Sistema de presentación de imágenes y de seguridad micro-óptico.

Material de pelicula (199) que comprende una matriz bidimensional regular de lentes no cilindricas (210) y microimagenes,

en el que las micro-imagenes estan dispuestas en una capa de micro-imagenes (208) situada directamente debajo de las lentes (210),

en el que un separador Optico separa las lentes y la capa de micro-imagenes (208) de una capa reflectante (202), y la luz dispersada desde la capa de micro-imagenes (208) se refleja desde la capa reflectante (202), y atraviesa la capa de micro-imagenes (208) y hacia las lentes (210) de manera que proyecta imagenes (206) hacia un espectador,

utilizando el material de pelicula (199) la matriz bidimensional regular de lentes (210) para aumentar las microimagenes,

y para formar una imagen ampliada sinteticamente a traves de una multiplicidad de sistemas de imagenes lente/icono individuales.

SISTEMA DE PRESENTACiÓN DE IMÃ?GENES Y DE SEGURIDAD MICRO-ÓPTICO

Campo de la invención La presente invención se refiere a un sistema micro-óptico de aumento sintético que en una realización de ejemplo está formado como una película de polímero. Los efectos ópticos inusuales proporcionados por las diversas realizaciones de la descripción pueden utilizarse como dispositivo de seguridad para la autenticación visible e invisible de moneda, documentos, y productos así como la mejora visual de productos, embalaje, material impreso, y bienes de consumo.

Antecedentes Se han utilizado diversos materiales ópticos para proporcionar la autenticación de moneda y documentos, para identificar y distinguir productos auténticos de productos falsificados, y para proporcionar una mejora visual de artículos manufacturados y embalajes. Ejemplos incluyen pantallas holográficas, y otros sistemas de imágenes que implican estructuras lenticulares y matrices de microlentes esféricas. Ha sido frecuente el uso de pantallas holográficas con tarjetas de crédito, camets de conducir y etiquetas de ropa.

Un ejemplo de una estructura lenticular para seguridad en documentos se conoce de US 4.892.336 de Kaule y otros, relativo a un hilo de seguridad para quedar insertado en un documento para proporcionar medidas contra la falsificación. El hilo de seguridad es transparente y tiene un patrón impreso en un lado, y en el lado opuesto una estructura de lente lenticular coordinada con el patrón impreso. La estructura de lente lenticular se describe como formada por una pluralidad de lentes de cilindros paralelos, o altemativamente lentes esféricas o de nido de abeja.

El documento US 5 800 907 describe un procedimiento para producir una lente, un procedimiento para fabricar un artículo con lente, un artículo con resina de lente, una composición para formar líneas de definición y una composición de formación de resina de lente.

El documento WO 94/27254 A1 describe un dispositivo de seguridad.

El documento US 2003/0112523 A 1 describe un conjunto de lentes y el documento US 6 414 794 B1 describe un sistema óptico lenticular.

La patente US 5.712.731 de Drinkwater y otros describe un dispositivo de seguridad que incluye una serie de microimágenes junto con una serie de microlentes sustancialmente esféricas. Las lentes también pueden ser lentes astigmáticas. Las lentes son típicamente cada una de 50 a 250 ~m, y con una distancia focal típicamente de 200 ~m.

Estas propuestas presentan inconvenientes similares. Se traducen en una estructura relativamente gruesa que no es particularmente adecuada para utilizarse con autenticación de documentos. Su uso de lentes cilíndricas o esféricas proporciona un campo de visión estrecho que produce imágenes difusas y requiere una alineación exacta y difícil del punto focal de las lentes con las imágenes asociadas. Además, no han demostrado ser particularmente eficaces como medidas de seguridad o anti-falsificación.

En vista de éstas y otras deficiencias, existe en la industria la necesidad de materiales ópticos seguros y visualmente únicos que puedan facilitar una autenticación visible de moneda, documentos, artículos manufacturados, y productos y para materiales ópticos que proporcione una mejora visual de artículos manufacturados, productos y envases.

Descripción La invención se refiere a un material de película de acuerdo con la reivindicación independiente 1. En las reivindicaciones dependientes de describen realizaciones favorables.

