MX2014012758A

MX2014012758A - Dispositivo de seguridad para proyectar una coleccion de imagenes sinteticas.

Info

Publication number: MX2014012758A
Application number: MX2014012758A
Authority: MX
Inventors: Samuel M Cape; Benjamin Bleiman
Original assignee: Visual Physics Llc
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2015-05-11
Also published as: KR101981833B1; ES2937647T3; US9482792B2; ES2814898T3; CN104582978A; KR20150005637A; EP3734352A1; AU2013251640C1; WO2013163287A1; RU2014143920A; AU2013251640B2; RU2640716C9; AU2013251640A1; US20150070350A1; EP3734352B1; RU2640716C2; EP4198612A1; MX348573B; EP2841284A1; CN104582978B

Abstract

Se proporciona un dispositivo de seguridad para la proyección de una colección de imágenes sintéticas, así como un procedimiento implementado por ordenador para la producción de un dispositivo de seguridad de este tipo. Las imágenes sintéticas pueden representar diferentes puntos de vista de un objeto de destino o imagen que cambia el punto de vista de una imagen a otra imagen de punto de vista cuando la posición del observador cambia respecto al dispositivo. La naturaleza de cada imagen sintética puede, sin embargo, ser completamente arbitraria, al igual que las imágenes que son proporcionadas por un dispositivo de visualización, tal como un televisor o monitor de ordenador. En una realización ejemplar, se utiliza una simetría especial para generar las imágenes sintéticas, que permite que el dispositivo sea fabricado sin tener en cuenta el registro.

Description

DISPOSITIVO DE SEGURIDAD PARA PROYECTAR UNA COLECCIÓN DE IMÁGENES SINTÉTICAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a un dispositivo de seguridad para la proyección de una colección de imágenes sinteticas, y a un procedimiento implementado por ordenador para la producción de dicho dispositivo de seguridad.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Materiales de película microóptica que proyectan imágenes sintéticas generalmente comprenden (a) un sustrato polimérico transmisor de la luz, (b) una disposición de iconos de la imagen de tamaño micro situados sobre o dentro del sustrato polimérico, y (c) una disposición de elementos de enfoque (por ejemplo, microlentes). El icono de imagen y disposiciones de los elementos de enfoque están configurados de tal manera que cuando la disposición de iconos de la imagen se ve a través de la disposición de elementos de enfoque, se proyectan una o más imágenes sintéticas. Estas imágenes proyectadas pueden mostrar un número de diferentes efectos ópticos.

Construcciones de materiales capaces de presentar tales efectos se describen en la patente US No. 7.333.268 de Steenblik et al., la patente US No. 7.468.842 de Steenblik et al., la patente US No. 7.738.175 de Steenblik et al., la patente US No. 7.830.627 de Commander et al., la patente US No. 8.149.511 de Kaule et al.; la solicitud de patente US No. de publicación 2010/0177094 de Kaule et al.; la solicitud de patente US No. de publicación 2010/0182221 de Kaule et al.; la patente europea No. 2162294 de Kaule et al.; y la solicitud de patente europea No. 08759342.2 (o la publicación europea No. 2.164.713) de Kaule et al.

Estos materiales de película se pueden utilizar como dispositivos de seguridad para la autenticación de billetes de banco, documentos y productos de seguridad. Para billetes de banco y documentos de seguridad, estos materiales se usan típicamente en la forma de una tira o hilo y, o bien parcialmente incrustados dentro del billete de banco o documento, o aplicarse a una superficie del mismo. Para los pasaportes u otros documentos de identificación (ID), estos materiales podrían ser utilizados como un laminado completo o incorporados como una característica anti-falsificación en pasaportes de policarbonato.

Los materiales de película de la téenica anterior descritos anteriormente, que son conocidos como lupas moiré, por lo general comienzan con una matriz bidimensional (2D) de iconos de imagen idénticos. Pueden, sin embargo, también comenzar con iconos de la imagen que se alteran o modulan en formas que proporcionan diferentes efectos tales como el cambio de imágenes o imágenes que giran lentamente, etc. Para efectos tridimensionales (3D), estos materiales de película se construyen utilizando una aproximación "de abajo hacia arriba", en el sentido de que la vista de un objeto estático desde la perspectiva de cada lente individual se calcula espacialmente a partir de un modelo de un objeto 3D estático, y el icono correspondiente se genera a partir de la recopilación de las vistas de los lentes. Con este enfoque, cada icono se calcula individualmente basado en el modelo estático del objeto 3D. El enfoque tiene al menos las siguientes limitaciones: (a) La imagen sintética terminada es sólo un objeto 3D estático; (b) La imagen sintética terminada tendrá un "ajuste" en el campo de visión; y (c) La imagen sintética terminada se limita a una paleta de a lo sumo un color, y además un tono de ese color. Es una imagen binaria, y no tiene ningún sombreado o escala de grises.

El término "ajuste", que se describe con más detalle a continuación, consiste en una gran discontinuidad en lo que ve el observador cuando el observador se mueve fuera del rango del dispositivo (pero dentro de su campo de visión) y mira hacia el dispositivo.

Los inconvenientes antes señalados se abordan mediante realizaciones ejemplares de la presente invención, que utilizan un enfoque "de arriba hacia abajo" en el sentido de que se define cada imagen sintética completa deseada vista por un observador desde todos los puntos de vista dados, y luego cada una de estas imágenes individuales (que es diferente de la información espacial) que corresponden a los diferentes puntos de vista se procesa y luego se usa para definir una parte de lo que ve cada lente. La suma total de todas estas imágenes de punto de vista definirá en última instancia, una porción significativa del plano de imagen que normalmente contener sólo iconos ("capa de imagen"). Este enfoque permitirá para las siguientes importantes mejoras sobre la téenica anterior: (a) La imagen sintética terminada puede ser, entre otras cosas: un objeto 3D en movimiento; un objeto 3D dinámico (mutación o transformación); un diseño dinámico de las curvas, diseños abstractos, figuras, fotografías, objetos e imágenes 3D; (b) La imagen sintética terminada puede ser diseñada de tal manera que no hay un "ajuste" en el campo de visión; (c) Las imágenes sintéticas terminadas pueden incluir efectos "medios tonos" similares a escala de grises tramada. Además, este procedimiento ayudará a la coordinación de varias capas para producir en última instancia, imágenes sintéticas que incorporan diseños dinámicos a todo color e imágenes en 3D; y (d) Las imágenes sintéticas acabadas no tienen que proceder de modelos de objetos 3D. Las imágenes sintéticas pueden provenir de cualquier tipo de imagen digital (por ejemplo, fotografías, dibujos, gráficos y curvas matemáticas, etc.).

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona específicamente un dispositivo de seguridad para la proyección de una colección de imágenes sintéticas, que comprende: una colección de elementos de enfoque, teniendo cada elemento de enfoque una huella óptica; y al menos una capa de la imagen, proyectando los elementos de enfoque y la(s) capa(s) de imagen juntas la proyección de una imagen diferente cuando el dispositivo se ve en diferentes ángulos, en el que, la capa(s) de imagen se compone de una matriz de dominios digitalizados discretos, consistiendo cada dominio en un subconjunto idéntico o süstancialmente idéntico de la huella óptica de cada elemento de enfoque, siendo los dominios discretos en que dos subconjuntos no se solapan y cada punto en cada subconjunto está más cercano a su respectivo elemento de enfoque, dividiéndose cada dominio en un número de píxeles discretos igual al número de imágenes, en el que, cada imagen se procesa digitalmente, siendo el número de píxeles en cada imagen procesada digitalmente igual o proporcional al número total de elementos de enfoque, los píxeles de cada imagen digital procesada se distribuyen a la misma posición dentro de cada dominio digitalizado, de tal manera que cada posición dentro de un dominio digitalizado está marcado con el color de un pixel de una imagen procesada digitalmente diferente, lo que permite que el dispositivo proyecte una imagen diferente cuando el dispositivo se ve en diferentes ángulos.

En el siguiente reportaje, el dispositivo de la invención se describe como un dispositivo que proyecta imágenes sinteticas que son vistas por un observador. Existe una correspondencia entre la posición del observador con respecto al dispositivo y la imagen sintética que el observador ve desde cualquier punto de vista particular. Por ejemplo, las imágenes sintéticas pueden representar diferentes puntos de vista de un objeto o imagen diana que cambia desde el punto de vista de una imagen a otro punto de vista de la imagen cuando la posición del observador cambia con respecto al dispositivo. La naturaleza de cada imagen sintética puede, sin embargo, ser completamente arbitraria, al igual que las imágenes que son proporcionadas por un dispositivo de visualización tal como un televisor o monitor de ordenador. Además, en una realización ejemplar, se utiliza una simetría especial para generar las imágenes sintéticas, que permite que el dispositivo sea fabricado sin tener en cuenta el registro, que es un problema conocido con los dispositivos de la téenica anterior.

En contraste con una lupa moiré, que tiene una serie de imágenes más o menos "continua", una realización ejemplar de la(s) capa(s) de imagen en el dispositivo de seguridad de la presente invención es una trama binaria de imágenes digitales distribuidas en las que cada pixel en la trama es "encendido o apagado" (es decir, de color o incolora).

En una primera realización ejemplar, el dispositivo de seguridad de la invención proyecta una colección de imágenes sintéticas en escala de grises o de semitonos. En esta realización, la escala de grises se implementa utilizando imágenes en escala de grises con paletas de colores reducidos (por ejemplo, cuatro tonos de gris) y agrupación de elemento de enfoque (es decir, se utiliza un conjunto de elementos de enfoque en lugar de un elemento de enfoque para cada punto de vista de imagen de píxeles).

En una segunda realización ejemplar, el dispositivo de seguridad de la invención proyecta una colección de imágenes sinteticas 3D. En esta realización, las imágenes de punto de vista se relacionan en una forma tal que un observador ve al menos dos imágenes 2D diferentes al mismo tiempo, que producen la percepción binocular estereopsis de las imágenes en el observador.

En una tercera realización ejemplar, el dispositivo de seguridad de la invención proyecta una colección de imágenes sintéticas que no tienen ajuste. Más específicamente, cada punto de vista imagen distribuida es una imagen de punto de vista compuesta preparada mediante el uso de una o más funciones escalares matemáticas continuas para definir o modificar un parámetro cuantificable en la imagen de punto de vista.

