RU2702946C1 - Однослойная пленка для проецирования изображений - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к оптическим материалам, способным создавать ряд визуальных эффектов. Однослойная система проецирования изображений для проецирования одного или более изображений включает структуру отражающих дугообразных элементов, имеющих верхнюю дугообразную поверхность, нижнюю поверхность и ограниченную верхней дугообразной и нижней поверхностями дугообразную зону, а также отражающий узор из рельефных микроструктур изображений, расположенных по крайней мере на некоторых из верхних дугообразных поверхностей дугообразных элементов или внутри них. Структура отражающих дугообразных элементов и отражающий узор из рельефных микроструктур изображений находятся в одном слое и взаимодействуют для проецирования одного или более изображений, где в случае верхней дугообразной поверхности с выпуклым изгибом поверхности рельефные микроструктуры изображений простираются вниз от этой поверхности и оканчиваются в дугообразной зоне, а в случае верхней дугообразной поверхности с вогнутым изгибом поверхности рельефные микроструктуры изображений простираются вверх от этой поверхности и оканчиваются в зоне, ограниченной изгибом верхней дугообразной поверхности. 5 н. и 14 з.п. ф-лы, 37 ил.

Description

ОДНОСЛОЙНАЯ ПЛЕНКА ДЛЯ ПРОЕЦИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящая заявка является частичным продолжением патентной заявки США № 14/304,330, поданной 13 июня 2014 г., для которой заявлен приоритет по предварительной заявке США № 61/834,762, поданной 13 июня 2013 г., которые включены в настоящее описание посредством ссылки во всей их полноте.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Для аутентификации денежных знаков и документов, распознавания и отличения подлинных продуктов от поддельных, а также для улучшения внешнего вида изготовленных изделий и упаковки используются различные оптические материалы. Эволюция подобных материалов в значительной степени является результатом поиска механизма, способного препятствовать подделке определенных изделий и продуктов, либо же альтернативно делать такое копирование очевидным. Примеры оптических материалов, используемых для препятствования подделкам, включают голографические индикаторы, а также системы изображений на основе лентикулярных структур или матриц микролинз, проецирующие изображения с такими выраженными оптическими эффектами, которые нельзя воспроизвести при помощи обычных методов печати и/или фотокопирования.

[0003] Особенно привлекательны для использования в препятствовании подделкам оптические материалы, основанные на концепции муарового увеличения. Такие материалы, как правило, включают верхний линзовый слой, промежуточную подложку (оптическую прокладку) и нижний слой печати или объектов, содержащий микрообъект(ы), подлежащие увеличению или другому изменению при рассматривании их через линзы. Такие материалы способны создавать привлекательные визуальные эффекты, которые могут быть желательны для препятствования подделкам или дляэстетических целей.

[0004] Хотя существующие оптические материалы способны создавать ряд визуальных эффектов, но чтобы опережать возможное получение фальсификаторами доступа к новым изобразительным технологиям или разработку ими таковых, постоянно требуются новые оптические материалы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

[0005] Предоставлены увеличительные системы муарового типа. Увеличительные муаровые системы могут содержать поверхность и расположенную на поверхности или внутри нее периодическую матрицу рельефных микроструктур изображений, имеющую периодический изгиб поверхности. Рельефные микроструктуры изображений могут иметь первый период повтора изображений вдоль первой опорной оси изображения в матрице, а периодический изгиб поверхности может иметь первый период повтора изгиба вдоль первой опорной оси изгиба в матрице. Прохождение света через матрицу, отражение света от матрицы или их комбинация формируют увеличенное муаровое изображение.

[0006] Рельефные микроструктуры изображений могут быть рельефными микроструктурами изображений с (+)-рельефом или (–)-рельефом. В некоторых случаях рельефные микроструктуры изображений могут быть рельефными микроструктурами изображений с (+)-рельефом, которые выступают вверх от поверхности, оканчиваясь дугообразной поверхностью, создающей изображение. В других случаях рельефные микроструктуры изображений могут быть рельефными микроструктурами изображений с (–)-рельефом, которые являются пустотами в поверхности и оканчиваются дугообразной поверхностью, создающей изображение. В зависимости от желаемого внешнего вида увеличенного муарового изображения рельефные микроструктуры изображений могут являться представлением изображения в позитиве либо негативе.

[0007] В других предусматриваемых вариантах осуществления микроструктуры не тянутся от дугообразной поверхности, создающей изображение, до плоской оптической поверхности, но вместо этого начинаются или оканчиваются где-то между этими поверхностями. Более конкретно однослойная система проецирования изображений в этих других предусматриваемых вариантах осуществления состоит из структуры необязательно отражающих дугообразных элементов, имеющих верхнюю дугообразную поверхность, нижнюю поверхность и ограниченную верхней дугообразной и нижней поверхностями дугообразную зону, а также необязательно отражающего узора из рельефных микроструктур изображений, расположенных по крайней мере на некоторых из верхних дугообразных поверхностей дугообразных элементов или внутри них. Структура необязательно отражающих дугообразных элементов и необязательно отражающий узор из рельефных микроструктур изображений находятся в одном слое и взаимодействуют для проецирования одного или более изображений. В случае верхней дугообразной поверхности с выпуклым изгибом поверхности рельефные микроструктуры изображений простираются вниз от этой поверхности и оканчиваются в дугообразной зоне, а в случае верхней дугообразной поверхности с вогнутым изгибом поверхности рельефные микроструктуры изображений простираются вверх от этой поверхности и оканчиваются в зоне, ограниченной изгибом верхней дугообразной поверхности.

[0008] Радиус кривизны имеющихся у рельефных микроструктур изображений дугообразных поверхностей, создающих изображение (а следовательно, и радиус кривизны периодического изгиба поверхности), может быть разным. В некоторых вариантах осуществления радиус кривизны имеющихся у рельефных микроструктур изображений дугообразных поверхностей, создающих изображение (а следовательно, и радиус кривизны периодического изгиба поверхности), может составлять от 1 микрона до 500 микрон.

[0009] Дугообразные создающие изображение поверхности рельефных микроструктур изображений в матрице могут на протяжении матрицы иметь выпуклый или вогнутый периодический изгиб поверхности. В некоторых вариантах осуществления периодический изгиб поверхности матрицы является выпуклым.

[0010] Как описывалось выше, рельефные микроструктуры изображений могут иметь первый период повтора изображений вдоль первой опорной оси изображения в матрице, а периодический изгиб поверхности может иметь первый период повтора изгиба вдоль первой опорной оси изгиба в матрице. Первый период повтора изображений и первый период повтора изгиба могут иметь различные размеры, в зависимости от желаемых размеров и характеристик получаемой увеличительной системы муарового типа. В некоторых вариантах осуществления первый период повтора изображений составляет от 1 микрона до 1000 микрон, а первый период повтора изгибов составляет от 1 микрона до 1000 микрон.

[0011] Чтобы обеспечить различные визуальные эффекты, отношение первого периода повтора изображений к первому периоду повтора изгибов может быть разным. В некоторых вариантах осуществления отношение первого периода повтора изображений к первому периоду повтора изгибов может составлять 1. В других вариантах осуществления отношение первого периода повтора изображений к первому периоду повтора изгибов может быть меньшим, чем 1. В других вариантах осуществления отношение первого периода повтора изображений к первому периоду повтора изгибов может быть большим, чем 1. В некоторых вариантах осуществления периодический изгиб поверхности и рельефные микроструктуры изображений могут быть выровнены относительно друг друга так, чтобы первая опорная ось изгиба была параллельна или совпадала с первой опорной осью изображений. В других вариантах осуществления периодический изгиб поверхности скошен относительно рельефных микроструктур изображений так, чтобы первая опорная ось изгиба не была параллельна и не совпадала с первой опорной осью изображений.

[0012] Меняя и/или комбинируя вышеописанные признаки (напр., масштаб первого периода повтора изображений относительно первого периода повтора изгибов, скос периодических изгибов поверхности относительно рельефных микроструктур изображений и т.д.), можно получить увеличительные системы муарового типа, в которых проявляется ряд визуальных эффектов, таких как движение. В некоторых случаях увеличенное муаровое изображение выглядит находящимся в пространстве на плоскости, расположенной выше или ниже увеличительной системы муарового типа. В некоторых вариантах осуществления во время поворачивания системы вокруг оси, перпендикулярной ее поверхности, кажется, будто увеличенное муаровое изображение движется между плоскостью в пространстве под системой и плоскостью в пространстве над системой. В некоторых вариантах осуществления во время поворачивания системы вокруг оси, параллельной ее поверхности, кажется, будто первые форма, очертания, размер или цвет увеличенного муарового изображения преобразуются во вторые форму, очертания, размер или цвет. В определенных вариантах осуществления может казаться, что во время поворачивания системы вокруг оси, параллельной ее поверхности, увеличенное муаровое изображение скользит в обратном направлении в плоскости, параллельной или копланарной поверхности.

[0013] Увеличительные системы муарового типа можно предоставить в нескольких формах, в зависимости от предполагаемого применения системы. В определенных вариантах осуществления увеличительные системы муарового типа могут быть сформированы на изделии или упаковке изделия, например, путем тиснения, литья, формования или штамповки матрицы рельефных микроструктур изображения на изделии или упаковке изделия. В определенных вариантах осуществления увеличительные системы муарового типа могут быть сформированы на подложке (напр., полимерной пленке или металлической фольге), которую в свою очередь можно наложить на изделие или упаковку изделия.

[0014] Увеличительные системы муарового типа можно использовать для обеспечения аутентификации изделий (напр., в качестве защитного и противоподделочного признака, с целью распознавания и отличия подлинных продуктов от поддельных) и/или для улучшения внешнего вида изготовленных изделий и упаковок. К примеру, увеличительные системы муарового типа можно использовать на документе или упаковке документа. Документ может являться, к примеру, банкнотой, чеком, денежным поручением, паспортом, визой, записью акта гражданского состояния (напр., свидетельством о рождении), идентификационной карточкой, кредитной карточкой, банкоматной карточкой, удостоверением, акцизной маркой, почтовой маркой, лотерейным билетом, документом за печатью, титульным листом, сертификатом или юридическим документом. Для примера, увеличительные системы муарового типа можно использовать для улучшения внешнего вида изделия, такого как денежные знаки, CD, DVD или диски Blu-Ray, либо же упаковки, такой как алюминиевые банки, бутылки (напр., стеклянные или пластиковые бутылки), пластиковая пленка или обертки из фольги.

[0015] Также предоставлены способы изготовления описанных здесь увеличительных систем муарового типа. Способы изготовления увеличительных систем муарового типа могут включать формирование на поверхности или внутри нее периодической матрицы рельефных микроструктур изображений, имеющей периодический изгиб поверхности. Периодическую матрицу рельефных микроструктур изображений можно сформировать рядом подходящих методов, включая тиснение, литье, формование и штамповку. Также предоставлены мастер-формы для твердого и мягкого тиснения, включающие описанные здесь увеличительные системы муарового типа.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0016] ФИГ. 1 является видом в поперечном разрезе многослойного устройства для муарового увеличения, содержащего двухмерную матрицу линз, расположенных над матрицей пиктограмм. Линзы отделены от матрицы оптической прокладкой. Устройство генерирует синтетически увеличенное изображение благодаря совместной работе множества отдельных систем линза/пиктограмма изображения.

[0017] ФИГ. 2 является видом в поперечном разрезе многослойного устройства для муарового увеличения с линиями разреза, соответствующими участкам изображения.

[0018] ФИГ. 3А является видом в поперечном разрезе устройства ImageArc. В данном примере рельефные микроструктуры изображений являются представлением изображения в позитиве, а потому имеют отпечатки, соответствующие участкам элементов изображений, лежащим ниже в устройстве, показанном на ФИГ. 1 и ФИГ. 2.

[0019] ФИГ. 3В является видом в поперечном разрезе устройства ImageArc. В данном примере рельефные микроструктуры изображений являются представлением изображения в негативе, а потому имеют отпечатки, соответствующие фону, на котором лежат участки элементов изображений в устройстве, показанном на ФИГ. 1 и ФИГ. 2.

[0020] На ФИГ. 3С изображено направленное поведение света после взаимодействия с устройством ImageArc.

[0021] ФИГ. 3D является видом матрицы устройства ImageArc в изометрической проекции.

[0022] На ФИГ. 4 показана двухмерная матрица изображений с шестиугольной структурой решетки.

[0023] На ФИГ. 5 показана двухмерная матрица изгибов с шестиугольной структурой решетки.

[0024] На ФИГ. 6 показаны наложенные друг на друга матрица изображений и матрица изгибов.

[0025] На ФИГ. 7 показана операция масштабирования слоев. Здесь показаны наложенные друг на друга матрица изображений и матрица изгибов. В этом примере матрица изображений имеет не такой масштаб, как матрица изгибов. Более конкретно, период повтора изображений матрицы изображений меньше, чем период повтора изгибов матрицы изгибов.

[0026] На ФИГ. 8 показана операция "скоса". Здесь наложенная матрица изгибов повернута по отношению к матрице изображений.

