слоистая структура с создающей линзоподобный эффект структурой со свойством оптической дифракции

Классы МПК:G02B5/18 дифракционные решетки 
G06K19/16 маркировки в виде голограммы или дифракционной решетки
B44F1/04 после прохождения его через поверхностный слой, например узоры на зеркальной подложке 
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):ОВД КИНЕГРАМ АГ (CH)
Приоритеты:
подача заявки:
2003-11-07
публикация патента:

Слоистая структура, в особенности для переводных или ламинированных пленок, содержит по меньшей мере два последовательно расположенных слоя материала, из которых по меньшей мере обращенные к наблюдателю являются прозрачными или полупрозрачными и между которыми образована граничная поверхность, которая по меньшей мере на одном участке поверхности снабжена линзоподобной структурой со свойством оптической дифракции, создающей эффект увеличения или уменьшения, которая представляет собой структуру дифракционной решетки, непрерывно изменяющуюся на участке поверхности относительно своей частоты дифракционной решетки. Структура выполнена либо в виде бинарной структуры, либо таким образом, что соответственно одни боковые стороны канавок дифракционной решетки проходят параллельно друг другу и примерно параллельно перпендикуляру к основной плоскости граничного слоя, в то время как угол соответствующих других боковых сторон канавок по отношению к перпендикуляру к основной плоскости граничного слоя по существу непрерывно изменяется на участке поверхности. Глубина решетки линзовых структур составляет максимум 10 мкм. Обеспечивается формирование структур, создающих линзоподобный эффект, таким образом, чтобы при сопоставимых аппаратных и временных затратах они могли изготавливаться с высокой точностью и в разнообразных конструктивных формах, а также существенное улучшение эффективности и светлоты создаваемого эффекта и увеличение цветовых эффектов по сравнению со структурами, создаваемыми голографическим методом. 24 з.п. ф-лы, 3 ил. слоистая структура с создающей линзоподобный эффект структурой   со свойством оптической дифракции, патент № 2317574

слоистая структура с создающей линзоподобный эффект структурой   со свойством оптической дифракции, патент № 2317574 слоистая структура с создающей линзоподобный эффект структурой   со свойством оптической дифракции, патент № 2317574 слоистая структура с создающей линзоподобный эффект структурой   со свойством оптической дифракции, патент № 2317574

Формула изобретения

1. Слоистая структура, в особенности для переводных или ламинированных пленок, которая содержит, по меньшей мере, два последовательно расположенных слоя материала, из которых, по меньшей мере, обращенный(ые) при применении к наблюдателю слой(и) является(ются) прозрачным(и) или полупрозрачным(и) и между которыми образована граничная поверхность, которая, по меньшей мере, на одном участке поверхности снабжена линзоподобной структурой со свойством оптической дифракции, создающей эффект увеличения или уменьшения, отличающаяся тем, что создающая линзоподобный эффект структура (4, 5, 6, 7, 8) со свойством оптической дифракции («линзовая структура») представляет собой структуру дифракционной решетки, непрерывно изменяющуюся на участке поверхности относительно своей частоты дифракционной решетки и, при необходимости, других постоянных дифракционной решетки, которая выполнена либо в виде бинарной структуры, либо таким образом, что соответственно одни боковые стороны (5) канавок дифракционной решетки проходят параллельно друг другу и примерно параллельно перпендикуляру (S) к основной плоскости граничного слоя, в то время как угол (а) соответствующих других боковых сторон канавок дифракционной решетки по отношению к перпендикуляру (S) к основной плоскости граничного слоя (3) по существу непрерывно изменяется на участке поверхности, причем глубина (9) решетки линзовых структур составляет максимум 10 мкм.

2. Слоистая структура по п.1, отличающаяся тем, что смежные с граничной поверхностью (3) слои (1, 2) выполнены прозрачными и имеют различающийся, предпочтительно, по меньшей мере, на 0,2 показатель преломления.

3. Слоистая структура по п.1, отличающаяся тем, что граничная поверхность (3) снабжена, по меньшей мере, на участках слоем, повышающим отражение.

4. Слоистая структура по п.3, отличающаяся тем, что слой, повышающий отражение, представляет собой металлический слой.

