MX2014008465A

MX2014008465A - Articulo con cuadro dinamico formado con hojuelas de pigmento alineadas.

Info

Publication number: MX2014008465A
Application number: MX2014008465A
Authority: MX
Inventors: Vladimir P Raksha; John Hynes; Laurence Holden; Paul G Coombs
Original assignee: Jds Uniphase Corp
Priority date: 2012-01-12
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2014-11-26
Also published as: CA2860859C; EP4043231A1; CN107377333A; RU2596736C2; CN106925493A; IN2014MN01369A; MX2014008467A; RU2016130813A3; US20130189454A1; US20200215845A1; EP3415340B1; CA2860859A1; EP3434496B1; CN104159732B; IN2014MN01816A; CN106925493B; CN104053552B; CA3217881A1; EP2802461A1; CA3123564C

Abstract

Se describe un artículo que incluye un sustrato y un componente gráfico que forma una imagen y un componente óptico que incluye hojuelas de pigmento magnéticas alineadas para formar un patrón de cuadro que rodea la imagen. Cuando la luz es incidente sobre las hojuelas de pigmento de una fuente de luz, la luz reflejada del patrón de cuadro forma un cuadro dinámico que rodea la imagen y parece moverse a medida que el sustrato es inclinado con respecto a la fuente de luz. La imagen parece estacionaria cuando el cuadro dinámico parece moverse.

Description

ARTICULO CON CUADRO DINAMICO FORMADO CON HOJUELAS DE PIGMENTO ALINEADAS CAMPO TÉCNICO La presente invención es concerniente en general con dispositivos ópticamente variables y más en particular con la alineación u orientación de hojuelas magnéticas en un proceso de pintura o impresión con el fin de obtener un efecto óptico ilusorio .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los dispositivos ópticamente variables son usados en una amplia variedad de aplicaciones, tanto decorativas como utilitarias; por ejemplo, tales dispositivos son usados como dispositivos de seguridad en productos comerciales. Los dispositivos ópticamente variables pueden ser fabricados de numerosas maneras para obtener una variedad de efectos. Ejemplos de dispositivos ópticamente variables incluyen los hologramas impresos en tarjetas de crédito y documentación de elementos de programación auténticos, imágenes de desplazamiento de color impresas en notas bancarias y que mejoran la apariencia superficial de ítems tales como cascos de motocicleta y cubiertas de ruedas.

Los dispositivos ópticamente variables pueden ser fabricados como una película u hoja metálica delgada que es prensada, estampada, pegada o anexada de otra manera a un objeto y pueden también ser fabricados utilizando pigmentos ópticamente variables. Un tipo de pigmentos ópticamente variables son comúnmente llamados pigmentos de desplazamiento de color debido a que el color aparente de las imágenes impresas apropiadamente con tales pigmentos cambia con el cambio del ángulo de visualización y/o iluminación. Un ejemplo común es el número "20" impreso con pigmentos de desplazamiento de color en la izquierda derecha inferior de un billete de veinte dólares estadounidense, que sirve como dispositivo de lucha contra la falsificación.

Los dispositivos ópticamente variables pueden también ser fabricados con pigmentos magnéticos que son alineados con un campo magnético. Después del recubrimiento de un producto con una composición líquida, un imán con un campo magnético que tiene una configuración deseable es colocado en lado interior del sustrato. Las hojuelas alineables magnéticamente dispersadas en un medio orgánico líquido se orientan por sí mismas paralelas a la línea del campo magnético, inclinándose de la orientación original . Esta inclinación varía desde normal a la superficie de un sustrato a la orientación original, que incluía hojuelas esencialmente paralelas a la superficie del producto. Las hojuelas orientadas planas reflejan la luz incidente de regreso al observador, mientras que las hojuelas reorientadas no.

Algunos dispositivos de lucha contra la falsificación son cubiertos, mientras que otros están diseñados para ser notados. Desafortunadamente, algunos dispositivos ópticamente variables que están diseñados para ser notados no son ampliamente conocidos debido a que el aspecto ópticamente variable del dispositivo no es suficientemente espectacular. Por ejemplo, el desplazamiento de color de una imagen impresa con pigmentos de desplazamiento de color podría no ser notado bajo luces de techo fluorescentes uniformes, sino que es más notable en la luz del sol directa o bajo iluminación de un solo punto. Esto puede hacer más fácil que un falsificador haga pasar notas falsificadas sin el elemento ópticamente variable debido a que el receptor podría no estar consciente del elemento ópticamente variable o debido a que la nota falsificada podría mirarse es sustancialmente similar a la nota auténtica bajo ciertas condiciones.

Con el fin de hacer los dispositivos de seguridad ópticos altamente notables, se usan concentraciones relativamente altas de hojuelas magnéticas para formar imágenes brillantes que por ejemplo parecen ser imágenes tridimensionales. Los dispositivos ópticos resultantes no transmiten luz . Algunas veces son referidos como parches de seguridad y hay un riesgo de seguridad asociado con la transferencia posible de un parche a un documento falsificado. Adicionalmente, los dispositivos de seguridad opacos formados de pigmentos magnéticos pueden ser indeseables debido a que ocultan esencialmente el patrón de fondo mientras que se depende ampliamente de los patrones labrados intrínsecos en la impresión de notas bancarias .

Así, hay necesidad para mitigar las desventajas de los parches de seguridad existentes. Es un objeto de la presente invención proveer dispositivos de seguridad altamente notables en donde los efectos ópticos producidos por pigmentos alineados magnéticamente cooperan con los patrones impresos subyacentes y que pueden ser formados en procesos de impresión de alta velocidad.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un artículo incluye un sustrato y un componente gráfico soportado por el sustrato y que forma una imagen y un fondo discernible uno del otro el componente gráfico incluye un primer recubrimiento impreso con una primera tinta que tiene una pluralidad de primeros pigmentos en un primer aglutinante, por ejemplo impreso sobre el sustrato con tinta (s) convencional (es) ; los primeros pigmentos pueden ser partículas de tinte. El artículo también tiene un componente óptico soportado por el sustrato, posiblemente impreso en proximidad estrecha o sobre de el componente gráfico; el componente óptico incluye un segundo recubrimiento de una segunda tinta que tiene una pluralidad de segundos pigmentos en un segundo aglutinante . Los segundos pigmentos son hojuelas de pigmento que incluyen cada una un material magnético o imantable, alineadas para formar un patrón de cuadro de tal manera que el patrón de cuadro rodea preferiblemente por lo menos una parte de la imagen. Dentro del patrón de cuadro, a lo largo de una pluralidad de direcciones radiales que se originan en la imagen, ángulos que las hojuelas de pigmento forman con el sustrato disminuyen hasta que una porción de las hojuelas de pigmento están paralelas al sustrato y luego los ángulos a lo largo de aquellas direcciones se incrementan de tal manera que, cuando la luz es incidente sobre las hojuelas de pigmento desde una fuente de luz, la luz reflejada del patrón de cuadro forma un cuadro dinámico que rodea la imagen y parece moverse a medida que el sustrato es inclinado con respecto a la fuente de luz . La imagen parece estar estacionaria y el tamaño y concentración de las hojuelas de pigmento en la segunda tinta es de tal manera que una porción del fondo adyacente al cuadro dinámico es visible a través del componente óptico que crea la ilusión de estar flotando, esto es, la imagen y/o cuadro dinámico puede ser percibido como flotante por encima o debajo del sustrato, cuando el artículo es inclinado y el cuadro dinámico parece moverse . La concentración de las hojuelas de pigmento en la segunda tinta puede ser menor de 14 % en peso y preferiblemente entre 4 y 10 % en peso de la tinta seca durada o solidificada. La segunda tinta es diferente de la primera tinta, por ejemplo los segundos pigmentos son diferentes de los primeros pigmentos, o la concentración del primero pigmento en la primera tinta es diferente de la concentración de los primeros pigmentos en la primera tinta. El artículo puede ser usado como dispositivo de seguridad, por ejemplo una nota bancaria.

En un aspecto de la invención, un artículo tiene un sustrato y un componente gráfico que incluye un primer recubrimiento fabricado con una primera tinta; el primer recubrimiento forma una imagen central . El artículo también tiene un componente óptico que incluye un segundo recubrimiento fabricado con una segunda tinta diferente de la primera tinta, y contiene hojuelas de pigmento en una concentración de menos de 14 % en peso. Los componentes gráficos y ópticos son soportados por el sustrato, y las hojuelas alineables magnéticamente son alineadas para formar un patrón de cuadro que rodea la imagen. Dentro de los patrones de cuadro, los ángulos que las hojuelas forman con el sustrato disminuye a prácticamente cero y luego se incrementan a lo largo de la mayoría de las direcciones radiales que se originan en la imagen de tal manera que, cuando la luz es incidente sobre las hojuelas alineables magnéticamente desde una fuente de luz, la luz reflejada del patrón de cuadro forma un cuadro dinámico que rodea la imagen, en donde el primer cuadro brillante parece moverse a medida que el sustrato es inclinado con respecto a la fuente de luz, y la imagen central parece estar estacionaria cuando el cuadro dinámico parece moverse . El segundo recubrimiento puede ser impreso sobre el primer recubrimiento o el primer recubrimiento puede ser impreso sobre el segundo recubrimiento de tal manera que el cuadro dinámico brillante es solo parcialmente visible a través de espacios en el primer recubrimiento. El componente óptico puede ser formado sobre un soporte de plástico transparente y anexado al sustrato que soporta el componente gráfico. Las hojuelas de pigmento contienen un material magnético permanente o imantable y son dispersadas en la tinta en una concentración preferiblemente en el intervalo de 4-10 % en peso.

En todavía otro aspecto de la invención, un artículo incluye un sustrato y un componente óptico, por ejemplo un recubrimiento, incluyendo hojuelas de pigmento en un aglutinante soportado por el sustrato. El componente óptico tiene una primera región curva con una primera pluralidad de hojuelas de pigmento alineadas en un primer patrón de arqueo en sección transversal de la primera región curva de tal manera que luz reflejada de la primera pluralidad de hojuelas de pigmento provee una imagen de un primer cuadro . El componente óptico tiene una segunda región curva con una segunda pluralidad de hojuelas de pigmento diferentes de la primera pluralidad de hojuelas de pigmento, alineadas en un segundo patrón de arqueo en sección transversal de la segunda región curva de tal manera que luz reflejada de la segunda pluralidad de hojuelas de pigmento provee una imagen de un segundo cuadro, en donde el primer cuadro parece moverse en relación con el segundo cuadro cuando el sustrato es inclinado. Las hojuelas de pigmento incluyen un material magnético o imantable para alineación magnética de las hojuelas. Preferiblemente, los primeros y segundos patrones de arco son mantenidos a lo largo de las primeras y segundas regiones curvas, respectivamente. Las primeras y segundas regiones curvas pueden ser regiones diferentes o pueden coincidir. Las hojuelas de pigmento contienen un material magnético permanente o imantable y son dispersadas en la tinta en una concentración preferiblemente en el intervalo de 4-8 % en peso. El artículo puede ser usado como un dispositivo de seguridad, por ejemplo una nota bancaria.

En otro aspecto de la invención, las hojuelas de pigmento que forman el componente óptico son alineadas dentro del aglutinante utilizando un conjunto magnético que incluye un imán o una pluralidad de imanes apilados uno encima del otro. El imán o pila de imanes tiene polos Norte y Sur en la superficie superior e inferior de los mismos, y cortados extruidos ahusados (por medio de embudo) o un corte avellanado entre la superficie superior e inferior. Las aberturas superior e inferior del corte puede tener una variedad de formas, incluyendo circulo, oval, cuadrado, hexágono, otras formas, en donde las aberturas superior e inferior del corte son diferentes en tamaño, aunque preferiblemente, tienen formas similares. Para alinear las hojuelas de pigmento, la abertura más grande está preferiblemente próxima al sustrato que soporta las hojuelas de pigmento alineables magnéticamente, mientras que la abertura más pequeña está distante del sustrato. El conjunto magnético puede incluir un desviador con una abertura más pequeña que la abertura superior del imán o pila de imanes . Las hojuelas de pigmento alineadas con un imán que tiene un corte pasante avellanado, cuando son irradiadas con luz de una fuente de luz, reflejan luz para formar un cuadro dinámico que cambia su tamaño cuando el cuadro parece moverse exhibiendo así un efecto óptico de morfeo dinámico que puede ser empleado en ausencia del componente gráfico.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, el componente óptico incluye un aglutinante con hojuelas de pigmento alineables magnéticamente dispersadas en el mismo; las hojuelas de pigmento son alineadas utilizando un campo magnético de tal manera que a lo largo de la mayoría de las direcciones radiales, los ángulos mínimos que las líneas de campo forman con el sustrato disminuyen de 70 grados a cero y luego se incrementan a 70 grados, más preferiblemente los ángulos cambian de 80° a cero y luego otra vez a 80° .

Consecuentemente, es preferible que a lo largo de por lo menos una de la pluralidad de direcciones radiales, los ángulos que las hojuelas alxneables magnéticamente forman con el sustrato disminuyen de 70 grados a prácticamente cero y luego se incrementan a 70 grados; más preferiblemente de 80° a prácticamente cero y luego otra vez a 80°.

En todavía otro aspecto de la invención, un artículo incluye un sustrato, un primer recubrimiento de un aglutinante solidificado, por ejemplo una primera tinta o pintura, soportado por el sustrato y un segundo recubrimiento de un aglutinante solidificado, por ejemplo segunda tinta o pintura que incluye hojuelas de pigmento, soportado por el sustrato. Los primeros y segundos recubrimientos forman una imagen que incluye indicios, un fondo y una región de cuadro que rodea por lo menos parcialmente las indicaciones y cubre una porción del patrón de fondo. La sección transversal de la región de cuadro tiene un patrón de arqueo de hojuelas de pigmento alineadas, y el patrón de arqueo es mantenido a lo largo de la región de cuadro de tal manera que, cuando es irradiado por luz de una fuente de luz, la luz reflejada del patrón de arqueo forma un cuadro brillante que rodea por lo menos parcialmente los indicios y se mueve en relación con el fondo cuando el sustrato es inclinado en relación con la fuente de luz. La concentración de las hojuelas de pigmento en la segunda tinta es menor de 14% en peso de tal manera que una porción del fondo subyacente a la región de cuadro fuera del cuadro brillante es por lo menos parcialmente visible mediante lo cual el cuadro dinámico brillante delimita una región dinámica que contiene indicios del fondo, y la región dinámica se mueve en relación con el fondo cuando el sustrato es inclinado, de tal manera que el cuadro dinámico o indicios parecen flotar por encima o debajo del sustrato. Los indicios pueden incluir un símbolo, un logotipo o una imagen. El fondo puede también incluir un patrón de tal manera que el cuadro dinámico brillante obscurece elementos diferentes del patrón de fondo a medida que el cuadro brillante parece moverse.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, un artículo incluye un sustrato y una imagen en multicapas soportada por el sustrato, en donde la imagen en multicapas incluye indicaciones, un patrón de fondo y un recubrimiento que incluye hojuelas de pigmento que tienen cada una un material magnético o imantable. El recubrimiento es soportado por una región de cuadro del sustrato, que rodea los indicios y cubre una porción del patrón de fondo. La sección transversal del recubrimiento en la región de cuadro tiene un patrón de arqueo de hojuelas de pigmento, y el patrón de arqueo es mantenido a lo largo de la región de cuadro de tal manera que luz reflejada del patrón de arqueo forma un cuadro dinámico que rodea los indicios y se mueve en relación con el fondo cuando el sustrato es inclinado. El tamaño y la concentración de las hojuelas de pigmento en la segunda tinta es de tal manera que una porción del fondo adyacente al cuadro dinámico es por lo menos parcialmente visible, mientras que el cuadro dinámico delimita una región dinámica que contiene indicios del fondo y la región dinámica se mueve en relación con el fondo cuando el sustrato es inclinado, de tal manera que el cuadro dinámico o indicios parece flotar del plano del sustrato. La concentración de las hojuelas de pigmento en el recubrimiento puede ser menor de 14% en peso de la tinta seca.

De acuerdo con otro aspecto de la invención que provee un método de autentificación de un documento u objeto que tiene un cuadro formado mediante hojuelas alineables magnéticamente. En condiciones de luz regular, el objeto es irradiado con luz de un diferente color de una fuente de luz adicional, posiblemente una linterna. Bajo las condiciones de luz regulares, el objeto exhibe uno o más cuadros brillantes, y cuando es irradiado con la luz de color diferente de la fuente de luz adicional - el objeto exhibe un cuadro adicional del color de la luz de la fuente de luz adicional.

Un método de manufactura de un artículo para proveer un efecto de morfeo incluye proveer un recubrimiento que tiene hojuelas de pigmento dispersadas en un aglutinante a un sustrato, en donde las hojuelas de pigmento incluyen un material magnético o imantable, alinear las hojuelas de pigmento con un conjunto magnético que incluye un imán y un desviador y fijar el aglutinante. El imán tiene superficies superior e inferior, y a través de un corte entre las superficies superior e inferior, mediante lo cual la superficie superior tiene una abertura superior y la superficie inferior tiene una abertura inferior. El eje magnético del conjunto magnético está en una dirección de la otra de las superficies superior e inferior. El desviador está adyacente a la superficie superior del imán, en donde la abertura superior es solo parcialmente cubierta por el desviador .