La presente invención proporciona además un procedimiento implementado por ordenador para la producción de un dispositivo de seguridad para la proyección de una colección de imágenes sintéticas, en el que el dispositivo de seguridad se compone de una colección de elementos de enfoque en forma de una lámina de elemento de enfoque, cada uno centrado elemento que tiene una huella óptica; y al menos una capa de la imagen, los elementos de enfoque y la capa(s) de imagen proyectando juntas una imagen de punto de vista diferente cuando el dispositivo se ve en ángulos diferentes, comprendiendo el procedimiento: (a) formar la(s) capa(s) de imagen mediante: (i) la compilación de una colección de imágenes de diferentes punto de vista en bruto con cada punto de vista de imagen en bruto que prescribe lo que un observador debe ver al visualizar el dispositivo de seguridad desde un ángulo dado; (ii) elegir un dominio para cada elemento de enfoque en la hoja de elemento de enfoque, y organizar los dominios en forma de una trama sobre o dentro de la capa(s) de imagen, consistiendo los dominios en subconjuntos idénticos de cada una de las huellas ópticas del elemento de enfoque tales que dos subconjuntos no se solapan y cada punto en cada subconjunto es más cercano a su respectivo elemento dé enfoque una vez que la capa(s) de imagen se coloca en un plano focal de la colección de elementos de enfoque, en el que el registro exacto entre los dominios y los elementos de enfoque no es requerido; (iii) digitalizar cada dominio elegido dividiendo cada dominio en un número de píxeles discretos, que representará cada uno una porción de una imagen de punto de vista diferente, siendo el número de píxeles en cada dominio digitalizada igual al número de imágenes diferentes de punto de vista, formando los dominios digitalizados una trama de exploración; (iv) procesar digitalmente cada una de las diferentes imágenes de punto de vista en bruto para formar imágenes binarias, en el que el número de píxeles en cada punto de vista de imagen digital procesada es igual a (o proporcional a) el número total de elementos de enfoque en la hoja de elemento de enfoque que será la que se utilizará para representar la imagen completa deseada; (v) distribuir la colección de imágenes de diferentes puntos de vista procesadas en la trama de exploración mediante el marcado de cada píxel de dominio digitalizado con el color del píxel de la imagen del punto de vista correspondiente a traves de un proceso llamado "distribución", que consiste en asignar una dirección a cada píxel en cada dominio digitalizado, y luego asignar una imagen a cada píxel que tiene la misma dirección en cada dominio digitalizado, de manera que cada ubicación dentro de un dominio digitalizado será marcado con el color de un píxel de una imagen procesada de un punto de vista diferente; y (b) colocar la(s) capa(s) de imagen formada(s) en un plano focal de la lámina de elemento de enfoque.

También se proporciona por medio de la presente invención un dispositivo de seguridad preparado de acuerdo con este procedimiento.

En una primera realización ejemplar, el procedimiento de la invención produce un dispositivo de seguridad que proyecta una colección de imágenes sintéticas en escala de grises o semitonos. Más específicamente, la etapa de "compilar" cuando se forma la capa(s) de la imagen del procedimiento de la invención se dirige a una colección de diferentes imágenes en escala de grises en bruto o punto de vista de medios tonos, mientras que la etapa de "tratamiento" implica la modificación de las imágenes de punto de vista en bruto al reducir el número de tonos de gris en la paleta de colores de cada imagen, tramado opcionalmente los tonos restantes de gris en la paleta de colores de cada imagen, y luego en representación de cada punto de vista imagen procesada como una imagen binaria final. Despues de distribuir la colección de diferentes imágenes binarias terminadas en la trama de exploración, el procedimiento de la invención en este primer ejemplo de realización comprende además el uso de un grupo de elementos de enfoque (por ejemplo, un grupo de lentes de 2x2) para cada punto de vista de píxeles de imágenes.

En una segunda realización ejemplar, el procedimiento de la invención produce un dispositivo de seguridad que proyecta una colección de imágenes sintéticas en 3D. Más específicamente, la etapa de "compilación'1 cuando se forma la capa(s) de la imagen del procedimiento de la invención consiste en el modelado de un objeto en un programa de representación de gráficos 3D y la obtención de diferentes imágenes de punto de vista en bruto del objeto representando vistas del objeto usando una cámara (virtual o real) en múltiples posiciones, una correspondencia uno-a-uno ya existente entre el número de puntos de vista prestados por la cámara y el número de píxeles en cada dominio digitalizado.

En una tercera realización ejemplar, el procedimiento de la invención produce un dispositivo de seguridad que proyecta una colección de imágenes sintéticas que no tienen ajuste. Más específicamente, el procedimiento de la invención comprende además: determinar las funciones escalares matemáticos de x e y que son continuas; la aplicación de una o más de tales funciones escalares matemáticas a copias de dominio para obtener uno o más valores escalares, consistiendo el dominio en una región en el plano xy que se ha repetido en un sentido espacialmente periódico; y el uso de los uno o más valores escalares para definir o modificar un parámetro cuantificable en la colección de imágenes de punto de vista distribuidas a los dominios, generando de este modo imágenes de punto de vista compuestas.

La presente invención proporciona además materiales de la hoja y las plataformas de base que se hacen a partir de o emplean el dispositivo de seguridad de la invención, así como los documentos de estos materiales. El término "documentos", como se utiliza aquí designa documentos de cualquier clase que tengan valor económico, tales como billetes de banco o moneda, y los documentos similares, o de identidad, como pasaportes, tarjetas de identidad, permisos de conducir, y similares, u otros documentos, tales como marcas o etiquetas. El dispositivo de seguridad de la invención también se contempla para su uso con los bienes de consumo, así como bolsas o embalajes utilizados con los bienes de consumo, tales como bolsas de patatas fritas.

Otras características y ventajas de la invención serán evidentes para un experto ordinario a partir de la siguiente descripción detallada y los dibujos adjuntos.

A menos que se defina lo contrario, todos los términos téenicos y científicos usados en este documento tienen el mismo significado que se entiende comúnmente por un experto ordinario en la técnica a la que esta invención pertenece. Todas las publicaciones, solicitudes de patente, patentes y otras referencias mencionadas en el presente documento se incorporan por referencia en su totalidad. En caso de conflicto, prevalecerá la presente memoria descriptiva, incluyendo las definiciones. Además, los materiales, procedimientos y ejemplos son sólo ilustrativos y no pretenden ser limitantes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente descripción se puede entender mejor con referencia a los siguientes dibujos. Los componentes en los dibujos no están necesariamente a escala, colocándose en cambio el énfasis para ilustrar claramente los principios de la presente descripción. Aunque las realizaciones ejemplares se describen en conexión con los dibujos, no hay intención de limitar la presente descripción a la realización o realizaciones descritas en el presente documento. Por el contrario, la intención es cubrir todas las alternativas, modificaciones y equivalentes.

