TW575740B - Sheeting with composite image that floats - Google Patents

Description

575740 ⑴ 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 發明背景 發明領域 本發明有關提供一或多個合成影像的薄片，合成影像可 由觀者察覺其懸浮在薄片相關的空間，並且合成影像透視 圖隨著視角而變化。 先前技術 具有圖像或其他罩的薄片材料廣為使用，尤其做為證實 物品或文件的標記。舉例而言，像是描述於美國專利第 3，154,872、3,801，183、4,082,426和 4,099,838號的那些薄片 ’已做為Ά車牌照的確認標籤及駕駛執照、政府文件、卡 帶、紙牌、飲料容器等的防護薄膜。其他利用包括：身份 確認用途的圖像應用，例如··警察、消防或其他緊急運輸 设備；廣告和宣導性顯示；和提供強化商標的特殊標記。 另一種成像薄片類型揭示於美國專利第4,2〇〇,875號 (Galanos)。Galanos提示特殊的”透鏡外露型的高增益回溯 反射薄片”之使用，其影像是藉由薄片的雷射輻射穿過罩或 圖樣而形成。該薄片由許多透明玻璃微球體和金屬反射層 構成，透明玻璃微球體部份嵌埋於裝訂層，部份外露在裝 5 丁層上’而金屬反射層在每個微球體的嵌埋表面形成塗層 。裝訂層内含的炭黑能在成像時將照射在薄片上的偏離光 減到最少。嵌入裝訂層的微薄片的聚焦作用進一步集中雷 射光束的能源。 只有以雷射導向薄片的相同角度觀看薄片，才能看到 p5740

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Galanos的回溯反射薄片形成的影像。換句話說，這意謂只 能在非常有限的視角範圍中看得到影像。因為那樣並其他 的理由，因而想要提昇如此薄片的某些特性。

早期於1908年，Gabriel Lippman發明產生真實三維影像 的方法’其影像是有一或多感光層的雙凸透鏡材料的一個 畫面。那種整體照相了解的步驟，也描述在1984年聖地牙 哥SPIE行動中的 〇e Montebellc^ "Processing and Display of Three-Dimensional Data II” 。在 Lippman的方法中，照 相感光板經由透鏡陣列（小透鏡）曝光，以使每個陣列的小 透鏡傳送複製晝面的縮影（就是從佔滿小透鏡的薄片所看 到的）到照相感光板上的感光層。照相感光板顯影後，觀者 (觀看經過小透鏡陣列的感光板上的合成影像）可看到照相 晝面的三維圖像。該圖像可以是黑色、白色或彩色的，端 視所用的感光材料。

由於在感光板曝光時由小透鏡形成的影像，其每個縮圖 只能有單一倒置，所以呈現倒影的三維圖像。那就是說， 影像可察覺的深度是倒置的，以便物體呈現"由裡朝外，，。 這是主要的缺失，因為需有二個光學倒置來修正影像。這 些複雜的方法涵蓋：使用單一相機的多重曝光、或多個= 機、或多透鏡相機來紀錄相同物體的很多視野，並且需要 極精確紀錄多影像來提供單一三維影像。況且，任何依 傳統相㈣方法在相機前陳列實體。這更顯出那樣的^法 不足以適用產生實體（意指物體的存在是意義上但非實際 上的）的二維影像。合成影像必須從觀看的一邊照射以形二 (3) (3)575740 可見的實像是整體照相的另一個缺失。 發明内容 本發明所提供的微透鏡薄片， 入 薄片上或薄片下。為了方便，這此科=影像呈現懸浮於 像，並且它們可以座落在薄片^像適用於觀浮影 片的上、下及其表面的三維影像1像0可以是呈現在薄 或彩色，且可隨著觀者呈現移動。色、白色 溥片，本發明的成像薄片不能用來產生它 、〃制。 此外，觀者可以肉眼觀察飄浮影像。 的複衣口口 如所述具有合成影像的本發 例如牢固堅動的影像可用在：護昭各種應用， I .、、、身份名牌、鈔單、士 賽入場證、親善信用卡、產品碹 ^ 、 川下座σσ確，忍形式、核對和確認 告及宣導、浮起或凹陷或既浮起 ^ 〜 u胎的商標強化圖像； 身分證明顯示圖像可用在例如：警察、消防或其他緊 輸工具的標記’·資訊顯示圖像可用在例如：地鐵入口:夜 晚標諸、汽車儀控板顯示；可做為衣著和流行配件的裝飾 、回減射安全衣物和裝備；以及使產品經使用合成影像 提高新奇度’例如：名片、吊牌、藝術品、鞋類和瓶裝產 品° 本發明進一步提供含所述合成影像的成像薄片的新穎形 成方法。在一個實施例中單個合成影像形成。實施例還揭 示二個或更多合成影像形成，而且合成影像在薄片的上和 下呈現。其他貫施例由習知的印刷影像和本發明的合成影 像組合構成。 σ 〜 575740 (4)

圖示簡述 本發明將參照以下附圖在此詳述。 圖1是放大的橫切面圖，顯示”透鏡外露’’的微透鏡薄片。 圖2是放大的橫切面圖，顯示”透鏡嵌埋”的微透鏡薄片。 圖3是放大的橫切面圖，顯示包含平凸基片的微透鏡薄片。 圖4顯示發散的能源照射在微球體構成的微透鏡薄片。 圖5是微透鏡薄片的平面圖，顯示所描繪的樣本影像，在 獨立微球體附近的材料層紀錄的樣本影像，並進一步顯示 紀錄的影像範圍從合成影像的完整複製到部份複製。 圖6是光學顯微照相，是由具有輻射感應材料層（由鋁薄 膜製成）的微透鏡薄片投射成像所形成之合成影像，其飄浮 在根據本發明的薄片上。 圖7是光學顯微照相，是由具有輻射感應材料層（由鋁薄 膜製成）的微透鏡薄片投射成像所形成之合成影像，其飄浮 在根據本發明的薄片下。 *圖8是光學幾何圖’顯示合成影像形成，其飄浮在微透鏡 薄片上。 圖9顯示有合成影像的薄片，a 本J浔乃當以反射光觀之，合成影像 呈現飄浮在薄片上。 圖1〇顯示有合成影像的薄片，當以透射光觀之，合成影 像呈現飄浮在薄片上。 圖11是光學幾何圖，顯示合成影像的形成，合成影像飄 浮在微透鏡薄片下。

圖12顯示有合成影像的捷H 家的薄片’當以反射光觀之，合成影 -9- 575740

(5) 像飄浮在本發明的薄片之下。 圖1 3顯不有合成影像的薄片’當以透射光觀之’合成影 像飄浮在本發明的薄片之下。 圖14描繪產生發散能源以形成本發明的合成影像的光學 串〇 圖1 5描繪第二種產生發散能源以形成本發明的合成影像 的光學串。 圖16描繪第三種產生發散能源以形成本發明的合成影像 的光學串。 實施例詳述 本發明的微透鏡薄片提供的合成影像是由若干微透鏡關 聯的獨立影像所提供，在薄片的上或下、和/或在其平面中 懸浮或飄浮。 為提供本發明完整的描述，微透鏡將在以下的第一部份 描述，接著在第二部份描述這種薄片的材料層（最好是輻射 感應材料層），在第三部份描述輻射來源，及在第四部份描 述影像處理。同時也提供數個例子進一步解釋本發明不同 的貫施例。 1 ·微透鏡薄片 本發明的影像可在微透鏡薄片中形成，其包括一或多分 散的微透鏡層與一材料層（最好是輻射感應材料層），材料 層配置在鄰近一或多微透鏡層的一側。例如，圖工顯示，，透 鏡外路型的微透鏡薄片10，其包括單層的透明微球體U ，该等微球體，部份嵌埋在裝訂層14(通常是聚合材料 -10- 575740

