提供合成完整图像的图像箔的制作方法

专利名称：提供合成完整图像的图像箔的制作方法
技术领域：
本发明整体上涉及光学装置，并且尤其涉及提供合成图像的光学装置。
背景技术：
在许多应用中已经使用了使得产生在不同的角度改变其外观的图像或合成图像的平面光学布置。除了纯粹的美术使用，这样的布置还已经被用作例如银行票据或其他贵重文档、标识文档等上的安全标记。通常具有或多或少的显著的三维特征的合成图像也已经被用于对例如二维信息文档中的复杂形状提供更好的几何学上的理解。在已公开的国际专利申请W094/272M中，公开了一种安全装置。该安全装置包括微图像阵列，所述微图像阵列在通过对应的基本为球形的微透镜的阵列被观看时产生放大的图像。该结果是根据久为人知的莫尔(Moir6)效应而实现的并且现在已被应用于向安全标记提供具有三维外观的图像。该阵列也可以被结合到微图像的阵列。在已公开的美国专利申请US2005/0180020中，公开了一种微光安全和图像提供系统，其基于相似的基本思想。膜材料利用非柱面透镜的规则二维阵列来放大像平面的图像数据承载结构或微图像。通过改变透镜的焦点性质，透镜和像平面之间的距离、透镜的直径、不同的放大倍数、视场等可以被改变。通过在像平面和透镜平面之间具有对准差异来实现光视差动。这种类型的图像还被用作用于例如包装的片材。该包装以引人注目的外观的方式实现，在营销奇特或昂贵的物品时这通常是期望的。如果合成图像被制成三维的，则该图像可以例如被配置为看起来好像是悬浮在包装中(或者甚至是之外)。然而，由于该布置利用通过图像数据承载结构和透镜的平面配置实现的光学效应，因此这样的图像迄今为止受限于具有平的表面的包装。该合成图像在被用于在例如弯曲的瓶子表面时通常将劣化。当使用该光学布置作为安全装置时，重要的是，被感知的图像以难以用简单的手段被复制的方式起作用但用户易于观察。在现有技术中根本少有(如果有一些的话)安全装置满足这样的需求。存在对以下这样的安全装置的需要，该安全装置具有易于检测和验证但难以篡改或复制的独特结构和特性。在已公开的欧洲专利申请EP0216626中，公开了一种用于防篡改包装的图像片材。该片材包括设置在膜之上的玻璃微球的图案，该微球用作微透镜。通过使片材暴露于高能量辐射，而使得轴向标记被生成在与微球的背部相接触的片材处。通过在膜被保持在弯曲的形状中时进行这样的轴向标记生成，如果弯曲改变则由通过微球观察到的轴向标记组成的完整图像将被破坏。如果这样的膜例如被提供在容器的开口之上，则图像的存在确保容器容纳物不被篡改。这样的布置的缺点在于，必须在膜在其最终的衬底处被应用时进行这样的图像生成。这使得非常难以进行有效率的大规模生产。通过经由微球的照射生成轴向标记的方法也对可以生成什么类型的图像施加了严格的限制。而且，由于轴向标记的生成必须通过在最终产品处进行强烈的照射来执行，因此这种类型的安全装置不能用于照射敏感物品。

发明内容
本发明的一个目的是提供以下这样的光学装置，该光学装置在被弯曲或具有弯曲的表面时提供高质量的合成图像。另一目的是提供以下这样的改进的安全装置，该安全装置具有易于检测和验证但难以篡改或复制的独特结构和特性。以上目的通过根据所附的专利权利要求的装置和方法来实现。总之，根据第一方面，一种用于提供合成完整图像的光学装置包括聚合物箔堆叠。该聚合物箔堆叠包括至少一个聚合物箔。聚合物箔堆叠的第一界面包括第一阵列形式的光学可区分的图像数据承载结构。聚合物箔堆叠的第二界面具有第二阵列形式的聚焦元件。第二界面被设置在距离第一界面的一定距离处。第一阵列中的图像数据承载结构在第一对象方向上以第一对象距离被重复，并且在第二对象方向上以第二对象距离被重复，所述第二对象方向被设置为相对于第一对象方向成第一角度。第二阵列中的聚焦元件在第一聚焦元件方向上以第一聚焦元件距离被重复，并且在第二聚焦元件方向上以第二聚焦元件距离被重复，所述第二聚焦元件方向被设置为相对于第一聚焦元件方向成第二角度。第一投影对象距离是被投影在第一聚焦元件方向上的第一对象距离，并且第二投影对象距离是被投影在第二聚焦元件方向上的第二对象距离。第一投影对象距离和第一聚焦元件距离的相应对之间的第一比率以及第二投影对象距离和第二聚焦元件距离的相应对之间的第二比率的至少其中之一接近或等于一，由此与图像数据承载结构相对应的合成完整图像在从非常小的距离处被观看时能够从聚合物箔堆叠的观看侧被感知为具有所要求的比例。