多隐藏图像安全装置的制作方法

本发明涉及一种具有多个隐藏图像的光学安全装置，这些隐藏图像通过将偏振器以偏振方向的不同方位布置在该装置的上面或下面而变得可见。

背景技术：

具有图案化各向异性性质的光学元件例如被认为是包括如下层的光学元件，该层包括具有局部不同的光轴方向的聚合或交联液晶。这样的层例如是通过在对齐层的顶部涂覆可交联液晶材料、从而表现出局部不同的对齐方向而制备的。液晶材料采用底部对齐层的局部对齐方向，然后被交联以固定方位。

各向异性性质可以例如是指双折射性。双折射性材料层中的图案例如以不同光轴方位的分区为特征。作为例子，上面提到的液晶材料是双折射性的，并且方位图案可以通过对齐层中的方位图案来实现。

具有局部不同的对齐方向的对齐层可以用光对齐技术容易地制备，在光对齐技术中，对光的偏振敏感的一层材料被曝光于线性偏振光。图案化对齐是通过改变光的偏振方向以使光对齐层的不同区域曝光来实现的。详细方法和合适的材料例如在wo2009/112206中有描述。

因为双折射性材料的不同折射率，光在双折射性材料中的传播速度取决于光的偏振方向。如果偏振光以不平行于双折射性材料的主轴中的一个的偏振方向进入双折射性材料层，则光被划分为偏振方向相互垂直的两个光线，这两个光线以两个不同的速度传播。光传播通过所述层的不同速度使光线中的一个相对于另一个延迟，因此导致相位差，该相位差随着通过所述层的光路的长度线性地增大。对于给定的双折射性材料，光在通过所述层之后的延迟线性地取决于所述层的厚度。任何延迟因此可以用所述层的厚度来调整，例如，四分之一波长或半波长延迟。

另一方面，如果偏振光以平行于主轴(例如，光轴)的偏振方向进入双折射性层，则光的偏振状态在通过所述层时是不变的。对于具有方位图案的双折射性层，因此可以使线性偏振光例如在偏振方向平行于第一分区中的光轴方向并且例如与第二分区中的光轴方向成45^°的情况下入射在所述层上。因此，光的偏振状态在第一分区中不变，而它在第二分区中改变。如果半波长延迟被选择，则在第二分区的区域中通过所述层的偏振光的偏振方向被旋转90^°。因此，通过第二分区的偏振光的偏振方向与第一分区的偏振方向相差90^°。因此，如果具有图案化延迟器的元件被适当地布置在交叉的线性偏振器之间，则光可以在一些区域中通过，而在其他区域中，光被阻挡。因为这些性质，具有图案化延迟器的光学元件被用在安全装置中，因为以方位图案的形式存储的信息在正常条件下不能被看见，但是当已经通过该元件的偏振光被用偏振器分析时是可见的。

wo98/52077公开了包括叠层的光学装置，该叠层包括第一图案化延迟器和第二图案化延迟器以及在延迟器之间的偏振器，每个图案化延迟器对光学信息进行编码。因此，该装置已经提供了对存储在这两个延迟器中的任何一个中的信息进行解码所需的两个偏振器中的一个。如果外部偏振器被保持在该装置的下面或上面，则第一延迟器或第二延迟器位于内部偏振器和外部偏振器之间，并且以对应的延迟器的图案编码的信息变得可见。因此，不同信息可以根据外部偏振器是否被保持在该装置的下面或上面而变得可见。