La presente descripción se refiere a un material de película que utiliza una matriz bidimensional regular de lentes no cilíndricas para aumentar micro-imágenes, denominadas aquí iconos, y para formar una imagen ampliada sintéticamente a través del desempeño conjunto de una multiplicidad de sistemas de imágenes lente/icono individuales. Las imágenes aumentadas sintéticamente y el fondo que las rodea pueden sin color o de color, y una o ambas de las imágenes y el fondo que las rodea puede ser transparente, translúcida, pigmentada, fluorescente, fosforescente, visualizar un color ópticamente variable, metalizado, o sustancialmente retro-reflectante. El material de visualización de imágenes en color sobre un fondo transparente o tintado está particularmente bien adaptado para utilizarse en combinación con información impresa subyacente. Cuando se aplica una pieza de dicho material en información impresa tanto la información impresa como las imágenes se ven al mismo tiempo en relación de movimiento espacial o dinámica entre sí. El material de este tipo también puede sobreimprimirse, es decir, tener la impresión aplicada a la superficie más superior (lente) del material. Alternativamente, el material de visualización de imágenes en color (de cualquier color, incluyendo blanco y negro) sobre un fondo translúcido o sustancialmente opaco de color diferente está particularmente bien adaptado para un uso independiente o con información sobreimpresa, no en combinación con información impresa subyacente.

La magnitud de la ampliación sintética obtenida puede controlarse mediante la selección de un número de factores, incluyendo el grado de 'inclinación' entre los ejes de simetría de la matriz de lentes y los ejes de simetría de la matriz de iconos. Las matrices periódicas regulares poseen ejes de simetría que definen líneas que el patrón podría reflejar alrededor sin variar la geometría básica del patrón, que en el ideal de las matrices son una extensión infinita. Una matriz cuadrada, por ejemplo, puede ser reflejada alrededor de cualquier diagonal de cualquier cuadrado sin variar la orientación relativa de la matriz: si los lados de los cuadrados están alineados con los ejes x e y del plano, entonces los lados de los cuadrados todavía se encuentran alineados con los ejes después de la reflexión, con la suposición de que todos los lados son idénticos e indistinguibles.

En lugar de reflejar la matriz cuadrada la matriz puede girarse un ángulo igual al ángulo entre los ejes de simetría del mismo tipo. En el caso de una matriz cuadrada la matriz puede girarse un ángulo de 90 grados, el ángulo entre diagonales, para llegar a una orientación de matriz que es indistinguible de la matriz original. De manera similar, una matriz de hexágonos regulares puede reflejarse o girar alrededor de una serie de ejes de simetría, incluyendo las "diagonales" del hexágono (las líneas que unen vértices opuestos) o "divisores de punto medio" (líneas que se conectan entre los puntos centrales de caras en lados opuestos del hexágono) . El ángulo entre los ejes de simetría de cualquier tipo es de sesenta grados (60º ) lo que da como resultado una orientación de matriz que es indistinguible de la orientación original.

Si una matriz de lentes y una matriz de iconos están dispuestas inicialmente con sus dimensiones planas definiendo su respectivo plano x-y, eligiéndose uno de los ejes de simetría para que represente el eje x de la primera matriz, eligiéndose el tipo correspondiente del eje de simetría (por ejemplo, el eje de simetría diagonal) para que represente el eje x de la segunda matriz, con las dos matrices separadas una distancia sustancialmente uniforme en la dirección del eje z, entonces se dice que las matrices tienen inclinación cero si los ejes x de las matrices parecen ser paralelos entre sí cuando las matrices se ven a lo largo de la dirección del eje z. En el caso de matrices hexagonales, el giro de una matriz un ángulo de 60 grados, o sus múltiplos, alinea de nuevo las matrices, de modo que no hay inclinación, al igual que no hay inclinación para un giro de 90 grados, o sus múltiplos, en el caso de matrices cuadradas. Cualquier desalineación angular entre los ejes x que sea diferente de estos "giros de inclinación cero" se denomina inclinación. Una pequeña inclinación, tal como 0, 06 grados, puede crear un gran aumento, de más de 1.000x, y una gran inclinación, tal como de 20 grados produce un pequeño aumento, potencialmente tan pequeño como 1 x. Otros factores, tales como las escalas relativas de las dos matrices y la F # de la lente, pueden afectar tanto a la ampliación de la imagen sintética como a su movimiento orto-paraláctico de rotación, y la profundidad visual aparente.