Las características particulares de la invención descrita se ilustran en referencia a los dibujos adjuntos en los que: La figura 1 ilustra una lente con su huella óptica; La figura 2 ilustra la percepción de los observadores inmóviles en relación con la huella óptica de la lente que se muestra en la figura 1 ; La figura 3 ¡lustra la propiedad de muestreo de las lentes y, en particular, ilustra, en un primer marco, una huella óptica de una lente con una porción A de imagen de color y una porción B de imagen incolora, y en un segundo marco, lo que ve un observador cuando se encuentra en los dos lugares diferentes mostrados en la figura 2; La figura 4 ilustra, en una primera trama, una matriz de lentes en combinación con sus huellas ópticos, con un observador situado a una distancia "muy lejana" en un primer ángulo con relación al dispositivo de la invención, en un segundo marco, un patrón en la capa de la imagen dibujado entre las huellas ópticas de las lentes, y en un tercer marco, lo que el observador vería al ver el dispositivo; La figura 5 ilustra, en un primer marco, una matriz de lentes en combinación con sus huellas ópticas, con un observador situado a una distancia "muy lejana" en un ángulo diferente con respecto a la posición del observador en la figura 4, en un segundo marco, un patrón en la capa de imagen dibujada entre las huellas ópticas de la lente, y en un tercer marco, lo que el observador vería cuando ve el dispositivo; La figura 6 ilustra las capas de imagen de las figuras 4 y 5 cuando se superpone una encima de la otra; La figura 7 ilustra, en un primer marco, una lente con su huella óptica, en un segundo marco, un conjunto de lentes, en un tercer marco, la matriz de lentes del segundo marco con una matriz de cada huella óptica de las lentes, que se encuentran en una capa de la imagen, en el cuarto marco, la lente del primer marco con su dominio en forma de un dominio digitalizado, en un quinto marco, la matriz de lentes del segundo y tercer marco mostrado con una matriz de dominios digitalizados, y en un sexto marco, la matriz de dominios digitalizados o trama de exploración; La figura 8 ilustra, en un primer marco, una lente y la lente de dominio digitalizada, donde una dirección ha sido asignada a cada píxel en el dominio digital, y en un segundo marco, una colección de nueve imágenes punto de vista diferente, cada uno de los cuales ha sido asignado a una dirección que corresponde a uno de los píxeles en el dominio digitalizado que se muestra en el primer marco; La figura 9 ilustra cómo la imagen correspondiente a la dirección (1,1) se distribuye a la matriz de dominios digitalizados o trama de exploración mostrada en el sexto marco de la figura 7; La figura 10 ilustra cómo las imágenes correspondientes a las direcciones (1,1) y (1,2) se distribuyen a la matriz de dominios digitalizados o trama de exploración mostradas en el sexto marco de la figura 7; La figura 11 representa la trama de exploración después de las nueve imágenes de punto de vista diferentes en el segundo marco de la figura 8 que se han distribuido a la trama; La figura 12, en un primer marco, es una vista en sección transversal de un ejemplo de realización del dispositivo de seguridad de la presente invención, que emplea la trama de exploración poblada que se muestra en la figura 11, en un segundo marco, ilustra lo que un observador situado más cerca de la parte superior izquierda del dispositivo vería cuando visualice del dispositivo, y en un tercer marco, ilustra lo que un observador situado más cerca de la parte inferior derecha del dispositivo vería cuando visualiza el dispositivo; La figura 13 es una vista en perspectiva de una imagen en bruto de la tetera Utah o tetera Newell, que se utiliza como una imagen de punto de vista en una forma de realización ejemplar de la presente invención; La figura 14 es una vista en perspectiva de una imagen procesada de la tetera se muestra en la figura 13 en la que el difuminado se aplicó por medio de cuatro tonos de gris; La figura 15 es una representación gráfica del esquema de agrupación de lentes para cuatro niveles de escala de grises utilizados en una forma de realización ejemplar de la presente invención; La figura 16 es una vista en perspectiva de una imagen binaria final proyectada de la tetera se muestra en la figura 13; La figura 17 es una representación gráfica de una matriz de cámara virtual que toma instantáneas de un objeto en la forma de una tetera Utah o tetera Newell; La figura 18 es una vista en perspectiva de seis imágenes de punto de vista en bruto proporcionadas por la matriz de cámara virtual que se muestra en la figura 17; La figura 19 es una vista simplificada en sección transversal de un ejemplo de realización del dispositivo de seguridad de la presente invención, así como una colección de campos de visión de las imágenes de punto de vista (2,3), (2,2) y (2,1) proyectada de ese modo; La figura 20 ilustra, en un primer marco, una lente con un dominio digitalizado 12x12, en un segundo marco, una representación pictórica de una matriz de cámara virtual 12x12 tomando instantáneas de una tetera Utah o tetera Newell, y en un tercer marco, una vista transversal simplificada en sección de un ejemplo de realización del dispositivo de seguridad de la presente invención, así como una colección de campos de visión de doce imágenes de punto de vista de ese modo; La figura 21 ¡lustra, en un primer marco, una lente con su huella óptica, en un segundo marco, el campo de visión de un ejemplo de realización del dispositivo de seguridad de la invención, en un tercer marco, la lente se muestra en el primer marco con su dominio digitalizado, y, en un cuarto marco, el rango de la forma de realización ejemplar del dispositivo de seguridad de la invención que se muestra en el segundo marco; La figura 22 ilustra el alcance del dispositivo de la invención como un subconjunto de campo de visión del dispositivo; La figura 23 ilustra lo que un observador ve cuando está dentro del campo de visión del dispositivo pero ya sea dentro o fuera del rango del dispositivo; La figura 24 ilustra, en un primer marco, una forma de realización del dispositivo de la invención en la que el conjunto de lentes y la matriz de dominios son digitalizados en el registro, y en un segundo marco, una forma de realización en la que las matrices no están en registro; La figura 25 ilustra la afirmación de que el punto de vista de un observador (expresado como (q, cp)) determina la ubicación que las lentes están muestreando dentro de un dominio (expresado como (x, y)), y la imagen de punto de vista proyectada que el observador ve (expresada como una función de matriz valorada (o imagen valorada) de la llamada imagen del lugar de muestreo (x, y); La figura 26 ilustra cómo, cuando un observador ve el dispositivo de la invención desde un ángulo suficientemente alto (es decir, f se hace grande), las lentes tendrán los puntos de muestreo que están en el dominio de una lente vecina; La figura 27 ilustra otra realización del dispositivo de seguridad de la invención en la que cada dominio de la matriz de dominios es un polígono o hexágono digitalizado sesgado de seis lados; La figura 28 es una vista en planta de uno de los hexágonos que se muestran en la figura 27, donde los bordes están marcados con flechas para indicar los bordes que 'se reúnen' cuando la capa de la imagen es un embaldosado de estos hexágonos; La figura 29, en un primer marco, es una vista en planta de un dominio hexagonal digitalizado, y en un segundo marco, muestra el dominio hexagonal "enrollado" sobre el eje x de tal manera que la parte superior se encuentra con la parte inferior para formar un tubo; La figura 30 es una serie de imágenes donde se forma un dominio hexagonal en un toro trenzado, lo que demuestra que un dominio hexagonal es topográficamente equivalente a un toro; La figura 31 es una vista en planta de un dominio en la forma de un hexágono regular centrado en (0,0), con seis vertices situados a una unidad de distancia desde el origen; La figura 32, en un primer marco, es una vista plana del dominio se muestra en la figura 31 después de que se ha aplicado una función escalar continua, mientras que en el segundo marco, este dominio se muestra después de haber sido repetido espacialmente; La figura 33 ilustra un proceso general en el que múltiples funciones se pueden definir en el dominio; cada una de estas funciones alterando o definiendo una imagen en una cuestión independiente; La figura 34 proporciona una vista en perspectiva de un diseño ejemplar en la forma de una colección de cubos idénticos que giran cuando se cambia la perspectiva del observador, con los cubos teniendo reflexiones, bordes 'animados', sombreado, etc. .; La figura 35 ilustra cómo los cubos que se muestran en la figura 34 se mueven cuando el espectador se mueve de izquierda a derecha, mientras que la figura 36 ilustra cómo los cubos se mueven cuando la vista se mueve hacia arriba y hacia abajo; La figura 37 proporciona un dominio digitalizado compuesto por una disposición de 360 cuadrados que se aproximan a un hexágono; La figura 38 ilustra cómo el dominio digitalizado de la figura 37 se puede utilizar para embaldosar completamente el plano de capa de la imagen, sin espacios vacíos entre dominio digitalizados-píxeles y no solapando dominios digitalizados-píxeles; La figura 39 proporciona la matriz de dominios digitalizados que se muestran en la figura 38 después de que se ha aplicado la función lineal, fí, a cada dominio hexagonal, barriendo esta función desde 0 (blanco) a 60 (negro) cuando se pasa de derecha a izquierda a través de los dominios hexagonales; y La figura 40 proporciona la matriz de dominios digitalizados que se muestran en la figura 38 después de que se ha aplicado la función lineal, fZ, a cada dominio hexagonal, barriendo esta función desde 0 (blanco) a 90 (negro) dos veces cuando se pasa desde la parte superior de un hexágono a la parte inferior de un hexágono.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Los elementos de enfoque usados en la presente invención sirven para resaltar, ampliar, aclarar, o acentuar un pequeño punto en la(s) capa(s) de la imagen. Los elementos de enfoque adecuados incluyen, pero no se limitan a, lentes (por ejemplo, microlentes), orificios en una trama de puntos, reflectores de enfoque, lentes zonales, lentes enterrados, objetos con luces especulares, y similares.

A modo de antecedentes téenicos, para ejemplos de realización del dispositivo de seguridad de la invención que emplean microlentes, siendo capaz cada lente de proyectar toda la imagen contenida en su llamada "huella óptica". Gomo se muestra mejor en la figura 1, la huella óptica de una lente individual se define como el conjunto de todos los puntos en la(s) capa(s) de la imagen que pueden ser enfocados en la lente. Esta huella óptica está limitada en tamaño, entre otras cosas, por la coma de la lente, la geometría y el número f (es decir, la longitud focal dividida por el diámetro de la lente), las propiedades del material de la lente, la presencia de un espaciador o separador óptico (o su ausencia), y el espesor de la(s) capa(s) de la imagen.

La percepción de un observador estacionario con relación a la huella óptica de una lente se muestra en la figura 2, viendo el observador estacionario la lente como si estuviera representando una versión muy ampliada de un subconjunto muy pequeño de su huella óptica (por ejemplo, subgrupo sin color "B" o subconjunto en color "A"). En particular, el observador no ve una imagen completa en la lente, pero en cambio ve esas porciones de la imagen situadas en el punto focal de la lente. Como se muestra mejor en la figura 3, el subconjunto, y así el color, que se observa depende de la posición del observador y, por consiguiente, qué haz de luz colimada está recibiendo el ojo del observador. El acto o proceso por el cual pequeñas porciones de una huella óptica de la lente se observan como la posición de un cambio de observadores se llama "muestreo".

En general, si las lentes son suficientemente pequeñas, y el observador está lo suficientemente lejos, el dispositivo de seguridad de la presente invención se puede caracterizar por la siguiente declaración: Un observador, mirando a través de la colección de lentes que enfocan en la(s) capa(s) de la imagen desde un punto de vista estático, ve que cada lente está muestreando el mismo lugar en cada una de las respectivas huellas ópticas de las lentes simultáneamente.

La figura 4 ilustra el concepto descrito en la declaración anterior. El marco más a la izquierda o primero de esta figura muestra un conjunto de lentes en combinación con sus huellas ópticas, que se muestran aquí como circulares. Un observador se muestra como muy lejos de las lentes en relación con el tamaño de las lentes, lo que significa que el ángulo desde la normal del plano de la lente para el observador es esencialmente el mismo para cada lente. Como resultado, el observador ve el muestreo de cada lente en el mismo lugar que su huella óptica (es decir, el punto medio entre la parte más a la derecha de la huella óptica circular y el centro del círculo). El marco intermedio o segundo de esta figura muestra un patrón en la capa de la imagen, dibujando entre las huellas ópticas del objetivo. El marco a la derecha o tercera marco de esta figura muestra lo que el observador del dispositivo vería en realidad.

La figura 5 también ilustra el concepto descrito en la declaración anterior. En el primer marco, el observador se muestra en un ángulo diferente respecto a la posición del observador en la figura 4, lo que significa que el observador ve un punto de muestreo que se ha movido a la izquierda. El segundo marco de esta figura muestra un patrón diferente en la capa de imagen, con el tercer marco de esta figura que muestra lo que el observador que mira el dispositivo realmente vería.

Como se muestra mejor en la figura 6, los diferentes patrones mostrados en las figuras 4 y 5 se pueden superponer para formar una capa de imagen, donde un observador que ve a través de la colección de lentes vería la imagen "A" desde un ángulo, y la imagen "B" desde un ángulo diferente. La imagen que un observador ve desde un ángulo dado se denomina en lo sucesivo como la imagen de punto de vista. La colección de todas las imágenes de punto de vista que pueden ser vistas por un observador de una capa de la imagen se puede coordinar para formar muchos efectos, objetos percibidos, y los movimientos que tienen ventajas sobre los efectos ópticos demostrados por los dispositivos de seguridad micro-ópticos de la téenica anterior.

Como se ve a partir de la descripción anterior, la invención del objeto permite la formación de una capa de la imagen que, colocada en el plano focal de las lentes en la orientación correcta, proyecta una colección de imágenes de punto de vista. Como se mencionó anteriormente, estas imágenes de punto de vista pueden representar objetos o imágenes en 3D estacionarios o estáticos, en movimiento, o dinámicos (por ejemplo, combinación o transformación), un diseño dinámico de las curvas, diseños abstractos, figuras, fotografías, y similares. Estas imágenes de punto de vista no tienen que proceder de los modelos de objetos o imágenes 3D, sino que pueden proceder de cualquier tipo de imagen digital, como fotografías, dibujos, gráficos matemáticos y curvas, etc. Las imágenes de punto de vista pueden incluir efectos de "medios tonos" similares a difuminado de escala de grises, y puede diseñarse de tal manera que no hay un "ajuste" en el campo de visión.

