superficie de imagen; la Figura 10 es una sección transversal de una quinta modalidad de un dispositivo, que ilustra su superficie de imagen; la Figura 11 ilustra en sección transversal una vista esquemática de un dispositivo de seguridad basado reflectante de una sexta modalidad; las Figuras 12a y 12b ilustran esquemáticamente dos ejemplos del aparato para imprimir la parte de un dispositivo de seguridad mostrado en las Figuras 1-11; las Figuras 13A-13J ilustran diferentes tipos de microimágenes de alivio; las Figuras 14 a 16 son vistas de otros ejemplos de los dispositivos de seguridad de aumento moiré combinados con los dispositivos de seguridad holográficos ; las Figuras 17a y 17b son secciones a lo largo de las linea A-A y B-B respectivamente en la Figura 16; y las Figuras 18a y 18b muestran ejemplos de artículos que llevan un dispositivo de seguridad en sección transversal.

La Figura 1 ilustra esquemáticamente un billete de banco 1 que tiene un hilo de seguridad 2 expuesto en las ventanas y una ventana transparente adicional 3. El billete de banco 1 se puede hacer de papel o polímero (tal como polipropileno biaxialmente orientado) y uno o ambos del hilo de seguridad 2 y ventana 3 incorpora un dispositivo de seguridad de acuerdo con la invención. La Figura 2 muestra la apariencia de una primera modalidad de un dispositivo 10, en vista en planta. En la Figura, el contorno rectangular sólido representa el perímetro del dispositivo mismo. El observador percibe una imagen aumentada 15 (algunas veces referida como la "imagen(es) sintéticamente aumentada"), que comprende en este punto un patrón de repetición hecho del número "20". Para el observador, la imagen aumentada 15 parece inclinada relativa con el plano del dispositivo. Para enfatizar esto en el dibujo, las imágenes aumentadas se encierran por un rectángulo altamente perspectivo mostrado en lineas discontinuas (aunque en la práctica esto no será visible) , representando el plano de imagen 11. El lado vertical más largo del rectángulo representa esa parte del plano de imagen más cercano al observador, mientras que el lado vertical más corto corresponde a esa parte del plano de imagen adicional del observador.

En un ejemplo, en el lado izquierdo del dispositivo (como es orientado en la Figura 2) el plano de imagen 11 parece 2mm detrás del plano de superficie del dispositivo, mientras que en el lado derecho del dispositivo el plano de imagen se presenta 6mm detrás del plano del dispositivo. Como será explicado adicionalmente a continuación, esto se logra al diseñar o al fabricar el lado derecho del plano de imagen para muestra tres veces el movimiento de paralaje (relativo con el plano superficial) mostrado por el lado izquierdo de la imagen. Al hacer esto, se crea la ilusión de estar localizado en una distancia detrás del plano superior tres veces que del lado izquierdo. La proporción del movimiento de paralaje determina la profundidad de imagen absoluta.

La Figura 3 ilustra en sección transversal la estructura completa del dispositivo mostrado en la Figura 2. De esta manera, el dispositivo comprende un PET, transparente u otra capa de polímero 20 sobre la superficie superior de la cual se forma un arreglo bidimensional de microlentes esféricos 22. Los diámetros de los microlentes 22 es típicamente en el intervalo de 1-100 mieras, preferiblemente de 1-50 mieras y aun más preferiblemente de 10-30 mieras, definiendo de esta manera inclinaciones en un intervalo similar.

La longitud focal de los microlentes 22 (como se mide desde su superficie posterior plana) es sustancialmente igual al espesor t de la capa espaciadora óptica que en este ejemplo comprende el espesor del sustrato 20 pero podría incluir opcionalmente el espesor de una capa de recepción de impresión (no mostrada) provista en la superficie opuesta del sustrato 20 al arreglo de microlentes 22. De esta manera, en este ejemplo, un plano focal 24 que se define es sustancialmente coincidente con la superficie del sustrato 20. En el sustrato 20 se imprime (o de otra manera se forma un arreglo de microimágenes 25, un ejemplo del cual se representa en la Figura 4. El arreglo de microimágenes comprende en general un arreglo del icono, símbolo, patrón u otro gráfico que se desee para mostrarse con el dispositivo, reproducido con dimensiones mucho menores que se presentarán finalmente al observador.

A fin de crear los fenómenos del aumento moiré y permitir la generación de imágenes aumentadas, se introduce un desajuste de inclinación entre el arreglo de microimágenes 25 y el arreglo de microlentes 22. Un método para producir el aumento es tener un arreglo de microlentes y microimágenes con sustancialmente la misma inclinación donde el desajuste de inclinación se logra al introducir una desalineación rotacional pequeña entre el arreglo de microimágenes y microlentes. El grado de desalineación rotacional entre el arreglo de microimágenes y microlentes está preferiblemente en el intervalo de 15° - 0.05° que da por resultado un intervalo de aumento de entre ~4X-1000X para el arreglo de microimágenes. Más preferiblemente la desalineación rotacional está en el intervalo de 2° - 0.1°, que da por resultado un intervalo de aumento de entre ~25X-500X para el arreglo de microimágenes.

Alternativamente, el aumento se puede producir por el arreglo de microimágenes y el arreglo de microlentes que están en alineación rotacional sustancialmente perfecta pero con un desajuste de inclinación pequeño. Un desajuste de inclinación pequeño igualaría un porcentaje de incremento/disminución de la inclinación del arreglo de microimágenes relativo con el arreglo de microlentes en el intervalo de 25% - 0.1%, que da por resultado un intervalo de aumento de entre ~4X-1000X para el arreglo de microimágenes . Más preferiblemente el porcentaje de incremento/disminución de la inclinación del arreglo de microimágenes relativo con el arreglo de microlentes está en el intervalo de 4% - 0.2%, que da por resultado un intervalo de aumento de entre ~25X-500X para el arreglo de microimágenes.

También es posible utilizar una combinación de un desajuste de inclinación pequeño y una desalineación rotacional pequeña para crear los fenómenos de aumento moiré y permitir la generación de imágenes en movimiento.

El resultado del desajuste de inclinación entre el arreglo 25 y el arreglo de lentes esféricos 22 provoca el aumento moiré de las microimágenes. Si el desajuste de inclinación es constante a través del arreglo, las imágenes aumentadas parecerán al observador que están localizadas en un plano de imagen plana que está paralelo a la superficie del dispositivo. Sin embargo, en la presente modalidad, el desajuste de inclinación no es constante sino más bien se arregla para variar continuamente a lo largo de un eje (en este punto, el eje x) a través de por lo menos una región del dispositivo (en este ejemplo, la variación se presenta a través del dispositivo completo representado) . Esto se puede lograr ya sea al variar continuamente en la inclinación del arreglo de microlentes 22, o al variar continuamente la inclinación del arreglo de microimágenes 25, o ambos. En el presente ejemplo, la inclinación del arreglo de microlentes 22 es sustancialmente constante, y aquella del arreglo de microimágenes 25 se varia como ahora se mostrará.

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

Para resumir las partes pertinentes de esta expresión, suponer que la inclinación de microimagen = A y la inclinación de microlentes = B, entonces el aumento M se proporciona por: M = A / SQRT [ (Bcos (Theta) - A)2 - (B sin (Theta) ) 2] donde, Theta iguala el ángulo de rotación entre los 2 arreglos .

