PT2529940E

PT2529940E - Dispositivo impresso com aparência tridimensional

Info

Publication number: PT2529940E
Application number: PT111682985T
Authority: PT
Inventors: Pierre Degott; Olivier Lefebvre; Raynald Demange; Nicolas Pietrolungo
Original assignee: Sicpa Holding Sa
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2013-07-08
Also published as: MX2013013908A; DK2529940T3; AR086324A1; MA35207B1; US20120308072A1; CO6842004A2; CN103547457A; WO2012163553A1; CA2832920A1; SI2529940T1; EA026020B1; KR101855551B1; JP5760258B2; BR112013026338A2; EP2529940B1; CN103547457B; AU2012265189B2; AU2012265189A8; PL2529940T3; ES2425799T3

Description

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DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO IMPRESSO COM APARÊNCIA TRIDIMENSIONAL" Introdução A presente invenção refere-se geralmente ao campo de dispositivos úteis como elemento de segurança para a proteção de notas e documentos de valor ou artigos e especificamente a um dispositivo e um método para produzir dispositivos impressos úteis como elementos de segurança com aparência tridimensional quando visualizado com um equipamento de visualização ótica apropriado, tal como óculos com lentes atuando como filtros de polarização circular. 0 dispositivo impresso é formado com imagens estereoscópicas do objeto, sendo esta última composta por blocos de construção separados.

Estado da arte

Representações tridimensionais de objetos compostos por imagens formadas por pares de projeções estereoscópicas são conhecidas na arte.

Em US 5457554 e em US 5364557, S.M. Faris divulga um método para produzir imagens tridimensionais feitas de camadas de tinta compreendendo materiais de cristais liquidos colestéricos, as referidas camadas de tinta refletindo luz polarizada circularmente direita (camada de tinta RHLC) ou, respetivamente, esquerda (camada de tinta LHLC). De modo a produzir as referidas imagens tridimensionais, camadas de tinta LC de diferentes cores primárias são impressas em cima umas das outras. 2

Em US 7041233, M Kuntz et al. descreve um método para gerar o efeito tridimensional com 2 imagens não estereoscópicas formadas com material cristal liquido quiral (também chamado cristal liquido colestérico). As camadas de cristais liquidos são alinhadas por um processo térmico ou são utilizadas preferencialmente numa forma encapsulada. O efeito tridimensional produzido por esta tecnologia pode ser visto de uma distância tão grande como pelo menos 5 metros. A formação de diferentes áreas de cor exigiu a utilização de uma máscara durante o processo de cura de LC (por exemplo, exemplo 1). US-5398131 divulga um método de impressão estereoscópica totalmente colorida para apresentar uma imagem de um par estéreo de imagens codificadas para cada olho do espectador. A impressão industrial de dispositivos úteis como elementos de segurança com tecnologias de impressão, tais como serigrafia, flexogravura ou rotogravura, devem cumprir com algumas limitações que não foram abordadas pelas tecnologias divulgadas acima para gerar efeitos tridimensionais. Por exemplo, com estas tecnologias de impressão, 2 unidades de impressão são necessárias para imprimir as camadas de tinta de cristal líquido esquerdo (LHLC) e de cristal líquido direito (RHLC) de um par de projeções estereoscópicas; ambas as unidades de impressão podem imprimir uma camada de tinta LC da mesma cor para um certo ângulo de visão, ou as duas unidades de impressão podem imprimir um par de camadas de tinta LC de cores diferentes no mesmo ângulo de visão resultando numa cor aditiva para a imagem 3D. O número de unidades de impressão disponíveis para imprimir um dispositivo é geralmente restrito a 2 unidades ou 4 unidades; daí o número de cores 3 disponíveis para um dispositivo com tintas LC ser muito estreito. A perceção 3D depende de muitos parâmetros que são simultaneamente interpretados pelo cérebro humano. Para objetos reais ou cenas reais, o cérebro humano utiliza essencialmente a disparidade binocular para extrair a perceção 3D de objetos e informação de profundidade focal de uma cena; a disparidade binocular refere-se à diferença na localização da imagem na retina de um objeto visto pelo olho esquerdo e direito. Para imagens impressas, as pistas mais relevantes de formas 3D são o gradiente de textura, tonalidades, ou as sombras; para cenas compreendendo uma pluralidade de objetos, a oclusão de um objeto pelo outro (isto é um objeto é colocado na frente do outro e assim esconde o objeto subjacente) é uma importante pista adicional do arranjo espacial da cena e da forma 3D dos obj etos.

Quando apenas um número muito limitado de camadas de tinta monocromática (por exemplo uma ou duas camadas de tinta monocromática) está disponível, desvanece-se a perceção de volume devido à redução ou desaparecimento das pistas 3D tais como tonalidades; no caso de cenas compreendendo uma pluralidade de objetos impressos com uma camada de tinta monocromática, a oclusão de um objeto por outro evita que o observador tenha uma ideia da distância relativa dos diferentes objetos.

Este efeito é exemplificado nas Figuras 1 a 4 do presente pedido. A Figura 1 mostra um par de projeções estereoscópicas monocromáticas de um objeto não subdividido, um cubo, formado por uma camada monocromática impressa ao lado da outra. A Figura 2 mostra o referido par 4 de projeções estereoscópicas monocromáticas da Figura 1 impressa numa localização parcialmente sobreposta. 0 volume ou forma do cubo 3D não podem ser reconhecidos, mesmo quando imprimindo a Figura 1 ou Figura 2 com camadas de tinta LHLC e RHLC e utilizando filtros de polarização circular adequados para observação, porque o objeto carece de qualquer pista a partir da qual o cérebro humano poderia deduzir uma forma tridimensional do cubo. A Figura 3 e a Figura 4 ilustram o desaparecimento do efeito 3D quando utilizando uma camada monocromática (Figura 4) em vez de nuances de sombra (Figura 3) para a formação do objeto. Enquanto na Figura 3 os pormenores da cabeça humana são aparentes e o cérebro humano é capaz de compreender o objeto como sendo uma imagem tridimensional de uma cabeça humana, o mesmo não é possível com a imagem na Figura 4. Na Figura 4, apenas os contornos da cabeça humana são perceptíveis. 0 cérebro do observador não consegue interpretar a Figura 4 como uma imagem tridimensional de uma cabeça humana.

As restrições específicas impostas pelos processos de impressão industrial de dispositivos úteis como elementos de segurança torna impossível gerarem efeitos tridimensionais por qualquer uma das técnicas anteriores acima discutidas.

Assim, existe ainda uma necessidade de um método para imprimir um dispositivo com uma aparência tridimensional com um número muito limitado de camadas de tinta refletindo a luz polarizada circularmente (camadas de tinta LC).

As tecnologias descritas são omissas sobre os métodos para produzir dispositivos com uma aparência tridimensional 5 (dispositivos 3D) úteis como elementos de segurança, com apenas duas camadas de tinta monocromáticas LC refletindo luz de direção de polarização oposta, ou com um muito restrito número de pares de camadas de tinta monocromática LC refletindo luz de direção de polarização oposta. Foi a tarefa da presente invenção proporcionar um tal método e dispositivo.

