Оптические изображения

1 Настоящее изобретение относится к подложкам, которые обеспечивают создание одного или более оптического изображения, изменяющегося в соответствии с углом наблюдения в зависимости от микроскопического отражения,в противоположность дифракции. Имеется много применений, где такие оптически изменяющиеся изображения необходимы или желательны. Одним важным применением является обеспечение надежной идентификации изделия или ценной бумаги. До настоящего времени обычно или требовались относительно сложные способы изготовления для создания оптически изменяющихся изображений, или эти изображения имели низкое качество, или их было легко подделать. Предложенные подложки обеспечивают создание оптически изменяющегося изображения хорошего качества при том, что эти подложки могут содержать сложный массив пикселов, что очень затрудняет их подделку. В соответствии с настоящим изобретением, предложена подложка, способная обеспечить создание, по меньшей мере, одного оптически изменяющегося изображения и содержащая множество групп элементарных областей,причем различные группы формируют соответствующие пикселы изображения, а различные элементарные области каждой группы содержат соответствующие канавки или выступы или же множества канавок или выступов, причем канавки или выступы различных элементарных областей в каждой группе имеют различную ориентацию. Подложка может быть выполнена с возможностью ее рассматривания в отраженном свете, при этом свет отражается от канавок или выступов. Альтернативно, подложка может быть выполнена из прозрачного или частично прозрачного материала с возможностью ее рассматривания в свете, прошедшем через подложку со стороны ее задней поверхности, при этом свет преломляется (или преломляется и отражается) канавками или выступами. Каждая элементарная область каждого пиксела направляет свет в сторону наблюдателя только при соответствующем угле наблюдения. Таким образом, для любого заданного угла наблюдения изображение, которое видит наблюдатель, создается светом, отраженным или преломленным различными пикселами, но типично только одной элементарной областью каждого такого пиксела. Когда подложку поворачивают,в направлении наблюдателя отражают или преломляют свет различные элементарные области каждого пиксела. Таким образом создается динамически изменяющееся изображение. Канавки или выступы каждой элементарной области могут быть параллельны или, по существу, параллельны друг другу. Другими словами, абсолютная параллельность канавок или выступов может несколько нарушаться. 2 Кроме того, канавки или выступы каждой элементарной области могут быть прямолинейными или криволинейными. Элементарные области могут быть квадратными, иметь форму круга или любую другую желательную формы. Кроме того, элементарные области каждой группы могут иметь линейное расположение (то есть располагаться на одной линии, прямой или изогнутой), или они могут иметь плотную совместную компоновку (например, в виде квадратной или круглой зоны). В любом случае подложка не использует дифракционные эффекты, и интерференция между световыми лучами, идущими от подложки к наблюдателю, отсутствует. Описанное устройство обеспечивает создание двумерного изменяющегося изображения. В другом из вариантов выполнения изобретения обеспечивается создание изменяющегося изображения, которое является, по меньшей мере,частично трехмерным. В этом варианте используется принцип, описанный в заявке на патент Великобритании 9617314.1 тех же авторов. Так, по меньшей мере, некоторые из элементарных областей, по меньшей мере, некоторых из пикселов могут содержать по две канавки или выступа, или по два ряда канавок или выступов,образующих стереопару, при этом эти две канавки или два выступа или два ряда канавок или выступов наклонены по отношению друг к другу так, чтобы быть видными соответствующим глазам наблюдателя (при соответствующем угле наблюдения для данной элементарной области),и, таким образом, формируют изображение точки на заданном расстоянии от плоскости подложки, это расстояние зависит от расстояния между двумя рядами канавок или выступов и углов между ними. Эти стереопары создают множество таких"точечных" изображений или различных пикселов, которые видны наблюдателю под соответствующим углом наблюдения, а множество таких точечных изображений совместно формирует полное трехмерное изображение. Как описано выше, это изображение меняется при изменении угла наблюдения. Ниже даны примеры вариантов выполнения настоящего изобретения с сопровождающими чертежами, где на фиг. 1 показано множество отражающих канавок на подложке; на фиг. 2 показано аналогичное множество отражающих канавок на подложке, но ориентированных под другим углом, и на фиг. 3 показана группа элементарных последовательных областей, имеющих канавки с последовательно изменяющейся ориентацией. Для объяснения принципов, которые используются в подложках, выполненных согласно настоящему изобретению, обратимся сначала к фиг. 1 и 2. На фиг. 1 показано множество параллельных канавок 