⑹ 微球體在可使材料層成像的幅射波長；及在可觀看合成影 像的光波長中都是透明的。材料層16配置在個別微球體的 後表面’並且在圖繪的實施例中，通常只部份接觸個別微 球體12的後表面。在美國專利第2,326,634號中更詳盡描述 這類型的薄片，並且現存於3M設計的Scotchlite 8910系列 的反射布料。

圖2顯示另一個微透鏡薄片合適的型式。微透鏡薄片2〇 是”透鏡嵌埋”型式，其中的微球體透鏡22嵌埋在透明的防 護套24(通常是聚合材料）。材料層26配置在微球體的後面 ’微球體在透明間隔層28(通常是聚合材料）的後方。此類 薄片詳述於美國專利第3,801，183號，為3M公司Scotchlite 3290系列工程師級後向反射薄片產品。在美國專利第 5,064,272號中更詳盡描述這類型的薄片，並且現存於言免 計的Scotchlite 3870系列的高密度回溯反射薄片。

圖3顯示再一個微透鏡薄片合適的型式。此薄片包括透明 平凸鏡或非球狀基片20，它有第一和第二寬面，第二面32 大致上是夷平的，而第一面具有大部份是半球體或半非球 體微透鏡34的陣列。可選擇微透鏡的外形和基片的厚度， 以致入射陣列的準直光大約聚焦在第二面。在第二面上提 供材料層36。這種薄片在美國專利第5,254,39〇號中描述， 並且現存於3M設計的2600系列的安全卡收報機。

為使影像成型，微透鏡薄片最好具有影像形成的折射表 面’一般是由彎曲的微透鏡表面提供。微透鏡最好能針對 彎曲的表面，提供統一的折射率。其他可用來提供傾斜折 575740

⑺ :二„材料，就不一定需要彎曲表面來折射光線。 =—::ΓΓ的，但非球面的也可接受。微透鏡 像與幻… 圓柱體或球體，將提供的真實影 像糟，、折射表面成型。微透鏡本身可以是分離的形狀，例 如圓的小平凸透鏡、圓的小雙凸透鏡、桿、微球體、小珠 或小圓筒透鏡。可構成微透鏡的材料包括 、礦物、水晶、半導體和以上及其他材料的組：。：；：

使用不分離微透鏡。如此，由複製或壓印處理（修改其薄片 表面形狀，以產生有影像特性且可反覆使用的外形）形成的 微透鏡也可以被使用。 具有統一折射率，且其折射率在超過可見的紅外線波長 1.5到3.0之間，這樣的微透鏡是最有用的。適合的微透鏡材 料要能微吸收可見光，並且也能微吸收在實施例中用來成 像輻射感應層的能源來源。不論微透鏡是分離或折返的， 也不管製作微透鏡的材料為何，微透鏡的折射率最好是入 射在折射表面上的光，可折射且聚焦在微透鏡的反面。更 詳細地來說，光會聚焦在微透鏡的後表面或在微透鏡鄰近 的材料上。在一些實施例中，材料層是輻射感應層，微透 鏡最好在該層適合的位置上形成完全放大的真實影像。藉 由大約100到800次影像的完全放大，可更加形成良好解析 度的影像。微透鏡薄片的構造可提供必要的聚焦狀態，以 致入射在微透鏡薄片前表面的能源，可以聚焦在材料層（ 最好是輻射感應層）上，材料層可參考本段之前所描述的美 國專利。 -12- 575740 ⑻

微球體的尺寸範圍最好是1 5微米到275微米，其他尺寸也 是可用的。要獲得良好的合成影像解析度有以下幾種方法 :(1)使用含合成影像（尺寸在前述範圍之較小一端）的微球 體，其合成影像的呈現是以相當短的距離隔開微球體層； (2)使用較大的微球體.，其合成影像的呈現是以較大的距離 隔開微球體層。其他微透鏡，例如平凸的、圓筒的、球體 的或與微球體同樣是小透鏡尺寸的非球體，可藉以生產較 小的光學產物。 II.材料層

如前所述，材料層在微透鏡附近提供。材料層可 度反射的如上述某些微透鏡薄片，或是低度反射的田 料同度反射吩，薄片會有描述在美國專利第2,326,634號 的回溯反射專利權。在多數微透鏡相關的材料中形成的 立影像’當以反射光或折射光觀之，提供的合成影像在 片的上或下和/或在其平面中懸浮或飄浮。雖可使用其他 法，提供如此料最好的方法就是以幅射感應材料做為 料層，並以幅射來調整材料達到提供影像所需的方式。 此’耗本發明並不因此受限，其餘有關微透鏡附近的 料層的討論’將更多出現在幅射感應材料層中。 本發明使用的材料’包括：金屬、聚合物、半導體材 和廷些混合物’可使用幅射感應材料做為塗層和薄膜。 本發明使用參照的，如果，，幅射感應,,材料—旦曝露在可 的或其他幅射的特定層上’曝露的材料之外觀將盘沒有 露在幅射下的材料形成對比。因此，影像的產生可以是 當‘

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575740 2改變、材料剝除或熔損、相的改變或是幅射感應塗層聚 口作用所產生的結果。可做為幅射感應金屬薄膜的材料包 紹銀銅、金、鈦、辞、錫、鉻、飢及這些金屬的 合金。廷些金屬通常呈現原色和曝露於幅射後變色的對比 。也可藉熔損或幅射加熱材料直到材料產生光學變化來獲 · 得上述影像。譬如在美國專利第4,743,526號描述使顏色改 變的合金加熱。 除了合金’金屬氧化物和金屬低氧化物也可做為幅射感 · 應傳導體。這類的材料包括由鋁、鐵、銅、錫和鉻形成的 化合物。非金屬材料像是鋅硫化物、鋅亞碰酸鹽、錫二氧 化物、銦錫氧化物、鋅氧化物、鎂氟化物和矽，也可在本 、 發明中提供顏色或對比。 多層的錫薄膜材料也可做獨特的幅射感應材料。藉由將 顏色及對比媒介呈現或剝除，這些多層材料可提供對比的 改變。示範性的結構包括光學堆疊或可調孔，可調孔以特 定幅射波長來成像（例如改變顏色）。在美國專利第3 $ 〇 118 3 號中描述的一個特殊例子，揭示使用冰晶石/矽硫化物 鲁 (NasAlF^ZnS)來做介電鏡。另一個例子，則是由鉻/聚合物 (例如丁二婦聚合離子）/矽氧化物/鋁組成的光堆疊，其每一 層厚度的範圍分別是：鉻層為4 nm、聚合物層為20 nm和60 nm之間、石夕氧化物層為20 nm和60 nm之間、鋁層為80 nm 和100 nm之間，此外獨立層厚度的選定，取決於可見的光 · 譜中特定顏色的反射比。薄膜可調孔可與任一前述的單層 v 薄膜並用β例如’可調孔與大約4 nm厚的鉻層和界於1〇〇 nm -14- 575740