Sumário da invenção A presente invenção está relacionada com um dispositivo compreendendo, numa base subjacente, primeira e segunda camadas de tinta que juntas representam um objeto gráfico exibindo, quando observado com um equipamento de visualização adequado, uma aparência tridimensional, em que uma das referidas camadas de tinta apresenta uma primeira cor a um certo ângulo de visão e é um revestimento de polarização circular esquerda ou compreende um pigmento de polarização circular esquerda, e a outra das referidas camadas de tinta mostra a mesma ou outra cor no referido ângulo de visão e é um revestimento de polarização circular direita ou compreende um pigmento de polarização circular direita, as referidas primeira e segunda camadas de tinta representando uma primeira e uma segunda imagens de um par de projeções estereoscópicas do referido objeto gráfico, e as referidas primeira e segunda camadas de tinta sendo sobrepostas uma na outra, ou sendo sobreponiveis uma na outra, ou sendo impressas ao lado uma da outra, caracterizadas por o referido objeto gráfico ser composto por blocos de construção diferentes, e que, dentro de cada uma das projeções estereoscópicas, os blocos de construção que formam o objeto gráfico são representados de modo a permitir que a base subjacente das referidas camadas de tinta seja aparente entre os blocos de construção. 6 A presente invenção está além disso relacionada com um método para preparar um dispositivo tal como definido acima, o referido método compreendendo a etapa de aplicação de uma primeira e de uma segunda composição de tinta para formar uma primeira e uma segunda camada de tinta, em que uma das referidas composições de tinta compreende pigmentos de cristal liquido colestérico circular de polarização esquerda tendo uma primeira cor em um determinado ângulo de visão, e a outra composição de tinta compreende pigmentos de cristal liquido colestérico de polarização circular direita da mesma ou de outra cor do referido ângulo de visão, por um método de impressão, preferencialmente selecionado de entre o grupo consistindo em impressão serigráfica, impressão flexográfica, heliogravura ou, impressão de jato de tinta, mais preferencialmente por impressão serigráfica, sobre um substrato. A presente invenção está, além disso, relacionada com um método para preparar um dispositivo tal como definido acima, o referido método compreendendo as etapas de a) aplicar uma primeira e uma segunda composição de tinta sobre um substrato pré-modelado por um método de impressão, preferencialmente selecionado de entre o grupo consistindo de impressão serigráfica, impressão flexográfica, heliogravura ou, impressão de jato de tinta, mais preferencialmente por impressão serigráfica, para formar uma primeira e uma segunda camadas de tinta, em que uma das referidas composições de tinta compreende uma substância de cristal liquido colestérico de polarização circular esquerda tendo uma primeira cor a um certo ângulo de visão, e a composição da outra tinta compreende uma substância de cristal líquido de polarização circular colestérico 7 direita da mesma ou de uma outra cor no referido ângulo de visualização; b) alinhar as referidas camadas compreendendo as referidas substâncias de cristal liquido colestérico pela interação com o substrato pré-modelado; e c) curar as camadas aplicadas e alinhadas nas etapas a) e b) . A presente invenção está além disso relacionada com um método para a produção de um dispositivo que representa um objeto gráfico exibindo, quando observado com um equipamento de visualização adequado, uma aparência tridimensional, caracterizado pelas etapas de subdivisão do referido objeto gráfico em blocos de construção separados, e uma primeira e uma segunda projeções estereoscópicas, do objeto gráfico subdividido sobre o plano de impressão, são geradas. A presente invenção está além disso relacionada com um sistema de autenticação, compreendendo um dispositivo como definido acima e um equipamento de visualização, preferencialmente óculos compreendendo um filtro de polarização circular esquerda e um de direita para as duas lentes, cada lente cobrindo um olho de um observador utilizando aqueles óculos. A presente invenção está além disso relacionada com a utilização de um dispositivo como definido acima para a proteção contra falsificação de uma mercadoria comercial ou um documento de segurança selecionado de entre o grupo constituído por notas, documentos de valor ou cartões, bilhetes de transporte ou cartões, bandeirolas fiscais e rótulos de produtos. A presente invenção descreve um método para imprimir dispositivos úteis como elementos de segurança exibindo, quando observados com um equipamento de visualização apropriado, um efeito tridimensional, utilizando uma primeira tinta compreendendo pigmentos ou substâncias de cristal liquido quiral, os referidos pigmentos ou substâncias refletindo luz polarizada circularmente esquerda (camada de tinta LHLC) e uma segunda tinta compreendendo pigmentos ou substâncias de cristal liquido quiral, os referidos pigmentos ou substâncias refletindo luz polarizada circularmente direita (camada de tinta RHLC) . De acordo com o método da presente invenção, o efeito tridimensional pode ser produzido com um número muito limitado de cores, preferencialmente com pigmentos LC de até duas cores diferentes a um certo ângulo de visão, mais preferencialmente com pigmentos LC de uma única cor em um determinado ângulo de visão.

De acordo com o método da presente invenção, o efeito tridimensional é produzido por impressão de um par de imagens, cada imagem representando um de um par de projeções estereoscópicas, de um objeto gráfico composto por blocos de construção separados, o referido objeto gráfico sendo uma representação de um objeto real ou virtual. 0 efeito tridimensional é observável quando o observador utiliza um equipamento de visualização adequado compreendendo um par de filtros ou lentes de polarização circular para observar o dispositivo da presente invenção.

Numa outra forma de realização, a presente invenção divulga um método para subdividir um objeto gráfico em blocos de construção separados.

Numa outra forma de realização, a presente invenção divulga um método para a criação de um par de projeções 9 estereoscópicas de um objeto gráfico composto por blocos de construção separados e imagens impressas representando o referido par de saliências estereoscópicas sobre um substrato.

Subdividir o objeto gráfico numa pluralidade de blocos de construção separados permite superar as limitações inerentes aos dispositivos de segurança descritos, dando pistas ao cérebro para entender o volume do objeto representado ou da cena representada compreendendo uma pluralidade de objetos. A geração de um efeito tridimensional baseado na projeção de duas diferentes imagens de perspetiva sendo visualizada com o olho esquerdo e o direito de um observador é conhecido na arte (por exemplo, US 5.457.554 ou US 7.041.233) . É sabido na arte que um par de projeções estereoscópicas podem ser criadas capturando com uma câmara real ou com uma câmara virtual, um par de imagens de um objeto real ou de um objeto virtual, a referida câmara sendo movida ao longo de um eixo a uma distância constante do objeto (Figura 21a); ou alternativamente a referida câmara sendo movida ao longo de uma trajetória no ângulo direito da direção de disparo da câmara (Figura 21 b) (as direções de disparo da câmara (eixo y) em direção ao objeto ou à cena em ambas as posições são paralelas uma à outra e são perpendiculares ao percurso de deslocação da câmara (eixo x) ) . 0 par de primeira e segunda projeções estereoscópicas é obtido pela projeção num plano do par de imagens capturadas pela câmara.

Numa forma de realização preferida de acordo com a presente invenção, os blocos de construção que pertencem ao lado de trás do objeto gráfico, em relação à posição do observador e portanto escondidos do observador na sua posição de 10 visualização, são removidos. A remoção dos blocos de construção ocultos melhora o efeito 3D através da prevenção de qualquer oclusão dos blocos de construção. Esta remoção dos blocos de construção pode ser omitida se a subdivisão do objeto gráfico em blocos de construção for executada através de uma aplicação direta de um conjunto adequado de blocos de construção apenas sobre a parte da superfície do objeto gráfico que é vista pelo observador, do seu ângulo de visão. A primeira e segunda camadas de imagem LC, correspondendo à primeira e segunda projeções estereoscópicas, são impressas uma na outra (camadas de imagem LC sobrepostas) ou podem ser colocadas uma sobre a outra (camadas da imagem LC sobreponíveis) de forma a parcialmente se sobreporem umas nas outras; ou alternativamente a primeira e a segunda camadas de imagem LC, correspondendo à primeira e segunda projeções estereoscópicas, são impressas ao lado uma da outra afastadas uma da outra (camadas de imagem LC não sobrepostas).

Quando impressas uma ao lado da outra, a distância entre as duas camadas de tinta LC pode variar entre zero (posição contígua; as duas projeções estereoscópicas são unidas entre si por um ponto ou um lado) e alguns centímetros, de preferência 0-5 cm, mais preferencialmente de 0-3 cm e mais preferencialmente de 0-1 cm (posição não contígua). As duas camadas de imagem LC não sobrepostas devem ser visualizáveis simultaneamente pelo observador utilizando o equipamento de visualização para visualizar o objeto com uma aparência 3D. O efeito 3D do dispositivo melhora com uma distância decrescente entre as duas projeções estereoscópicas. O melhor efeito 3D é obtido quando as duas projeções estereoscópicas são impressas de modo a sobreporem-se parcialmente uma na outra. 11

Quando a primeira e a segunda camadas de imagem LC correspondendo à primeira e segunda projeções estereoscópicas são impressas alguns centímetros afastadas uma da outra, a aparência 3D do dispositivo é melhor percebida quando o observador vê o dispositivo a partir de uma distância, por exemplo a partir do comprimento de um braço ou de uma distância maior. Para cada dispositivo, existe uma distância de observação ótima, a fim de melhor perceber o efeito de 3D; quando a distância de observação é menor ou maior do que a distância ótima, o efeito 3D ainda é percetível, mas este pode ser menos impressionante. A distância de observação ótima depende do grau de sobreposição das camadas de imagem LHLC e RHLC ou na distância entre as camadas de imagem LHLC e RHLC impressas ao lado uma da outra; a distância de observação ótima depende também das dimensões do triângulo virtual definido pela posição do objeto gráfico e de ambas as posições da câmara ao fotografar as imagens estereoscópicas.

Para dispositivos úteis como elementos de segurança para documentos de segurança, notas ou bens de valor, a primeira e segunda camadas de imagem LC são preferencialmente impressas de modo a sobreporem-se parcialmente uma na outra. Quando a primeira e segunda camadas de imagem são impressas de modo a sobreporem-se parcialmente uma na outra, curar a primeira camada de tinta LC é requerido antes de se aplicar a segunda camada de tinta LC.