根据第二方面，公开了一种用于对对象进行鉴别的方法。该方法在设置在对象的表面处的聚合物箔堆叠上执行。聚合物箔堆叠包括至少一个聚合物箔。聚合物箔堆叠的第一界面包括第一阵列形式的光学可区分的图像数据承载结构。聚合物箔堆叠的第二界面具有第二阵列形式的聚焦元件。第二界面被设置在距离第一界面的一定距离处。该方法包括在相对于观看者的第一距离和相对于观看者的第二距离之间在两个方向中的任意方向上移动聚合物箔堆叠。第二距离显著小于第一距离。该方法还包括在移动期间观察具有所要求的比例的与图像数据承载结构相对应的第一合成完整图像的任何外观作为真实性的标志。根据第三方面，一种用于提供合成完整图像的光学装置包括聚合物箔堆叠。聚合物箔堆叠包括至少一个聚合物箔。聚合物箔堆叠的第一界面包括第一阵列形式的光学可区分的图像数据承载结构。聚合物箔堆叠的第二界面具有第二阵列形式的聚焦元件。第二界面被设置在距离第一界面的一定距离处。第一阵列中的图像数据承载结构在第一对象方向上以第一对象距离被重复，并且在第二对象方向上以第二对象距离被重复，第二对象方向被设置为相对于第一对象方向成第一角度。第二阵列中的聚焦元件在第一聚焦元件方向上以第一聚焦元件距离被重复，并且在第二聚焦元件方向上以第二聚焦元件距离被重复，第二聚焦元件方向被设置为相对于第一聚焦元件方向成第二角度。第一投影对象距离被定义为被投影在第一聚焦元件方向上的第一对象距离，并且第二投影对象距离被定义为被投影在第二聚焦元件方向上的第二对象距离。第一投影对象距离和第一聚焦元件距离的相应对之间的第一比率不同于第二投影对象距离和第二聚焦元件距离的相应对之间的第二比率。 这导致与图像数据承载结构相对应的合成完整图像在聚合物箔堆叠被给予一定的弯曲时能够从聚合物箔堆叠的观看侧被感知为具有所要求的比例。根据第四方面，公开了一种用于对具有设置在对象的表面处的聚合物箔堆叠的对象进行鉴别的方法。该方法在包括至少一个聚合物箔的聚合物箔堆叠上被执行。聚合物箔堆叠的第一界面包括第一阵列形式的光学可区分的图像数据承载结构。聚合物箔堆叠的第二界面具有第二阵列形式的聚焦元件。第二界面被设置在距离第一界面的一定距离处。该方法包括根据预定的第一弯曲在预定的第一方向上对聚合物箔堆叠进行弯曲，以及观察具有所要求的比例的与所述图像数据承载结构相对应的第一合成完整图像的任何外观作为真实性的标志。根据第五方面，公开了一种用于对具有设置在对象的表面处的聚合物箔堆叠的对象进行鉴别的方法。该方法在包括至少一个聚合物箔的聚合物箔堆叠上执行。聚合物箔堆叠的第一界面包括第一阵列形式的光学可区分的图像数据承载结构。聚合物箔堆叠的第二界面具有第二阵列形式的聚焦元件。第二界面设置在距离第一界面的一定距离处。该方法包括围绕具有平行于观看方向的分量的轴旋转聚合物箔堆叠，以及观察与图像数据承载结构相对应的合成完整图像的外观图像深度的任何变化作为真实性的标志。本发明的一个优点在于，现在可以在各种各样的非平面的表面处提供具有良好的质量的合成图像。本发明的另一个优点在于，提供了具有容易区分的特性的安全图像，所述安全图像难以复制。在详细的说明中结合不同的实施例对其它优点进行进一步的讨论。


通过参考与附图一起进行的下列说明，可以最好地理解本发明以及本发明的其它目标和优点，在附图中
图IA-C是不同聚焦元件的图示；
图2A是根据现有技术的用于提供合成完整图像的光学装置的示意性截面图示； 图2B是示出图像深度的光学装置的实施例的截面图3A-B是根据现有技术的用于提供合成完整图像的光学装置的实施例在被弯曲时是如何表现的示意性截面图示；
图3C-D是根据本发明的光学装置的实施例在被弯曲时是如何表现的示意性截面图
示；
图3E-F是根据本发明的光学装置的另一实施例在被弯曲时如何表现的示意性截面图
示；