Hay una serie de efectos visuales diferentes que pueden ser proporcionados por el presente material (en lo sucesivo denominado "Unisonº para el material en general, o por los nombres ·Unison Motion", "Unison Deep", ·Unison SuperDeep", "Unison Float", 'Unison SuperFloat", "Unison Levitate", "Unison Morph", y "Unison 3-D" para el material Unison que presenta esos respectivos efectos) , y sus diversas realizaciones que producen cada uno de estos efectos se... [Seguir leyendo]

1. Material de película (199) que comprende una matriz bidimensional regular de lentes no cilíndricas (210) Y microimágenes,

en el que las micro-imágenes están dispuestas en una capa de micro-imágenes (208) situada directamente debajo de las lentes (210) ,

en el que un separador óptico separa las lentes y la capa de micro-imágenes (208) de una capa reflectante (202) , y

la luz dispersada desde la capa de micro-imágenes (208) se refleja desde la capa reflectante (202) , y atraviesa la capa de micro-imágenes (208) y hacia las lentes (210) de manera que proyecta imágenes (206) hacia un espectador,

utilizando el material de película (199) la matriz bidimensional regular de lentes (210) para aumentar las microimágenes, y para formar una imagen ampliada sintéticamente a través de una multiplicidad de sistemas de imágenes lente/icono individuales.

2. Material de película (199) según la reivindicación 1, en el que la capa reflectante (202) es metalizada tal como por pulverizado o evaporado de aluminio, oro, rodio, cromo, osmio, uranio o plata empobrecido, mediante plata depositada químicamente, o mediante películas de interferencia de múltiples capas, o combinaciones de composiciones de los mismos.

3. Material de película (199) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que el material de película (199) tiene un grosor de 17 ¡.1m

o las lentes (210) tienen un diámetro de 15 ¡.1m y el material de película (199) tiene un grosor de aproximadamente 8 ¡.1m.

o el grosor total del material de película (199) es de menos de 50 micras.

4. Material de película (199) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las micro-imágenes se forman a partir de vacíos o zonas sólidas de una microestructura y/o en el que los vacíos de la microestructura se llenan o se cubren con otro material tal como material de metal evaporado o un material teñido o pigmentado o las micro-imágenes se forman a partir de colorantes incorporados en un material de soporte, por ejemplo, formado por transferencia por sublimación de colorante en un recubrimiento receptor de colorante 5. Material de pellcula (199) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que se proporciona uno o múltiples de los siguientes efectos:

-la imagen sintéticamente ampliada (206) parece encontrarse en un plano espacial que es visualmente más profundo que el grosor del material de película;

-la imagen sintéticamente ampliada (206) parece encontrarse en un plano espacial que se encuentra a una distancia por encima de la superficie del material de película;

-la imagen sintéticamente ampliada (206) oscila desde un plano espacial que es visualmente más profundo que el grosor del material de película hacia un plano espacial que se encuentra a una distancia por encima de la superficie del material de película a medida que el material de película gira;

-la imagen sintéticamente ampliada (206) varía de forma, configuración, tamaño o color o combinaciones de estas propiedades a medida que el material se ve desde diferentes puntos de vista;

-la imagen sintéticamente ampliada (206) muestra estructuras tridimensionales a gran escala, en el que, opcionalmente el efecto de que la imagen ampliada sintéticamente (206) parece encontrarse en un plano espacial que es visualmente más profundo que el grosor del material de película

ylo que la imagen ampliada sintéticamente (206) parece encontrarse en un plano espacial que se encuentra a una distancia por encima de la superficie del material de película,

es visible desde todas las posiciones de visión azimutal y en un amplio rango de posiciones de elevación, tales como de una elevación vertical hacia abajo a un ángulo de elevación de poca profundidad que es típicamente menos de 45º .

6. Material de película (199) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la imagen ampliada sintéticamente (206) es incolora o coloreada y/o en el que el fondo alrededor de la imagen ampliada sintéticamente (206) es transparente, translúcido, pigmentado, fluorescente, fosforescente, visualiza un color ópticamente variable.

7. Material de película (199) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que las lentes (210) presentan una geometría de base que es sustancialmente circular, sustancialmente hexagonal, redondeada hexagonal, cuadrada redondeada, sustancialmente cuadrada, redondeada triangular o sustancialmente triangular.

8. Material de película (199) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que presenta un espacio intersticial entre lentes (210) , el cual no contribuye al aumento sintético de las imágenes, en el que opcionalmente el espacio intersticial entre lentes es de 5 micras o menos.