Breve descrição das figuras A Figura 1 mostra um par de projeções estereoscópicas monocromáticas de um cubo não subdividido em blocos separados (não faz parte da presente invenção). 12 A Figura 2 mostra um par de projeções estereoscópicas da Figura 1, as projeções sendo colocadas parcialmente uma sobre a outra (não faz parte da presente invenção). A Figura 3 mostra uma imagem de objeto 3D (cabeça humana) compreendendo a variação de luminosidade de cor (áreas de sombra) (não faz parte da presente invenção) . A Figura 4 mostra a imagem da Figura 3 representada por uma camada de tinta monocromática (não faz parte da presente invenção). A Figura 5 mostra uma vista de um dispositivo compreendendo um cubo subdividido como mostrado na Figura 6, com a sobreposição de duas camadas de imagem LC consistindo nas duas projeções estereoscópicas. Se as duas camadas de imagem LC fossem impressas com um par de camadas de tinta LC sobre uma superfície subjacente absorvente, um observador, utilizando um par apropriado de filtros de polarização circular veria um cubo monocromático com um volume 3D. A Figura 6 mostra o par de projeções estereoscópicas monocromáticas da Figura 1 de um cubo subdividido em 3 blocos de construção diferentes. A Figura 7 mostra o objeto gráfico da Figura 3 subdividido numa pluralidade de pontos monocromáticos. A Figura 8 mostra um par de projeções estereoscópicas do objeto subdividido da Figura 7. A Figura 8a mostra uma imagem de um dispositivo impresso com composições LHLC e RHLC do par de projeções estereoscópicas da Figura 8. As camadas LHLC e RHLC são impressas de modo a se sobreporem ligeiramente umas sobre as outras. A Figura 8b mostra uma imagem de um dispositivo impresso com composições LHLC e RHLC do par de 13 projeções estereoscópicas da Figura 8. As camadas LHLC e RHLC são impressas de modo a se sobreporem parcialmente umas nas outras. A Figura 9 mostra um par de projeções estereoscópicas monocromáticas de um cubo subdividido numa pluralidade de blocos de construção diferentes. A Figura 10 mostra um par de projeções estereoscópicas monocromáticas de uma esfera subdividida numa pluralidade de blocos de construção diferentes. A Figura 11a mostra um par de projeções estereoscópicas monocromáticas de um cubo subdividido em uma pluralidade de blocos de construção separados, os blocos de construção sendo discos. A Figura 11b mostra o par de projeções estereoscópicas monocromáticas de um cubo subdividido numa pluralidade de blocos de construção separados da Figura 11a, impressos como uma imagem negativa. A Figura 12 mostra um par de projeções estereoscópicas monocromáticas de um cubo subdividido numa pluralidade de blocos de construção separados, os blocos de construção sendo pontos. A Figura 13 mostra um par de projeções estereoscópicas monocromáticas de um cubo subdividido numa pluralidade de blocos de construção separados, os blocos de construção sendo linhas retas. A Figura 14 mostra um par de projeções estereoscópicas monocromáticas de um cubo subdividido numa pluralidade de blocos de construção separados, os blocos de construção sendo a letra "A". A Figura 15 mostra uma vista lateral de um dispositivo, por exemplo, o dispositivo da Figura 5, com a sobreposição parcial das camadas de imagem RHLC e LHLC sobre uma superfície subjacente de absorção, as referidas camadas de imagem RHLC e LHLC consistindo no 14 par de projeções estereoscópicas. As camadas da imagem LHLC e RHLC são sobrepostas. A Figura 15a mostra uma vista lateral de um dispositivo, por exemplo o dispositivo da Figura 5, com as camadas de imagem RHLC e LHLC impressas ao lado umas das outras (não sobrepostas e em posição contígua) sobre uma superfície subjacente de absorção, as referidas camadas de imagem RHLC e LHLC constituídas pelo par de projeções estereoscópicas. A Figura 15b mostra uma vista lateral de um dispositivo, por exemplo o dispositivo da Figura 5, com as camadas de imagem RHLC e LHLC impressas ao lado umas das outras (não sobrepostas e em posição não contígua) sobre uma superfície subjacente absorvente, as referidas camadas de imagem RHLC e LHLC constituídas pelo par de projeções estereoscópicas. A Figura 16 mostra uma vista lateral de um dispositivo com uma primeira camada de imagem LC impressa sobre uma superfície absorvente e uma segunda camada de imagem LC impressa numa zona transparente do mesmo substrato, as referidas primeira e segunda camadas de imagem constituídas pelo par de projeções estereoscópicas. As duas camadas de imagem LC são sobreponíveis: a fim de ver o dispositivo tridimensional, o substrato deve ser dobrado de tal modo que a segunda camada de imagem LC impressa na zona transparente é colocada por cima da primeira camada de imagem LC. Nesta configuração, a fim de reconstruir corretamente o dispositivo com a aparência 3D (dispositivo 3D) , as duas camadas de LC têm de ser impressas aplicando à segunda projeção estereoscópica uma rotação de 180° ao longo de um eixo de simetria, paralelo ao eixo de dobragem do substrato. 15 A Figura 17 mostra uma vista lateral de um dispositivo com uma primeira camada LC de imagem impressa sobre uma superfície absorvente de um primeiro substrato e a segunda camada de imagem LC impressa numa área transparente de um segundo substrato, as referidas primeira e segunda camadas de imagem consistindo no par de projeções estereoscópicas. Nesta configuração, a fim de reconstruir corretamente o dispositivo 3D, a segunda camada de imagem (impressa sobre o substrato transparente) deve colocar-se no topo da camada de imagem impressa sobre a superfície absorvente. As duas camadas de imagem LC são sobreponiveis. A Figura 18 mostra uma vista lateral de um dispositivo com a sobreposição das camadas de imagem RHLC e LHLC impressas num substrato transparente, as referidas camadas de imagem RHLC e LHLC consistindo no par de projeções estereoscópicas. Um outro substrato revestido com uma camada absorvente é requerido para visualizar as camadas de imagem LC; o substrato revestido é colocado sob o par de camadas sobrepostas de imagem LC do dispositivo 3D. As camadas LC são sobrepostas. A Figura 19 mostra uma vista lateral de um dispositivo com as camadas de imagem RHLC e LHLC impressas em diferentes áreas de um substrato transparente, as referidas camadas de imagem RHLC e LHLC consistem no par de projeções estereoscópicas. A segunda camada de imagem LC é impressa numa orientação inversa de acordo com um eixo de simetria paralelo ao eixo de dobragem do substrato e as duas camadas de imagem LC são sobreponiveis (de uma maneira semelhante à da Figura 16) . Um outro substrato revestido com uma camada absorvente é requerido para visualizar as camadas de imagem LC; o referido substrato revestido é colocado 16 sob o par de camadas de imagens LC sobrepostas, o substrato transparente sendo dobrado de modo a sobrepor as camadas de imagem LHLC e RHLC. A Figura 20 mostra uma vista lateral de um dispositivo com as camadas de imagem RHLC e LHLC impressas em 2 substratos transparentes diferentes, as referidas camadas de imagem RHLC e LHLC consistindo no par de projeções estereoscópicas. As camadas de imagem LC são sobreponiveis. Um outro substrato revestido com uma camada absorvente é requerido para visualizar as camadas de imagem LC; o substrato revestido é colocado sob o par de camadas de imagens sobrepostas LC. A Figura 21a mostra uma representação do percurso de uma câmara capturando um par de imagens de um objeto gráfico, por exemplo um cubo, a uma distância constante do objeto. 0 par de projeções estereoscópicas é obtido por projetar sobre uma superfície bidimensional o par de imagens capturadas pela câmara. A Figura 21 b mostra uma representação do percurso de uma câmara capturando um par de imagens de um objeto gráfico, por exemplo um cubo, em que a câmara se desloca ao longo de um percurso perpendicular à direção de disparo em direção ao objeto. 0 par de projeções estereoscópicas é obtido por projetar sobre uma superfície bidimensional o par de imagens capturado pela câmara.

Descrição detalhada

De acordo com a presente invenção, o dispositivo representando um objeto gráfico tendo uma aparência tridimensional quando visto com o equipamento de visualização apropriado é formado a partir de uma primeira 17 e uma segunda camada de imagem. A primeira camada da imagem é impressa com uma camada de tinta LC refletindo a luz polarizada esquerda (camada de tinta LHLC), a referida camada de tinta LC compreendendo pigmentos de cristal liquido quiral esquerdo (também chamados pigmentos de cristais líquidos colestéricos esquerdos) (pigmentos LHLC) ou substâncias de cristal líquido quiral esquerdo (também chamadas de substâncias de cristais líquidos colestéricos esquerdos) (revestimento LHLC) de uma primeira cor a um certo ângulo de visão, e a segunda camada de imagem é impressa com uma camada de tinta LC refletindo a luz polarizada direita (camada de tinta RHLC), a referida camada de tinta LC compreendendo pigmentos de cristal líquido quiral direito (também chamados de pigmentos de cristal líquido colestérico direito) (pigmentos RHLC) ou substâncias de cristal líquido quiral direito (também chamadas de substâncias de cristal líquido colestérico direito) (revestimento RHLC) da mesma ou de uma cor diferente no mesmo ângulo de visão. As duas camadas de imagem são caracterizadas pelo facto de representarem um par de projeções estereoscópicas de um objeto gráfico e pelo facto de o objeto gráfico ser composto por blocos de construção diferentes.

