Микрооптическая система формирования динамических визуальных изображений

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Микрооптическая система формирования визуальных изображений, представляющая собой размещенный на плоской подложке однослойный плоский фазовый оптический элемент, который структурирован так, что его фазовая функция представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой параболической линзы Френеля и/или линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией, и создает в рассеянном свете изображение с визуальным эффектом смещения при наклонах подложки относительно наблюдателя.

2. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по п.1, отличающаяся тем, что однослойный плоский фазовый оптический элемент структурирован так, что его фазовая функция представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой параболической линзы Френеля, и создает в рассеянном свете изображение с визуальным эффектом смещения вверх-вниз относительно наблюдателя при наклонах подложки от себя-на себя и вправо-влево при наклонах подложки вправо-влево.

3. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по п.1, отличающаяся тем, что однослойный плоский фазовый оптический элемент структурирован так, что его фазовая функция представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией, и создает в рассеянном свете изображение с визуальным эффектом смещения влево-вправо относительно наблюдателя при наклонах подложки от себя-на себя и вверх-вниз при наклонах подложки вправо-влево.

4. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью частичного отражения и частичного пропускания света.

5. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью пропускания света.

6. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью отражения света.

7. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что выполнена в виде защитной метки для банкнот, ценных бумаг, документов, пластиковых карточек, банковских расчетных карточек, акцизных, идентификационных, контрольных марок, а также различных товаров от подделки.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

МИКРООПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ВИЗУАЛЬНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ Предложенная микрооптическая система формирования визуальных изображений относится преимущественно к приспособлениям, используемым для удостоверения подлинности изделий,и может быть эффективно использована для защиты банкнот, ценных бумаг, документов,пластиковых карточек, банковских расчетных карточек, акцизных, идентификационных,контрольных марок, а также различных товаров народного потребления от подделки. Микрооптическая система согласно изобретению состоит из размещенного на плоской подложке однослойного плоского фазового оптического элемента, фазовая функция которого представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой параболической линзы Френеля и/или линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией, формирующего в рассеянном свете изображение с визуальным эффектом смещения при наклонах подложки относительно наблюдателя. Заявленная совокупность существенных признаков изобретения обеспечила достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности визуального контроля защищаемых с его помощью изделий за счет получения легко контролируемого эффекта движения изображения, в уменьшении толщины микрооптической системы и расширении сферы ее применения. Реализация микрооптической системы формирования визуальных изображений возможна с использованием существующего стандартного оборудования. Гончарский Антон Александрович,Гончарский Александр Владимирович, Дурлевич Святослав Радомирович (RU) Кузнецова О.И. (BY) Заявляемая в качестве изобретения микрооптическая система формирования визуальных изображений относится преимущественно к приспособлениям, используемым для удостоверения подлинности изделий, и может быть эффективно использована для защиты банкнот, ценных бумаг, документов, пластиковых карточек, банковских расчетных карточек, акцизных, идентификационных, контрольных марок, а также различных товаров народного потребления от подделки. В настоящее время с целью предотвращения подделки выпускаемых изделий их снабжают различного рода характерными особенностями, трудно поддающимися воспроизведению. Это могут быть водяные знаки, ныряющие нити, голограммы, внедренные жидкокристаллические оптические элементы, которые способны изменять поляризацию падающего света. Одним из видов защиты могут быть латентные изображения - метки, которые невозможно увидеть при нормальных условиях непосредственно, но они становятся видимыми в поляризованном свете. Одним из примеров подобной защиты является голографическая метка, используемая для защиты документов и представляющая собой пленку-носитель с удаляемым покрытием, металлическую фольгу, являющуюся основанием для элемента с изменяющейся оптической формой, и слой клея, чувствительного к нагреву и (или) давлению, для соединения с защищаемым документом (US 6124970, GB 2328180 кл. В 42D 15/10). Существуют и другие технологии изготовления различных скрытых изображений, хорошо защищающие от подделок. К таким защитным элементам относятся так называемые CLR изображения (Covert Laser Readable Images (Гончарский А.В., Гончарский А.А. "Компьютерная оптика. Компьютерная голография". Изд-во МГУ, Москва, 2004, ISBN 5211-04902-0. Эти изображения визуализируются с помощью лазерного излучения. Оптические элементы, содержащие CLR изображения, хорошо защищены от подделки. Недостатком таких методов является невозможность проведения контроля без специальных приспособлений. Одной из основных проблем контроля подлинности документов, банкнот, товаров народного потребления является разработка элементов защиты для визуального контроля. Требования к таким элементам достаточно просты. 1. Защитные элементы должны допускать надежный визуальный контроль, слабо зависящий от условий освещения. 2. Элементы защиты должны быть хорошо защищены от подделки или имитации. 3. Элементы защиты должны допускать массовое тиражирование. 4. Оптические и печатные защитные технологии должны дополнять друг друга, обеспечивая надежную защиту документов, пластиковых карт и т.д. Наиболее близкой к изобретению по совокупности признаков является известная оптическая система формирования изображений (патент США 7468842 или патент США 7333268), которая получила название motion. Описанная в патентах США система включает в себя слой микроизображений и слой фокусирующих элементов, выполненных в виде лентикулярных линз (микролинз). Такая система позволяет получить эффект движения (motion) изображения при изменении угла наклона оптической системы. Таким образом, рядовой потребитель имеет возможность визуально установить подлинность защитного элемента. Оптическая система motion состоит из нескольких слоев. Наибольшую толщину имеет слой микролинз. Его толщина составляет не менее 10 мкм. Далее идет слой микроизображений, клеевые слои и т.