En otro aspecto de la invención, un articulo incluye un sustrato, un componente gráfico que incluye una pluralidad de primeros pigmentos en una primera tinta soportada por el sustrato y que forma una imagen, y un componente óptico que incluye una pluralidad de segundos pigmentos en una segunda tinta soportada por el sustrato. La concentración del segundo pigmento en la segunda tinta es menor de 14 % en peso y los segundos pigmentos son hojuelas de pigmento, cada una incluyendo un material magnético o imantable, alineadas para formar un patrón de cuadro, de tal manera que el patrón de cuadro rodea la imagen y dentro del patrón de cuadro, los ángulos que las hojuelas de pigmento forman con el sustrato disminuyen a cero y luego se incrementan a lo largo de una pluralidad de direcciones radiales que se originan en la imagen de tal manera que, cuando la luz es incidente sobre las hojuelas de pigmento desde una fuente de luz, la luz reflejada del patrón de cuadro forma un cuadro dinámico que rodea la imagen y parece moverse a medida que el sustrato es inclinado con respecto a la fuente de luz y en donde la imagen parece estar estacionaria cuando el cuadro dinámico parece moverse .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención será descrita en mayor detalle con referencia a las figuras adjuntas que representan modalidades preferidas de la misma, en donde: La Figura 1 ilustra fotografías de cuadros en forma de anillo impresos con tintas magnéticas que tienen diferentes concentraciones de hojuelas alineables magnéticamente; La Figura 2 ilustra fotografías de los cuadros mostrados en la Figura 1, a un ángulo de observación diferente ,- La Figura 3 es una sección transversal esquemática de un recubrimiento de tinta o pintura; Las Figuras 4 y 5 son fotografías de un artículo; La Figura 6 es un diagrama esquemático de un imán; Las Figuras 7-9 son fotografías de un artículo; La Figura 10 es un diagrama esquemático de la estructura de un artículo; Las Figuras 11-14 son fotografías de un artículo; La Figura 15 ilustra un método de planarización de hojuelas de pigmento; Las Figuras 16-18 son fotografías de un artículo; La Figura 19 es una ilustración de un artículo; La Figura 20 es un diagrama esquemático de un conjunto magnético; La Figura 21 es un diagrama esquemático de un campo magnético; La Figura 22 es un diagrama esquemático de un campo magnético; La Figura 23 es un diagrama esquemático de la sección transversal de un artículo La Figura 24 es una gráfica de ángulos formados entre hojuelas y un sustrato; La Figura 25 muestra gráficas de conexiones de cabeza a cola de hojuelas; La Figura 25A es un diagrama esquemático de un campo generado por un imán esférico; La Figura 26 es una ilustración de una superficie reflejante convexa; Las Figuras 27 y 28 son fotografías de un artículo; Las Figuras 29 y 30 ilustran un imán; La Figura 31 es un diagrama esquemático de un campo magnético; La Figura 32 es un diagrama esquemático de la alineación de hojuelas; La Figura 33 es una gráfica de ángulos formados por hojuelas de pigmento con un sustrato; La Figura 34 es una ilustración de una superficie reflejante; Las Figuras 35 y 36 son fotografías de un artículo; La Figura 37 es un diagrama esquemático de un artículo; La Figura 38 es un diagrama esquemático de un artículo; La Figura 39 es una ilustración de una superficie reflejante; Las Figuras 40 y 41 son fotografías de un artículo; La Figura 42 es un diagrama esquemático de un artículo; Las Figuras 43 y 44 son fotografías de un artículo; Las Figuras 45 y 46 ilustran imanes; Las Figuras 47 y 48 son diagramas esquemáticos de un conjunto magnético; La Figura 49 es un diagrama esquemático de un campo magnético; La Figura 50 es una fotografía de un artículo; Las Figuras 51-58 son fotografías de artículos; La Figura 59 es una fotografía de un artículo; La Figura 60 ilustra un imán; La Figura 61 es un diagrama esquemático de un artículo; La Figura 62 es un diagrama esquemático de un artículo ,- Las Figuras 63 y 64 ilustran un imán; Las Figuras 65 y 66 son fotografías de un artículo; La Figura 67 es un diagrama esquemático de un conjunto magnético; La Figura 68 es un diagrama esquemático de un conjunto magnético; Las Figuras 69-71 son fotografías de un artículo impreso; La Figura 72 es un diagrama esquemático de un campo magnético ,- La Figura 73 es un diagrama esquemático de un campo magnético; La Figura 74 es un diagrama esquemático de un conjunto magnético ,- La Figura 75 es una fotografía de un artículo impreso; La Figura 76 es un diagrama esquemático de un conjunto magnético ; La Figura 77 y 78 son fotografías de un artículo impreso; La Figura 79 es un diagrama esquemático de un conjunto magnético; La Figura 80 y 81 son fotografías de un artículo impreso; La Figura 82 es un diagrama esquemático de un conjunto magnético; Las Figuras 83 y 84 son fotografías de un artículo impreso; y Las Figuras 85 a 88 son fotografías de un artículo impreso .

DESCRIPCIÓN DETALLADA Un efecto previamente desconocido ha sido observado por los inventores en sus experimentos con cuadros ópticamente variables que rodean símbolos impresos con tinta regular: un cuadro brillante formado por la luz reflejada de hojuelas de pigmento alineadas magnéticamente parece flotar paralelo al sustrato sobre el cual la tinta magnética es impresa. Inesperadamente, el cuadro brillante parece moverse por encima o por debajo de la superficie del sustrato.

El propósito de los experimentos era combinar los efectos ópticos generados por las hojuelas alineadas magnéticamente con imágenes gráficas impresas convencionalmente; los inventores estuvieron usando imágenes ópticamente variables como cuadros que rodean las imágenes impresas . Los cuadros ópticamente variables sirvieron simultáneamente como elementos de seguridad per se, debido a que son difíciles de reproducir, ya que los elementos decorativos para sus efectos ópticos espectaculares también como para atraer al ojo humano a la imagen rodeada por el cuadro, la manera en que los patrones de brillantez resaltan números de denominación en notas bancarias.

Convencionalmente, las imágenes ópticamente variables son impresas con tintas que tienen una concentración de alrededor de 20-30 % en peso de hojuelas alineadas magnéticamente en un aglutinante claro. Concentraciones aún más altas han sido consideradas con el fin de mejorar la visibilidad de un cuadro relativamente estrecho que rodea una imagen. Sin embargo, los inventores encontraron inesperadamente ventajas en usar una tinta magnética diluida.

Se ha encontrado que, contraintuitivamente, los cuadros dinámicos impresos con una tinta diluida tienen formas mejor definidas y son más distintas del fondo que los cuadros impresos con tintas de alta concentración. Aparentemente, una tinta magnética diluida permite la remoción de efectos indeseables y sombras. En particular, el fondo sobreimpreso con una tinta magnética de baja concentración es distintamente visible a través de la tinta magnética prácticamente en cualquier parte, con la excepción de una región en donde las hojuelas magnéticamente alineables son alineadas de una manera predeterminada para enfocar la luz reflejada para formar una imagen brillante.

Para el enfoque o concentración, la luz reflejada, las hojuelas reflejantes magnéticas son alineadas en un patrón de cuadro que puede ser caracterizado por la sección transversal del patrón entre los contornos imaginarios internos y externos del cuadro. El patrón de cuadro puede rodear una imagen, por ejemplo un número o logotipo impreso con tinta no magnética regular, la manera en que un cuadro de madera rodea una pintura. La sección transversal del patrón de cuadro formada de las hojuelas de pigmento alineadas corresponde entonces a la sección transversal de una plancha de madera del marco de pintura. En la sección transversal del patrón de cuadro formado en las hojuelas de pigmento, en la parte central de la sección transversal, una porción de las hojuelas de pigmento son alineadas paralelas al sustrato. La sección transversal del patrón de cuadro también incluye hojuelas de pigmento inclinadas de tal manera que los ángulos que las hojuelas de pigmento forman con el sustrato se incrementan gradualmente sobre ambos lados de la parte central de la sección transversal. En otras palabras, cuando el patrón de cuadro es disectado a lo largo de una dirección radial que se origina en la imagen rodeada por el cuadro, en la sección transversal del patrón de cuadro, los ángulos que las hojuelas forman con el sustrato disminuyen de por lo menos 70 grados y preferiblemente de 80 grados a prácticamente cero (las hojuelas son esencialmente paralelas al sustrato) en la parte central de la sección transversal, y luego se incrementan otra vez a por lo menos 70 grados y preferiblemente a 80 grados. Se puede considerar que las hojuelas de pigmento dentro del patrón de cuadro forman un reflector de Fresnel que a algún grado se enfoca o concentra la luz reflejada a una imagen brillante visible a un observador. Se tiene como resultado que las tintas diluidas con concentraciones tan bajas como 4 % en peso proveen imágenes apropiadamente notables formadas por la luz reflejada de los patrones de cuadro de las hojuelas reflejantes alineadas.

En otras porciones del sustrato, en ausencia de un patrón de enfoque de luz, la tinta magnética es prácticamente invisible debido a la baja concentración de la tinta. La Figura 1 presenta fotografías de cuadros en forma de anillo impresos sobre un fondo negro con una tinta magnética y alineadas utilizando la misma configuración de campo magnético. La diferencia entre las dos imágenes es que la imagen izquierda 200 es impresa con una tinta que tiene 25 % en peso de hojuelas alineables magnéticamente, mientras que la imagen derecha 210 es impresa con una tinta que tiene 7.5% en peso de hojuelas alineables magnéticamente; el porcentaje en peso se relaciona con las tintas curadas, secas. Ambas imágenes muestran anillos brillantes 205 y 215, respectivamente. Además, la imagen izquierda 200 que tiene una concentración más alta de hojuelas magnéticas muestra una sombra 220 que está prácticamente ausente en la imagen derecha 210. Aunque el derecho anillo 215 puede aparecer menos brillante que el anillo izquierdo 205, el anillo derecho 215 es mejor delimitado del fondo y así es más legible. Asi, la disminución de la concentración de la tinta mejora inesperadamente el efecto ilusorio formado mediante el enfoque de la luz reflejada.

Se puede apreciar que, cuando el sustrato 210 es inclinado o la fuente de luz se mueve en relación con el sustrato, un grupo de hojuelas diferentes refleja luz al ojo de un observador, mediante lo cual la imagen brillante parece moverse. La Figura 2 muestra las mismas imágenes impresas 200 y 210 inclinadas con su borde superior alejado del observador; los anillos brillantes 205 y 215 se han movido a las posiciones 205' y 215' y la sombra 200 se ha vuelto una sombra aún más notable 220' . En otras palabras, el movimiento ilusorio del anillo derecho 215 es más fácil de reconocer que el movimiento del anillo izquierdo 205, debido a que el anillo izquierdo 205 deja una traza amplia de sombras 220 y 220' cuando el anillo se mueve.

Otro efecto previamente no notable se hizo evidente con el uso de la tinta de baja concentración: el enfoque de la luz reflejada parece estar fuera del plano del recubrimiento fabricado de la tinta magnética. Consecuentemente, todo el anillo derecho 215 puede parecer flotar por encima o debajo de la superficie del sustrato. Es nuestro entendimiento que el anillo izquierdo 205 impreso con tinta de alta concentración carece del efecto flotante debido a que la posición exacta del anillo brillante 205 es ofuscada por las sombras 220.

Para proveer el efecto flotante, el tamaño y concentración de las hojuelas de pigmento en la tinta magnética debe ser escogido para hacer una porción del fondo sobreimpreso con una tinta magnética de baja concentración y adyacente al anillo móvil visible a través de la tinta magnética. Esto delimita el anillo del fondo, haciendo al anillo parecer como un elemento ilusorio separado, de tal manera que la forma y posición del anillo son definidos por la alineación curva de las hojuelas. Se puede considerar que la visibilidad del fondo cerca del anillo separa el anillo del sustrato, mientras que la alineación de las hojuelas concentra la luz reflejada permite una distancia entre el anillo y el sustrato, y el fondo visible sirve como marco de referencia para los movimientos del anillo. Así la visibilidad del fondo y la alineación de las hojuelas proveen sinergísticamente el efecto flotante.

En base a las observaciones descritas anteriormente, se ha sugerido fabricar artículos impresos con efectos estereoscópicos dinámicos .

Con referencia a las Figuras 4-9, un artículo que puede ser usado como un artículo de seguridad óptico, incluye un sustrato 301 y un primer recubrimiento soportado por el sustrato 301. El primer recubrimiento forma un componente gráfico que incluye una imagen central 304 y posiblemente un patrón de fondo tales como rosetas 302 y 303; la imagen 304 es claramente discernible de las rosetas de fondo 302 y 303. El primer recubrimiento tiene primeros pigmentos en un primer aglutinante y puede ser impreso con una primera tinta que en este caso es una tinta regular, teñida convencionalmente . El artículo incluye además un segundo recubrimiento referido como un componente óptico 305, también soportado por el sustrato 301.

El segundo recubrimiento es fabricado con una pluralidad de segundos pigmentos en un segundo aglutinante que forma una segunda tinta que es diferente de la primera tinta. El segundo recubrimiento es mostrado como un recubrimiento opaco en la Figura 5, ya que fue inmediatamente después de la impresión cuando la tinta magnética no había sido expuesta al campo magnético todavía. Los segundos pigmentos son hojuelas de pigmento que incluyen cada una un material magnético o imantable para hacer las hojuelas magnéticamente alineables en un aglutinante líquido.

En el segundo recubrimiento, en el segundo aglutinante solidificado, las hojuelas de pigmento son alineadas para formar, dentro del segundo recubrimiento 305, un patrón de cuadro que rodea la imagen. En una sección transversal del recubrimiento mostrado en la Figura 3, que será discutido en más detalle posteriormente en la presente, el patrón de cuadros de alineación de hojuelas es representado por dos regiones 515. Dentro del patrón de cuadro, los ángulos que las hojuelas forman con el sustrato disminuyen a prácticamente cero (las hojuelas son paralelas al sustrato) y luego se incrementan a lo largo de una pluralidad de direcciones radiales que se originan en la imagen, tales como direcciones 516 mostradas en la Figura 3. Cuando la luz es incidente sobre las hojuelas de pigmento desde una fuente de luz, luz reflejada del patrón de cuadro forma un cuadro dinámico brillante 306 que rodea la imagen 304. Las hojuelas de pigmento en el resto del segundo recubrimiento 305 no son visibles debido a que se han alineado por el campo aplicado a ángulos inclinados al sustrato que hace el recubrimiento 305 transparente y útil para observación de las rosetas 302 y 303. Por propósito de esta solicitud, se entiende que el término "rodea" como "rodea por lo menos parcialmente" y posiblemente que tiene espacios o aberturas si es impreso en patrones. El cuadro dinámico brillante 306 en la Figura 7 parece moverse a medida que el sustrato es inclinado con respecto a la fuente de luz y la imagen 304 del número "10" parece estar estacionaria cuando el cuadro brillante parece moverse. El "cuadro brillante" es un cuadro dinámico formado por la luz reflejada de las hojuelas de pigmento alineadas, el cuadro dinámico es notable debido a que es más brillante que el fondo y preferiblemente, más brillante que la imagen central. El cuadro dinámico 306 puede ser percibido como flotante por debajo o por encima del sustrato 301, que depende de la imaginación espacial del observador y la alineación convexa o cóncava de las hojuelas en el patrón de cuadro 615 (Figura 3) . En general, un observador puede percibir una imagen formada por un reflector cóncavo como que se mueve hacia el observador cuando el artículo es inclinado con su borde superior alejado del observador y puede percibir una imagen formada por un reflector convexo como que se mueve a lo lejos del observador cuando el artxculo es inclinado con su borde superior alejado del observador. Las hojuelas de pigmento dentro del patrón de cuadro pueden ser consideradas formar un reflector de Fresnel convexo que crea una imagen virtual de la fuente de luz detrás de la superficie del sustrato. En este caso, el observador puede ver la imagen de la fuente de luz en forma del cuadro dinámico brillante 306 que se mueve debajo de la imagen central 304 creando la ilusión de algún espacio entre los mismos y la imagen central 304 puede ser percibida como colocada por encima del cuadro brillante 306.

Para proveer el efecto flotante, la concentración de las hojuelas de pigmento en la segunda tinta debe ser escogida para hacer una porción del fondo sobreimpreso con una tinta magnética de baja concentración y adyacente al anillo móvil visible a través de la tinta magnética o por lo menos parcialmente visible de tal manera que el patrón de fondo es discernible a simple vista. Así, la concentración y tamaño de las hojuelas deben ser escogidos para proveer la visibilidad por lo menos parcial del fondo. En otras palabras, una concentración apropiada de las hojuelas de pigmento en la tinta, que es definida por el peso de las hojuelas en seco, tinta curada, depende del tamaño y densidad de las hojuelas. La persona experimentada en el arte, dada las hojuelas magnéticas particulares, encontraría fácilmente una concentración de tinta apropiada que proporciona la visibilidad del fondo. En general, la segunda tinta puede tener una concentración de las hojuelas de pigmento de menos de 14 % en peso, preferiblemente en el intervalo de entre 4 y 14 % en peso y más preferiblemente entre 5 y 12 % en peso.