Tal como aqui utilizado, o termo "pigmentos LHLC" refere-se aos pigmentos LC compreendidos na camada de tinta LHLC, e o termo "pigmentos RHLC" refere-se aos pigmentos LC compreendidos na camada de tinta RHLC. A ideia da presente invenção é mostrada na Figura 5, Figura 6 e Figuras 8 a 14. Quando impressas com camadas de imagem LHLC e RHLC, a Figura 5, Figura 6 e Figuras 8 a 14 representam formas de realização do dispositivo da presente invenção. 18 A Figura 5 mostra uma forma de realização da presente invenção com as duas projeções estereoscópicas mostradas na Figura 6 sendo impressas de modo a se sobreporem parcialmente uma na outra.

Na Figura 6 e Figuras 8 a 14, as projeções estereoscópicas foram impressas de lado e afastadas uma da outra por uma questão de clareza da representação; num dispositivo de acordo com a presente invenção, as projeções estereoscópicas são impressas de modo a se sobreporem parcialmente umas nas outras, ou em alternativa, são impressas ao lado umas das outras; para os dispositivos úteis como elementos de segurança, as projeções estereoscópicas são preferencialmente impressas de modo a se sobreporem parcialmente umas nas outras. A Figura 6 ilustra um exemplo da presente invenção. A Figura 6 mostra um par de projeções estereoscópicas do cubo da Figura 1, subdividido em três blocos de construção. 0 par de projeções estereoscópicas é impresso ao lado um do outro. Quando a Figura 6 é impressa com as camadas de tinta LHLC e RHLC, um observador utilizando um equipamento de visualização apropriado compreendendo filtros de polarização circular irá observar, a partir de uma distância fornecendo uma paralaxe adequada das duas projeções, uma representação 3D do cubo. A imagem da Figura 7 ilustra um exemplo da presente invenção. A Figura 7 mostra a cabeça humana de acordo com a Figura 3, que é, no entanto, agora subdividida numa pluralidade de blocos de construção, aqui pontos. A imagem da Figura 7 é "limpa" para remover os blocos de construção que pertencem à face da cabeça humana localizados na parte 19 de trás em relação à posição do observador e portanto escondidos do observador na sua posição de visualização. 0 processo de limpeza melhora o efeito 3D, evitando quaisquer oclusões de blocos de construção. Esta "etapa de limpeza" pode ser omitida se a divisão em blocos de construção for feita por aplicação de um conjunto adequado de blocos de construção sobre a superfície dos objetos vista pelo observador do seu ângulo de visão. A Figura 8 mostra um par de projeções estereoscópicas do objeto gráfico subdividido produzido por disparar duas imagens da Figura 7 a partir de duas posições diferentes. 0 par de projeções estereoscópicas é impresso ao lado um do outro. A Figura 8a e a Figura 8b mostram imagens de alguns dispositivos de acordo com a presente invenção baseados num par de projeções estereoscópicas da Figura 8. Na Figura 8a, as projeções estereoscópicas sobrepõem-se ligeiramente umas nas outras, enquanto que na Figura 8b as projeções estereoscópicas são impressas de modo a sobreporem-se fortemente umas nas outras. Um observador olhando a Figura 8a e utilizando um equipamento de visão apropriado compreendendo filtros de polarização circular irá observar, a partir de uma distância fornecendo uma paralaxe apropriada das duas projeções, uma representação 3D da cabeça humana. 0 efeito 3D é ainda mais espetacular com a Figura 8b devido à forte sobreposição das projeções estereoscópicas; a Figura 8b pode também ser observada a partir de uma distância mais curta à medida que a paralaxe apropriada é obtida a uma distância menor com a Figura 8b do que com a Figura 8a. 20

Os pigmentos de cristais líquidos de polarização circular (referidos como os "pigmentos LHLC e RHLC") adequados para a presente invenção são conhecidos na arte, por exemplo pigmentos LC comercializados sob a designação comercial de Helicone® da LCP Technology GmbH. A tecnologia de pigmentos LC e a sua utilização em revestimentos e tintas foram divulgados, por exemplo na EP 1 213338 Al, EP 1 046692 Al ou EP 0601 483 Al, a respetiva divulgação da qual está aqui incorporada por referência. Os materiais de cristais líquidos colestéricos adequados para a presente invenção são conhecidos na arte e foram divulgados, por exemplo em US 6.410.130, a respetiva descrição da qual está aqui incorporada por referência.

Os pigmentos LHLC e RHLC podem ser incorporados em composições de tinta convencionais de acordo com o método de impressão selecionado para imprimir o dispositivo da presente invenção. Exemplos de formulações adequadas podem ser encontrados, por exemplo em "The Printing Ink Manual", Ed R.H.Leach, R.J.Pierce, 5a Edição.

As composições compreendendo pigmentos LC adequados para a presente invenção foram divulgados, por exemplo no documento EP 0597 986 Al ou WO 2003/020 835 Al.

Preferencialmente, as composições de tinta utilizadas para a presente invenção não compreendem quaisquer outros pigmentos para além dos pigmentos LC. As formulações típicas compreendendo pigmentos LC utilizados para a presente invenção são, por exemplo: - formulação para impressão por flexografia com uma tinta à base de água:

Componente % em peso Pigmento LHLC ou RHLC 10-30 21 Resina aglutinante Acrilica/Alquil 50-70 Composto de cera de Polietileno 2-6 Água 10-20 Anti-espuma de silicone LO O 1 \—1 o - formulação para impressão por flexografia com uma tinta à base de solvente:

Componente % em peso Pigmento LHLC ou RHLC 10-30 Verniz de resina maleica 10-25 Verniz de nitrocelulose 30-50 Composto de cera 2-6 Plastificante 1-5 Etanol 5-15 Acetato de isopropilo 5-10 - formulação de impressão por gravura:

Componente % em peso Pigmento LHLC ou RHLC 10-30 Nitrocelulose 10-20 Resina maleica 2-6 Dispersão de cera 2-6 Dioctilftalato 2-6 Etanol 40-60 Acetato de etilo 2-8 Éter de glicol 2-6 - formulação de impressão por serigrafia: Componente % em peso Pigmento LHLC ou RHLC 8-25 Etilcelulose 10-20 Dioctilftalato 2-10 Éter metilico de propileno glicol 20-30 22 Éter metílico de dipropileno glicol 2-10 Hidrocarboneto aromático (160-180 0 C) 20-40 - formulação de impressão por serigrafia com tinta curável por UV:

Componente % em peso Pigmento LHLC ou RHLC 8-25 Prepolímeros 20-35 Monómeros/oligómeros 30-50 Fotoiniciadores 5-10 Outros aditivos 1-5

As composições compreendendo substâncias LC adequadas para a presente invenção foram divulgados, por exemplo no documento US 5, 410.130.

Os métodos de impressão adequados incluem impressão serigráfica, impressão flexográfica, heliogravura ou impressão a jato de tinta.

Enquanto que nos pigmentos LC adequados para a presente invenção os cristais líquidos já estão alinhados e polimerizados (curados) no estado colestérico, este não é o caso das substâncias LC. Depois de serem aplicadas por qualquer uma das técnicas de impressão acima mencionadas, um alinhamento das substâncias LC nas composições tem de ser alcançado antes de curar as camadas aplicadas. De acordo com a presente invenção, o alinhamento das substâncias LC é alcançado através da aplicação das camadas compreendendo as substâncias LC sobre um substrato pré-modelado. O suporte atua então como uma camada de alinhamento para os cristais líquidos nas camadas aplicadas. A pré-modelação do substrato pode ocorrer, por 23 exemplo, através de uma esfregagem com um material, tal como veludo, ou com escovas ou através de uma exposição apropriada. 0 alinhamento das substâncias LC ocorre através de uma interação com o substrato pré-modelado. Em seguida, as camadas de LC alinhadas podem ser curadas tal como é habitual, de preferência através de cura UV. Este método de alinhamento de substâncias LC é conhecido, por exemplo, do documento US 2011/0095518 Al, cujo respetivo conteúdo se encontra aqui incorporado por referência.

As composições de tintas adequadas para a presente invenção podem ser curadas como é sabido pelos especialistas, por exemplo, por secagem fisica (evaporação do solvente), cura UV, cura com feixe de eletrões, fixação térmica, oxipolimerização, por combinações destes, ou por outros mecanismos de cura. Preferencialmente, as composições de tintas curáveis por UV são utilizadas para a presente invenção.