尽管现有技术的上面种类的光学元件已经为安全应用提供了高安全级别，但是一直需要在光学安全元件中有用于伪造保护的新颖的区别性特征。

技术实现要素：

本发明的目的因此是提供一种具有提供高安全级别的独特特征的光学安全装置。进一步的目的是提供用于制造这样的装置的方法。

根据本发明的第一方面，提供一种包括叠层的光学安全装置，该叠层包括：

-具有对第一图像编码的方位图案的第一光学延迟器层

-具有对第二图像编码的方位图案的第二光学延迟器层

-在这两个延迟器之间的偏振器，偏振区域至少与每个延迟器图案的一部分重叠，

当外部偏振器在偏振方向被定向在第一方向上的情况下被保持在第一延迟器附近时，第一图像变得最佳地可见，

其特征在于，第一延迟器中的方位图案对第三图像编码，当外部偏振器在偏振方向被定向在第二方向上的情况下被保持在第一延迟器附近时，第三图像变得最佳地可见。

根据本发明的装置具有多个图像可以被编码并且解码和显现这些图像只需要一个工具的优点。图像通过将偏振器保持在该装置的上面或下面而显现，并且通过旋转偏振器当外部偏振器与第一延迟器相邻时另外的图像显现。存储在两个延迟器中的多个图像可以通过延迟器图案的适当设计而协同地组合以便实现令人惊奇的光学效果。

外部偏振器的第一偏振方向和第二偏振方向是相互不同的。

装置中的偏振器可以是线性偏振器或圆形偏振器。

术语“最佳地可见”将意味着图像以最大反差显现。优选地，第一延迟器中的图案使得当第一图像最佳地可见时，第三图像是不可见的或几乎不可见，并且当第三图像最佳地可见时，第一图像是不可见的或几乎不可见。

在本申请的上下文中，术语“图像”将代表任何种类的光学信息，例如照片、文本(包括缩微文本)、数字、图片、条形码、符号、字符、插图和图形。优选地，图像表示照片(优选地，脸的照片)、文本、数字或图形。

术语信息的编码和解码是指将可见信息转换为延迟器的方位图案以及反过来。例如，延迟器中的在观察时将显得黑暗的区域具有第一光轴方向，将显得明亮的区域具有第二光轴方向。为了对灰阶进行编码，可以对中间光轴方向进行调整。图案化光学延迟器中的信息编码和解码使用本领域中已知的方法和材料，比如具有局部不同的方位方向的多层交联或聚合液晶材料。

图像只有在它以光学反差被显示时才可以被感知到。作为现有技术的例子，在黑纸上用黑墨水打印的字符是几乎不可见的。因此重要的是，在其上打印字符的背景在光学上不同于字符的形态。如果字符被打印在白纸上，则被感知到的图像是白色背景上的黑色字符。

另一方面，文本可以在白纸上黑色背景下用白色字符打印，例如，使用喷墨或激光打印机。在这种情况下实际上打印的不是字符，而是背景，背景在除了字符的区域之外的每个地方被打印。即使如此，被感知为光学信息仍是文本。因此，在本申请的上下文中，图像被认为是同一个图像，只要唯一的不同之处是图像反差即可。特别地，具有正或负反差的图像应被认为是同一个图像。在本发明的不同实施例中，图像对于外部偏振器的第一偏振方向以正反差显现，对于另一偏振方向以负反差显现。在这样的情形下，正反差图像和负反差图像应被认为是同一个图像，并且不应与根据本发明的第一图像和第三图像混淆。

在上面的文本在白纸上用黑色打印的例子中，字符可以被识别为光学信息，并且白纸可以被识别为背景。然而，对于许多图像，不能进行这样的分配。例如，如果图像是黑白棋盘，则并不清楚信息是由白色背景上的黑色正方形组成、还是由黑色背景上的白色正方形组成。因此，在本申请的上下文中，术语“图像”应被理解为包括对图像的感知做出贡献的每一个部分，比如在上面的例子中，字符和背景以及棋盘的黑色部分和白色部分。

附图说明

通过附图来进一步例示说明本发明。附图仅仅是例子，并且应帮助理解本发明，但绝不应限制本发明的范围。

图1.1示出根据本发明的装置的层结构。为观察被编码在第一延迟器的图案中的信息，外部偏振器被布置在该装置的上面(图1.2)，并且为观察被编码在第二延迟器的图案中的信息，外部偏振器被布置在该装置的下面(图1.3)。

图2.1示出根据本发明的对两个图像进行编码的装置中的图案化延迟器，其中相关图案中的光轴方向是相互不同的。图2.2至2.5示出当通过被定向在不同方向上的外部偏振器观察时延迟器的形态。