5. Слоистая структура по п.1, отличающаяся тем, что на поверхности слоистой структуры размещено распределенным образом множество линзовых структур (10, 11).

6. Слоистая структура по п.5, отличающаяся тем, что множество линзовых структур (10, 11) размещено в форме растра.

7. Слоистая структура по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что линзовые структуры (10) выполнены по существу круговыми с концентрично проходящими линиями дифракционной решетки.

8. Слоистая структура по любому одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что линзовые структуры (10) имеют диаметр в пределах от 0,15 до 300 мм, предпочтительно от 3 до 50 мм.

9. Слоистая структура по любому одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что глубина (9) решетки линзовых структур меньше чем 5 мкм, предпочтительно меньше чем 2 мкм.

10. Слоистая структура по любому одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что бинарная структура (фиг.1 с) имеет примерно одинаковую глубину (9) по всей поверхности линзовой структуры (10).

11. Слоистая структура по любому одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что прозрачный(ые) обращенный(ые) к наблюдателю слой(и) окрашен(ы) одним цветом без пигмента.

12. Слоистая структура по п.2, отличающаяся тем, что на поверхности слоистой структуры размещено распределенным образом множество линзовых структур (10,11).

13. Слоистая структура по п.3, отличающаяся тем, что на поверхности слоистой структуры размещено распределенным образом множество линзовых структур (10, 11).

14. Слоистая структура по п.4, отличающаяся тем, что на поверхности слоистой структуры размещено распределенным образом множество линзовых структур (10,11).

15. Слоистая структура по любому одному из пп.12-14, отличающаяся тем, что множество линзовых структур (10, 11) размещено в форме растра.

16. Слоистая структура по любому одному из пп.5 и 6, отличающаяся тем, что линзовые структуры (10) выполнены по существу круговыми с концентрично проходящими линиями дифракционной решетки.

17. Слоистая структура по любому одному из пп.5 и 6, отличающаяся тем, что линзовые структуры (10) имеют диаметр в пределах от 0,15 до 300 мм, предпочтительно от 3 до 50 мм.

18. Слоистая структура по любому одному из пп.5 и 6, отличающаяся тем, что глубина (9) решетки линзовых структур меньше чем 5 мкм, предпочтительно меньше чем 2 мкм.

19. Слоистая структура по любому одному из пп.5 и 6, отличающаяся тем, что бинарная структура (фиг.1с) имеет примерно одинаковую глубину (9) по всей поверхности линзовой структуры (10).

20. Слоистая структура по любому одному из пп.5 и 6, отличающаяся тем, что прозрачный(ые) обращенный(ые) к наблюдателю слой(и) окрашен(ы) одним цветом без пигмента.

21. Слоистая структура по п.7, отличающаяся тем, что линзовые структуры (10) имеют диаметр в пределах от 0,15 до 300 мм, предпочтительно от 3 до 50 мм.

22. Слоистая структура по п.7, отличающаяся тем, что глубина (9) решетки линзовых структур меньше чем 5 мкм, предпочтительно меньше чем 2 мкм.

23. Слоистая структура по п,7, отличающаяся тем, что бинарная структура (фиг.1с) имеет примерно одинаковую глубину (9) по всей поверхности линзовой структуры (10).

24. Слоистая структура по п.7, отличающаяся тем, что прозрачный(ые) обращенный(ые) к наблюдателю слой(и) окрашен(ы) одним цветом без пигмента.

25. Слоистая структура по п.8, отличающаяся тем, что глубина (9) решетки линзовых структур меньше чем 5 мкм, предпочтительно меньше чем 2 мкм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к слоистой структуре, в особенности для переводных или ламинированных пленок, которая содержит, по меньшей мере, два последовательно расположенных слоя материала, из которых по меньшей мере, обращенный(ые) при применении к наблюдателю слой(и) является(ются) прозрачным(и) или полупрозрачным(и) и между которыми образована граничная поверхность, которая, по меньшей мере, на одном участке поверхности снабжена линзоподобной структурой со свойством оптической дифракции, создающей эффект увеличения или уменьшения.