[0027] На ФИГ. 9A-9I показаны способы изготовления мастер-формы. На ФИГ. 9А показана покрытая алюминием стеклянная подложка с фоторезистом. На ФИГ. 9В показан этап экспозиции при создании мастера. На ФИГ. 9С показан результат этапа нанесения узора. На ФИГ. 9D показаны сформированные изогнутые структуры. На ФИГ. 9Е показан нанесенный поверх изогнутых структур фотополимер для изготовления мягкой мастер-формы изгибов. На ФИГ. 9F показана экспозиция фоторезиста в пустотах мягкой мастер-формы изгибов. На ФИГ. 9G показана мягкая мастер-форма для тиснения с негативными рельефными микроструктурами изображений. На ФИГ. 9H показано фотополимерное копирование негативной мастер-формы ImageArc. На ФИГ. 9I показано полученное устройство ImageArc, содержащее позитивные рельефные микроструктуры изображений.

[0028] На ФИГ. 10A-10D показано, как можно изменить изгиб, меняя толщину фоторезиста перед нанесением узора. На ФИГ. 10A показаны две толщины фоторезиста. На ФИГ. 10B показан этап экспозиции. На ФИГ. 10С показан результат этапа нанесения узора при двух разных толщинах фоторезистного покрытия. На ФИГ. 10D показаны два разных получаемых профиля изгиба.

[0029] На ФИГ. 11 показаны отличия полей зрения, получаемых при использовании разных профилей изгиба.

[0030] На ФИГ. 12 показаны рельефные микроструктуры изображений, поверхность которых не имеет изгиба (слева), имеет вогнутый изгиб (по центру) или выпуклый изгиб (справа).

[0031] На ФИГ. 13 показана рельефная конструкция изображения, имеющая бинарное затемнение от одной элементарной ячейки.

[0032] На ФИГ. 14 показана рельефная конструкция изображения, имеющая многоуровневое затемнение от множества элементарных ячеек.

[0033] На ФИГ. 15 показано устройство ImageArc, содержащее рельефные микроструктуры изображений с (–)-рельефом, имеющие вогнутый периодический изгиб поверхности.

[0034] На ФИГ. 16 показаны рельефные микроструктуры изображений устройства ImageArc с (–)-рельефом, имеющие вогнутый периодический изгиб поверхности.

[0035] На ФИГ. 17 показано устройство ImageArc, содержащее матрицу рельефных микроструктур изображений с (+)-рельефом, имеющих выпуклый периодический изгиб поверхности. Рельефные микроструктуры изображений сформированы из отражающего порошкового материала и имеют верхнее покрытие.

[0036] ФИГ. 18 является видом в поперечном разрезе другого предусматриваемого варианта осуществления, в котором однослойная система отображения изображений содержит структуру необязательно отражающих дугообразных элементов, имеющих верхнюю дугообразную поверхность с вогнутым изгибом поверхности, нижнюю поверхность и ограниченную верхней дугообразной и нижней поверхностями дугообразную зону. Рельефные микроструктуры изображений с (+)-рельефом простираются вверх от верхних дугообразных поверхностей, своим окончанием формируя горизонтальные "верхние" поверхности в зонах, ограниченных изгибом верхних дугообразных поверхностей.

[0037] ФИГ. 19 является видом в поперечном разрезе еще одного предусматриваемого варианта осуществления, в котором однослойная система отображения изображений содержит структуру необязательно отражающих дугообразных элементов, имеющих верхнюю дугообразную поверхность с выпуклым изгибом поверхности. Рельефные микроструктуры изображений с (–)-рельефом простираются вниз от этих поверхностей, своим окончанием формируя в дугообразных зонах горизонтальные "нижние" поверхности.

[0038] ФИГ. 20 является видом в поперечном разрезе еще одного предусматриваемого варианта осуществления, подобного системе, показанной на ФИГ. 18.Однако рельефные микроструктуры изображений с (+)-рельефом своим окончанием формируют вторую дугообразную или изогнутую поверхность, параллельную верхним дугообразным поверхностям.

[0039] ФИГ. 21 является видом в поперечном разрезе еще одного предусматриваемого варианта осуществления, подобного системе, показанной на ФИГ. 19.Однако рельефные микроструктуры изображений с (–)-рельефом своим окончанием формируют вторую дугообразную или изогнутую поверхность, параллельную верхним дугообразным поверхностям.

[0040] ФИГ. 22 является видом в поперечном разрезе еще одного предусматриваемого варианта осуществления, в котором выпуклые дугообразные поверхности, создающие изображение, являются не целыми полусферами, а частями выпуклых полусфер.

[0041] ФИГ. 23 является видом в поперечном разрезе еще одного предусматриваемого варианта осуществления, в котором вогнутые дугообразные поверхности, создающие изображение, являются не целыми полусферами, а частями вогнутых полусфер.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0042] Для аутентификации денежных знаков и документов, распознавания и отличия подлинных продуктов от поддельных, а также для улучшения внешнего вида изготовленных изделий и упаковки используются устройства со встроенными изображениями и муаровым увеличением. Эти оптические устройства в общем являются многослойными конструкциями, содержащими матрицу линз, оптическую прокладку и матрицу изображений. Матрица линз и матрица изображений в таких устройствах могут быть выполнены таким образом, чтобы обладать различными соотношениями масштабов и осевыми вращательными смещениями относительно друг друга, что позволяет им отображать увеличенные композитные изображения. Такие устройства могут демонстрировать движение изображения при наклоне, низкую чувствительность к условиям освещения и широкий угол обзора.

[0043] Голограммы, конкурирующие за некоторые из этих видов рыночных применений, имеют определенные преимущества, как-то тонкое поперечное сечение, низкая стоимость благодаря меньшему количеству требуемых слоев и отсутствие необходимости выравнивать много слоев во время производства. Голограммы проявляют оптическую изменчивость при наклоне, но требуют сильного точечного источника света, поскольку работают на принципе дифракции света.

[0044] Муаровым увеличением называют явление, возникающее при рассматривании сетки одинаковых объектов-изображений через сетку линз приблизительно того же размера. Композитное изображение (т.е., увеличенное муаровое изображение) создается из отдельных изображений, генерируемых отдельными изобразительными системами (т.е., линзой и объектом-изображением) в сетках. Изменяя относительные масштабы и поворот сетки линз и сетки объектов-изображений, можно получить множество вариаций увеличенного муарового изображения, обеспечивающих такие стереоскопические эффекты, как изображения, выглядящие находящимися выше плоскости сеток, изображения, выглядящие находящимися ниже плоскости сеток, а также изображения, при наклоне сеток выглядящие ортогонально движущимися или скользящими в плоскости сеток. Фундаментальные принципы работы подобных структур муарового увеличения описаны, напр., в статье "The moiré magnifier," M. C. Hutley, R. Hunt, R. F. Stevens и P. Savander, Pure Appl. Opt. 3 (1994), стр. 133-142.

[0045] Здесь описаны увеличительные системы муарового типа. Системы могут создавать стереоскопические эффекты муарового увеличения с помощью описанной здесь упрощенной проецирующей системы, далее обозначаемой "ImageArc". ImageArc можно использовать для формирования дешевых оптически изменчивых структур для наружной защиты от подделывания продуктов и документов, товаров на продажу, а также как средство увеличения эстетической ценности продукта.

[0046] Увеличительные системы муарового типа могут содержать поверхностную матрицу рельефных микроструктур для контроля прохождения и/или отражения света с целью проецирования изображений, обладающих воспринимаемыми стереоскопически движением и глубиной. Поверхностная матрица рельефных микроструктур может включать периодическую матрицу микромасштабных трехмерных форм изображений. Формы изображений в матрице могут иметь периодический изгиб поверхности на протяжении матрицы, в результате чего получается периодическая матрица рельефных микроструктур изображений, имеющих периодический изгиб поверхности, периодичность которого зависит от периодичности матрицы рельефных микроструктур изображений. Изменяя масштаб, поворот и положение периодического изгиба поверхности относительно периодической матрицы рельефных микроструктур изображений в пространстве, реализуют структуру муарового увеличителя, благодаря перенаправлению света, падающего на дугообразные создающие изображение поверхности рельефных микроструктур изображений при обзоре относительно неструктурированных (напр., плоских) участков поверхности, которые обеспечивают контрастную интенсивность света.

[0047] Описанные здесь увеличительные системы муарового типа могут быть выполнены отражающими, если использованы отражающие материалы, пропускающими, если использованы пропускающие свет материалы, либо же комбинированными, в случаях, когда материал в разных условиях обзора либо отражает, либо пропускает свет (напр., в ситуациях с нормальным уровнем общего освещения). Увеличенные муаровые изображения, сгенерированные ImageArc, могут в результате модулирования интенсивности света демонстрировать динамическое движение и/или, в дальнейших вариантах, изменение цвета.

[0048] Описанные здесь увеличительные системы муарового типа могут быть дешевыми (напр., основательно дешевле, чем другие устройства муарового увеличения), так как это однослойные устройства. Затраты являются строгим ограничением для многих продуктов, производимых крупными партиями, но нуждающихся в технологии оптически изменчивой наружной аутентификации. Более низкий ценовой ориентир, учитывающий каждый этап от создания до соединения с желаемым конечным продуктом, является важным соображением, особенно при использовании для товаров малой стоимости (напр., банкнот, лотерейных билетов и т.п.).

[0049] ImageArc можно сформовать в один этап (напр., одноэтапным тиснением, литьем, формованием или штампованием). Во многих случаях основание, на котором будет расположена система, в процессе своего изготовления так или иначе будет проходить через оборудование, способное сформовать ImageArc. Соответственно, ImageArc можно легко нанести на подобные основания путем включения в существующий производственный процесс, например, мастер-формы для тиснения с необходимой структурой. Этим она отличается от многослойных муаровых структур. Многослойные муаровые структуры нельзя сформировать на основании в один этап; вместо этого их следует предварительно изготовить в многоэтапном процессе, после чего наложить на изделие. При необходимости, описанные здесь увеличительные системы муарового типа также можно изготовить с более тонким поперечным сечением, нежели у многослойных муаровых увеличителей, благодаря их "однослойной" конструкции.

[0050] Производство описанных здесь увеличительных систем муарового типа требует взаимного ориентирования множества слоев только на этапе создания оригинала (напр., во время изготовления мастер-формы), но не во время собственно производства. Вследствие этого можно реализовать более сложные конструкции, требующие точного взаимного ориентирования (напр., узоры встроенных изображений), без значительного повышения сложности и/или затрат на производство.

[0051] Описанные здесь увеличительные системы муарового типа для формирования увеличенного муарового изображения используют направленное отражение или пропускание дугообразными создающими изображение поверхностями рельефных микроструктур изображения. Таким образом, система генерирует зависимые от угла увеличенные муаровые изображения с единой поверхностной матрицы. Этим она отличается от многослойных муаровых структур, в которых муаровое изображение формируется первой матрицей изображений и преломляется второй отдельной матрицей линз. Точно так же "отражающие" муаровые увеличители зависят от двух отдельных матриц (т.е., матрицы отражающих линз и матрицы изображений).

[0052] Описанные здесь увеличительные системы муарового типа не требуют обязательного наличия пленки-подложки, что часто встречается у других защитных продуктов. Так как структуры ImageArc можно изготовить непосредственно на поверхности многих продуктов, то дополнительных затрат на пленку не требуется. С использованием ImageArc синтетические композитные изображения можно встроить в уже существующие лаки или покрытия либо же в материал, из которого изготовлены продукты, сводя дополнительные производственные затраты практически к нулю и одновременно резко усиливая защиту, обеспечиваемую вделанной системой. К примеру, описанные здесь увеличительные системы муарового типа можно сформировать на и/или в уже существующем полимерном покрытии на банкноте, сформировать непосредственно на и/или в полимерных банкнотах, сформировать непосредственно на и/или в лотерейных билетах со скретч-покрытием, сформировать непосредственно на и/или в алюминиевых банках для напитков, сформировать непосредственно на и/или в корпусах бытовой техники, а также сформировать непосредственно на и/или в упаковке из пластика или фольги. Описанные здесь увеличительные системы муарового типа можно также использовать для отделки виниловых тканевых материалов, очковых оправ и даже поверхностей пищевых продуктов, таких как леденцы.

[0053] Увеличительные муаровые системы

[0054] Как описано выше, приведенные здесь увеличительные муаровые системы могут содержать поверхность и расположенную на поверхности или внутри нее периодическую матрицу рельефных микроструктур изображений, имеющую периодический изгиб поверхности. Конструкцию подобных систем можно проиллюстрировать, описав сначала многослойное устройство для муарового увеличения.

[0055] Если сослаться на чертежи, то на ФИГ. 1 показано устройство для муарового увеличения в поперечном разрезе, включающее матрицу линз 100, оптическую прокладку 101 и матрицу изображений (также именуемую матрицей объектов, матрицей пиктограмм либо матрицей мотива) 102. Оптическая прокладка 101 помещает матрицу изображений 102 в точку фокуса 103 матрицы линз 100. Каждая линза 104 в матрице линз 100 создает изображение своей части матрицы изображений, формируя композитное изображение.