La imagen central 304 y el patrón de fondo 302 y 303 pueden ser impresos de uno o más colores, esto es, usando una o más tintas. Una variedad de patrones de fondo pueden ser empleados en lugar de las rosetas 302 y 303, y una variedad de imágenes pueden ser usadas en lugar del número 304.

El segundo recubrimiento 305 puede ser impreso sobre el sustrato 301 sobre el primer recubrimiento que proveer el componente gráfico que incluye los elementos impresos 302-304. Alternativamente, el componente gráfico puede ser impreso sobre el componente óptico de tal manera que el cuadro brillante es visible a través de espacios en el componente gráfico como se discute además con referencia a las Figuras 13 y 14.

El componente óptico 305 (Figura5) formado de la tinta magnética puede ser impreso sobre una hoja de soporte delgado transparente delgada como se ilustra en las Figuras 37 y 38. Después de alinear las partículas de pigmento magnéticas en un campo magnético externo, la hoja de soporte a base de polímero transparente es anexada al sustrato 301 sobre el componente gráfico. La hoja de soporte puede ser laminada adhesivamente al sustrato 301, por ejemplo con un lado impreso de la hoja adyacente al componente gráfico sobre el sustrato 301.

En un ejemplo particular, el sustrato 301 (Figura 4) , posiblemente un fragmento de una nota bancaria, tiene una roseta grabada grande 302, una roseta grabada de seis puntas pequeñas 303 y un número 304 impreso sobre la superficie de la nota con una técnica convencional. Tinta magnética, que contiene hojuelas de pigmento alineables magnéticamente de desplazamiento de color oro a verde dispersadas en aglutinante de tinta curable por luz ultravioleta clara, fue impresa sobre la nota en la forma de un círculo 305 como se muestra en la Figura 5. La concentración de las hojuelas de pigmento en la tinta curada seca, fue de 5 % en peso. El círculo era opaco inmediatamente después del procedimiento de impresión como se muestra en la Figura 5, pero se volvió transparente en la mayoría de las áreas después de alinear las hojuelas a ángulos empinados al sustrato con el campo magnético aplicado, y solidificando el aglutinante. En esta modalidad, el segundo recubrimiento 305 cubre la imagen 304, sin embargo, debido a la baja concentración de la segunda tinta y la orientación normal o casi normal de las hojuelas, la imagen 304 puede ser visible a través del segundo recubrimiento; preferiblemente, las hojuelas en el segundo recubrimiento por encima de la imagen 304 están orientadas normalmente al sustrato. Alternativamente, el segundo recubrimiento 305 puede tener una abertura por encima de la imagen 304.

El sustrato 301 con la tinta húmeda fue colocado encima de un imán hexagonal con un corte extruido ahusado (un corte de embudo pasante) como se ilustra en la Figura 6. El imán tenía una cavidad semejante a embudo hexagonal (un corte pasante) en su centro. El centro de la impresión magnética se hizo coincidir con el imán de tal manera que sus centros coinciden. La tinta fue curada con luz ultravioleta después que las plaquetas magnéticas completaron su alineación en el campo del imán formando un efecto de rodamiento hexagonal convexo encerrado. El hexágono 306 (Figura 7) rodea el número 304 cercano a la periferia de la roseta grabada pequeña 303. La forma de seis puntas de la roseta 303 fue diseñada específicamente para coincidir con el tamaño y forma del hexágono formado magnéticamente 306.

Después del curado, la tinta había cambiado completamente su apariencia. La Figura 7 muestra el artículo resultante al ángulo de observación normal. Un hexágono dorado de líneas estrechas brillantes 306 había sido formado por la luz reflejada de la capa de la tinta orientada magnéticamente 305 por encima del corte del imán mostrado en la Figura 5. Todas las otras regiones de la tinta magnética 305 se volvieron transparentes permitiendo las observaciones de las rosetas grabadas 302 y 303 en detalle fino. Al ángulo de observación normal, el hexágono 306 puede ser observado como se estuviera ubicado debajo de la superficie de la impresión debajo del círculo verde oscuro con el número. A este ángulo, una esquina del hexágono brillante 306 parece estar en una posición marcada por el círculo 307, de tal manera que el hexágono obscurece una porción de la roseta ahí. Las regiones más cercanas de la imagen gráfica, marcada por círculos 308 y 309, no son oscurecidas y son claramente visibles .

Si la muestra es inclinada con su borde superior hacia un observador, como se muestra en la Figura 8, el observador puede ver el hexágono brillante 306 que se mueve en la dirección opuesta a la inclinación. La esquina del hexágono 306 se aproxima al borde de la impresión magnética 305 y obscurece el lugar 308 dejando el lugar 307, en donde el cuadro brillante 306 estaba al ángulo normal, sin oscurecer.

No hay efectos de sombra en el elemento de seguridad impreso. Un observador puede percibir el hexágono 306 como flotante fuera del plano de la roseta 303 debido a que el hexágono obscurece porciones diferentes de la roseta 303. La imagen 304, especialmente si es de una luz o color brillante, puede ser percibida como estando más cercana al observador y así flotante con o por encima del hexágono.

Cuando el artículo impreso es inclinado a la izquierda o a la derecha, el hexágono se mueve en la dirección opuesta de la inclinación. La Figura 9 demuestra la inclinación de la imagen impresa a la derecha.

Venta osamente, el cuadro brillante delgado 306 obscurece solo una porción pequeña de la imagen impresa. Un observador inicialmente se enfoca en los elementos familiares y reconocibles - el número 304. Sin embargo, el elemento alineado magnéticamente es brillante y dinámico debido a que se mueve cuando la muestra es inclinada y atrae atención al mismo. Ya que los ojos del observador están en posiciones diferentes en la cabeza, presentan vistas diferentes simultáneamente. Esta es la base de la esteropsis, el proceso mediante el cual el cerebro aprovecha el paralelaje debido a las vistas diferentes del ojo para ganar percepción de profundidad. Las diferencias en las dos imágenes retínales del hexágono 306 pueden crear la impresión de que el hexágono 306 flota por encima o debajo del número 304. El oscurecimiento mejora la ilusión de flotación por encima o debajo de la superficie del sustrato.

En una modalidad, que puede incluir elementos descritos con referencia a las Figuras 4-9, las hojuelas de pigmento son alineadas sobre un soporte de plástico transparente en un patrón de cuadro cóncavo, de tal manera que a lo largo de un radio que se origina en la imagen central, una porción de las hojuelas de pigmento están alineadas de tal manera que los ángulos que forman con el sustrato disminuyen de por lo menos 70 grados a prácticamente cero y luego se incrementan otra vez a 70 grados, preferiblemente de 80 a prácticamente cero y a 80 grados. El soporte de plástico es laminado al sustrato 301 de tal manera que el recubrimiento magnético es adyacente al componente gráfico que incluye los elementos impresos 302-304. Se puede considerar que las hojuelas forman un reflector de Fresnel cóncavo, producido mediante este método, produce ópticamente la imagen real de la fuente de luz en la dirección del observador. El cuadro dinámico (esta es la imagen óptica de la fuente de luz) puede parecer flotar por encima de la superficie de la impresión y por encima de la roseta pequeña y el número. Cuando el dispositivo es inclinado, el frente reflejante óptico (el cuadro dinámico brillante) puede parecer moverse en la dirección de la inclinación.

En una modalidad, la imagen central 304 puede ser impresa utilizando una tinta con hojuelas alineables magnéticamente, en donde la concentración de las hojuelas en la tinta seca es de por lo menos 20 % en peso para asegurar que la imagen central 304 sea altamente notable y en donde las hojuelas son alineadas paralelas al sustrato con el fin de formar una imagen estacionaria, por ejemplo utilizando el método ilustrado en la Figura 15, en donde los imanes 194, 196 son dispuesto para producir líneas de campo magnético 198 esencialmente paralelas a la superficie del sustrato 29, lo que provoca que las hojuelas de pigmento magnéticas 26 en el portador de fluido 28 se aplanen. En el caso de que una tinta no magnética regular sea usada para imprimir la imagen 304, la concentración de la tinta en la imagen 304 puede variar en un amplio intervalo, preferiblemente estando en el intervalo de 15-25% en peso.

En la manufactura del artículo discutido anteriormente con referencia a las Figuras 4-9 y los artículos discutidos además con referencia a las Figuras 11-14, las hojuelas de pigmento alineables magnéticamente pueden ser alineadas utilizando una variedad de conjuntos magnéticos, incluyendo aquellos discutidos en esta solicitud con referencia a las Figuras 20-26, 29-34, 45-49, 60, 63 y 64.

El cuadro dinámico no es necesariamente un hexágono como el cuadro 306 mostrado en las Figuras 4-9. El cuadro dinámico puede tener una variedad de formas tal como un anillo 306' mostrado en la Figura 11. Además, el cuadro dinámico discutido anteriormente puede estar acompañado por un cuadro adicional, ya sea dinámico o estacionario, en donde el primer cuadro (dinámico) parece moverse en relación con el segundo cuadro (adicional) cuando el sustrato es inclinado. Ejemplos de tales dispositivos son mostrados en las Figuras 11, 43, 51 y 55.

La Figura 10 ilustra una estructura posible del artículo formado sobre el sustrato 301. El componente óptico en este caso es formado de un soporte de plástico transparente 324 recubierto con capas 322 y 323 de aglutinante solidificado que contiene hojuelas de pigmento alineadas magnéticamente que incluyen un material magnético o imantable para permitir la alineación. Las dos capas pueden ser impresas con una misma tinta o diferentes tintas magnéticas; sin embargo, las concentraciones de las hojuelas en el aglutinante tiene que estar dentro del mismo intervalo como para el círculo impreso 305, menor de 14 % en peso, preferiblemente 4-8 % en peso. Un adhesivo 325 puede ser recubierto sobre el lado del componente óptico para laminación al sustrato 301 sobre el componente gráfico (no mostrado) .

En el ejemplo particular mostrado en las Figuras 11-12, el sustrato 301 tiene la roseta grabada 302 y el número 304. El soporte transparente 324, que puede ser una hoja de poliéster delgada, fue impreso sobre un lado con un aglutinante de tinta curable por luz ultravioleta transparente que contiene 5% en peso de pigmento magnético de interferencia dorado/verde y alineado en el campo magnético de tal manera que las hojuelas alineadas formaron un anillo de color dorado estrecho dejando el resto del área impresa transparente. Después que el curado de la tinta con luz UV, la hoja de soporte transparente impresa fue volteada de cabeza. El segundo lado de la hoja transparente fue también impreso con una tinta diferente que contiene 5% en peso del pigmento de interferencia magnético verde/azul en el mismo aglutinante. La tinta en el segundo lado de la hoja de soporte transparente fue expuesta al campo del mismo imán que fue usado para alinear la tinta sobre el primer lado del soporte. Sin embargo, la hoja fue separada del imán por una distancia de alrededor de 0.1587 cm (0.0625 pulgadas), reduciendo así el tamaño del anillo verde que fue formado mediante alineación de las hojuelas y la tinta del segundo lado fue también curada con luz ultravioleta. Esencialmente, la configuración del campo magnético usado para alinear la tinta sobre el primer lado del soporte fue diferente de la configuración del campo magnético usado para alinear la tinta sobre el segundo lado del soporte. El adhesivo 325 fue provisto al lado con la tinta oro/verde y la hoja fue laminada a la superficie de la nota bancaria 301.

El artículo resultante al ángulo de observación normal es ilustrado en la Figura 11. La nota 301 con la roseta grabada 302 y el número 304 tenía una hoja de poliéster transparente 324 (invisible en las fotografías y contorneada por la línea discontinua por propósitos ilustrativos) laminada a su superficie sobre la roseta 302 y el número 304. La hoja transparente tiene un anillo verde/azul convexo 335 encima de la superficie que puede producir un efecto de flotación debajo del número. El anillo oro/verde cóncavo 306' estando físicamente debajo de la hoja con la estructura convexa puede producir un efecto de un anillo brillante ilusorio flotante 0.3175 cm (0.125") - 0.635cm (0.25") por encima del componente gráfico que puede ser una imagen gráfica de multicolores impresa sobre el sustrato con técnicas de impresión convencionales.

El artículo resultante tiene dos patrones de cuadro formados de hojuelas alineadas magnéticamente sobre el soporte transparente 324. Para un observador que mira el artículo, en una capa de tinta las hojuelas son alineadas en un patrón de cuadro cóncavo y en otra capa - en un patrón convexo. Así, el observador puede ver dos cuadros brillantes 306' y 335 que se mueven en direcciones opuestas, mientras que un cuadro brillante puede parecer flotar por encima del sustrato y otro cuadro brillante - debajo de la superficie del artículo. En este ejemplo particular, los dos anillos brillantes parecen flotar en dos planos separados por un espacio cercano a 0.635 cm (0.25"). La presencia del segundo cuadro brillante crea una ilusión de que el número 304 flota entre los dos cuadros brillantes o encima de un tallo imaginario o cuello, que se extiende entre los dos cuadros brillantes 306' y 335. Adicionalmente, teniendo el anillo más pequeño en el "fondo" del tallo crea la perspectiva acostumbrada en pintura, lo que contribuye a la ilusión de profundidad en la imagen formada por el artículo cuando es irradiado con luz .

Cuando la muestra es inclinada con su borde superior alejado del observador como se muestra en la Figura 12, el anillo verde 335 formado por un patrón de cuadro convexo, puede parece estar debajo del número 304 y flotando hacia el observador. El anillo dorado más grande 306', formado por un patrón de cuadro cóncavo, puede parecer flotar en la dirección de la inclinación. Los anillos se mueven en direcciones opuestas y con la inclinación, llegan al punto cuando el anillo dorado grande 306' se superpone al anillo verde 335. La superposición de dos objetos, llamada "oclusión", es uno de los atributos más importantes de la percepción de profundidad. La muestra produce un efecto que atrapa la mirada del número 304 que aparentemente flota entre dos anillos brillantes que se mueven circulantes. El efecto es puramente ilusorio debido a que el número 304, al ser no dinámico, no se mueve. Sin embargo, los cuadros brillantes 335 y 306' se convierten en nuevos cuadros de referencia para el número 304 (después de su alineación magnética) proporcionando así un nuevo conjunto de coordenadas para el número 304 dando como resultado su flotación ilusoria.

Generalmente hablando, el cuadro brillante 306 no es un contorno de la imagen central 304; puede haber un espacio entre el cuadro 306 y la imagen 304, de tal manera que mientras más el cuadro dinámico brillante 306 parece moverse mientras que la imagen 304 parece estar estacionaria. Ventajosamente, las dos impresiones hechas con las diferentes tintas no se requiere que estén perfectamente en coincidencia .

El segundo recubrimiento 305 puede rodear la imagen central 304 solo parcialmente, esto es, tienen espacios en algunas direcciones radiales que se originan en la imagen central 304, totalizando no más de un cuarto del círculo. Así, el patrón de cuadro formado de las hojuelas alineables magnéticamente y el cuadro dinámico 306 formado por la luz reflejada pueden rodear la imagen 304 solo parcialmente.

Otras técnicas de alineación discutidas posteriormente en la presente pueden dar como resultado que el segundo cuadro brillante sea estacionario con respecto al sustrato 301 y así, al número 304. El movimiento relativo de los dos cuadros brillantes uno en relación al otro puede también producir el efecto de un tallo que soporta la imagen 304 de tal manera que la imagen 304 se mueve por encima o debajo del sustrato soportado y anexado al sustrato por el tallo ilusorio entre los dos cuadros brillantes.

El efecto impactante producido por los dos cuadros brillantes que se mueven uno en relación con el otro puede ser utilizado con o sin una imagen dentro de los cuadros. Un artículo puede incluir un sustrato y un componente óptico soportado por el sustrato. El componente óptico, por ejemplo un recubrimiento, contiene hojuelas de pigmento alineables magnéticamente que tienen un material magnético o imantable, dispersado en un aglutinante. El componente óptico tiene una primera región curva con una primera pluralidad de hojuelas de pigmento alineables magnéticamente; en secciones transversales de la primera región curva, las hojuelas de pigmento son alineadas en un primer patrón de arqueo de tal manera que luz reflejada de la primera pluralidad de hojuelas de pigmento provee una imagen de un primer cuadro brillante. El componente óptico también tiene una segunda región curva, posiblemente diferente de la primera región curva, con una segunda pluralidad de hojuelas de pigmento alineables magnéticamente que proveen una imagen de un segundo cuadro brillante. El primer cuadro brillante es un cuadro dinámico que parece moverse en relación con el sustrato y con el segundo cuadro brillante cuando el sustrato es inclinado. Las primeras y segundas pluralidades de las hojuelas pueden estar en una misma capa de un componente óptico, luego la primera región curva es diferente de la segunda región curva. Las primeras y segundas pluralidades de las hojuelas pueden estar en capas diferentes del componente óptico, por ejemplo capas depositadas sobre el sustrato y alineadas en etapas separadas; entonces, las primeras y segundas regiones curvas pueden ser diferentes o coincidir, esto es, estar una encima de la otra. Las primeras y segundas pluralidades de las hojuelas pueden estar en una misma capa o en capas diferentes de una estructura óptica, como se muestra en las Figuras 62 y 61. Además del componente óptico, la estructura óptica puede o no puede incluir una imagen central . En las primeras y segundas regiones curvas, las hojuelas de pigmento pueden ser alineadas en patrones de arco que se arquean en direcciones opuestas, de tal manera que los primeros y segundos cuadros brillantes parecen moverse con respecto al sustrato y entre sí cuando el sustrato es inclinado.