图4A-B是根据本发明的光学装置的实施例的示意性顶视图； 图5A是根据本发明的光学装置的实施例在被弯曲成圆柱形表面时的特性的图示； 图5B是如何定义最大的观看角度的图示； 图6是根据本发明的方法的实施例的步骤的流程图7A-C是给出多于一个图像的根据本发明的光学装置的实施例的示意性顶视图； 图8A是根据本发明的贵重对象的实施例的示意性图示； 图8B是根据本发明的贵重文档的实施例的示意性图示； 图8C是根据本发明的包装的实施例的示意性图示； 图9A-B是不同角度处的聚合物箔堆叠的焦平面的示意性图示；图9C是具有设置在弯曲界面处的数据承载结构的光学装置的实施例的示意性图示； 图IOA是根据现有技术的用于提供合成完整图像的光学装置的实施例在从短距离处被观看时如何表现的示意性截面图示；
图10B-C是根据本发明的光学装置的其它实施例的示意性顶视图；以及图11是根据本发明的方法的另一实施例的步骤的流程图。
具体实施例方式贯穿附图，相同的附图标记被用于相似或相应的元素。根据本发明的光学装置依照被已知为莫尔效应的原理而工作。在本申请中，莫尔效应提供对图案的放大并且同时给出典型地为三维的合成完整图像。这样的完整图像是被用作安全标记或仅仅用于引人注目的完美候选。莫尔放大原理同样从文献中被公知，并且可以在例如 Pure Appl. Opt. 3，1994，第 133-142 页的 Μ. C. Hutley 等人的 “The Moir6 magnifier”中或者在 1998 年 11 月的 Optical Engineering 37 (11)的第 3007-3014 页的 H. Kamal等人的“Properties of moire magnifiers”中找到概述。根据莫尔效应工作以获得3D图像的装置一般需要关于透镜阵列与待放大的对象的阵列的对准的高精度。在本公开中，使用了术语“聚焦元件”。基于莫尔效应的大部分装置利用不同类型的透镜或弯曲的反射镜。然而，在本公开中该术语意图覆盖导致从小区域对光学信息进行选取的不同类型的设备。图IA-C示出这样的聚焦元件的三个示例。在图IA中，聚焦元件 1 (在这里是微透镜14的形式)被设置在距离物平面3的一定距离处。该距离等于或接近于该微透镜14的焦距。来自物平面3处的小区域4的光线5在微透镜14中被折射，从而产生离开微透镜14的一束平行光线6。注视微透镜的观看者将仅仅看到被放大为覆盖微透镜14的整个区域的小区域4。在图IB中，聚焦元件1 (在这里为弯曲的反射镜2的形式)被设置在距离基本上透明的物平面3的一定距离处。该距离等于或接近于弯曲的反射器2的焦距。来自物平面3 处的小区域4的光线5在弯曲的反射镜2中被反射，从而产生穿过物平面3的一束平行光线6。注视物平面3的观看者将主要看到被放大为覆盖弯曲的反射镜2的整个区域的小区域4。小区域的像在通过物平面3的行程期间在某种程度上受到例如小区域4的影响。在本实施例中，观看者将看到小区域4的镜像，因为它是通过弯曲的反射镜2而被观看到的。在图IC中，聚焦元件1 (在这里是孔径7的形式)被设置在物平面3的上方。来自物平面3处的小区域4的光线6是唯一可以在预定的方向上穿过孔径7的平面的光线。 注视孔径的平面的观看者可以仅仅看到小区域4，然而在本实施例中小区域4未被放大。在本公开的其余部分中，将使用微透镜来举例说明聚焦元件。然而，通过进行几何结构和配置上的必要改变，相应的思想也适用于其它类型的聚焦元件。为了理解本发明的优点，首先描述基于小图像数据承载结构的放大图像的综合的传统光学装置。图2A示意性地示出基于小图像数据承载结构的放大图像的综合的光学装置10的实施例的截面图。该光学装置10包括聚合物箔堆叠111，在本实施例中聚合物箔堆叠111由厚度为t的单个聚合物箔11组成。在界面12(在本实例中其为聚合物箔11的外表面)处，提供聚焦元件1 (在本实例中其为微透镜14)的阵列13。阵列13典型地是周期性的二维阵列，因此其在图1的截面图中被示出为一维阵列，在所示的截面中具有周期巧。阵列13优选地覆盖基本上整个的界面12。聚合物箔11也被提供有几何结构16的另一阵列15。如从微透镜侧可以看出的， 几何结构16导致光学特性的不同。在本实施例中，几何结构16被提供在聚合物箔11的界面17处，在本实施例中为与微透镜14被提供在其处的表面相对的另一表面。界面17由此可以被看作是物平面3。几何结构16在本实施例中因此变成聚合物箔11的内部与聚合物箔11后面的空间18之间的界面17。聚合物箔11和空间18的光学特性的不同使得区分几何结构16的形状成为可能。