В этой связи под переводными пленками понимаются, в частности, так называемые пленки для тиснения, которые состоят из несущей пленки и отделяемого от нее переводного слоя, наносимого на подложку. Обычно переводной слой пленки для тиснения состоит из различных слоев лака, что означает, что применяемое в предложенном изобретении понятие «слой материала» должно пониматься, главным образом, как слой лака, но в отдельных случаях - также как клеящий слой. Однако изобретение включает в себя также формы выполнения, в которых «слой материала» образован окружающим воздухом или металлическим, диэлектрическим или полупроводниковым покрытием. Ламинированные пленки по существу совпадают по своему строению с переводными пленками, однако с той особенностью, что слои синтетической смолы или лака не отделяются от несущей пленки, а могут совместно с несущей пленкой закрепляться на подложке. Переводные или ламинированные пленки со структурой слоев упомянутого вида применяются, в частности, для целей защиты, но также и в декоративных целях.

Слоистые структуры вышеописанного вида уже известны и применяются, например, в форме единой линзы в качестве защитного элемента в определенных, недавно появившихся на рынке кредитных картах (Amex-Blue). В этих известных кредитных картах участок поверхности, проявляющий линзоподобный эффект, имеет относительно большой диаметр и форму по существу круговой линзы. В случае создающей линзоподобный эффект структуры со свойством оптической дифракции в известной слоистой структуре речь идет о структуре, сформированной посредством голографического метода, которая, как правило, имеет синусоидальный профиль поверхности. Подобные изготовленные голографическим методом линзы имеют некоторые недостатки, не говоря о том, что голографическое изготовление структур со свойством оптической дифракции с линзовым эффектом при сравнительно невысоких аппаратных затратах возможно только в том случае, если речь идет о линзах, имеющих горизонтальную проекцию круговой или в лучшем случае эллиптической формы. Недостатком линз, изготовленных голографическим методом, является, например, то, что они представляются не слишком блестящими и в общем случае, особенно в центральной зоне, имеют неоднородности, из-за чего визуальное представление, которое должно быть сформировано линзой, может быть существенно ухудшено. Другой недостаток линз, изготовленных голографическим методом, является то, что практически невозможно реализовать определенные цветовые эффекты с относительно большой свободой конструктивного выполнения.

В основе изобретения лежит задача создать слоистую структуру вышеуказанного вида, которая не имеет упомянутых недостатков известных линзовых структур, изготовленных голографическим методом, с синусоидальной формой поверхности, т.е. сформировать структуры, создающие линзоподобный эффект, таким образом, чтобы они при сопоставимых аппаратных и временных затратах могли изготавливаться с высокой точностью и в разнообразных конструктивных формах, чтобы действенность и светлота создаваемого линзоподобной структурой эффекта по сравнению со структурами, создаваемыми голографическим методом, были существенно улучшены и чтобы, наконец, имелась значительно расширенная свобода, по меньшей мере, в отношении реализуемых цветовых эффектов по сравнению со структурами, изготавливаемыми голографическим методом.

Для решения этой задачи предложено изготавливать структуру со свойствами оптической дифракции, формирующую линзоподобный эффект (далее упоминаемую как «линзовая структура») таким образом, что она является, в отношении ее частоты дифракционной решетки и, при необходимости, других постоянных дифракционной решетки, непрерывно изменяющейся по участку поверхности дифракционной структурой, которая выполнена либо в виде бинарной структуры, либо таким образом, что соответственно одни боковые стороны канавок структуры решетки проходят параллельно друг другу и примерно параллельно перпендикуляру к основной плоскости граничного слоя, в то время как, по меньшей мере, определенный по всей боковой стороне угол оответствующих других боковых сторон канавок дифракционной решетки по отношению к перпендикуляру к основной плоскости граничного слоя изменяется по участку поверхности по существу непрерывно, причем глубина (9) решетки линзовой структуры составляет максимум 10 мкм.