Para el caso donde A? B y donde Theta es muy pequeño tal que eos (Theta) = 1 & sin (Teta) = 0: M = A/ (B-A) = S/ (1-S) ... (1) Donde S = B/A Sin embargo para M grande > > 10 entonces S debe » unidad y de esta manera M » 1/ (1-S) La profundidad de la imagen sintética relativa con el plano superficial del dispositivo se deriva de la ecuación de lentes familiarizada que se relaciona con el aumento de una imagen localizada a una distancia v del plano de los lentes de la longitud focal f, siento esto: M = v/f - 1 ... (2) 0, puesto que típicamente v/f>>l M « v/f De esta manera, la profundidad v de la imagen sintéticamente aumentada = M* f.

Suponiendo que la estructura de las Figuras 2 y 3 estuviera comprendida de microlentes 22 con una longitud focal f de 40 pm o 0.04mm. Adicionalmente, suponiendo que tanto los microlentes como el sustrato de soporte 20 estuvieron comprendidos ambos de materiales con índices refractivos n de 1.5. Entonces sigue que el diámetro base D de los lentes será limitado por la expresión.

D = f * 2 (n-1) y por lo tanto D = 0.04 *2(1.5-1), dando D = 0.04mm.

Los inventores entonces podrían seleccionar un valor para D de 0.035mm y un paso de lente B de 0.04mm (a lo largo de cada eje), dando por resultado un arreglo de lentes con un número f/# cercano a la unidad con empaquetado cercano razonable (espacio de inter-lente 5 um) .

Al controlar la inclinación de los elementos de microimagen, el nivel de aumento y profundidad de la imagen resultante se puede controlar. Considerando lo primero, para comparación, el caso del plano de imagen plana paralelo a la superficie del dispositivo: en un primer ejemplo, suponiendo que se requiera que el plano de imagen se localice 2mm detrás del plano de superficie del sustrato 20 (observar las imágenes detrás del plano de superficie son por definición "virtual" y un análisis más detallado los muestra que no son invertidos relativo con el arreglo de objetos de microimagen 25) .

Para simplicidad ilustrativa adicional los inventores asumen en esta ilustración que la inclinación de los elementos de microimagen es el mismo a lo largo de los ejes x e y (es decir Ayt = Axi) .

Dado M = v/f, entonces sigue si f = 0.04mm y v= 2mm, luego M, = 2/0.04 = 50.

Por lo tanto puesto que Mi = Ai / (B-A = 50, sigue 50 (B - A,) = Ai, dando Ai = B (50/51) Sustituyendo B = 0.04mm, los inventores obtienen Ai = 0.0392mm.

En un segundo ejemplo, suponiendo que se desea obtener un plano de imagen plana 6mm detrás del plano del dispositivo. Ahora, M2 = 6/ 0.04 = 150 y de esta manera 150 (B-A2) = A2, dando A2 = B (150/151) = 0.0397mm.

De esta manera se puede observar que las diferentes "profundidades" del plano de imagen (V) se puede lograr a través del uso de diferentes inclinaciones de arreglos de microimágenes (A) .

Por lo tanto, para lograr la inclinación o curvatura del plano de imagen, la profundidad percibida se puede hacer para cambiar entre una posición en el dispositivo y otra al variar continuamente la inclinación del arreglo de microimágenes (A) a través del dispositivo. Anteriormente, los inventores observaron la distancia o profundidad del plano de imagen relativo con el plano superficial por el símbolo V (valor de V para un plano de imagen particular que es constante a través de la superficie del dispositivo) . Sin embargo en la presente modalidad, el valor de V varía con la distancia x del borde izquierdo del dispositivo. Por lo tanto, V es una función de x y de esta manera es pertinente para escribir que V = V(x). En otras modalidades, la profundidad V podría variar adicional o alternativamente en la dirección del eje y, de esta manera más generalmente, V= V(x,y).

En la presente modalidad, como se muestra en la Figura 3, el plano de imagen deseado 11 es plano y se inclina en un ángulo a la superficie el dispositivo, con su lado más a la izquierda (x = 0) que se presenta en una profundidad V, = 2mm detrás de la superficie del dispositivo, y su lado más a la derecha (x = xmax) de una profundidad V2 = 6mm detrás de la superficie del dispositivo. Tomando la superficie del dispositivo como V = 0, para simplicidad, y aplicando la ecuación de línea recta: V(x) = kx + C ... (3) donde k y C son constantes, los inventores pueden sustituir los valores conocidos en = x = 0 y x = xmax, y, rearreglar, escribiendo : V(x)-2)/x = (6 - 2) / Xmax Por lo tanto para un valor particular de x, el valor V(x) se puede determinar fácilmente.

Ahora puesto que la profundidad de imagen V es una función de x, de la ecuación (2) anterior, de esta manera por lo tanto , es el aumento m y de esta manera la inclinación de imagen A (asumiendo la inclinación de lente B que se fija) . Por lo tanto, las ecuaciones de combinación (1) y (2) los inventores pueden escribir: A(x) = B * [1 - f /v(x) ] Como en lo anterior si los inventores asumen en esta modalidad que B = 0.04mm y f = 0.04mm, entonces: A(x=0) = 0.04 [1 - 0.04/2] = 0.0392mm A(x=xmax) = 0.04 [1 - 0.04/6] = 0.03.97mm A(x=xraax/2) = 0.04 [1 -0.04/4] = 0.0396mm De esta forma, la inclinación A(x) requerida en cada ubicación del arreglo de microimágenes 25 a lo largo del eje x a fin de producir un plano de imagen 11 de la inclinación deseada se puede calcular. Los elementos de microimagen posteriormente se pueden imprimir o de otra manera formar sobre el sustrato 20 en las posiciones calculadas tal que la variación de inclinación se incorpora en el arreglo.

La Figura 4 muestra un ejemplo de un arreglo de elementos de microimagen adecuado 25 que se puede utilizar para formar el dispositivo mostrado en las Figuras 2 y 3, que ilustra una pluralidad de elementos de microimagen 26. Cada elemento de microimagen 26 toma la forma de un número "20", que es esencialmente el mismo como los "20" en la imagen en la imagen aumentada (ver la Figura 2), pero típicamente varias decenas o cientos de veces más pequeña en dimensión. Las microimágenes podrían alternativamente comprender un conjunto de "2" y un conjunto adyacente de "0" con un resultado similar.

En el lado izquierdo del arreglo 25, es decir x=0, la inclinación A(x=0) entre los elementos de microimagen adyacentes 26 (en la dirección x) se selecciona para regresar a una profundidad de imagen V(x=0) de +2mm. En el lado más a la derecha del arreglo 25, es decir, x = xraax, la inclinación A(x=xmax) entre los elementos de microimagen adyacentes se seleccionan para regresar a una profundidad de imagen mayor V(x=xmax) de +6mm. Entre x = 0 y x = xmax, la inclinación A varía continuamente: en este ejemplo, la inclinación se incrementa por 0.0005mm de un lado del arreglo al otro. Preferiblemente, la inclinación cambia entre cada par adyacente de elementos 26 - por ejemplo el espaciamiento entre los elementos 26a y 26b en la Figura 4 es ligeramente menor que aquel entre los elementos 26b y 26c. De esta manera, el cambio gradual en la profundidad del plano de imagen se percibirá como una superficie lisa al ojo humano. Sin embargo, en algunos casos, el mismo resultado se puede lograr si dos o más pares adyacentes de elementos comparten el mismo espaciamiento .