几何结构16由此构成光学可区分的图像数据承载结构116，光学可区分的图像数据承载结构116在通过微透镜14被观看到时一起组成图像。图像数据承载结构116的其它替代可以是例如具有也导致光学特性的不同的不同颜色、不同反射性或吸收性的结构。阵列15在本实施例中也是周期性的二维阵列，并且与微透镜14的阵列13 —样具有相同的对称特性。几何结构16的阵列15的对称轴平行于微透镜14的阵列13的对称轴。 换而言之，阵列13、15通过它们的对称轴基本上对齐。如果例如两个阵列都表现出六角形图案，则密堆积方向对齐。在示出的横截平面中，几何结构16的阵列15具有周期兄。聚合物箔11至少在图案平面之间是基本透明的或彩色透明的。为了使典型的莫尔效应存在，几何结构16的阵列15的周期怂与微透镜14的阵列13的周期巧相差非整数倍。该关系确定放大因子，如下面将更详细地描述的。而且，几何结构16的阵列15必须被提供在距离聚合物箔11的第一侧12为距离D处，该距离D足够接近于微透镜14的焦距。在本实施例中，在聚合物箔11的第二侧17处具有几何结构16 使得具有以下需求聚合物箔11的平均厚度应当基本上等于焦距f。然而，阵列13、15之间的距离并不必须正好等于焦距f。图像的放大倍数取决于周期巧和怂的相对大小。在图2A中，图像数据承载结构 116的阵列的周期怂稍微小于微透镜14的阵列的周期巧，即，PfP10几何结构16其中之一处的特定点20在所实处的实施例中位于微透镜14的一个微透镜22的正下方，并且处于其焦点处。这意味着，源自点20的光理想地可以行进穿过聚合物箔11并且在上方的微透镜中被折射成光线21的平行束。观看聚合物箔11的第一侧12的观众将体验到点20周围的区域在整个微透镜22上展开的光学特性，即，放大的部分图像四将被体验到。微透镜23 将以相同的方式提供几何结构16中的另一几何结构的点M周围的区域的另一放大的部分图像四。由于存在周期的轻微不匹配，因此点M周围的区域并不正好对应于点20周围的区域，相反而是对应于稍微在旁边的区域。通过具有大量的微透镜14和几何结构16，被成像的区域理想地将源自几何结构16的每个区域。观众因此将体验到由对应于各个微透镜 14的小的部分图像四组成的合成完整图像。部分图像四将一起被眼睛体验为几何结构 16的放大的合成完整图像25。根据简单的几何推理，发现放大倍数变成
ρ
M= 1 ,其中 F =子。(1)
F-FiP1
该关系对于平行光线来说是正确的，即，当箔被从可被近似为无穷远的距离处被观察时。人们可以注意到，当因子F接近1时，放大倍数变得非常大。对于等于一的因子，放大倍数变成无穷大，这在传统的莫尔图像中并不是很有用，因为那时只有几何结构处的单个
11其中A是球形微透镜14的曲率半径。最后，如在图2B的右上部分中所见的，角度β 也可以被定义为
通过组合(6)- (8)可以发现，图像深度為变成
点将是可见的。为了得到有用的图像，因此传统上需要因子F不同于1并且因子F不同于任何整数值，即F必须是非整数因子。然而，为了实现大的放大倍数，该因子优选地应当接近1。在图2A的实施例中，该因子小于1，因为/^<Λ。放大倍数因此具有正值。如果ΛΡΛ，则该因子小于1并且放大倍数变成负的，即，图像被重建为倒像。聚合物箔11的设计参数对光学特性具有进一步的影响。除了放大几何结构的特性，聚合物箔11还提供合成的三维体验。微透镜的焦距通过以下被给定
其中，A是微透镜半径，是微透镜的折射率并且是覆盖微透镜14的介质(即，典型地为空气)的折射率。 聚合物箔11的设计参数对光学特性具有进一步的影响。除了放大几何结构的特性，聚合物箔11还提供合成的三维体验。图2Β示出体验到的图像深度。在该实施例中，因子F小于1并且假定是球形微透镜。观众的眼睛^L J6R聚焦在虚像25上的一个点观上。 为了简单起见，点28位于眼睛26L和26R之间的正中间。到眼睛的近轴光线27以直角穿过不同的微透镜14，但来自几何结构16处的相应的点。然而，在深度為处产生虚像。通过不同的设计参数在图形的不同部分中以不同的方式容易地定义光线27的角度β。在图形的底部部分中，看到
其中δ是球形微透镜14的中心与相同平面内的、光线27与透镜表面相交的点之间的距离，并且η是整数。相似地，如在图2Β的左上部分中看到的，角度A也可以被定义为