п. Общая толщина защитного элемента составляет от 30 до 40 мкм. Этот параметр (толщина) является критичным для использования такого защитного элемента в виде ныряющей нити для защиты банкнот как в технологии их изготовления, так и для их эксплуатации. В известной оптической системе motion четкость изображения, формируемого системой, зависит от точного соблюдения фокусного расстояния при совмещении слоев, что может сказаться на четкости изображения, на достижении динамического эффекта движения, создает серьезные технические проблемы при тиражировании защитных элементов на основе указанных оптических систем и ограничивает область их применения. Так, например, большие сложности связаны с изготовлением фольги горячего тиснения, которая используется, в первую очередь, для защиты документов, пластиковых карт и товаров народного потребления. Задачами настоящего изобретения являются устранение указанных недостатков, создание микрооптической системы, обеспечивающей возможность легко визуализировать и создавать контролируемый эффект движения изображения и позволяющей уменьшить ее толщину и расширить область ее применения. При этом достигаемые технические результаты заключаются в обеспечении легко контролируемого эффекта движения изображения, в уменьшении толщины системы защитных изображений, а также в расширении вариантов динамического эффекта движения при частных случаях реализации изобретения. Изобретение направлено также на обеспечение возможности использования стандартного высокопроизводительного технологического процесса изготовления, тиражирования и нанесения защитных элементов. Поставленная задача с достижением указанного технического результата решается в заявленной микрооптической системе формирования визуальных изображений, представляющей собой размещенный на плоской подложке однослойный плоский фазовый оптический элемент, который структурирован так, что его фазовая функция представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой парабо-1 018197 лической линзы Френеля и/или линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией, создающий в рассеянном свете изображение с визуальным эффектом смещения при наклонах подложки относительно наблюдателя. В частном случае реализации изобретения микрооптическая система формирования визуальных изображений представляет собой размещенный на плоской подложке однослойный плоский фазовый оптический элемент, который структурирован так, что его фазовая функция представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой параболической линзы Френеля, создающий в рассеянном свете изображение с визуальным эффектом смещения вверх-вниз относительно наблюдателя при наклонах подложки от себя-на себя и вправо-влево при наклонах подложки вправо-влево. В другом частном случае реализации изобретения микрооптическая система формирования визуальных изображений представляет собой размещенный на плоской подложке однослойный плоский фазовый оптический элемент, который структурирован так, что его фазовая функция представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией, создающий в рассеянном свете изображение с визуальным эффектом смещения влево-вправо относительно наблюдателя при наклонах подложки от себя-на себя и вверх-вниз при наклонах подложки вправо-влево. Микрооптическая система формирования визуальных изображений может быть выполнена при необходимости с возможностью частичного отражения и частичного пропускания света. В частном случае микрооптическая система формирования визуальных изображений выполнена с возможностью отражения света. Также в частном случае микрооптическая система формирования визуальных изображений выполнена с возможностью пропускания света. При необходимости, микрооптическая система формирования визуальных изображений выполняется в виде защитной метки, используемой для защиты банкнот, ценных бумаг, документов, пластиковых карточек, банковских расчетных карточек, акцизных, идентификационных, контрольных марок, а также различных товаров от подделки. Совокупность заявленных признаков обеспечивает достижение заявленного технического результата. Сущность изобретения поясняется изображениями, где на фиг. 1 изображена плоская параболическая линза Френеля, работающая подобно целиковому вогнутому зеркалу; на фиг. 2 изображен фрагмент линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией; на фиг. 3 приведена оптическая схема формирования изображения буквы "А" с помощью плоского фазового оптического элемента; на фиг. 4 приведен пример фрагмента микрорельефа плоского фазового оптического элемента,формирующего в плоскости z=F изображение буквы "А" (глубина микрорельефа плоского оптического элемента в каждой точке пропорциональна потемнению в этой точке); на фиг. 5 приведен пример фрагмента микрорельефа плоского оптического элемента, фазовая функция которого представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой параболической линзы Френеля; на фиг. 6 приведена оптическая схема формирования изображения с помощью плоского оптического элемента, фазовая функция которого представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение (буква "А"), и фазовой функции внеосевой параболической линзы Френеля; на фиг. 7 приведено изображение, формируемое круглым плоским оптическим элементом, фазовая функция которого представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение (буква "А"), и фазовой функции внеосевой параболической линзы Френеля; на фиг. 8 приведен пример фрагмента микрорельефа плоского оптического элемента, фазовая функция которого представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией; фиг. 9 иллюстрирует смещение при наклонах подложки изображения, формируемого плоским оптическим элементом, фазовая функция которого представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой параболической линзы Френеля; фиг. 10 иллюстрирует смещение при наклонах подложки изображения, формируемого плоским оптическим элементом, фазовая функция которого представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией. Центральным моментом изобретения является понятие плоского оптического элемента и его фазо-2 018197 вой функции, введенной Френелем еще в начале XIX века. Согласно Френелю оптический элемент является плоским, если он осуществляет превращение волнового фронта на микрорельефе, глубина которого сравнима с длиной волны падающего монохроматического излучения. Каждый плоский оптический элемент характеризуется своей фазовой функцией. И наоборот, зная фазовую функцию, можно рассчитать микрорельеф и изготовить плоский фазовый оптический элемент (Гончарский А.В., Гончарский А.А."Компьютерная оптика. Компьютерная голография". Изд-во МГУ, Москва, 2004, ISBN 5-211-04902-0). На фиг. 1 приведен профиль микрорельефа плоского оптического элемента, фокусирующего падающее на него монохроматическое излучение в точку. Микрорельеф на фиг. 1 состоит из фрагментов параболоида и работает для монохроматического излучения как целиковое зеркало, фокусирующее в точку. Фазовая функция 1(х, у) такого оптического элемента хорошо известна: где- расстояние до фокальной плоскости; С - произвольная константа; х и у - декартовы координаты в плоскости оптического элемента. На фиг. 2 приведен фрагмент плоского оптического элемента с седлообразной фазовой функцией 2(х, у)=Сху. По аналогии будем называть этот элемент линзой Френеля с седлообразной фазовой функцией. Произвольный фрагмент, вырезанный из линзы Френеля, называется внеосевой линзой Френеля. Внеосевые фрагменты линз Френеля можно получить, вырезая круглую область х 2+у 2R2 из линз Френеля с фазовыми функциями и где х 0, у 0 - фиксированные параметры. Плоские оптические элементы могут решать сложные задачи современной оптики. Так широкое распространение получили плоские оптические элементы - киноформы, решающие задачу формирования заданных двумерных изображений в фокальной плоскости. Разработаны эффективные алгоритмы расчета фазовой функции оптического элемента (или, что то же самое, его микрорельефа) для формирования в фокальной плоскости заданного изображения. Киноформ как оптический элемент был представлен в работе L.B. Lesem, P.M. Hirsch, J.A.Jr. Jordan, The kinoform: a new wavefront reconstruction device, IBM J.Res. Dev., 13 (1969), 105-155. Различают два вида киноформов по типам микрорельефа: бинарные и многоградационные. Микрорельеф бинарных киноформов имеет два уровня. Энергетическая эффективность бинарных киноформов меньше 50%. Многоградационные киноформы, теоретически, обладают эффективностью вплоть до 100%. Многоградационный киноформ - это тонкий фазовый синтезированный оптический элемент, который нест однозначную информацию о фазовой составляющей объектной волны, т.е. отраженного от киноформа излучения, и позволяет восстанавливать е при освещении опорной волной, т.е. падающего на киноформ излучения. Многоградационный киноформ формирует заданное изображение, но в отличие от тонких голограмм, записанных путм регистрации интерференционной картины, многоградационный киноформ формирует на заданной длине волны только одно изображение и при этом весь падающий на него свет дифрагирует в один порядок дифракции. Таким образом, многоградационный киноформ имеет максимальную теоретическую эффективность при формировании произвольных изображений. Существуют алгоритмы, позволяющие рассчитать фазовую функцию киноформов, если заданы характеристики источника света и изображение в фокальной плоскости, которое необходимо сформировать(Гончарский А.В., Гончарский А.А. "Компьютерная оптика. Компьютерная голография". Изд-во МГУ,Москва, 2004, ISBN 5-211-04902-0). Пусть (х, у) - фазовая функция плоского оптического элемента,формирующего в плоскости z=F заданное изображение, в нашем примере букву "А". Согласно формуле изобретения для того чтобы сформированное изображение обладало кинетическим эффектом движения,необходимо изготовить плоский оптический элемент (микрооптическую систему) с фазовой функцией или где- фокусное расстояние линзы Френеля с параболической фазовой функцией; С, х 0, у 0 - заданные параметры. На фиг. 3 приведена оптическая схема формирования изображений с помощью плоского фазового оптического элемента. Здесь, излучение 1 падает на плоский оптический элемент 2, изображение формируется в фокальной плоскости z=F. Схема приведена для плоского элемента, работающего на прохожде-3 018197 ние. На фиг. 4 приведен пример фрагмента микрорельефа плоского фазового оптического элемента,формирующего в плоскости z=F изображение буквы "А". Глубина микрорельефа в каждой точке пропорциональна потемнению в этой точке. На фиг. 5 приведен фрагмент микрорельефа плоского оптического элемента, фазовая функция которого представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение (буква "А"), и фазовой функции внеосевой параболической линзы Френеля. На фиг. 6 приведена оптическая схема формирования изображения для наблюдателя. Здесь 1 - это падающее на оптический элемент излучение. Схема приведена для круглого плоского элемента, работающего на прохождение. Изображение формируется плоским оптическим элементом 2, фазовая функция