Como se menciona en lo anterior, en este ejemplo, la variación de inclinación se aplica solamente a lo largo del eje x ("A(x)") pero en otras modalidades la inclinación del arreglo de elementos de microimagen podría variar en cambio a lo largo del eje y ("A(y)"), que daría por resultado un plano que se presenta para inclinarse hacia el borde "superior" o "de fondo" del dispositivo antes que los bordes izquierdos/derechos. En modalidades aun adicionales, la inclinación podría variar a lo largo de ambos ejes x e y, en cuyo caso el plano de imagen parecería que se inclina en ambas direcciones.

Se observará que, en la Figura 4, el tamaño de los elementos de microimagen individuales 26 también cambia de la izquierda a la derecha del arreglo 25. Esto no es esencial. Si todos los elementos de microimagen se forman en el mismo tamaño, habrá distorsión de la imagen aumentada por las razones ahora planteadas. En algunas implementaciones de esto se puede hacer uso como un efecto visual en el mismo. Sin embargo, en la presente modalidad, se desea remover la distorsión de tamaño de modo que los elementos aumentados parece que tienen sustancialmente el mismo tamaño entre si.

Para entender, la imagen aumentada inclinada se genera primero los inventores observan que la profundidad percibida se da por la aproximación: Profundidad (v) = M x de longitud focal del arreglo de lentes (f) donde M = aumentó sintético (ver la ecuación (1) anterior) . Por lo tanto se deduce que las microimágenes localizadas en esa parte de la imagen sintética 6mm detrás de la superficie del dispositivo se aumentará por tres veces la cantidad experimentada por aquellas microimágenes localizadas en esa parte de la imagen solamente 2mm detrás del plano superficial. En consecuencia si no hay una distorsión de tamaño del número "20" entonces se deduce que los elementos de microimagen 26 localizados en el área "profunda" de 6mm del plano de imagen debe ser un tercio del tamaño de aquellos bajo el área "profunda" de 2mm del plano. Es decir, la altura "h" de los elementos 26 varia entre h(x=0) y h (x=xmax) donde h(X=o) = 3.h(X=xmaX).

También debe tomarse en cuenta que todas las variaciones en el tamaño de microimagen y la inclinación para las profundidades intermedias se puede calcular de una forma similar y en particular los valores para la mitad de la imagen sintética plana será la mitad de los valores para las áreas "profundas" de 2mm y 6mm del plano. De esta manera, por ejemplo, h (x=xmax/2) = [h (x =0) + h(xmax)] = [3 + 1] . h(x=xmax) /2 = 2 h(x=xmax).

Una segunda modalidad de un dispositivo se representa en las Figuras 5 y 6. En este punto, el dispositivo se forma utilizando los mismos principios descritos con respecto a las primeras modalidades, pero el plano de imagen inclinada intercepta el plano de la superficie del dispositivo. Es decir, con referencia a la Figura 5, el lado izquierdo del plano de imagen 11 se presenta al observador que se localiza arriba del dispositivo, y el lado derecho del plano de imagen 11 se presenta para ser localizado abajo de' la superficie del dispositivo. La posición en la cual el plano de imagen se presenta para interceptar el dispositivo se etiqueta V=0.

Para ilustrar este concepto, se considera primer un ejemplo de un plano de imagen plana paralela a la superficie del dispositivo y se localiza 2mm enfrente del dispositivo, utilizando los mismos valores ejemplares para los otros parámetros como en lo anterior.

En contraste a los ejemplos previos, en este punto la imagen aumentada del arreglo 25 será una imagen invertida real y de esta manera el signo del aumento será negativo (que sigue de la asignación de un valor negativo para la profundidad de imagen V en la expresión previa para aumento) .

Por consiguiente M = - 2/0.04 = -50 y de esta manera - 50 (B-A) = A, dando A = 50/49 B = 0.0408mm.

Por consiguiente los inventores observan que el plano de imagen que se localiza enfrente del plano superficial (es decir parece que flota) el arreglo de microimágenes debe tener una inclinación más grande que la inclinación del lente. A la inversa si la inclinación de imagen es menor que la inclinación de lente entonces el arreglo de imágenes parecerá que se localiza abajo del plano superficial (como en los ejemplos previos) .

De esta manera el plano de imagen se puede colocar enfrente de la superficie del dispositivo a través del control del desajuste de inclinación. Como tal los cálculos expuestos en relación con la primera modalidad se pueden aplicar de la misma forma (utilizando V(x=0)= V, = -2 y V =xmaX)= V2 = +4 por ejemplo) para determinar las variaciones de inclinación apropiadas con lo cual el arreglo de las microimágenes se debe formar a fin de llegar a la superficie de imagen mostrada en las Figuras 5 y 6. Por ejemplo, V(x=xmax/2) = (-2+4)/ 2 = 1 mm A(x=0) = 0.04 [1+ 0.04/2] = 0.0408mm A(x=xmax) = 0.04 [1 - 0.04/4] = 0.0396mm A(x=xmax/2) = 0.04 [1-0.04/1] = 0.0384mm Las Figuras 7 y 8 ilustran una tercera modalidad de un dispositivo en el cual dos o más planos de imagen de solapamiento se generan en la misma región del dispositivo.

Esto puede ser particularmente ventajoso donde se desea un dispositivo multicoloreado, puesto que cada plano de imagen surge de su propio arreglo de elementos de microimagen respectivo. Como tal, los dos arreglos de elementos de microimagen se pueden formar en diferentes colores puesto que no necesitan estar en registro entre si. Sin embargo, esto no es esencial y los dos arreglos podrían ser del mismo color si se desea.

La Figura 7a ilustra la apariencia del dispositivo completo en vista en planta. Dos conjuntos de imágenes aumentadas son visibles, una solapando a la otra. Un primer conjunto de imágenes aumentadas, en este punto símbolos "de estrella" 15 parece que se sitúan en un primer plano de imagen inclinada 11. Este primer plano de imagen 11 se muestra en la Figura 7b. Sobre los símbolos de estrella, un segundo conjunto de imágenes aumentadas 150, en este punto el número "5" se presenta en un segundo plano de imagen plana 110, paralelo a la superficie del dispositivo (en la Figura 7a, la periferia del segundo plano de imagen 110 coincide por lo tanto con aquel del dispositivo mismo, y no es visible. La Figura 7 muestra el segundo plano de imagen 110 solo. En combinación, puesto que un conjunto de imágenes se presenta para situarse "arriba" del otro, cuando el dispositivo se inclina, parecerá que se mueven relativos entre las "estrellas" y los "5".