[0056] Как показано на ФИГ. 2, если наложить на изображенное на ФИГ. 1 многослойное устройство для муарового увеличения воображаемые линии разреза 105, проведенные вверх от матрицы изображений 102 и пересекающие верхний изгиб матрицы линз 100, то удаление вырезанных долей из матрицы линз 100 по узору, заданному отпечатком участков элементов изображения 106, образует периодическую матрицу рельефных микроструктур изображений 107, как показано на ФИГ. 3А. Показанные в этом примере рельефные микроструктуры изображений являются рельефными микроструктурами изображений с (+)-рельефом, то есть выступают вверх от поверхности, оканчиваясь дугообразной поверхностью, создающей изображение. В этом примере рельефные микроструктуры изображений являются представлением изображением в позитиве, что более детально рассмотрено ниже. Дугообразные создающие изображение поверхности рельефных микроструктур изображений в матрице имеют на протяжении матрицы периодический изгиб поверхности. Рельефные микроструктуры изображений 107 окружены нерельефной окружающей зоной 108.

[0057] На ФИГ. 3С показано, как именно формируются увеличенные муаровые изображения при падении света на муаровую увеличительную систему, изображенную на ФИГ. 3А. Свет, падающий на рельефные микроструктуры изображений, перенаправляется отражением. Перпендикулярные поверхности лучи света 109 отражаются от дугообразных создающих изображение поверхностей рельефных микроструктур изображений 107 радиально наружу, тогда как зоны без изображений 108 просто отражаются. С позиции наблюдателя каждый изогнутый "островок" структуры, или рельефный элемент изображения 113, будет представлен световой точкой 110 (показаны направленными к наблюдателю пунктирными линиями), соответствующей части увеличенного муарового изображения. Множество точечных отражений контрастируют с участками без изображений 108, которые направлены от наблюдателя. В комбинации друг с другом дугообразные создающие изображение поверхности рельефных микроструктур изображений 107 и зоны без изображений 108 дают увеличенные изображения, видимые в определенном диапазоне углов обзора. Когда систему 111 наклоняют (или когда меняется позиция наблюдателя), матрица отраженных точек 110, которую воспринимает наблюдатель, будет отражена от других частей матрицы рельефных микроструктур изображений, давая новые изображения. Вследствие этого сформированные матрицей увеличенные муаровые изображения могут демонстрировать эффекты динамического движения и/или глубины.

[0058] На ФИГ. 3В показан пример системы, в которой использованы рельефные микроструктуры изображений, являющиеся представлением изображения в негативе. Если воспользоваться теми же линиями разреза изображения 105, показанными на ФИГ. 2, но удалить при этом доли изображения 112, то можно создать похожую периодическую матрицу рельефных микроструктур изображений 200, как показано на ФИГ. 3В. Показанные в этом примере рельефные микроструктуры изображений тоже являются рельефными микроструктурами изображений с (+)-рельефом, то есть выступают вверх от поверхности, оканчиваясь дугообразной поверхностью, создающей изображение. Однако отпечаток рельефных микроструктур изображений 107 соответствует фону, на котором расположены участки элементов изображения в устройстве, показанном на ФИГ. 1 и ФИГ. 2.

[0059] В системах, содержащих рельефные микроструктуры изображений, являющиеся представлением изображения в позитиве (напр., ФИГ. 3А) либо представлением изображения в негативе (напр., ФИГ. 3В), воспринимается один и тот же мотив изображения, но соответствующие светлые зоны 110 и темные зоны 109 в нем поменяны местами. В случае системы, показанной на ФИГ. 3А, под большинством углов обзора кажется, что дугообразные создающие изображение поверхности рельефных микроструктур изображений 107 имеют большую относительную интенсивность свечения или яркость по сравнению с фоном 108. Однако под другими углами зеркальное отражение от фона 108 будет направлено к наблюдателю, а потому фон 108 будет выглядеть, наоборот, светлым, а дугообразные создающие изображение поверхности рельефных микроструктур изображений 107 будут выглядеть более темными. В случае системы, показанной на ФИГ. 3В, будут наблюдаться такие же эффекты, но с обратными интенсивностями.

[0060] На ФИГ. 3D показана изометрическая проекция периодической матрицы 114 рельефных микроструктур изображений 113, имеющей на поверхности периодический изгиб поверхности. Для иллюстрации в качестве мотива изображения был выбран мотив льва. Особое внимание уделено положению львов относительно изменений изгиба поверхности. В этом примере периодичность изображений львов 115 (период повтора изображений) отличается от периодичности изгиба поверхности 116 (период повтора изгиба), так что на некоторых участках матрицы тело льва и гребень изгиба поверхности совпадают (117), а на других участках матрицы – нет (118). Изображенная здесь матрица является всего лишь малой частью типичной периодической матрицы, которая может содержать сотни тысяч микроструктурированных рельефов.

[0061] Меняя и/или комбинируя признаки периодической матрицы рельефных микроструктур изображений и периодического изгиба рельефных микроструктур изображений (напр., масштаб первого периода повтора изображений относительно первого периода повтора изгибов, скос периодических изгибов поверхности относительно рельефных микроструктур изображений и т.д.), можно получить увеличительные системы муарового типа, в которых проявляется ряд визуальных эффектов, таких как движение. Здесь не будут повторно детально рассмотрены зрительные эффекты, которые можно создать посредством системы муарового увеличения (а также конкретный подбор элементов матрицы, необходимых для получения конкретного визуального эффекта), так как эти эффекты уже были описаны по отношению к многослойным увеличительным системам муарового типа. См., например, патент США № 7,333,268, выданный Steenblik и др., включенный в данное описание посредством ссылки в полном объеме. Однако для примера ниже описаны некоторые конструктивные компоненты, которые можно использовать для получения систем муарового увеличения, демонстрирующих разнообразные визуальные эффекты.

[0062] На ФИГ. 4 показана матрица изображений 119, имеющая период повтора изображений 120 вдоль первой опорной оси изображений 180 в матрице изображений. В целях иллюстрации в качестве мотива изображений 121 было выбрано изображение текста ("VALID"). Тип матрицы может быть любым из известных структур кристаллических решеток, которые можно задать повторяемой двухмерной "элементарной ячейкой". Здесь изображена шестиугольная решетка, в которой показан один мотив изображений 121 на шестиугольную элементарную ячейку 122, но которой не будет в конечной структуре.

[0063] На ФИГ. 5 показана матрица периодических изгибов 123, тоже имеющая период повтора изгиба 124 вдоль первой опорной оси изгиба 190 в матрице изображений, а также решетчатая структура 122 той же формы, что и у матрицы изображений 119 (в данном случае шестиугольная). Матрицу изгибов 123 можно использовать, чтобы задать форму для изгибов, которую в свою очередь можно использовать во время промежуточного этапа создания структур ImageArc. На этом этапе можно определить геометрию основания элементов изгиба 125, с возможными альтернативными отпечатками. То есть отпечатки изгибов 125 могут быть круглыми или шестиугольными, либо иметь форму любой рассматриваемой в качестве альтернативы решетчатой структуры, и могут быть такими же по размеру, как элементарная ячейка 122, или меньшими. В данном случае отпечатки изгибов имеют круглые отпечатки оснований. Матрицу можно использовать для создания промежуточной формы для матрицы изгибов, в которой каждый элемент изгиба будет иметь полусферическую форму и положительную кривизну. В целях иллюстрации матрица изображений 119 и матрица изгибов 123 сначала представлены как двухмерные слои, структура и высота которым будет придана после выполнения манипуляций с матрицами.

[0064] На ФИГ. 6 показаны наложенные друг на друга матрица изображений 119 и матрица изгибов 123. В этом примере отношение первого периода повтора изображений 120 к первому периоду повтора изгибов 124 составляет 1 (т.е., первый период повтора изображений равен первому периоду повтора изгибов). В этом варианте осуществления матрица изображений 119 и матрица изгибов 123 выровнены относительно друг друга так, что первая опорная ось изгибов 190 параллельна и совпадает с первой опорной осью изображений 180.

[0065] На ФИГ. 7 показана операция масштабирования слоев. В этом примере матрица изображений 119 имеет не такой масштаб, как матрица изгибов 123. Точнее, первый период повтора изображений 126 меньше, чем первый период повтора изгибов 124, так что расстояние между двумя повторяющимися элементами-изображениями меньше, чем расстояние между двумя элементами-изгибами. Эта операция приводит к тому, что после создания соответствующей системы ImageArc увеличенное муаровое изображение выглядит находящимся в пространстве на плоскости, расположенной под системой.

[0066] В зависимости от разницы периодов повтора изгиба 124 и повтора изображений 126 получаемое увеличенное муаровое изображение может быть прямым (читаемым слева направо, когда текст выглядит как "VALID") или обратным (читаемым зеркально, когда текст выглядит как "DILAV"). В вариантах осуществления, где период повтора изгибов 124 больше, чем период повтора изображений 126, можно сгенерировать поднятые по вертикали увеличенные муаровые изображения. И наоборот, в вариантах осуществления, где период повтора изгибов 124 меньше, чем период повтора изображений 126, можно сгенерировать вывернутые на изнанку увеличенные муаровые изображения.

[0067] На ФИГ. 8 показана операция поворота или "скоса", где наложенная матрица изгибов повернута относительно матрицы изображений. В этом варианте осуществления отношение первого периода повтора изображений 120 к первому периоду повтора изгибов 124 равно 1. Однако матрица изгибов 123 повернута относительно матрицы изображений 119 на некоторый угол, так что первая опорная ось изгиба 190 не параллельна и не совпадает с первой опорной осью изображений 180. За счет операции поворота 127 у матрицы изображений 119 будет новый реальный шаг, отсчитываемый по матрице изгибов 123, который больше первоначального периода повтора изображений 120. Эффект этого нового соотношения периодов заключается в уменьшении муарового изображения, а также обеспечении изображений, которые выглядят движущимися или скользящими в плоскости системы в направлении, противоположном направлению наклона.

[0068] В то время как вышеизложенные примеры используют для ясности одну матрицу изображений, предоставленные здесь системы муарового увеличения могут включать множество матриц изображений, где каждая матрица будет иметь свой собственный масштаб и поворот относительно матрицы изгибов, чтобы получить системы муарового увеличения с визуальными эффектами, необходимыми для конкретного применения. Например, матрица изображений "valid" может быть скомбинирована со второй матрицей изображений, имеющей мотив "ok" с другим периодом повтора.

[0069] Когда созданы конструкции матриц, а их свойства заданы масштабированием и вращением, слои готовы к физической реализации, при которой конструкции матрицы изображений и матрицы изгибов можно сливать или складывать в один слой, так что у матриц будут участки общего объема. Способы формирования описанных здесь систем муарового увеличения более детально рассмотрены ниже.

[0070] Размеры элементарных ячеек в вышеописанных матрицах изображений и матрицах изгибов могут различаться, чтобы предоставлять системы муарового увеличения с нужными для желаемого применения характеристиками. В некоторых случаях размер элементарной ячейки, задающей матрицу изображений, между двумя узлами решетки на границах этой ячейки может быть меньшим, чем один миллиметр (напр., меньшим, чем 250 микрон, или меньшим, чем 150 микрон). В некоторых случаях размер элементарной ячейки, задающей матрицу изображений, между двумя узлами решетки на границах этой ячейки может составлять по меньшей мере 1 микрон (напр., по меньшей мере 10 микрон, или по меньшей мере 25 микрон).

[0071] В некоторых вариантах осуществления первый период повтора изображений составляет от 1 микрона до 1000 микрон (напр., от 1 микрона до 500 микрон, от 1 микрона до 250 микрон, от 1 микрона до 150 микрон, от 10 микрон до 250 микрон, от 10 микрон до 250 микрон, или же от 10 микрон до 150 микрон), а первый период повтора изгибов составляет от 1 микрона до 1000 микрон (напр., от 1 микрона до 500 микрон, от 1 микрона до 250 микрон, от 1 микрона до 150 микрон, от 10 микрон до 250 микрон, от 10 микрон до 250 микрон, или же от 10 микрон до 150 микрон).

[0072] В зависимости от конструкции увеличительной муаровой системы можно создать системы, демонстрирующие ряд разнообразных визуальных эффектов. Примеры наблюдаемых визуальных эффектов включают: [0073] увеличенные муаровые изображения, которые выглядят находящимися в пространстве на плоскости, расположенной под системой;

[0074] увеличенные муаровые изображения, которые выглядят находящимися в пространстве на плоскости, расположенной над системой;

[0075] увеличенные муаровые изображения, которые выглядят находящимися в пространстве на плоскости, копланарной системе, и которые при сдвиге выглядят ортогонально движущимися или скользящими (напр., скольжение в обратном направлении);

[0076] увеличенные муаровые изображения, которые выглядят преобразующимися из одной формы в другую;

[0077] увеличенные муаровые изображения, которые изображают матрицу подобных мотивов изображений (напр., дизайн обоев);

[0078] увеличенные муаровые изображения, которые изображают единственный объект или сцену и обеспечивают уникальную перспективу под углом обзора (напр., интегральное создание изображений, см., например, патент США №6,177,953, выданный Vachette и др., включенный в данное описание посредством ссылки);

[0079] увеличенные муаровые изображения, которые выглядят "включающимися и выключающимися" (напр., пропадают и появляются вновь) при изменении угла обзора.