12, сформированных в подложке 10, которая предназначена для рассмат 3 ривания в отраженном свете. Поскольку канавки 12 идут параллельно верхнему и нижнему краям подложки 10, наблюдатель будет видеть свет, отраженный от этих канавок, только когда подложка 10 ориентирована так, что канавки расположены горизонтально. На фиг. 2 показано множество параллельных канавок 22, которые наклонены по отношению к верхнему и нижнему краям подложки 20. Наблюдатель будет видеть свет, отраженный от этих канавок, только когда подложка 20 повернута на соответствующий угол (вокруг оси, перпендикулярной к ее плоскости), при котором канавки 22 расположены горизонтально. На фиг. 3 показана группа последовательных элементарных областей A1-Аn, каждая из которых содержит множество параллельных канавок 121-12n, однако канавки каждого такого элемента ориентированы под углом к канавкам предшествующего элемента группы. Таким образом, когда подложка, на которой сформирована эта группа элементов, поворачивается на 180 в направлении против часовой стрелки,элементы от А 1 до Аn последовательно станут видимыми наблюдателю. Группа элементов может использоваться для формирования одного пиксела изображения, а в результате вращения подложки произойдет динамическое перемещение этого пиксела. Таким образом, подложка, выполненная согласно изобретению, содержит множество групп элементарных областей, причем различные группы формируют соответствующие пикселы изображения, а различные элементарные области каждой группы содержат соответствующие множества канавок, при этом канавки различных элементарных областей группы имеют различные ориентации в пределах плоскости подложки. Для любого заданного угла наблюдения изображение, которое видит наблюдатель, создается светом, отраженным от различных пикселов, но только от одной элементарной области каждого такого пиксела. В подложке не используется эффект дифракции, и отсутствует интерференция между лучами света, идущими от подложки к наблюдателю. Когда подложку поворачивают или рассматривают под переменным углом, в сторону наблюдателя отражают свет различные элементарные области каждого пиксела, так что создается динамически изменяющееся изображение. Разрешение отдельных канавок может достигать 2 микрон. Каждая элементарная область может содержать любое желательное число канавок, хотя может содержать только одну или две канавки. В общем случае, каждая элементарная область может иметь настолько малый размер, как 5 микрон, но верхнего предела на размер не существует. Хотя на чертежах показаны квадратные элементарные области, они могут в принципе иметь любую желательную форму и размер. 4 Кроме того, хотя показаны прямолинейные канавки, они могут быть криволинейными или иметь любую другую форму. Канавки каждой элементарной области не обязательно абсолютно параллельны друг другу и в пределах элементарной области могут иметь разную ориентацию. Другими словами, канавка может иметь свойства векторного изображения или пиксельного ориентированного изображения или быть их комбинацией. В одной из модификаций, по меньшей мере, некоторые из элементарных областей, по меньшей мере, некоторых пикселов могут быть выполнены так, что они вносят вклад в трехмерное изображение, согласно принципу, описанному в заявке на патент Великобритании 9617314.1. Каждая такая элементарная область содержит два ряда канавок, формирующих стереопару, причем два ряда канавок наклонены друг к другу так, чтобы быть видными соответствующим глазам наблюдателя, и, таким образом, формировать изображение точки на заранее заданном расстоянии от плоскости подложки. Этими стереопарами создается множество таких точечных изображений различных пикселов,которые видны под соответствующим углом наблюдения, множество таких точечных изображений совместно формирует общее трехмерное изображение. Хотя принципы настоящего изобретения были описаны на примере подложки, имеющей канавки и предназначенной для рассматривания в отраженном свете (свет отражается непосредственно от канавок), подложка может быть прозрачной и иметь выступы вместо канавок для рассматривания ее в свете, прошедшем через подложку и преломленном (или как преломленным, так и отраженным) выступами. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Изделие, защищенное от подделки, содержащее подложку, обеспечивающую создание для наблюдателя оптически изменяющегося изображения, служащего для идентификации указанного изделия с целью его защиты от подделки и образованного множеством пикселов, имеющую переднюю поверхность, которая содержит множество групп элементарных областей, при этом различные указанные группы соответствуют пикселам указанного изображения, а различные элементарные области каждой группы содержат канавки или выступы или множества канавок или выступов, причем канавки или выступы различных элементарных областей каждой группы имеют различные ориентации в плоскости указанной подложки, при этом указанные канавки и выступы выполнены так, чтобы направлять свет к наблюдателю под заранее заданными углами к плоскости указанной подложки путем отражения света, падающего на указанную переднюю поверхность подложки, без возникновения интерференции ме 5 жду световыми лучами, направленными к наблюдателю от подложки, так что при различных ориентациях подложки в пространстве соответствующий пиксел изображения, наблюдаемого наблюдателем, формируется различными элементарными областями каждой группы. 