图3示出根据本发明的对第一图像和第三图像进行编码的装置中的图案化延迟器，其中第三图像是通过缩放和平移过程从第一图像构造的。

图4示出根据本发明的对第一图像和第三图像进行编码的装置中的图案化延迟器，其中第三图像是通过旋转和平移过程从第一图像构造的。

图5.1至5.6示出不同形状和布置的图像单元。

图6.1至6.5例示说明两个图像到六边形图像单元矩阵的分配。

图7示出根据本发明的装置中的第一延迟器，其中，当旋转布置在延迟器上面的外部偏振器时，图像以不同大小显现。

图8示出根据本发明的装置中的第一延迟器，其中，当旋转布置在延迟器上面的外部偏振器时，第一图像和第三图像以及相关负像显现。

具体实施方式

图1.1中示出了根据本发明的装置10的层结构。该装置包括第一光学延迟器层11、第二光学延迟器层12以及在这两个延迟器之间的偏振器，第一光学延迟器层11具有对第一图像和第三图像进行编码的方位图案，第二光学延迟器层12具有对第二图像进行编码的方位图案。当如图1.2所示将外部偏振器14保持在第一延迟器11的上面时，第一图像变得最佳地可见，其中偏振方向被定向在第一方向上。当外部偏振器被旋转到第二方向时，第三图像变得最佳地可见。为观察第二延迟器层12中的图像，偏振器14如图1.3所示那样被布置在延迟器12的下面，并且被旋转，一直到图像变得最佳地可见为止。

术语“上面”或“下面”是指图1的附图中的延迟器层的相对位置，并且在本说明书内多次使用以说明对图像进行解码的过程。然而，位置仅仅是相对的，并且可以互换。代替术语“上面”或“下面”，术语“在……的前面”或“在……的后面”可以以相同的意义被使用。为了观察第一延迟器中的图像，邻近第一延迟器定位外部偏振器。为了观察第二延迟器中的图像，邻近第二延迟器定位外部偏振器。

在本发明的优选实施例中，同样地，第二延迟器对另一图像进行编码。另外的图像在外部偏振器的与使第二图像最佳地可见所需的方向不同的方向变得最佳地可见。本说明书中提到的任何实施例和特征以及与第一延迟器相关的例子可以类似地应用于第二延迟器。

如果延迟器中只有一个对在外部偏振器的另一方向变得最佳地可见的另一图像进行编码，则该延迟器是第一延迟器，而不管它位于叠层中的哪个相对位置处。如果两个延迟器都对在外部偏振器的另一方向变得最佳地可见的另一图像进行编码，则这两个延迟器中哪个是第一延迟器或第二延迟器并不重要。在这种情况下，当提到第一延迟器时，它可以是延迟器中的每个。也可以是延迟器中的一个具有第一特征、而另一个延迟器具有第二特征，但是在本说明书中，对于这两个特征，指的是第一延迟器，除非这些特征是相互协同地依存的。

还可以同时使用两个外部偏振器，以便同时观察存储在第一延迟器和第二延迟器中的图像。在这种情况下，存储在第一延迟器中的不同图像可以与存储在第二延迟器中的图像同时地被看见。如果第二延迟器也对多于一个的图像进行编码，则甚至可以通过选择两个外部偏振器的相应的方位方向来观察存储在第一延迟器中的每个图像、连同存储在第二延迟器中的每个图像。作为存储在两个延迟器层中的不同图像的组合的结果，这使得可以产生大量协同光学效果。

根据本发明的装置中的延迟器是在透射中操作的，这意味着延迟器在观察存储图像期间位于两个偏振器之间。如果内部偏振器和外部偏振器是交叉的，并且延迟器的区域中的延迟器的光轴平行于或垂直于内部偏振器或外部偏振器，则延迟器的该区域显得例如黑暗。这与光学延迟无关。对于两个偏振器交叉的情况，如果延迟器的区域中的光轴不平行于且不垂直于偏振器中的一个，则延迟器的该区域显得明亮。如果进一步地，两个偏振器的光轴和偏振方向之间的角度是45°，并且光学延迟是半波片的光学延迟(对于绿光来说，对应于大约280nm)，则亮度为最大。对于光学延迟的其他值，亮度较低，但是因为黑暗状态独立于光学延迟，所以对于任何延迟都可以观察到图像。优选地，然而，根据本发明的延迟器的光学延迟大于100nm，更优选地大于140nm，最优选地大于180nm。通过选择更大的延迟，两个偏振器之间的光学延迟器显得是彩色的。为了实现彩色形态，延迟优选地大于250nm，更优选地大于350nm，最优选地大于450nm。

