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

Sistema micro-óptico de aumento sintético (12), que comprende:

(a) uno o más separadores ópticos (5, 200, 398, 408, 420, 440, 458);

(b) una micro-imagen formada por una matriz plana periódica (84) de una pluralidad de iconos de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) que tienen un eje de simetría alrededor de por lo menos uno de sus ejes planos, y posicionado en el separador óptico (5, 200, 398, 408, 420, 440, 458) o junto al mismo y dispuesto en un plano de iconos (442); y

(c) una matriz plana periódica (40, 42) de elementos de enfoque de iconos de imagen que tienen un eje de simetría alrededor de por lo menos uno de sus ejes planos, siendo el eje de simetría el mismo eje plano que el de la matriz plana de micro-imágenes (84),

siendo cada elemento de enfoque un elemento de enfoque asférico (438) que tiene un diámetro efectivo (2) de menos de 50 micras y que está asociado a un icono de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578), en el que la longitud focal es la menor para una visión normal y aumenta a medida que el ángulo de visión se vuelve más oblicuo en el que los elementos de enfoque asféricos son lentes asféricas (1, 9, 46, 48, 52, 54, 60, 62, 124, 136, 140, 148, 20 192, 210, 215, 240, 262, 274, 280, 292, 294, 374, 400, 413, 438, 418, 784, 792),

en el que las lentes asféricas tiene un número F menor de 2,

en el que el plano de iconos (471) es grueso en comparación con la curvatura de campo de las lentes asféricas (456), en el que el campo de visión se obtiene diseñando el foco de la imagen normal (466) para que se encuentre en la parte inferior del plano de iconos, maximizando de ese modo el ángulo del campo de visión oblicuo, limitado por el punto en el que el punto focal (470) se encuentra en la parte superior del plano de iconos,

en el que los iconos de imagen se mantienen en foco en un campo de visión de 55 grados

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

REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS

Esta solicitud reivindica el beneficio y la prioridad de la solicitud de patente americana provisional n° 6/524.281 presentada el 21 de noviembre de 23, la solicitud de patente americana provisional n° 6/538.392 presentada el 22 de enero de 24 y la solicitud de patente americana provisional n° 6/627.234 presentada el 12 de noviembre de 24.

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, carnets de conducir y etiquetas de ropa.

Un ejemplo de estructura lenticular para un documento de seguridad se describe en la patente americana US 4.892.336 de Kaule y otros, dirigida a un hilo de seguridad para insertarse en el interior de un documento para proporcionar medidas anti-falsificación. El hilo de seguridad es transparente con un patrón impreso sobre un lado, en el lado opuesto, una estructura de lente lenticular coordinada con el patrón impreso. La estructura de lente lenticular que se describe comprende una pluralidad de lentes cilindricas paralelas, o alternativamente lentes esféricas o de nido de abeja.

El documento US 5.8.97 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 US 23/179364A1 describe una micro-óptica para la identificación de artículos.

El documento US 23/112523 A1 describe un conjunto de lentes.

El documento US 3.241.429 describe el uso de superficies asféricas para corregir aberraciones esféricas y variaciones del plano focal.

El documento JP 4234699 se refiere al problema de la curvatura de campo de una microlente.

La patente US 5.712.731 de Drinkwater y otros describe un dispositivo de seguridad que incluye una serie de micro- imágenes junto con una serie de microlentes sustancialmente esféricas. Las lentes también pueden ser lentes astigmáticas. Las lentes son típicamente cada una de 5 a 25 pm, y con una distancia focal típicamente de 2 pin.

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 cilindricas 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 sistema micro-óptico de aumento sintético según la reivindicación 1 y a un procedimiento para producir un sistema micro-óptico de aumento sintético según la reivindicación 22.