El artículo mostrado en la Figura 62 puede tener elementos descritos con referencia al artículo mostrado en las Figuras 4-9. El artículo tiene primeras y segundas regiones curvas I en forma de dos anillos con secciones transversales 610 y 620. En la primera región curva, las hojuelas de pigmento son alineadas en un primer patrón de arqueo 610 de tal manera que el primer cuadro dinámico parece moverse cuando el sustrato es inclinado. En la segunda región curva, las hojuelas de pigmento son alineadas en un segundo patrón de arqueo 620 de tal manera que el segundo cuadro brillante parece moverse cuando el sustrato es inclinado. Los primeros y segundos patrones de arco se pueden arquear en las mismas direcciones o en direcciones opuestas .

El artículo mostrado en la Figura 62 tiene simetría rotacional y las primeras y segundas regiones curvas son anillos de diferentes radios. Sin embargo, las primeras y segundas regiones curvas pueden coincidir como en la modalidad mostrada en la Figura 42, en donde el primer patrón de arqueo 546 y el segundo patrón de arqueo 548 están en la misma región curva, posiblemente un anillo, que tiene una sección transversal 55 . En ambas modalidades mostradas en las Figuras 42 y 62, el sustrato soporta un recubrimiento con hojuelas de pigmento alineadas. El recubrimiento tiene primeras y segundas regiones curvas que pueden ser diferentes o pueden coincidir. En secciones transversales de las primeras y segundas regiones curvas, primeras y segundas pluralidades de hojuelas de pigmento son alineadas en primeros y segundos patrones de arco, respectivamente. Preferiblemente, los primeros y segundos patrones de arco son mantenidos a lo largo de las primeras y segundas regiones curvas, respectivamente, y se arquean en direcciones opuestas. La luz reflejada de la primera pluralidad de hojuelas de pigmento provee una imagen de un primer cuadro brillante y la luz reflejada de la segunda pluralidad de hojuelas de pigmento provee una imagen de un segundo cuadro, en donde el primer cuadro parece moverse en relación con el segundo cuadro cuando el sustrato es inclinado y preferiblemente los primeros y segundos cuadros parecen moverse en direcciones opuestas .

En una modalidad, hojuelas de pigmento alineables magnéticamente en la primera región curva son alineadas en un primer patrón de arqueo, mientras que las hojuelas de pigmento alineables magnéticamente en la segunda región curva son alineadas con el segundo patrón de arqueo del radio sustancialmente menor que el radio del primer patrón de arqueo, de tal manera que el movimiento del segundo cuadro brillante es tan pequeño que el segundo cuadro brillante parece estático cuando el sustrato es inclinado como se discute en más detalle con referencia a la Figura 49.

Un articulo con una clase de oclusión diferente es mostrado en la Figura 13. Una región redonda 401 (contorneada con líneas discontinuas blancas por visibilidad) del sustrato 402 fue recubierta con tinta que contiene hojuelas de pigmento verde/azul de interferencia alineable magnéticamente dispersadas en un aglutinante. La tinta húmeda que tiene la baja concentración como se describe con referencia a la Figura 4 , fue expuesta al campo de un imán permanente de tal manera que un patrón de arqueo para producir un anillo dinámico 403 fue formado en la tinta. La tinta fue curada con luz UV. En muña siguiente etapa, la región redonda 401 fue sobreimpresa con una segunda tinta que no contiene partículas magnéticas, esto es, no alineable en presencia del campo magnético usado para la alineación del componente óptico 401, pigmento de interferencia oro/verde. La segunda tinta fue impresa en forma del patrón de roseta 404. El patrón tiene aberturas con el fin de hacer el movimiento del anillo 403 por lo menos parcialmente visible. Debido a que el anillo 403 puede ser percibido como flotante debajo del patrón 404 y el número 405, la oclusión creada por la superposición del anillo verde por el patrón semejante a malla altamente visible de la roseta 404 puede mejorar la ilusión de profundidad. En esta modalidad, la segunda tinta puede ser cualquier tinta no magnética con una concentración de partículas de pigmento de por lo menos 20 % en peso. Alternativamente, la segunda tinta puede contener hojuelas alineables magnéticamente en una concentración de por lo menos 20 % en peso; cuando el aglutinante es solidificado, las hojuelas yacen paralelas a la superficie del sustrato 402, de tal manera que la imagen formada por la segunda tinta puede ser una imagen estacionaria que tiene espacios en donde el movimiento del cuadro brillante 403 podría ser visible. El cuadro dinámico 403 puede ser un cuadrado, hexágono, etc. La Figura 14 muestra el mismo artículo con su borde superior inclinado a lo lejos de un observador. En este ejemplo, la primera y la segunda tinta contenia pigmentos de interferencia desplazamiento de color; sin embargo, pigmentos sin desplazamiento de color pueden también ser usados en una o ambas tintas. A manera de ejemplo, el componente óptico soportado por la región 401 del sustrato 402 puede ser impreso con una primera tinta que contiene un aglutinante transparente con hojuelas plateadas reflejantes que tienen una capa magnética o imantable. El segundo recubrimiento que compone el componente gráfico, que es soportado por el componente óptico y el sustrato 402, puede ser impreso con una tinta no magnética sin desplazamiento de color convencional. En esta modalidad, el cuadro móvil 403 es solo parcialmente visible y así rodea parcialmente la imagen central, que no es necesariamente un número, como se muestra, y puede ser un símbolo, logotipo o una imagen localizada que ajusta preferiblemente al cuadro 403. Preferiblemente, los sectores visibles del cuadro se combinan para medir por lo menos 180 grados y mejor 270 grados.

Con referencia a las Figuras 16-18, un componente gráfico en forma de un patrón 422 ha sido impreso sobre un sustrato 421 con una primera tinta y contiene un aglutinante solidificado y partículas de pigmento de interferencia oro/verde en una concentración de 20-25% en peso; las partículas del primer pigmento pueden ser pigmentos no magnéticos o pigmentos alineables magnéticamente aplanados como se ilustra en la Figura 15. Una región redonda 423 (contorneada con una línea discontinua negra por visibilidad) del patrón 422 ha sido recubierta con una segunda tinta para formar un componente óptico soportado por el sustrato 421. La segunda tinta contiene un aglutinante y segundos pigmentos en una concentración de 5% en peso. Los segundos pigmentos son hojuelas de pigmento oro/verde magnéticas de interferencia que proveen el mismo desplazamiento de color oro/verde como los pigmentos en el componente gráfico. La tinta húmeda fue expuesta al campo magnético y las partículas de pigmento fueron alineadas a lo largo de las líneas magnéticas formando un anillo estrecho que sale del resto de la impresión magnética transparente. El anillo no es visible al ángulo de observación normal como se ilustra en la Figura 16, debido a que el patrón 422 y el anillo 424 son impresos con pigmento que tiene las mismas características de color. Cuando la muestra es inclinada a lo lejos del observador como se muestra en la Figura 17, las partículas de pigmento oro/verde del patrón 422 comienzan a cambiar su color de oro a verde mientras que el anillo dorado 424 mantiene el mismo color en la inclinación. El patrón 422 tiene color verde oscuro a los altos ángulos como se muestra en la Figura 18 mientras que el anillo 424 mantiene su apariencia dorada. El cuadro móvil 424 puede ser un cuadrado, etc., y la imagen central no es necesariamente un número, como se muestra, que puede ser un símbolo, logotipo o una imagen localizada que ajusta al cuadro 424.

En la modalidad mostrada en las Figuras 16 - 18, los primeros y segundos pigmentos producen el mismo efecto de desplazamiento de color oro/verde. Los segundos pigmentos son hojuelas de pigmento que cada incluyen un material magnético o imantable para alinear las hojuelas en el patrón de cuadro que exhibe el anillo 424. Los primeros pigmentos pueden o pueden no incluir un material magnético o imantable. La concentración de primera tinta es diferente de la concentración de la segundo tinta. La primera tinta usada para imprimir el componente gráfico puede tener la concentración de primeros pigmentos en el primer aglutinante en el intervalo de 5-30% en peso y preferiblemente entre 20 y 25 % en peso para prensas de serigrafía y 25 a 30% en peso para prensas de impresión Intaglio. La segunda tinta usada para el componente óptico puede tener la concentración de segundos pigmentos en el segundo aglutinante en el intervalo de 4-14% en peso y preferiblemente entre 5 y 8 % en peso. El artículo mostrado en las Figuras 16-18 provee un efecto metamérico realizado con dos impresiones del mismo pigmento. Al ángulo normal (Figura 16) , el observador puede ver el patrón dorado 422 debido a que es más grande que el anillo 424. Cuando el artículo es inclinado, el patrón 422 cambia su color a verde, mientras que el anillo 424 mantiene su apariencia dorada. El dorado en la parte superior del verde tiene alto contraste que lo hace muy visible. En general, los primeros y segundos pigmentos en la primera y la segunda tinta pueden tener las mismas características de color, por ejemplo producir un mismo efecto de desplazamiento de color.

En los artículos descritos en la presente, el cuadro dinámico brillante puede estar en forma de un anillo, oval, hexágono, cuadrado u otra forma poligonal. Preferiblemente, el cuadro dinámico es cerrado alrededor de la imagen central, por ejemplo un símbolo, logotipo, etc. Alternativamente, el cuadro dinámico puede consistir de uno o más sectores divididos por uno o más espacios, de tal manera que los sectores se combinan para medir por lo menos 180 grados y preferiblemente no menos de 270 grados. Los espacios pueden resultar de la ausencia de hojuelas de pigmento alineables magnéticamente en una región particular o de hojuelas alineables magnéticamente que están ocultas, por ejemplo por un elemento estacionario tal como el componente gráfico. Además, el cuadro dinámico puede estar rodeado por la imagen gráfica .

Una variedad de imanes o conjuntos de imán pueden ser usados para producir el mismo efecto. A manera de ejemplo, la Figura 19 muestra un anillo formado mediante una alineación de arco de hojuelas de pigmento, por ejemplo tal como un patrón 524 (Figura 38) , en donde el patrón de arco es mantenido en secciones transversales radiales a lo largo de una trayectoria circular sobre una superficie de un sustrato. La Figura 19 muestra esquemáticamente una alineación de arco que forma el anillo y alineación casi vertical en todas las otras regiones de la impresión. El artículo mostrado en la Figura 19 puede tener elementos descritos con referencia al artículo mostrado en las Figuras 4-9, con la excepción de que el cuadro dinámico tiene una forma diferente; en la Figura 19 el cuadro dinámico es un anillo dinámico.

Con referencia a la Figura 20, un conjunto magnético para la manufactura del artículo mostrado en la Figura 19 tiene dos imanes montados encima de una base; la base es fabricada preferiblemente de acero laminado en frío preferiblemente metal ferromagnético . Un imán en forma de anillo 441 que apoya sobre una base de acero 443, y un imán cilindrico 442 está ubicado en la abertura central del imán 441. Los imanes generan el campo ilustrado en la Figura 21.

La Figura 22 ilustra una sección transversal del campo producido por el conjunto magnético en proximidad estrecha a la parte superior del imán; la sección transversal es tomada a lo largo de un diámetro del conjunto magnético. Un bloque 451 en la Figura 22, que representa esquemáticamente una capa de tinta magnética líquida, indica una porción del campo que ha alineado las hojuelas como se muestra en la Figura 23. La Figura 24 es una gráfica de ángulos formados entre las hojuelas de pigmento alineadas (Figura 23) y el sustrato que soporta el componente óptico, a lo largo de un diámetro (de borde a borde) del imán grande (Figura 20) .

Con referencia a la Figura 25A, una conexión de cabeza a cola de las hojuelas mostradas en la Figura 23 produce una curva 461 ilustrada en la Figura 25, mientras que una curva 462 representa hojuelas alineadas en el campo de un imán esférico mostrado en la Figura 25A. Debido a que la curva 461 es más redonda que la curva 462, la superficie reflejante producida al hacer girar la curva 461 alrededor del centro del imán genera un a nylon brillante significativamente mejor pronunciado que la superficie reflejante producida por la curva 462. Los ángulos de las hojuelas incrementan lentamente en la periferia de la curva 462 y no llegan a los valores así normales obtenidos por los ángulos en la Figura 24 y la curva 461 en la Figura 25A. Así, el anillo formado por las hojuelas alineadas de acuerdo con la curva 462 (Figura 25A) tiene un efecto de estrechamiento lo que da como resultado en sombras y dilución del anillo brillante, esto es, cuando el artículo es inclinado con respecto a la fuente de luz, la región que está más cercana al observador se vuelve brillante y la región sobre el lado opuesto del artículo se vuelve oscura. En caso de que el componente óptico sea impreso con hojuelas de desplazamiento de color, el efecto de estrechamiento produce regiones de sombra que cambian su color cuando el objeto es inclinado.

Por consiguiente, es preferible usar un campo magnético de tal manera que, a lo largo de la mayoría de las direcciones radiales, los ángulos mínimos que las líneas de campo forman con el sustrato disminuyen de 70 grados a cero y luego se incrementan a 70 grados, más preferiblemente de por lo menos 80° a cero y luego otra vez a 80°; idealmente - de normal a cero y otra vez a ángulos normales . Consecuentemente, es preferible que a lo largo de por lo menos una de la pluralidad de direcciones radiales que se originan en la imagen central, los ángulos que las hojuelas de pigmento forman con el sustrato disminuyen de 70 grados a prácticamente cero (la mayoría de las hojuelas en un área pequeña son paralelas al sustrato) y luego se incrementa a 70 grados; más preferiblemente de 80° a prácticamente cero y luego otra vez a 80°. Aunque el efecto es explicado con referencia a un campo magnético cilindricamente simétrico y un cuadro dinámico brillante en forma de anillo, lo mismo es para cualquier forma de cuadros dinámicos, por ejemplo cuadrados, hexagonales, etc. y conjuntos magnéticos correspondientes .

La Figura 26 ilustra una superficie reflejante convexa reconstruida de la conexión de cabeza a cola de partículas mostradas en la Figura 23 al hacer girar la curva 461 (Figura 25A) alrededor del eje que avanza a través del centro del conjunto magnético. La superficie produce una imagen virtual de una fuente de luz en forma de un óvalo o un anillo deba o del sustrato si los puntos focales del reflector están localizados ahí; véase también Figura 34.

La Figura 27 muestra un artículo con hojuelas de pigmento alineadas con el conjunto magnético mostrado en la Figura 20. El artículo mostrado en la Figura 27 puede tener elementos como el artículo mostrado en las Figuras 4-9, con las siguientes diferencias. Un componente gráfico incluye un patrón semejante a estrella, que sirve como patrón de fondo como las rosetas 302 y 303 de la Figura 4. El componente gráfico también incluye una imagen de la Tierra a la mitad, que sirve como una imagen central como el número "10" de la Figura 4. El componente gráfico fue completamente recubierto con un vehículo de tinta transparente que contiene 7.5% en peso de pigmento magnético recubierto de aluminio alineado en el campo magnético ilustrado en la Figura 21. Como se muestra en la gráfica (Figura 24) , las hojuelas de pigmento son verticales al sustrato (90°) en el centro del imán que las hace invisibles en la imagen (Figura 27) debido a que permanecen en sus bordes, Las hojuelas de pigmento en el componente óptico se hacen visibles en la imagen cuando su orientación se aproxima al eje horizontal y las hojuelas de pigmento inevitablemente se vuelven paralelas al sustrato. La imagen muestra un anillo brillante que es un anillo dinámico que parece moverse cuando el artículo es inclinado en relación con una fuente de luz. Un observador puede percibir que el anillo dinámico se mueve debajo de la tierra lo que crea la ilusión de que la tierra está flotando por encima del anillo. Fuera del anillo brillante, el incremento de los ángulos que las hojuelas de pigmento forman con el sustrato a lo largo del radio del imán (desde el centro hasta el exterior) hace a las hojuelas invisibles otra vez en la periferia del anillo brillante cuando el artículo es observado al ángulo normal .

La inclinación de la muestra con su borde superior a lo lejos de la cámara puede generar la ilusión del anillo dinámico que flota debajo del globo (Figura 28) .

Fuera del anillo dinámico, el patrón gráfico impreso debajo de la tinta magnética puede ser observado fácilmente; no es ofuscado con reflexiones indeseables.

La Figura 60 ilustra otro conjunto magnético para alinear hojuelas de pigmento para producir el anillo dinámico mostrado en la Figura 19. El conjunto tiene un imán en forma de anillo con imantación radial. Un polo del imán está al interior del anillo y el otro polo está en el lado externo. Las líneas del campo magnético surgen de un polo al otro. Cuando tinta húmeda que contiene partículas de pigmento magnéticas o imantables es colocada ya sea directamente sobre el imán o a alguna distancia del mismo, las partículas de pigmento se alinean por sí mismas en una disposición anular convexa mostrada esquemáticamente en las Figuras 21-23.