权利要求
1.一种用于提供合成完整图像的光学装置(10)，包括聚合物箔堆叠(111)； 所述聚合物箔堆叠(111)包括至少一个聚合物箔(11);所述聚合物箔堆叠(111)的第一界面(17)包括第一阵列(15)形式的光学可区分的图像数据承载结构(16;16A-C);所述聚合物箔堆叠(111)的第二界面(12)具有第二阵列(13)形式的聚焦元件(1)； 所述第二界面(12)被设置在距离所述第一界面(17)的一定距离处； 所述第一阵列(15)中的所述图像数据承载结构(16 ；16A-C)在第一对象方向(91’)上以第一对象距离(A7)被重复以及在第二对象方向(92’ )上以第二对象距离(/^)被重复， 所述第二对象方向(92’ )被设置为相对于所述第一对象方向(91’ )成第一角度(r J ；所述第二阵列(13)中的所述聚焦元件(1)在第一聚焦元件方向(91)上以第一聚焦元件距离(巧》被重复以及在第二聚焦元件方向(92)上以第二聚焦元件距离(Λ》被重复，所述第二聚焦元件方向(92)被设置为相对于所述第一聚焦元件方向(91)成第二角度(r7);第一投影对象距离(是被投影到所述第一聚焦元件方向(91)上的所述第一对象距离(Λ,)，以及第二投影对象距离(Ρσ2>是被投影到所述第二聚焦元件方向(92)上的所述第二对象距离(/。)，其特征在于所述第一投影对象距离(Poi)与所述第一聚焦元件距离Odw)的相应对之间的第一比率以及所述第二投影对象距离与所述第二聚焦元件距离QP12)的相应对之间的第二比率中的至少一个接近或等于一；由此对应于所述图像数据承载结构(16 ； 16A-C)的所述合成完整图像(25)在从小距离处被观看时能够从所述聚合物箔堆叠(111)的观看侧被感知为具有所要求的比例。
2.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述第一阵列(15)在所述第一对象方向(91’ )上是周期性的，由此所述第一对象距离(/^)等于第一对象单位矢量(U)的长度。
3.根据权利要求1或2所述的光学装置，其特征在于，所述第二阵列(13)在所述第一聚焦元件方向(91)上是周期性的，由此所述第一聚焦元件距离(巧7)等于第一聚焦元件单位矢量(h》的长度。
4.根据权利要求1一 3中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一聚焦元件方向(91)平行于所述第一对象方向(91’)，由此所述第一投影对象距离等于所述第一对象距离(4)。
5.根据权利要求1一 4中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第二聚焦元件方向(92)平行于所述第二对象方向(92’)，由此所述第二投影对象距离等于所述第二对象距离(/)。
6.根据权利要求1一 5中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一阵列(15)在所述第二对象方向(92’ )上是周期性的，由此所述第二对象距离(P02)等于第二对象单位矢量(Κ》的长度。
7.根据权利要求1一 6中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第二阵列(13)在所述第二聚焦元件方向(92)上是周期性的，由此所述第二聚焦元件距离(Λ》等于第二聚焦元件单位矢量(1 )的长度。
8.根据权利要求1一 7中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一比率和所述第二比率都接近或等于一。
9.根据权利要求1一 8中任一项所述的光学装置，其特征在于所述第一界面(17)还包括叠加在所述第一阵列(15)的所述可区分的图像数据承载结构(16 ;16A-C)上的第三阵列(85)形式的光学可区分的图像数据承载结构(86)。