9. Material de película (199) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que las lentes (210) presentan una distancia focal de menos de aproximadamente 40 micras, tal como aproximadamente 10 a menos de aproximadamente 30 micras

y/o en el que la imagen magnificada sintéticamente (199) yel fondo que la rodea es sin color o de color, y una o ambas

de las imágenes y el fondo que las rodea puede ser transparente, translúcida, pigmentada, fluorescente, fosforescente, visualizar un color ópticamente variable, y/o en el que el material se sobreimprime, tal como presentando una impresión aplicada a la superficie más superior del

material, tal como la superficie más superior de la lente y/o en el que las lentes (210) tienen una F # de menos de 4, tal como 2 o menor

ylo en el que las lentes (210) y las micro-imágenes están formadas de acrílico, poliéster acrilado, uretano acrilado, polipropileno, epoxl, uretano, o poliéster y/o en el que el material de película (199) está laminado para papel o se proporciona como un hilo o un parche.

10. Material de película (199) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que las micro-imágenes tienen patrones en escala de grises o tonales que dan imágenes ampliadas sintéticamente en escala de grises o tonales.

11. Material de película (199) según la reivindicación 10,

en el que se proporciona una capa de micro-imágenes microestructuradas transparentes que se llenan con un material pigmentado o teñido, en el que las microestructuras de bajorrelieve de micro-imágenes proporcionan variaciones de grosor en el material de relleno pigmentado o teñido, que crean variaciones en la densidad óptica de las micro-imágenes, en el que el lado inferior de la capa de micro-imágenes opcionalmente puede ir sellada mediante una capa de sellado que puede ser transparente, tintada, coloreada, teñida, pigmentada o se proporciona una capa de micro-imágenes microestructuradas de bajorrelieve transparente que incluye microimágenes que están recubiertas con un material de alto índice de refracción, en el que la capa de micro-imágenes microestructuradas de bajorrelieve transparente opcionalmente puede ir sellada mediante una capa de sellado que llena las micro-imágenes o se proporciona una capa de micro-imágenes microestructuradas de bajorrelieve transparente que utiliza un volumen de aire, gas o líquido, en el que se proporciona una capa de sellado opcional con o sin adhesivo opcional para atrapar el volumen de aire, gas o líquido.

12. Material de película (199) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que se presentan imágenes sombra de las micro-imágenes cuando el material de película (199) es iluminado por una fuente de luz muy direccional tal como, por ejemplo, por una fuente de luz puntual, tal como un foco o una linterna LEO, o por una fuente colimada tal como la luz del sol, en el que las imágenes sombra de las micro-imágenes se mueven a medida que se mueve la dirección de iluminación, las imágenes sombreadas se encuentran en el plano del material de película (199) y el color de las imágenes sombra es el color de las micro-imágenes.

13. Substrato, que tiene aplicado en el mismo o incorporado en el mismo un material de película (199) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en combinación con información impresa.

14. Sustrato según la reivindicación 13, en el que el material de película cubre sólo una parte de una superficie del sustrato.

15. Sustrato como de cualquiera de las reivindicaciones 13 ó 14, en el que se aplica un elemento de impresión directamente a la superficie de la lente superior del material de peHcula (199) , en el que el elemento de impresión puede formar parte de un patrón más grande que se extiende más allá del material de película

y/o en el que el material de película (199) se lamina sobre un elemento de impresión que se aplicó al substrato fibroso o no fibroso antes de la aplicación del material de película.

16. Sustrato como de cualquiera de las reivindicaciones 13 ó 14, en el que el material de película (199) está incorporado en el sustrato como una ventana, siendo el sustrato un sustrato no óptico, en el que al menos algunos de los bordes del material de película (199) son capturados, cubiertos, o cerrados por el sustrato no óptico, en el que cuando el material de la película se ve desde el lado del objetivo se presentan imágenes distintas y cuando se ve desde el lado opuesto no hay imágenes,

en el que opcionalmente se aplica un elemento de impresión en la parte superior de la superficie de la lente material de la película y este elemento de impresión puede estar alineado con o corresponder a un elemento de impresión aplicado al sustrato no óptico en un área adyacente al elemento de impresión aplicado en la parte superior de la superficie de la lente del material de película (199)

y/o en el que los elementos de impresión se aplican al lado opuesto del sustrato no óptico alineado con o correspondiente a elementos de impresión aplicados a una capa de sellado del material de película (199) .

17. Moneda que tiene un material de película (199) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

18. Moneda según la reivindicación 17, en el que el grosor total del material de película (199) es menor de 50 micras, tal como menos de aproximadamente 45 micras, o de aproximadamente 10 a aproximadamente 40 micras

y/o en el que las lentes (210) tienen un diámetro de base efectivo de menos de 50 micras, tal como menos de 30 micras,

o de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 micras y/o en el que el material de la película (199) se utiliza como un hilo de seguridad en papel moneda, proporciona

características en polímero moneda, o características sobre papel moneda.