Con referencia a la Figura 29, un imán para la manufactura del artículo mostrado en la Figura 19 tiene un corte pasante (extruido) , ahusado y provee un efecto de movimiento notable, caracterizado por un viaje del anillo en la inclinación del artículo y por una profundidad ilusoria significativa del efecto. La vista ortogonal del imán redondo es mostrada en la Figura 30. El ángulo del corte puede variar en el intervalo de 30° a 120°. La abertura amplia del cono cortado está preferiblemente de frente al sustrato, esto es, el intervalo preferible para el ángulo del corte es de entre 30° y 90° y más preferible entre 30 y 60°. El campo generado por el imán (Figuras 29 y 30) es mostrado esquemáticamente en la Figura 31, la alineación de las hojuelas - en la Figura 32 y el ángulo de distribución de los ángulos las hojuelas forman con el sustrato - en la Figura 33. Una superficie reflejante calculada de la conexión de cabeza a cola de las partículas en la capa del vehículo de tinta es mostrada en la Figura 34; la superficie es un reflector convexo anular que produce una imagen virtual de una fuente de luz en forma de un anillo.

Una sección transversal de un artículo formado con el imán descrito con referencia a las Figuras 29 y 30, es mostrado esquemáticamente en la Figura 3. El artículo ilustrado en la Figura 3 puede tener elementos descritos con referencia al artículo mostrado en las Figuras 4-9, con las siguientes diferencias. Un sustrato 501 es impreso con un componente gráfico que incluye un patrón de fondo 502 y una imagen informativa 503 con una primera tinta impresa con técnicas convencionales. El componente gráfico formado con la primera tinta puede ser sobreimpreso con un componente óptico impreso con una segunda tinta que incluye un aglutinante claro 504 con hojuelas de pigmento que tienen material magnético o imantable; las hojuelas de pigmento son alineadas en el campo magnético del imán ilustrado en la Figura 31. Las hojuelas en las regiones 505 y 506 son alineadas normalmente al sustrato y las hojuelas en la región anular 507 son alineadas como un reflector convexo anular de Fresnel. Como se discute anteriormente, el componente óptico puede ser formado bajo el componente gráfico o sobre un soporte de plástico transparente y anexado al sustrato 501.

Las Figuras 35 y 36 son fotografías de un dispositivo óptico producido con el imán mostrado en la Figura 30. En la Figura 35, el dispositivo es mostrado al ángulo de observación normal y la Figura 36 muestra el dispositivo inclinado con su borde superior alejado de la cámara. Nótese que, cuando el borde superior del dispositivo es inclinado, el anillo se mueve hacia la cámara.

Un método para fabricar un artículo incluye proveer un recubrimiento de un aglutinante líquido que tiene hojuelas de pigmento en el mismo sobre un sustrato, exponer las hojuelas de pigmento al campo de un imán que tiene un corte ahusado a través del imán en forma de un embudo o corte avellanado (Figuras 29 y 64) entre la superficie superior e inferior del imán y solidificar el aglutinante para formar un componente óptico. Las hojuelas de pigmento incluyen un material magnético o imantable. Antes o después de proveer el componente óptico, el sustrato puede ser provisto con el componente gráfico en forma de otro recubrimiento, soportando o soportado por el componente óptico. El sustrato sobre el cual el componente óptico es formado puede ser una hoja de soporte transparente delgada. Después de formar el componente óptico, la hoja de soporte es anexada a otro sustrato, que recibe el componente gráfico antes o después de anexar la hoja de soporte. A manera de ejemplo, ya que un dispositivo de seguridad de recubrimiento óptico cóncavo puede ser formado con la ayuda del imán mostrado en la Figura 30, creando así un reflector convexo anular mostrado esquemáticamente en la Figura 37.

Con referencia a la Figura 37, un sustrato de plástico transparente (una hoja de soporte) 521 es recubierto con la tinta 522 que contiene plaquetas magnéticas (hojuelas de pigmento) 523 orientadas en un campo magnético externo. Las regiones 524 de la estructura son orientadas como un reflector de Fresnel convexo anular. El resto de las plaquetas son orientadas normalmente al sustrato en todas las otras regiones del artículo. La tinta 522 es solidificada después de la consumación de la alineación con cualquier método apropiado (secado, UV o irradiación de haz de electrones, microondas, etc.) . Los rayos de luz 525 de la fuente de luz 526 iluminan un patrón de hojuelas convexo en la región 524 y forman una imagen virtual 527 de una fuente de luz de punto distante. La imagen virtual 527 está ubicada debajo del sustrato 521.

La siguiente etapa incluye voltear el sustrato transparente impreso 521 de cabeza y laminarlo a un sustrato flexible que lleva una imagen gráfica. La alineación convexa de las hojuelas sobre la hoja de plástico transparente se convierte en un reflector anular cóncavo después de la laminación al sustrato 528. Una sección transversal -del artículo resultante que puede ser usado como un dispositivo de seguridad cóncavo es ilustrada en la Figura 38. Un sustrato 528, que es preferiblemente un sustrato opaco, es impreso con un componente gráfico que contiene un fondo 529 y un logotipo o el número 530 encima del fondo 529. La región 524 de las plaquetas orientadas magnéticamente tiene formado un reflector anular de Fresnel cóncavo. Los rayos de luz 525 de una fuente puntual distante son reflejados de regreso formando ahora una imagen real 527 de la fuente 526. Debido a que la imagen 527 es una imagen real y está ubicada por encima del reflector en la dirección de la fuente de luz, la imagen puede ser percibida como flotante por encima de la superficie del sustrato.

Una superficie reflejante reconstruida que produce reflejo cóncavo es ilustrada esquemáticamente en la Figura 39.

La Figura 40 muestra el dispositivo de seguridad resultante al ángulo de observación normal; el dispositivo parece ser similar al dispositivo convexo mostrado en la Figura 35. En la inclinación del dispositivo, cuando el borde superior del dispositivo está inclinado (Figura 41) , el anillo dinámico se mueve a lo lejos de la cámara. En otras palabras, el efecto de movimiento del dispositivo óptico cóncavo parece ser opuesto al efecto de movimiento del dispositivo convexo.

Es preferible tener una concentración de las partículas de pigmento magnéticas en la tinta en el intervalo de 4-14%, preferiblemente no más alto del 10% en peso para eliminar regiones oscuras entre el fondo, anillo dinámico brillante y símbolo. Las hojuelas de pigmento en estas regiones son inclinadas a algunos ángulos "intermedios" entre las direcciones normal y paralela al sustrato. En tanto que las hojuelas alineadas horizontalmente (paralelas al sustrato) y casi horizontalmente son brillantes en la luz reflejada y producen el anillo dinámico y las hojuelas verticales y casi verticales reflejan muy poca luz y son prácticamente invisibles a ángulos de inclinación relativamente pequeños, por ejemplo, cuando un observador tiene un documento a la mano, las hojuelas inclinadas intermedias serían notables como una región gris o una sombra, en el evento de que la concentración de las hojuelas sea suficientemente alta, por ejemplo 15 % en peso o más alta.

A manera de ejemplo, una concentración del 15% ya hace sombras notables entre el fondo, anillo brillante y símbolo y así destruye el efecto del símbolo y anillo flotante conjuntamente .

Con referencia a la Figura 42, un dispositivo cóncavo-convexo combinado tiene dos partes I y II ensambladas conjuntamente. Una primera etapa de fabricación es la manufactura de un componente óptico (I) : dos capas de tinta magnética 541 y 542 han sido impresas separadamente sobre ambos lados de un sustrato de plástico transparente delgado 543 en dos etapas de impresión separadas, cada etapa de impresión incluye la alineación de las hojuelas de pigmento utilizando el imán ilustrado en la Figura 31 y por lo menos parcialmente fijando el aglutinante. En cada una de las capas de tinta, las hojuelas de pigmento 544 han sido alineadas para formar un reflector convexo anular sobre cada lado del sustrato 543. Las capas constituyen una primera estructura óptica 545 que contiene un reflector convexo anular 546 y una segunda estructura óptica 547 que contiene un reflector cóncavo anular 548, en donde las propiedades "cóncavo" y "convexo" son concernientes con la dirección de observación 549. El resto de las hojuelas magnéticas 544 en las áreas restantes de las tintas magnéticas han sido alineadas a ángulos inclinados (casi normales) al sustrato. La alineación normal ha hecho a estas plaquetas casi invisibles para observación cuando la concentración de las hojuelas en el aglutinante es suficientemente baja. Las capas de tinta 541 y 542 pueden contener las mismas hojuelas de pigmento u hojuelas de pigmento diferentes en un aglutinante. Las hojuelas de pigmento en ambas capas de tinta incluyen necesariamente un material magnético o imantable para la alineación de las hojuelas. Imanes y conjuntos magnéticos diferentes del mostrado en la Figura 31 pueden ser usados, incluyendo el uso de imanes diferentes para las primeras y segundas capas de tinta. En una segunda etapa de fabricación, un componente gráfico que incluye una imagen de seguridad de fondo 550 y una imagen central 552 puede ser impresa sobre un sustrato 551, por ejemplo una tela flexible o papel, mediante cualquier técnica de impresión apropiada; sin embargo, en presencia de dos cuadros, el componente gráfico y así la segunda etapa de fabricación son opcionales.

En una tercera etapa de fabricación, el componente óptico es laminado al sustrato 551 utilizando un adhesivo. El adhesivo 553 puede ser impreso encima de la imagen gráfica 552. El dispositivo resultante provee una ilusión notable de profundidad.

El artículo resultante puede incluir elementos descritos con referencia a las Figuras 4-9, sin embargo tiene dos cuadros dinámicos, que son anillos dinámicos en este ejemplo particular. Los dos cuadros se mueven uno en relación al otro y con respecto al sustrato creando un efecto impactante y puede ser usado como un elemento de seguridad sin una imagen central rodeada por los cuadros; sin embargo, el uso de la imagen incrementaría además el efecto del artículo.

Las Figuras 43 y 44 proveen un ejemplo de un artículo formado como se discute anteriormente con referencia a la Figura 42. El artículo mostrado en las Figuras 43 y 44 puede incluir elementos descritos con referencia a las Figuras 4-9 y Figuras 11 y 12.

Una nota 571 tiene una roseta labrada 550 y una imagen central 552 en forma del número "10". Una hoja de poliéster transparente delgada 543 fue impresa sobre un lado con aglutinante de tinta curable por UV transparente que contiene 5% en peso de pigmento magnético de interferencia oro/verde y alineado en el campo magnético hasta que el pigmento había formado el anillo parecido a dorado estrecho dejando el resto del área impresa transparente. La hoja transparente impresa fue volteada de cabeza después del curado de la tinta con luz UV. El segundo lado de la hoja transparente también había sido impreso con el mismo aglutinante que contiene 5% en peso del pigmento de interferencia magnético verde/azul. La hoja con la tinta fresca fue expuesta al campo del mismo imán. La hoja fue separada del imán por una distancia cercana a 0.1587 cm (0.0625 pulgadas) que había permitido reducir el tamaño del anillo verde que había sido formado por la alineación de las hojuelas y la tinta del segundo lado fue también curada con luz UV. El adhesivo fue laminado al lado con la tinta oro/verde y la hoja fue laminada a la superficie de la nota bancaria. La estructura esquemática del dispositivo es ilustrada en la Figura 42. La hoja de poliéster transparente 543 fue recubierta con capas 541 y 542 de tinta magnética alineada en el campo externo. El adhesivo 553 fue recubierto sobre el lado con el pigmento oro/verde y laminado al sustrato 551 sobre el fondo 550 y la imagen central 552. Cada una de las capas magnéticas fue orientada como un reflector convexo en el campo del mismo imán. Sin embargo, ambas de ellas fueron impresas sobre lados opuestos de un sustrato transparente 543 que ha hecho la estructura óptica próxima a la superficie de la nota bancaria como un reflector cóncavo. La estructura convexa produce un efecto óptico como si el elemento de cuadro anular encerrado estuviera flotando debajo de la superficie de la impresión mientras que la estructura cóncava produce un efecto como si el elemento de cuadro anular encerrado estuviera flotando por encima de la superficie. El tener ambos de estos efectos en el mismo dispositivo produce un efecto global como si el número estuviera flotando entre los dos anillos, separados entre sí por un espacio cercano a 0.635 cm (0.25 pulgadas) .

La Figura 43 es una fotografía del artículo descrito con referencia a la Figura 42, al ángulo de observación normal. El artículo forma un anillo verde/azul convexo 575 que parece flotar debajo del número. El anillo oro/verde cóncavo 576 impreso sobre el lado inverso del soporte de poliéster y laminado adyacente al sustrato genera una imagen real de la fuente de luz en forma de un anillo más grande que parece flotar a la misma distancia por encima del número.

El tamaño del anillo verde 575 fue seleccionado más pequeño con un propósito particular. El tener el anillo más pequeño en el "fondo" del tallo crea la perspectiva acostumbrada usada en pinturas que contribuye a la ilusión de profundidad en la imagen formada por el artículo cuando es irradiado con luz .

Cuando la muestra es inclinada con su borde superior alejado de la cámara como se muestra en la Figura 44, el anillo verde 575, producido por una alineación convexa de las hojuelas de pigmento, parece flotar hacia la cámara visualmente debajo del número. El anillo oro más grande 576, producido por una alineación cóncava de las hojuelas de pigmento, parece flotar en la dirección de la inclinación, alejado de la cámara y por encima del número. Los anillos se mueven en direcciones opuestas y a una cierta inclinación, el anillo dorado grande parece traslaparse parcialmente con el anillo verde. La porción central del componente gráfico con el número, a su vez, parece traslaparse al anillo verde dinámico a medida que el anillo parece moverse debajo del número. El traslapo de los objetos, llamado "oclusión", mejora la percepción de profundidad. Un observador puede ver un efecto cautivante de la vista como si el número flotara entre dos anillos que se mueven de los alrededores.

Una variedad de formas de imán incluyendo aquellas mostradas en las Figuras 45 y 46 pueden ser usadas para la manufactura de dispositivos ópticos convexos y cóncavos encerrados tales como los artículos descritos anteriormente. Es ventajoso usar imanes que tienen polos Norte y Sur en las superficies superiores e inferiores del imán, y a través de un corte entre las superficies superior e inferior, como se muestra en las Figuras 30, 47, 45 y 46. Preferiblemente, las aberturas superiores e inferiores del corte son de tamaños diferentes. La diferencia es determinada por el ángulo del corte extruido. En operación, la abertura más grande está próxima al sustrato que soporta las hojuelas alineables magnéticamente, mientras que la abertura más pequeña está distante del sustrato. El corte puede ser un corte de embudo, por ejemplo en forma de un cono, o tener un perfil de "escalera" formado por el apilado de dos o más imanes que tienen por ejemplo aberturas cilindricas de diámetros diferentes . Las aberturas en los imanes apilados pueden tener una variedad de forma en donde el imán más alto tiene una abertura con un diámetro más grande que una abertura en el imán inferior.

Los reflectores cóncavos y convexos formados por la alineación de las hojuelas pueden ser producidos mediante impresión secuencial de dos capas de tinta sobre un sustrato de soporte de plástico transporte 543 (Figura 42) , alineando las hojuelas en la primera capa utilizando un imán mostrado en Figura 30, y cuando la primera capa está seca, alinear las hojuelas en la segunda capa utilizando otro imán mostrado en la Figura 30 colocado en el otro lado del sustrato 543. Toda la longitud del sustrato transparente 543 puede ser impresa con tinta magnético y las hojuelas magnéticas pueden ser alineadas en el campo del imán mostrado en la Figura 30. Después de esto, el sustrato puede ser volteado con su lado superior hacia abajo y el proceso puede ser repetido con el mismo imán. La impresión sobre un lado del soporte transparente tiene que estar en registro o coincidencia con impresiones sobre otro lado de la hoja de soporte.

Con referencia a la Figura 61, un componente gráfico que incluye una imagen central tal como un símbolo o logotipo 640 puede ser impreso sobre un sustrato de plástico transparente 630 y recubierto con una primera capa 650 de un componente óptico en donde las hojuelas de pigmento son alineadas magnéticamente en un aglutinante para producir un patrón de cuadro que tiene una sección transversal 660. Hasta ahora, el artículo ha sido manufacturado como el artículo descrito con referencia a las Figuras 4-9 e incluye los elementos del artículo descrito anteriormente. Adicionalmente, una segunda capa 670 del componente óptico puede ser provista sobre el segundo lado del sustrato 630, que incluye hojuelas de pigmento alineables magnéticamente en un aglutinante líquido. Después que las hojuelas de pigmento son alineadas utilizando un imán, por ejemplo el mostrado en la Figura 30, y el aglutinante es solidificado, el artículo resultante tiene un componente óptico de dos capas, en donde cada capa refleja un cuadro dinámico que rodea la imagen central 640. El componente óptico mostrado en la Figura 61 es manufacturado y tiene la misma estructura como el componente óptico I mostrado en la Figura 42, con una adición de la capa gráfica 640 y el componente óptico mostrado en la Figura 61 provee el mismo efecto dinámico como se describe anteriormente con referencia a la Figura 42. El artículo 680 puede ser usado por ejemplo como un sustrato para notas bancarias a base de plástico, o puede ser anexado a un objeto/ portador 690 como se muestra en la Figura 61. Alternativamente, el sustrato 630 puede llevar un holograma. El holograma puede ser parcialmente des-metalizado o recubierto con un material óptico de alto índice para visualizar el efecto holográfico sobre el sustrato.

