包括其表面的适合于示出多个图像的区域的物体的制作方法与工艺

本发明涉及一种包括其表面的适合于示出多个图像的区域的物体，这些图像中的每个能够从不同的方向观察，使得当观察其中一个图像时，其他的图像停止可观察，并且不会干涉所观察图像的查看。允许产生适合于示出多个图像的表面区域的构造允许借助于冲压和铸造技术的批量生产并且使得未授权制造商的复制复杂化。一种允许获得具有适合于示出多个图像的区域的物体的方法也是本发明的目的。本发明的实施方式特别地具有适合于示出多个图像的区域，其中观察者相对于图像所在的表面的倾角的改变产生随着观察者改变他/她的倾角而移动的亮带，这种效果也可以独立于在其他图像中生成的效果。

背景技术：
存在使用墨水或借助于允许产生全息图像的激光雕刻技术来打印图像的各种解决方案。这种类型技术的生产成本和所需的材料使其在硬币铸造中的使用或结合在例如通过冲压获得的物体中是不可行的。已知公开号为ES2042423的西班牙专利描述了一种用于在刚性表面上获得双重图像雕刻的方法。该专利使用具有倾角不同的凹槽的表面来产生图像。凹槽的使用允许容易地生产这种类型的雕刻；然而这种容易的生产也方便了第三方通过这样雕刻的工件进行复制。本发明具有能够复制多个图像的表面，使得源于包含这些图像的真实物体的复制变得十分复杂。

技术实现要素：
本发明的第一方面是一种包括其表面的适合于示出多个图像的区域的物体，使得对于用户每个图像从不同的方向是可观察的。本发明建立该区域的构造，使得当用户从一个方向观察所述区域时，他/她察觉到图像或者该图像的一部分，但察觉不到其余的图像。为了观察到其余的图像，用户必须改变相对于同一区域的他的/她的观察方位。示出多个图像的所述区域优选地是平的，然而，本发明也允许观察到具有特定弯曲的表面上的多个图像。在这些示例中，从相同的方位可能不能看到整个图像，而需要稍微改变方位从而察觉到整个图像。示出多个图像的所述区域包括：·规则分布在所述区域的表面上的浅浮雕式的多个凹部。所述凹部的特别构造允许根据观察方位观察到不同的图像。当提供根据本发明生产的物体时，浅浮雕的使用使得生产复杂化；然而，能够借助源于例如激光雕刻凸模的冲压技术以低成本生产。·每个所述凹部示出了多个侧面，每个图像至少一个侧面，其中每个侧面与第一亮度级或者不同于第一亮度级的亮度级相关联。本发明建立第一亮度级和一个或多个不同的亮度级。最简单的特定实施方式使用两个亮度级，然而，在实施方式中，描述了一种特定实施方式，当观察者基于适当选择的亮度级范围的使用渐进地改变其中一个图像的他的/她的观察点的倾角时，该特定实施方式允许产生转换效果。每个凹部由多个侧面形成，侧面被理解为凹部的平的区域并且因此具有基本上相同的反射。每个凹部具有对于每个图像的一个侧面。每个图像于是构造为在与所述图像相关联的侧面上施加条件，而这些条件不会影响其余的图像的观看，因此不会影响与其他图像相关联的侧面。·确定图像并且与所述第一亮度级相关联的侧面具有相对于凹部所处的表面的相同的方位和倾角；并且所述方位与另一个不同的图像的侧面的方位不同。这就是每个图像如何产生的。使用至少两个亮度级。确定凹部的图像的那些侧面中的每个侧面用作图像的像素并且能够示出至少两个亮度级。由于允许观察另一个不同的图像的方位，这些亮度级独立于由相同凹部示出的亮度级。方位和倾角之间是有区别的。方位是垂直于侧面的表面的方向。在整个说明书中，倾角是指在侧面与凹部所处的表面之间形成的角度。从概念上说，主要表面在没有凹部的情况下所对应的表面。虽然改变倾角意味着改变方位，但是侧面的倾角并不是所述侧面的方位。还有解决不同技术问题的不同的特定示例在本发明的详细说明书中描述。本发明的第二方面是一种用于产生物体的适合于示出多个图像的区域中的表面的方法，使得对于用户每个图像从不同的方向是可观察的。