根据本发明的装置可以包括附加层，比如对齐层、保护层、滤色器层、薄金属层或电介质层。

原则上，任何类型的偏振器可以在根据本发明的装置中工作。例如，偏振器可以是吸收偏振器，其中光的一个偏振方向被吸收。这样的偏振器可以作为箔使用，这些箔可以例如用作用于涂布或层压装置的延迟器层的基底。典型地，偏振器箔基于在聚合物基体中对齐的定向碘分子。可替代地，可以使用基于定向二色性染料的偏振器，这些偏振器还在市场上可以作为偏振层板买到，或者可以从含有二色性染料和可交联液晶材料的成分被涂布在基底上。基底优选地具有能够使可交联液晶对齐的表面。偏振器也可以是反射型的，这意味着偏振是通过一个偏振状态的反射和另一个偏振状态的透射实现的。这种类型的偏振器例如是胆甾相层或包括具有不同双折射性性质的材料的大量交替层的膜，比如3m开发和出售的dbef偏振器。

根据本发明通过第一和/或第二延迟器中的方位图案编码的两个图像可以被划分为更小的单元(比如正方形或直线)，这些更小的单元在下面被称为图像单元。图像单元可以是相互间隔的，例如以使得第一图像和第三图像可以交错。

第一图像和第三图像的区域可以重叠，或者可以分开。

图2.1至2.5中示出了本发明的例子。在图2.1中，示出了根据本发明的装置的第一延迟器40，该延迟器包括对第一图像和第三图像进行编码的图案。第一图像是用图案41表示的字符“a”，图案41包括具有第一光轴方向的区域43和具有第二光轴方向的背景区域42。区域42和43中的光轴方向例如相互形成45°的角度。例如，相对于参考方向，区域43中的光轴方向被定向成0°，区域42中的光轴方向被定向成45°。第三图像44是用图案44表示的字符“b”，图案44包括区域46和背景区域45。区域45和46中的光轴方向例如相差45°的角度。例如，相对于上面的参考方向，区域45中的光轴方向被定向成22.5°，区域46中的光轴方向被定向成67.5°。关于第一图像的图案41中的方位方向相对于关于第三图像的图案44的方位方向旋转22.5°。上面假设的角度仅仅是例子，并且只要只有两个图像将被编码在延迟器层中，就是优选的，但是任何其他角度也可以工作。

当外部偏振器被保持在第一延迟器的上面时，延迟器位于两个偏振器之间，因为根据本发明，另一个偏振器是装置的一部分，并且如从查看者所见到的那样位于第一延迟器的后面。图2.2示出了在偏振方向被定向在第一方向上的情况下外部偏振器被保持在第一延迟器的上面时装置的形态50，对于第一方向，第一图像51最佳地可见。观察者在明亮的背景上看见黑暗的字符“a”，在这种情况下，这被认为是正反差。通过旋转外部偏振器，如图2.3所示，第三图像61在偏振器的第二方位方向变得最佳地可见。观察者在明亮的背景上看见黑暗的字符“b”；因此它以正反差显现。

通过进一步旋转外部偏振器，第一图像再次变得最佳地可见，但是是以负反差。如图2.4所描绘的，观察者在黑暗的背景上看见明亮的字符“a”。类似地，如果偏振器被进一步旋转，则如图2.5所示，第三图像再次显现，但是是以负反差。

一般地说，与第一图像和第三图像相关的光轴方向可以相差任何角度。然而，优选的是，存在与第一图像相关的区域和与第三图像相关的区域，使得第一图像和第三图像的所述区域的光轴方向相差10°和35°之间的角度，更优选地15°和30°之间的角度，最优选地20°和25°之间的角度。如果该角度约为22.5°，则可以实现最佳结果。