(ίο) 到300 11111厚度的矽氧化物層並用，並加以調整矽氧化物層 的厚度’可提供反應特定幅射波長的色彩成像。

本發明可用的幅射感應材料也包括熱鉻材料。”熱鉻，，所 指的材料，是當它在溫度改變下曝露，其顏色會改變的一 種材料。本發明舉例有用的熱鉻材料，描述在美國專利第 4,424,990號，另外還包括銅碳酸鹽、銅硝化硫月尿和與銅 碳酸化合的含硫化合物（如硫醇、硫醚、硫氧化物、和石風 )。其他適合的熱鉻化合物，例如：含水硫酸鹽、硼氮化物 、鋁、鉍、氧化物、硼的含水氧化物、鐵和磷，則描述在 美國專利第4，121，011號。 假如材料層不打算以幅射來源進行成像，那麼材料層自 然可以但不必要是幅射感應材料層。然而，幅射感應材料 比較易於生產，因此最好可以選用合適的幅射來源。 ΠΙ.輻射來源 如上述’要在微透鏡附近的材料層呈現樣本影像，最好 使用幅射來源使輻射感應材料成像。任何可提供所要的飽 和度和波長幅射的能源來源，都使用在本發明的方法。可 提供波長在200 nm和11微米之間的輻射，確信是特別有用 的。例如，可用於本發明的高峰值放大率的輻射來源包括 :excimer閃光燈、被動Q開關的微晶片雷射器、Q開關的 鈦添加紀的銘石榴石（簡稱Nd:YAG)、Q開關的鈥添加釔的 鋰氟化物（簡稱Nd:YLF)和鈦添加藍寶石（簡稱Ti:sapphire) 雷射器。這些高放大率的輻射來源通常與輻射感應材料一 起使用，輻射感應材料是透過材料的熔損一剝除，或在多 -15- 00 光子吸收過程中形成影像。農 供給低峰值放大率的設備，η的•射來源包括如： 射、非Q開關實心雷射、金屬：：：-極真”、離子雷 4屬瘵汽雷射、翕體+ ;以及高峰值放大率白熱光爽、、眉：：1體田射、弧燈 熔損的方+ A # i 源。S輻射感應傳導體以非 以貝的方式成像時，這些來源特別有用。 在所有有用的輻射來源中 向與节供$ u u 從知射來源產生的能源可導

譜中紫外線、紅外線及可見：=政先束。對於在電磁波 ^ f 炎及了見部份的能源來源，光是由合適 t光元件控！，例如圖14、15和16所顯示及以下更詳細描 、,〔雨在3個只施例中’這種光學元件排列(通常稱光學串) 、冶农疋光予串以適合的發散或散佈，引導光線朝向薄片 材f，以便幅照微透鏡，並因此使材料層位在所要的角度 最好使用開口（定義為最大放射線的半角的正弦）數值大 於或等於0.3的光線散佈n，來取得本發明的合成影像。開 口數值更大的散光器所產生的合成影像，可具更大視角及 更大範圍的呈現影像的移動。

IV·影像處理 根據本發明的一個影像處理示範，其構成的準直光是從 雷射、經到透鏡，再朝向微透鏡薄片。如上所述，為產生 具飄浮影像的薄片，光線經由具高數值開口（ΝΑ)的透鏡傳 送’以產生高度發散光線的錐體。高數值開口的透鏡，其 開口數值大於或等於0.3。微球體的幅射感應塗層側背對透 鏡而放置，以便光線錐體的軸線（光學軸線）垂直於微透鏡 薄片的平面。 -16- (12) (12)575740

個別獨立的微透鏡佔據唯一的位置，由於此唯一的位置 與光學軸線有關，照射在每個微透鏡上的光，將有唯一的 入射角度，並且唯一入射角度相關於每個微透鏡上的入射 光。因此，由各個微透鏡將光傳送到材料層上唯一的位置 ，並產生唯一的影像。更精確地來說，光的單點脈動只能 在材料層上製造單影像點，所以，要製造鄰近各個微透鏡 的影像’㈣光的多點脈動構成多影像點的影像。每次脈 動的光學軸線，都落在相對於前次脈動的光學軸線的新位 置。這些位置（與微透鏡相關的光學軸線的位置）成功的轉 支，導致各個微透鏡上的入射角度有一致的改變，並因此 改變影像點（藉脈動在材料層形成）的位置。因此，聚焦在 微求體的月面上的入射丨，能在幅射感應層將選好的樣本 成像由於每個微球體的位置對於每條光學軸線是唯一的 每個微球體在幅射感應層形成的影像將有別於其他微球 體關聯的影像。 另一個形成飄浮合成影像的方法，是使用透鏡陣列產生 高發散光以使微透鏡材料成像。透鏡陣列由多種微小的透 :與排列在平面幾何中的數值開口所組成。當以光源照射 陣列時’陣列將產生多種高度發散光線的®椎體，將每個 車歹1中的獨立圓椎體集中到對應的透鏡上。陣列實體大小 、广擇而依照可谷納合成影像最大的側面尺寸。藉由陣 好#寸21用，以小透鏡形成的能源獨立椎體將使微透鏡 :卜路正如收到光點時，將獨立透鏡相繼放在陣列的 所有點。可藉助反射罩’選擇以何種透鏡接收入射光。此 -17- 575740

(13) 反射罩的透明區域將對應於會曝露的合成影像部份，以及 影像不在其中曝露的反射區域部份。由於透鏡陣列的側面 可延伸，不一定要使用多光點勾勒影像的輪廓。 以入射的能源完全照射罩，罩上可允許能源越過的部份 ’將形成許多獨立的高度發散光線的椎體來描繪飄浮影像 的輪廓，如同單透鏡勾勒影像的輪廓。因此，僅需單一光 點脈動’即可在微透鏡薄片中形成整個合成影像。或者， 使用没在反射罩的光束定位系統（譬如電流測定χγ掃描器） ，局部照射透鏡陣列並在陣列上勾勒合成影像的輪廓。既 然此技術侷限小範圍使用能源，僅少數陣列中的小透鏡能 在任何特定時間被照射到。這些入射的小透鏡將提供高度 發散光線的椎體，而高度發散光線可用來曝露微透鏡材料 以形成在薄片上的合成影像。 透鏡陣列其本身可由分離的小透鏡產生，或透過蝕刻處 理來形成整個透鏡陣列。適合透鏡的材料是不能在入射能 源的波長中吸收的材料。陣列中獨立的透鏡最好具備數值 大於0.3的開口，而且其直徑大於3〇微米、小於1〇微米。這 些陣列具有抗反射塗層以減少後反射的作用，因為後反射 會對透鏡材料造成内部傷害。此外，可使用單一透鏡增加 離開陣列的光發散，其單一透鏡的有效負焦距和面積同於 透鏡陣列。在整個透鏡陣列中的獨立小透鏡，其外型具有 數值開口並提供大約超過60%的大填充係數。 圖4顯示照射在微透鏡薄片上的發散能源。對各個微透鏡 來說’在幵> 成影像I處之上或之中的一部份材料層是不同的 -18- 575740