该方法包括至少两个步骤：·建立由根据任一实施方式的多个凹部形成的表面或表面的互补的构造；·根据所建立的构造在表面上实施激光雕刻加工。该方法预期产生根据本发明的第一方面的表面(直接可观察的或者具有互补的构造)。在第二示例中，所得到的物体转而导致生产多个表面。这就是制造凸模的示例。根据第一创造性的方面能够建立该表面的构造，例如，借助于一种模型，该模型能够通过计算机刻画并且转移到能够产生根据所述模型的限定的表面的机器上。根据所建立的构造的表面的激光雕刻结果是允许多次转移的表面，例如，借助于随后的冲压和/或铸造操作。已经发现，粉末冶金钢的使用特别适合于通过冲压生产根据本发明的第一方面的具有多个图像的物体，该物体是原始计算机产生的限定的精确复制。附图说明本发明的前述及其他特征和优点将从下面结合附图对优选实施方式的详细说明得到更好的理解，实施方式仅作为非限制性的示意性示例而提供。图1示出了包括具有适合于示出多个图像的表面的区域的物体是硬币的实施方式。图2a、图2b和图2c通过基于三角形、正方形和六边形的角锥体示出了凹部构造的三个不同的实施方式。图3示出了两个凹部的平面图以及垂直于位于平面图的中心线处的主要表面的截面。允许描述侧面根据其倾角的光线变化的箭头在该截面上示出。图4示出了凹部刻画图像的四个特定示例的立体图。图5示意性地示出了如下实施方式：多个图像所在的区域的范围示出了由于观察者的方位的微小变化而对其中一个图像产生的亮度渐进变化效果。图6示出了其上已经限定了四个重叠的图像的区域的示意性描绘。图7示出了根据一个实施方式的具有凹部的区域的立体图中的图像的放大视图。具体实施方式本发明的第一方面是一种物体，包括其表面的适合于示出多个图像的区域(R)。在第一实施方式中，该物体是硬币(1)，其中适合于示出多个图像的区域(R)位于硬币的至少一个面中。该区域(R)包括规则地分布在所述区域(R)中的多个低浮雕式的凹部(1.1)。图2a、图2b和图2c示出了不同的实施方式，其中凹部是角锥体使得它们的基部与硬币(1)的面的主要表面一致；并且角锥体的三角面向内设置成使得顶点位于主要表面的下面。在另一个实施方式中，角锥体被切去顶端并且因此没有顶点。图2a示出了基于三角形的角锥体的规则分布，图2b示出了基于正方形的角锥体的规则分布，以及图2c示出了基于六边形的角锥体的规则分布。为了使得整个表面用于作为其中一个图像的一部分的反射，规则分布使得整个可用的表面区域都被覆盖；然而，在各个凹部之间能够存在一定的分隔距离。这些附图也仅示出了一些凹部；然而，可以理解的是，区域(R)的表面被特定图案的重复样式覆盖。这种图案根据角锥体基部的多边形构造而不同。例如，基于正方形的角锥体的使用导致根据笛卡尔结构的排和列的分布；然而，考虑到在与硬币(1)的面一致的主平面上的投影，六边形基部的使用导致三个主要方向(其将导致六个可能的图像)。在凹部(1.1)是基于多边形角锥体的本实施方式中，角锥体的每个面与不同的图像相关联。角锥体的这些面是侧面(1.1.1，1.1.2，1.1.3，1.1.4)。因此侧面是平的节段(在特定的示例中是角锥体的面)，它们中的每个与图像相关联。图3示出了平面图中的两个凹部(1.1)，其中凹部对应于基于正方形的角锥体的形式的构造。在凹部(1.1)的外口处的正方形基部和角锥体的侧壁对应于侧面(1.1.1，1.1.2，1.1.3，1.1.4)。因为角锥体是基于正方形的角锥体并且具有四个面，所以由这种类型的凹部(1.1)构成的区域能够显示四个图像。在该实施方式中，使用了两种亮度级，第一亮度级和第二亮度级。同样在图3中，在两个凹部的平面图的上部分中，根据垂直于在角锥体的基部中包含的主要表面并且经过凹部的两个顶点的平面而示出截面。就在左侧所示出的凹部(1.1)而论，所述凹部的每个侧面具有不同的法线方向。