которого представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение (буква "А"), и фазовой функции внеосевой параболической линзы Френеля. Для наблюдателя 3, расположенного в области zf, изображение будет представлять собой круг, внутри которого расположена светящаяся буква "А" (фиг. 7). На фиг. 8 приведен пример фрагмента микрорельефа плоского оптического элемента, фазовая функция которого представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функцией внеосевой линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией. Оптические элементы, фрагменты которых представлены на фиг. 5 и 8, формируют одно и то же изображение (буква "А"). Различаются они характером движения изображений при наклонах подложки. Оптический элемент, фазовая функция которого представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение (буква "А"), и фазовой функции внеосевой параболической линзы Френеля, формирует изображение, которое сдвигается вверх-вниз относительно наблюдателя при наклонах подложки от себя-на себя (фиг. 9). При наклонах подложки вправо-влево, изображение сдвигается вправо-влево. Для плоского оптического элемента, фазовая функция которого представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией, при наклонах подложки от себя-на себя изображение буквы "А" сдвигается влево-вправо относительно наблюдателя (фиг. 10). При наклонах подложки вправо-влево изображение сдвигается вверх-вниз. Технология изготовления многоградационных киноформных элементов предъявляет высокие требования к точности изготовления микрорельефа. Базовой технологией для формирования микрорельефа киноформа может быть технология электронно-лучевой литографии (Computer OpticsComputer Holography by A.V. Goncharsky, A.A. Goncharsky, Moscow University Press, Moscow, 2004). Указанная технология позволяет формировать микрорельеф плоского оптического элемента с высокой точностью. Оборудование для электронной литографии весьма дорогостоящее, технология наукоемка и имеет ограниченное распространение. Все это создает надежный барьер для защиты заявленной системы от подделок. Для массового тиражирования плоских оптических элементов может быть использовано стандартное оборудование для голографических технологий: гальваника, установки мультипликации, оборудование для прокатки, нанесения клеевых покрытий и т.п. Необходимо отметить, что на всех этапах тиражирования обеспечивается точность, достаточная для устойчивого воспроизведения заявленного эффекта. В заявляемом изобретении плоский оптический элемент может быть структурирован в соответствии с заявленными признаками формированием микрорельефа глубиной 0.1-0.3 мкм (а не 10 мкм и более, как это имеет место в системе motion (патент США 7468842 или патент США 7333268), что позволяет изготавливать голографические нити, имеющие толщину существенно менее 30-40 мкм. Последнее позволяет расширить возможности применения заявленного изобретения по сравнению с патентом motion (Патент США 7468842 или патент США 7333268) для защиты банкнот, документов,товаров народного потребления и т.д. Широкое распространение в оптических защитных технологиях имеет фольга горячего тиснения. Использование motion технологий в варианте фольги горячего тиснения, представляется весьма проблематичным из-за возможного нарушения слоя микролинз, большой толщины и т.п. В отличие от технологии motion плоские оптические элементы, заявленные в изобретении, могут быть изготовлены не только в виде ныряющей голографической нити, но и в виде фольги горячего тиснения. В последние годы разработаны специальные прозрачные голографические ламинаты, при использовании которых лавсановая подложка убирается с документа. В этом случае, как и для фольги горячего тиснения, на защищаемом документе остается слой толщиной всего в несколько (3-5) микрометров, при этом сохраняются все визуальные и скрытые признаки контроля. В отличие от указанных патентов США заявленное изобретение может быть реализовано и в этом варианте. Таким образом, толщина защитных меток в случае заявленного изобретения в несколько раз меньше, чем при использовании технологииmotion. Реализация изобретения допускает при массовом тиражировании стандартное голографическое оборудование и стандартные голографические материалы, что обеспечивает более низкую себестоимость элементов по сравнению с технологией motion. Изготовление оригиналов микрооптических систем, заявленных к патентованию, требуют высокого разрешения, которое обеспечивается электронной литографией. Эта технология очень дорогая, наукоем-4 018197 кая и не распространенная. В мире существует всего несколько фирм, которые обладают этой технологией. Электронно-лучевая технология позволяет также на этапе изготовления оригиналов включать в микрооптические системы дополнительные защитные признаки, такие как микронадписи, размером в десятки микрометров, нанотексты размером в несколько микрометров и т.