在本发明的优选实施例中，第三图像至少包括可以作为整个第一图像的几何变换或部分的几何变换而被构造的部分。几何变换的例子包括平移、镜像、旋转、缩放和点反转。旋转或缩放的中心可以是每一个地方，特别是它可以在图像的区域的内部或图像的区域的外部。优选地，缩放的中心与图像的中心是一致的。类似地，点反转的反转中心可以在图像的区域的内部或外部。此外，用于镜像操作的镜像线可以是每一个地方；特别是它可以在图像的区域的内部或外部。几何变换也可以是上面提到的变换中的一个或多个的按任何顺序的组合。镜像对称图像不应被认为是镜像操作的结果。例如，像“a”、“h”、“i”、“m”、“o”、“t”、“u”、“v”、“w”、“x”的字母是镜像对称的，并且镜像操作也可以被构造为平移和旋转的组合。几何变换应仅与图像有关，而与对图像编码的方位图案的光轴方向无关。例如，如果几何变换包括旋转某个角度，则与第三图像相关的区域中的光轴方向不必相对于第一图像的对应区域旋转相同角度。

图像的不同部分可以被单个地变换。例如，一个数的每个数字可以从不同的缩放中心缩放。

在优选实施例中，第三图像至少包括可以通过变形从第一图像或第一图像的部分构造的部分。

通过几何变换从第一图像构造第三图像的优点是，可以容易地向普通人描述当将外部偏振器旋转到第二方向时将出现什么。不需要描述第一图像和第三图像的内容。描述第一图像和相关的几何变换是足够的。例如，描述可以是：存在第一图像，如果在外部偏振器为第一方向的情况下偏振器被保持在装置的第一侧的上面，则第一图像最佳地可见，并且当旋转该偏振器或旋转该装置时，相同的图像显现，但是是镜像的。这样的简单指令可以被任何人记住，因此，使用这样的特征的光学安全装置可以容易地被每一个人验证。如果第二延迟器中的图案也对在外部偏振器的不同偏振方向显现的多于一个的图像编码，则对于装置的第二侧，可以给予类似的指令。

图3例示说明作为本发明的例子的光学装置中的第一延迟器70，其中第三图像72是通过平移和缩放从第一图像71构造的，这意味着图像71根据观看角度在不同位置处以缩小的或放大的尺度显现。几何变换也可以是缩放中心在第一图像的区域外部的缩放。在该例子中，与第一图像71中的数“10”的数字相对应的区域74中的光轴方向与背景区域73中的光轴方向形成例如45°的角度。图像72也被用方位图案编码，其中区域76和75分别表示数“10”的数字和背景。区域75和76中的光轴方向可以相差例如45°。数字74、76的区域中的光轴方向可以相差大约22.5°。类似地，背景73、75中的光轴方向可以相差大约22.5°。因此，第一图像对于偏振器的第一方位方向最佳地可见，第三图像对于第二偏振方向最佳地可见。因为数字内的和背景区域中的光轴方向，两个图像71和72根据偏振器的方位方向而显现为正像和负像。

图4例示说明作为用于根据本发明的装置的第一延迟器的例子的光学延迟器79，其中第三图像77是通过平移和旋转从第一图像71构造的。在该例子中，与第一图像71中的数“10”的数字相对应的区域74中的光轴方向与背景73中的光轴方向相差例如45°。区域75和76中的光轴方向可以相差例如大约22.5°。数字74和76的区域中的光轴方向可以相差22.5°。类似地，背景73和75中的光轴方向可以相差45°。因此，第一图像对于外部偏振器的第一偏振方向最佳地可见，第三图像对于第二偏振方向最佳地可见。因为数字内的和背景区域中的光轴方向，两个图像71和72根据偏振方向而显现为正像和负像。