[0080] В некоторых вариантах осуществления увеличенное муаровое изображение выглядит находящимся в пространстве на плоскости, расположенной выше или ниже увеличительной системы муарового типа. В некоторых вариантах осуществления во время поворачивания системы вокруг оси, перпендикулярной ее поверхности, кажется, будто увеличенное муаровое изображение движется между плоскостью в пространстве под системой и плоскостью в пространстве над системой. В некоторых вариантах осуществления во время поворачивания системы вокруг оси, параллельной ее поверхности, кажется, будто первые форма, очертания, размер или цвет увеличенного муарового изображения преобразуются во вторые форму, очертания, размер или цвет. В определенных вариантах осуществления может казаться, что во время поворачивания системы вокруг оси, параллельной ее поверхности, увеличенное муаровое изображение скользит в обратном направлении в плоскости, параллельной или копланарной поверхности.

[0081] Можно изменять множество других аспектов увеличительной муаровой системы, чтобы получить увеличительные муаровые системы с визуальными эффектами, необходимыми для конкретного применения. Например, можно изменять по желанию радиус кривизны имеющихся у рельефных микроструктур изображений дугообразных поверхностей, создающих изображение (а следовательно, и радиус кривизны периодического изгиба поверхности). Как показано на ФИГ. 11, более пологая форма изгиба 149 обеспечивает в целом более узкое поле зрения 150, чем более крутая форма изгиба. Поле зрения элемента-изгиба может обеспечивать диапазон углов обзора от источника света, под которыми можно наблюдать увеличенные муаровые изображения. Как правило, чем уже поле зрения, тем более яркими выглядят увеличенные муаровые изображения в соответствующем диапазоне углов. И наоборот, чем шире поле зрения, тем более тусклыми выглядят находящиеся в нем увеличенные муаровые изображения.

[0082] В некоторых вариантах осуществления радиус кривизны дугообразных создающих изображение поверхностей, имеющихся у рельефных микроструктур изображений (а следовательно, и периодического изгиба поверхности), может составлять от 1 микрона до 500 микрон (напр., от 1 микрона до 250 микрон, от 1 микрона до 150 микрон, от 10 микрон до 250 микрон, или же от 10 микрон до 150 микрон).

[0083] Дугообразные создающие изображение поверхности рельефных микроструктур изображений в матрице могут на протяжении матрицы иметь выпуклый или вогнутый периодический изгиб поверхности. В некоторых вариантах осуществления периодический изгиб поверхности матрицы является выпуклым. В других вариантах осуществления периодический изгиб поверхности матрицы является вогнутым. Если смотреть на элементы сверху, как показано на ФИГ. 12 (правый мотив), то выпуклые (с положительной кривизной) признаки можно описать как выпячивающиеся из поверхности. Если смотреть на элементы сверху, как показано на ФИГ. 12 (центральный мотив), то вогнутые (с отрицательной кривизной) признаки можно описать как вдавленные в подложку. Для сравнения на ФИГ. 12 (левый мотив) также показана структура без изгибов.

[0084] В одном из вариантов осуществления дугообразные создающие изображение поверхности рельефных микроструктур изображений (а следовательно, и периодические изгибы поверхности) имеют контур сегмента выпуклой полусферы. В случае симметричного выпуклого отражателя поверхность отражающего участка дает отзеркаленное изображение в точке фокуса, лежащей за отражателем, которая для наблюдателя выглядит как яркая точка на расстоянии f=−R/2, где R – радиус кривизны.

[0085] В приведенных выше примерах для простоты изготовления между элементами матрицы изгибов есть промежуточное пространство; однако при желании для задания периодического изгиба поверхности рельефных микроструктур изображения можно использовать промежуточную форму изгибов с коэффициентом заполнения 100%.

[0086] Кроме того, можно использовать изогнутые элементы с цилиндрической геометрией. Изогнутые элементы с цилиндрической геометрией можно использовать для получения увеличительных муаровых систем, которые дают увеличенные муаровые изображения, демонстрирующие динамическое движение только в одном направлении наклона.

[0087] Рельефные микроструктуры изображений могут состоять из двухмерных участков, которые являются частичной или полной частью изображения, цифры, текста, контура или другого мотива. При конструировании матрицы рельефных микроструктур изображений для системы элементарную ячейку можно задать таким образом, чтобы содержимое ячейки можно было выстроить в периодическую двухмерную заполняющую пространство конфигурацию, при этом элементарная ячейка содержала бы по крайней мере один экземпляр повторяемого узора и задавала структуру упаковки рельефных элементов. Структура упаковки, или же расположение узлов решетки, в целом определяет построение матрицы. Подобные структуры решеток (фундаментальные двухмерные решетки Браве) известны в области кристаллографии и включают косоугольные, прямоугольные, ромбические, шестиугольные и квадратные структуры упаковки.

[0088] В этом контексте термин "периодическая матрица" обозначает повторяющуюся двухмерную заполняющую пространство мозаику элементарных ячеек (или повторяемых узоров), которую можно скопировать смещением для заполнения поверхности содержимым элементарной ячейки (напр., подобно мощению поверхности плитками). Поэтому периодическая матрица элементарных ячеек может обладать трансляционной симметрией, а их расположение на поверхности можно охарактеризовать структурой двухмерной кристаллической решетки (фундаментальной двухмерной решетки Браве).

[0089] Можно спроектировать матрицу так, чтобы она давала увеличенное муаровое изображение с бинарным затемнением или профилем интенсивности света и/или увеличенное муаровое изображение с многоуровневым затемнением. На ФИГ. 13 (сверху) показана конструкция, для иллюстрирования мотива львиной морды, использующая двухмерные замкнутые участки. Конструкция вписана в элементарную ячейку 122 с намерением использовать бинарное затемнение. Чтобы его достичь, для создания матрицы, способной давать композитное увеличенное муаровое изображение (см. снизу), которое будет иметь также бинарное затемнение или профиль интенсивности света, необходима только одна элементарная ячейка с одним экземпляром узора (см. посередине).

[0090] При необходимости можно создать увеличенные муаровые изображения с многоуровневым затемнением, используя матрицы, заданные множеством элементарных ячеек. На ФИГ. 14 показан пример, в котором матрица изображений задана четырьмя ячейками (а не одной элементарной ячейкой). Если для создания рельефной матрицы изображений используются четыре ячейки, то можно достичь многоуровневого затемнения композитного изображения. Например, если в трех из четырех ячеек на львиной морде есть глаза, то в получаемом композитном увеличенном муаровом изображении глаза будут выглядеть затемненными или заполненными на 75% участками.

[0091] Подходящие для изготовления рельефных микроструктур изображений материалы включают, к примеру, металлы, керамику, стекло и пластмассы. Как описано выше, рельефные микроструктуры изображений для создания увеличенного муарового изображения могут работать в отражающем режиме, в пропускающем режиме или же в частично отражающем и частично пропускающем режиме. Состав рельефных микроструктур изображений при необходимости можно изменять, чтобы достичь конкретного оптического эффекта.

[0092] Например, в случае увеличительных муаровых систем, предназначенных для создания увеличенных изображений после отражения света от матрицы, рельефные микроструктуры изображений могут быть сформированы из отражающего материала. Подходящие отражения можно получить, используя рельефные микроструктуры изображений, сформированные из пластмасс, таких как поликарбонат, поливинилхлорид, АБС, полистирол и полиэфиры, которые можно формовать для получения похожей на зеркало отражающей поверхности. Подходящие отражения можно получить, используя рельефные микроструктуры изображений, сформированные из энергетически отверждаемых акрилатных материалов. В определенных вариантах осуществления дугообразные создающие изображение поверхности рельефных микроструктур изображений могут быть зеркальными. Такие сильно отражающие рельефные микроструктуры изображений можно получить, например, металлизацией (напр., осаждением из паровой фазы металла, такого как алюминий) или же штампованием либо тиснением отражающего материала, такого как металлическая фольга.

[0093] В случае увеличительных муаровых систем, предназначенных для создания увеличенных изображений после прохождения света через матрицу, рельефные микроструктуры изображений могут быть сформированы из подходящего светопропускающего материала. Таким образом, увеличительная муаровая система может давать изображения, видимые при условии подсветки увеличительной муаровой системы с изнаночной стороны и рассмотрении увеличительной муаровой системы с лицевой стороны. Например, при удерживании увеличительной муаровой системы на просвет и наблюдении ее в этом положении (как при проверке банкноты на наличие водяного знака) увеличительная муаровая система будет давать явно видимые изображения. Также можно использовать частично отражающие и частично пропускающие материалы, например, очень тонкие металлические покрытия или материалы с высоким коэффициентом преломления, такие как сульфид цинка.

[0094] С целью придания желаемого внешнего вида и/или оптических эффектов могут быть включены разнообразные другие материалы (напр., в рельефные микроструктуры изображений или на них, в поверхность, на которой или в которой сформированы рельефные микроструктуры изображений, либо на нее, или же комбинированно). Например, могут быть включены нефлюоресцентные пигменты, нефлюоресцентные красители, флюоресцентные пигменты, флюоресцентные красители, металл, металлические частички, магнитные частички, материалы-метки ядерного магнитного резонанса, лазерные частички, органические светодиодные материалы, оптически изменчивые материалы, испаряемые материалы, разбрызгиваемые материалы, химически осажденные материалы, осажденные из паровой фазы материалы, материалы для интерференции в тонких пленках, жидкокристаллические полимеры, материалы для оптического преобразования с повышением и/или понижением частоты, дихроические материалы, оптически активные материалы, оптически поляризующие материалы, оптически изменчивые чернила или порошки, а также комбинации вышеперечисленных. Рельефные микроструктуры изображений, поверхность, на которой или внутри которой сформированы рельефные микроструктуры изображений, или их комбинация могут также быть сформованы из материалов различного внешнего вида (напр., металлических материалов, глянцевых материалов, матовых материалов, цветных материалов, прозрачных материалов, непрозрачных материалов, флюоресцентных материалов и т.п.). Комбинируя сформированные из первого материала рельефные микроструктуры изображений со сформированной из второго материала поверхностью, можно получить эффект контраста (напр., глянцевые изображения на матовом фоне, матовые изображения на глянцевом фоне, цветные изображения (прозрачные или непрозрачные) на бесцветном фоне (прозрачном или непрозрачном), бесцветные изображения (прозрачные или непрозрачные) на цветном фоне (прозрачном или непрозрачном)).

[0095] В некоторых вариантах осуществления рельефные микроструктуры изображений, поверхность, на которой или внутри которой сформированы рельефные микроструктуры изображений, или их комбинация, могут включать субволновые модификации поверхности, такие как голографические, фотонно-кристаллические или интерференционные покрытия. Субволновые структуры можно использовать для изменения цвета, отражательной и/или поглощательной способности системы. В некоторых вариантах осуществления в рельефные микроструктуры изображений или на них, в поверхность, на которой или внутри которой сформированы рельефные микроструктуры изображений, или на нее, или же в/на их комбинацию могут быть включены дифракционные структуры и/или фотонно-кристаллические структуры.

[0096] В некоторых вариантах осуществления рельефные микроструктуры изображений, поверхность, на которой или внутри которой сформированы рельефные микроструктуры изображений, или их комбинация, могут включать оптически изменчивое чернило или порошок.

[0097] Также в рельефные микроструктуры изображений, в поверхность, на которой или внутри которой сформированы рельефные микроструктуры изображений, или в их комбинацию могут быть включены печатные краски. В некоторых вариантах осуществления система может дополнительно включать традиционную печать, такую, как выборочная надпечатка и/или печать под прозрачными участками системы. При желании можно менять ширину линий (напр., узкие изображения и широкие изображения).

[0098] При желании на систему может быть нанесено внешнее покрытие, покрывающее поверхность и/или рельефную микроматрицу изображений. Внешнее покрытие может быть, например, глянцевым покрытием или лаком. На ФИГ. 17 показана увеличительная муаровая система, содержащая внешнее покрытие, покрывающее матрицу рельефных микроструктур изображений. В этом примере рельефные микроструктуры изображений 153 могут содержать отражающий порошок, состоящий из микрочастиц (напр., микроструктуры могут быть отлиты из композиции, включающей отражающий порошок, состоящий из микрочастиц). На матрицу микроструктур нанесено внешнее покрытие 154.

[0099] Как описано выше, рельефные микроструктуры изображений могут быть рельефными микроструктурами изображений с (+)-рельефом или (–)-рельефом.Как описано выше, в некоторых случаях рельефные микроструктуры изображений могут быть рельефными микроструктурами изображений с (+)-рельефом, которые выступают вверх от поверхности, оканчиваясь дугообразной поверхностью, создающей изображение. В других случаях рельефные микроструктуры изображений могут быть рельефными микроструктурами изображений с (–)-рельефом, которые являются пустотами в поверхности и оканчиваются дугообразной поверхностью, создающей изображение. На ФИГ. 15 показан пример увеличительной муаровой системы, содержащей матрицу рельефных микроструктур изображений с (–)-рельефом. Рельефные микроструктуры изображений с (–)-рельефом являются пустотами в поверхности 151, оканчивающимися дугообразной поверхностью, создающей изображение. Периодический изгиб поверхности показанной на ФИГ. 15 матрицы является выпуклым.

[0100] Дугообразные создающие изображение поверхности рельефных микроструктур изображений в матрице могут на протяжении матрицы иметь выпуклый или вогнутый периодический изгиб поверхности. На ФИГ. 16 показана увеличительная муаровая система, содержащая матрицу рельефных микроструктур изображений с (–)-рельефом, имеющих вогнутый периодический изгиб поверхности. В этом примере микроструктуры выдавливают в подложке 152 (напр., тиснением или штамповкой).