La presente descripción se refiere a un material de película que utiliza una matriz bidimensional regular de lentes no cilindricas 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 9 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 (6°) 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 ¡conos 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 6 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 9 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 ,6 grados, puede crear un gran aumento, de más de 1.x, y una gran inclinación, tal como de 2 grados produce un pequeño aumento, potenclalmente tan pequeño como 1x. Otros factores, tales como las escalas relativas de las dos... [Seguir leyendo]

1. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) , que comprende:

(a) uno o más separadores ópticos (5, 200, 398, 408, 420, 440, 458) ; 5

(b) una micro-imagen formada por una matriz plana periódica (84) de una pluralidad de iconos de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) que tienen un eje de simetría alrededor de por lo menos uno de sus ejes planos, y posicionado en el separador óptico (5, 200, 398, 408, 420, 440, 458) o junto al mismo y dispuesto en un plano de iconos (442) ; y 10

(c) una matriz plana periódica (40, 42) de elementos de enfoque de iconos de imagen que tienen un eje de simetría alrededor de por lo menos uno de sus ejes planos, siendo el eje de simetría el mismo eje plano que el de la matriz plana de micro-imágenes (84) , 15

siendo cada elemento de enfoque un elemento de enfoque asférico (438) que tiene un diámetro efectivo (2) de menos de 50 micras y que está asociado a un icono de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) , en el que la longitud focal es la menor para una visión normal y aumenta a medida que el ángulo de visión se vuelve más oblicuo

en el que los elementos de enfoque asféricos son lentes asféricas (1, 9, 46, 48, 52, 54, 60, 62, 124, 136, 140, 148, 20 192, 210, 215, 240, 262, 274, 280, 292, 294, 374, 400, 413, 438, 418, 784, 792) ,

en el que las lentes asféricas tiene un número F menor de 2,

en el que el plano de iconos (471) es grueso en comparación con la curvatura de campo de las lentes asféricas 25 (456) ,

en el que el campo de visión se obtiene diseñando el foco de la imagen normal (466) para que se encuentre en la parte inferior del plano de iconos, maximizando de ese modo el ángulo del campo de visión oblicuo, limitado por el punto en el que el punto focal (470) se encuentra en la parte superior del plano de iconos, 30

en el que los iconos de imagen se mantienen en foco en un campo de visión de 55 grados.

2. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los elementos de enfoque presentan geometrías de base en el plano de su matriz plana seleccionadas del grupo que 35 consiste en una base circular (46) , una base hexagonal (60) una base hexagonal redondeada (52) , una base cuadrada (62) , una base triangular (64) , una base triangular redondeada (58) , y sus combinaciones.

3. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el factor de escala del período de repetición de los iconos de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) respecto al 40 período de repetición de los elementos de enfoque es sustancialmente igual a 1 y los ejes de simetría de la matriz plana periódica de la micro imagen (84) y la matriz plana periódica (40, 42) de los elementos de enfoque de los iconos de imagen están desalineados.

4. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el 45 factor de escala del período de repetición de los iconos de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) respecto al período de repetición de los elementos de enfoque es mayor que 1 y los ejes de simetría de la matriz plana periódica (84) de la micro imagen y la matriz plana periódica (40, 42) de los elementos de enfoque de los iconos de imagen están alineados.

5. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el factor de escala del período de repetición de los iconos de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) respecto al período de repetición de los elementos de enfoque es menor que 1 y los ejes de simetría de la matriz plana periódica (84) de la micro imagen y la matriz plana periódica (40, 42) de los elementos de enfoque de los iconos de imagen están alineados. 55

6. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el factor de escala del período de repetición de los iconos de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) respecto al período de repetición de los elementos de enfoque es axialmente simétrico en los planos de los iconos de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) y los elementos de enfoque, siendo el factor de escala menor que 1 en un eje de 60 simetría y siendo mayor que 1 en el otro eje de simetría, y los ejes de simetría de la matriz plana periódica (84) de la micro imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) y la matriz plana periódica (40, 42) de los elementos de enfoque de los iconos de imagen están alineados.

7. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada elemento de enfoque tiene un diámetro efectivo (2) de entre aproximadamente 15 y aproximadamente 30 micras.

8. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada elemento de enfoque tiene un diámetro efectivo (2) de menos de 30 micras. 5

9. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que presenta un grosor total de menos de 45 micras.

10. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que 10 presenta un grosor total de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 40 micras.

11. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada elemento de enfoque tiene una longitud focal de menos de 40 micras.

12. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada elemento de enfoque tiene una longitud focal de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 30 micras.

13. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que se proporciona un efecto de transformación para provocar que una imagen sintéticamente ampliada se transforme en 20 otra imagen sintéticamente ampliada.

14. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada icono de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) está formado a partir de un procedimiento de impresión seleccionado del grupo que consiste en procedimiento de impresión por chorro de tinta, inyección láser, tipografía, 25 flexografía, huecograbado y calcografía.

15. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los iconos de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) están formados como cavidades en un substrato, llenándose los vacíos de las cavidades con un material de metal evaporado, un material teñido, un material pigmentado y 30 combinaciones de los mismos.

16. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que presenta dos capas de iconos de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) a diferentes profundidades en el sistema y una combinación de elementos de enfoque presentando algunos una longitud focal para enfocar sobre una de las 35 dos capas de iconos de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) y presentando algunos una longitud focal para enfocar sobre la otra de las dos capas de iconos de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) .

17. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los elementos de enfoque son lentes no cilíndricas y una capa reflectante queda posicionada en el lado de la micro 40 imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) opuesto a los elementos de enfoque.

18. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que incluye un material transparente indicador de manipulación colocado sobre los elementos de enfoque.

19. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que incluye una segunda matriz plana periódica de elementos de enfoque colocada en el lado de la micro imagen opuesto a los elementos de enfoque.

20. Sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según la reivindicación 19, caracterizado por el hecho de que 50 incluye una segunda matriz de iconos de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) entre las dos matrices planas de elementos de enfoque

21. Dispositivo de seguridad de documentos que comprende un sistema micro-óptico de aumento sintético (12) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20. 55

22. Procedimiento para producir un sistema micro-óptico de aumento sintético (12) , que comprende las etapas de:

(a) disponer uno o más separadores ópticos (5, 200, 398, 408, 420, 440, 458) ;

(b) disponer una micro-imagen formada por una matriz plana periódica (84) de una pluralidad de iconos de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) que tienen un eje de simetría alrededor de por lo menos uno de sus ejes planos, y posicionado en el separador óptico (5, 200, 398, 408, 420, 440, 458) o junto al mismo y dispuesto en un plano de iconos (442) ; y 65

(c) una matriz plana periódica (40, 42) de elementos de enfoque de iconos de imagen que tienen un eje de simetría alrededor de por lo menos uno de sus ejes planos, siendo el eje de simetría el mismo eje plano que el de la matriz plana de micro-imágenes (84) ,

siendo cada elemento de enfoque un elemento de enfoque asférico que tiene un diámetro efectivo de menos de 50 5 micras y que está asociado a un icono de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) , en el que la longitud focal es la menor para una visión normal y aumenta a medida que el ángulo de visión se vuelve más oblicuo en el que los elementos de enfoque asféricos son lentes asféricas (1, 9, 46, 48, 52, 54, 60, 62, 124, 136, 140, 148, 192, 210, 215, 240, 262, 274, 280, 292, 294, 374, 400, 413, 438, 418, 784, 792) , 10

en el que las lentes asféricas tiene un número F menor de 2,

en el que el plano de iconos (471) es grueso en comparación con la curvatura de campo de las lentes asféricas (456) , 15

en el que el campo de visión se obtiene diseñando el foco de la imagen normal (466) para que se encuentre en la parte inferior del plano del icono, maximizando de ese modo el ángulo del campo de visión oblicuo, limitado por el punto en el que el punto focal (470) se encuentra en la parte superior del plano de iconos,

en el que los iconos de imagen se mantienen en foco en un campo de visión de 55 grados. 20

23. Procedimiento para producir un dispositivo de seguridad de documentos, que comprende las etapas de la reivindicación 22.

24. Procedimiento para controlar efectos de movimiento en un sistema micro-óptico de aumento sintético (12) , que 25 comprende las etapas de la reivindicación 22; y

seleccionar el factor de escala del período de repetición de los iconos de imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) respecto al período de repetición de los elementos de enfoque del grupo que consiste en menor que 1, substancialmente igual a 1, y mayor que 1, y seleccionar si los ejes de simetría de la 30 matriz plana periódica (84) de la micro imagen (4, 310, 314, 335, 402, 572, 578) y la matriz plana periódica (40, 42) de los elementos de enfoque de los iconos de imagen están alineados o desalineados.

25. Procedimiento para controlar efectos de movimiento en un dispositivo de seguridad de documentos, que 35 comprende las etapas de la reivindicación 24.