10.根据权利要求1一 9中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第三阵列(85)中的所述图像数据承载结构在所述第一聚焦元件方向(91)上以第三对象距离(/^)被重复以及在所述第二聚焦元件方向(92 )上以第四对象距离(/^)被重复；所述第三对象距离(/^) 和所述第一聚焦元件距离(/^)的相应对之间的第三比率等于所述第四对象距离(/^)和所述第二聚焦元件距离(Λ》的相应对之间的第四比率，所述第三和第四比率不同于一；由此对应于所述第三阵列(85)中的所述图像数据承载结构(86)的合成完整图像在从大距离处被观看时能够从所述聚合物箔堆叠(111)的所述观看侧被感知为具有所要求的比例。
11.用于对具有设置在对象(50)的表面处的聚合物箔堆叠(111)的所述对象(50)进行鉴别的方法，所述聚合物箔堆叠(111)包括至少一个聚合物箔(11)，所述聚合物箔堆叠 (111)的第一界面(17)包括第一阵列(15)形式的光学可区分的图像数据承载结构(16; 16A-C)，所述聚合物箔堆叠(111)的第二界面(12)具有第二阵列(13)形式的聚焦元件(1)， 所述第二界面(12)被设置在距离所述第一界面(17)的一定距离处；所述方法包括步骤在相对于观看者的第一距离和相对于观看者的第二距离之间在两个方向中的任一方向上移动(270)所述聚合物箔堆叠(111)，所述第二距离显著小于所述第一距离；以及在所述移动期间观察(272)对应于所述图像数据承载结构(16 ； 16A-C)的第一合成完整图像(25)的任何外观作为真实性的标志。
12.根据权利要求11所述的鉴别方法，其特征在于，第二距离小于所述观看者的两只眼睛之间的双倍距离。
13.根据权利要求11或12所述的鉴别方法，其特征在于，所述第一距离大于15cm。
14.一种用于提供合成完整图像的光学装置(10)，包括聚合物箔堆叠(111)；所述聚合物箔堆叠(111)包括至少一个聚合物箔(11);所述聚合物箔堆叠(111)的第一界面(17)包括第一阵列(15)形式的光学可区分的图像数据承载结构(16;16A-C);所述聚合物箔堆叠(111)的第二界面(12)具有第二阵列(13)形式的聚焦元件(1)；所述第二界面(12)被设置在距离所述第一界面(17)的一定距离处；所述第一阵列(15)中的所述图像数据承载结构(16 ；16A-C)在第一对象方向(91’)上以第一对象距离(A7)被重复以及在第二对象方向(92’ )上以第二对象距离(/^)被重复， 所述第二对象方向(92’ )被设置为相对于所述第一对象方向(91’ )成第一角度(r J ；所述第二阵列(13)中的所述聚焦元件(1)在第一聚焦元件方向(91)上以第一聚焦元件距离(巧》被重复以及在第二聚焦元件方向(92)上以第二聚焦元件距离(Λ》被重复，所述第二聚焦元件方向(92)被设置为相对于所述第一聚焦元件方向(91)成第二角度(r7);第一投影对象距离(P1)是被投影到所述第一聚焦元件方向(91)上的所述第一对象距离(/^)，以及第二投影对象距离是被投影到所述第二聚焦元件方向(92)上的所述第二对象距离(/^)， 其特征在于所述第一投影对象距离(Ρρ])与所述第一聚焦元件距离、Ρη、的相应对之间的第一比率不同于所述第二投影对象距离与所述第二聚焦元件距离QP12)的相应对之间的第二比率；由此对应于所述图像数据承载结构(16 ； 16A-C)的所述合成完整图像(25)在所述聚合物箔堆叠(111)被给予一定的弯曲时能够从所述聚合物箔堆叠(111)的观看侧被感知为具有所要求的比例。
15.根据权利要求14所述的光学装置，其特征在于，所述第一阵列(15)在所述第一对象方向(91’ )上是周期性的，由此所述第一对象距离(Λ,)等于第一对象单位矢量(U)的长度。
16.根据权利要求14或15所述的光学装置，其特征在于，所述第二阵列(13)在所述第一聚焦元件方向(91)上是周期性的，由此所述第一聚焦元件距离(Λ,)等于第一聚焦元件单位矢量(Kw)的长度。
17.根据权利要求14- 16中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一聚焦元件方向(91)平行于所述第一对象方向(91’)，由此所述第一投影对象距离(^1 )等于所述第一对象距离(/^)。
18.根据权利要求14- 17中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第二聚焦元件方向(92)平行于所述第二对象方向(92’)，由此所述第二投影对象距离等于所述第二对象距离(/^)。