图像的信息内容可以被划分为图像单元。分配给第一图像、第二图像或(一个或多个)附加图像的图像单元然后可以被分布以使得它们共享某个区域。这样，可以将不同的图像放置在基本上相同的位置处，以使得它们部分地或完全地重叠。图像单元可以具有任何形状，比如多边形(优选地规则多边形)或圆形。优选形状是二次型、矩形、梯形、三角形、六边形和圆形。图5.1示出划分为六边形的区域，这些六边形被分配给第一图像或第三图像的信息内容。示例性分配由六边形内部的数1和2指示，其中数1指代第一图像，数2指代第三图像。图5.2示出划分为六边形的区域的例子，其中六边形图像单元在三个图像的信息内容之间共享。示例性分配由六边形内部的数1、2和3指示。图5.3示出分别分配给第一图像和第三图像的信息内容的正方形的例子。在图5.4中，交替的条带分别被分配给第一图像和第三图像。对应于不同图像的信息内容的图像单元可以以不同的方式布置，例如，布置成交替的线，比如图5.4中那样，或者布置成行和/或列，比如图5.3中那样，或者布置成更复杂的分布。

与不同图像的信息内容相关的图像单元可以在大小、形状和数量方面不同。例如，圆形区域可以用于对第一图像的信息内容进行编码，圆形区域之间的区域可以用于对第三图像的信息内容进行编码，比如图5.5的例子中那样。图5.6中描绘了另一例子，在该例子中，梯形单元被分配给第一图像的信息内容，三角形单元被分配给第三图像的信息内容。在包括不同图像的图像单元的区域中，对不同图像的信息内容进行编码的图像单元的总面积可以是不同的，比如举例来说，图5.6的梯形单元和三角形单元的总面积。这使得可以控制不同图像的光学反差，因此可以平衡光学印象。例如，可能的是，一个图像显得非常弱，而另一图像以高得多的反差显现，因此另一图像占主要地位。对于许多应用，分配给单个的图像的图像单元的总面积大约是相同的。在分配给单个的图像的图像单元的总面积不是同样平衡的情况下，优选的是，最大总面积与最小总面积之比为1.3:1或更高，更优选地1.6:1或更高，最优选地2:1或更高。

图像单元还可以用于通过抖动来调整感知到的图像的灰阶，这意味着区域的亮度是若干图像单元上的平均。导致对灰阶进行平均的图像单元可以具有例如两个不同的光轴方向，对于外部偏振器的某个方向，这两个不同的光轴方向可以分别被感知为黑暗的或明亮的，并且观察者眼睛将这两个不同的光轴方向平均为灰色印象。优选地，根据本发明的装置的延迟器中使用的图像具有对多于两个的灰阶进行编码的区域。甚至更优选的是如下图像，在所述图像中，方位图案对多于7个、多于15个、多于31个或多于63个灰阶进行编码。

图6.1至6.5示出了作为第一图像的字符“a”和作为第三图像的字符“b”相互重叠的例子。在该例子中，区域80被划分为六边形图像单元，这些六边形图像单元被分配给第一图像或第三图像，分别地，在六边形81内部用数1指示用于第一图像，在六边形82内部用数2指示用于第三图像。图6.1示出了六边形矩阵80的区域内字符“a”的期望形状和位置83。图6.2示出了六边形矩阵80的区域内字符“b”的期望形状和位置84。图6.3示出了分配给第一图像的六边形单元的图案化，而分配给第三图像的六边形用数2指示。在图6.3的例子中，与字符“a”的形状83重叠的图像单元的那些部分具有第一光轴方向86，而不重叠区域具有第二光轴方向85。在图6.3的例子中，假设第一方向和第二方向相互形成大约45°角。与字符“a”部分重叠的六边形单元可以具有统一的光轴方向，该光轴方向例如由重叠面积或不重叠面积中的更大者确定。为了更好的图像分辨率，优选的是将图像单元划分为重叠部分和不重叠部分并且应用对应的光轴方向(该光轴方向在图6.3的图中用不同的阴影方向指示)，例如在六边形87中。