(14) ，因為微透鏡各自”看見”由不同觀點而進來的能源。如此 ’與個別微透鏡相關的材料層可形成唯一的影像。 成像後，依據延伸物體的尺寸，物體的全部或部份影像 呈現在每個微球體後方的幅射感應材料。根據入射在微透 鏡上的能源密度，可在微球體後方再製造某個實體的影像 。部伤延伸物體可以從微透鏡區延伸夠遠，入射在這些微 透鏡上的能源密度低於修改材料所需的幅射等級。更甚者 ，當以固定的數值開口透鏡使局部延伸的影像成像時，並 非將薄片部份全曝露在整個延伸物體的入射幅射。因此， 這些物體的部份將不會在幅射感應傳導體中被修改，並且 僅一部份的物體影像將在微透鏡後方出現。圖5是微透鏡薄 片的透視圖，描繪在獨立微透鏡附近的幅射感應層形成的 樣本影像，並且進一步顯示其紀錄的影像範圍從合成影像 的70整複製到部份複製。圖6和圖7是根據本發明的微透鏡 薄片成像的光學顯微照相，其幅射感應層是鋁層。如顯示 ，其中有些影像是完整的，其他的則是部份的影像。 這些合成影像也可視為許多影像加總在一起的結果，這 許多影像是完整的也好、部份的也好，都具有不同的實物 觀點。這許多獨特的影像是透過微型透鏡陣列，全部以不 同的優良角度”看見”物體或影像而形成。在獨立的微型透 鏡後方，產生影像觀點的材料層是依據影像外型和接收影 像能源來源的方向。然而，並非所有透鏡看到的事物都紀 錄在幅射感應層。僅有被透鏡看見的部份影像或物體，可 由具足夠能源修改幅射感應層的透鏡被紀錄。 -19- 575740

藉由使用強烈的光源描繪物體輪廓或使用罩可產生成像 的物體。對於這種方式形成合成外觀的影像，從物體而來 的光必須幅射遍布很大範圍的角度。當從物體幅射而來的 光是來自物體的單點並且幅射遍布很大範圍，所有疤幅射 線夾帶有關物體的資訊，但只有從單點而來的資訊是從光 幅射線角度的觀點。現在考慮到為了具有關於物體的十分 完整的資訊，如光幅射線所夾帶的，光必須從構成物體的 點集合幅射遍布很大範圍的角度。在本發明中，從物體放 射的光幅射線角度的範圍，是由放在物體和微透鏡材料之 間的光元件控制。選用這些光元件提供產生合成影像的必 要的最大角度。光元件的最佳選擇乃是光椎體，光椎體的 頂點終止於物體所在位置。其最大有效角度大約大於4〇度。

由微型透鏡縮小的物體和來自物體的光聚焦在對著微型 透鏡後側的能源感應塗層上。焦點或透鏡後側的影像的實 際位置，是根據源自物體的入射光輻射線的方向。每個從 物體上的一點照射的光圓椎體，照亮了一小部份的微型透 鏡，並且僅只那些有足夠能源的微型透鏡將紀錄物體那一 點的永久影像。 幾何光學將用來形成根據本發明不同的合成影像。如前

述’本發明之影像處理的最佳但非唯一的實施例，將在以 下描述。 A·產生在薄片上飄浮的合成影像 參考圖8，入射能源100(在此例中為光）指向散光器丨〇 i， 以使光來源中任何不均勻處均勻。由光瞄準器i 〇2取得並瞄 -20- 575740

(16) 準擴散開的散亂光100a，光瞄準器102導引不一致的分佈光 l〇〇b到散射透鏡i〇5a。光幅射線100c從散射透鏡向微透鏡 薄片106分叉開來。 照射在试透鏡薄片1 〇 6上的光幅射線能源，以個別微透鏡 111聚焦在材料層（在所繪的實例中為幅射感應塗層1丨2)上 。此♦焦此源修改幅射感應塗層11 2所提供的影像、尺寸、 形狀和外觀取決於在光幅射線和幅射感應塗層之間的互動。 圖8顯示的配置將提供具有合成影像的薄片，呈現於觀看 者的是如下所述的在薄片上飄浮的合成影像，因為如果分 離的光幅射線1 〇〇c反向經過透鏡延伸，將貫穿散射透鏡的 焦點108a。不同的說法，如果假定的”影像幅射線"是從材 料層經各個微球體而描緣，並且返回經過散射透鏡，他們 將於108a相會並呈現合成影像。 B.觀看在薄片上飄浮的合成影像 觀看具合成影像的薄片可使用照射在薄片的光，從觀看 者（反射光）的同一邊、從觀看者的（透射光）的相反邊或從這 兩邊觀看。圖9顯示在反射光下觀看時，呈現在觀看者a的 肉眼中的合成景〉像飄浮在薄片上。肉眼可以矯正為正常視 力，或除非藉由譬如放大倍數或特別的觀看裝置。以反射 光（可以是準直的或是擴散的）照射成像的薄片時，光幅射 線以一種方式從成像的薄片反射回來，這種方式是以光幅 射線照到的材料層決定的。藉由定義，在材料層形成的影 像其顯現與材料層中非影像部份比較不同，而且這樣的影 像是可察覺的。 -21 . 575740 (17)

舉例而言，光L1可由材料層反射回到觀看者。然而，材 料層可以不將光L2完全反射回到觀看者，或者根本不將光 L2k成像部份本身反射出去。如此，觀看者可以偵測出在 l〇8a缺乏光幅射線，及飄浮於薄片上的所有合成影像的總 和。總之，光可以從整個薄片（除了成像部份）反射，這表 示相對較暗的合成影像將在1 〇 § a出現。 也可能非成像的材料將吸收或傳送入射光，並且成像材 料將反射或部份吸收入射光；分別提供形成合成影像所需 的對比作用。與相對較暗的剩餘薄片比較起來，在那些狀 況下的合成影像呈現為相對較亮的合成影像。此合成影像 可以疋冑貝影像’，目為它是在108a創造影像的實際光而 非無光。可以依照需要選擇這些可能性的不同組合。

，如圖H)所示，透射光也可觀看特定的成像薄片。例如， 當材料層的成像部份是半透明而非成像部份不是半透 ’那麼大部份的光13將被材料層吸收或反射，而透射 將通過材料層的成像部份並由微透鏡導向焦點刚ρ 影像將在焦點上出現，在太你丨由 _ 薄片呈規…那晨的合成影像比剩餘 ，專片呈現的更党。此合成影像可以是”真實影像” 是在l〇8a創造影像的實際光而非無光。 …匕或者’如果材料層的成像部份不是半透明而非成 是半透明3夺’那麼影像無光的區域將提供比剩餘薄片呈： 的更暗的合成影像。 寻片呈現