[0101] Способы изготовления

[0102] Описанные здесь увеличительные муаровые системы можно сформировать известными в данной области методами фотолитографического формирования рисунка, изготовления и копирования форм микроструктур. Используя мягкую форму для создания твердой формы, можно затем создать твердый инструмент для тиснения. Созданный твердый инструмент для тиснения можно использовать, например, для формования структуры матрицы увеличительных муаровых систем в термоформируемых пластиковых подложках, либо для отливки отверждаемых полимеров на подложку. Твердый инструмент для тиснения можно также использовать для отливки негативной формы на пластиковом носителе, которую можно заполнить высвобождаемой композицией, которую в свою очередь можно перенести на конечную подложку (напр., методом горячей штамповки или отверждения), в процессе, подобном переносу голографической фольги.

[0103] Пример способа создания мастер-формы показан на ФИГ. 9А-9I. На ФИГ. 9А показана гладкая стеклянная подложка 128, покрытая слоем алюминия 129. Поверх алюминия 129 нанесен слой положительного фоторезиста 130. В контакт с фоторезистом 130 приводят стеклянно-хромовый фотошаблон 131 с узором матрицы изгибов 132, что показано на ФИГ. 9В. Структуру затем экспонируют в коллимированном ультрафиолетовом свете 133 через прозрачные участки шаблона 134, что делает возможной экспозицию фоторезиста только в тех местах 135, откуда он должен быть удален. Стекло с фоторезистом затем помещают в едкий проявительный раствор, так что экспонированные участки смываются вместе с лежащим под ними алюминием. В результате получают цилиндры фоторезиста 136 на алюминиевых основаниях 137, при этом основания работают как пограничные зоны, предотвращающие смачивание стекла фоторезистом после нагревания, как показано на ФИГ. 9С.

[0104] Затем стекло помещают на нагревательный элемент, чтобы расплавить фоторезист, благодаря поверхностному натяжению расплавленного резиста создавая сформированные изогнутые структуры 138, что показано на ФИГ. 9D. После остывания на поверхность резистных форм 138 наносят жидкий фотополимер 139, что показано на ФИГ. 9Е, а затем новую стеклянную покровную подложку 140. Затем фотополимер отверждают сплошным экспонированием в ультрафиолетовом свете и снимают с фоторезистных структур. В результате получают мягкую мастер-форму, включающую в себя матрицу вогнутых форм изгибов 141 в фотополимере, соединенном с новой стеклянной подложкой. Затем мягкую мастер-форму матрицы изгибов 142 можно использовать для задания кривизны верхней поверхности конечной структуры, но введение контуров изображений требует дальнейшей обработки.

[0105] Чтобы ввести формы изображений, вогнутые пустоты мягкой мастер-формы матрицы изгибов 142 заполняют фоторезистом 143. В контакт с заполненной фоторезистом мягкой мастер-формой приводят фотошаблон с узором участка изображений 144 и экспонируют в коллимированном ультрафиолетовом свете 133, что показано на ФИГ. 9F. В данном примере участки изображений 145 на шаблоне прозрачны, а фон непрозрачен, что делает возможной экспозицию участков изображений на фоторезисте. Затем структуру помещают в проявительный раствор и проявляют экспонированный фоторезист, после чего остается негатив матрицы изображений, как показано на ФИГ. 9G.

[0106] Затем можно нанести жидкий фотополимер 146 и покровную стеклянную подложку 147, как показано на ФИГ. 9H. Затем фотополимер можно отвердить сплошным экспонированием в ультрафиолетовом свете и снять, получая увеличительную муаровую систему, содержащую периодическую матрицу рельефных микроструктур изображений с (+)-рельефом, имеющую выпуклый периодический изгиб поверхности, как показано на ФИГ. 9I.

[0107] Каждая рельефная микроструктура изображения, по сути вырезанная из элемента матрицы изгибов со своими собственными характеристиками, может обладать большей или меньшей кривизной. Изменяя кривизну, можно придать системе различные поля зрения, которые можно приспособить на первых этапах процесса изготовления мастера (изображенных ранее на ФИГ. 9A-9D). ФИГ. 10A-10D иллюстрируют, как можно изменить кривизну, обеспечивая перед нанесением узора более толстый или более тонкий слой фоторезиста. Когда используют более тонкий слой фоторезиста 148, в эквивалентном отпечатке будет меньшее количество фоторезиста, отчего после поверхностного натяжения в процессе оплавления получится более пологий элемент-изгиб 149.

[0108] Сформированные на ФИГ. 9G и 9I структуры являются мягкими мастер-формами для тиснения, что значит, что до получения повреждений с их поверхности можно сделать лишь несколько копий (напр., заполняя мягкий мастер отверждаемой композицией, отверждая композицию и удаляя отвержденную композицию из мягкого мастера). Для более надежной формы, такой, которая, к примеру, могла бы использоваться для массового производства увеличительной муаровой системы твердым или мягким тиснением, можно изготовить и использовать твердую мастер-форму.

[0109] Твердая мастер-форма – это металлическая форма для тиснения, являющаяся негативом желаемой микроструктуры, так что при копировании ее поверхности тиснением или литьем получается позитив структуры. Твердую мастер-форму можно получить с помощью проводниковой металлизации и электроформовки, известных в области производства DVD. Например, показанную на ФИГ. 9I мягкую мастер-форму можно при помощи осаждения из паровой фазы покрыть тонким слоем серебра, подвести к ней электрический контакт и поместить в раствор для никелирования для электролитического осаждения. После покрытия поверхности достаточно толстым слоем никеля (например, толщиной ¼ или ½ мм) никелированную структуру убирают из раствора. Затем электроформованную твердую мастер-форму можно снять с мягкой мастер-формы. После этого с поверхности твердой мастер-формы можно сделать практически неограниченное количество мягких оттисков поверхности твердой мастер-формы (увеличительных муаровых систем), при условии, что поверхность твердой мастер-формы не поцарапана и не стерта.

[0110] Структуру твердой мастер-формы также можно скопировать на новые твердые мастер-формы с зеркальной структурой, если повторить процесс электроформовки. В производстве DVD первую никелевую мастер-форму называют "отцом", а копии с поверхности "отца" называют "матерями". "Мать" можно использовать в производстве, только если нужно зеркальное отображение оригинала. Это может быть полезно, если необходимо переключаться между выпуклыми и вогнутыми структурами, хотя текст и несимметричные изображения будут инвертированы. В ином случае "материнскую" электроформу можно использовать для создания другой электроформы, известной как "сын", которая будет иметь ту же структуру, что и "отец", и с которой можно сделать мягкие копии или оттиски, соответствующие структуре первоначального мягкого мастера.

[0111] Чтобы способствовать массовому производству увеличительной муаровой системы на обычном промышленном печатном оборудовании, "отцовской" или "сыновней" твердой мастер-форме можно придать форму цилиндра с жестким сердечником, получив цилиндр для твердого тиснения. Этот цилиндр можно использовать, например, для непрерывного прессования увеличительной муаровой системы на подаваемом полотне подложки методом горячего тиснения, либо же для отливки увеличительной муаровой системы по поверхности подложки с применением отверждаемой полимерной смолы, такой, как энергетически отверждаемая акрилатная смола.

[0112] Твердая мастер-форма может быть изготовлена из электроформованного никеля, но не ограничивается использованным материалом, так как последний может различаться в зависимости от потребностей производства. Например, мастер-формы для работы в мягких условиях могут быть выполнены из электроформованной меди, либо же из современных жидких эпоксидов. Мастер-форму увеличительной муаровой системы также можно формовать процессом послойного наращивания, таким как 3D-печать, при условии достаточно высокого разрешения. Напечатанный продукт можно использовать непосредственно либо для изготовления дальнейших твердых мастер-форм.

[0113] Для работы в жестких условиях, таких как штамповка под высоким давлением, может потребоваться мастер-штамп высокой твердости. Чтобы создать такой инструмент, никелевый мастер-"мать" можно покрыть первым мягким металлом, таким как серебро, который выполняет роль высвобождаемого слоя. Затем на поверхность серебра можно нанести слой нитрида титана, что придаст финальному мастеру исключительную твердость. Затем "мать" можно поместить в графитовую форму для штампов и нагреть всю сборку, чтобы снизить эффект температурного шока. Затем в форму для штампов, на лицевую сторону покрытой TiN "матери" заливают расплавленную углеродистую сталь. Затем все это можно оставить медленно остывать или подвергнуть температурной обработке быстрым охлаждением в масле, чтобы придать высокую твердость. После остывания форму разбивают, тыльную сторону стали планаризуют и снимают "мать" с отлитого стального штампа, отделяя ее по серебряной поверхности раздела. Закаленный стальной штамп с тонким слоем нитрида титана может быть пригоден для определенных областей, в которых применяют штамповку в жестких условиях или литье металла.

[0114] Также предоставлена система для отделки поверхности (напр., поверхности коммерческого продукта, такого как бумаги, полимерные, керамические или металлические поверхности) с целью аутентификации либо эстетического усовершенствования. Система отделки может содержать твердую мастер-форму, включающую в себя увеличительную муаровую систему согласно данному здесь описанию. Систему отделки можно использовать для формирования на поверхности увеличительной муаровой системы согласно данному здесь описанию одним или более из следующих способов:

[0115] Позитивным тиснением на материале основания, из которого изготовлен коммерческий продукт (т.е., сформировать матрицу рельефных микроструктур с (+)-рельефом на поверхности материала основания);

[0116] Негативным тиснением, формируя пустоты (т.е., матрицу рельефных микроструктур с (–)-рельефом) в материале основания, из которого сформирован коммерческий продукт;

[0117] Позитивной отливкой дополнительного материала на поверхности коммерческого продукта (т.е., сформировать матрицу рельефных микроструктур с (+)-рельефом на поверхности материала основания);

[0118] Негативной отливкой дополнительного материала, которая подразумевает матрицу рельефных микроструктур с (–)-рельефом внутри дополнительного материала.

[0119] Способы применения

[0120] Увеличительные системы муарового типа можно предоставить в нескольких формах, в зависимости от предполагаемого применения системы. В определенных вариантах осуществления увеличительные системы муарового типа могут быть сформированы на изделии или упаковке изделия, например, путем тиснения, литья, формования или штамповки матрицы рельефных микроструктур изображения на изделии или упаковке изделия. В определенных вариантах осуществления увеличительные системы муарового типа могут быть сформированы на подложке (напр., полимерной пленке или металлической фольге), которую в свою очередь можно наложить на изделие или упаковку изделия (напр., с помощью адгезива). Выбор конкретного способа формирования увеличительных муаровых систем зависит от ряда факторов, включая природу подложки, на которой или в которой формируют систему, а также общие производственные соображения (напр., то, что способ легко интегрировать в производство изделия).

[0121] Увеличительные системы муарового типа можно использовать для обеспечения аутентификации изделий (напр., в качестве защитного и противоподделочного признака, с целью распознавания и отличения подлинных продуктов от поддельных) и/или для улучшения внешнего вида изготовленных изделий и упаковок. Системы можно использовать во многих областях и применениях. Примеры включают:

[0122] Применение в правительственной и оборонной сферах – будь то федеральная, государственная или заграничная сфера (как-то паспорта, ИД-карты, водительские права, визы, свидетельства о рождении, записи актов гражданского состояния, карты регистрации избирателей, бюллетени для голосования, карты соцобеспечения, бонды, продовольственные карточки, почтовые марки и акцизные марки);

[0123] денежные знаки – федеральные, государственные или заграничные (как-то защитные нити в бумажных денежных знаках, признаки в полимерных денежных знаках и признаки на бумажных денежных знаках);

[0124] документы (такие, как правоподтверждающие документы, документы за печатью, лицензии, дипломы и сертификаты);

[0125] финансовые и оборотные документы (такие, как гарантированные банковские чеки, корпоративные чеки, персональные чеки, банковские ваучеры, акционерные сертификаты, дорожные чеки, денежные поручения, кредитные карты, дебетные карты, банкоматные карты, карты постоянного покупателя, телефонные карты с предварительной оплатой и подарочные сертификаты);

[0126] конфиденциальную информацию (такую, как сценарии фильмов, юридические документы, интеллектуальная собственность, медицинская/больничная документация, рецептурные бланки/блоки и "секретные рецепты");

[0127] защиту продукта и бренда, включая бытовую химию (такую, как стиральные средства, кондиционеры для белья, моющие средства для посуды, хозяйственные чистящие средства, покрытия для поверхностей, освежители тканей, отбеливатели и средства для специальных тканей);

[0128] средства для ухода за внешностью (такие, как средства для ухода за волосами, краски для волос, средства для ухода за кожей и ее очистки, косметика, парфюмерия, антиперспиранты и дезодоранты, женские прокладки, тампоны и ежедневные прокладки);

[0129] детские и домашние средства (такие, как детские подгузники, детские салфетки, детские нагрудники, детские пеленки и подстилки, бумажные полотенца, туалетная бумага и салфетки для лица);

[0130] охрану здоровья (как-то средства для ухода за полостью рта, корм и лекарства для домашних животных, рецептурные лекарства, отпускающиеся без рецепта лекарства, средства для доставки лекарств и самостоятельного медобслуживания, рецептурные витамины и спортивные и диетические добавки; рецептурные и безрецептурные очки; медицинские устройства и оборудования, продаваемые больницам, медицинским работникам и оптовым медицинским дистрибьюторам (напр., бинты, оборудование, имплантируемые устройства, хирургические товары);

[0131] упаковку еды и напитков;

[0132] упаковку сухих товаров;

[0133] электронное оборудование, его детали и комплектующие;

[0134] одежду и обувь, включая спортивную одежду, обувь, лицензированные и нелицензированные высококлассные спортивные товары и элитную одежду, ткани;

[0135] биотехнологические лекарственные средства;

[0136] аэрокосмические комплектующие и детали;

[0137] автомобильные комплектующие и детали;

[0138] спортивные товары;

[0139] табачные изделия;

[0140] программное обеспечение;

[0141] компакт-диски, DVD и диски Blu-Ray;

[0142] взрывчатые вещества;

[0143] мелкие сувенирные товары (такие, как подарочная бумага и ленточки)

[0144] книги и журналы;

[0145] товары для школы и канцелярские принадлежности;

[0146] визитки;

[0147] логистическую документацию и тару;

[0148] обложки блокнотов;

[0149] обложки книг;

[0150] закладки;

[0151] билеты на мероприятия и транспорт;

[0152] применения в азартных и других играх (такие, как лотерейные билеты, игральные карты, фишки казино и другие используемые в казино, лотереях и тотализаторах предметы);

[0153] хозяйственные товары (такие, как полотенца, постельное белье и мебель);

[0154] покрытия для пола и стен;

[0155] ювелирные изделия и часы;

[0156] сумочки;

[0157] искусство, предметы коллекционирования и памятные вещи;

[0158] игрушки;

[0159] выкладки (такие, как выкладка возле кассы и витринная выкладка); и

[0160] маркирование и этикетирование продуктов (как-то этикетки, подвесные ярлыки, ярлыки, нити, отрывные ленты, обертки, обеспечение защищенного от постороннего вмешательства изображения, наложенного на брендированный продукт или документ для аутентификации или усовершенствования, как маскировка и как средство отслеживания активов).