En general, un artículo puede incluir un sustrato principal y opcionalmente, uno o más sustratos transparentes (hojas de soporte) adheridas a y soportados por el sustrato principal . El artículo tiene un componente óptico y un componente gráfico. El componente óptico puede incluir una o más capas de hojuelas de pigmento en un aglutinante, las capas provistas separadamente y alineadas sobre superficies del sustrato principal y/u hojas de soporte. El componente gráfico, incluyendo la imagen central, puede ser impreso sobre superficies del sustrato principal y/u hojas de soporte. Como se describe anteriormente, las hojuelas contienen un material magnético o imantable, la concentración de las hojuelas en el aglutinante es menor del 14 % en peso y preferiblemente de 4-8 % en peso. Las hojuelas son alineadas para formar uno o más patrones de cuadro, de tal manera que cada patrón de cuadro rodea la imagen. Dentro de los patrones de cuadro, los ángulos que las hojuelas forman con el sustrato disminuyen a prácticamente cero y luego se incrementan a lo largo de una pluralidad de direcciones radiales que se originan en la imagen de tal manera que, cuando la luz es incidente sobre las hojuelas de pigmento de una fuente de luz, la luz reflejada de los patrones de cuadro forma uno o más cuadros dinámicos que rodean por lo menos parcialmente la imagen y parecen moverse a medida que el articulo es inclinado con respecto a la fuente de luz, mientras que la imagen central parece estar estacionaria cuando los cuadros dinámicos parecen moverse.

Un dispositivo óptico atractivo que tiene dos regiones de cuadro curvas con patrones de arco convexas-orientadas , puede ser fabricado con una sola etapa de alineación, por ejemplo utilizando el imán mostrado esquemáticamente en las Figuras 47 y 48. En la primera región curva, el patrón de arqueo produce un cuadro dinámico como en las modalidades discutidas anteriormente. En la segunda región curva, el patrón de arqueo produce un cuadro estacionario que parece no moverse a diferentes ángulos de observación. Rodeada por los dos cuadros puede estar una imagen central . La diferencia entre los dos patrones de arco está en su ancho. Con el fin de que los "movimientos" del cuadro dinámico sean visibles a simple vista, el patrón de arco de las hojuelas de pigmento debe tener un tamaño suficiente. Por ejemplo, el ancho del primer patrón de arqueo en las secciones transversales entre los dos puntos con la inclinación de 80 grados está preferiblemente dentro del intervalo de 3 a 20 mm. En contraposición, el ancho del segundo patrón de arco que da como resultado un cuadro estacionario debe ser suficientemente bajo; por ejemplo, el ancho del segundo patrón de arqueo en las secciones transversales entre las dos puntas con la inclinación de 80 grados es preferiblemente menor de 2 mm. El dispositivo puede tener elementos de las modalidades discutidas anteriormente. A manera de ejemplo, el componente gráfico que incluye un patrón de labrado de seguridad puede ser impreso sobre el sustrato con una técnica convencional. Una capa de un aglutinante de tinta curable por UV transparente que contiene 5% en peso de hojuelas de pigmento magnéticas puede ser impresa sobre el componente gráfico. La tinta húmeda puede ser expuesta al campo del imán mostrado en la Figura 47 y la tinta es curada después que las hojuelas de pigmento han sido alineadas.

Con referencia a la Figura 47, un imán cilindrico con una abertura cónica pasante en el centro del imán (Figura 30) fue equipado con un desviador magnético (mostrado con un corte parcial por propósitos ilustrativos) fabricado de una hoja de metal con alta permeabilidad magnética en el intervalo de espesores de 0.01016 cm (0.004") a 0.254 cm (0.1") . El desviador tenía un agujero en el centro. El agujero puede tener cualquier forma deseable. La Figura 48 demuestra la sección transversal del imán y el desviador.

El perfil esquemático del campo magnético generado por el conjunto magnético mostrado en las Figuras 47-48 es presentado en la Figura 49 en donde solamente una porción de líneas magnéticas son mostradas. Las líneas magnéticas 601, mostrada solo por encima del imán por propósitos ilustrativos, emergen desde el fondo del embudo cortado en el imán 602, son alteradas cerca del desviador 603 doblándose ahí alrededor de los bordes en la región 604. El resto del campo penetra a través del desviador de arco por encima del mismo en la región 605.

La Figura 50 ilustra un artículo formado utilizando el conjunto magnético mostrado en la Figura 49. Las hojuelas de pigmento alineables magnéticamente que incluyen un material magnético o imantable son provistas sobre un sustrato dentro de un aglutinante en una concentración de menos de 14 % en peso y preferiblemente entre 4 y 8 % en peso. Cuando el sustrato con tinta magnética húmeda es colocado por encima del desviador, las hojuelas de pigmento en la tinta se alinean simultáneamente en dos anillos de arqueo en dos regiones curvas del sustrato. El patrón de anillo de formación de arco formado por las hojuelas alineadas alrededor del borde del desviador tiene un radio pequeño dando como resultado la formación de un contorno redondo 621 (Figura 50) . La sección transversal del patrón de cuadro (anillo) tiene un patrón de arqueo de las hojuelas con un radio de formación de arco pequeño, en donde los ángulos que las hojuelas forman con el sustrato disminuyen a prácticamente cero y luego se incrementan a lo largo de una pluralidad de direcciones radiales. El cuadro en forma de anillo 621 parece estar estacionario con la inclinación de la muestra. Un anillo más grande 622 es producido por el segundo patrón de arqueo de las hojuelas de pigmento en la segunda región curva; se puede considerar que las hojuelas forman un reflector anular parabólico de Fresnel. Cuando la muestra es inclinada, el cuadro 622 parece moverse. Al ángulo de observación normal, los anillos 621 y 622 son concéntricos. Cuando la muestra es inclinada a la izquierda, como se muestra en la Figura 50, el anillo dinámico grande 622 se mueve a la derecha, que es movimiento característico del reflector convexo mostrado previamente en las Figuras 35 y 36, mientras que el anillo estacionario pequeño 621 mantiene su posición en la parte media de la impresión. El propósito del anillo estacionario pequeño 621 es servir como cuadro de referencia para los movimientos del anillo dinámico grande 622. En ausencia del anillo pequeño, el borde 623 del área impresa puede servir como cuadro de referencia para el anillo dinámico grande 622 proporcionando juicio acerca de su movimiento. Sin embargo, la introducción del anillo estático pequeño 621 en la mitad del anillo grande provee una ventaja: el anillo pequeño 621 en la parte media del anillo grande 622, como un ojal en un objetivo, atrae la atención primero y por consiguiente provee un marco de referencia de nivel superior para los movimientos del anillo dinámico 622. El observador comienza a juzgar el viaje del anillo grande en relación con el anillo pequeño. Adicionalmente, los dos anillos pueden crear una ilusión de un tallo con raíz en el sustrato en la posición del anillo 621 y la acanaladura del sustrato a la posición 622. Aunque los dos anillos de un mismo tamaño pueden ser empleados también, es preferible tener el anillo estacionario de un tamaño más pequeño. Por supuesto, los cuadros 621 y 622 no son necesariamente anillos; las formas de los cuadros 621 y 622 pueden variar con el uso de los imanes y desviadores con cortes de forma variada, véanse Figuras 45 y 46.

Con referencia a la Figura 50, se puede considerar el anillo grande producido por el reflector convexo anular como una imagen virtual de la fuente de luz ubicada ilusoriamente debajo de la superficie del artículo. Un observador puede tener la ilusión del anillo grande que flota debajo de la superficie de la impresión y debajo del anillo pequeño. El anillo pequeño 621 parece estar estacionario, debido a que el radio del patrón de arqueo correspondiente es tan pequeño que el anillo brillante formado por la luz reflejada, viaja en una distancia escasamente corta que es menor que el ancho del anillo, proporcionando así solamente volumen al anillo 621 y un "efecto de lente" . Cuando la muestra es inclinada, el anillo grande 622 puede parecer flotar parcialmente debajo del anillo pequeño; la oclusión da como resultado la percepción de profundidad como se ilustra en las Figuras 51 y 52 que muestran el componente óptico ilustrado en la Figura 50 impreso sobre el componente gráfico que incluye la imagen central "10". La Figura 51 demuestra el efecto al ángulo normal a la cámara. El número "10" es impreso al interior del círculo verde oscuro del componente gráfico. El imán y el desviador han sido diseñados y construidos con dimensiones que coincidirían con el diseño del componente gráfico. El primer contorno (el anillo estático pequeño) ha sido formado alrededor del círculo verde oscuro con el número. El segundo contorno ha sido formado alrededor del primero con la dimensión que provee un espacio de 2 a 3 milímetros entre los anillos debido a que si el espacio es demasiado pequeño, los anillos aparecerían como un solo anillo. Un espacio que es muy amplio no proporcionará el efecto de oclusión. La separación o espacio entre los dos anillos puede ser hasta el diámetro del anillo pequeño; preferiblemente no más de 6 mm, y debe ser de por lo menos 2 mm. El espacio entre los dos anillos es asegurado por la diferencia en el tamaño de las aberturas del imán y el desviador. Preferiblemente, el diámetro de la abertura superior en el imán es de por lo menos 5 mm mayor que el diámetro de la abertura en el desviador y posiblemente es igual a tres diámetros de la abertura en el desviador. De otra manera, los dos anillos aparecerían como un solo anillo al ángulo de observación normal. Con una inclinación, el anillo individual crearía dos anillos, un anillo estático y un anillo dinámico.

Cuando la muestra es inclinada con su borde superior alejado de la cámara, como se muestra en la Figura 52, el anillo dinámico se mueve hacia la cámara y flota al espacio detrás del anillo estático creando así percepción increíble de profundidad y flotación.

El anillo pequeño da su propia contribución al efecto.

Rodeando al círculo verde oscuro con el número, el anillo estrecho pequeño crea el "efecto de lente" como si el círculo verde dentro del anillo y el número estuvieran imbebidos al interior y sobre el fondo de una lente pana flotando por encima del anillo grande y por encima del patrón labrado.

Este efecto crea una ilusión de que el círculo verde y el número están flotando en el espacio por encima del anillo grande y el fondo labrado de seguridad y debajo del anillo pequeño a pesar del hecho de que el círculo verde y el número están impresos debajo de ambos anillos.

Un dispositivo cóncavo-cóncavo doble fue fabricado similarmente al dispositivo mostrado en la Figura 38. Una hoja de poliéster delgada clara fue impresa con 5% en peso de tinta magnética, alineada como se muestra en la Figura 49, la tinta fue curada, el poliéster impreso volteado y laminado con adhesivo a un lugar correspondiente sobre el sustrato. El dispositivo es mostrado en las Figuras 53 y 54. Ambos anillos son concéntricos en la Figura 53. A la inclinación alejada de la cámara (Figura 54) el anillo grande flota a lo lejos de la cámara en la dirección del borde superior de la muestra.

Un dispositivo cóncavo-convexo doble es combinación de un dispositivo convexo doble, fabricado sobre un lado de un sustrato transparente (Figura 48-52) y un solo dispositivo convexo o un segundo dispositivo convexo doble impreso sobre otro lado del sustrato con su subsecuente laminación a la imagen gráfica. El dispositivo es mostrado en las Figuras 55 y 56; tiene un anillo estático pequeño, un dinámico grande y otro anillo aún más grande.

Cuando un dispositivo de seguridad óptico manufacturado por uno de los métodos descritos anteriormente es iluminado con una luz blanca, el componente óptico (un anillo por ejemplo) muestra el color del pigmento que fue usado para su fabricación. Sin embargo, si el mismo dispositivo que exhibe un anillo coloreado desde la dirección de la fuente blanca es iluminado adicionalmente por una segunda luz de una fuente de luz coherente (LED de colores, por ejemplo) desde una dirección diferente que la fuente de luz blanca, el dispositivo demuestra un segundo anillo que tiene un color de la luz coherente.

La Figura 57 muestra un dispositivo fabricado mediante alineación del pigmento magnético oro/verde al ángulo de observación normal, el dispositivo exhibe un anillo de un color dorado. La fuente de luz 641 genera la apariencia del anillo dorado 642 en la capa de tinta magnética. En la Figura 58, el mismo dispositivo es iluminado a un ángulo con una luz roja 643 de la lámpara de LED Galaxy 28 de Smith & Wesson (20 Blancos, 4 Rojos y 4 Azules) . La iluminación de la impresión con la luz roja produce la apariencia del anillo rojo 644 además del anillo dorado 642 que no cambia su color en la iluminación del dispositivo con una luz de color diferente. Como se ve claramente, el anillo rojo apareció en la escena además del anillo dorado.

El dispositivo ilustrado en la Figura 59 demuestra el mismo efecto. El dispositivo fue fabricado mediante impresión de una capa de tinta que contiene partículas de pigmento magnético verde sobre una tarjeta negra. El dispositivo fue iluminado desde direcciones diferentes con la fuente de luz blanca 661 y con la fuente roja 663. Respectivamente, el anillo verde 662 fue generado en la dirección de la luz blanca y el anillo rojo 664 fue generado en la dirección de la luz roja. Los anillos tenían una distancia de separación de 0.3175 cm (0.125") . La tendencia en la Figura 59 es la misma como en la Figura 58: el anillo rojo aparece además del verde. La apariencia en la escena de iluminación de un anillo con el color correspondiente a la luz de una fuente de luz coherente además del anillo del color del pigmento puede ser usada para expresar autentificación de dispositivos de seguridad ópticos.

Un efecto de morfeo es un cambio uniforme de una imagen a otra. Una variedad de efectos de morfeo puede ser producida con hojuelas de pigmento magnéticas alineadas en un campo magnético. Se ha descubierto que imanes que tienen un corte pasante avellanado (Figuras 63 y 64) alinean hojuelas de pigmento para producir un cuadro dinámico que cambia su tamaño cuando el cuadro parece moverse; la forma del cuadro esencialmente no cambia. Como antes, la manifactura de un artículo incluye proveer hojuelas de pigmento que tienen un material magnético o imantable en un aglutinante preferiblemente transparente, en una concentración de menos de 14 % en peso, preferiblemente entre 4 y 8 % en peso.

Diferentemente del imán mostrado en la Figura 63, el imán mostrado en las Figuras 29 y 30 produce un anillo que no cambia su tamaño con la inclinación del artículo como se demuestra en las Figuras 35 y 36. En este caso, el embudo en el imán termina en el fondo del imán, como se puede ver en la Figura 29. El imán ilustrado en las Figuras 63 y 64 tiene un corte avellanado que es un corte pasante en donde una abertura cilindrica se une a la abertura más pequeña de un embudo. El imán mostrado en las Figuras 63 y 64 es diferente del imán mostrado en la Figura 30 en que el radio del corte no cambia en la parte inferior del imán mostrado en la Figura 64. La diferencia da como resultado el efecto óptico de morfeo: las hojuelas de pigmento alineadas con un imán que tiene un corte avellanado pasante, cuando es irradiado con luz de una fuente de luz, refleja luz para formar un cuadro dinámico que cambia su tamaño cuando el cuadro parece moverse. La forma del cuadro esencialmente no cambia. Aunque la Figura 66 muestra el cuadro dinámico como un cuadro oval, el observador percibe el cuadro como un círculo inclinado. Mientras que las Figuras 63 y 64 muestran un imán de una pieza, puede ser reemplazado por una pila de imanes por ejemplo incluyendo el imán mostrado en la Figura 29 complementado con un imán cilindrico. Las aberturas en el imán mostrados en las Figuras 63 y 64 no son necesariamente redondas y pueden ser de una variedad de formas. El ángulo del corte puede variar en el intervalo de 30° a 120°. La abertura amplia del corte está preferiblemente de frente al sustrato, esto es, el intervalo preferible para el ángulo del corte es de entre 30° a 90° y más preferible entre 30 y 60°.

El efecto de morfeo producido por este imán es ilustrado en las Figuras 65 y 66. Al ángulo de observación normal (Figura 65) , el artículo exhibe un anillo brillante alrededor del número "10" . La Figura 66 muestra el artículo cuando la muestra es inclinada. El anillo se ha movido y su tamaño ha cambiado; el diámetro del anillo ahora es de alrededor de 30%b más grande que el diámetro del anillo en la Figura 65; así, el artículo demuestra el efecto de morfeo: no hay cambio en la forma del anillo dinámico mientras que el tamaño del cuadro (anillo) cambia a medida que el anillo parece moverse. Todos los otros elementos del artículo son los mismos como en el artículo descrito con referencia a las Figuras 4-9. En particular, la abertura en la superficie superior del imán o pila de imanes no es necesariamente redondo, sino que puede tener una variedad de formas para producir cuadros dinámicos de varias formas que cambia su tamaño a medida que parece moverse. Además, un desviador puede ser colocado sobre el imán o pila de imanes con un corte pasante avellanado. La presencia del desviador da como resultado un cuadro estacionario adicional producido por la luz reflejada de hojuelas de pigmento alineadas.

Una variedad de artículos que exhiben el efecto de morfeo son descritos adicionalmente con referencia a las Figuras 65-88.