De esta manera, el primer plano de imagen, inclinado 11 se forma utilizando los mismos principios como se describe en lo anterior con respecto a la primera y segunda modalidades. Particularmente, un primer arreglo de elementos de microimagen 25 se forma sobre el sustrato 20 (ver la Figura 8), con la inclinación de los elementos que incorporan una variación continua en por lo menos un eje, como se describe previamente. El segundo plano de imagen 110 se forma al aplicar un segundo arreglo de elementos de microimagen 250 a la misma superficie del sustrato 20. Sin embargo, puesto que en este ejemplo el segundo plano de imagen va a ser paralelo a la superficie del dispositivo, la inclinación del segundo arreglo de elementos de microimagen 250 se mantiene constante a través del arreglo. En la práctica, si el primer plano de imagen 11 se percibirá por ser situado detrás del segundo plano de imagen 110 (como en el presente ejemplo), el segundo arreglo de elementos de microimagen se puede aplicar al sustrato antes del primer arreglo de elementos de microimagen tal que los elementos del segundo arreglo de elementos de microimagen no se oscurece por aquellos del primero. Por su puesto, el primer plano de imagen se podría arreglar alternativamente para presentarse enfrente del segundo, en cuyo caso el orden de situación de dos arreglos de elementos de microimagen se puede invertir.

Se apreciará que el segundo plano de imagen 110 alternativamente, también se podría inclinar o curvear utilizando los mismos principios aplicados a la generación del primer plano de imagen 11. Por ejemplo ambos planos se pueden arreglar para parecer inclinados al mismo ángulo, espaciados de pero paralelos entre sí. Alternativamente, los dos planos se podrían inclinar en diferentes ángulos y podrían converger o divergir entre sí. Los dos planos también pueden interceptar entre sí y/o la superficie del dispositivo. Un ejemplo de una modalidad de intercepción se describirá a continuación.

Tres o más planos de imágenes se podrían proporcionar al proporcionar tres o más arreglos de elementos de microimagen correspondientes en una manera correspondiente .

Como ya se aludió a, las superficies de imagen generadas utilizando los principios actualmente divulgados no necesitan ser planos pero podrían en cambio se curveados. La Figura 9 ilustra una cuarta modalidad de la invención en la que la superficie de imagen generada está curvada. Nuevamente, esto se logra al variar la inclinación del arreglo de elementos de microimagen 25 (y/o aquellos del arreglo de microlentes 22) por lo menos a lo largo del eje x. En este caso, en lugar de utilizar la ecuación de línea recta (3) como en las modalidades anteriores, la variación de profundidad deseada V(x) se puede definir como una curva. Los ejemplos incluyen curvas definidas por formas circulares, elípticas, parabólicas u otras de función polinominal y aquellas definidas por formas de función trigonométrica. Una implementación particularmente efectiva, el plano de imagen se podría configurar para curvarse en tanto el eje x como el y, dando al dispositivo la apariencia de una superficie esferoidal 3D sobre la cual se presentan las imágenes aumentadas .

Las superficies de imagen curveadas tales como aquellas mostradas en la Figura 9 se pueden combinar con uno o más de otras superficies de imagen planas, inclinadas o curveadas para lograr una superposición de superficies de imagen como se describe con respecto a las Figuras 7 y 8.

En las modalidades anteripres, la variación del desajuste de inclinación se ha aplicado a través de una región del dispositivo que abarca generalmente el dispositivo completo. Sin embargo, efectos adicionales se pueden lograr al designar regiones lateralmente espaciadas diferentes (pero perdiblemente de limitación) del dispositivo que tiene diferentes variaciones en el desajuste de inclinación y por consiguiente muestran superficies de imágenes diferentes al observador. En un ejemplo, la variación de desajuste de inclinación se puede restringir a una porción del dispositivo, tal que la superficie de imagen solo parece inclinada o curveada en esa región, y en las áreas circundantes parece plana y paralela a la superficie del dispositivo. Sin embargo, estructuras más complejas pueden producir efectos interesantes tales como aquellos representados en la Figura 10 como una quinta modalidad de la invención. En este punto, en una primera región Ri del dispositivo, el plano de imagen lia se configura para inclinarse lejos del observador - es decir la profundidad V se incrementa con la distancia x. En una segunda región R2, el plano de imagen 11b se configura para inclinarse hacia el observador - es decir la profundidad V disminuye con la distancia x. Las dos regiones colindan entre si en x = x\ y los planos de imágenes lia y 11b se arreglan para interceptarse uno al otro en la misma posición. El resultado es un plano de imagen en forma "V invertida 11" (constituida de regiones lia y 11b) que parece como un "valle" al observador. Por su puesto, el arreglo de las dos regiones se podría invertir para aparecer como una "colina". Al arregla la inclinación o curvatura para que tome lugar la dirección el eje y así como también en el eje x, la complejidad de la superficie se puede incrementar adicionalmente .

La presente invención no se limita a ningún tipo específico o geometría de microlentes, el único requerimiento es que los microlentes se puedan utilizar para formar una imagen. Los microlentes 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 convexas dobles y lentes de Fresnel. Preferiblemente la presente invención comprenderá microlentes esféricos pero los lentes de cualquier simetría incluyendo lentes cilindricos se pueden emplear. Ambas superficies esféricas y asféricas son aplicables a la presente invención. No es esencial para los microlentes tener una superficie curvada. La imagen de lente de índice refractivo gradiente (GRIN) se ilumina por una refracción gradual a través del volumen del material como resultado de variaciones pequeñas en el índice refractivo. Los microlentes basados en la difracción, tales como placas de zona de Fresnel también se pueden utilizar. Los lentes GRIN y las placas de zona de fresnel basadas en amplitud o máscara permiten que la superficie contenga el arreglo de microlentes que sean planos y ofrezcan ventajas en la recepción y durabilidad en la impresión.

Es preferible utilizar un arreglo periódico de lentes generados por un proceso de replicación. Los arreglos de microlentes maestro se pueden producir por una variedad de técnicas tales como técnicas fototérmicas, fusión y reflujo del fotoprotector y escultura del fotoprotector . Tales técnicas son conocidas por aquellas personas expertas en el campo y se detallan en el capítulo 5 de "Micro-Optics : Elements, Systems, and Applications" editado por Hans Peter Herzig, publicada por Taylor y Francis, reimpreso en 1998. La estructura de microlentes maestro posteriormente se puede copiar físicamente mediante técnicas de replicación comercialmente disponibles tales como estampado en relieve en caliente, moldeo o vaciado. Los materiales en los cuales las estructuras de microlentes se pueden replicar incluyen per no se limitan a polímeros termoplásticos tales como policarbonato y polimetilmetacrilato (PM A) para el estampado en relieve en caliente y procesos de moldeo y materiales epoxi acrilados curables por calor o radiación para el proceso de vaciado. En un proceso preferido el arreglo de microlentes se replica a través del vaciado en un recubrimiento curable con UV aplicado a una película de polímero portador tal como PET.

Para simplicidad, lo ejemplos y modalidades en la presente describen el uso de microlentes esféricos.

Como una alternativa, el dispositivo de seguridad de cualquiera de las modalidades se podría fabricar como un dispositivo moiré basado en espejo, del cual un ejemplo se muestra en la Figura 11. En este caso, el arreglo de microlentes esféricos 22 se reemplaza por un arreglo de espejos cóncavos esféricos o asféricos 40 formados sobre una superficie del sustrato de polímero trasparente 20. La otra superficie está provista con uno o más arreglos de elementos de microimagen 25, 250 como en lo anterior. En este ejemplo particular, los elementos de microimagen se imprimen sobre una capa receptora de impresión 23 provista en el sustrato 20. En cada una de las modalidades, el arreglo de microlentes 22 o arreglo de espejos cóncavos 40 se puede modular íntegramente en el sustrato de polímero 20 o se podría formar sobre la superficie del sustrato 20, por ejemplo mediante curado por vaciado o similar.