在该示例中，存在四个不同的方位。通过左侧的凹部的四个侧面示出的方位对应于第一亮度级，并且第一亮度级是与侧面的倾角相关联的亮度级——如果角锥体对应于规则的角锥体的话。接收来自凹部(1.1)的第一侧面(1.1.1)上的入射光线的反射光的观察者的眼睛示意性地在截面中示出。由于区域(R)相对于观察者的方位，观察者的眼睛将不会接收从其余侧面(1.1.2，1.1.3，1.1.4)中的任何一个反射的光。在右侧示出的凹部(1.1)示出了其倾角增加的第一侧面(1.1.1)。该倾角通过相对于位于主要表面与侧面(1.1.1)之间的边缘的旋转而增加。在该示例中，该边缘也与由角锥体的基部和第一侧面(1.1.1)之间的相交而形成的边缘相一致。在该实施方式中，第一侧面(1.1.1)的倾角的增加导致三个表面节段(B1，B2，B3)的出现，这三个表面节段具有作为第一侧面(1.1.1)与其相邻侧面(1.1.2，1.1.4)之间的连接表面的额外的平的表面，特别地，一个表面节段具有在底部处的平行于基部或主要表面的三角形的表面节段(B1)、即基部节段，并且两个表面节段具有斜三角形侧表面。将具有增加的倾角并且因此与第二亮度级相关联的第一侧面(1.1.1)与侧面连接的方式并不只有一种。用于连接相邻侧面的其他方式将在其他的实施方式中描述。在相同的构造中，在对应于图3中右侧所示的凹部(1.1)的截面中，可以观察到的是，对于位于与左侧的凹部中示意性地示出的观察者相同位置处的观察者，对于也来自相同方向的入射光线，反射光不会到达观察者，而是在该实施方式中会到达基部节段。在一个实施方式中，基部节段根据斑点状表面制成，该表面以较小的程度反射入射光线，以在较大的程度上区分第一亮度级与第二亮度级之间的差别。然而，可能的是，入射光线在观察者所处的方向上结束，但是该最终反射方向是在同一凹部(1.1)的多个表面上多次反射的结果。在这种情况下，因为每次反射将改变亮度级，用户也将察觉到这种改变并且因此察觉到图像。第一亮度级与第二亮度级之间的差别越大，则再生图像的对比度越大。继续应用实施方式并且使用基于正方形的角锥体的特定示例来详细地描述本发明，因为每个侧面(1.1.1，1.1.2，1.1.3，1.1.4)能够再生不同的图像，所以在特定的示例4中，必须确定如何指定每个凹部和每个侧面中的亮度级从而构造导致允许看到四个图像的表面的区域(R)。在该实施方式中，选择四个不同的图像：第一图像示出字母“M”，第二图像示出数字，第三图像示出圆，并且第四图像示出符号。例如，这些图像能够以黑色和白色刻画。像黑白数字图像一样，用白色照亮的像素和用黑色照亮的其他像素导致能够区分两个分离的区域，在这种情况下，每个凹部(1.1)(实际上是所述凹部的侧面)将执行像素的功能并且也将被指定第一亮度级或第二亮度级。例如，第一亮度级对应于颜色白色，并且第二亮度级对应于黑色。因为每个凹部(1.1)具有四个侧面(1.1.1，1.1.2，1.1.3，1.1.4)，第一图像将在各个凹部中建立将被在图3中左侧所示的第一侧面(1.1.1)或者在图3中右侧所示的结合有额外的表面节段(B1，B2，B3)的第一侧面(1.1.1)采用的倾角。能够通过互换与任一亮度级相关联的侧面的倾角来进行相反的操作。图4示出了四个不同凹部的顺序的立体图。在左侧示出的凹部是具有倾角相同的四个侧面(1.1.1，1.1.2，1.1.3，1.1.4)的倒角锥体。该示例对应于四个图像需要在所述凹部中示出第一亮度级的情况。从左侧开始的第二凹部是这样的凹部，其中：与位于上部(相对于这幅图的纸面的方位而言)的侧面(1.1.4)相关联的图像通过增加其倾角而要求第二亮度级。接近顶点处存在三个额外的三角形表面，这三个三角形表面是侧面(1.1.4)与其余的侧面(1.1.1，1.1.2，1.1.3)之间、特别是与底部的基部节段之间的过渡。