Como también se mencionó anteriormente, el dispositivo de seguridad de la presente invención comprende: una colección de elementos de enfoque; y al menos una capa de la imagen, los elementos de enfoque y la(s) capa(s) de la imagen juntos proyectar una imagen de punto de vista diferente cuando el dispositivo se ve en diferentes ángulos.

La(s) capa(s) de la imagen está(n) formada(s) por una matriz de dominios digitalizados discretos, consistiendo cada dominio en un subconjunto idéntico o sustancialmente identico de la huella óptica de cada elemento de enfoque, siendo los dominios discretos porque no hay dos subconjuntos que se solapen y cada punto en cada subconjunto es el más cercano a su respectivo elemento de enfoque. Cada dominio se divide en un número de píxeles discretos igual al número de imágenes de punto de vista.

Cada imagen de punto de vista es procesada digitalmente, siendo el número de píxeles en cada imagen de punto de vista procesada digitalmente igual o proporcional al número total de elementos que están reservados para esta parte del dispositivo de enfoque. Los píxeles en cada imagen de punto de vista digital procesada se distribuyen en la misma posición dentro de cada dominio digitalizado, de tal manera que cada posición dentro de cada dominio digitalizado está marcado con el color de un píxel de una imagen de punto de vista procesada digitalmente, lo que permite que el dispositivo se proyecte una imagen de punto de vista diferente cuando el dispositivo se ve en diferentes ángulos.

Un ejemplo de trabajo del procedimiento para fabricar el dispositivo de seguridad de la presente invención se describe a continuación y se muestra en las figuras 7 a 12. En el primer marco de la figura 7, se muestra una sola lente y su huella óptica. En el segundo marco, se muestra una matriz de tales lentes de medición, con seis lentes de altura y cinco lentes de ancho, mientras que en el tercer marco se muestra la misma matriz de lentes en combinación con la huella óptica de cada lente, estando dispuestas las huellas ópticas en una disposición de superposición sobre una capa de imagen. Como se señaló anteriormente, el término "dominio" se define por el subconjunto de cada huella óptica que se encuentra más cerca de su respectiva lente que de cualquier otra lente. De acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, se digitaliza el dominio, que en este ejemplo de trabajo es sustancialmente de forma cuadrada. El cuarto marco de la figura 7 muestra una única lente con un dominio digitalizado, midiendo el dominio digitalizado medir tres píxeles de dominio digitalizado (DD) de alto por tres píxeles DD de ancho. La matriz resultante de dominios digitalizados se muestra con una matriz superpuesta de lentes en el quinto marco de la figura 7, y por sí misma en el sexto marco de la figura 7. La matriz de dominios digitalizados, que en este ejemplo de trabajo mide seis píxeles DD de alto y cinco píxeles DD de ancho, también se conoce como una trama de exploración.

El hecho de que haya nueve píxeles en cada dominio digitalizado significa que un total de nueve imágenes pueden prescribirse para cada dominio. Cada una de estas nueve imágenes, que se conocen como imágenes de punto de vista, se puede ver desde un ángulo de visión o punto de vista diferente. En este ejemplo de trabajo, cada imagen de punto de vista es una imagen binaria (es decir, negro o blanco solamente). Cuando hay treinta lentes en el conjunto de lentes y treinta dominios digitalizados en la capa de la imagen en este ejemplo de trabajo, cada imagen de punto de vista contendrá exactamente treinta píxeles.

La téenica de distribución de imágenes de punto de vista en la trama de exploración se muestra en las figuras 8 a 12. En el primer marco de la figura 8 se muestra una sola lente y su dominio digitalizado, indicando el dominio digitalizado la dirección para cada píxel DD (por ejemplo, (2,1), indicando la segunda fila, primera columna, (3,3), indicando la tercera fila, tercera columna). Una colección de imágenes de punto de vista, cada una de las cuales se ha asignado a una dirección que corresponde a uno de los píxeles DD en el dominio digitalizado se muestra en el segundo marco de la figura 8. Por ejemplo, el número 9 se ha asignado para dirigir a (1.1) el dominio digitalizado, mientras que el número 8 se ha asignado para dirigir a (1.2) el dominio digitalizado.

En la figura 9, se muestra la imagen correspondiente a la dirección (1,1) (es decir, el número 9) distribuida a la trama de exploración, que se encuentra en la capa de la imagen. Del mismo modo, en la figura 10, las imágenes correspondientes a las direcciones de (1 ,1) y (1 ,2) (es decir, los números 8 y 9) se muestran distribuidos a la trama de exploración. En la figura 11 se muestra la capa de la imagen después de que las nueve imágenes de punto de vista se hayan distribuido a la trama de exploración.

Tras la colocación adecuada de la matriz de lentes sobre la capa de la imagen (es decir, no hay ángulo de inclinación no intencional en el conjunto de lentes se utiliza para especificar la trama de exploración), el dispositivo de seguridad resultante proyectará una o más imágenes de punto de vista, dependiendo del ángulo de visualización. En particular, cuando un observador se mueve de un ángulo de visión a otro en relación con el dispositivo de seguridad, diferentes imágenes de punto de vista se harán visibles. La figura 12 muestra en el primer marco dos observadores que están mirando al dispositivo de la invención desde diferentes posiciones, así como sus observaciones relativas en el segundo y tercer marcos. En particular, en este ejemplo, el primer observador está lejos, aunque más cercano a la parte superior izquierda del dispositivo. Esto hace que la luz que se proyecta desde el pixel DD en la dirección (3,3) en cada uno de los dominios digitalizados llegue al primera observador. En consecuencia, el primer observador ve la imagen de punto de vista que está asociada con la dirección (3,3), es decir, una imagen del número 1. De manera similar, el segundo observador está lejos, aunque más cercano a la parte inferior derecha del dispositivo. Esto hace que la luz que se proyecta desde el pixel DD en la dirección (1,1) en cada uno de los dominios digitalizados alcance al segundo observador. En consecuencia, el segundo observador ve la imagen de punto de vista que está asociada con la dirección (1 ,1), es decir, una imagen del número 9.

Como se apreciará fácilmente por los expertos en la teenica, la resolución de las imágenes de punto de vista se puede incrementar aumentando el número de lentes, debido a la correspondencia proporcionada entre el número de píxeles de la imagen de punto de vista y el número de lentes. Del mismo modo, el número de imágenes de punto de vista se puede aumentar si aumenta el número de pixeles de la imagen de punto de vista en los dominios digitalizados.

Escala de grises En la sección anterior, las imágenes de punto de .vista simple que eran binarias en el sentido de que los píxeles de punto de vista eran blancos o negros se distribuyeron en la(s) capa(s) de la imagen. El dispositivo de seguridad de la invención, sin embargo, también tiene la capacidad de proyectar imágenes de punto de vista muy complejas y detalladas, incluyendo diseños abstractos, modelos 3D con sombras, fotografías y similares. La capacidad de proyectar dichas imágenes de punto de vista se hace posible mediante la distribución de imágenes de punto de vista en escala de grises (medios tonos) en la(s) capa(s) de la imagen.

En una realización ejemplar de la presente invención, una imagen en bruto o sin procesar de una tetera Utah o una tetera Newell, que se muestra en la figura 13, se usa como la imagen de punto de vista. Esta imagen en particular es de 160 píxeles de anchura por 100 píxeles de altura y utiliza 255 tonos de gris, lo que requeriría un conjunto de lentes que es de 160 lentes de ancho por 100 lentes de alto. Sin embargo, si una lente proyecta una sombra de gris diferente que una lente vecina, entonces deben tener diferentes tonos de gris en sus dominios digitalizados. Esto significa que para proyectar correctamente todos los 255 tonos de gris, sería necesario poner el tono correcto de gris en el dominio de píxeles digitalizado correcto en cada uno de los dominios digitalizados de las lentes. Esto plantea un problema porque típicamente hay un solo color "impreso" en la(s) capa(s) de la imagen a la vez. Si se utilizan varios colores (o niveles de gris), entonces cada uno de estos colores tendría que estar en el registro, de tal manera que los píxeles impresos terminarían en el mismo dominio de píxeles digitalizado en cada lente de huella óptica. Es difícil mantener tal ultra-microim presión en el registro y esto presenta un desafío.

La presente invención evita este tipo de requisito de registro mediante el uso de procedimientos tales como, por ejemplo, tramado y medio tono. En particular, para representar la imagen de la tetera utilizando el algoritmo descrito anteriormente, la paleta de colores requerida se reduce mediante el uso de teenicas tales como la umbralización, tramado y muestreo descendente, entre otras técnicas conocidas. La imagen resultante, que se muestra en la figura 14, es una imagen de 160 x 100 píxeles procesada de la tetera que utiliza sólo cuatro tonos de gris (no incluido el blanco).

Los cuatro tonos de gris luego se pueden difuminar para mejorar la transición suave de un nivel de gris a otro en la imagen. En particular, en lugar de utilizar una lente por píxel de imagen de punto de vista, un grupo de lentes o una agrupación de lentes se utilizan para cada imagen de píxeles de punto de vista. La figura 15 muestra una forma en que cuatro niveles de gris (más blanco) pueden ser representados por un grupo (2 x 2) de lentes.

La imagen de la tetera procesada se muestra en la figura 16 como una imagen binaria final, que es el aspecto final de la imagen de la tetera y que esencialmente se proyectaría hacia el punto de vista especificado. La imagen de (160 x 100) píxeles ya no utiliza una matriz de lentes de tamaño 160 x 100, sino más bien un conjunto de grupos de lentes de 160 x 100, donde cada grupo de lentes es una matriz de 2 x 2 lentes. En total, eso hace 320 x 200 lentes que representan la imagen de la tetera.