El diagrama de rayos incluido en la Figura 11 muestra como el arreglo de espejos 40 refleja la luz ambiental que pasa a través del arreglo (s) de elementos de microimagen y presente una versión aumentada de la parte inferior del arreglo (s) al observador. El efecto es el mismo como aquel percibido utilizando modalidades basadas en los microlentes, y el plano (s) de imagen resultante puede nuevamente situarse arriba o abajo de la superficie del dispositivo. Para lograr la inclinación o curvatura del plano (s) de imagen, el arreglo (s) de elementos de microimagen y/o el arreglo de espejos se arregla para variar en inclinación a lo largo de por lo menos un eje que utiliza los mismos principios planteados en lo anterior.

En este ejemplo, se proporcionan dos arreglos de elementos de microimagen 25, 250. El primer arreglo de elementos de microimagen 25 se configura para presentar al observador un plano de imagen 11 que se inclina hacia arriba al lado derecho de la Figura. El segundo arreglo de microimágenes 250 se configura para presentar un plano de imagen 110 que se inclina en la dirección opuesta e intercepta el primer plano de imagen 11. De esta manera, en la porción izquierda del dispositivo, el primer plano de imagen se presentará detrás del segundo y este orden se invertirá en el lado derecho.

En el ejemplo mostrado, el primer arreglo de elementos de microimagen 25 se representa por haber sido aplicado a la primera capa receptora de impresión 21, posteriormente seguido por la aplicación del segundo arreglo de microimágenes 250. Esto asegurará que la imagen reflectora que pertenece al primer plano de imagen se visualice por estar enfrente del segundo plano de microimágenes en el lado derecho de la imagen. Sin embargo, en el lado izquierdo de la imagen el orden de colocación de los elementos de microimagen pueden necesitar se invertido para evitar confusión en la imagen.

Puesto que, en esta modalidad, la luz incidente tiene que pasar a través o ser transmitida por los arreglos de microimágenes impresas 25, 250 (es decir espacialmente modulados) antes de ser reflejados de nuevo como luz colimada por el arreglo de espejos, entonces se deduce que si las microimágenes de impresión son sustancialmente opacas las imágenes sintéticamente aumentadas tomarán un color o matiz negruzco contra el matiz metálico proporcionado por el fondo de espejo. Para las imágenes sintéticamente aumentadas para presentarse con el color de su arreglo de microimágenes correspondientes entonces es necesario que las microimágenes sean por lo menos parcialmente translúcidas. Mientras más translúcidas son las microimágenes más brillante es el color de las imágenes sintéticas - sin embargo a un costo de reducir el contraste de imagen relativo con el fondo.

Si el recubrimiento de metal en los espejos es el reflector "blanco" tal como aluminio entonces el matriz de fondo o color que circunda las imágenes sintéticas será planta - blanco o acromática en apariencia. Sin embargo se debe reconocer que otros metales coloreados, permisibles tales como cobre o aleaciones se pueden utilizar. Otros metales tales como plata, oro, platino, cromo, níquel, níquel-cromo, paladio, estaño etc., se pueden utilizar donde sea necesario.

Se debe observar que la longitud focal de un espejo cóncavo es igual a la mitad de su radio de la curvatura R y por lo tanto puede tener un valor mínimo limitante que se aproxima a un cuarto del diámetro base del espejo. En términos simples, para un diámetro base dado la longitud focal y el número F de un espejo puede ser un cuarto del valor del lente equivalente (asumiendo el índice refractivo típico de 1.5). Sin embargo conforme el número F de reducción iguala a la profundidad de reducción del foco, entonces en la práctica será deseable frecuentemente tener un diámetro base de espejo mucho menor que 2R.

Por ejemplo considerando los espesores del dispositivo preferido citado en lo anterior, los inventores pueden requerir la longitud focal del espejo que sea de 40um - entonces esto requiere que el radio del espejo R tenga un valor de 80um y de esta manera un diámetro base teórico máximo que se aproxime a 160um y de esta manera un número F f/# = 0.25mm. Esta estructura se propone para observar solamente en el modo de reflexión y de esta manera es más relevante para la aplicación sobre sustratos opacos (tira y parche) o incrustándose parcialmente en los sustratos opacos (hilo de ventana) . Como para el sistema de lentes las microimágenes impresas deben ser coincidentes con el plano focal de los espejos a una precisión determinada por la profundidad del foco o el campo del sistema de espejos. Otras posibilidades para los sistemas basados en lentes se plantearán a continuación con referencia a la Figura 18.

La Figura 12a ilustra parte del aparato adecuado para imprimir los elementos de microimagen sobre el sustrato 20. El aparato mostrado en la Figura 12 comprende un rodillo de tinta 70 acoplados a través de una cadena de rodillos 72 a un depósito de tinta 74. La tinta se transfiere por el rodillo 70 sobre un rodillo de impresión 76 que lleva elementos de impresión 78 que corresponden a los elementos de microimagen del arreglo en cuestión. El sustrato 20 se alimenta entre el rodillo de impresión 56 y un rodillo de impresión 80 y los elementos de imagen se imprimen sobre el sustrato 20.

Un segundo aparato similar a aquel mostrado en la Figura 12a se puede proporcionar corriente abajo del aparato para imprimir un segundo arreglo de elementos de microimagen si se desea.

La Figura 12b ilustra un aparato alternativo adecuado para imprimir los elementos de imagen. La tinta se transfiere por el rodillo 70 sobre un rodillo de impresión 82 que lleva elementos de impresión ahuecados 83 que corresponden a los elementos de microimagen del arreglo en cuestión. Una cuchilla quirúrgica 84 hace contacto y remueve la tinta o colorante de las áreas no ahuecadas del rodillo de impresión 82. El sustrato 20 se alimenta entre el rodillo de impresión 82 y un rodillo de impresión 80 y los elementos de imagen se imprimen sobre el sustrato. Un segundo aparato similar a aquel mostrado en la Figura 12b se puede proporcionar corriente abajo del aparato para imprimir otro arreglo de elementos de imágenes si se desea.

Los microlentes o microespejos cóncavos se proporcionan sobre la superficie opuesta del sustrato 20 mediante curado por vaciado, moldeo o similar.

En los ejemplos descritos en lo anterior, los elementos de microimagen se han proporcionado al imprimirlos sobre el sustrato. También seria posible proporcionar algo 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, "IM" indica todas las partes del relieve que genera una imagen mientras que "NI" indica aquellas partes que no generan una imagen.

La Figura 13A ilustra elementos de imagen en relieve o ahuecadas. La Figura 13B ilustra elementos de imagen troqueladas. Figura 13C ilustra elementos de imagen en la forma de estructuras de rejilla mientras que la Figura 13D ilustra estructuras de rejilla de ojo de polilla u otra rejilla de inclinación fina.

Estas estructuras se pueden combinar. Por ejemplo, la Figura 13E ilustra elementos de imagen formados por rejillas en las áreas de huecos mientras que la Figura 13F ilustra rejillas sobre las áreas troqueladas.

La Figura 13G ilustra el uso de un estampado en relieve rugoso.