Tal como aqui utilizado o dispositivo é útil como um elemento de segurança ou recurso de segurança para a proteção de notas, documentos de valor, documentos de identidade ou, em geral quaisquer artigos que exijam autenticação.

Tal como aqui utilizado, o termo "elemento de segurança" deve designar um elemento em uma nota ou em outro documento de segurança com a finalidade de determinar a sua autenticidade e protegendo-o contra falsificações.

Tal como aqui utilizado, o termo "blocos de construção" refere-se a um grupo de figuras geométricas que juntas formam um objeto gráfico, tais como, mas não limitado a, retângulos, quadrados, polígonos, círculos, pontos, discos, elipsoides, linhas rectas, linhas curvas, ou quaisquer 24 superfícies delimitadas fechadas por quaisquer linhas sinusoidais. 0 termo "blocos de construção separados" também se pode referir a cartas, textos, loqótipos, números ou imagens. Estes blocos de construção podem compreender algumas áreas vazias, como por exemplo a área vazia em uma letra maiúscula "A" (ver Figura 14) . Os blocos de construção que formam o objeto gráfico podem ser dispostos em um alinhamento equidistante ou de uma forma aleatória, de tal maneira que o cérebro de um observador pode combinar os blocos separados para um objeto representado. Por outras palavras, a distância entre os blocos de construção separados tem que ser suficientemente grande para que um observador reconheça os blocos de construção como sendo separados um do outro. 0 espaço entre os dois blocos de construção ajuda a definir as extremidades do objeto subdividido; o par de imagens estereoscópicas de cada bloco de construção contribui para definir o volume do objeto representado ou da cena representada.

Em cada um dos pares de projeções estereoscópicas, os blocos de construção são completamente ou parcialmente separados uns dos outros, dependendo da posição da câmara em relação ao objeto quando criando um par de imagens.

Tal como aqui utilizado, o termo "blocos de construção separados" refere-se ao facto de dentro do objeto gráfico subdividido, os blocos de construção que formam o objeto serem dispostos de tal maneira que são distinguíveis separadamente, caracterizados por dentro das projeções estereoscópicas, os blocos de construção poderem sobrepor-se parcialmente uns aos outros. Tal como aqui utilizado, o termo "blocos de construção separados" refere-se ao facto de que a base subjacente das camadas de tinta pode ser observado entre os blocos de construção, o termo "aparente" significa visível ao olho nu de um observador. 25 0 número de blocos de construção necessários para subdividir um objeto gráfico depende do tamanho do dispositivo, da complexidade do objeto representado e da resolução de impressão alcançável.

Para objetos gráficos simples, a divisão em dois blocos de construção pode ser suficiente para dar indicação suficiente da forma 3D do objeto representado; para objetos ou cenas representadas mais complexas, uma pluralidade de blocos de construção é necessária para dar uma boa representação 3D. 0 número e posição dos blocos de construção separados ideais para um dado objeto gráfico podem ser determinados por um especialista por rotina comum. 0 processo de subdivisão é executado no objeto gráfico. As imagens capturadas por uma câmara para produzir o par de projeções estereoscópicas são produzidas após a divisão do objeto gráfico em blocos separados.

Uma sequência inversa de etapas (produção de projeções estereoscópicas seguida de divisão em blocos de construção) levaria a dificuldades em manter a coerência entre as duas projeções estereoscópicas e, assim, impediria a produção de um dispositivo com um efeito 3D.

As duas imagens capturadas por uma câmara para produzir o par de projeções estereoscópicas são tipicamente obtidas com uma pequena alteração da perspetiva visual da imagem obtida por uma pequena translação da câmara (ver Figuras 21a e 21b) . As duas posições de disparo e os ângulos da câmara devem ser selecionados de forma que a maioria dos blocos de construção que formam o objeto gráfico permaneçam distinguíveis dos blocos de construção vizinhos; em tal 26 configuração, dois blocos de construção separados não se sobrepõem uns nos outros, ou dois blocos separados apenas se sobrepõem parcialmente uns nos outros.

Nas Figuras 5 a 14, formas de realização de acordo com a presente invenção são mostradas nas quais os objetos gráficos de complexidade variável são constituídos a partir de um número adequado de blocos de construção separados com forma e complexidade variável.

Tal como utilizado na presente invenção, o termo "objeto gráfico" refere-se a uma representação de um objeto virtual ou de uma representação de um objeto real.

Objetos representados úteis para criar dispositivos da presente invenção compreendem objetos simples, por exemplo, uma linha ou um desenho em 2D, ou objetos muito complexos, por exemplo uma visão de uma escultura, como por exemplo uma cabeça humana. 0 objeto gráfico da presente invenção pode ser descrito como uma imagem positiva ou como uma imagem negativa. Quando o objeto é descrito como uma imagem positiva, os blocos de construção que compõem o objeto, por exemplo quadrados, retângulos, polígonos, circulos, pontos, discos, elipsoides, linhas retas, linhas curvas, superfícies fechadas delimitadas por quaisquer linhas sinusoidais, cartas, textos, logótipos, números ou imagens, são impressos com as camadas de tinta LC. Quando o objeto é representado como uma imagem negativa, as áreas de separação entre os blocos de construção são impressas com as camadas de LC. A Figura 11a representa um exemplo de um par de projeções estereoscópicas de uma imagem positiva de um cubo subdividido de acordo com a presente invenção; a 27

Figura 11b representa um exemplo de um par de projeções estereoscópicas de uma imagem negativa de um cubo subdividido de acordo com a presente invenção.

De acordo com a presente invenção, o dispositivo tendo uma aparência tridimensional é obtido pela aplicação de duas ou no máximo quatro camadas de tinta a partir de tintas de impressão compreendendo os pigmentos LC colestéricos acima descritos ou substâncias LC, preferencialmente por aplicação de duas ou no máximo quatro camadas de tinta a partir de tintas de impressão compreendendo os pigmentos LC colestéricos descritos acima.

Substratos adequados como os utilizados na presente invenção são papel, material compósito ou substrato de plástico. Por exemplo, no caso de notas o substrato é papel, material compósito ou polímero. A porosidade do substrato impresso com o dispositivo pode influenciar a qualidade do efeito 3D percebido. Em substratos porosos ou fibrosos, a variação do brilho pode aparecer em diferentes zonas do par de camadas de tinta LC dependendo da camada subjacente nestas zonas. Tais variações de brilho no interior das camadas LC podem conduzir a uma degradação do efeito 3D. Para melhorar a qualidade ótica das camadas de tinta LC e para evitar tais variações de brilho, substratos porosos ou fibrosos podem ser revestidos com uma primeira camada de revestimento, uma camada de primário. Tais camadas de primário são conhecidas na arte e têm sido utilizadas, por exemplo, para melhorar o aspeto visual de elementos de segurança com base em imagens orientadas magneticamente (ver WO 2010 058026). 28

Tal como aqui utilizado, o termo "base subjacente" das camadas de tinta LHLC e RHLC refere-se à superfície sobre a qual as camadas de tinta LC são impressas ou são colocadas. A base subjacente das camadas de tinta pode ser uma superfície absorvente não transparente ou uma superfície transparente.

Tal como aqui utilizado, os termos superfície ou fundo "absorvente" ou "absorvente de luz" referem-se a uma camada que absorve, pelo menos, parte do espetro de luz visível, preferencialmente para uma superfície de uma cor escura mais preferencialmente para uma superfície preta.

No caso de um fundo absorvente, a superfície de fundo pode ser constituída por uma camada de revestimento subjacente impressa no substrato ou do próprio substrato opaco.

Tal como aqui utilizado, o termo "transparente" significa que prevê a transparência ótica, pelo menos em parte do espetro visível (400-700 nm) . Substratos transparentes podem ser coloridos, totalmente ou em parte, desde que haja transparência em pelo menos uma parte do espetro visível, de modo a permitir que um observador possa ver através do substrato.

Da Figura 15 à Figura 20 são ilustrados exemplos de disposição diferentes das camadas de imagem LHLC e RHLC em substratos absorventes ou transparentes. Da Figura 15 à Figura 20, as camadas de imagem LHLC e RHLC podem ser dispostas como se mostra nas Figuras ou as camadas podem ser trocadas umas com as outras. 29

Quando o dispositivo é impresso sobre um fundo transparente, quer a camada de imagem LHLC, a camada de imagem RHLC ou ambas as camadas de imagem LHLC e RHLC podem ser impressas sobre uma superfície transparente.

Quando um das camadas de imagem LHLC ou RHLC é impressa sobre uma superfície transparente e a outra camada de imagem é impressa sobre uma superfície absorvente, a superfície absorvente e a superfície transparente podem ser parte do mesmo substrato ou podem ser parte de dois substratos diferentes. Quando a superfície transparente e absorvente são parte de um substrato, as duas camadas de tinta LHLC e RHLC podem ser observadas como um dispositivo 3D pela dobragem do substrato de modo a que a superfície transparente impressa seja colocada por cima da superfície absorvente impressa.