Con referencia a la Figura 68, un conjunto magnético incluye un desviador que puede ser una hoja de permeabilidad magnética alta o media colocada sobre imanes. El propósito del desviador es desviar el campo en una dirección predeterminada de su dirección original. El desviador mostrado en la Figura 68 es una hoja delgada de metal con alta permeabilidad magnética (superaleación, mu-metal, permalloy, etc.). El espesor del desviador puede variar en un amplio intervalo y es definido por la configuración del campo y el grado del imán. El desviador con un corte cuadrado en el centro, mostrado en la Figura 68, fue fabricado de una hoja de mu-metal de 0.0152 cm (0.006") de espesor. El desviador fue colocado directamente sobre el conjunto de cuatro imanes que tiene un corte extruido piramidal a través del centro del conjunto como se muestra en la Figura 67. El sustrato de papel, previamente recubierto con tinta húmeda que contiene hojuelas magnéticas dispersadas, fue colocado encima del desviador .

La tinta fue curada con luz UV en la consumación de la alineación de las hojuelas. Como resultado, hojuelas magnéticas alineadas han formado una superficie reflejante convexa. El desviador desvío el campo alrededor de los bordes del corte cuadrado, alineado diferentemente las hojuelas en los márgenes del corte. Con referencia a la Figura 69, un componente gráfico impreso incluye una roseta grabada, un rombo de color oscuro y un número en el centro de la roseta. El rombo tiene el mismo tamaño como el corte en el desviador. El componente gráfico fue sobreimpreso con tinta magnética y las hojuelas alineables magnéticamente dentro de la tinta fueron alineadas utilizando el conjunto magnético mostrado en la Figura 68. Las hojuelas magnéticas, desviadas alrededor de los bordes del desviador, crearon un contorno para la imagen gráfica. Los componentes gráficos del articulo en la Figura 69 incluyen varios patrones grabados y un rombo oscuro impreso en el centro de un componente gráfico y que contienen contrastante el número "10" en su centro. La Figura 69 demuestra el artículo impreso con ambos componentes gráficos y ópticos al ángulo de observación normal . El efecto aparece como un rombo brillante con dos puntos que surgen del mismo en direcciones opuestas. El rombo alineado magnéticamente parece ser opaco y obscurece el rombo gráfico impreso debajo del componente óptico alineado magnéticamente. El efecto alineado magnéticamente cambia cuando la muestra es inclinada con su borde derecho alejado del observador (Figura 70) . Ahora, el rombo opaco se vuelve transparente con una cabeza de flecha brillante que contornea el rombo gráfico impreso. El rombo impreso gráfico con el número "10" es altamente visible. Cuando la muestra es inclinada con su borde izquierdo alojado del observador, el efecto se mueve en la dirección opuesta (Figura 71) . Las Figuras 69 a 71 presentan el efecto de boomerang (o "oscilante") que tiene una apariencia semejante a husillo más amplia en la parte media y que se ahusa en la parte superior y en el fondo. La imagen brillante cambia gradualmente su forma y se voltea del lado izquierdo a un eje vertical central (con respecto al dibujo) de la imagen impresa al lado derecho del eje. El efecto es habilitado por una alineación curva de las hojuelas, en donde las hojuelas a lo largo del eje vertical central yacen paralelas al sustrato y en secciones transversales normales al eje vertical, las hojuelas forman patrones de arco con radios del arco que se incrementan y luego disminuyen a lo largo del eje. El elemento de cabeza de flecha mostrado en las Figuras 69-71 adyacente a dos lados del rombo que tocan el boomerang cuando la muestra es inclinada. La porción de las hojuelas ubicadas cercanas a los bordes del corte a través de deflector magnético son distorsionadas localmente lo que da como resultado que la apariencia del contorno semejante a cabeza de flecha del elemento de rombo del componente gráfico.

La incorporación de metal laminar entre la parte superior del imán y el fondo del sustrato impreso con la capa de tinta húmeda que contiene hojuelas magnéticas permite la sintonización de la dirección del campo y su magnitud de flujo magnético. Los campos magnéticos pueden ser re-enrutados alrededor de los objetos. Al rodear un objeto con un material que puede "conducir" el flujo magnético mejor que los materiales alrededor del mismo, el campo magnético tenderá a fluir a lo largo de este material y evitar los objetos al interior.

Cuando la hoja o placa ferromagnética es colocada a un campo magnético, extrae el campo a sí mismo proporcionando una ruta para las lineas de campo magnético a través del mismo. El campo en el otro lado de la placa es casi nulo debido a que la placa ha desviado el campo provocando que mucho del mismo fluya dentro de la placa misma en lugar de en el aire.

Las propiedades magnéticas de los metales definen como estos metales desvían el campo magnético cuando están en forma de láminas son colocados en el campo. Los metales o aleaciones con alta permeabilidad magnética son usualmente utilizados para este propósito. El mu-metal o permalloy son ampliamente usados por propósitos de blindaje; comúnmente tienen valores de permeabilidad relativa de 80,000-100,000 en comparación con varios miles para el acero ordinario.

El mu-metal y permalloy también tienen muy baja saturación, el estado en donde un incremento en la fuerza de imantación no produce ningún incremento adicional en inducción magnética en un material magnético. Así, en tanto que es extremadamente bueno como conductor para campos muy débiles, es esencialmente no mucho mejor que el aire cuando llega a campos magnéticos muy fuertes. El campo es desviado hacia el polo magnético ubicado en el centro de su impresión con tinta magnética que reduce el radio del anillo alineado magnéticamente que parecía como si el campo estuviera enfocado. Sin embargo, la realidad es que tal blindaje del campo casi reduce dos veces su magnitud de flujo.

Las Figuras 72 y 73 son simulaciones que ilustran cambios en un campo magnético cuando una hoja de un material diferente es colocada por encima de un imán. Una hoja de mu-metal fue colocada sobre el imán en la Figura 72 y una hoja laminada en frío de 1018 fue colocado encima del mismo imán.

Como se demuestra en las imágenes, la hoja de mu-metal disipa el campo a lo largo de su volumen. La hoja de acero, que tiene permeabilidad más baja, atrae mucho campo cerca del imán.

La distancia entre el imán y la hoja también tiene efecto sobre la propagación de campo a través del metal y la magnitud del campo por encima del blindaje. Una buena demostración del mismo se puede ver en caricaturas en http : //www. coolmagnetman. com/motionlO . htm.

El propósito de los desviadores estaba en la desviación del campo en una dirección predeterminada de su original a alineación de cambio de partículas de manera predecible.

Los desviadores pueden ser hojas mu-metal y hojas de acero laminada en frío (la laminación en frío hace hojas con un tamaño de grano más grande lo que mejora la permeabilidad magnética) . El espesor de las hojas puede variar en el intervalo de 0.01016 cm (0.004") a 0.254 cm (0.1").

En experimentos, las hojas de mu-metal han sido seleccionadas con el espesor que permitió que el campo penetrara la hoja. Los desviadores tienen un corte en la parte media de los mismos. Los cortes tienen forma diferente para diferentes imanes . El campo curvo alrededor de los bordes del corte correspondientemente alineando el pigmento magnético además de las hojuelas alineadas en el campo penetrado a través de los imanes como se ilustra en la Figura 68. Los efectos ópticos, producidos por la introducción de un desviador son ilustrados en las Figuras 69-71. Un imán con un desviador es mostrado en la Figura 74 y el efecto óptico generado por este conjunto es ilustrado en la Figura 75.

Para efectos ópticos más inusuales, los desviadores fueron cortados en diferentes piezas y puestos sobre el imán para impulsar el campo alrededor de los bordes permitiendo también penetrar el plano del desviador. Ejemplos de tales efectos con imanes correspondientes son demostrados en las Figuras 76-84.

El efecto óptico en la Figura 77 ha sido fotografiado al ángulo normal, mientras que la Figura 78 - a la inclinación alejada de la cámara.

El conjunto de imán ilustrado esquemáticamente en la Figura 79 produce efectos mostrados en fotografías al ángulo normal (Figura 80) y a la inclinación de la muestra (Figura 81) .

El conjunto magnético de la Figura 82 produce efectos demostrados en fotografías al ángulo normal (Figura 83) y a la inclinación de la muestra (Figura 84) .

El segundo método incluía desviadores de acero que bloquean completamente el campo magnético. Estos desviadores, también cortados en piezas y puestos en lugares particulares encima del imán, bloquearon el campo en estos lugares y permitieron que el campo surgiera de los lugares no bloqueados .

El mismo conjunto como se muestra en la Figura 76 pero con un desviador diferente produce un efecto de "amarre de arco" demostrado en la Figura 85 al ángulo normal, en la Figura 86 a una inclinación a la izquierda, en la Figura 87 a una inclinación alejada de la cámara, y en la Figura 88 a una inclinación hacia la cámara. Las Figuras 85-88 exhiben el efecto de morfeo que cambia (o morfea) una imagen a otra a través de una transición sin costuras, por ejemplo. Como se muestra en la Figura 86: la parte superior del "arco" se expande mientras que la parte inferior se encoge con la inclinación de la muestra alejada de la cámara.

La selección de espesor y el material para un desviador dependen de la fuerza del imán y su configuración. Por ejemplo, los imanes sinterizados de neodimio boro hierro son muy fuertes. La colocación de una placa de acero gruesa encima del imán de la Figura 76 no impide que el campo salga a través del desviador con el fin de alinear las hojuelas y formar el patrón demostrado en las Figuras 77 y 78. El reemplazo del imán sinterizado con un imán de neodimio boro hierro pegado por compresión convierte completamente el campo a través del volumen de la eliminación del desviador de su apariencia sobre la superficie del desviador como se muestra en las Figuras 76 y 85-88. El campo sale a través de las aberturas entre los desviadores y se curva alrededor de los bordes de los desviadores creando un efecto de volumen.

En las modalidades descritas anteriormente con referencia a las Figuras 65-88, los artículos que exhiben el efecto de morfeo son manufacturados al proveer un recubrimiento que tiene hojuelas de pigmento dispersadas en un aglutinante a un sustrato, en donde las hojuelas de pigmento incluyen un material magnético o imantable, alinear las hojuelas de pigmento con un conjunto magnético que comprende un imán y un desviador y fijar el aglutinante. El sustrato puede o puede no soportar un componente gráfico y el efecto de morfeo per se puede ser usado como un elemento de seguridad o altamente decorativo. La concentración de los pigmentos magnéticos en la tinta puede variar en el intervalo de 4-25% en peso; sin embargo, cuando un componente gráfico subyacente debe ser visible, la concentración de las hojuelas de pigmento en la tinta debe ser menor de 14 % en peso. El imán, tal como el ilustrado en las Figuras 67, 76, 79 y 82 tiene superiores e inferiores y un corte pasante entre las superficies superior e inferior, mediante lo cual la superficie superior tiene una abertura superior y la superficie inferior tiene una abertura inferior. El eje magnético del conjunto magnético está en una dirección de la superficie superior a la superficie inferior o en la dirección opuesta. El desviador está adyacente a la superficie superior del imán, en donde la abertura superior está solo parcialmente cubierta por el desviador como se muestra en las Figuras 68, 74, 76, 79 y 82. El desviador puede ser una hoja de metal, preferiblemente de alta permeabilidad magnética. El espesor de las hojas puede variar en el intervalo de 0.01016 cm (0.004") a 0.254 cm (0.1").

Los siguientes comentarios y detalles particulares son concernientes con todas las modalidades descritas en la presente .

Los artículos descritos pueden tener un componente gráfico y un componente óptico, ambos soportados por un sustrato, con el componente óptico posiblemente encima del componente gráfico. El componente gráfico incluye una o más capas de tinta, posiblemente impresas sobre el sustrato o sobre una o más hojas de soporte de plástico anexadas al sustrato. El componente óptico incluye una o más capas posiblemente impresas sobre el sustrato o sobre una o más hojas de soporte de plástico anexadas al sustrato; la(s) capa(s) del componente óptico contiene (n) hojuelas de pigmento que tienen un material magnético permanente o imantable y son dispersadas en un aglutinante; algunas de las hojuelas de pigmento dentro del componente óptico son alineadas para producir por lo menos un cuadro dinámico alrededor de un símbolo que es parte del componente gráfico. El articulo puede ser integrado a una nota bancaria o una etiqueta de seguridad. El componente gráfico puede incluir uno de los patrones de seguridad utilizados en la industria de seguridad de documentos y/o una imagen o un símbolo. El componente óptico puede ser fabricado con pigmentos de interferencia de desplazamiento de color u metálico hojuelas de pigmento metálicas reflejantes. El componente óptico mejora la apariencia del componente gráfico. El componente óptico refleja luz desde una disposición cóncava, convexa, convexa-convexa o convexa-cóncava, etc. de hojuelas de pigmento magnético (plaquetas) dispersadas en un aglutinante y alineadas a lo largo de las líneas del campo magnético aplicado. El aglutinante puede ser un aglutinante curable por UV, preferiblemente claro, transmisor de la luz. La concentración de las partículas en el aglutinante está preferiblemente en el intervalo de 4% en peso-14% en peso y más preferiblemente entre 4 y 8 % en peso. El porcentaje en peso es definido como aquella porción de la tinta seca curada que resulta del peso de las hojuelas de pigmento. Para tintas tales como tintas de serigrafía de alto contenido de sólidos curados por luz ultravioleta, esencialmente no hay solventes. Así, un primer ejemplo de tinta de curado por UV con 8 % en peso de hojuelas de pigmento tendría 92% de resina de UV y agentes/aditi os de curado. Si una tinta transportada por solvente tal solvente-Intaglio o solvente-grabado es utilizado, se requiere un cálculo para tomar en cuenta el efecto de aquella fracción del solvente volátil. Como un ejemplo alternativo, la tinta de grabado transportada por solvente sin curar iniciando con 50 % en peso de solvente, 45 % en peso de resina y 5 % en peso de hojuelas de pigmento secaría para convertirse en una capa de tinta curada seca que tiene 10 % en peso de hojuelas de pigmento y 90 % en peso de resina. Así esta segunda tinta ejemplar representaría el caso de 10 % en peso de hojuelas de pigmento debido a la definición de porcentaje en peso se refiere a la tinta curada seca .

Ambos componentes pueden ser impresos utilizando técnicas convencionales. Los gráficos y el efecto óptico producido por el componente óptico se deben complementar entre sí. El componente óptico puede ser provisto ya sea sobre o debajo de los gráficos. El componente óptico puede ser recubierto en patrones o puede ser recubierto como una capa continua. El componente óptico puede estar en forma de un reflector convexo (en donde el sustrato impreso con tinta magnética húmeda es colocado encima del imán) o reflector cóncavo (cuando una hoja polimérica transparente delgada impresa con tinta magnética húmeda es colocada encima del imán, las hojuelas alineadas en el campo, la tinta curada y hoja transparente laminadas sobre el lado impreso a la imagen gráfica) o una combinación de reflectores cóncavos y convexos. El componente óptico puede ser impreso con pigmentos del mismo color o tener el mismo desplazamiento de color como los pigmentos en el componente gráfico. Preferiblemente, el efecto óptico generado por el componente óptico obscurece solo una pequeña porción de toda la región dejando el resto de la imagen impresa disponible para observación.

En las modalidades en donde una tinta magnética es impresa sobre un sustrato de soporte de plástico (por ejemplo, poliéster transparente) , el sustrato puede tener un holograma transparente, que lleva un símbolo o un patrón, que puede coincidir gráficamente con el patrón del sustrato. El holograma es preferiblemente recubierto con una capa de un material con alto índice de refracción en el intervalo de entre 1.65 y 4.0. El holograma provee un elemento de seguridad adicional al dispositivo, debido a que la fabricación del dispositivo involucra no solamente habilidades en impresión de seguridad y alineación magnética, sino también habilidades en la fabricación de hologramas.

El componente gráfico puede ser formado de una tinta no magnética que los pigmentos en el mismo no son alineables en presencia del campo magnético usado para la alineación del componente óptico. La imagen central rodeada por el cuadro puede ser un símbolo o logotipo; puede ser impresa de uno o más colores, por ejemplo mediante aplicación de una o más tintas. Preferiblemente, la imagen central es impresa con tinta (s) no magnética (s) . Sin embargo, una tinta magnética con una concentración de entre 20 y 30 % en peso puede ser usada; los pigmentos de aquella tinta preferiblemente son aplanados para caer paralelos a la superficie del sustrato y así formar una imagen estática.

El sustrato puede ser un sustrato de papel, plástico o cartón, etc., y el artículo resultante puede ser una nota bancaria, una tarjeta de crédito o cualquier otro objeto del mismo hojuelas alineables magnéticamente son aplicadas como se describe en la presente.

Hojuelas de pigmento alineable magnéticamente pueden ser formadas de una o más capas de película delgada, incluyendo una capa de material permanentemente magnético o imantable tal como Níquel, Cobalto y su aleaciones. En esta aplicación, el término "magnético" es usado para incluir permanentemente magnético también como materiales imantables, hojuelas de pigmento, tintas, etc. En las hojuelas de pigmento, la capa magnética puede estar oculta entre dos capas reflectoras, preferiblemente fabricadas de Aluminio. Adicionalmente, una capa dieléctrica puede ser provista sobre cada capa reflectora y una capa absorbente - sobre cada capa dieléctrica, £«nqj ndo así hojuelas de desplazamiento de color. Varias hojuelas de película delgada y métodos de su manufactura son revelados por ejemplo en las patentes estadounidenses Nos. 5,571,624, 4,838,648, 7,258,915, 6,838,166, 6,586,098, 6,815,065, 6,376,018, 7,550,197, 4,705,356 incorporadas en la presente por referencia. Las hojuelas de pigmento son esencialmente planas, sin embargo pueden incluir símbolos o rejillas. Las hojuelas pueden tener un espesor de entre 50 nm y 2,000 nm y una longitud de entre 2 mieras y 200 mieras. Preferiblemente, la longitud de las hojuelas está en el intervalo de 5-500 mieras y el espesor en el intervalo de 50 nm a 5 mieras. Las hojuelas pueden tener una forma irregular. Alternativamente, las hojuelas formadas tales como cuadradas, hexagonales u otras hojuelas formadas selectivamente pueden ser usadas para promover la cobertura y desempeño óptico mejorado. Preferiblemente, las hojuelas de pigmento son hojuelas altamente reflejantes que tienen por lo menos 50% y preferiblemente 70% de reflectividad en el espectro visible.