La Figura 13H ilustra la provisión de la impresión sobre un área estampada en relieve mientras que la Figura 131 ilustra estructuras en forma de "Azteca".

La Figura 13J ilustra los huecos llenados con tinta .

Las diversas modalidades de la construcción del dispositivo descrito en lo anterior se pueden rebanar o cortar en parches, láminas delgadas, bandas, tiras, o hilos para incorporación en sustratos de plástico o papel de acuerdo con los métodos conocidos.

En una modalidad la presente invención se puede incorporar en un papel de seguridad como un hilo de ventana.

En ejemplos adicionales, el dispositivo de seguridad también incluye uno o más de características de seguridad ópticas. Un ejemplo de esto se muestra en la Figura 14. En este ejemplo, un dispositivo de aumento moiré 30 se forma como se describe con referencia a cualquiera de las modalidades descritas en lo anterior. El dispositivo de seguridad también incluye un número de estructuras generadoras de imágenes holográficas 100. Las estructuras de imágenes holográficas 100 se pueden vaciar o estampar en relieve en la misma resina como los microlentes pero igualmente dos resinas diferentes, una adecuada para vaciar los microlentes y una adecuada para estampar en relieve una estructura holográfica que se puede aplicar en registro. Alternativamente, las estructuras holográficas se podrían estampar en relieve en una laca polimérica colocada sobre el lado opuesto de la capa polimérica a los microlentes.

Las estructuras generadoras holográficas 100 pueden estar en la forma de hologramas o elementos de imagen de DOVID. En la construcción de etiqueta mostrada en la Figura 14, los microlentes y la visualización del arreglo (s) de imágenes aumentadas se localiza en una banda o región horizontal central de la etiqueta mientras que las estructuras generadoras holográficas 100 se localizan sobre cualquier lado. Sin embargo, se debe entender que este ejemplo es puramente ilustrativo y por ejemplo las estructuras generadoras holográficas 100 se pueden localizar en una banda o tira central con la lupa moiré 30 que se proporciona en una o más regiones en cualquier lado. Alternativamente, las imágenes aumentadas moiré y la imagen proporcionada por las estructuras generadoras holográficas se podrían integrar en una sola imagen al proporcionar cada componente de una sola imagen. La Figura 15 ilustra un ejemplo de tal diseño integrado donde las estructuras generadoras holográficas 101 forman un desplazamiento y en la mitad del desplazamiento las estructuras holográficas se colocan con una lupa moiré 30 para crear una imagen de aumento moiré en este caso de "5" y estrellas en movimiento (por ejemplo como se describe con respecto a la Figura 7 en lo anterior) .

En el caso de las estructuras holográficas 100, 101 estos pueden tener cualquier forma convencional y se pueden metalizar totalmente o parcialmente. Alternativamente la capa metalizada mejoradora de reflexión se puede reemplazar con una capa de índice refractivo alto inorgánica sustancialmente transparente, tal como ZnS.

Si el arreglo se define, es ventajoso si las regiones individuales asignadas a los dos efectos ópticos diferentes en las Figuras 14 y 15 sean suficientemente grandes para facilitar la clara visualización de los efectos.

Los dispositivos de seguridad mostrados en las Figuras previas son adecuados para ser aplicados como etiquetas para asegurar documentos que requerirán típicamente la aplicación de un adhesivo sensible al calor o presión a la superficie exterior del dispositivo que hará contacto con el documento de seguridad. Además se podría aplicar un recubrimiento/barniz protector opcional a la superficie exterior expuesta del dispositivo. La función del recubrimiento/barniz protector es para incrementar la durabilidad del dispositivo durante la transferencia sobre el sustrato de seguridad y en circulación.

En el caso de un elemento de transferencia antes que una etiqueta el dispositivo de seguridad se prefabrica preferiblemente sobre un sustrato portador y se transfiere al sustrato en una etapa de trabajo subsecuente. El dispositivo de seguridad se puede aplicar al documento utilizando una capa adhesiva. La capa adhesiva se aplica ya sea al dispositivo de seguridad o a la superficie del documento de seguridad por lo cual el dispositivo se va a aplicar. Después de la transferencia la tira portadora se puede remover dejando el dispositivo de seguridad como la capa expuesta o alternativamente la capa portadora puede permanecer como parte de la estructura que actúa como una capa protectora exterior. Un método adecuado para transferir dispositivos de seguridad con base en los dispositivos de curado por vaciado que comprenden estructuras microópticas se describe en EP 1897700.

El dispositivo de seguridad de la presente invención también se puede incorporar como una tira o hilo de seguridad. Los hilos de seguridad ahora están presentes en mucho de los billetes del mundo asi como también vales, pasaportes, cheques de viajero y otros documentos. En muchos casos el hilo está provisto en una forma parcialmente incrustada o de ventana donde el hilo parece que se ondula fuera y dentro del papel. Un método para producir papel con los asi llamados hilos de ventana se puede encontrar en EP0059056. Los documentos EP0860298 y WO03095188 describen diferentes procedimientos para la incrustación de hilos parcialmente expuestos más anchos en un sustrato de papel. Los hilos anchos, típicamente con un ancho de 2-6mm, son particularmente útiles como el área de expuesta adicional que permite el mejor uso de los dispositivos ópticamente variables tales como la presente invención. Las estructuras del dispositivo mostradas en cualquiera de las Figuras se podrían utilizar como un hilo para la aplicación de una capa de adhesivo incoloro transparente a una o ambas de las superficies exteriores del dispositivo. Es importante la selección cuidadosa de las propiedades ópticas del adhesivo en contacto con los microlentes. El adhesivo debe tener un índice refractivo inferior que el material del microlente y mientras es mayor la diferencia en el índice refractivo entre los microlentes y el adhesivo es menor la longitud focal posterior de los lentes y por lo tanto el espesor del dispositivo de seguridad final.

El dispositivo de seguridad de la presente invención se puede hacer leíble por máquina mediante la introducción de materiales detectables en cualquiera de las capas o mediante la introducción de capas leíbles por máquinas separadas. Los materiales detectables que reaccionan con un estímulo externo incluyen pero no se limitan a materiales fluorescentes, fosforescentes, absorbedores infrarrojos, termocrómicos , fotocrómicos, magnéticos, electrocrómicos, conductivos y piezocromicos.

Se pueden incluir materiales ópticamente variables adicionales en el dispositivo de seguridad tales como elementos de interferencia de película delgada, material de cristal líquido y materiales de cristal fotónico. Tales materiales pueden estar en la forma de capas fílmicas o como materiales pigmentados adecuados para la aplicación mediante impresión. · El dispositivo de seguridad de la presente invención puede comprender una capa opaca.

Las Figuras 16 y 17 muestran una caracteristica de seguridad adicional en la forma de una imagen desmetalizada incorporada dentro de un dispositivo de seguridad de la presente invención. Los arreglos de imágenes aumentadas del dispositivo 30 se observan en la banda central del dispositivo. Esto proporciona un efecto de seguridad primario debido a la animación de tipo lenticular fuerte. Como se puede observar en la Figura 17, la estructura de la caracteristica mostrada en la Figura 16 a lo largo de la sección A-A es como se muestra en la Figura 8. En las regiones fuera de la banda central que muestra el aumento moiré (como se observa a lo largo de la sección B-B) la capa receptora de impresión 21 se ha metalizado 200. Las partes 205 de la capa de metal se desmetalizan para definir las imágenes desmetalizadas permitiendo de esta manera la creación de indicios desmetalizados que se pueden observar en reflexión pero más preferiblemente en luz transmitida.