[0161] В определенных вариантах осуществления увеличительные системы муарового типа можно использовать на документе или упаковке документа. Документ может являться, к примеру, банкнотой, чеком, денежным поручением, паспортом, визой, записью акта гражданского состояния (напр., свидетельством о рождении), идентификационной карточкой, кредитной карточкой, банкоматной карточкой, удостоверением, акцизной маркой, почтовой маркой, лотерейным билетом, документом за печатью, титульным листом, сертификатом или юридическим документом. В некоторых вариантах осуществления увеличительные системы муарового типа можно использовать для улучшения внешнего вида изделия, такого как денежные знаки, CD, DVD или диски Blu-Ray, либо же упаковки, такой как алюминиевые банки, бутылки (напр., стеклянные или пластиковые бутылки), пластиковая пленка или обертки из фольги.

[0162] Примеры возможных способов производства более детально описаны ниже.

[0163] 1. Тиснение на бумажных подложках

[0164] В примерном способе изготовления подаваемая в виде полотна бумажная подложка с термоформируемым полимерным покрытием проходит между нагретым цилиндром для твердого тиснения увеличительной муаровой системы и гладким прижимным цилиндром для равномерного распределения давления. Тепло и прокатное давление вызывают затекание термоформируемого полимерного покрытия в цилиндрическую мастер-форму, и после отделения бумага будет иметь увеличительные системы муарового типа, тисненые или отпечатанные на ее покрытии. Этот способ можно использовать, например, для обеспечения увеличительных систем муарового типа на или в бумагах, которые имеют глянец или противозагрязняющие покрытия.

[0165] 2. Тиснение на полимерных пленочных подложках

[0166] В примерном способе изготовления подаваемую в виде полотна биаксиально ориентированную полипропиленовую пленку (БОПП) подвергают горячему тиснению твердой мастер-формой для увеличительной муаровой системы. Этот способ можно использовать, например, для обеспечения увеличительной муаровой системы на или в подложке полимерного денежного знака, или же для изготовления этикеток, содержащих увеличительную муаровую систему.

[0167] 3. Тиснение на металлических пленочных подложках

[0168] В примерном способе изготовления полимерную пленку (напр., ПЭТ или БОПП), необязательно имеющую термоформируемый слой и имеющую отражающий металлический слой или отражающие цветопеременные слои, подвергают горячему тиснению твердой мастер-формой увеличительной муаровой системы, так что на или в термоформируемом слое и/или пленке формируется увеличительная муаровая система, при этом отражающий металлический слой или отражающие цветопеременные слои повторяют периодические изгибы поверхности рельефных микроструктур изображений. Подложкой может выступать, например, уже существующая базовая пленка, используемая в изготовлении голограмм.

[0169] 4. Отливка на металлических пленочных подложках

[0170] В примерном способе изготовления в качестве подложки используют полимерную пленку, имеющую отражающее металлическое покрытие или отражающее цветопеременное покрытие (такое, как цветопеременные интерференционные пленки, меняющие цвет при наклоне). Увеличительную муаровую систему отливают поверх отражающих или цветопеременных слоев с применением УФ-отверждаемой смолы и сильного источника УФ-излучения для отверждения, способного пробить металлический слой.

[0171] 5. Отливка на полимерных подложках

[0172] В примерном способе изготовления в качестве подложки можно использовать полимерную пленку (напр., ПЭТ), а для отливки увеличительной муаровой системы по форме цилиндра для твердого тиснения увеличительной муаровой системы можно использовать УФ-отверждаемую смолу на основе акрилатов. Отливка может подразумевать УФ-отверждение и отделение отверждаемой смолы от мастера непрерывным способом. Полученную увеличительную муаровую систему затем можно металлизировать и наложить на конечную подложку (напр., изделие или упаковку изделия) с помощью адгезива.

[0173] 6. Отливка при помощи порошков из микрочастиц

[0174] В примерном способе изготовления увеличительную муаровую систему можно сформировать в мастер-форме при помощи композиции отражающего порошка из микро- или наночастиц. Это открывает большое поле для применения оптически изменчивых чернил или порошковых композиций (ОИЧ) и делает возможным нанесение ОИЧ на подложку в узоре, дающем увеличенное муаровое композитное изображение. Путем схожего с гравюрным нанесения чернил, состоящих из частиц, ракелем на мастер-цилиндр с негативным представлением финальной увеличительной муаровой системы можно "извлечь" чернила из формы или отлить их на подложку, так что точная микроструктура переносится на поверхность ОИЧ, что дает более зрелищный профиль отражения, нежели одни только статичные чернила. Подобное ОИЧ-формование можно также комбинировать с магнитнодоменно-ориентированными частицами.

[0175] 7. Формовка или отливка при помощи порошков из микрочастиц

[0176] В примерном способе изготовления можно обеспечить бумажную или пластиковую подложку, включающую участок без узора (т.е., иными словами, поверхность без микроструктурного узора; макроузоры допускаются), на котором есть композиция с порошком из микро- или наночастиц, такая, как ОИЧ-композиция. Затем можно нанести или оттиснуть увеличительную муаровую систему на или в композицию с порошком из микро- или наночастиц при помощи твердого мастера с приложением давления и/или тепла.

[0177] 8. Отливка при помощи порошков из микрочастиц с внешним покрытием

[0178] В примерном способе изготовления композиции с отражающим порошком, такие, как диоксид титана в УФ-отверждаемой акриловой смоле, можно наносить ракелем на мастер увеличительной муаровой системы и перенести на бумажную или пластиковую подложку посредством УФ-отверждения, образуя на поверхности увеличительную муаровую систему. Затем всю поверхность можно покрыть или лакировать прозрачной композицией, такой как УФ-отверждаемый акрилат, чтобы придать ей глянец, придающий резкость профилю отражения и внешнему виду увеличенного муарового изображения, генерируемого увеличительной муаровой системой.

[0179] 9. Отливка прозрачных структур при помощи порошков из микрочастиц

[0180] В примерном способе изготовления подложка, покрытая композицией с диоксидом титана или другой композицией с отражающим порошком, может иметь прозрачную увеличительную систему, отлитую поверх композиции с отражающим порошком, так что яркость увеличенного муарового изображения, генерируемого увеличительной муаровой системой, усиливается.

[0181] 10. Штамповка на металлических подложках

[0182] В примерном способе изготовления можно использовать термообработанный стальной мастер-штамп увеличительной муаровой системы, чтобы выштамповать увеличительную муаровую систему на мягких металлах, как-то на крышках алюминиевых банок для напитков или монетах.

[0183] 11. Штамповка на фольге

[0184] В примерном способе изготовления можно использовать мастер увеличительной муаровой системы, чтобы оттиснуть увеличительную муаровую систему на алюминиевой фольге или в композитных алюминий/полимерных подложках, таких, как традиционно используемые для оберток жевательной резинки, блистерных упаковок (напр., фольга на задней поверхности блистерных упаковок лекарств), упаковок пищевых продуктов и продуктов для ухода за внешностью.

[0185] 12. Формовка или отливка адгезивного материала

[0186] В примерном способе изготовления обеспечивают прозрачную пленку с сухим экструдированным адгезивом. Чтобы оттиснуть матрицу рельефных микроструктур изображений с (–)-рельефом в пластичном адгезиве, можно использовать цилиндр-мастер увеличительной муаровой системы. Затем можно нанести ракелем на образованные в поверхности адгезива пустоты композицию отражающих чернил или окрашенную УФ-отверждаемую смолу. Таким образом, получают защитный ламинат, в котором увеличительная муаровая система заключена в адгезив. Этот ламинат можно затем сцепить с защищаемым документом при помощи ламинирования с нагревом, загерметизировав увеличительную муаровую систему между верхним слоем ламината и документом, так что попытки вскрыть ламинат уничтожат или нарушат увеличительную муаровую систему.

[0187] 13. Декорирование при формовке

[0188] В примерном способе изготовления можно использовать мастер увеличительной муаровой системы для декорирования или отделки во время экструзии пластика, литья под давлением, вакуумной формовки, выдувания, литья в матрицах или других видов формовки пластика. Например, форма для пластиковой бутылки для воды может иметь структуру увеличительной муаровой системы, сформированную на дне бутылки с целью обозначить, что бутылка не содержит БФА и не является подделкой.

[0189] Как упоминалось выше, в других предусматриваемых вариантах осуществления микроструктуры не тянутся от дугообразной поверхности, создающей изображение, до плоской оптической поверхности, но вместо этого начинаются или оканчиваются где-то между этими поверхностями.Более конкретно однослойная система проецирования изображений в этих других предусматриваемых вариантах осуществления включает слой материала, который состоит из структуры необязательно отражающих дугообразных элементов, имеющих верхнюю дугообразную поверхность, нижнюю поверхность и ограниченную верхней дугообразной и нижней поверхностями дугообразную зону, а также необязательно отражающего узора из рельефных микроструктур изображений, расположенных по крайней мере на некоторых из верхних дугообразных поверхностей дугообразных элементов или внутри них.Дугообразные элементы могут иметь верхние дугообразные поверхности, являющиеся искривленными поверхностями, такими как синусоидные поверхности, структуры в форме яичного лотка, структуры с эллиптическим, параболическим, гиперболическим или иным несферическим поперечным сечением, а также структуры со сферическим поперечным сечением.Структура необязательно отражающих дугообразных элементов и необязательно отражающий узор из рельефных микроструктур изображений находятся в одном слое и взаимодействуют для проецирования одного или более изображений. В случае верхней дугообразной поверхности с выпуклым изгибом поверхности рельефные микроструктуры изображений простираются вниз от этой поверхности и оканчиваются в дугообразной зоне на удалении от нижней поверхности, а в случае верхней дугообразной поверхности с вогнутым изгибом поверхности рельефные микроструктуры изображений простираются вверх от этой поверхности и оканчиваются в зоне, ограниченной изгибом верхней дугообразной поверхности.В предпочтительном варианте осуществления дугообразные элементы и рельефные микроструктуры изображений выстроены в повторяющиеся узоры и взаимодействуют друг с другом для проецирования одного или более изображений (напр., одного или более увеличенных муаровых изображений).

[0190] В одном таком предпочтительном варианте осуществления изобретенная однослойная система проецирования изображений проецирует одно или более увеличенных муаровых изображений. Изобретенная система содержит повторяющийся узор из необязательно отражающих дугообразных элементов, имеющих верхнюю дугообразную поверхность, нижнюю поверхность и ограниченную верхней дугообразной и нижней поверхностями дугообразную зону, а также необязательно отражающий повторяющийся узор из рельефных микроструктур изображений, расположенных по крайней мере на некоторых из верхних дугообразных поверхностей дугообразных элементов или внутри них. Как упоминалось выше, в случае верхней дугообразной поверхности с выпуклым изгибом поверхности рельефные микроструктуры изображений простираются вниз от этой поверхности и оканчиваются в дугообразной зоне на удалении от нижней поверхности, а в случае верхней дугообразной поверхности с вогнутым изгибом поверхности рельефные микроструктуры изображений простираются вверх от этой поверхности и оканчиваются в зоне, ограниченной изгибом верхней дугообразной поверхности.

[0191] Изобретенная однослойная система проецирования изображений основана на принципах зеркального отражения. Поэтому дугообразные создающие изображение поверхности изобретенной однослойной системы проецирования изображений могут представлять собой любой тип повторяющейся искривленной поверхности и не ограничены фокусирующими элементами (напр., линзами).