以相同的方式，图6.4示出分配给第三图像的六边形单元的图案化，而分配给第一图像的六边形用数1指示。与字符“b”重叠的图像单元的那些部分具有第三光轴方向89，而不重叠区域具有第四光轴方向88。在图6.4的例子中，假设第三方向和第四方向相互形成大约45°角。对于与字符“b”部分重叠的六边形单元，区域被划分为重叠部分和不重叠部分，并且对应的光轴方向在图6.4的图中用对应的阴影方向指示。第三光轴方向89优选地相对于第一光轴方向86被定向为大约+22.5°或-22.5°的角度。第四各向异性方向88优选地相对于第二各向异性方向85被定向为+22.5°或-22.5°的角度。

图6.3和6.4中的期望字符a和b的轮廓仅仅是为了例示说明图案化概念而示出的，而不是形成图案的一部分，除了因为将图像单元细分为重叠部分和不重叠部分而出现的那些边界之外。

图6.5示出了整个图案，该图案是由根据图6.3和6.4的图案化得到的。字符a和b的形状不再被示出，除了已经被细分为重叠部分和不重叠部分的图像单元内部的不同光轴方向的区域之间的边界之外。

当外部偏振器被保持根据本发明的装置的第一延迟器上面(其中第一延迟器具有图6.5的图案)时，对于外部偏振器的第一偏振方向，字符“a”最佳地可见，对于外部偏振器的第二偏振方向，字符“b”最佳地可见。两个字符显现在装置的几乎相同的位置处。因为字符的区域内和背景内的光轴方向，两个字符根据外部偏振器的方位显现为正像和负像。

在本发明的优选实施例中，第三图像至少包括可以通过缩放至少部分第一图像而构造的部分，其中第一图像和第三图像的区域重叠。优选地，重叠区域被分割为图像单元，使得第一图像、第三图像或更多图像的部分可以如上所述那样被分配给不同图像单元。缩放的中心可以在图像的内部或外部。在这种情况下，第三图像显现为第一图像的相关部分的增大或缩小的图像。优选地，第一延迟器中的图案对第四或更多图像进行编码，这些图像对于外部偏振器的第三方位方向或更多方位方向显现。作为第三图像、第四图像或更大编号的图像的分配应使得它对应于当旋转偏振器时相关图像的显现顺序。像第三图像那样，第四图像或附加图像至少包括可以通过缩放至少部分第一图像而构造的部分，其中第一图像、第四图像和可选的附加图像的区域重叠。用于构造第三图像、第四图像以及可选地附加图像的缩放中心优选地是相互一致的。用于构造第三图像、第四图像以及可选地附加图像的缩放因子是相互不同的。优选地，缩放因子随着图像的顺序而单调地增大或减小。当旋转外部偏振器时观察者感知到的光学效果是分别将图像放大或缩小的光学效果。图7示出了第一延迟器的例子，当旋转外部偏振器时，第一延迟器提供放大缩小效果。延迟器95包括第一图像96，如图7.1所示，第一图像96对于外部偏振器的第一方位最佳地可见。第一图像是具有第一大小的数10。该图像被用第一光轴方向编码。图7.1还用其轮廓指示第三图像97、第四图像98和第五图像99。第一图像、第三图像、第四图像和第五图像相互部分重叠。优选地，重叠区域中的图像被划分为图像单元，使得单个的图像的部分可以如上所述那样被分配给不同的图像单元。第三图像、第四图像和第五图像中的每个是用不同的缩放因子从第一图像构造的，使得图像的大小按图像的次序增大。缩放中心与第一图像的中心一致，但是如上面所提及的，缩放中心可以在任何其他的位置处。第一图像、第三图像、第四图像和第五图像通过具有不同光轴方向的区域编码。数10外部的区域也可以是双折射性的，并且可以具有统一的光轴方向，但是光轴方向不同于对数字中的任何一个进行编码的光轴方向。还可能的是，数10外部的区域不是双折射性的。对于外部偏振器的第一方向，只有图像96是最佳地可见的，而图像97、98和99与第一图像96相比仅以较低的反差可见，或者甚至不可见。通过将偏振器旋转到第二方向，如图7.2所示，图像97变得最佳地可见。通过进一步旋转偏振器，第四图像98在偏振器的第三方位变得最佳地可见(图7.3)，第五图像99在偏振器的第四方位变得最佳地可见(图7.4)。通过连续地旋转偏振器，四个图像顺序地变得可见，这给予根据偏振器的旋转方向而放大或缩小的印象。