Hay que señalar que cualquier número de algoritmos conocidos (difusión de errores, varios algoritmos de tramado, mejora de bordes, sombras de tono, etc.) pueden incorporarse para modificar una imagen en bruto para producir una imagen procesada. Además, el esquema utilizado para aplicar la escala de grises con la agrupación de lentes no tiene que ser una constante. Por ejemplo, hay cuatro maneras de organizar cuatro lentes en un cuadrado para lograr una escala de grises del 25%, y cada píxel gris del 25% de una imagen procesada podría utilizar de forma independiente uno de estos cuatro esquemas. Como se mencionó anteriormente, un objetivo preferido es terminar con una imagen binaria que se puede utilizar para hacer una etapa de impresión para la(s) capa(s) de la imagen. La imagen binaria final sería entonces distribuida a la trama de exploración apropiada, como se describe anteriormente.

Como es evidente a partir de lo anterior, para dispositivos de seguridad con una sola capa de imagen, las imágenes de punto de vista pueden ser cualquier cosa que se pueda representar como una imagen binaria. Para los dispositivos de seguridad que pueden tener múltiples capas de imágenes (varios colores, por ejemplo), las imágenes de punto de vista pueden representar cualquier suma de diferentes imágenes binarias en color.

Imágenes 3D Además de permitir que cualquier imagen binaria arbitraria se proyecte como una imagen de punto de vista, el dispositivo de seguridad de la invención tambien permite la proyección de imágenes totalmente en 3D.

Como es bien conocido por los expertos en la téenica, la disparidad binocular se refiere a la diferencia en la posición de la imagen de un objeto visto por los ojos izquierdo y derecho, que resulta de la separación horizontal de los ojos. El cerebro utiliza la disparidad binocular para extraer información de profundidad a partir de imágenes 2D en un proceso conocido como estereopsis.

Como será fácilmente evidente para el lector, la matriz de dominios digitalizados o trama de exploración de la presente invención necesitan un mínimo de dos imágenes diferentes distribuidas dentro de la misma, para que los ojos izquierdo y derecho vean diferentes imágenes de punto de vista. Mediante la presente invención, estas imágenes están diseñadas para "relacionarse" de tal manera que cuando el cerebro recibe las dos imágenes 2D diferentes de los ojos izquierdo y derecho, se sintetizará la información de profundidad y producirá una imagen en 3D convincente en el cerebro.

La relación entre estas imágenes de punto de vista se puede lograr mediante el modelado de un objeto con una o más cámaras reales, o modelando el objeto en un programa de gráficos en 3D (por ejemplo, software de ordenador SKETCHUP®, 3DS MAX®, MAYA®, Blender, y DAZ Studio™, y similares), y entonces se obtienen diferentes imágenes de punto de vista en bruto al hacer la vista del objeto mediante una cámara (virtual) desde múltiples posiciones. Por ejemplo, en la figura 17, una matriz 3 x 3 de cámaras virtuales, que corresponde a una relación de uno a uno en la matriz 3 x 3 de píxeles para cada dominio digitalizado se muestra en el cuarto marco de la figura 7, se usa para tomar fotos de la tetera Utah o tetera Newell desde el propio punto de vista de cada cámara. Las imágenes de punto de vista en bruto resultantes se muestran en la figura 18. Debido a la correspondencia de uno a uno entre la matriz 3 x 3 de cámaras virtuales y la matriz 3 x 3 de píxeles para cada dominio digitalizado, cada una de estas imágenes de punto de vista en bruto está ligado a una posición específica de dominio de píxel digitalizado en cada dominio digitalizado.

Las imágenes mostradas en la figura 18 están numeradas "invertidas y hacia atrás". Esto se hizo para asegurarse de que el observador ve la imagen pretendida al observar el dispositivo desde un punto de vista determinado. Por ejemplo, supongamos que un observador está mirando directamente al dispositivo, y que se desea que el dispositivo proyecta la imagen (2,2) al observador. Si el observador se mueve hacia la derecha, entonces podríamos esperar para ver algo así en la imagen (2,1). Por lo tanto, cuando el observador se mueve a la derecha, la imagen que se ve cambia de (2,2) a (2,1). Sin embargo, el punto focal de la lente de refracción convexa utilizado en los ejemplos anteriores se movería a la izquierda cuando el observador se mueve a la derecha. Por ello, el sistema de numeración de las imágenes en la figura 18 parece hacia atrás. Esto es consistente tambien con los ejemplos mostrados en las figuras 8 y 12. Como se apreciará por el lector, este sistema de numeración tendría que ser coherente con el comportamiento óptico de las lentes.

Como se muestra mejor en la figura 19, la(s) capa(s) de la imagen del dispositivo de seguridad de la invención proporcionará a un observador la información necesaria para sintetizar la información de profundidad. En particular, la figura 19 proporciona una sección transversal simplificada de un ejemplo de realización del dispositivo de la invención, así como una colección de campos de visión de las diferentes imágenes de punto de vista. El observador que ve (2,2) con los dos ojos está etiquetado como "Observador , y el observador que ve (2,2) con un ojo, y (2,1) con el otro ojo está etiquetado como "Observador 2". Los triángulos en esta figura representan el campo de visión en el que se proyecta una de las imágenes de punto de vista. Se supone que los observadores están muy lejos del dispositivo en relación con el tamaño de las lentes. Si el observador 1 se mueve un poco a la derecha, y luego, finalmente, el ojo izquierdo ve la imagen (2,2), y el ojo derecho ve la imagen (2,1). Esto proporciona al cerebro del Observador 1 la información necesaria para sintetizar la información de profundidad. Del mismo modo, si el observador 1 se mueve un poco a la izquierda y luego el ojo derecho ve la imagen (2,2) y el ojo izquierdo ve la imagen (2,3). Esto también proporciona al cerebro del Observador 1 dos imágenes 2D que pueden ser utilizadas para sintetizar la información de profundidad.

Como se ilustra mejor en la figura 20, como la resolución de la impresión disponible para la(s) capa(s) de la imagen aumenta, el número de píxeles que son posibles para la colocación en los dominios digitalizados también aumenta. Haciendo referencia de nuevo al ejemplo anterior, esto significa que el número de cámaras también puede aumentar para que coincida con el número de dominios de píxeles digitalizados, y el número de imágenes de punto de vista proyectadas aumentará. La figura 20 muestra en el primer marco un nuevo dominio digitalizado en forma de una trama formada por una matriz 12 x 12 de dominios de píxeles digitalizados. Esto significa que 144 imágenes de punto de vista diferente pueden ser representadas por la matriz asociada de dominios digitalizados o la trama de exploración. En el segundo marco de la figura 20, se muestra un conjunto de 144 cámaras (virtuales) que miran la tetera, con cada una de las cámaras situadas en una posición única en relación con la tetera. Estas cámaras forman un conjunto de 144 imágenes de punto de vista (no mostradas), cada una de las cuales se asociará con una de las direcciones de la matriz de dominios digitalizados. En el tercer marco de la figura 20, se muestra una sección transversal de los campos de visión de las imágenes proyectadas, similar a la figura 19. Este marco ilustra el hecho de que cuando se utiliza la misma lente y las matrices de dominio, un mayor número de píxeles de dominio digitalizados se utilizan en los dominios digitalizados, el campo de visión para cada imagen de punto de vista proyectada será menor, pero el campo total de vista para el dominio entero de la lente será el mismo. En este ejemplo, los dos observadores están viendo ahora en 3D. Hay una mayor resolución en 3D para este dispositivo que para el dispositivo de la figura 19 en términos del número de imágenes de punto de vista.

Una de las limitaciones inherentes en los ejemplos anteriores, que se ilustran en la figura 21, es el hecho de que el campo de visión del dispositivo no es el mismo que el campo de visión de todas las imágenes de punto de vista proyectadas (es decir, su rango). La figura 21 muestra, en el primer marco de una lente y su respectiva huella óptica, que es la colección de todos los puntos de la capa de la imagen que se puede enfocar sobre por la lente. El campo de visión del dispositivo, que como se alude antes es básicamente un ángulo sólido en el que las lentes proyectan la totalidad de sus huellas ópticas, se muestra en el segundo marco de la figura 21. En el tercer marco de la figura 21, se muestra un dominio digitalizado, el dominio que consiste en un subconjunto de la huella óptica que es más cercana a la lente particular. Por definición, no hay dos dominios adyacentes que se solapen cada vez. Es posible, sin embargo, que las huellas ópticas se solapen (véase la figura 7). Normalmente, el dominio será una forma poligonal de algún tipo (por ejemplo, cuadrado, hexagonal, hexágono sesgado, triángulo, pentágono Penrose), y el dominio digitalizado es una aproximación de la geometría del dominio mediante píxeles. En el cuarto marco de la figura 21, se muestra el campo de visión de todas las imágenes de punto de vista proyectadas. Esto se llama el rango del dispositivo. El rango no es necesariamente igual ala del campo de visión del dispositivo. El rango no tiene que ser circular. En este ejemplo, el intervalo se divide en un número de diferentes secciones, cada una de las cuales es un subconjunto del campo de visión de una imagen de punto de vista particular.

La figura 22 ilustra lo que un observador ve, que está fuera del alcance del dispositivo, pero dentro del campo del dispositivo de visión. Este observador, que se muestra en el lado derecho de la figura 22, ve una imagen de punto de vista que es el resultado de las lentes que toman muestras de los puntos que están dentro de los dominios de las lentes vecinas. Este llamado muestreo se ¡lustra en la figura 23, usando un dispositivo que tiene el mismo dominio digitalizado como el del primer marco de la figura 8.

La figura 23 ilustra el campo de visión de las lentes y tres copias del rango. El rango consiste en las proyecciones de imágenes de punto de vista (2,3), (2,2) y (2,1). En esta ilustración, el intervalo se ha repetido en un sentido radial para mostrar la periodicidad del dispositivo en términos de la forma en que proyecta imágenes de punto de vista. En esta figura, el Observador 1 ve la imagen de punto de vista (2,1), que está en el rango, mientras que el Observador 2 ve la imagen de punto de vista (2,3), que está en el rango de la lente vecina.