• 4 hSf -¾¾ /fiB 也可以提供懸浮在薄片反侧（從觀看者）上的合成影像。可

-22- 575740 (18) 使用聚合透鏡取代圖8的散射透鏡105a，產生此飄浮在薄片 下的飄浮影像。參考圖U，入射能源1〇〇(在此例中為光）指 向散光器1 0 1，以使光來源中任何不均勻處均勻。然後在光 瞒準器102中收集並瞄準散亂光i〇〇a，光瞄準器ι〇2導引分 佈光100b到聚合透鏡105b。光幅射線100(1從聚合透鏡入射 到微透鏡薄片106，微透鏡薄片106放置在聚合透鏡和聚合 透鏡的焦點l〇8b之間。 照射在微透鏡薄片106上的光幅射線能源，以個別微透 鏡111聚焦在材料層（在所繪的實例中為幅射感應塗層丨12) 上。此聚焦能源修改幅射感應塗層112以提供的一個影像， 此影像之尺寸、形狀和外觀取決於在光幅射線和幅射感應 塗層之間的互動。圖11顯示的配置將提供具有合成影像的 薄片’呈現於觀看者的是如下所述的在薄片下飄浮的合成 影像’因為如果聚合的光幅射線1 〇〇d延伸經過薄片，將貫 穿聚合透鏡的焦點108b。不同的說法，如果假定的，，影像幅 射線”的描繪，是從聚合透鏡10513經過各個微球體並經過與 各微球體相關的材料層中的影像，他們將於丨〇8&相會並呈 現合成影像。 D·觀看在薄片下飄浮的合成影像 也可在反射光、透射光或兩者中觀看有合成影像在其下 飄浮的薄片。圖12顯示以反射光觀看時在薄片下飄浮的合 成影像。舉例而言，光L5可由材料層反射回到觀看者。然 而’材料層可以不將光L6完全反射回到觀看者，或者根本 不將光L6從其成像部份反射出去。如此，在1〇8a，觀看者 -23- (19) 575740

可^貞測出缺乏光幅射線，在ι_，這些光線的總和產生 在薄片下飄浮的合成影像。總之，光可以從整個薄片（除了 成像部份）反射，這表示相對較暗的合成影像將在出現。 也可能非成像的材料吸收或傳送入射光，且成像材料反 射或4伤吸收人射光，以提供形成合成影像所需的對比作 用。與相對暗的剩餘薄片比較起來，在那些狀況下的合成 影像呈現為相對亮的合成影像。可以依照需要選擇這些可 能性的不同組合。

，如圖13所示’也可用透射光看特定的成像薄片。例如， 當材料層的成像部份是半透明而非成像部份不是半透明時 ’那麼大部份的光L7將被材料層吸收或反射，而透射光u 將通過材料層的成像部份。那些光幅射線（在這 像射線”）依人射光的方向的延伸在购形成合成影像曰二 :景將在焦點上出現’在本例中’那裏的合成影 餘溥片呈現的更亮。

Jt’t果材料層的成像部份不是半透明而非成像部份 疋+透明時’那麼影像區缺乏透射光將提供比薄片剩㈣ 分呈現的更暗的合成影像。 、P E.複合影像 影像可以是二維或三維 且在薄片的上或下或其 見度和咼度。三維的合 ，或者按需要呈現在薄 。在薄片的平面中，，這

根據本發明的原則而做出的合成 ’二維意謂它們有著長度和寬度， 平面中’二維意謂它們有著長度、 成影像可以僅呈現在薄片的上或下 片的上、下及其平面中的任一組合 -24- (20)575740

個詞僅泛指當薄片平放時薄片的平面。也就^ ,即使不平 坦的薄片也可以有至少部分，，在薄片的平面中的，，合成影像

三維的合成影像不會呈現在單焦點，卻是具連續若干焦 點的影像的合成，焦點可從薄片的一側、到（或經過）薄片 再到八他側的一點。最好靠連續移動薄片或能源到有關 的其他地方（而非藉由提供多種不同透鏡）使材料層在若干 焦點成像。所產生的小範圍的複合影像有效地由許多個別 小圓點組成。此影像可以在任_關於薄片平面的三個笛卡 兒座標中佔有小範圍的空間。 在另-作用類型中，合成影像可被移動到有微透鏡的薄 片的-區域並在此消失。此類型的影像以類似飄浮的範例 製造’並增不透明轉觸微透鏡材料，讀部份堵住使部 份微透鏡材料成像的光。觀看這樣的影像時，影像可被移 動到接觸罩使成像光減少或消除的區域。該影像似乎在 個區域消失了。

根據本發明形成的合成影像可具寬廣的視角，意謂觀 者可在薄片平面與觀看軸之間的廣角看到合成影像。在 透鏡薄片由單層玻璃微球體組成，且玻璃微球體的平均 徑大約為70-80微米’並用數值開口為〇 64的非球狀透鏡 ’可在錐形視野（中心軸是由入射光的光軸決定）中 成影像。在周圍照明下’可在大物肩度的錐形視野中; 見如此形成的合成影像。利用有較小分散性或較低數们 口的成像透鏡可以形成較小半角的錐形。 -25-

575740 使用本S明步驟形纟的影像也可以建構為有_ 2。換句話t兒’只有在從特定方向或該方向輕微的角度 ^化，才能看到該影像。如此的影像是以類似以下實例一 描述的方法形成，除了調整最後的非球狀透鏡上的入射光 ，以致雷射幅射僅照射到一部份的透鏡。部份以入射能源 填充的透鏡，能使入射在微透鏡薄片上的散射光形成有限 制的圓椎形。對於鋁塗層的微透鏡薄片，合成影像僅出現 j有限制的錐形視野中，成為在淺灰背景中的深灰影像。 影像相對於微透鏡薄片飄浮。 實例 將藉以下實例進一步解釋本發明，為了方便，此解釋將 參照圖式。 實例一 本實例描述含有鋁材料層的嵌埋的透鏡的薄片，以及飄 浮在薄片上的合成影像。使用圖丨4描繪的光學串以形成飄 浮的影像。光學串在Q開關模式中，在原始波長是1〇6微米

的條件下操作 Spectra Physics Quanta-RayTM :YAG laser 300，以形成此光學串。此雷射的脈動寬度通常 從10到30 ns。在雷射後，使能源重新指向的有：99%的反 射翻轉鏡302，方框式散光器304，5Χ光束擴張望遠鏡3〇6 ’和數值開口為0.64且焦距是39.0毫米的非球狀透鏡308。 從非球狀透鏡308來的光被指向xyzs 310。該台由三個直 線的台組成’並可從賓州的Pittsburgh的Aerotech Inc.設計 的ATS50060獲得。使用一個直線的台使非球狀薄片沿著非 -26- 575740

(22) 球狀焦點和微透鏡薄片（2軸）之間的軸線移動，並且其他二 個台能使薄片移動到二個相互成直角且相對於光軸的水平 軸線。 將雷射光導引至方框式散光器3〇4，以照射任何熱透鏡造 成的不同類光束。緊鄰散光器，5X光束擴張望遠鏡3〇6使 來自散光器的散射光準直，並且擴大光束來填充非球狀透 鏡 308 〇 在此例中’非球狀透鏡放在XYZ台的又丫平面之上，以致 透鏡的焦點在微透鏡薄片上面1公分。使用源於加拿大魁北 克省的Saint-Fey的Gentec，Inc·設計的ED500的有孔的能源 計量器加機械罩，可控制在薄片表面上的能源密度。調整 雷射輸出，在由非球狀透鏡的焦點之能源計量1公分的照射 區域上，大約取得每平方公分8亳焦耳（8 mj/cm2)。一個例 子，將具80nm厚的鋁幅射感應層的嵌埋透鏡薄片3 12固定 在XYZ台3 10上，以致塗銘的一侧背對非球狀透鏡3 〇 8。 從賓州的Pittsburgh的Aerotech Inc.的設計U2 1可取得控 制器，此控制器為移動XYZ台3 12提供必要控制信號，並且 對雷射300的脈動控制電壓。藉由將Cad檔輸入控制器以移 動這些台，此CAD檔含製造影像所需的雷射點燃指令、移 動指令及XYZ座標資訊。透過協調X、γ' z台的移動與雷 射的脈動，在微透鏡薄片上描繪影像而形成複雜的合成影 像。在雷射脈動速率10Hz時’把台速調整到每分鐘50.8公 分。在鄰近微透鏡的鋁層形成連續的合成線。 以周圍照明觀看微透鏡薄片時，在淺灰背景中的影像是 -27- (23)575740