19.根据权利要求14- 18中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一阵列(15) 在所述第二对象方向(92’ )上是周期性的，由此所述第二对象距离(P02)等于第二对象单位矢量(Κ》的长度。
20.根据权利要求14- 19中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第二阵列(13) 在所述第二聚焦元件方向(92)上是周期性的，由此所述第二聚焦元件距离(Λ》等于第二聚焦元件单位矢量(h》的长度。
21.根据权利要求14- 20中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一比率是恒定的且所述第二比率是恒定的。
22.根据权利要求14- 20中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一比率和所述第二比率中的至少一个在所述聚合物箔堆叠(111)上变化。
23.根据权利要求14- 22中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一比率高于所述第二比率，由此所述一定的弯曲是如从所述观看侧所看到的围绕所述第一聚焦元件方向(91)弯曲的凹形表面或者是如从所述观看侧所看到的围绕所述第二聚焦元件方向(92) 弯曲的凸形表面。
24.根据权利要求14- 22中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一比率低于所述第二比率，由此所述一定的弯曲是如从所述观看侧所看到的围绕所述第一聚焦元件方向(91)弯曲的凸形表面或者是如从所述观看侧所看到的围绕所述第二聚焦元件方向(92) 弯曲的凹形表面。
25.根据权利要求14- 24中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述一定的弯曲是圆柱形表面的一部分。
26.根据权利要求21所述的光学装置，其特征在于，所述一定的弯曲是非圆柱形表面的一部分。
27.根据权利要求沈所述的光学装置，其特征在于，所述一定的弯曲具有基本上为抛物线状的形状。
28.根据权利要求22所述的光学装置，其特征在于，所述一定的弯曲展现出具有不同的弯曲半径的部分。
29.根据权利要求14- 28中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一比率和所述第二比率中的至少一个接近或等于一。
30.根据权利要求14- 29中任一项所述的光学装置，其特征在于所述第一界面(17)还包括叠加在所述第一阵列(15)的所述可区分的图像数据承载结构(16 ;16A-C)上的第三阵列(85)形式的光学可区分的图像数据承载结构(86)。
31.根据权利要求30所述的光学装置，其特征在于，所述第三阵列(85)中的所述图像数据承载结构在所述第一聚焦元件方向(91)上以第三对象距离(P03)被重复以及在所述第二聚焦元件方向(92 )上以第四对象距离(巧》被重复；所述第三对象距离(/^)和所述第一聚焦元件距离的相应对之间的第三比率等于所述第四对象距离D和所述第二聚焦元件距离(Λ》的相应对之间的第四比率，由此对应于所述第三阵列(85)中的所述图像数据承载结构(86)的合成完整图像在所述聚合物箔堆叠(111)为平面时能够从所述聚合物箔堆叠(111)的所述观看侧被感知为具有所要求的比例。
32.根据权利要求30所述的光学装置，其特征在于，所述第三阵列(85)中的所述图像数据承载结构(86 )在第三对象方向上以第三对象距离(P03)被重复以及在第四对象方向上以第四对象距离(Λ》被重复；第三投影对象距离是被投影在所述第一聚焦元件方向(91) 上的所述第三对象距离(/。)，并且第四投影对象距离是被投影在所述第二聚焦元件方向 (92)上的所述第四对象距离(/^)；所述第三投影对象距离和所述第一聚焦元件距离(/^7) 的相应对之间的第三比率不同于所述第四投影对象距离和所述第二聚焦元件距离(Λ》的相应对之间的第四比率，由此对应于所述第三阵列(85)中的所述图像数据承载结构(86) 的合成完整图像在所述聚合物箔堆叠(111)被给予一定弯曲时能够从所述聚合物箔堆叠 (111)的所述观看侧被感知为具有所要求的比例，该一定弯曲不同于使得对应于所述第一阵列(15)中的所述图像数据承载结构(16 ;16A-C)的所述合成完整图像(25)能够被感知为具有所要求的比例的弯曲。