Под «бинарной структурой» согласно данному описанию, следует понимать структуру, в которой канавки дифракционной решетки и перемычки дифракционной решетки имеют по существу прямоугольное поперечное сечение, причем в общем случае тогда для формирования линзового эффекта постоянная дифракционной решетки должна изменяться от центра линзы к ее краю непрерывно, при этом в общем случае как ширина перемычки, так и ширина канавки бинарной решетки изменяется. Бинарные решетки можно легко изготавливать при применении соответствующих масок с достаточной точностью, что в результате приводит, с одной стороны, к очень высокой точности, а с другой стороны, к сравнительно низким затратам на изготовление.

Другая заявленная форма выполнения структур дифракционной решетки изготавливается предпочтительно в ходе так называемого непосредственного формирования изображения лазерными установками или установками электронно-лучевой литографии, при применении которого можно простым способом изготавливать точно определенные структуры дифракционных решеток и, в особенности, заявленную структуру, в соответствии с чем одна боковая сторона соответствующих канавок дифракционной решетки проходит примерно перпендикулярно основной плоскости решетки, образующей линзу, в то время как другая боковая сторона за счет сужения канавки дифракционной решетки ко дну канавки размещена наклонно. В этой связи также возможно скошенную боковую сторону изготавливать не с непрерывным профилем, а с приближенным к нему ступенчатым профилем, причем для большинства случаев применения уже достаточно разделение на четыре или восемь ступенек. Но при высоких требованиях к качеству также можно предусмотреть, например, 64 ступеньки.

В отношении формы выполнения соответствующих дифракционных решеток для простоты можно сослаться на фиг.1, причем верхнее изображение (а) показывает поперечное сечение нормальной преломляющей линзы, в то время как среднее изображение (b) схематично показывает сечение дифракционной линзы с соответственно одной боковой стороной, проходящей перпендикулярно основной плоскости решетки, и с одной наклоненной к ней боковой стороной каждой канавки решетки. На изображении (с) на фиг.1 показана так называемая «бинарная структура», при которой канавки решетки и перемычки решетки имеют соответственно прямоугольное сечение и, как можно видеть из фиг.1(с), ширина перемычек решетки и ширина канавок решетки уменьшаются от середины линзы к краю линзы. Все три показанные на фиг.1 формы линзы создают, при настройке на определенную длину волны, в принципе одинаковый оптический эффект. Но особенностью предложенных в соответствии с изобретением дифракционных линзовых структур является то, что эти структуры, в отличие от преломляющих линз, вырабатывают визуальное представление, различающееся в зависимости от соответствующей длины волны света. Несмотря на это высота структуры, образующей дифракционные линзы согласно фиг.1(b) и фиг.1(с), в несколько раз меньше, чем толщина соответствующей преломляющей линзы по фиг.1(а). Только за счет этого становится возможным встроить линзовую структуру в слоистую структуру, без необходимости работы с толщинами слоев, которые на практике исключаются.

При применении линзовых структур согласно изобретению, с одной стороны, достигается преимущество, состоящее в том, что может быть достигнута более высокая эффективность по сравнению с линзовыми структурами, изготовленными голографическим методом, следствием чего является то, что сформированное с помощью линзы изображение или соответствующий декоративный или защитный эффект проявляется с большей яркостью. Кроме того, линзовые структуры, соответствующие изобретению, можно изготовить с более высокой точностью, по сравнению со структурами, изготовленными голографическим методом, за счет чего визуальное представление заметно улучшается. Наконец, за счет соответствующего выбора постоянных дифракционной решетки (частоты решетки, глубины решетки и т.д.) в соответствующих изобретению линзовых структурах можно реализовать специальные цветовые эффекты или управлять цветовыми эффектами по всему профилю линзовой структуры заданным образом. Кроме того, в этой связи можно указать на возможность комбинирования линзовых структур с другими элементами, вызывающими оптические эффекты, например с иными дифракционными структурами для достижения дифракционных эффектов, изменения ориентации (поворота) и т.п. или с тонкослойными структурами для достижения особых цветовых эффектов, как это в общем случае известно, например, для оптически изменяемых защитных элементов. Линзовые структуры, соответствующие изобретению, имеют, таким образом, по сравнению с линзовыми структурами, изготовленными голографическим способом, наряду с общим свойством малой толщины, большое число преимуществ.