在本发明的另一优选实施例中，第一图像具有三维形态，这意味着它被观察者感知为具有某个深度。第三图像于是是深度相反的图像。例如，第一图像可以给予图像的至少部分在装置的平面上面(这意味着在装置和观察者之间)的印象。第三图像于是具有看起来在装置后面的至少部分。优选地，第一图像和第三图像的信息内容大体上是相同的，除了深度感知之外。在本领域中已知有为图像给予某个深度印象的几种设计方法。众所周知的例子是计算机程序的用户界面中使用的按钮图标，这些按钮图标可以将形态从未被推动变为被推动。优选地，第一图像和第三图像的重叠区域被分割为图像单元，使得第一图像和第三图像的部分可以如上所述那样被分配给不同的图像单元。

在本发明的优选实施例中的一个中，第三图像至少包括可以通过镜像第一图像的至少部分而构造的部分。镜像线可以在任何位置处，并且可以具有任何方向。优选地，从第一图像到第三图像的几何变换包括平移。因此，即使在镜像线在第一图像的区域外部的情况下，第三图像也可以与第一图像完全地或部分地重叠。优选地，重叠区域被分割为图像单元，使得第一图像、第三图像或附加图像的部分可以如上所述那样被分配给不同的图像单元。图8示出了根据本发明的光学元件90的例子，其中图8.2中的第三图像92是图8.1中的第一图像91的镜像图像，并且第一图像和第三图像两者显现在同一位置处，但是是对于外部偏振器的不同方位方向。通过旋转外部偏振器，观察者可以在图像和镜像图像之间切换。另外，当将偏振器旋转到另外的方向时，图像和镜像图像两者显现为图8.3和8.4中的负像93、94。对观察者给予与适当的偏振器方位有关的更详细的指令并不是必需的，因为那么光学特征的验证将需要对角度进行测量的工具，并且验证过程将变得复杂和耗时。观察者能够对光学特征进行验证所需的唯一指令是将外部偏振器布置在第一延迟器的上面并且旋转外部偏振器，因为一旦偏振器方位采取对应的方位，第一图像和第三图像就自动地显现为正像和反像。使图像和镜像图像在同一位置处重叠具有图像转变到其镜像图像的令人惊奇的效果。当然，还可以将镜像图像定位在延迟器中的其他地方。

已知有用于制作具有图案化方位的延迟器的技术、方法和材料。例如，延迟器可以包括包含具有局部不同的光轴方向的聚合或交联液晶的层。这样的层例如是通过在对齐层的顶部涂覆可交联液晶材料、从而表现出局部不同的对齐方向而制备的。液晶材料采用底部对齐层的局部对齐方向，然后被交联以固定方位。关于这样的光学元件的制备，参考wo09112206，该申请特此通过引用并入。

存在可以用于制作根据本发明的装置的不同方法。优选地，通过将可交联液晶材料涂覆到含有具有期望方位图案的对齐表面的基底上(例如，通过涂布)来制造图案化延迟器。液晶材料采用底部对齐层的局部对齐方向，然后被交联以固定方位。具有局部不同的对齐方向的对齐层可以用光对齐技术容易地制备，在光对齐技术中，对光的偏振敏感的材料层被曝光于线性偏振光。图案化对齐是通过改变光的偏振方向以使光对齐层的不同区域曝光来实现的。除了使用光对齐层来为液晶材料提供方位图案之外，还可以使用其他技术，比如对能够使液晶在基底的表面中或基底上的层中对齐的结构进行压印。

可以在单个的基底上制造图案化延迟器，图案化延迟器然后被转印到偏振器或其中图案化延迟器和偏振器被层压在一起的基底。相同的过程可以用于将装置的第一延迟器和第二延迟器与偏振器组合在一起。优选地，偏振片用作基底，图案化延迟器中的至少一个通过将液晶成分涂布或印刷到偏振器上来制备。在偏振器上可以存在提供液晶材料的对齐信息的单独的层。液晶材料采用底部对齐层的局部对齐方向，然后被交联以固定方位。