具有增加的倾角的侧面(1.1.4)的构造不会影响与其他三个图像相关联的其余的侧面继续示出的亮度级。从左侧开始的第三凹部是这样的凹部，其中：两个图像在上侧面(1.1.4)和右侧面(1.1.3)(相对于这幅图的纸面的方位而言)施加增加的倾斜度从而示出第二亮度级；并且同一个凹部(1.1)中的剩余的第三和第四图像需要第一亮度级并且因此不需要增加位于左侧的侧面(1.1.1)和位于下侧的侧面(1.1.2)(同样也相对于这幅图的纸面的方位而言)的倾角。在该特定示例中，通过在底部的基部节段处建立上侧面(1.1.4)和右侧面(1.1.3)共有的表面来减少过渡表面的数目，并且在表面倾角没有修改的情况下仅增设了一个过渡表面。确定倾角已经增加从而消除留下了共用的底部的交接表面的相邻侧面的技术效果在于，消除了凹部(1.1)中的边缘从而刻画相同的亮度级。图像中的边缘的减少是非常重要的，这是因为基于激光雕刻的生产过程需要借助于计算机处理来转移表面的构造，并且待管理的信息量与边缘和顶点的数目成比例。虽然图像的分辨率与凹部(1.1)的数目成比例并且分辨率能够很高，但是边缘的数目必需多个图像并且必需非常大的信息量，该信息量甚至能够导致激光装置管理系统的饱和。已经提到，与第一亮度级不同的亮度级能够通过为侧面(1.1.1，1.1.2，1.1.3，1.1.4)指定增加的倾角来获得。在所描述的实施方式中，在所有凹部(1.1)中的增加的倾角是相同的。在一个实施方式中，与相关联于第一亮度级的侧面(1.1.1，1.1.2，1.1.3，1.1.4)的倾角不同的倾角以特定的方式选择。图5示出了矩形区域(R)，基于正方形的浅浮雕式凹部(1.1)已经以排和列的分布布置在其上。形成图案(P)的凹部的子集已经从该组凹部(1.1)确定。该图案(P)(为了简明起见，图案P也是矩形)能够例如示出这样的图像：该图像与区域(R)示出的四个图像不同，并且特别地，不同于与布置在图中的上部并且与第一图像相关联的侧面相关联的图像。根据该实施方式，图案(P)将建立凹部的子集，其中，在图5中加黑突出的上侧面(1.1.1)如果根据第一图像必须示出与第一亮度级不同的亮度级的话，则上侧面(1.1.1)的倾斜度根据预先建立的函数确定。附图的右侧示出了如下函数：其坐标是沿垂直于位于图案(P)的矩形区域中的凹部(1.1)的排分布的方向的位置，横坐标是函数的值。该示例中，横坐标的值已经确定为与倾斜度相关并且因此与光相关的“L”。当与特定排的侧面(1.1.1)相关联的图像建立起亮度级与第一亮度级不同时，在对应于该排的位置的点处取得的函数建立该排的侧面采用的倾角。图5用虚线示出了为了取得对应于X坐标的函数值而采用的X坐标的离散值的位置。离散函数的值使用函数的连续曲线上的黑圈示出。在该示例中，区域(R)的凹部必须核实的条件是：·凹部(1.1)平行于凹部(1.1)的基部的边缘或侧部成排分布。在这种情况下，这些排被认为是水平的并且因此平行于凹部(1.1)的基部的上边缘或上侧。例如，如果凹部是如图2c所示的基于六边形的凹部，则成排的分布可以是水平的或者也可取决于与通过六边形的角锥体的基部的边缘或侧部施加的方位一致的两条斜线。·对于平行于凹部(1.1)的基部的边缘或侧部的多个排，至少同一排的具有与不同于第一亮度级的第二亮度级相关联的倾角的一组凹部的侧面具有相同的倾角。同一排的具有与不同于第一亮度级的第二亮度级相关联的倾角的一组凹部是通过图案(P)确定的组。在同一排中选择凹部的子集的可能性允许观察到能够随用户的方位的渐进式改变而转变的亮度效果，其中这种亮度效果继而能够具有与用户观察到的图像的形式不同的形式。凹部的该子集的选择确定了不同图像的形式。·属于不同排的具有相同倾角的一组凹部的倾角从排至排地沿所有排渐进地变化。