[0192] Предпочтительные размеры верхних дугообразных поверхностей и периоды повтора этих поверхностей (напр., радиус кривизны каждой из верхних дугообразных поверхностей (предпочтительно от приблизительно 1 микрона до приблизительно 500 микрон), величина каждой из верхних дугообразных поверхностей (измеренная между двумя узлами решетки на поверхности) (предпочтительно меньше одного миллиметра), период повтора узора верхних дугообразных поверхностей (предпочтительно от приблизительно 1 микрона до приблизительно 1000 микрон) и т.д.) описаны выше. Кроме этого, выше также описаны соотношения масштабов (т.е., отношение периода повтора рельефных микроструктур изображений к периоду повтора верхних дугообразных поверхностей) и необходимое для достижения разных оптических эффектов осевое выравнивание или скашивание повторяющихся узоров.

[0193] Промежуточное пространство между верхними дугообразными поверхностями повторяющегося узора, используемого в настоящем изобретении, предпочтительно составляет от приблизительно 0 до приблизительно 2 микрон в случае микромасштабных систем общей толщиной менее чем приблизительно 100 микрон, тогда как промежуточное пространство в макромасштабных изобретенных системах, как правило, больше, предпочтительно больше, чем приблизительно 10 миллиметров.

[0194] Верхние дугообразные поверхности и рельефных микроструктуры изображений (или их части) можно сделать отражающими, чтобы затемнить проецируемое(-ые) изображение(-я). Например, на профили вогнутых или выпуклых верхних дугообразных поверхностей и микроструктур (или их частей) можно нанести отражающий слой металла (напр., слой осажденного из паровой фазы металла).Вместо полностью непрозрачного отражающего металлического слоя можно нанести полупрозрачный (или частично металлизированный) металлический слой либо слой с высоким коэффициентом преломления.Кроме того, для придания отражательности могут быть использованы множественные слои осажденного из паровой фазы материала, например, цветопеременные интерференционные покрытия, сформированные из слоев диэлектрика или же комбинации слоев металла и диэлектрика, такой, как металл/диэлектрик/металл, что тоже придаст необходимую отражательность.

[0195] Эти отражающие (металлизированные) варианты осуществления работают по принципу отражения, в отличие от рассеивания и преломления. Идеальным освещением является точечный источник света (наподобие неба в ясный день). Проецируемое(-ые) изображение(-я), как правило, будут иметь цвет отражающего материала и/или источника света. Однако если верхние дугообразные поверхности выполнены из материала, который уже окрашен или способен отражать, то эти свойства могут передаться фону проецируемого(-ых) изображения(-й).

[0196] Если верхние дугообразные поверхности и рельефные микроструктуры изображений не сделаны отражающими, то проецируемое(-ые) изображение(-я) будут слабыми, но различимыми. Это позволяет прятать внутри изобретенной однослойной системы проецирования изображений и многослойных систем проецирования изображений скрытые изображения. В одном таком варианте осуществления используют процесс структурированной металлизации (или процесс структурированной деметаллизации) для формирования на верхних дугообразных поверхностях зон (т.е., металлизованных зон), в которых ясно видно(-ы) проецируемое(-ы) изображение(-я) (и какие-либо возможные его эффекты).Металлизированные зоны перемешаны с зонами (т.е., неметаллизированными зонами), в которых проецируемое(-ы) изображение(-я) видно менее четко или слабее, но различимо. В другом таком варианте осуществления изобретенную однослойную систему и многослойную систему проецирования изображений комбинируют или встраивают в отдельное устройство (напр., защитную полосу, нить или накладку), например, бок-о-бок или в перемежающемся порядке. Примеры подобных многослойных систем проецирования изображений описаны, к примеру, в патенте США № 7,333,268 (Стинблик и др.), патенте США № 7,468,842 (Стинблик и др.) и патенте США № 7,738,175 (Стинблик и др.).В этом варианте осуществления в фокусирующие элементы многослойной системы (напр., преломляющие линзы, отражающие линзы) могут быть дополнительно встроены углубления или пустоты, и на многослойной системе могут находиться металлизированные и неметаллизированные зоны, обеспечивающие участки, на которых получаемое от углублений или пустот проецируемое(-ые) изображение(-я) видно ясно, и участки, на которых проецируемое(-ые) изображение(-я) видно менее ясно или слабо, но различимо.Подобное устройство, как сделанное только из изобретенной однослойной системы, так и сделанное из комбинации изобретенной однослойной системы и многослойной системы, является сложной структурой и очень устойчиво ко взлому.

[0197] Используемые в практике настоящего изобретения рельефные микроструктуры изображений упорядочены относительно дугообразных элементов, чтобы обеспечивать одно или более проецируемых изображений. Для отражательных вариантов осуществления верхние дугообразные поверхности и рельефные микроструктуры изображений сделаны так, чтобы источником изображения(-й) был отраженный свет. Иными словами, размер, глубину, неровность, количество и расположение рельефных микроструктур изображений, равно как и кривизну верхних дугообразных поверхностей, конструируют так, чтобы достичь этого результата.

[0198] Общие отношения этих параметров следующие:

Кривизна верхних дугообразных поверхностей: более крутая кривизна соответствует более медленному движению зеркально отраженной точки по отношению к поверхности, что означает, что система с более пологой кривизной верхних дугообразных поверхностей будет иметь более "быстродвижущиеся" изображения.

Размер, глубина и неровность углублений или пустот – взаимосвязанные переменные. Но, как правило:

"большие" углубления (в плане ширины вдоль протяженности системы) будут формировать большие проецируемые изображения;

"более глубокие" углубления могут приводить к более контрастным краям проецируемых изображений. Однако, если они очень глубоки, то могут оказывать такое же влияние, как и неровные углубления (описаны ниже); и

"неровные" углубления (т.е., углубления с шероховатой или неровной поверхностью; не гладкие и не ровные) формируют более контрастные проецируемые изображения. Чем менее ровно углубление (чем меньше оно отражает свет и чем больше рассеивает), тем четче получаемое изображение. Так получают по сути светлый фон и темное изображение. Степень рассеивания света в каждом углублении можно использовать для измерения уровня неровности углубления.

[0199] Рельефные микроструктуры изображений с (–)-рельефом (т.е., углубления или пустоты) могут быть сформированы с по сути вертикальными (или наклонными) боковыми стенками, опускающимися к горизонтальной или искривленной "нижней" поверхности. Было обнаружено следующее преимущество: наклонные боковые стенки (особенно наклоненные под тупым углом), как и неглубокие пустоты, облегчают удаление изобретенной однослойной системы из полости формы. Боковые стенки и "нижние" поверхности могут иметь гладкую или шероховатую текстуру. Углубления или пустоты могут быть покрытыми и/или частично или полностью заполненными другим материалом (напр., пигментированным(-и) материалом(-ами)). Размер, форма, очертания и цвет углублений не ограничены. Фактически предусмотрены варианты осуществления, в которых используется два или больше типов углублений или пустот (напр., пустоты микро- и наноразмера).

[0200] Рельефные микроструктуры изображений с (+)-рельефом тоже могут быть сформированы с по сути вертикальными (или наклонными) боковыми стенками, опускающимися от или ведущими к горизонтальной или искривленной поверхности. И точно так же наклонные боковые стенки, особенно наклоненные под тупым углом, как и неглубокие пустоты, облегчают удаление изобретенной однослойной системы из полости формы. Боковые стенки и "верхние" или "нижние" поверхности могут иметь гладкую или шероховатую текстуру, а размер, форма, очертания и цвет рельефных микроструктур изображений с (+)-рельефом не ограничены. Зоны, окружающие рельефные микроструктуры изображений с (+)-рельефом, могут быть покрытыми и/или частично или полностью заполненными другим материалом (напр., пигментированным(-и) материалом(-ами)).

[0201] На практике для данного изобретения не обязательно, чтобы все рельефные микроструктуры изображений были одинаковыми или были расположены на или внутри каждой верхней дугообразной поверхности. Напротив, к примеру, одинаковые или разные рельефные микроструктуры изображений могут быть расположены на или внутри верхних дугообразных поверхностей в определенных участках или зонах повторяющегося узора этих поверхностей.

[0202] На ФИГ. 18 и 19 показаны два варианта осуществления изобретенной системы. На ФИГ. 18 система 10 содержит структуру в виде узора дугообразных элементов 12, имеющих верхние дугообразные поверхности 20 с вогнутым изгибом поверхности. Рельефные микроструктуры изображений с (+)-рельефом 14 простираются вверх от верхних дугообразных поверхностей 20, своим окончанием формируя горизонтальную "верхнюю" поверхность 16 в зонах 18, ограниченных изгибом верхних дугообразных поверхностей 20. Хотя это и не показано на ФИГ. 18, предусмотрено также то, что рельефные микроструктуры изображений простираются вниз от верхней дугообразной поверхности 20 до некоторого положения в дугообразной зоне на удалении от нижней поверхности. На ФИГ. 19 система 10 содержит узор дугообразных элементов 22, имеющих верхние дугообразные поверхности 30 с выпуклым изгибом поверхности. Рельефные микроструктуры изображений с (–)-рельефом 24 простираются вниз от этих поверхностей, своим окончанием формируя в дугообразных зонах 28 горизонтальные "нижние" поверхности 26.Хотя это и не показано на ФИГ. 18 и 19, но, как упоминалось выше, рельефные микроструктуры изображений, расположенные на или внутри по крайней мере некоторых верхних дугообразных поверхностей, могут иметь разные размеры, формы, очертания, цвета и/или уровни отражательности.

[0203] На ФИГ. 20 и 21 показаны еще два варианта осуществления изобретенной системы. На ФИГ. 20 система 10 содержит узор дугообразных элементов 32, имеющих верхние дугообразные поверхности 36 с вогнутым изгибом поверхности. Рельефные микроструктуры изображений с (+)-рельефом 34 простираются вверх от верхних дугообразных поверхностей 36, своим окончанием формируя вторую изогнутую поверхность 38, которая по сути параллельна верхним дугообразным поверхностям 36.В предпочтительном варианте осуществления эти поверхности параллельны.

[0204] На ФИГ. 21 система 10 содержит узор дугообразных элементов 40, имеющих верхние дугообразные поверхности 46 с выпуклым изгибом поверхности. Рельефные микроструктуры изображений с (–)-рельефом 42 (углубления или пустоты) простираются вниз от этих поверхностей, своим окончанием формируя вторую изогнутую поверхность 44, которая по сути параллельна верхним дугообразным поверхностям 46 (т.е., первую дугообразную или изогнутую поверхность).В предпочтительном варианте осуществления эти поверхности параллельны. В обоих этих вариантах осуществления первая и вторая изогнутые поверхности радиально отражают свет, тем самым обеспечивая улучшенные оптические эффекты в виде изображений с темными кромками, светлыми внутренними зонами и светлыми внешними зонами (как на контурных чертежах). Эти оптические эффекты можно дополнительно улучшить использованием "более шероховатых" углублений, которые дадут более четкие изображения с более равномерной резкостью.

[0205] На ФИГ. 22 показан узор дугообразных элементов 48, имеющих верхние дугообразные поверхности с выпуклым изгибом поверхности. В отличие от показанных ранее вариантов осуществления, дугообразные элементы 48 на ФИГ. 22 являются не целыми выпуклыми полусферами, а частями выпуклых полусфер. При рассмотрении этой системы со стороны рельефных микроструктур изображений 50 система будет проецировать одно или более светлых изображений, но при рассмотрении с обратной стороны система либо не будет проецировать изображений, либо будет проецировать одно или более слабых изображений.

[0206] На ФИГ. 23 показан узор дугообразных элементов 52, имеющих верхние дугообразные поверхности с вогнутым изгибом поверхности. Здесь дугообразные элементы 52 являются не целыми вогнутыми полусферами, а частями вогнутых полусфер. Как и выше, при рассмотрении этой системы со стороны рельефных микроструктур изображений 54 система будет проецировать одно или более светлых изображений, но при рассмотрении с обратной стороны система либо не будет проецировать изображений, либо будет проецировать одно или более слабых изображений.

[0207] В то время как верхние поверхности рельефных микроструктур изображений с (+)-рельефом и нижние поверхности рельефных микроструктур изображений с (–)-рельефом показаны на ФИГ. 18-23 выровненными или лежащими на одной плоскости, для осуществления настоящего изобретения это не обязательно.

[0208] Однослойная система проецирования изображений и в частности дугообразные элементы и рельефные микроструктуры изображений могут быть сформированы из различных материалов, таких как акриловые смолы, акрилированные полиэстеры, акрилированные уретаны, эпокси, поликарбонаты, полипропилены, полиэстеры, уретаны и тому подобные. При осуществлении настоящего изобретения также могут использоваться материалы с высоким коэффициентом преломления, цветные либо бесцветные, с коэффициентом преломления (при 589 нанометрах, 20°C) более чем 1,5, 1,6, 1,7 или выше, такие как описанные в патенте США № 8,557,369, выданном Hoffmuller и др.

[0209] Дугообразные элементы и рельефные микроструктуры изображений могут также быть сформированы из композиции, содержащей отражающий порошок, состоящий из микрочастиц. Как легко понять специалисту в данной области, получаемая система будет отражающей без необходимости добавлять один или более отражающих слоев.