Слоистые структуры с линзовыми структурами соответственно изобретению могут формировать соответствующие оптические эффекты как при наблюдении в проходящем свете, так и при отражении. Чтобы обеспечить наблюдение в проходящем свете, в соответствии с изобретением предусмотрено, что слои, смежные с граничной поверхностью, выполнены прозрачными и имеют показатель преломления, различающийся существенным образом, предпочтительно, по меньшей мере, на 0,2. За счет различия в величине показателя преломления достигается то, что линзовый эффект граничной области, несмотря на условие, что свет проходит через слоистую структуру, все-таки обуславливает отчетливо наблюдаемый эффект. Специально при работе в проходящем свете структура решетки может оставаться без покрытия, граничить с воздушной средой.

Кроме того, в объем изобретения входит то, что граничная плоскость, по меньшей мере, частично снабжена слоем, повышающим отражение, причем повышающий отражение слой предпочтительно является, например, напыленным металлическим слоем. Однако в качестве повышающего отражение слоя также может быть предусмотрен прозрачный слой с соответственно высоким показателем преломления, и в этом случае в известной степени может обеспечиваться прозрачность многослойной структуры. Также могут применяться тонкослойные структуры известных комбинаций или полупроводниковые слои.

В случае известных кредитных карт голографически сформированный защитный элемент, образованный слоистой структурой, включает в себя только линзовую структуру круговой формы. Если же применяется дифракционная линзовая структура, соответствующая изобретению, то можно по поверхности слоистой структуры распределенным образом разместить несколько линзовых структур, за счет чего, с одной стороны, могут быть реализованы существенно более интересные эффекты (для случая применения в декоративных целях), или, если линзовая структура является частью защитного элемента, также может обеспечиваться повышение защитного действия. Целесообразно в подобном случае упорядочить множество линзовых структур в форме растра, за счет чего может облегчаться верификация. Но также возможно, по меньшей мере, на участках, перекрытие линзовых структур, причем возможно даже чередование таким образом, что, в зависимости от угла наблюдения, проявляются различные линзовые структуры.

Особенно простым становится изготовление соответствующих линзовых структур или конфигураций линзовых структур, если, как предусматривается изобретением, линзовые структуры выполняются по существу круговой формы с концентрично проходящими линиями дифракционной решетки.

На практике целесообразным оказалось, если линзовые структуры имеют диаметр от 0,15 до 300 мм, предпочтительно от 3 до 50 мм.

Если, как далее предусмотрено изобретением, глубина решетки линзовых структур меньше, чем 5 мкм, предпочтительно меньше, чем 3 мкм, то подобные структуры дифракционных решеток без каких-либо проблем можно вводить в обычно предусмотренные в переводных или ламинированных пленках слои лака, которые имеют примерно эту толщину.

В соответствии с изобретением предусмотрено, что бинарная структура по всей поверхности линзовой структуры имеет примерно одинаковую толщину. За счет этого изготовление становится особенно простым. Посредством выбора глубины бинарной структуры можно оказывать влияние на цвет, который возникает при наблюдении линзовой структуры для наблюдателя.

Наконец, может быть предпочтительным, если прозрачный(ые) слой(и), направленный(ые) к наблюдателю, окрашен(ы) одним цветом без пигментов.

Другие признаки, особенности и преимущества изобретения поясняются в последующем описании предпочтительных примеров выполнения с помощью чертежей, на которых показано следующее:

Фиг.1 - схематичное представление в поперечном сечении

а) преломляющей линзы,

b) дифракционной линзы, имеющей канавки решетки с поперечным сечением примерно треугольной формы,

с) линзы с дифракционной бинарной структурой;

Фиг.2 - схематичный вид в плане защитного или декоративного элемента, предусмотренного в соответствующей изобретению слоистой структуре с линзовой структурой, соответствующей изобретению, и

Фиг.3 - представление, подобное показанному на фиг.2, хотя и в меньшем масштабе, для слоистой структуры с множеством линзовых структур, размещенных в форме растра.