描绘具有相同倾角的凹部的倾角的渐进式排至排变化的简单的方式——但不是唯一的方式——是在图5的右侧描绘的函数的使用。函数性能改变用户改变他的/她的方位时的亮度转变效果的变化方式。在图5中示出的示例中，图案(P)是矩形的并且函数是连续函数。用户在他/她直接察觉反射光的方位附近的那些排中查看到亮带。进一步远离这些排的排具有不同角度并且因此较暗。如果用户稍微改变物体的倾角，直接察觉到反射光(用户观察到光亮)的方向将对应于渐进地位于前一排的上方或下方的排。当物体移动时产生的效果是亮带根据物体的方位的改变而转变的效果。每个图像(在该实施方式中能够达到四个图像)能够与其图案和倾角变化函数相关联，这也独立地导致亮度变化效果。为了防止像素化效果并且改进刻画图像的清晰度，凹部(1.1)的特性尺寸必须尽可能地小。已经对原型进行过试验并且已经发现，当使用基于正方形的角锥体且基部的边的尺寸在0.1mm至0.3mm之间、优选地在0.15mm至0.20mm之间并且更优选地为0.16mm，并且角锥体的顶点的深度在0.04mm至0.08mm之间、优选地为0.06mm时，结果非常好。对于这些尺寸，使用铣削加工将不会产生正确的结果，因为将会获得圆的边缘和具有模糊边界的平面，从而减少了刻画图像的锐度和对比度。在这样的限制条件下，适于获得包括适合于示出多个图像的区域(R)的物体的生产模式在冷加工工具中使用的那些钢块上使用激光设备。所使用的激光具有适当的特性：纳秒级的脉冲时间和10μm至15μm的光束直径。借助脉冲激光束的雕刻能够直接实施在最终工件上，但是如果需要雕刻多个工件，优选地借助压力捣固将雕刻转移至中间部件或模具，在中间部件或模具中将雕刻倒置为深浮雕式角锥体，并且随后转移至最终工件，在最终工件中将雕刻限定为具有与由激光获得的原件相同的构造。所实施的捣固试验已经令人满意，原始的光学效果保持在最终工件中。已经针对硬币和奖牌铸造过程测试了生产过程。通过实例，图6示意性地示出了通过两个弓形的侧部节段和两个直的节段在上方和下方分界的区域(R)。术语侧部、上方和下方的使用必须根据附图的方位解释。在该实施方式中，该区域(R)是硬币的面的区域的一部分。四个图像在该区域(R)中示出，每个图像能够从不同的方位观察到，图像在图6所示的投影中重叠。如果观察区域(R)的用户位于右侧，他/她将观察到一个图像；如果他/她位于左侧，将观察到另一个图像；如果他/她位于上方，将观察到又一个图像；并且如果他/她位于下方，将观察到再一个图像，并且用户必须始终位于距表面特定距离的位置。根据一个实施方式，在没有图像指定与第一亮度级不同的亮度级时，区域(R)已经覆盖有基于正方形的角锥体形凹部。图6可以说是示意图，因为在图6中以正方形描绘了所有的侧面(1.1.1，1.1.2，1.1.3，1.1.4)被指定第一亮度级的那些凹部(1.1)。实际上，浅浮雕式倒角锥体的投影也会示出两条对角线，但是该示意性描绘意于表示哪些侧面(1.1.1，1.1.2，1.1.3，1.1.4)用具有与第一亮度级不同的亮度级示出。这些侧面(1.1.1，1.1.2，1.1.3，1.1.4)是用三角形标示的那些侧面。如果三角形在正方形基部内部具有向上的其最长的边，必须理解的是，该侧面具有与当其具有第一亮度级时采用的倾角不同的倾角。根据该示意性描绘，每个图像仅指定一种类型的三角形：该三角形在任一边的上方、下方具有较大的基部。如果用三角形来描绘的话，正方形将具有0、1、2、3或4个三角形，其中与侧面相关联的每个位置将具有第二亮度级。图7示出了具有凹部的区域(R)的图像的放大细节，其中凹部是在应用了具有四个图像的主题之后获得的。在这种示例中，在必须示出第二亮度级的那些侧面中的增加的斜度导致在平行于凹部(1.1)的基部的基部中的三角形。