[0210] В дополнение к вышеописанным примерам осуществления рельефные микроструктуры изображений могут также быть сформированы структурированным отражающим (напр., металлическим) покрытием, повторяющим форму верхних дугообразных поверхностей. В этом варианте осуществления на выпуклых или вогнутых верхних дугообразных поверхностях есть отражающий узор отражающих и неотражающих зон.

[0211] Предпочтительные способы и методики формирования однослойных систем проецирования изображений, подразумевающие использование лазеров, фотолитографии, гравировки, маломасштабной 3D-печати, механической обработки и т.п., упоминались выше.

[0212] В примерном способе изготовления однослойной системы проецирования изображений согласно настоящему изобретению используют линзовый инструмент, включающий в себя повторяющийся узор вогнутых дугообразных элементов, такой, как описанные в патенте США № 7,333,268 (Steenblik и др.), патенте США № 7,468,842 (Steenblik и др.) и патенте США № 7,738,175 (Steenblik и др.). Линзовый инструмент покрывают отражающим металлом и затем полностью либо частично заполняют углубления либо чаши (т.е., зоны, определяемые дугообразными создающими изображение поверхностями) линзового инструмента фоторезистом. Над линзовым инструментом располагают фотошаблон, включающий повторяющийся узор пиктограмм изображений, совпадающий с желаемым повторяющимся узором рельефных микроструктур изображений, и затем экспонируют фоторезист в углублениях или чашах через фотошаблон в коллимированном ультрафиолетовом (УФ) свете. Пиктограммы изображений на фотошаблоне блокируют УФ-свет, отбрасывая тени на полностью или частично заполненные металлизированные углубления или чаши.В результате вогнутые дугообразные элементы в затененных участках не отверждаются или отверждаются не полностью, что приводит к образованию в металлизированной поверхности углублений. Полученный повторяющийся узор вогнутых дугообразных элементов с углублениями (т.е., повторяющийся узор из рельефных микроструктур изображений) дает вышеописанные оптические эффекты без необходимости формировать дополнительную тисненую поверхность.

[0213] Оптические эффекты, достигаемые этими другими предусмотренными вариантами осуществления, описаны выше и также в патенте США № 7,333,268 (Стинблик и др.), патенте США № 7,468,842 (Стинблик и др.) и патенте США № 7,738,175 (Стинблик и др.). Оптические эффекты включают, но не ограничиваются ими, движение или перемещение, включая, но не ограничиваясь ими, ортопараллактическое движение или перемещение, глубину, колебание, поднятие, превращение и/или 3-D-эффекты во время наклона системы или изменения угла обзора. В частности, изобретенная система может проецировать одно или более увеличенных муаровых изображений, которые:

i. демонстрируют движение, когда систему наклоняют или рассматривают под другим углом обзора;

ii. выглядят находящимися в пространстве на плоскости, расположенной глубже толщины системы;

iii. выглядят находящимися в пространстве на плоскости, расположенной над поверхностью системы;

iv. колеблются между пространством на плоскости, расположенной глубже толщины системы, и пространством на плоскости, расположенной над поверхностью системы, при азимутальном вращении системы;

v. преобразуются из одних формы, очертаний, размера и/или цвета в другие форму, очертания, размер и/или цвет при азимутальном вращении системы или рассмотрении ее с разных позиций; и/или

vi. выглядят трехмерными изображениями.

[0214] Изобретенная однослойная система проецирования изображений может использоваться отдельно или в комбинации с многослойной системой проецирования изображений и может принимать любую форму, включая, но не ограничиваясь ими, ленты, полосы, нити или накладки, и может быть сформирована непосредственно на целевой поверхности или как самостоятельное устройство для последующего переноса на целевую поверхность.

[0215] Изобретенную систему как самостоятельное устройство можно изготовить путем формования повторяющихся узоров дугообразных элементов и рельефных микроструктур изображений из прозрачного материала на пленке-носителе (или другой подложке).Затем повторяющиеся верхние дугообразные поверхности и микроструктуры покрывают металлом (металлизуют). Так как первоначальная структура была прозрачной, обе стороны такой системы или устройства будут проецировать изображения. Поверх металлизованных повторяющихся верхних дугообразных поверхностей наносят адгезив, получая устройство, готовое к переносу на целевую поверхность. Адгезив прижимают к целевой поверхности и активируют, чтобы образовать связь между целевой поверхностью и устройством. Пленку-носитель снимают, оставляя свободную структуру, имеющую следующее преимущество: теперь микроструктуры заключены в прозрачный материал. Это делает их более стойкими к загрязнению и другим вредным влияниям окружающей среды.

[0216] Толщина изобретенной системы не ограничена и может находиться в диапазоне от очень тонкой (т.е., несколько микрон или даже меньше) в случае микромасштабных систем до очень толстой (т.е., порядка дюймов, футов и т.д.) в случае макромасштабных систем.

[0217] Настоящим изобретением также обеспечены волокнистые и неволокнистые (напр., полимерные) листовые материалы, изготовленные из изобретенной системы или использующие ее, а также сделанные из таких материалов документы (напр., бумажные и полимерные денежные знаки). Термин "документы" здесь и далее означает документы любого вида, включая документы, имеющие финансовую ценность, такие как банкноты или денежные знаки, бонды, чеки, дорожные чеки, лотерейные билеты, почтовые марки, акционерные сертификаты, правоустанавливающие документы и тому подобные, идентификационные документы, такие как паспорта, ИД-карты, водительские права и тому подобные, а также незащищаемые документы, такие как этикетки. Предусмотрено также применение изобретенной однослойной системы проецирования изображений с товарами (потребительскими или непотребительскими), а также с сумками, упаковками или этикетками для таких товаров.

[0218] Другие предусматриваемые целевые назначения изобретенной системы включают продукты для проецирования изображений больших размеров, таких как рекламные и мультимедийные представления (напр., бигборды, дорожные и предупредительные знаки, коммерческие витрины для маркетинга или выставок), продукты для улучшения внешнего вида транспортного средства (напр., наклейки, обертки), декоративные обертки и обои, шторки для душа, художественные представления и т.п.

[0219] Устройства, системы и способы прилагаемой формулы изобретения не ограничены в объеме конкретными описанными здесь устройствами, системами и способами, которые предназначены для иллюстрирования нескольких аспектов формулы. Любые функционально эквивалентные устройства, системы и способы охвачены формулой изобретения. Различные модификации устройств, систем и способов, дополняющие те, которые показаны и описаны здесь, охвачены прилагаемой формулой изобретения. Кроме того, хотя в данном документе конкретно описаны только определенные типичные устройства, системы и способы, другие комбинации устройств, систем и этапов способов также подпадают под объем прилагаемой формулы изобретения, даже если они не были конкретно описаны. Таким образом, хотя комбинация этапов, элементов, компонентов или составляющих может быть указана более или менее явно, однако охвачены и другие комбинации этапов, элементов, компонентов и составляющих, не указанные явно.

[0220] Используемый здесь термин «включать» и его варианты синонимичны термину «содержать» и его вариантам и являются открытыми, неограничивающими терминами. Хотя для описания различных вариантов осуществления здесь используются термины "включать" и "содержать", но вместо них для описания более конкретных вариантов осуществления изобретения могут использоваться термины "состоять по сути из" и "состоять из". За исключением случаев, когда указано иное, все используемые в описании и формуле изобретения числа, описывающие геометрию, размеры и т.д., следует понимать как наименьшее значение из возможных, а не как попытку ограничить применение теории эквивалентов к объему формулы изобретения, и следует толковать в свете количества значащих цифр и обычных приближений округления.

[0221] Если не указано иное, все технические и научные термины использованы здесь и далее в значениях, которые, как правило, подразумеваются под ними специалистом в области техники, к которой принадлежит описанное изобретение. Цитируемые в настоящем документе публикации и материалы, в связи с которыми они процитированы, включены посредством ссылки.

Claims (27)

1. Однослойная система проецирования изображений для проецирования одного или более изображений, включающая структуру отражающих дугообразных элементов, имеющих верхнюю дугообразную поверхность, нижнюю поверхность и ограниченную верхней дугообразной и нижней поверхностями дугообразную зону, а также отражающий узор из рельефных микроструктур изображений, расположенных по крайней мере на некоторых из верхних дугообразных поверхностей дугообразных элементов или внутри них, причем структура отражающих дугообразных элементов и отражающий узор из рельефных микроструктур изображений находятся в одном слое и взаимодействуют для проецирования одного или более изображений,

где в случае верхней дугообразной поверхности с выпуклым изгибом поверхности рельефные микроструктуры изображений простираются вниз от этой поверхности и оканчиваются в дугообразной зоне, и

где в случае верхней дугообразной поверхности с вогнутым изгибом поверхности рельефные микроструктуры изображений простираются вверх от этой поверхности и оканчиваются в зоне, ограниченной изгибом верхней дугообразной поверхности.

2. Однослойная система проецирования изображений по п. 1, отличающаяся тем, что структура отражающих дугообразных элементов и отражающий узор из рельефных микроструктур изображений взаимодействуют для проецирования одного или более увеличенных муаровых изображений.

3. Однослойная система проецирования изображений по п. 1, отличающаяся тем, что рельефные микроструктуры изображений из отражающего узора из рельефных микроструктур изображений выбраны из группы, состоящей из рельефных микроструктур изображений с (+)-рельефом, рельефных микроструктур изображений с (-)-рельефом и их комбинаций.

4. Однослойная система проецирования изображений по п. 1, отличающаяся тем, что структура отражающих дугообразных элементов и отражающий узор из рельефных микроструктур изображений являются отражающими.

5. Однослойная система проецирования изображений по п. 1, отличающаяся тем, что рельефные микроструктуры изображений из отражающего узора из рельефных микроструктур изображений сформированы структурированным отражающим покрытием, форма которого соответствует форме верхних дугообразных поверхностей, при этом на каждой из верхних дугообразных поверхностей есть отражающий узор из отражающих и неотражающих зон.

6. Однослойная система проецирования изображений по п. 1, отличающаяся тем, что одна или более верхних дугообразных поверхностей металлизированы, образовывая одну или более металлизированных зон, тогда как одна или более верхних дугообразных поверхностей оставлены неметаллизированными, образовывая одну или более неметаллизированных зон, при этом одно или более проецируемых изображений видны ясно в одной или более металлизированных зонах, но видны менее ясно в одной или более неметаллизированных зонах.

7. Однослойная система проецирования изображений по п. 1, скомбинированная с многослойной системой проецирования изображений, включающей структуру фокусирующих элементов и структуру пиктограмм изображений, которые взаимодействуют для проецирования одного или более изображений.

8. Однослойная система проецирования изображений по п. 7, отличающаяся тем, что в фокусирующие элементы многослойной системы проецирования изображений встроены углубления или пустоты, причем углубления или пустоты формируют одно или более скрытых изображений, которые при рассмотрении системы под точечным источником света не видны ясно.

9. Однослойная система проецирования изображений по п. 1, отличающаяся тем, что рельефные микроструктуры изображений из отражающего узора из рельефных микроструктур изображений имеют боковые стенки и верхнюю либо нижнюю горизонтальную поверхность.

10. Однослойная система проецирования изображений по п. 9, отличающаяся тем, что верхняя либо нижняя горизонтальная поверхность шероховатая или неровная.

11. Однослойная система проецирования изображений по п. 1, отличающаяся тем, что рельефные микроструктуры изображений имеют боковые стенки и верхнюю либо нижнюю изогнутую поверхность, причем верхняя либо нижняя изогнутая поверхность параллельна верхним дугообразным поверхностям.

12. Однослойная система проецирования изображений по п. 11, отличающаяся тем, что верхняя либо нижняя изогнутая поверхность шероховатая или неровная.

13. Однослойная система проецирования изображений по п. 1, отличающаяся тем, что верхние дугообразные поверхности выполнены в форме куполов, приблизительно соответствующих целым полусферам.

14. Однослойная система проецирования изображений по п. 1, отличающаяся тем, что верхние дугообразные поверхности выполнены в форме частичных куполов, приблизительно соответствующих частям полусфер.

15. Однослойная система проецирования изображений по п. 2, отличающаяся тем, что одно или более увеличенных муаровых изображений:

i. демонстрируют движение, когда систему наклоняют или рассматривают под другим углом обзора;

ii. выглядят находящимися в пространстве на плоскости, расположенной глубже толщины системы;

iii. выглядят находящимися в пространстве на плоскости, расположенной над поверхностью системы;

iv. колеблются между пространством на плоскости, расположенной глубже толщины системы, и пространством на плоскости, расположенной над поверхностью системы, при азимутальном вращении системы;

v. преобразуются из одних формы, очертаний, размера и/или цвета в другие форму, очертания, размер и/или цвет при азимутальном вращении системы или рассмотрении ее с разных позиций; и/или

vi. выглядят трехмерными изображениями.

16. Листовой материал, имеющий противоположные поверхности и включающий по меньшей мере одну однослойную систему проецирования изображения по п. 1, установленную на либо частично включенную в поверхность листового материала, или же частично включенную в листовой материал.

17. Листовой материал, изготовленный из однослойной системы проецирования изображения по п. 1.

18. Документ, изготовленный из листового материала по п. 16.

19. Документ, изготовленный из листового материала по п. 17.

Images