2. Изделие по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, некоторые из указанных элементарных областей включают множество указанных канавок или выступов, которые параллельны или,по существу, параллельны друг другу. 3. Изделие по п.1 или 2, отличающееся тем,что канавки или выступы, по меньшей мере, некоторых указанных элементарных областей являются прямолинейными. 4. Изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что канавки или выступы,по меньшей мере, некоторых указанных элементарных областей являются криволинейными. 5. Изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что, по меньшей мере,некоторые из указанных элементарных областей имеют квадратную форму. 6. Изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что, по меньшей мере,некоторые из указанных элементарных областей имеют форму круга. 7. Изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что, по меньшей мере, в некоторых указанных группах элементарные области имеют линейное расположение. 8. Изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что, по меньшей мере, в некоторых из указанных групп элементарных областей указанные элементарные области имеют плотную совместную компоновку. 9. Изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что, по меньшей мере,некоторые из элементарных областей, по меньшей мере, некоторых из указанных групп содержат две канавки или два выступа или два ряда канавок или выступов, образующие стереопару, причем две канавки или два выступа или два ряда канавок или выступов наклонены по отношению друг к другу так, чтобы направлять свет к соответствующим глазам наблюдателя, когда он рассматривает подложку под заранее заданным углом наблюдения. 10. Изделие, защищенное от подделки, содержащее подложку, обеспечивающую создание для наблюдателя оптически изменяющегося изображения, служащего для идентификации указанного изделия с целью его защиты от подделки и образованного множеством пикселов, изготовленную из прозрачного материала и имеющую переднюю поверхность, которая содержит множество групп элементарных областей, при этом различные указанные группы соответствуют пикселам указанного изображения, а различные элементарные области каждой группы содержат канавки или 6 выступы или множества канавок или выступов,причем канавки или выступы различных элементарных областей каждой группы имеют различные ориентации в плоскости указанной подложки, при этом указанные канавки и выступы выполнены так, чтобы направлять свет к наблюдателю под заранее заданными углами к плоскости указанной подложки путем преломления света, проходящего через указанную подложку со стороны ее задней поверхности, без возникновения интерференции между световыми лучами, направленными к наблюдателю от подложки, так что при различных ориентациях подложки в пространстве соответствующий пиксел изображения, наблюдаемого наблюдателем, формируется различными элементарными областями каждой группы. 11. Изделие по п.10, отличающееся тем, что,по меньшей мере, некоторые из указанных элементарных областей включают множество указанных канавок или выступов, которые параллельны или, по существу, параллельны друг другу. 12. Изделие по п.10 или 11, отличающееся тем, что канавки или выступы, по меньшей мере,некоторых указанных элементарных областей являются прямолинейными. 13. Изделие по любому из пп.10-12, отличающееся тем, что канавки или выступы, по меньшей мере, некоторых указанных элементарных областей являются криволинейными. 14. Изделие по любому из пп.10-13, отличающееся тем, что, по меньшей мере, некоторые из указанных элементарных областей имеют квадратную форму. 15. Изделие по любому из пп.10-14, отличающееся тем, что, по меньшей мере, некоторые из указанных элементарных областей имеют форму круга. 16. Изделие по любому из пп.10-15, отличающееся тем, что, по меньшей мере, в некоторых указанных группах элементарных областей указанные элементарные области имеют линейное расположение. 17. Изделие по любому из пп.10-16, отличающееся тем, что, по меньшей мере, в некоторых из указанных групп элементарных областей указанные элементарные области имеют плотную совместную компоновку. 18. Изделие по любому из пп.10-17, отличающееся тем, что, по меньшей мере, некоторые из элементарных областей, по меньшей мере, некоторых из указанных групп содержат две канавки или два выступа или два ряда канавок или выступов, образующие стереопару, причем две канавки или два выступа или два ряда канавок или выступов наклонены по отношению друг к другу так,чтобы направлять свет к соответствующим глазам наблюдателя, когда он рассматривает подложку под заранее заданным углом наблюдения.