Tal como aqui utilizado, o termo projeções estereoscópicas "sobrepostas" ou camadas de imagem LC "sobrepostas" ou camadas de tinta LC "sobrepostas" significa que a primeira e a segunda camadas de tinta LC correspondentes à primeira e segunda projeções estereoscópicas são impressas em cima umas das outras em posição de sobreposição parcial. Uma sobreposição absoluta no registo é evitada pela pequena diferença entre as duas projeções estereoscópicas.

Tal como aqui utilizado, o termo projeções estereoscópicas "não sobrepostas" ou camadas de imagem LC "não sobrepostas" ou camadas de tinta LC "não sobrepostas" significa que a primeira e a segunda projeções estereoscópicas são impressas ao lado uma da outra numa posição contígua ou não contígua, com uma distância entre as projeções de uns poucos centímetros, preferencialmente de 0-5 cm, mais 30 preferencialmente 0-3 cm, e o mais preferencialmente de 0-1 cm.

Tal como aqui utilizado, o termo projeções estereoscópicas "sobreponíveis" ou camadas de imagem LC "sobreponiveis" ou camadas de tinta LC "sobreponiveis" significa que a primeira e a segunda projeções estereoscópicas são impressas em dois substratos diferentes, pelo menos um dos dois substratos sendo transparente, e pode ser colocado sobre o outro; ou alternativamente, o termo "projeções estereoscópicas sobreponiveis” ou "camadas de imagem LC sobreponíveis” ou camadas de tinta LC "sobreponíveis" significa que a primeira e a segunda projeções estereoscópicas são impressas em duas zonas diferentes do mesmo substrato, pelo menos, uma das duas zonas sendo transparente, e pode ser sobreposta na segunda zona de dobragem do substrato.

Quando as camadas de imagem LHLC e RHLC são impressas ambas sobre uma superfície transparente, ambas as camadas de imagem podem ser impressas sobre a mesma superfície transparente, ou ambas as camadas de imagem podem ser impressas em duas superfícies transparentes diferentes compreendidas no mesmo ou em dois substratos diferentes. As camadas de imagem LHLC e RHLC são sobrepostas quer pela dobragem de um substrato ou por sobreposição de ambos os substratos de modo que as referidas camadas transparentes impressas permaneçam colocadas uma sobre a outra. Quando ambas as camadas de imagem LHLC e RHLC são impressas sobre uma superfície transparente, as camadas de imagem LC sobrepostas devem ser colocadas em cima de uma superfície absorvente para permitir que as duas projeções estereoscópicas e o efeito sejam visíveis para um 31 observador utilizando filtros de polarização circular adequados. É conhecido nesta arte que alguns materiais poliméricos axialmente orientados podem interferir com a luz polarizada circularmente; tais materiais poliméricos teriam impacto no efeito tridimensional do dispositivo quando uma das projeções estereoscópicas do objeto gráfico fosse vista através do polímero axialmente orientado no dispositivo. Portanto, quando uma das camadas de tinta LC dentro do dispositivo é vista através do substrato transparente, o referido substrato transparente não consiste em materiais poliméricos axialmente orientados.

As duas camadas de LC devem ser completamente fechadas dentro dos limites da superfície subjacente absorvente. No caso de uma ou ambas as camadas de LC estarem posicionadas do lado de fora da superfície subjacente absorvente, a perceção 3D pode desvanecer-se parcialmente ou desaparecer completamente.

De modo a ver o efeito tridimensional do dispositivo proporcionado pelo par estereoscópico de imagens, por exemplo o observador necessita de utilizar um equipamento de visualização apropriado, em particular óculos especiais com filtros ou lentes de polarização circular, tal como descrito em EUA 5457554. 0 equipamento de visão pode ser preferencialmente óculos compreendendo um par de filtros ou lentes de polarização circular, um filtro ou lente de polarização circular esquerda e um filtro ou lente de polarização circular direita, cada filtro ou lente cobrindo um olho do observador utilizando aqueles óculos. A camada de imagem LHLC é vista através do filtro ou lente de polarização circular esquerda e a camada de imagem RHLC é vista através do filtro ou lente de polarização circular 32 direita. Assim, o observador usando o equipamento de visão vê cada camada de tinta de LC com apenas um olho: assim uma das projeções estereoscópicas representa a imagem do olho direito e a segunda imagem estereoscópica representa a imagem do olho esquerdo. A imagem do objeto com o efeito 3D é reconstruída pelo cérebro do observador. 0 método da presente invenção divulga meios para proporcionar um efeito tridimensional com apenas uma única cor no mesmo ângulo de visualização de material LC (um par de materiais LHLC e RHLC) ou com materiais LC de 2 cores diferentes nos mesmos ângulos de visão.

Quando as camadas de tinta LHLC e RHLC são de cor diferente no mesmo ângulo de visão, a cor vista com o equipamento de visualização é a cor de aditivo das duas camadas. A presente invenção também está relacionada com um processo para produzir uma imagem tridimensional, compreendendo as etapas de a) subdividir um objeto gráfico em dois blocos de construção separados ou numa pluralidade de blocos de construção separados, os referidos blocos de construção sendo idênticos ou diferentes, utilizando um software de computador; b) gerar para cada bloco de construção uma imagem de olho esquerdo e de olho direito correspondente a uma primeira e uma segunda projeções estereoscópicas do objeto gráfico subdividido; c) transferir as referidas primeira e segunda projeções estereoscópicas para uma chapa de impressão ou de suporte, ou para um par de placas de impressão 33 ou suportes, de acordo com o método de impressão a ser utilizado para imprimir as camadas de tinta LHLC e RHLC; d) imprimir a referida primeira projeção estereoscópica utilizando uma primeira composição de tinta LHLC ou RHLC; e) opcionalmente curar a referida primeira composição de tinta; f) imprimir a referida segunda projeção estereoscópica utilizando uma segunda composição de tinta RHLC ou LHLC, a referida segunda composição de tinta LC refletindo a luz polarizada circularmente de direção oposta à da referida primeira composição de tinta LC; g) curar a composição de tinta ainda não curada.

Quando as duas vistas estereoscópicas são impressas ao lado uma da outra sem sobreposição das duas camadas de tinta LC, a etapa e) pode ser omitida: ambas as camadas de LC são curadas simultaneamente na etapa g).

Para a etapa a), a divisão do objeto gráfico em blocos de construção separados, vários softwares apropriados podem ser utilizados. Por exemplo, o programa publicamente disponível Blender (software livre sob a Licença Pública Geral GNU) pode ser utilizado; outros softwares, tais como 3DMax, Cinema 4D, Softimage ou qualquer ferramenta similar pode ser utilizada para alcançar os mesmos resultados ou análogos. 34 A etapa a), a divisão do objeto gráfico em blocos de construção separados, é preferencialmente conseguida utilizando o software Blender do seguinte modo: i) a seleção do objeto gráfico a ser subdividido utilizando a função <Addition> para adicionar uma "malha"; tal como utilizado no software, o termo malha refere-se a um objeto virtual, como por exemplo um quadrado, um cubo, uma esfera, uma cabeça humana, ou qualquer outro objeto que possa ser representado no dispositivo da presente invenção; ii) utilizando a função do software <Edit Menu/Subdivide>, o objeto gráfico é subdividido em blocos de construção. Por exemplo, um cubo é subdividido ao subdividir cada uma das suas faces em uma pluralidade de blocos de construção, por exemplo, quadrados. Por exemplo a Figura 9 mostra um par de imagens estereoscópicas de um cubo criado por subdividir cada face em nove quadrados.

Alternativamente, a etapa a) da divisão do objeto gráfico, em blocos de construção separados, acima é alcançada conforme o seguinte j) adição, utilizando a função do software Blender <Addition>, de uma "malha" como por exemplo um quadrado, um ponto, ou uma letra maiúscula A; jj) cópia e colagem múltipla da malha da etapa j), uma pluralidade de blocos de construção é criada e disposta de tal modo que representa um objeto gráfico subdividido, por exemplo um cubo. Por exemplo a Figura 11a ou a Figura 14 mostram pares de projeções estereoscópicas de cubos que podem ser criados por 35 cópia/colagem de um disco ou uma letra maiúscula A, respetivamente.