Sin ajuste Tal como se describe en detalle anteriormente, existe una correspondencia uno a uno entre el número de píxeles de dominio digitalizados y el número de imágenes de punto de vista que puede proyectar el dispositivo de seguridad de la invención. Manteniendo el mismo tamaño de dominio, el número de píxeles de dominio digitalizados aumenta, el campo de visión para cada imagen de punto de vista individual disminuye, causando una mayor probabilidad de que los ojos izquierdo y derecho de un observador se presentarán con diferentes imágenes. Si las imágenes de punto de vista están diseñadas para tener una cierta relación entre sí, entonces el observador verá una imagen en 3D. Este tipo de relación puede estar formada, por ejemplo, mediante la definición de cada imagen para ser el punto de vista de un objeto desde una posición que correspondería a la posición del observador al observar el dispositivo. Por ejemplo, la cámara que está viendo la tetera Utah "recta" debe tomar una fotografía que servirá de imagen de punto de vista que debe ser proyectada por el dispositivo y vista por un observador que ve el dispositivo "recto". Del mismo modo, la cámara que está viendo la tetera Utah "desde la derecha" debe tomar una fotografía que servirá de imagen de punto de vista que debe ser proyectada por el dispositivo y vista por un observador que ve el dispositivo "desde la derecha". Teniendo en cuenta la figura 20, esto significa que habrá un total de 144 posiciones desde las que una cámara tomará una foto de un objeto, y un total de 144 áreas distintas y pequeñas (la suma de las cuales crea todo el rango) desde las que un observador puede ver el dispositivo que proyecta una imagen de punto de vista único. Leves movimientos del observador dentro de este rango garantizan que sólo había un ligero movimiento de la cámara cuando se generan las imágenes. Sin embargo, si el observador se mueve fuera del rango y mira al dispositivo, desde la perspectiva de la cámara que estaba tomando estas fotos para empezar con un pequeño movimiento del observador a traves de la frontera del rango se corresponderá con un gran movimiento de la cámara: la cámara se habrá movido todo el camino hasta el otro extremo. Esto crea una gran discontinuidad en lo que el observador ve, que llamamos "ajuste". Para los ejemplos que hemos utilizado hasta ahora, el ajuste es una consecuencia del campo de visión del dispositivo que es mayor que el rango.

El dispositivo de la invención, en una realización ejemplar, está diseñado para proyectar una imagen en 3D que tiene paralaje completo en todas las direcciones. En esta realización, sin embargo, el registro "x-y" no existe entre las lentes y sus respectivos dominios.

En los ejemplos anteriores, se ha supuesto que existe el registro "x-y" entre las lentes y sus respectivos dominios. En otras palabras, cuando el observador mira al dispositivo desde un punto de vista lejano que es perpendicular a la superficie del dispositivo, entonces cada lente debe muestrear el punto que está exactamente en el centro del dominio digitalizado. En realidad, la matriz de lentes y la(s) capa(s) de imagen están formadas por separado, por lo que es difícil asegurar este registro. De hecho, la colocación x-y de la matriz de lentes respecto a la capa de imagen puede ser algo aleatoria.

El dispositivo 1 mostrado en la figura 24 resultará en el rango que se proyecta en una dirección que es perpendicular a la superficie del dispositivo con ajuste que se produce cuando el dispositivo se ve desde ángulos altos. Este es el escenario ideal para un dispositivo como el que se describe previamente y que proyecta un objeto en 3D estático. Sin embargo, con la misma probabilidad, los procesos de fabricación actuales se traducirán en algo así como el dispositivo 2, donde el límite entre los dominios digitalizados se encuentra directamente debajo de cada lente. Esto dará lugar a un ajuste de la imagen en 3D cuando un observador está mirando el dispositivo desde una posición perpendicular. El rango (y copias del rango) se proyecta en direcciones que sólo se ven en ángulos de visión incómodos. Esto no es deseable.

En la realización ejemplar que se describe a continuación, el dispositivo de seguridad de la invención proyecta imágenes que no tienen ajuste. Al eliminar el ajuste, ya no es necesario el requisito de la lente del registro de dominio, y la capacidad de fabricar este tipo de dispositivos se activa usando las teenicas actuales.

El fundamento matemático que fue utilizado por los presentes inventores para diseñar realizaciones ejemplares de los dispositivos de seguridad de la presente invención que tienen efectos 3D y otros, pero no ajuste, se basó en la siguiente declaración, que se ilustra en la figura 25: Hay una correspondencia uno a uno entre el punto de vista de un observador, expresado como (q, f), la posición que las lentes se muestrean dentro de un dominio, expresado como (x, y), y la imagen de punto de vista proyectada que el observador ve, expresada como una función de la matriz de valor (o imagen de valor) de la llamada imagen de la posición de muestreo (x, y).

Como la suposición se hizo que el observador está “muy lejos” del dispositivo de la invención, la posición del observador fue sólo dada en terminos de sus coordenadas esféricas angulares, y no el componente radial. En última instancia, esta coordenada (q, f) quedó asignada a una coordenada (x, y), que es la entrada a la función de la imagen de valor que proporciona la imagen de punto de vista.

Como se muestra en la figura 23, si un observador ve el dispositivo de la invención desde un ángulo suficientemente alto (es decir, f se hace grande), entonces las lentes tendrán todos los puntos de muestreo que están en el dominio de una lente vecina. Debido a la naturaleza sustancialmente periódica del dispositivo, se dijo que el punto de muestra (x, y) simplemente "saltó" desde un lado del dominio a otro. Esto se ilustra en la figura 26. El dominio es, por lo tanto, literalmente una región poligonal de dos dimensiones en el que cualquier punto en esa región se asigna a una imagen. Este dominio aquí en adelante se conoce como un dominio fundamental.

En todos los ejemplos anteriores, el dominio fundamental ha sido un cuadrado. Sin embargo, una forma mucho más general es un polígono o un hexágono de seis lados, como se muestra en la figura 27. En esta realización ejemplar, hexágonos sesgados dividen el plano(s) de la capa de imagen, y representan un dominio fundamental más general que los cuadrados. Además, es posible asignar un hexágono sesgado, que es topográficamente equivalente a un hexágono regular, a un hexágono regular sin pérdida de generalidad.

En la figura 28, los bordes de este dominio fundamental están marcados con flechas que indican qué bordes se alinean cuando el plano de la capa de imagen está forma un mosaico con este hexágono para formar una estructura periódica en la(s) capa(s) de la imagen.

Una vez identificados los hexágonos sesgados como los dominios fundamentales, y habiendo dividido el plano de la capa de imagen con estos hexágonos, los presentes inventores identificaron entonces funciones matemáticas de x e y que son continuas incluso cuando x e y son “envueltos” en el dominio fundamental. Para ilustrar que esto era posible, los presentes inventores consideran el "enrollado" de un hexágono en un tubo. En particular, la figura 29 muestra un dominio fundamental de seis lados que se "enrolla" sobre el eje x, de tal manera que la parte superior se encuentra con la parte inferior para crear un “tubo”. A continuación, el tubo se "enrolla" alrededor de un eje perpendicular, de manera que los lados izquierdo y derecho se unen entre sí adecuadamente. En el caso de este dominio fundamental de seis lados, un "giro" tuvo que introducirse para que el borde superior izquierdo se una con el borde inferior derecho, y el borde superior derecho se une con el borde inferior izquierdo, respectivamente. La forma final era un toro trenzado. El proceso para formar el toro trenzado desde el hexágono se muestra en la figura 30, con el proceso de ayudar a uno a visualizar el hecho de que el dominio fundamental hexagonal es topográficamente equivalente a un toro.

Mediante la coloración "continua" del toro trenzado y despues el destrenzado, los presentes inventores descubrieron que puede haber cualquier número de escalar matemático continuo o funciones de dos dimensiones en el dominio fundamental que permanecen continuos cuando el dominio fundamental se repite en el sentido espacialmente periódico.

Las imágenes fueron luego hechas o modificadas utilizando estas funciones escalares matemáticas continuas. Estas imágenes sirven como la función de imagen de valor descrito anteriormente.

A modo de ejemplo, una función escalar se aplica al dominio fundamental que se muestra en la figura 31, que es una región en el plano xy. Específicamente, el dominio fundamental era un hexágono regular centrado en (0,0), con sus seis vértices situados a una unidad de distancia desde el origen. Los presentes inventores han descubierto que una manera para evitar el ajuste es para asegurarse que cuando una función escalar como se aplica en copias repetidas del dominio fundamental, el resultado es continuo. El siguiente es un ejemplo de tal función escalar: d = sen (4/3(2pc) En el primer cuadro de la figura 32, el dominio fundamental de la figura 31 se muestra después de la función escalar aplicada al mismo, mientras que en el segundo marco, se muestran copias repetidas espacialmente del dominio fundamental (despues de se haya aplicado la función escalar). Como puede verse fácilmente en el segundo marco de la figura 32, el plano formado por el efecto mosaico repetido del dominio fundamental se cubre con una función continua. En otras palabras, sin importar si la dirección del punto de muestreo se mueve, nunca hay un cambio abrupto en el valor de d.

El valor escalar d se utilizó para alterar o definir una imagen. En un ejemplo, este valor escalar d se usó como un factor de escala en la imagen. El dispositivo de seguridad resultante tenía una imagen que hizo más grande y más pequeña, cuando se inclina desde la izquierda a la derecha.

El ejemplo anterior es un ejemplo relativamente simple ejemplo de cómo el dominio fundamental puede tener una función escalar aplicada al mismo que permite que el efecto mosaico del dominio fundamental sea continuo. Los valores de la función se usan entonces para definir o modificar una imagen de alguna manera; en este caso se utilizó el valor de la función para escalar una imagen. En general, múltiples funciones pueden ser utilizadas simultáneamente para alterar diferentes aspectos de una imagen. Cualquier número de funciones puede ser utilizado en un solo diseño, y cada una de estas funciones puede afectar el diseño de cualquier manera imaginable. Cualquier parámetro cuantificable de una imagen se puede ajustar mediante el uso de estas funciones para crear un diseño muy dinámico. Por ejemplo, una función puede controlar la rotación de una imagen, mientras que otra afecta a la iluminación. Varios objetos pueden aumentar y disminuir de tamaño, independientemente entre sí usando múltiples funciones. Las funciones pueden ser sinusoides horizontales (como el ejemplo anterior), o sinusoides verticales. Las funciones pueden ser definidas en términos de coordenadas polares que tienen otras funciones. Además, cualquier combinación lineal de estas funciones se puede combinar para dar un comportamiento muy complejo de los objetos en los diseños. El diseño cuidadoso de estas funciones y sus alteraciones asociadas hacen que las imágenes/objetos puedan formar efectos 3D que no son posibles con otros procedimientos.

Tal como se indica en la figura 33, se pueden definir múltiples funciones en el ámbito esencial. Cada una de estas funciones puede alterar o definir una imagen de una manera independiente.