深灰色。對於焦點和珠狀望 jθ ^ — 片表面的固定1公分的空間，其 像。：：：大約1公分上飄浮呈現的平面合成影 的銘毹’ 口成影像顯示了相對於觀看者的觀點的相當大 的移動。 實例二

在此例巾u透明鏡幅射感應層建構的外露透鏡薄片被 用來形成在微透鏡薄片下飄浮的合成影像。實例-的光學 串也可用在此例中。將微透鏡薄片相對非球狀透鏡3〇8放置 ，以便透鏡幾乎與微透鏡薄片接觸。調整輸出雷射達到大 約14 mJ/cm，正好在非球狀透鏡以下。外露透鏡薄片由部 份嵌入的微球體（如美國專利第3,8〇1，183號所述）與沈澱在 微球體的一側上的硫化鋅（ZnS)介電鏡蒸汽組成。zns層的 厚度名義上是6〇nm。如實例一，當薄片的移動為每分鐘5〇 8 公分’操作雷射於l〇Hz的結果就是在微透鏡薄片中產生連 績的合成線。以鏡臺系統描繪球體圖樣。

在周圍照明下，球形在白/黃背景下顯出深色影像。深色 合成影像呈現飄浮在大約薄片的3 9ιηιη以下。合成影像的位 置對應於非球狀透鏡的焦點的位置，關於此例大約在透鏡 後的39mm。 實例三 此例描述在具有鋁幅射感應層的外露透鏡中，使用單非 球狀透鏡的透鏡陣列形成合成影像。圖15所描繪類型的光 學串是用來形成飄浮的合成影像。光學串包含：Q開關雷 射300、99%的反射翻轉鏡3〇2、散光器304和光束擴張望遠 -28- 575740

(24) 鏡3 0 6。此例用到的光學串的這些元件與實例一所述的那此 完全相同。此例的光學串也包含一維透鏡陣列4 0 7、反射罩 409和負雙凹透鏡411。反射罩409的區域是透明的，然而罩 的剩餘表面是不透明或反射的。 透鏡陣列407由接上保險絲的矽折射微透鏡陣列（可從

Alabama 的 LLC of Huntsville 的 MEMS Optical 的設計 3038 取得）組成。密封包裝的球狀透鏡陣列的放置幾乎接觸直徑 75 mm、焦距為負150 mm的負雙凹透鏡411。外露透鏡薄片 412與80nm厚的鋁幅射感應層放在負雙凹透鏡411的25 mm 以内。微透鏡的材料放在從微透鏡陣列和負雙凹透鏡結合 的光路控的焦距算起的大約1公分的地方。雷射輸出調整為 在微透鏡薄片的外露透鏡表面上大約產生4 mJ/cni2。單雷 射脈動活性地曝露整個影像。 當以周圍照明觀看，產生的有影像的微透鏡薄片，顯出 的影像在薄片1公分以下飄浮呈現。該影像在淺灰背景中呈 現深灰。 實例四 在此例中，散射光的來源是由散射光源的反射取得。散 射的反射器由直徑大約5 mm的陶瓷珠組成。圖16所繪光學 串的類型在本例中使用。與實例一相同，光學串由Q開關 的Nd:YAG雷射500組成，減少入射雷射光束大小至大約直 k 1 mm的望返鏡502接在Q開關的Nd:YAG雷射之後。然後 ,光於足夠從正常到脫執的角度照射陶瓷珠5〇4，以便照亮 面對微透鏡薄片512的陶瓷珠5〇4的半球體的大約四分之一 -29- 575740

。透過紅外線照相機觀看分散幅射，可確認這點。 陶瓷珠504放在χγ台之上約25 111111處。調整從雷射而來的 入射光與樣板台平行。具80 nm鋁幅射感應層的嵌埋透鏡薄 片512固定在XY台51〇上，並且控制器為台及雷射提供控制 信號。調整雷射輸出，在微透鏡薄片的表面上大約取得8 mJ/cm2。調整陶瓷珠504的照射，取得曝露在微透鏡薄片512 的表面上最不一致的光。XYS51〇在雷射脈動…士時，以 每分鐘50.8公分移動。當微透鏡薄片曝露在陶瓷反射器的 分散幅射，可描繪出複合影像。 在周圍妝明中，合成影像大約飄浮在薄片之上約2 5 mm 處，並在淺灰背景中呈現深灰。合成影像具有相對於觀看 者的觀看位置的大移動。在透射光下，照亮的合成影像大 約飄浮在薄片的25 mm之上。 實例五 在此例中’由多層光學堆疊組成的嵌埋透鏡薄片，能調 整可見光譜中的特定顏色。在微透鏡基片的一面上，藉由 真空發散沈積及電漿聚合作用，使薄膜層獲取由鉻/電漿聚 合丁二烯/矽二氧化物/鋁構成的接續層，其中鉻層鄰近嵌埋 透鏡。調整個別材料的厚度以獲取可見光譜中的紅色、綠 色及藍色部份。表一提供預備個別材料的特定厚度。 表一：多層結構

Sample Cr (nm) PP (nm) Si02(nm) A1 (nm) ΓηΙοτ' ^ 1 4 97 0 80 Blue___ 2 4 65 65 80 LightBlue^ 3 4 89 65 lo ^ Ofsen^_____ 4 4 165 20 80 Red^lHlJ (26)

575740 然後將塗層的微透鏡基片層壓到背襯，使多層接觸堆疊 材料。接著搬開微透鏡薄片的背襯，將上表顏色對應的^ 埋透鏡的前表面曝露在外。 使用實例一描述的光學串使本例中的樣本成像。在此例 中’非球狀的焦點放置在微透鏡薄片上1公分處。調整雷射 輸出以獲取微透鏡薄片表面的5 mj/cm2能源密度。在Z外 線區域中修改多層堆疊的光學特性。以實例一描述的類似 方式，在多層堆疊中勾勒球體圖樣來提供影像。 在周圍照明照射下，紅外線的部位以微透鏡薄片為背景 色玉現η光到板光。所有合成影像在薄片上飄浮呈現並相 對移動到觀察者。 實例六 本例描述第二種以多層調整堆疊做為幅射感應層來製造 彩色合成影像的類型。在嵌埋透鏡薄片組成的微透鏡基片 上預備光學堆璧。在微透鏡基片的一面上，藉由真空發散 沈積及電漿聚合作用，使薄膜層獲取由鉻/冰晶石/鋁 (Cr/Na3AlF6/Al)、鉻/石夕二氧化物/链（Cr/Si〇2/A1)或鉻/鎮氣 化物/銘（Cr/MgF^Al)銘構成的接續層，如以下表二所示。 调整介電材料：Si〇2、Na3AlF0和MgF2的厚度以獲取可見光 譜中不同的顏色。表二提供在不同實例中預備個別材料的 特定厚度。 -31 · 575740 (27)