Numa outra alternativa, útil em particular para a subdivisão de um objeto gráfico representando um objeto real ou virtual com uma superfície desnivelada irregular, a etapa a) de subdividir o objeto gráfico em blocos de construção separados é alcançada vantajosamente da seguinte forma utilizando o software Blender: k) a criação por cópia/colagem de uma rede composta por uma pluralidade de malhas (por exemplo, uma pluralidade de quadrados ou de cubos); kk) por translação linear utilizando a função de Mapeamento do software Blender, as malhas são empilhadas sobre a superfície de um objeto virtual servindo como um molde, por exemplo uma cabeça humana; o objeto virtual é removido, deixando apenas a rede de malhas com a forma do objeto real ou virtual. 0 número de blocos de construção e os tipos de blocos de construção podem ser selecionados de acordo com o efeito desejado. De acordo com a complexidade do objeto gráfico e ao número de blocos de construção, a etapa de subdividir o objeto em blocos de construção (etapa a)) pode compreender, adicionalmente, um "processo de limpeza" dos blocos de construção: quando a subdivisão do objeto gráfico é feita com um software, o objeto gráfico subdividido pode incluir blocos de construção pertencentes ao lado de trás (lado oculto) do objeto virtual representado o qual não deve ser visível para o observador do seu ângulo de visão; oclusões do lado de trás dos blocos de construção através da frente dos blocos de construção ocorrem, de fim de melhorar o efeito tridimensional do dispositivo impresso os referidos blocos de construção do lado de trás podem ser removidos 36 num processo de limpeza. Por exemplo, na Figura 7 oclusões de blocos de construção são visíveis no queixo da cabeça humana; após o processo de limpeza, os contornos do queixo são mais precisos (como visto em cada projeção estereoscópica na Figura 8). 0 mesmo software utilizado para a subdivisão do objeto gráfico (Blender, 3DMax, Cinema 4D, Softimage ou qualquer outra ferramenta semelhante) pode também ser utilizado para criar as imagens estereoscópicas correspondentes às projeções estereoscópicas dos objetos gráficos subdivididos utilizando a ferramenta de câmara virtual destes softwares. Por exemplo, o software Blender também é utilizado para fotografar as imagens estereoscópicas dos objetos gráficos subdivididos com câmaras virtuais.

Imagens genuínas resultantes de fotografar objetos subdivididos existentes ou virtuais com uma câmara real podem também ser utilizadas para criar o par de imagens correspondentes ao par de projeções estereoscópicas.

Os métodos para a etapa c) , a transferência das projeções estereoscópicas para as chapas de impressão apropriadas ou suportes de acordo com o método de impressão, dependem da técnica de impressão selecionada. Estes métodos são amplamente utilizados na indústria de impressão e estão descritos em manuais de referência, por exemplo Printing Technology, JM Adams e P.A. Dolin, Delmar Thomson Learning, 5a Edição.

Por exemplo, para a impressão do dispositivo por serigrafia, um estêncil para cada uma das primeiras e segundas projeções estereoscópicas é produzido por um processo conhecido na arte, por exemplo através da produção 37 de estêncil fotográfico tal como descrito em por exemplo Printing Technology, JM Adams e P.A. Dolin, Delmar Thomson Learning, 5a Edição, página 302-312: I) cada uma das primeiras e segundas projeções estereoscópicas é impressa como uma imagem positiva a preto e branco sobre uma sobreposição transparente com uma impressora a laser; II) um primeiro e um segundo crivos de malha são revestidos com uma foto-emulsão e secos no escuro; III) cada sobreposição transparente (correspondente à primeira e segunda projeções estereoscópicas do objeto gráfico subdividido) é colocada por cima de cada tela revestida por emulsão e em seguida exposta a luz UV; 1111) cada tela é lavada minuciosamente para retirar a emulsão não exposta deixando em cada tela de malha uma imagem estêncil negativa de cada projeção estereoscópica. O primeiro crivo de malha com o primeiro estêncil negativo é utilizado para imprimir a primeira camada de imagem correspondente à primeira projeção estereoscópica, com a composição de tinta LHLC ou alternativamente com RHLC; a segunda tela de malha com o segundo estêncil negativo é utilizada para imprimir a segunda camada de imagem correspondente à segunda projeção estereoscópica, com a composição de tinta RHLC ou alternativamente LHLC.

Nas etapas e) e g) , a composição de tinta LC é curada por secagem fisica (evaporação do solvente), cura UV, cura de feixe eletrónico, fixação térmica, oxipolimerização, ou combinações destes, mais preferencialmente por cura de UV.

Quando as composições de tintas utilizadas para imprimir o par de imagens estereoscópicas compreendem substâncias de 38 cristais líquidos colestéricos, as substâncias LC são alinhadas de modo a formar fases LC antes das composições de tinta estarem curadas por secagem física (evaporação do solvente), cura UV, cura de feixe eletrónico, fixação térmica, oxipolimerização, ou combinações destes, mais preferencialmente de cura por UV. 0 dispositivo de acordo com a presente invenção pode ser impresso através de vários métodos de impressão, tais como impressão serigráfica, impressão flexográfica, heliogravura ou a jato de tinta; as camadas LC são preferencialmente impressas por impressão serigráfica.

Exemplos A fim de ilustrar o processo para a criação de objetos gráficos subdivididos de acordo com a presente invenção, foram preparados exemplos utilizando o programa Blender publicamente disponível (software livre sob a Licença Pública Geral GNU) para a modelagem de computador 3D de objetos. 0 software Blender também foi usado para fotografar as imagens utilizadas para formar as projeções estereoscópicas do objeto gráfico subdividido com câmaras virtuais.

Exemplo Comparativo 1: estereoscópicas monocromáticas (Figuras 1 e 2)

Os pares de projeções de um cubo não subdividido

Ao observar uma representação monocromática do par de projeções estereoscópicas de um cubo sem gradientes de tonalidade, reflexos ou sombras, um observador, utilizando um equipamento de visualização apropriado tal como um par 39 de filtros de polarização circular, não consegue interpretar o objeto representado como um objeto 3D (mesmo que as projeções estejam impressas com camadas LHLC e RHLC) . 0 objeto aparenta-se como um polígono irregular plano (Figura 1).

Quando as projeções estereoscópicas da Figura 1 foram sobrepostas (Figura 2), um observador não pôde ainda observar o efeito 3D, mesmo utilizando um dispositivo de visualização apropriado, tal como um par de filtros de polarização circular adequado.

Exemplo 1: Par de projeções estereoscópicas monocromáticas de um cubo subdividido (Figura 6)

Um objeto gráfico, uma representação de um cubo virtual, foi subdividido em blocos de construção separados de acordo com o método da presente invenção. Um par de projeções estereoscópicas do cubo subdividido foi gerado ao fotografar um par de imagens a partir de duas posições diferentes. Quando o par de projeções estereoscópicas do objeto gráfico subdividido foi impresso com camadas LHLC e RHLC, um observador, utilizando um equipamento de visualização apropriado tal como um par de filtros de polarização circular adequado observando o dispositivo a partir de uma distância adequada fornecendo uma paralaxe das duas projeções, observou uma forma 3D. A Figura 5 foi obtida por meio da impressão do par de projeções estereoscópicas da Figura 6 de tal modo que estes se sobrepõem parcialmente uns nos outros.

De maneira similar, as Figuras 9, 11, 12, 13, 14 representam projeções estereoscópicas monocromáticas de um 40 cubo com diferentes tipos de blocos de construção. (os blocos de construção estão na Figura 9 cubos, na Figura 11a discos como uma imagem positiva, na Figura 11b discos como uma imagem negativa, na Figura 12 pontos, na Figura 13 linhas, na Figura 14 letras maiúsculas A).

Exemplo 2: Par de projeções estereoscópicas monocromáticas de um cubo subdividido parcialmente sobrepostas umas nas outras (Figura 5).

Um objeto gráfico, uma representação de um cubo virtual, foi subdividido em blocos de construção separados de acordo com o método da presente invenção. Um par de projeções estereoscópicas do cubo subdividido foi gerado ao fotografar um par de imagens a partir de duas posições diferentes. 0 par de projeções estereoscópicas do objeto gráfico subdividido foi impresso com camadas LHLC e RHLC de modo a sobreporem-se parcialmente entre si. Um observador utilizando um equipamento de visualização apropriado tal como um par de filtros de polarização circular apropriado observou uma forma 3D, mesmo a partir de uma distância muito pequena como um comprimento de braço ou a uma distância mais curta.

Exemplo 3: Par de projeções estereoscópicas monocromáticas de uma esfera subdividida (Figura 10).

Um objeto gráfico, uma representação de uma esfera virtual, foi subdividido em blocos de construção separados de acordo com o método da presente invenção. Aqui, bons resultados foram obtidos através da separação da esfera em blocos de construção ao longo das suas latitudes e longitudes.

Exemplo comparativo 2: 41

Um objeto virtual 3D (uma cabeça humana virtual) foi modelado com o software Blender e impresso com tintas de diferentes graus de cor cinza (áreas de sombra) (Figura 3) . A forma 3D do objeto era reconhecível. A imagem da Figura 3, foi impressa com uma tinta monocromática (Figura 4) . A forma tridimensional não era mais reconhecível.