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

Una manera para producir películas parcialmente metalizadas/desmetalizadas en las cuales ningún metal está presente en las áreas controladas y claramente definidas, es desmetalizar selectivamente regiones que utilizan una técnica de resistencia y grabado tal como se describe en el documento US-B-4652015. Otras técnicas para lograr efectos similares son por ejemplo aluminio que se puede depositar por vacio a través de una máscara, o el aluminio que se puede remover selectivamente de una tira compuesta de un portador de plástico y aluminio que utiliza un láser de excimeros. Las regiones metálicas se pueden proporcionar alternativamente al imprimir una tinta de efecto de metal que tiene una apariencia metálica tal como tintas MetalstarMR vendidas por Eckart .

La presencia de una capa metálica se puede utilizar para ocultar la presencia de una capa magnética oscura leíble por máquina. Cuando un material magnético se incorpora en el dispositivo el material magnético se puede aplicar en cualquier diseño pero ejemplos comunes incluyen el uso de hojas en parejas paralelas magnéticas o el uso de bloques magnéticos para formar una estructura codificada. Los materiales magnéticos adecuados incluyen pigmentos de óxido de hierro (Fe203 o Fe30 ) , bario o ferritas de estroncio, hierro, níquel, cobalto, y aleaciones de estos. En este contexto el término "aleación" incluye materiales tales como Níquel : Cobalto, Hierro:Aluminio:Níquel:Cobalto y similares.

Se pueden utilizar materiales Níquel en hojuelas; además los materiales de hojuelas de hierro son adecuados. Las hojuelas de Níquel típicas tienen dimensiones laterales en el intervalo de 5-50 mieras y un espesor menor que 2 mieras. Las hojuelas de hierro típicas tienen dimensiones laterales en el intervalo de 10-30 mieras y un espesor menor que 2 mieras.

En una modalidad leíble por máquina alternativa se puede incorporar una capa magnética transparente en cualquier posición dentro de la estructura del dispositivo. Las capas magnéticas transparentes adecuadas que contiene una distribución de partículas de un material magnético de un tamaño y distribuidas én una concentración en la cual la capa magnética permanece transparente se describe en los documentos WO03091953 y WO03091952.

Las figuras 18a y 18b muestran dos figuras esquemáticas, que ilustran como los sistemas moré basados en lentes operarían en la reflexión en un solo modo y en tanto reflexión como transmisión respectivamente. La Figura 18a muestra la reflexión de un solo escenario donde el dispositivo 10 que tiene una estructura similar a aquella de la Figura 8 se aplica ya sea sobre un sustrato sustancialmente opaco 31 (por ejemplo, un billete de banco u otro documento de seguridad) o se incrusta parcialmente en un sustrato opaco (por ejemplo como un hilo de ventana) a través de una capa adhesiva 32. En este caso la imagen sintéticamente aumentada observada por el observador se deriva finalmente de la luz que ha sido dispersada o reflejada de nuevo de los arreglos de imágenes 25, 250 y el medio que actúa como un fondo al arreglo de microimágenes . Mientras es mayor el contraste reflectante entre los arreglos de microimágenes y el medio de fondo posterior circundante es mayor el contraste visual de las imágenes sintéticamente aumentadas. Ahora puede ser que el color o las propiedades reflectantes del sustrato 31 no sean óptimas - por ejemplo el sustrato puede ser de baja reflectividad o de color similar a uno de los arreglos de microimágenes. Para tratar esto los inventores muestran en la Figura 18a la adición de una capa de recubrimiento de enmascaramiento opcional 33 localizada entre la interfaz de microimpresión y la capa adhesiva 32 que une el dispositivo al sustrato 31. La capa de enmascaramiento 33 contendrá típicamente un pigmento opacificante reflectante tal como, pero no limitado a, partículas de dióxido de titanio en un aglutinante de resina. El color de esta capa podría ser simplemente blanca o se podría adicionar un colorante para asegurar que esta capa enmascarante o capa reflectora de fondo muestre un matiz deseado que contraste con uno o ambos arreglos de microimágenes.

En un ejemplo adicional el recubrimiento de enmascaramiento y uno de los arreglos de microimágenes tiene abiertamente el mismo color, sin embargo una u otra entidad se ha provisto con una propiedad metamérica. En consecuencia bajo observación normal el arreglo de microimágenes relevante es solamente discernido débilmente (si en todo) contra el color de fondo del enmascaramiento opaca - sin embargo cuando se observa bajo un filtro metamérico el arreglo de microimágenes o más pertinentemente su imagen sintéticamente aumentada se vuelve más fuertemente evidente. Alternativamente, el recubrimiento de enmascaramiento se puede proporcionar con un aditivo fluorescente tal que cuando se observa bajo una luz fluorescente el recubrimiento de enmascaramiento proporciona un fondo fluorescente contra el cual los arreglos de microimágenes absorbentes forman imágenes sintéticamente aumentadas negras. Ejemplos de tintas metaméricas se proporcionan en GB1407065. El recubrimiento de enmascaramiento también puede funcionar como una capa mej oradora de durabilidad.

La Figura 18b muestra el escenario donde el dispositivo 10 se aplica por lo menos parcialmente sobre una abertura transparente 3 dentro del sustrato 31. Es bien sabido incorporar dispositivos de seguridad en aberturas transparentes dentro de los documentos de seguridad (ver posteriormente) . En este caso la imagen sintéticamente aumentada se puede observar en reflexión y/o transmisión a través de la abertura de observación 3 en el sustrato 31. El observador solo verá la imagen aumentada cuando se localice en la posición #1. Como se puede observar en la Figura 18b, el recubrimiento de enmascaramiento opaco se omite de modo que los inventores pueden observar el sistema de aumento moiré en transición. También es un requerimiento que la capa adhesiva 34 tenga buena claridad óptica (es decir baja dispersión de absorción) .

Se debe observar que si las microimágenes impresas 25, 250 se forman de una tinta o colorante que es sustancialmente opaco, entonces la imagen sintéticamente aumentada se coloreará cuando se observe en reflexión, pero formará una imagen esencialmente negra de alto contraste cuando se observa en transición.

Un requerimiento para una imagen coloreada que se observa en transmisión es que las microimágenes deben tener algún grado de translucidez. La luz debe ser capaz de pasar a través de las imágenes impresas y el color deseado transmitido .

Observar también que si el observador observa el dispositivo desde la ubicación #2, entonces no se observa una imagen sintéticamente/aumentada moiré, sino en cambio una imagen no modificado o directa de los patrones de microimágenes .

El sustrato 31 puede formar parte de un documento de seguridad y el mismo se puede formar de cualquier material convencional incluyendo papel y polímero. Las técnicas son conocidas en el campo para formar regiones transparentes en cada uno de estos tipos de sustratos. Por ejemplo, la WO8300659 describe un billete de banco de polímero formado a partir de un sustrato transparente que comprende un recubrimiento opacificante sobre ambos lados del sustrato. El recubrimiento opacificante se omite en las regiones localizadas en ambos lados del sustrato para formar una región transparente.