表二：多層結構

Sampl e Cr Thick ness (nm) Na3AlF 6 Thick- ness (nm) Sl〇2 Thick- ness (nm) MgF2 Thick ness (nm) A1 Thick ness _ ! Color Imaging Energy Density (mJ/cm2 ) A 4.8 200 0 0 83 Blue 12.7 〜 B 4.2 0 135 0 「83 Deep Blue 8.6 ~ C 4.2 0 0 259 83 Aquagree n 8.6 — D 4.2 0 275 0 83 Violet 7,5 E 4.2 0 160 0 83 Green 7.5 — F 4.2 0 225 0 83 Orange- * tan 7.5 — 然後將塗層的微透鏡基片層壓到裡襯，以便多層與層壓 材料接觸。接著搬開微透鏡薄片的襯裡，將上表二色 的嵌埋透鏡的前表面曝露在外。 ' 使用實例一描述的光學串使本例中的樣本成像。在此例 中，最後的非球狀透鏡的位置幾乎與樣本接觸，以便提供 在薄片上飄浮呈現的合成影像。調整雷射輪出所獲取的能 源密度，能永久改變如表二所示的分別多層堆疊的光學特 性。以實例-描述的類似方式’在此材料中描緣字母與數 字字樣的樣*"。在周圍照明照射7•，合成影像在微透鏡 薄片的背景色中呈現有白’黃輪廓的深色。所有合成影像在 薄片上方大約39 mm飄浮呈現並移動到觀看相關薄片的觀 察者。 實例七 -32- 575740

(28) 在此例中’使用原子數比50%的銀和原子數比50%的鋅組 成的相變合金在嵌埋透鏡薄片形成合成影像，並且調整鉻 和石夕二氧化物組成的雙層堆疊做為幅射感應層。當調整的 雙層增加可見電磁光譜的藍色部份的光譜反射時，藉由幅 ‘ 射的應用可使相變合金不脫落。使用類似實例五將多層堆 、

疊的薄膜層沈積到微透鏡基片上的程序，將幅射感應層沈 積到透鏡封入薄片的間隔層上。首先，分別將鉻與石夕二氧 化物層真空沈積到聚合的間隔層達40 nm到260 nm的厚度 。接著’ 80 nm厚的Ag5〇Zn5()合金層噴錢沈積到石夕二氧化物 層。於是，照亮且脫落的樣本將微透鏡薄片的清晰部份曝 露在外。 I 薄片以環繞（反射）光觀看時呈現紫藍色。使用類似實例一 的光學串使AgsoZnso幅射感應層成像。q開關雷射區中，以 波長1.06微米下操作的連續Nd:YAG雷射波做為能源來源 。脈動寬度藉使用光學串中的聲光調幅器控制。第一次序 衍射光束經由圖14描繪類型的光學串發送。透鏡封入薄片 的樣本固定於XYZ台。調整進入聲光調幅器的雷射力，使 · 其在微透鏡的材料上供給810 mW的力。設定聲光調幅哭在 100微秒脈動寬度達到20 Hz。如實例一所描述的，正非球 狀透鏡放在微透鏡材料的表面上12 mm處。當雷射幅射使 幅射感應層外露時，隨著XYZ台描繪影像輪廓。 以周圍照明觀看薄片時，呈現淡藍色的成像區域大約飄 浮在透鏡薄片上12 mm。 實例八 -33- 575740

(29) 在此例中，使用複製的透鏡結構與銅幅射感應層做為微 透鏡薄片。描述於美國專利第5,254,390號的此類複製薄片 被用來做微透鏡薄片。銅的幅射感應層真空發散到薄片的 平坦表面達80 nm的厚度。微複製的微透鏡材料從光學串（ 如實例一所述）曝露於雷射幅射。最後的非球狀與微透鏡材 料表面6 · 5 mm外的焦點放在一起。調整雷射輸出在薄片表 面大約給予7 mJ/cm2。當χγζ台移動速度達到50.8 cm/minute時，雷射設定脈動於1〇 hz。在樣本上描繪"球體，， 圖樣（有四個内切弧形的圓）。 當在周圍照明中視察微透鏡薄片，可在放射感應層的銅 色襯托前看到浮點的白色影像。此複合影呈現在微透鏡薄 片之上約6毫米。 實例九 本貫例描述平面合成影像與在薄片下飄浮呈現的合成影 像的組合。使用實例一描述的光學配置將外露透鏡的微透 鏡薄片（具有80 nm厚的鋁幅射感應層）曝露。將非球狀透鏡 置放於幾乎接觸微透鏡薄片，並且調整雷射輸出在樣本表 面產生4 mJ/cm2。控制器的程式設計為描繪字母與數字字 樣的’’SAMPLE”。吸收的罩放在打開的薄片的頂部。此罩是 以常見的影印機印出一列字母與數字字樣，，3m"在透明的 薄片上而做成。當環繞的區域傳送雷射幅射，字母與數字 字樣將吸收幅射。放置外露透鏡薄片及吸收罩，以便在罩 位置的頂部形成”SAMPLE"字樣。 當在周圍照明下觀看時，字樣"S AMPLE”在薄片下大約39 -34- 575740 (30) mm飄浮，然而非曝露的”3M”字樣則在薄片的平面出現。惟 有對比"SAMPLE”其中的深色字，才能看得見”3M，，字樣。 實例十 本例描述具複合、三維影像的薄片。本例使用具80 nm厚 的鋁幅射感應層的嵌埋微透鏡薄片。實例一所用的光學串 、 也用於本例。微透鏡薄片附著在XYZ轉移台的χγ平面；而 非球狀透鏡附著在Ζ軸。非球狀透鏡有〇·64的數值開口和39 mm的焦距。控制器的程式是以5公分長的立方對角線（在二 · 個相對的立方體的角之間的距離）描繪等尺寸立方體。立方 體的相關的位置和方位如控制器的程式，合成立方體影像 的一個末端放在薄片表面上大約5 mm處，並且合成立方體 · 〜像的其他末端放在薄片表面上大約公分處^將立方體 影像定位於最靠近觀察者的立方體一角。 在描繪等尺寸立方體的期間，控制來自雷射的每次脈動 月&源在樣本的表面產生8 mJ/cm2的連續能源密度，而不管 散射透鏡與薄片兩者的間隔。在1〇 Hz下操作雷射，並使χ 、γ、z台以50.8 cm/minute的速度移動。連續地在微透鏡 · 薄片上的空間以控制器描繪等尺寸立方體的影像。 田以周圍照明視之，從表面之上5 mm* 5·5 mm之間飄浮 呈現=等尺寸立方體的影像，在淡灰背景中呈現深灰。此 外二當觀看著改變他或她的觀點時，等尺寸立方體在微透 _ “ 鏡薄片上的空間旋轉，以曝露原先不同視角中朦朧的立方 ' .·· 體的一邊。 實例十一 -35- (31) (31)575740 本例描述飄浮影像能消失。就是說藉由改變視角，能使 合成影像變成從視野消失或再出現於視野中。嵌埋透鏡薄 片具有80 nm厚的鋁幅射感應層。使用類似實例一的光學串 形成影像，而且調整從薄片到非球狀透鏡的㈣，以便將 焦點放在微透鏡薄片上一公分處。以程式使控制器產生"球 體”圖樣(有四個内切弧形的圓），並且調整雷射輪出在樣本 表㈣供8 mJW。在樣本本身，半透明磁帶的矩型部份 附者於嵌埋透鏡薄片的表面上。放置磁帶的矩型部份，以 f在成像球體時以雷射成像的部份區域可與半透明磁帶覆 盡的區域重疊。 當以周圍照明觀看成像的薄片時，可在淡灰背景中看到 暗灰色的飄浮球體圖樣，球體圖樣飄浮在薄片上的一公分 处、利用改變視角，球體可移入或移出半透明磁帶罩住的 區域。當球體移入罩區，區内球體的部份消失了；當球體 移出罩區，區内球體的部份再度出現。當合成影像前進罩 區時不只是漸漸地消失而是確實地完全消失。 包含本發明的合成影像的成像薄片是獨特且不可能以普 通設備複製的。合成影像能在薄片上形成，並按特性應用 於例如：護照、識別證、鈔票、識別製圖和親合卡。需要 核對的文件可用這些在薄片上形成的影像來識別、確認、 和加強。可以使用一般的工具，例如薄片（有或無黏著劑） 來黏接珍責項目的提供者例如：盒裝電子產品、cd盤、 駕照、頭銜文件、護照或商標產品，可以只將本發明的多 層薄膜應用在他們的產品，並且指示他們的客戶僅接受如 -36- 575740