Exemplo 4: A imagem da Figura 3 foi subdividida numa pluralidade de blocos de construção, neste exemplo pontos, de acordo com o método da presente invenção (Figura 7), utilizando o programa Blender. A forma 3D do objeto era reconhecível.

Uma "limpeza" da imagem da Figura 7 foi realizada por remoção dos blocos de construção (pontos) que não devem ser visiveis a partir do ângulo de visualização escolhido. 0 processo de limpeza melhorou o efeito evitando quaisquer oclusões de blocos de construção.

Um par de imagens da Figura 7 foi criado utilizando as câmaras virtuais do software Blender originando o par de projeções estereoscópicas (Figura 8). 0 par de projeções estereoscópicas da Figura 8 foi utilizado para produzir um par de estênceis pelo método estêncil fotográfico: i) as projeções estereoscópicas foram impressas como uma imagem positiva a preto e branco sobre uma sobreposição transparente com uma impressora a laser; 42 ii) duas telas de malha foram revestidas com um foto-emulsão e secas no escuro; iii) cada sobreposição transparente (correspondente às projeções do olho esquerdo e do olho direito do objeto subdividido) foi colocada sobre cada tela revestida por emulsão e, em seguida, exposta a luz UV; iv) cada tela foi lavada minuciosamente para retirar a emulsão não exposta deixando em cada tela de malha um estêncil negativo de cada projeção estereoscópica. A preparação das composições de tinta compreendendo os pigmentos LC:

Componente Partes em peso (g) Ebecryl 438 30 TPGDA 46 Ebecryl 438 30 PI 5 Aerosil 200 2 Pigmento LHLC ou RHLC 17

Na composição acima, PI representou uma mistura de foto-iniciadores, com a seguinte composição:

Mistura de PI Componente % Peso ITX 13 EPD 14 BZP 13 BDK 40 IRGACURE 369 20 ITX: isopropilico tioxantona; EPD: Etil-4-dimetilamino benzoato; BZP :4-fenil benzofenona; BDK: benzilico dimetilcetal 43 a) 0 par de imagens estereoscópicas da Figura 8 foi impresso num cartão Chromolux revestido de preto utilizando a composição de tinta LHLC com uma das telas de malha e a composição de tinta RHLC com a segunda tela de malha ao lado um do outro. As camadas de tinta foram curadas por radiação UV. A Figura 8a mostra uma imagem do dispositivo obtido por este método. b) Alternativamente, uma das projeções estereoscópicas da Figura 8 foi impressa num cartão Chromolux revestido de preto utilizando a composição de tinta contendo LHLC com uma das telas de malha. A camada de tinta foi seca por cura de UV. A segunda projeção estereoscópica da Figura 8 foi impressa com a composição de tinta contendo RHLC com a segunda tela de malha de modo a sobrepor parcialmente a primeira projeção estereoscópica. A referida segunda camada de tinta foi curada por irradiação UV. A Figura 8b mostra uma imagem do dispositivo obtido por este método.

Um observador vendo os dispositivos resultantes (Figura 8a e Figura 8b) e utilizando um dispositivo de visualização apropriado tal como um par de filtros de polarização circular reconheceu a forma 3D do objeto quando se observa a imagem formada pelo par de projeções estereoscópicas a partir de uma distância fornecendo uma paralaxe apropriada. 44

Para a Figura 8b, o melhor efeito 3D foi observado a partir de uma distância muito curta, por exemplo uma distância de comprimento de um braço ou uma distância menor; a Figura 8a foi melhor observada a uma distância maior do que a Figura 8b.

Lisboa, 26 de Junho de 2013

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo compreendendo, numa base subjacente, primeira e segunda camadas de tinta as quais juntas representam um objeto gráfico exibindo, quando observado com um equipamento de visualização apropriado, uma aparência tridimensional, em que uma das referidas camadas tinta apresenta uma primeira cor num certo ângulo de visão e é um revestimento de polarização circular esquerda ou compreende pigmento de polarização circular esquerda, e a outra das referidas camadas de tinta mostra a mesma ou outra cor no referido ângulo de visão e é um revestimento de polarização circular direita ou compreende pigmento de polarização circular direita, as referidas primeira e segunda camadas de tinta representam uma primeira e uma segunda imagem de um par de projeções estereoscópicas do referido objeto gráfico, e as referidas primeira e segunda camadas de tinta são sobrepostas umas nas outras, ou são sobreponiveis umas sobre as outras, ou são impressas ao lado umas das outras, caracterizado por o referido objeto gráfico ser composto por blocos de construção separados, e por, dentro de cada uma das projeções estereoscópicas, os blocos de construção que constituem o objeto gráfico estarem representados de modo a permitir que a base subjacente das referidas camadas de tinta seja aparente entre os blocos de construção.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, 2 caracterizado por os referidos pigmentos de polarização circular serem pigmentos de cristal liquido quiral oticamente variáveis.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os referidos revestimentos de polarização circular compreenderem substâncias de cristal liquido quiral oticamente variáveis.

4. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por as projeções estereoscópicas do objeto gráfico compreenderem apenas os blocos de construção os quais pertencem à superfície do objeto gráfico a qual é vista pelo observador do seu ângulo de visão.

5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por os referidos blocos de construção serem quadrados, retângulos, polígonos, círculos, pontos, discos, elipsoides, linhas retas ou curvas, superfícies fechadas delimitadas por quaisquer linhas sinusoidais, letras, textos, logótipos, números ou imagens, os referidos blocos de construção compreendendo ou não compreendendo áreas vazias.

6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o referido objeto gráfico ser composto por blocos de construção idênticos.

7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o referido objeto gráfico ser composto por blocos de construção diferentes. 3

8. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por as referidas camadas de tinta serem fornecidas sobre um substrato tendo uma superficie absorvente de luz.

9. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por as referidas camadas de tinta serem fornecidas em um ou em dois substratos transparentes.

10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por uma das referidas primeira e segunda camadas de tinta serem fornecidas sobre um substrato tendo uma superficie absorvente de luz, e a outra das referidas camadas de tinta ser fornecida sobre um substrato transparente.

11. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por as referidas camadas de tinta serem curáveis por UV.

12. Método para preparar um dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, compreendendo o referido método a etapa de aplicação de uma primeira e uma segunda composição de tinta para formar uma primeira e uma segunda camada de tinta por um método de impressão, preferencialmente selecionado de entre o grupo consistindo de impressão serigráfica, impressão flexográfica, heliogravura, ou impressão em jato de tinta, com maior preferência por impressão serigráfica, sobre um substrato em que uma das referidas composições de tinta compreende pigmentos de cristal liquido colestérico de polarização circular esquerda tendo uma primeira cor 4 num certo ângulo de visão, e a outra composição de tinta compreende pigmentos de cristal liquido colestérico de polarização circular direita da mesma ou de outra cor no referido ângulo de visão.

13. Método para preparar um dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, o referido método compreendendo as etapas de a) aplicar uma primeira e uma segunda composição de tinta sobre um substrato pré-modelado por um método de impressão, preferencialmente selecionado de entre o grupo consistindo de impressão serigráfica, impressão flexográfica, heliogravura ou impressão de jato de tinta, mais preferencialmente por impressão serigráfica, de modo a formar uma primeira e uma segunda camada de tinta, em que uma das referidas composições de tinta compreende uma substância de cristal liquido colestérico de polarização circular esquerda tendo uma primeira cor num certo ângulo de visão, e a outra composição de tinta compreende uma substância de cristal liquido colestérico de polarização circular direita da mesma ou de uma outra cor no referido ângulo de visão; b) alinhar as referidas camadas compreendendo as referidas substâncias de cristal liquido colestérico pela interação com o substrato pré-modelado, e c) curar as camadas aplicadas e alinhadas nas etapas a) e b).

14. Método para produzir um dispositivo que representa um objeto gráfico exibindo, quando observado com um 5 equipamento de visualização apropriado, uma aparência tridimensional caracterizado pelas etapas de - subdividir o referido objeto gráfico em blocos de construção separados; gerar uma primeira e uma segunda projeções estereoscópicas do objeto gráfico subdividido sobre o plano de impressão.

15. Método de acordo com qualquer das reivindicações 12 a 14, caracterizado por a primeira camada de tinta ser curada antes da segunda camada de tinta ser aplicada, preferencialmente cura por UV.

16. Sistema de autenticação, compreendendo um dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15 e um equipamento de visualização, preferencialmente óculos compreendendo um filtro de polarização circular esquerda e um de direita para as duas lentes, cada lente cobrindo um olho de um observador utilizando esses óculos.

17. Utilização de um dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11 para a proteção contra a falsificação de uma mercadoria comercial ou um documento de segurança selecionado de entre o grupo constituído por notas, documentos ou cartões de valor, bilhetes ou cartões de transporte, bandeirolas fiscais e rótulos de produtos. Lisboa, 26 de Junho de 2013