En otro ejemplo, se hizo un diseño que fue representado por una colección de cubos identicos que giran cuando la perspectiva de un observador cambió. Estos cubos, que tienen reflejos, esboza “dibujos”, sombreado, etc., se muestran en la figura 34.

Como se ilustra en la figura 35, cuando el observador se mueve de izquierda a derecha, los cubos de girar alrededor de un eje vertical. En esta figura, las flechas indican la dirección del movimiento de los cubos cuando la perspectiva del observador cambia (inclinación izquierda-derecha) horizontalmente. A medida que el observador se mueve hacia arriba y hacia abajo, los cubos giran alrededor de su propio eje, hacia el centro de la disposición del cubo. Esto es como si te estuvieran girando hacia o alejándose del centro de la disposición. Esto se ilustra en la figura 36. En esta figura, las flechas indican la dirección del movimiento de los cubos cuando la perspectiva del observador cambia verticalmente (inclinación hacia el exterior).

Para hacer este tipo de movimientos complemento libre, un rango completo de movimiento de cada cubo debe ser cíclico de alguna manera visualmente lógica.

Si el rango completo de movimiento se extiende más de 60 grados (360/6) para el movimiento de izquierda a derecha y luego cada cubo se moverá a la posición de su vecino, y el resultado al final de este movimiento será indistinguible desde el principio. Este número de 60 grados funciona porque hay seis cubos igualmente distribuidos alrededor de un círculo.

Si el rango completo de movimiento abarca 90 grados durante el movimiento de alejamiento, entonces cada cubo habrá hecho un cuarto de salto, y será indistinguible de un cubo que no se ha movido en absoluto. Este número de 90 grados funciona porque un cubo tiene simetría rotacional de 90 grados a lo largo de un eje normal a una de sus caras.

Para este ejemplo, se utilizó el dominio digitalizado muestra en la figura 37. Este dominio fue formado de una disposición de 360 cuadrados de aproximadamente forma de un hexágono. En otras palabras, este dominio tiene 360 píxeles de dominio digitalizados que representan un total de 360 imágenes de punto de vista único. Como se muestra en la figura 38, este hexágono forma efectivamente el plano de capa de imagen. En otras palabras, no hay huecos entre píxeles de dominio digitalizado, y no hay píxeles de dominio digitalizados superpuestos. En esta figura, la línea gruesa se dibuja simplemente para ayudar a mostrar la frontera entre los hexágonos. Cada uno de los cuadrados mostrados en esta figura se podría haber hecho en rectángulos de una manera tal que los pasos resultantes de la matriz de aproximadamente hexágonos coinciden exactamente con la lente deseada que se fuera a usar.

Dos funciones simétricas trenzadas en forma de toro fueron elegidas, que podrían ser utilizadas para asignar la perspectiva del observador a los parámetros en las imágenes. Estas funciones, que fueron implícitamente definidas anteriormente, incluyen una primera función f1, para pasar de 0 a 60 grados cuando el observador se mueve de derecha a izquierda, y una segunda función f2, para pasar de 0 a 90 grados cuando el observador se mueve de arriba hacia abajo. Estas dos funciones son funciones lineales simples. La primera función lineal f1 aplicada al hexágono se muestra en la figura 39. Esta función barre desde 0 (blanco) a 60 (negro) a medida que avanza de derecha a izquierda a través de los hexágonos.

La segunda función f2 aplicada al hexágono se muestra en la figura 40. Esta función barre desde 0 (blanco) a 90 (negro) dos veces a medida que avanza desde la parte superior de un hexágono a la parte inferior de un hexágono.

Hay que señalar aquí que cada hexágono en la figura 39 es idéntico, y que cada hexágono en la figura 40 es idéntico. Por otra parte, las funciones se ejecutan “de manera uniforme” en un sentido horizontal de hexágono a hexágono verticalmente en la figura 39, y horizontalmente en la figura 40. Hay un "salto" abrupto entre cada función, f1 y f2, que puede ser visto como una transición dura de blanco a negro. Sin embargo, la simetría de los objetos que están siendo controlados por estas funciones en realidad esconde esta discontinuidad funcional. Esto es porque cuando se hacen girar los cubos (en el sentido de la figura 35) en 60 grados, terminan en una posición idéntica a cuando comenzaron. Del mismo modo, cuando se giran los cubos (en el sentido de la figura 36) en 90 grados, terminan en una posición identica a cuando comenzaron.

Las Imágenes de punto de vista fueron generadas para este diseño particular. Como se ha señalado más arriba, para cada píxel de dominio digitalizado en la figura 37 habrá una imagen de punto de vista asociada que será revelada cuando el observador mira al dispositivo desde un ángulo de visión particular. Esto significa que se deben generar un total de 360 imágenes de punto de vista (porque hay 360 píxeles de dominio digitalizados en la figura 37). Para cada uno de estos píxeles, se calculó un valor para H y f2, determinando estos valores la posición de rotación de los cubos en la figura 34. La cantidad de rotación en la figura 35 se determinó por f1 y la cantidad de rotación en la figura 36 se determinó por f2. Una vez que los cubos estaban en posición para un dominio de píxel digitalizado dado, se hizo una imagen de punto de vista (o se tomó una fotografía). En cualquier caso, la imagen resultante se procesa usando téenicas típicas de procesamiento de imágenes para hacer que una imagen de escala de grises con un número conocido de "niveles" de escala de grises, y un número de píxeles que es igual al número de lentes dividido por el número de niveles de escala de grises.

Los ejemplos de imágenes que funcionan bien con esta definición matemática incluyen, pero no se limitan a: hipotrocoide e hipocicloides; epitrocoide y epicicloides; curvas de Lissajous; curvas generadas por harmonografos y procesos similares a harmonografos; superficies regladas; curvas generadas artísticamente, y algoritmos realizados en las mismas; cáusticos, y colecciones de caminos de trazado de rayos; y familias de curvas paramétricamente definibles.

En términos generales, el dispositivo de seguridad de la presente invención se puede preparar usando la variedad de materiales y técnicas de fabricación descritas en la patente US No. 7.333.268 de Steenblik et al., la patente US No. 7.468.842 de Steenblik et al., y la patente US No.7.738.175 de Steenblik et al., todas las cuales se incorporan completamente en la presente por referencia como si se describieran totalmente en la presente memoria.

El dispositivo de seguridad de la invención se pueden usar en la forma de, por ejemplo, un material de lámina para su uso en la fabricación de, por ejemplo, billetes de banco, pasaportes, y similares, o puede adoptar una forma más gruesa y más robusta para su uso como, por ejemplo, una plataforma de base para una tarjeta de identificación, de alto valor u otro documento de seguridad. El dispositivo de la invención tambien puede usarse en la forma de una tira de seguridad, hilo, parche, o revestimiento y montarse en una superficie, o al menos parcialmente incrustado dentro, de un material de lámina fibrosa o no fibrosa (por ejemplo, billete de banco, pasaporte, tarjeta de identificación, tarjeta de crédito, etiqueta), o producto comercial (por ejemplo, discos ópticos, CD, DVD, paquetes de medicamentos), etc., para fines de autentificación.

Cuando se utiliza en la forma de una plataforma de base para una tarjeta de identificación, de alto valor u otro documento de seguridad, el diámetro de la base de los elementos de enfoque en forma de, por ejemplo, lentes refractivas o reflectantes, es preferiblemente menor que aproximadamente 50 micrómetros, preferiblemente de aproximadamente 5 a aproximadamente 30 micrómetros, y más preferiblemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 25 micrómetros, mientras que el espesor total del dispositivo de la invención es preferiblemente menor o igual a aproximadamente 3 milímetros (mm) incluyendo (pero no limitado a) espesores: que van desde aproximadamente 1 a aproximadamente 3 mm; que van desde aproximadamente 500 micrómetros a aproximadamente 1 mm; que va desde aproximadamente 200 a aproximadamente 500 micrómetros, que van desde aproximadamente 50 a aproximadamente 199 micrómetros, y de menos de aproximadamente 50 micrómetros.

Cuando se utiliza en la forma de una tira de seguridad, hilo, parche, o revestimiento, el diámetro de la base de los elementos de enfoque en forma de, por ejemplo, lentes refractivas o reflectantes es preferiblemente menor que aproximadamente 50 micrómetros, preferiblemente de aproximadamente 5 a aproximadamente 30 micrómetros, y más preferiblemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 25 micrómetros, mientras que el espesor total del dispositivo de la invención es preferiblemente menor que aproximadamente 50 micrómetros (más preferiblemente, menos de aproximadamente 45 micrómetros, y más preferiblemente, desde aproximadamente 10 a aproximadamente 40 micrómetros).

Las tiras de seguridad, hilos, parches y revestimientos pueden estar parcialmente incrustados dentro o montados en una superficie de un documento. Para tiras e hilos parcialmente incrustados, porciones de los mismos están expuestos en la superficie del documento en intervalos separados a lo largo de la longitud de la tira o hilo en ventanas o aberturas en el documento.

El dispositivo de la invención se puede incorporar al menos parcialmente en papeles de seguridad durante su fabricación mediante teenicas comúnmente empleadas en la industria de fabricación de papel. Por ejemplo, el dispositivo de la invención en forma de una tira o hilo puede ser alimentado en una máquina de fabricación de papel de molde cilindrico, máquina de cilindro, o máquina similar de tipo conocido, que resulta en una incrustación total o parcial de la tira o hilo dentro del cuerpo del papel acabado.

Las tiras, hilos, parches y recubrimientos de seguridad también se pueden adherir o unir a una superficie de un documento con o sin el uso de un adhesivo. La unión sin el uso de un adhesivo puede conseguirse usando, por ejemplo, técnicas de soldadura térmica, tales como soldadura ultrasónica, soldadura por vibración, y de fusión láser. Los adhesivos para adherir los dispositivos de la invención a una superficie de un documento pueden ser uno de los adhesivos de fusión en caliente, adhesivos activables por calor, adhesivos sensibles a la presión, y películas de laminado poliméricos. Estos adhesivos son preferiblemente de naturaleza reticulable, tal como acrílico o epoxi curado por ultravioleta (UV), con reticulación conseguida mientras el adhesivo está en la fase fundida.