El documento EP1141480 describe un método para hacer una región transparente en un sustrato de papel. Otros métodos para formar regiones transparentes en los sustratos de papel se describen en EP0723501, EP0724519, EP1398174 y WO03054297.

Uno o más de los arreglos de microimágenes divulgados se pueden imprimir con tintas que comprenden materiales que responden visiblemente a la radiación invisible. Los materiales luminiscentes son conocidos por aquellas personas expertas en la técnica para incluir materiales que tiene propiedades fluorescentes o fosforescentes. También es bien sabido utilizar otros materiales que responden visiblemente a la radiación invisible tales como materiales fotocrómicos y materiales termocrómicos . Por ejemplo solo uno de los arreglos aumentados podría ser visible en condiciones de luz de día normales con la segunda imagen aumentada que es visible solamente bajo iluminación UV. Alternativamente los dos arreglos aumentados podrían parecer del mismo color en condiciones de luz de día normal y diferentes colores cuando se observan utilizando un filtro o cuando se observan bajo iluminación UV.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de aumento moiré, caracterizado porque comprende un sustrato transparente que lleva: i) un arreglo regular de elementos de micro-enfoque sobre una primera superficie, los elementos de enfoque que definen un plano focal; y ii) un primer arreglo correspondiente de elementos de microimagen localizados en un plano sustancialmente coincidente con el plano focal de los elementos de enfoque, en donde las inclinaciones de los elementos de micro-enfoque y el arreglo de elementos de microimagen y sus ubicaciones relativas son tales que el arreglo de los elementos de micro-enfoque cooperan con el arreglo de elementos de microimagen para generar una versión aumentada de los elementos de microimagen debido al efecto de moiré, y en donde, a lo largo de por lo menos un eje a través del por lo menos una primera región del dispositivo, la inclinación entre los elementos de microimagen y/o entre los elementos de micro-enfoque varia continuamente a través del arreglo (s) respetivo, mediante lo cual el efecto moiré provoca que se presenten diferentes grados de aumento de los elementos de imagen, tal que el observador percibe que los elementos aumentados se localicen sobre una primera superficie de imagen que se inclina o se curva relativa con la superficie del dispositivo.

2. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera región del dispositivo, la inclinación entre los elementos de microimagen y/o entre los elementos de micro-enfoque varia continuamente en el mismo sentido.

3. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 o reivindicación 2, caracterizado porque en la primer región del dispositivo la inclinación entre los elementos de microimagen y/o entre los elementos de micro-enfoque varia continuamente en ambos ejes ortogonales del arreglo (s) respectivo.

4. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la primera región del dispositivo, el tamaño de los elementos de microimagen varia en una manera correspondiente tal que el observador percibe que los elementos de imagen aumentada tienen sustancialmente el mismo tamaño entre si en la primera superficie de imagen.

5. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las inclinaciones de los elementos de micro-enfoque y el arreglo de elementos de microimagen y sus ubicaciones relativas son tales que la primera superficie de imagen se coloca detrás o enfrente de la superficie del dispositivo.

6. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las inclinaciones de los elementos de micro-enfoque y el arreglo de elementos de microimagen y sus ubicaciones relativas son tales que la primera superficie de imagen intercepta la superficie del dispositivo.

7. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque además comprende en por lo menos la primera región del dispositivo: iii) un segundo arreglo correspondiente de elementos de microimagen llevados por el sustrato, localizado en un plano sustancialmente coincidente con el plano focal de los elementos de enfoque, en donde las inclinaciones de los elementos de micro-enfoque y el segundo arreglo de elementos de microimagen y sus ubicaciones relativas son tales que el arreglo de los elementos de micro-enfoque coopera con el segundo arreglo de elementos de microimagen para generar versiones aumentadas de los elementos de microimagen del segundo arreglo debido al efecto moiré, y tal que el observador percibe que la versión aumentada del segundo arreglo de elementos de microimagen se localiza sobre una segunda superficie de imagen que es diferente de la primera superficie de imagen, la versión aumentada del primer arreglo de los elementos de microimagen que muestran un movimiento relativo con la versión aumentada del segundo arreglo de los elementos de microimagen cuando el dispositivo se inclina.

8. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque las inclinaciones de los elementos de micro-enfoque y el primero y segundo arreglos de los elementos de microimagen y sus ubicaciones relativas son tales que la segunda superficie de imagen se localiza arriba o abajo de la primera superficie de imagen.

9. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 7 o reivindicación 8, caracterizado porque las inclinaciones de los elementos de micro-enfoque los primeros y segundos arreglos de los elementos de microimagen y sus ubicaciones relativas son tales que la segunda superficie de imagen intercepta la primera superficie de imagen .

10. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque las inclinaciones de los elementos de micro-enfoque y los segundos arreglos de los elementos de microimagen y sus ubicaciones relativas son tales que la segunda superficie de imagen está paralela a la superficie del dispositivo.

11. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque a lo largo de por lo menos un eje a través de por lo menos la primera región del dispositivo, la inclinación entre los elementos de microimagen del segundo arreglo de microimágenes y/o entre los elementos de micro-enfoque varia continuamente a través del arreglo (s) respectivo, mediante lo cual el efecto moiré provoca que se presentes diferentes grados de aumento de los elementos de imagen, tal que la segunda superficie de imagen percibida por el observador se inclina o se curva relativa con la superficie del dispositivo.

12. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque el primer arreglo de los elementos de microimagen están en un primer color y el segundo arreglo de los elementos de microimagen están en un segundo color que es diferente del primer color.

13. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la inclinación entre los elementos de microimagen y/o entre los elementos de micro-enfoque varia adicionalmente de manera continua a lo largo de por lo menos un eje a través de una segunda región del dispositivo, la variación de inclinación en la segunda región es preferiblemente en el sentido opuesto a aquel en la primera región, tal que el observador percibe que los elementos aumentados se localizan sobre una primera superficie de imagen que se inclina o se curva relativa con la superficie del dispositivo diferentemente a aquel percibido en la primera región.

14. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos de micro-enfoque comprenden microlentes tales como lentillas esféricas, lentillas cilindricas, lentillas planoconvexas, lentillas convexas dobles, lentillas de Fresnel y placas de zona de Fresnel.

15. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque los elementos de micro-enfoque comprenden espejos cóncavos.

16. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos de microimagen dentro de cada arreglo representan Indices idénticos, que varían opcionalmente en tamaño y/o proporción dimensional a través del arreglo respectivo.

17. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos de microimagen se imprimen sobre el sustrato.

18. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque los elementos de microimagen se forman como estructuras de rejilla, huecos u otros patrones en relieve sobre el sustrato .

19. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

20. Un dispositivo de seguridad conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque se forma como un hilo de seguridad, etiqueta o parche.

21. Un dispositivo de seguridad conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el dispositivo se proporciona en una ventana transparente de un documento de seguridad tal como un billete de banco, tarjeta de identificación, pasaporte o similar.

22. Un articulo provisto con un dispositivo óptico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21.

23. Un articulo de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el articulo comprende uno de billetes de banco, cheques, pasaportes, tarjetas de identificación, certificados de autenticidad, sellos fiscales y otros documentos para valor de seguridad o identidad personal.