В схематичном представлении в поперечном сечении на фиг.1 показано, что слоистая структура согласно изобретению содержит соответственно два слоя 1, 2 материала, которые образуют между собой граничную поверхность 3, которая может быть снабжена металлизацией, например напыленным в вакууме слоем металла. Для определенных случаев применения слои 1, 2 материала могут быть образованы воздухом. Диаметр линзы на фиг.1 показан по оси х в любых принятых единицах, так как это не зависит от точной величины или точного диаметра линзовых структур. Диаметр линзовых структур находится, однако, в общем случае в пределах от 0,15 до 300 мм, предпочтительно от 3 до 50 мм, причем фокусное расстояние линз находится обычно в пределах от значения диаметра линзы до удвоенной величины этого значения.

По оси у на фиг.1 показана толщина или высота соответствующего слоя 1, 2 или структуры, причем в случае приведенных значений речь идет о разности фаз в радианах. При применении определенной длины волны света (например, 500 нм для максимальной чувствительности глаза человека) из этой разности фаз можно известным способом (также с учетом соответствующих показателей преломления) рассчитать геометрическую глубину. Из сравнения фиг.1(а) с фиг.1(b) и 1(с), очевидно, что толщина слоистой структуры по фиг.1(а), по меньшей мере, в десять раз должна превышать толщину слоистой структуры по фиг.1(b) и даже примерно в 20 раз превышать толщину слоистой структуры по фиг.1(с). Тот факт, что слоистые структуры по фиг.1(b) и 1(с) могут быть существенно более тонкими, чем слоистая структура по фиг.1(а), основывается на меньшей общей высоте 9 линзовой структуры, определяемой граничным слоем 3, которая продолжается только на высоту, которая в пересчете (для системы с n=1,5/n=1 в проходящем свете) в случае фиг.1(b) соответствует примерно удвоенной длине волны, а в случае фиг.1(с) даже примерно одной длине волны.

В случае слоев 1 и 2 слоистой структуры в общем случае речь идет о слоях лака соответствующего состава, причем, по меньшей мере, слой лака, обращенный к наблюдателю (в данном случае слой 1), должен быть в значительной степени прозрачным, при этом в общем случае он может быть окрашенным. Для определенных случаев применения один из слоев может быть клеящим слоем, или даже слой, обращенный к наблюдателю, может отсутствовать.

Если граничный слой снабжен металлизацией или иным сильно отражающим покрытием, то слой 2 может также быть прозрачным, а также просвечивающим или непрозрачным. Если, напротив, слоистая структура согласно изобретению должна использоваться в проходящем свете, например, для покрытия имеющегося на подложке видимого признака, то слой 2 также должен быть прозрачным. В этом случае граничная поверхность 3 не снабжается в общем случае непрозрачной металлизацией. Вместо этого показатель преломления обоих прозрачных слоев 1 и 2 выбирают различающимся таким образом (причем разность показателей преломления предпочтительно должна составлять, по меньшей мере, 0,2), чтобы несмотря на применение двух прозрачных слоев, формируемый граничной поверхностью 3 эффект был виден оптически достаточно отчетливо.

Линзовая структура по фиг.1(b) обычно формируется так называемым способом непосредственного формирования изображения, т.е. способом, при котором либо посредством лазера материал удаляется в соответствии с желательным профилем, либо посредством лазера или устройства электронно-лучевой литографии облучается фоторезист согласно желательному профилю, и затем путем проявления фоторезиста формируется желательный профиль или соответствующий ему негативный профиль. Этот способ обеспечивает преимущество, состоящее в том, что могут быть сформированы различные структуры дифракционных решеток, в частности сечения решеток, например, для определенных случаев применения, так называемые концентрирующие дифракционные решетки, причем, в частности, может быть обеспечено, что угол (между показанными на фиг.1(b) проходящими с наклоном боковыми сторонами 4 канавок дифракционной решетки и перпендикуляром S к основной плоскости линзовой структуры, как это ясно видно из фиг.2(b), постепенно изменяется от центра линзы к периферии, а именно так, что примерно параллельные перпендикуляру S боковые стороны 5 канавок дифракционной решетки представляются подобными местам разрыва непрерывности в линзовом профиле, являющемся в остальном по существу непрерывным и образованном соответствующими другими скошенными боковыми сторонами 4 канавок дифракционной решетки, а также центральным параболическим участком 6 граничной поверхности 3.