(32) 此標記的珍貴項目為非假冒品。對於需要這些防護的產品 ’可藉由將具合成影像的薄片内含於他們的結構或黏著這 種薄片在產品上來加強呈現。合成影像可以做為廣告、汽 車牌照和數種其他應用的顯示素材。其他應用可將想要的 獨特影像描晝成看得見的圖像。當包含的合成影像成為設 計的一部份時，大型物件的廣告或資訊，例如：標誌、告 示牌或半拖車將吸引更多注意。 不論在周圍照明、透射光或回溯反射薄片狀態的回溯反 射光中’具合成影像的薄片有顯著可見的效果。利用可見 的效果做為裝飾品，以加強成像薄片附著的物品外觀。如 此的附著物可以非常引人注目的方式，傳播更濃的流行意 識或風格，並且能展現設計者標識或商標。以薄片做為裝 飾品的可想像用途，包括服飾的應用像是：日常服、運動 服β十師服飾、外出服、鞋類、帽類、手套等等。同樣 地，流行配件可以利用成像薄片做為裝飾品、外觀或商標 特性。此類的配件包括：錢包、皮夾、公事包、背包、臀 包、電腦手提箱、行李箱、筆記本等等。成像薄片進_步 的裝飾性應用可以延伸到不同的物體，通常以裝飾圖像、 商標或標識加以美化，包括：書、器$、電子產品、金屬 器件、車輛、運動裝備、珍藏物、藝術品等等。 當裝饰的成像薄片是回溯反射性f ,流行或品牌認知可 與安全性和個人性保護結合。㈣或配件的㈣反射性附 件廣為人知且冑穿者在暗光下#高可見和顯著的程度。當 這樣的回溯反射性附件與合成影像薄片合併，可在周圍^ -37- (33)575740

明或回溯反射光下達成顯著可見的效果。在安全和保護性 的服裝及配件的領域中，其可想像的應用包括職業安全服 ，如·防護背心、制服、消防服、鞋類、腰帶和安全帽； 運動裝備和服裝，如：跑步服、鞋類、救生衣、保護帽盔 和制服；兒童安全服等等。 上述物品的成像薄片的附著物可由習知的技術做成，例 如美國專利第 5,691，846 號（Bensonjr.et al·)、5,738,746 號

(Billingsley et al·)、5,77〇，124號（Marec]d “ ai )和 5,837,347 號（Marecki)所教授的，並依基質材料的性質來選擇。至於 織扣基質，薄片可由模具或繪圖機切割並藉縫合、熱熔黏 合、機械扣件附著，無線電頻率焊接或超音波焊接來附著 。至於硬質物體，壓力感應黏著是最好的附著技法。

在某些情況下，影像最好在薄片附著於基質或物件之後 形成。這對於想要訂做或唯一的影像時特別有用。譬如： 藝術品、圖晝、抽象設計品、照片等等，彳由電腦產生或 數位轉換到電腦並成像於薄片，而不成像的薄片已先附著 於基質或物件。於是電腦可如上所述引導影像產生設備。 多重合成影像可在同樣的薄片上形成，且那些合成影像可 以是相同的或*同的。合成影像也可與其他傳統的影像共 用，例如··印刷影像、*息圖、等值線、衍射格子板、顯 像圖及照片等等。影像可於薄片應用於物品或物體之前或 之後在薄片形成。 揭示實施例的各種修改和組合將顯明於熟於此藝者，並 且那些修改是在本發明的範圍之内如中請專利範圍所定義。 -38-

Claims (1)

1. 575740 第091114719號專利申請案 中文申凊專利範圍替換本(92年η月） 4合、申清專利範圍 1. 一種具有飄浮合成影像之薄片，包括： a.至少一層微透鏡，具有第一側和第二側； b•一層材料，配置在微透鏡層的第一側附近； c·-個至少部份完整的影像，在與每個微透鏡有關的 材料中形成，其中，影像和材料形成對昭；以及

   p個合成影像，由若干㈣影像組成、，且在肉眼中 飄，于於薄片上、或下、或上及下。 2. 如申請專利範圍第丨項 射光下呈現飄浮於薄片 面飄浮。 之薄片’其‘中，該合成影像在反 上、飄浮於薄片下或在薄片的平 該合成影像在投 下或在薄片的平 如申請專利範圍第丨項之薄片，其中， 射光下呈現飄浮於薄片上、飄浮於薄片 面飄浮。 4. 5. 6. 如甲睛專利範圍第1項之薄Μ ,其中，… 片改變時’該合成影像呈現相對薄片移動。 利範圍第1項之薄片，其中，在觀看薄片 度心，該合成影像消失並再出現。 如申請專利範圍第1項之薄片，其中，該薄片包括 一個的合成影像。

   7. ’其中，該幅射感應材料 氣氣化物或碳酸錯挑選。 一項之薄片，其中，該薄 如申请專利範圍第1項之薄片 從is酸鈉氟化物、氧化鈦、紐 如申請專利範圍第1至6項中任 片適用於汽車牌照。 8.

   575740 9. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之薄片，其中，該薄 片適用於鈔票和其他有價文件。 10. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之薄片，其中，該薄 片適用於流行衣著。 11 ·如申請專利範圍第1至6項中任一項之薄片，其中，該薄 片適用於安全衣著。 12. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之薄片，其中，該薄 片適用於配件。 · 13。 如申請專利範圍第12項的薄片，其中，該配件選自錢包 、皮夾、公事包、背包、臀包、電腦手提箱、行李箱、 筆記本。