п. Все это гарантирует высокую защищенность предложенных микрооптических систем от подделок. В качестве примера реализации были изготовлены плоские оптические элементы, формирующие в фокальной плоскости изображение буквы "А". Были изготовлены плоские оптические элементы, фазовая функция которых представляла собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой параболической линзы Френеля. Также были изготовлены элементы, фазовая функция которых представляла собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией. Фрагменты оптических элементов представлены на фиг. 5 и 8. Глубина микрорельефа плоских оптических элементов составляет порядка 0,2 мкн. Размер изображения буквы "А" - 1,2 мм, фокусное расстояние 4 мм, диаметр линзы (размер оптического элемента) - 3 мм, амплитуда смещения изображения при наклонах подложки составляет порядка 3 мм. Были изготовлены два типа элементов: бинарные и многоградационные. Микрорельеф плоских оптических элементов записывался с помощью электронно-лучевой литографии на пластинах с электронным резистом (Гончарский А.В., Гончарский А.А. "Компьютерная оптика. Компьютерная голография". Изд-во МГУ, Москва, 2004, ISBN 5-211-04902-0). С изготовленных пластин с электронным резистом после их металлизации с помощью гальванопластики были изготовлены мастер матрицы микрооптических систем. После стандартной голографической процедуры мультипликации были изготовлены мультиплицированные мастер-матрицы, с которых были изготовлены рабочие матрицы для прокатки. На стандартном оборудовании для прокатки была изготовлена фольга горячего тиснения, с помощью которой были изготовлены защитные метки, содержащие описанные выше плоские фазовые оптические элементы. Были изготовлены также микрооптические элементы на прозрачном ламинате. Толщина защитного слоя микрооптических систем, формирующих изображение на защищенных документах, составляла 3-5 мкм, что значительно меньше, чем в технологии motion. При освещении изготовленных микрооптических систем белым светом от различных источников света (лампы накаливания, лампы дневного света, солнечный свет), микрооптические системы формировали визуальные изображения, представляющие собой букву "А". При наклонах подложки наблюдался эффект движения сформированных изображений. А именно, плоский оптический элемент, фазовая функция которого представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой параболической линзы Френеля, создавал в рассеянном свете изображение с визуальным эффектом смещения вверх-вниз относительно наблюдателя при наклонах подложки от себя-на себя и вправо-влево при наклонах подложки вправо-влево. Плоский оптический элемент, фазовая функция которого представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией, создавал в рассеянном свете изображение с визуальным эффектом смещения влево-вправо относительно наблюдателя при наклонах подложки от себя-на себя и вверх-вниз при наклонах подложки вправо-влево. При размере изображения 1,2 мм полная амплитуда смещения изображения составила 3 мм. Изготовленные образцы показали высокую эффективность предложенных технических решений. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Микрооптическая система формирования визуальных изображений, представляющая собой размещенный на плоской подложке однослойный плоский фазовый оптический элемент, который структурирован так, что его фазовая функция представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой параболической линзы Френеля и/или линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией, и создает в рассеянном свете изображение с визуальным эффектом смещения при наклонах подложки относительно наблюдателя. 2. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по п.1, отличающаяся тем,что однослойный плоский фазовый оптический элемент структурирован так, что его фазовая функция представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой параболической линзы Френеля, и создает в рассеянном свете изображение с визуальным эффектом смещения вверх-вниз относительно наблюдателя при наклонах подложки от себя-на себя и вправо-влево при наклонах подложки вправовлево. 3. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по п.1, отличающаяся тем,что однослойный плоский фазовый оптический элемент структурирован так, что его фазовая функция представляет собой сумму фазовой функции плоского оптического элемента, формирующего в фокальной плоскости заданное изображение, и фазовой функции внеосевой линзы Френеля с седлообразной фазовой функцией, и создает в рассеянном свете изображение с визуальным эффектом смещения влевовправо относительно наблюдателя при наклонах подложки от себя-на себя и вверх-вниз при наклонах подложки вправо-влево. 4. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью частичного отражения и частичного пропускания света. 5. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью пропускания света. 6. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью отражения света. 7. Микрооптическая система формирования визуальных изображений по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что выполнена в виде защитной метки для банкнот, ценных бумаг, документов, пластиковых карточек, банковских расчетных карточек, акцизных, идентификационных, контрольных марок, а также различных товаров от подделки.

МПК / Метки

МПК: G03H 1/22, B44F 1/12

Метки: микрооптическая, визуальных, система, формирования, изображений, динамических

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/8-18197-mikroopticheskaya-sistema-formirovaniya-dinamicheskih-vizualnyh-izobrazhenijj.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Микрооптическая система формирования динамических визуальных изображений</a>

Похожие патенты