33.根据权利要求31或32所述的光学装置，其特征在于，满足下面列出的条件中的至少一个在用于所述第一阵列(15)的最佳成像条件下，源自所述三阵列(85)的图像在一个方向上呈现无穷大的放大倍数；以及在用于所述第三阵列(85)的最佳成像条件下，源自所述第一阵列(15)的图像在一个方向上呈现无穷大的放大倍数。
34.一种用于对具有设置在对象(50 )的表面处的聚合物箔堆叠(111)的所述对象(50 ) 进行鉴别的方法，所述聚合物箔堆叠(111)包括至少一个聚合物箔(11)，所述聚合物箔堆叠(111)的第一界面(17)包括第一阵列(15)形式的光学可区分的图像数据承载结构(16; 16A-C)，所述聚合物箔堆叠(111)的第二界面(12)具有第二阵列(13)形式的聚焦元件(1)， 所述第二界面(12)被设置在距离所述第一界面(17)的一定距离处；所述方法包括步骤根据预定的第一弯曲在预定的第一方向上弯曲(210)所述聚合物箔堆叠(111);以及观察具有所要求的比例的对应于所述图像数据承载结构(16 ； 16A-C)的第一合成完整图像(25)的任何外观作为真实性的标志。
35.根据权利要求34所述的鉴别方法，其特征在于以下另外的步骤根据不同于所述预定的第一弯曲的预定的第二弯曲在所述预定的第一方向上弯曲所述聚合物箔堆叠(111);以及观察第二合成完整图像的任何外观作为真实性的标志。
36.根据权利要求34所述的鉴别方法，其特征在于以下另外的步骤根据预定的第二弯曲在不同于所述预定的第一方向的预定的第二方向上弯曲所述聚合物箔堆叠(111);以及观察第二合成完整图像的任何外观作为真实性的标志。
37.根据权利要求34所述的鉴别方法，其特征在于，所述弯曲步骤包括将所述聚合物箔堆叠(111)支撑抵靠在具有展现出所述预定的第一弯曲的表面的Cidii工具上。
38.根据权利要求37所述的鉴别方法，其特征在于，所述预定的第一弯曲是包括具有不同半径的多个部分的复合弯曲。
39.一种用于对具有设置在对象(50 )的表面处的聚合物箔堆叠(111)的所述对象(50 ) 进行鉴别的方法，所述聚合物箔堆叠(111)包括至少一个聚合物箔(11)，所述聚合物箔堆叠(111)的第一界面(17)包括第一阵列(15)形式的光学可区分的图像数据承载结构(16 ； 16A-C)，所述聚合物箔堆叠(111)的第二界面(12)具有第二阵列(13)形式的聚焦元件(1)， 所述第二界面(12)被设置在距离所述第一界面(17)的一定距离处；所述方法包括步骤围绕具有平行于观看方向的分量的轴旋转(210)所述聚合物箔堆叠(111)；以及观察对应于所述图像数据承载结构(16 ； 16A-C)的合成完整图像(25)的外观图像深度的任何变化作为真实性的标志。
全文摘要
一种用于提供合成的完整图像(25)的光学装置包括聚合物箔堆叠。聚合物箔堆叠的第一界面包括第一阵列形式的光学可区分的图像数据承载结构(16A-C)。聚合物箔堆叠的第二界面具有第二阵列形式的聚焦元件(1)。第一方向上的第一阵列中的相邻对象之间的距离与第二阵列中的聚焦元件的距离之间的比率不同于第二方向上的第一阵列中的相邻对象之间的距离与第二阵列中的聚焦元件的距离之间的比率。这导致对应于图像数据承载结构的合成完整图像在聚合物箔堆叠被给予一定弯曲时能够被感知为具有所要求的比例。另外，描述了仅当从非常短的距离处被观看时才产生合成完整图像的聚合物箔堆叠。使用聚合物箔堆叠的弯曲或移动期间的合成完整图像的外观用于鉴别。可选地，使用旋转期间外观图像深度的变化用于鉴别。
文档编号B42D15/00GK102282025SQ200980154730
公开日2011年12月14日 申请日期2009年11月13日 优先权日2008年11月18日
发明者A.隆德瓦尔 申请人:罗灵光学有限公司