En otra realización contemplada, el dispositivo de la invención forma parte de una construcción de etiqueta que contiene un adhesivo transparente o translúcido (es decir, la capa de material termoplástico transparente). El dispositivo de la invención puede colocarse en el interior de un paquete, de manera que las imágenes sintéticas permanecen visibles. En esta realización, el diámetro de la base de los elementos de enfoque es preferiblemente menor de aproximadamente 50 micrómetros, preferiblemente de aproximadamente 5 a aproximadamente 30 micrómetros, y más preferiblemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 25 micrómetros, mientras que el espesor total del dispositivo de la invención es preferiblemente menor de aproximadamente 200 micrómetros (más preferiblemente, menos de aproximadamente 75 micrómetros, y más preferiblemente, de aproximadamente 10 a aproximadamente 50 micrómetros).

Aunque diversas realizaciones de la presente invención se han descrito anteriormente, debe entenderse que se han presentado a modo de ejemplo solamente, y no de limitación. Por lo tanto, la amplitud y el ámbito de la presente invención no deben limitarse por ninguna de las realizaciones ejemplares.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de seguridad para la proyección de una colección de imágenes sinteticas, caracterizado porque comprende: una colección de elementos de enfoque, teniendo cada elemento de enfoque una huella óptica; y al menos una capa de imagen, proyectando la colección de elementos de enfoque y la al menos una capa de imagen juntas una imagen diferente cuando el dispositivo se ve en diferentes ángulos, en done la al menos una capa de imagen está formada por una matriz de dominios digitalizados discretos, consistiendo cada dominio en un subconjunto idéntico o sustancialmente idéntico a la huella óptica de cada elemento de enfoque, siendo los dominios discretos porque no hay dos subconjuntos que se solapen y cada punto en cada subconjunto está más cercano a su respectivo elemento de enfoque, estando dividido cada dominio en un número de píxeles discretos igual al número de imágenes, en el que cada imagen es procesada digitalmente, siendo el número de píxeles en cada imagen procesada digitalmente igual o proporcional al número total de elementos de enfoque, estando distribuidos los píxeles en cada imagen procesada digitalmente en la misma posición dentro de cada dominio digitalizado, de tal manera que cada posición dentro de un dominio digitalizado está marcado con el color de un píxel de una imagen procesada digitalmente diferente, lo que permite que el dispositivo proyecte una imagen diferente que el dispositivo cuando se ve en diferentes ángulos.

2. El dispositivo de seguridad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque proyecta una colección de imágenes sintéticas de escala de grises o de semitonos, en el que cada imagen es una imagen en escala de grises con una paleta de colores reducida, y en el que un grupo de elementos de enfoque se utiliza para cada píxel de la imagen.

3. El dispositivo de seguridad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque proyecta una colección de imágenes sinteticas en tres dimensiones, en el que la matriz de dominios discretos digitalizados tiene píxeles de dos o más imágenes procesadas digitalmente diferentes distribuidas dentro de la misma, incluyendo las imágenes una cierta disparidad binocular cuando se ve desde una primera dirección de observación.

4. El dispositivo de seguridad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque proyecta una colección de imágenes sintéticas que no tienen ajuste, en el que cada imagen distribuida es una imagen compuesta preparada mediante el uso de una o más funciones escalares matemáticas continuas para definir o modificar un parámetro cuantificable en la imagen.

5. El dispositivo de seguridad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque proyecta una colección de imágenes sintéticas seleccionadas entre el grupo de imágenes sintéticas de escala de grises o de semitonos, imágenes sintéticas tridimensionales, imágenes sintéticas que no tienen ajuste, y combinaciones de las mismas.

6. Un procedimiento implementado por ordenador para la producción de un dispositivo de seguridad para la proyección de una colección de imágenes sintéticas, en el que el dispositivo de seguridad está formado de una colección de elementos de enfoque en forma de una lámina de elemento de enfoque, teniendo cada elemento de enfoque una huella de óptica; y al menos una capa de imagen, proyectando los elementos de enfoque y la al menos una capa de imagen juntos una imagen de punto de vista diferente cuando el dispositivo se ve en ángulos diferentes, dicho procedimiento caracterizado porque comprende los pasos de: (a) formar la al menos una capa de imagen mediante: (i) compilación de una colección de imágenes de diferente punto de vista en bruto, con cada imagen de punto de vista en bruto que prescribe lo que un observador debe ver al visualizar el dispositivo de seguridad desde un ángulo dado; (ii) elección de un dominio para cada elemento de enfoque en la lámina del elemento de enfoque, y la colocación de los dominios en forma de una trama sobre o dentro de la al menos una capa de imagen, consistiendo los dominios en subconjuntos identicos de cada una de huellas ópticas del elemento de enfoque, de manera que no hay dos subconjuntos que se solapen y cada punto en cada subconjunto es más cercano a su respectivo elemento de enfoque una vez que la al menos una capa de imagen se coloca en un plano focal de la colección de elementos de enfoque, en el que no se requiere el registro exacto entre los dominios y los elementos de enfoque; (iii) digitalización de cada dominio elegido dividiendo cada dominio en un número de píxeles discretos, que representará cada uno una porción de una imagen de punto de vista diferente, siendo el número de píxeles en cada dominio digitalizado igual al número de imágenes de diferente punto de vista, formando los dominios digitalizados una trama de exploración; (iv) procesamiento digital de cada una de las diferentes imágenes de punto de vista en bruto para formar imágenes binarias, en el que el número de píxeles en cada imagen de punto de vista digitalmente procesada es igual a, o proporcional a, el número total de elementos de enfoque en la lámina de elemento de enfoque que se utilizará para representar la imagen completa deseada; (v) distribución de la colección de diferentes imágenes de puntos de vista procesadas en la trama de exploración mediante el marcado de cada píxel de dominio digitalizado con el color del píxel de la imagen de punto de vista correspondiente a través de un proceso llamado de "distribución", que implica asignar una dirección a cada píxel en cada dominio digitalizado, y luego asignar una imagen a cada píxel que tiene la misma dirección en cada dominio digitalizado, de manera que cada posición dentro de un dominio digitalizado será marcado con el color de un píxel de una imagen de punto de vista procesada diferente; y (b) colocar la capa o capas de la imagen formada en un plano focal de la lámina de elemento de enfoque.

7. Un dispositivo de seguridad preparado de conformidad con el procedimiento implementado por ordenador como el que se reclama en la reivindicación 6.

8. El procedimiento implementado por ordenador de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque produce un dispositivo de seguridad que proyecta una colección de imágenes sinteticas de escala de grises o de semitonos, en el que cada imagen de punto de vista en bruto es una imagen de punto de vista en bruto en escala de grises o de medios tonos, en el que las imágenes de punto de vista en bruto se modifican mediante la reducción del número de tonos de gris en la paleta de colores de cada imagen, tramando opcionalmente las sombras restantes de gris en cada paleta de colores de cada imagen, y luego representar cada imagen de punto de vista procesada como una imagen binaria acabada, en el que después de la distribución de la colección de diferentes imágenes binarias acabadas en la trama de exploración, se utiliza un grupo de elementos de enfoque para cada píxel de la imagen de punto de vista.

9. El procedimiento implementado por ordenador de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque produce un dispositivo de seguridad que proyecta una colección de tres imágenes sintéticas dimensionales, en el que la etapa de compilación cuando se forma la por lo menos una capa de imagen implica el modelado de un objeto en un programa de representación de gráficos en 3D y obteniendo diferentes imágenes de punto de vista en bruto del objeto formando vistas del objeto utilizando una cámara en múltiples posiciones, existiendo una correspondencia uno a uno entre el número de vistas realizados por la cámara y el número de píxeles en cada dominio digitalizado.

10. El procedimiento implementado por ordenador de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque produce un dispositivo de seguridad que proyecta una colección de imágenes sintéticas que no tienen ajuste, comprendiendo el procedimiento además: determinar las funciones escalares matemáticas de x e y que son continuas; aplicar una o más de tales funciones escalares matemáticas a copias del dominio para obtener uno o más valores escalares, consistiendo el dominio en una región en el plano xy que se ha repetido en un sentido espacialmente periódico; y usar el uno o más valores escalares para definir o alterar un parámetro cuantificable en la colección de imágenes de punto de vista distribuidas en los dominios, generando así imágenes de punto de vista compuestas.

11. El procedimiento implementado por ordenador de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque produce un dispositivo de seguridad que proyecta una colección de imágenes sinteticas seleccionadas entre el grupo de imágenes sintéticas de escala de grises o de semitonos, imágenes sintéticas tridimensionales, imágenes sintéticas sin ajuste, y combinaciones de las mismas.

12. El procedimiento implementado por ordenador de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque las funciones escalares matemáticas de x e y son continuas incluso cuando x e y se envuelven de nuevo en el dominio.

13. El procedimiento implementado por ordenador de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el dominio es un hexágono regular centrado en (0,0), con sus seis vértices situados una unidad de distancia desde el origen, en el que una o más funciones escalares es: d = sen (4/3(2pc)), en el que el valor escalar d se utiliza como un factor de escala en la imagen.

14. El procedimiento implementado por ordenador de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la colección de imágenes sintéticas es una colección de cubos idénticos, en el que el dominio es una disposición de 360 cuadrados que se aproximan a la forma de un hexágono, en el que la una o más funciones escalares es una primera y una segunda funciones simétricas trenzadas en forma de toro ( f1 , f2), en el que la primera función f1 barre de 0 a 60 grados cuando un observador se mueve de izquierda a derecha, y la segunda función f2 barre de 0 a 90 grados cuando un observador se mueve de arriba hacia abajo.

15. Un material de lámina hecho a partir del dispositivo de seguridad como el que se reclama en la reivindicación 1 ó 7.

16. Un material de lámina que tiene superficies opuestas y que comprende al menos un dispositivo de seguridad como el que se reclama en la reivindicación 1 ó 7, que está montado en, o incrustado dentro de, una superficie del material de lámina, o parcialmente incrustado dentro del material de lámina.

17. Una plataforma de base hecha a partir del dispositivo de seguridad de conformidad con la reivindicación 1 ó 7.

18. Una plataforma de base que tiene superficies opuestas y que comprende al menos un dispositivo de seguridad como el que se reclama en la reivindicación 1 ó 7, que está montado en, o incrustado dentro de, una superficie de la plataforma de base, o parcialmente incrustado dentro de la plataforma de base.

19. Un documento hecho a partir del material de lámina como el que se reclama en la reivindicación 15 ó 16.

20. Un documento hecho a partir de la plataforma de base como la que se reclama en la reivindicación 17 ó 18.