Las hojuelas de pigmento son manufacturadas convencionalmente utilizando una estructura de película delgada en capas formada sobre una tela flexible, también referida como un sustrato de deposición. Las varias capas son depositadas sobre la tela mediante métodos bien conocidos en el arte de formación de estructuras de recubrimiento delgado, tales como deposición de vapor físico y químico y los semejantes. La estructura de película delgada es luego removida del material de tela y descompuesta en hojuelas de película delgada, que pueden ser agregadas a un medio polimérico tales como varios vehículos de pigmento (aglutinantes) para uso como tinta, pintura o laca que son denominados colectivamente en la presente como "tinta" y pueden ser provistos a una superficie de un sustrato mediante cualquier proceso convencionales referidos en la presente como "impresión". Además, el término "tinta" es usado para una tinta líquida o de pasta usada para impresión, también como para indicar un recubrimiento seco resultante del proceso de impresión. El aglutinante es preferiblemente un aglutinante claro, pero puede ser teñido con una baja cantidad de tinte convencional y puede incluir una baja cantidad de mezclas, por ejemplo hojuelas no magnéticas de etiqueta que tienen un símbolo sobre las mismas.

Dentro de la tinta, las hojuelas alineables magnéticamente pueden ser orientadas con la aplicación de un campo magnético producido por uno o más imanes permanentes o electroimanes. En general, las hojuelas tienden a alinearse a lo largo de las líneas magnéticas del campo aplicado mientras que la tinta está todavía húmeda. Preferiblemente, la tinta es solidificada cuando la imagen impresa está todavía en el campo magnético. Varios métodos para alinear hojuelas alineables magnéticamente son revelados por ejemplo en la patente estadounidense No. 7,047,883 y solicitud de patente estadounidense No. 20060198998, ambas incorporadas en la presente por referencia. Ventajosamente, la alineación magnética de las hojuelas puede ser efectuada como parte de un proceso de impresión de alta velocidad, en donde una imagen impresa se mueve sobre un soporte, por ejemplo una banda o placa, en proximidad de un imán permanente a una velocidad de 20 pies/min a 300 pies/min. El imán puede ser colocado debajo o por encima de la banda o placa, o embebido a un rodillo usado en un aparato de impresión rotacional.

Las hojuelas de pigmento, después de ser alineados magnéticamente, forman un patrón de cuadro que rodea posiblemente la imagen provista por el componente gráfico. Una sección transversal del patrón de cuadro incluye hojuelas de pigmento alineadas paralelas al sustrato en la parte central de la sección transversal, también como hojuelas de pigmento inclinadas con respecto al sustrato. Los ángulos que hojuelas de pigmento forman con el sustrato, esto es, el ángulo entre los planos de las hojuelas y el sustrato, disminuye a prácticamente cero y luego se incrementa a lo largo de una pluralidad de direcciones radiales que se originan en el centro del cuadro o la imagen central, si está presente. Preferiblemente, la sección transversal del patrón de cuadro incluye hojuelas de pigmento orientadas cerca de normalmente sobre ambos lados de la porción central de la sección transversal en donde las hojuelas de pigmento son paralelas al sustrato. Sobre ambos lados de la porción central de la sección transversal, las hojuelas forman por lo menos a 70 grados y preferiblemente por lo menos 80 grados con el sustrato, para reducir la sombra o "ruta" que el cuadro dinámico podría dejar a medida que parece moverse, véanse Figuras 1 y 2.

Los artículos descritos en esta solicitud pueden ser usados como dispositivos de seguridad y/o por propósitos decorativos. Los dispositivos revelados en la presente son identificables y fácilmente reconocibles y así pueden ser usados para proveer elementos de seguridad. Son atractivos a la vista, visualmente atractivos y proporcionales debido a que se pueden imprimir. Las hojuelas de pigmento alineadas magnéticamente crean la percepción de flotación y movimiento de un cuadro brillante alineado magnéticamente y/o de una imagen gráfica dentro del cuadro brillante. Por supuesto, la percepción de efectos ilusorios depende del cerebro humano y un efecto particular puede aparecer diferentemente a diferentes gentes.

Las imágenes compuestas producidas por los dispositivos ópticos mencionados anteriormente pone tener uno o dos elementos ópticos de envolvente en una variedad de formas (anillos, diamantes, pentágonos, etc.) que rodean una imagen gráfica de un solo color o de multicolores, por ejemplo definido por el propietario de marca o especialista de impresión de seguridad. Los elementos ópticos envolventes (cuadros) reflejan la luz incidente y producen la percepción de profundidad e movimiento ilusorio de la imagen gráfica de multicolores. La flotación ilusoria toma lugar ya sea por debajo o por encima de la superficie del dispositivo de seguridad. Puede parecer virtualmente estar debajo de la imagen gráfica. El dispositivo puede tener un efecto comunicativo si lleva un mensaje gráfico de multicolores (logotipo de un propietario de marca, símbolo de producto, etc.) al interior de una envolvente óptica flotante de plata neutra. La imagen gráfica es parte del sistema de imagen compuesto y puede ser percibido como que se mueve debido a que un objeto de referencia alrededor del mismo (un elemento alineado magnéticamente) se mueve en respuesta al estímulo externo .

Ventajosamente, en un artículo impreso con un efecto estereoscópico dinámico relacionado con un paralelaje óptico del cuadro brillante, un observador puede ver el cuadro brillante como flotante en una distancia de 3-8 mm del sustrato. Los dispositivos ópticos revelados en esta solicitud pueden provocar flotación ilusoria de elementos gráficos del dispositivo, también como movimiento y morfeo de elementos ópticos. Los gráficos impresos sobre una nota bancaria juegan un papel importante en la apariencia de la nota y su aceptación por el público. El componente óptico dinámico mejora la apariencia del componente gráfico al manejar la percepción visual: estereopsis, cuadros de referencia y oclusión. Es deseable evitar la interrupción de la imagen gráfica sobre la superficie de la nota con tinta magnética, pero usar la tinta magnética para mejorar la imagen con profundidad, movimiento y flotación, de tal manera que el efecto óptico producido por las hojuelas sirve como cuadro de referencia para los gráficos, tal problema es resuelto al usar las bajas concentraciones de la tinta magnética, el patrón de cuadro que concentra la atención de un observador en el centro del cuadro y una alineación de arqueo de las hojuelas de pigmento en las secciones transversales del patrón de cuadro que concentran la luz reflejada a un cuadro dinámico brillante, mientras que la calidad dinámica del cuadro incrementa la atención del observador .

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un artículo que comprende: un sustrato; un componente gráfico que comprende una primera tinta y que comprende un fondo y una imagen discernible desde el fondo, soportada por el sustrato y un componente óptico que comprende una segunda tinta diferente de la primera tinta y que comprende una pluralidad de hojuelas de pigmento, soportadas por el sustrato; en donde cada una de las hojuelas de pigmento incluye un material magnético o imantable y están alineadas para formar un patrón de cuadro de tal manera que el patrón de cuadro rodea la imagen; en donde, dentro del patrón de cuadro, a lo largo de una pluralidad de direcciones radiales que se originan en la imagen, los ángulos que las hojuelas de pigmento forman con el sustrato disminuyen hasta que una porción de las hojuelas de pigmento son paralelas al sustrato y luego los ángulos se incrementan de tal manera que, cuando la luz es incidente sobre las hojuelas de pigmento de una fuente de luz, la luz reflejada del patrón de cuadro forma un cuadro dinámico que rodea la imagen y parece moverse a medida que el sustrato es inclinado con respecto a la fuente de luz; en donde la imagen parece estar estacionaria cuando el cuadro dinámico parece moverse y en donde el tamaño y la concentración de las hojuelas de pigmento en la segunda tinta son de tal manera que una porción del fondo adyacente al cuadro dinámico es por lo menos parcialmente visible a través del componente óptico.

2. El artículo como se define en la reivindicación 1, en donde los ángulos que las hojuelas de pigmento forman con el sustrato disminuyen de por lo menos 70 grados a cero y luego se incrementan a por lo menos 70 grados.

3. El artículo como se define en la reivindicación 1, en donde la imagen comprende un símbolo o logotipo.

. El artículo como se define en la reivindicación 1, en donde la primera tinta contiene hojuelas de pigmento alineadas paralelas al sustrato.

5. El artículo como se define en la reivindicación 1, en donde la concentración de los pigmentos en la primera tinta es mayor del 20% en peso.

6. El artículo como se define en la reivindicación 1, en donde la concentración de las hojuelas de pigmento en la segunda tinta es mayor del 4% y menor del 14% en peso.

7. El artículo como se define en la reivindicación 1, en donde un cuadro adicional es visible cuando el artículo es irradiado con luz y el cuadro dinámico parece moverse en relación con el cuadro adicional .

8. El artículo como se define en la reivindicación 1, en donde el componente óptico cubre la imagen y en donde las hojuelas de pigmento están alineadas de tal manera que la imagen es visible.

9. El artículo como se define en la reivindicación 1, en donde el componente óptico está sobre un soporte transparente anexado al sustrato.

10. El artículo como se define en la reivindicación 1, en donde a lo largo de una de la pluralidad de direcciones radiales, los ángulos que las hojuelas de pigmento forman con el sustrato disminuyen de por lo menos 80 grados a cero y luego se incrementan a por lo menos 80 grados. t

11. El artículo como se define en la reivindicación 1, en donde la primera tinta provee un efecto de desplazamiento de color y la segunda tinta provee el efecto de desplazamiento de color.

12. El artículo como se define en la reivindicación 1, en donde el cuadro dinámico parece flotar por encima o debajo de la superficie del artículo.

13. El artículo como se define en la reivindicación 1, en donde el artículo es un dispositivo de seguridad.

14. El artículo como se define en la reivindicación 1, en donde el artículo es una nota bancaria.

15. Un artículo que comprende: un sustrato y una imagen en multicapas soportada por el sustrato, en donde la imagen en multicapas comprende indicios, un patrón de fondo y un recubrimiento que comprende tinta que comprende hojuelas de pigmento cada una comprendiendo un material magnético o imantable, en donde el recubrimiento es soportado por una región de cuadro del sustrato, que rodea las indicaciones que cubre una porción del patrón de fondo; en donde la sección transversal del recubrimiento en la región de cuadro tiene un patrón de arqueo de hojuelas de pigmento y el patrón de arqueo es mantenido a lo largo de la región de cuadro de tal manera que la luz reflejada del patrón de arco forma un cuadro dinámico que rodea los indicios y se mueve en relación con el fondo cuando el sustrato es inclinado y en donde el tamaño y concentración de las hojuelas de pigmento en la tinta es de tal manera que una porción del fondo subyacente a la región de cuadro fuera del cuadro dinámico es por lo menos parcialmente visible, mediante lo cual el cuadro dinámico delimita una región dinámica que contiene indicios del fondo y la región dinámica se mueve en relación con el fondo cuando el sustrato es inclinado de tal manera que el cuadro dinámico o indicios parecen flotar fuera del plano del sustrato.

16. Un artículo que comprende : un sustrato y un componente óptico que comprende hojuelas de pigmento en un aglutinante soportado por el sustrato, en donde el componente óptico tiene una primera región curva que comprende una primera pluralidad de hojuelas de pigmento alineadas en un primer patrón de arco en secciones transversales de la primera región curva de tal manera que la luz reflejada de la primera pluralidad de hojuelas de pigmento provee una imagen de un primer cuadro y el componente óptico tiene una segunda región curva que comprende una segunda pluralidad de hojuelas de pigmento diferente de la primera pluralidad de hojuelas de pigmento, alineadas en un segundo patrón de arco en secciones transversales de la segunda región curva de tal manera que la luz reflejada de la segunda pluralidad de hojuelas de pigmento provee una imagen de un segundo cuadro, en donde el primer cuadro parece moverse en relación con el segundo cuadro cuando el sustrato es inclinado.

17. El artículo como se define en la reivindicación 16, en donde las hojuelas en la segunda región curva son alineadas en un patrón de arco de tal manera que el segundo cuadro parece moverse cuando el sustrato es inclinado y en donde los primeros y segundos patrones de arco se arquean en direcciones opuestas de tal manera que los primeros y segundos cuadros parecen moverse con respecto al sustrato y entre sí .

18. El artículo como se define en la reivindicación 16, que comprende además un soporte de plástico transparente anexado al sustrato, en donde las primeras o segunda capa es recubierta sobre el soporte de plástico transparente.

19. El artículo como se define en la reivindicación 16, en donde las hojuelas en el primer cuadro son dispuestas con respecto al sustrato de tal manera que el primer cuadro parece estático cuando el sustrato es inclinado.

20. El artículo como se define en la reivindicación 16, en donde la primera región curva coincide con la segunda región curva.

21. El artículo como se define en la reivindicación 16, en donde el componente óptico comprende una primera capa que comprende la primera pluralidad de hojuelas de pigmento y una segunda capa que comprende la segunda pluralidad de hojuelas de pigmento.

22. El artículo como se define en la reivindicación 16, que comprende además una imagen impresa con tinta regular .

23. Un artículo que comprende: un sustrato y un componente óptico que comprende una pluralidad de pigmentos, soportado por el sustrato; en donde los pigmentos son hojuelas de pigmento cada uno incluyendo un material magnético o imantable, alineadas para formar un patrón de cuadro de tal manera que el patrón de cuadro rodea la imagen y dentro del patrón de cuadro, a lo largo de una pluralidad de direcciones radiales que se originan en la imagen, los ángulos que los hojuelas de pigmento forman con el sustrato disminuyen hasta que una porción de las hojuelas de pigmento son paralelas al sustrato y luego los ángulos se incrementan de tal manera que, cuando la luz es incidente sobre las hojuelas de pigmento de una fuente de luz, la luz reflejada del patrón de cuadro forma un cuadro dinámico que parece moverse a medida que el sustrato es inclinado con respecto a la fuente de luz y en donde el tamaño del cuadro dinámico cambia a medida que el cuadro parece moverse.

24. El artículo como se define en la reivindicación 23, en donde la forma del cuadro dinámico es mantenida cuando el cuadro dinámico parece moverse.

25. Un método de manufactura del método definido en la reivindicación 23, que comprende: proveer un recubrimiento que tiene hojuelas de pigmento dispersadas en un aglutinante a un sustrato, en donde las hojuelas de pigmento incluyen un material magnético o imantable, alinear las hojuelas de pigmento con un conjunto magnético y fijar el aglutinante, en donde el conjunto magnético comprende una pila de uno o más imanes, la pila tiene superficie superior e inferior y un corte pasante entre las superficies superior e inferior, mediante lo cual la superficie superior tiene una abertura superior y la superficie inferior tiene una abertura inferior menor que la abertura superior y en donde un eje magnético del conjunto magnético esta en una dirección del otro de la superficie superior e inferior.

26. El método como se define en la reivindicación 25, en donde el corte pasante es un corte extruido ahusado.

27. El método como se define en la reivindicación 25, en donde la abertura superior tiene la misma forma como la abertura del fondo.

28. Un método de manufactura de un artículo que comprende : proveer un recubrimiento que tiene hojuelas de pigmento dispersadas en un aglutinante a un sustrato, en donde las hojuelas de pigmento incluyen un material magnético o imantable, alinear las hojuelas de pigmento con un conjunto magnético que comprende un imán y un desviador y fijar el aglutinante , en donde el imán tiene superficies superior e inferior y un corte pasante entre las superficies superior e inferior, mediante lo cual la superficie superior tiene una abertura superior y la superficie inferior tiene una abertura inferior, en donde un eje magnético del conjunto magnético esta en una dirección de una a otra de la superficie superior e inferior, en donde el desviador está adyacente a la superficie superior del imán, en donde la abertura superior es solo cubierta parcialmente por el desviador.

29. El método como se define en la reivindicación 28, en donde la abertura inferior es menor que la abertura superior.

30. El método como se define en la reivindicación 28, en donde el desviador tiene una abertura que coincide por lo menos parcialmente con la abertura superior.

31. El método como se define en la reivindicación 28, en donde el desviador comprende dos placas paralelas.

32. Un método de autentificación de un objeto que tiene un cuadro formado por hojuelas alineables magnéticamente, el método comprende: (a) verificar que el objeto exhiba uno o más cuadros brillantes cuando una fuente de luz adicional está apagada y (b) irradiar el objeto con luz de la luz de fuente adicional, la luz tiene un color y verificar que el objeto exhiba un cuadro adicional que tiene el color de la fuente de luz adicional .