Подобные линзовые структуры, а также метод их расчета описаны в литературе, и поэтому нет необходимости останавливаться на них более подробно.

При этом можно также упомянуть возможность применения, вместо показанных на фиг.1(b) непрерывных по высоте 9 скошенных боковых сторон 4, ступенчатой структуры, в которой образующие ступеньки площадки по своему оптическому действию аппроксимируют боковые стороны 4. Подобные структуры дифракционных решеток могут формироваться как упомянутым методом непосредственного формирования изображения, так и подходящими методами с использованием масок, причем число ступенек может варьироваться в зависимости от требуемого результата. При этом для большинства случаев применения уже достаточно разделение на четыре или восемь ступенек. При высоких требованиях по качеству также можно предусмотреть 64 ступеньки или число ступенек, соответствующее более высокой степени числа 2.

Бинарная структура согласно фиг.1(с) изготавливается с применением соответствующих масок. Существенной характеристикой бинарной структуры согласно фиг.1(с) является то, что как канавки 7 дифракционной решетки, так и перемычки 8 дифракционной решетки в поперечном сечении являются по существу прямоугольными. Другую особенность структуры по фиг.1(с) можно усмотреть в том, что глубина 9 дифракционной решетки по всей линзовой структуре является постоянной, что имеет особое преимущество при изготовлении, состоящее в том, что не нужно предусматривать различные интервалы времени воздействия средства, удаляющего материал, и не требуется работать с различными интенсивностями средства, воздействующего через соответствующую маску на подложку.

На фиг.2 схематично показан (в действительности расстояния между линиями дифракционной решетки существенно меньше) линзоподобный элемент, который изготавливается с линзовой структурой согласно фиг.1(b), причем вид в плане на фиг.2 позволяет отчетливо видеть постоянно уменьшающееся расстояние между отдельными перемычками дифракционной решетки или постоянно увеличивающуюся от центра круговой линзы к ее краю частоту дифракционной решетки. Дополнительно также наклон показанных на фиг.2 боковых сторон 4 дифракционной решетки изменяется от центра линзы к периферии постоянно и по существу непрерывно. Также на фиг.2 четко видны перпендикулярные к основной плоскости линзы боковые стороны 5 дифракционной решетки в форме темных линий.

Фиг.3 иллюстрирует дополнительную возможность, каким образом в соответствующей изобретению слоистой структуре могут быть предусмотрены линзовые структуры.

В примере выполнения по фиг.3, который, например, может быть осуществлен с использованием декоративной переводной или ламинированной пленки, по поверхности пленки размещены круговые линзовые структуры, разделенные на несколько упорядоченных в виде растра участков поверхности, которые в принципе могли бы соответствовать линзовым структурам по фиг.2. Конфигурация выбирается при этом таким образом, чтобы внешние канавки дифракционной решетки не были частично срезаны в соответствии с фиг.2. Линзовые структуры 10 по фиг.3, напротив, получаются в целом круговой формы. Промежутки, возникающие при упорядочении друг за другом соответствующих кругов линзовой структуры, в форме сферических квадратов в слоистой структуре по фиг.3 заполнены соответственно сформированными дифракционными структурами 11, которые также вполне могут создавать линзовый эффект, причем, например, линзовые структуры 10 проявляют эффект собирательной линзы, в то время как структуры 11 действуют как рассеивающие линзы, за счет чего оптический эффект обоих типов линз может как бы усиливаться.

Само собой разумеется, возможно, за счет соответствующей комбинации различных линзовых структур создавать слоистые структуры с комплексными оптически действенными эффектами, причем, разумеется, также можно дополнительно на отдельных участках предусмотреть дифракционные структуры, которые генерируют полностью отличающиеся эффекты, например эффекты перемещения, повороты и т.д. Также возможно комбинирование линзовых структур и/или иных дифракционных структур с последовательностью тонких слоев со специальными красками, например OVI, или с полупроводниковыми слоями для достижения специальных эффектов смены цветов.

Особенно интересные формы выполнения слоистых структур получаются в том случае, когда граничный слой 3 снабжен металлизацией лишь частично, причем, например, отсутствие металлизации может быть предусмотрено согласованно с линзовыми структурами.

Кроме того, линзовые структуры, разумеется, не должны, как это в общем случае представлено на чертеже, быть соответственно круговыми. Преимущество применения дифракционных линзовых структур как раз заключается в том, что на них могут накладываться и другие формы (так называемые поверхности свободной формы), чтобы таким образом сформировать изображение, например, представляющееся как трехмерное. Кроме того, также можно было бы линзовую структуру по фиг.2 разделить, и части вновь соединить иным образом, за счет чего также реализуются очень интересные оптические эффекты.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2317574

patent-2317574.pdf

Класс G02B5/18 дифракционные решетки 

оптическое устройство и способ изготовления -  патент 2511704 (10.04.2014)
способ создания на листовом материале изображения, переливающегося цветами радуги, и листовой материал для его реализации -  патент 2506168 (10.02.2014)
пленки с переменным углом наблюдения из кристаллических коллоидных массивов -  патент 2504804 (20.01.2014)
способ получения изображений в кристаллических коллоидных структурах -  патент 2479678 (20.04.2013)
способ изготовления дифракционной решетки -  патент 2470333 (20.12.2012)
оптическое устройство, ламинат и маркированное изделие -  патент 2456647 (20.07.2012)
оптическое защитное устройство, создающее двумерное изображение -  патент 2456646 (20.07.2012)
защитный маркировочный оптический элемент, способ изготовления такого элемента, система, содержащая такой элемент, и считывающее устройство для проверки такого элемента -  патент 2443004 (20.02.2012)
способ изготовления дифракционных оптических элементов -  патент 2442195 (10.02.2012)
многоточечный офтальмологический лазерный зонд -  патент 2435544 (10.12.2011)

Класс G06K19/16 маркировки в виде голограммы или дифракционной решетки

способ создания на листовом материале изображения, переливающегося цветами радуги, и листовой материал для его реализации -  патент 2506168 (10.02.2014)
элемент безопасности -  патент 2493968 (27.09.2013)
оптически изменяющаяся дифракционная структура и способ ее изготовления -  патент 2436158 (10.12.2011)
оптически изменяющаяся дифракционная структура и способ ее изготовления -  патент 2370818 (20.10.2009)
оптический защитный элемент -  патент 2358317 (10.06.2009)
аутентификация документов и изделий с помощью муаровых узоров -  патент 2328036 (27.06.2008)
дифракционный защитный элемент с полутоновым изображением -  патент 2326007 (10.06.2008)
этикетка с дифракционным штрих-кодом и считывающее устройство для таких этикеток -  патент 2291485 (10.01.2007)
способ маркировки изделий с помощью голограмм (варианты) -  патент 2290694 (27.12.2006)
защитная система, в особенности для ценных документов -  патент 2282244 (20.08.2006)

Класс B44F1/04 после прохождения его через поверхностный слой, например узоры на зеркальной подложке 

сырьевая смесь для изготовления материала, имитирующего природный камень -  патент 2513372 (20.04.2014)
сырьевая смесь для изготовления материала, имитирующего природный камень -  патент 2508267 (27.02.2014)
сырьевая смесь для имитации природного камня -  патент 2506240 (10.02.2014)
сырьевая смесь для имитации природного камня -  патент 2500637 (10.12.2013)
сырьевая смесь для имитации природного камня -  патент 2495842 (20.10.2013)
декоративная подложка, особенно для искусственного ювелирного камня с эффектом цвета, и способ получения такого эффекта цвета для декоративной прозрачной подложки -  патент 2490141 (20.08.2013)
сырьевая смесь для имитации природного камня -  патент 2469978 (20.12.2012)
сырьевая смесь для получения строительного материала с выдерживанием его в растворе хлористого кальция -  патент 2467977 (27.11.2012)
сырьевая смесь для получения строительного материала с выдерживанием его в растворе хлористого кальция -  патент 2467976 (27.11.2012)
сырьевая смесь для получения строительного материала с выдерживанием его в растворе хлористого кальция -  патент 2467975 (27.11.2012)
Наверх