图案反射光学结构制造技术

一种包含光透射基片的光学结构，其中，将表面浮雕图案施加到所述光透射基片上，如全息图。反射材料图案层被应用在表面浮雕图案部分上，以形成文字数字符号、条形码或图解或绘画图案。为使表面浮雕图案的暴露部分产生期望的光学效果，在反射材料图案层和表面浮雕图案暴露部分上使用了光学活性涂层。在一些具体结构中，光学活性涂层为变色薄膜或包含变色片。任选地，光学活性涂层材料的折射率可与光透射基片的折射率显著匹配，以使未被反射材料覆盖的表面浮雕图案区部分不显示表面浮雕图案的光学效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1.
本专利技术通常涉及一种表面浮雕装置。特别的，本专利技术涉及与图案反射结构相关的装置，如全息图或衍射光栅。2.
技术介绍
衍射图、浮雕和相关领域的全息图因其美观实用而得到了广泛应用。一般来说，衍射光栅本质上是由材料中的许多线或槽构成的重复结构，以形成凹凸结构。如果衍射光栅在反射面每毫米的成百上千的线的范围内有隔开的槽，则可在可见光谱区内得到期望的光学效果。装饰效果就是由衍射光栅得到的一种彩虹视觉效果。在二维全息图的构建中采用衍射光栅技术，观察者视觉上将产生三维图形的幻觉。通过使用交叉激光束，基于聚合物折射率的不同也可生成三维全息图，所述交叉激光束包括一束参考光束和一束物光束。这样的全息图被称为体积全息图或3D全息图。而且，在各种目标物上使用全息图形以防止伪造也得到了广泛应用。目前，表面浮雕全息图也有多种应用，应用范围包括应用于礼物的装饰性包装、银行票据和信用卡等防伪文档。二维全息图通常是利用在塑料表面形成的衍射图形。在某些情况下，浮雕于这种表面的全息图形无需进一步处理即肉眼可见；然而，为得到最好的光学效果，通常需要加一层反射膜，典型的是在浮雕表面加一层薄金属(如铝)。反射层可以明显提高衍射图案浮雕的可视性。即使被封装在硬质塑料中，各种第一级衍射结构都存在一个明显缺陷，所述第一级衍射结构包括全息图和光栅图。当使用漫射光源(如普通的室内灯光或阴天的日光)来照射全息图时，所有的衍射级都将会扩展、重叠，从而使得衍射色彩丢失，全息图中包含的很多视觉信息也不会被显示。在这样的观测条件下，浮雕表面通常只能看见银色反射，并且所有这些图案看起来像银色或至多是淡而柔和的色彩。因此，为了看见图案，一般要求使用直接高光照射全息图。这意味着为了得到最好的观测效果，照射光必须按与观测角度相同的角度入射。由于防伪全息图已得到广泛的应用，因此造假者也非常渴望复制信用卡、银行票据及类似物上经常使用的全息图。因此，防伪全息图要真正安全，必须克服的困难是防止这样的全息图很容易被伪造。一步和两步光学复制、直接机械复制和甚至重组已在互联网上得到广泛的讨论。人们已经采用各种方法来阻止这些措施，但在反措施中，没有发现任何一种对策单独采用时具有有效的威慑。防伪全息图的另一个问题是对于大多数人来说，辨认和记住用于验证目的的全息图所生成的各种图像是困难的。由于其特征的复杂性和装饰性衍射包装的混乱，一般人最终辨认防伪全息图的能力大打折扣。因此，大多数人习惯于确认这种安全图案的存在与否而不是验证其图像的真实性。这为低级的伪造品和真正的防伪全息图的商业全息图替代品的使用提供了可趁之机。为了打击伪造者，全息图公司已借助于更复杂的图像，如当防伪图案旋转时，可以生成多种图案。这些增强图案可为观众提供高水平的“flash”或美的吸引力。不幸的是，这种增加的复杂性并不能相应地增加安全性，因为这种复杂的图案很难被理解，即使可能的话，回忆起这些图案也是一件很困难的事。因此，开发在各种光线条件下可增强观测性能的改进的防伪产品具有明显的优势，并且所述防伪产品能够应用到各种防伪应用中以使伪造更加困难。专利技术摘要本专利技术涉及一种可显示表面浮雕图案的效果的光学结构，所述表面浮雕图案如全息图或衍射光栅，所述表面浮雕图案带有文字数字符号、条形码或图解或绘画图案和在所述图案周围的辅助光学效果。特别的是本专利技术中的光学结构包含了带表面浮雕图案的光透射基片，所述表面浮雕图案位于所述光透射基片上，以提供全息图或其它表面浮雕结构。反射材料图案层被应用在所述表面浮雕图案的部分区域，以形成图案或结构，如文字数字符号、条形码或图解或绘画图案。所述反射材料图案层的应用可使所述表面浮雕图案的其他部分不被反射体遮盖，或者称之为“暴露”。光学活性涂层被应用于所述反射材料图案层和表面浮雕图案的暴露部分，以使暴露于所述光学活性涂层的表面浮雕图案部分显示期望的光学效果。在一些具体结构中，所述光学活性涂层可以是变色薄膜或包含变色薄片。可选的，所述光学活性涂层的材料的折射率应与所述光透射基片的折射率匹配，这样就具有光学消除所述暴露部分的表面浮雕图案的效果。本专利技术的这些及其其它特征将在下面的描述和权利要求书中详细阐述，也可以通过实施上述描述而得到进一步了解。 附图说明 为进一步澄清本专利技术上述的和其它的优点与特征，下面将根据附图中的具体实施例对本专利技术进行更详细描述。必须指出的是，所述附图只描述了本专利技术的特殊具体结构，但并不限于此。本专利技术的附加特征和细节通过附图所描述和解释，其中图1是根据本专利技术一个具体实施例的光学结构的示意图2是根据本专利技术另一个具体实施例的光学结构的示意图3是根据本专利技术又一个具体实施例的光学结构的示意图； 图4是根据本专利技术再一个具体实施例的光学结构的示意图5也是根据本专利技术另一个具体实施例的光学结构示的意图6是根据本专利技术又一个具体实施例的光学结构的示意图；和图7A和7B是根据本专利技术另一个具体实施例的防伪物品的示意图。
技术实现思路
本专利技术直接涉一种光学结构，所述光学结构包括表面浮雕图案的，所述表面浮雕图案能够提供光学效果，如全息图；还包括位于所述表面浮雕图案下面的图案反射结构，以及位于所述图案层和未被所述图案层覆盖的表面浮雕图案部分下的光学活性涂层。最终的光学结构可显示唯一的光学效果。以示意图的形式阐述了本专利技术的各个要素，其中相同的结构使用相同的参考标志。图1描述了光学结构20，包括光透射层22，所述光透射层22在其内表面或下表面含有表面浮雕图案24。使用图案反射层26是为了支承表面浮雕图案。如图所示，图案反射层可以直接应用于表面浮雕图案上，或在表面浮雕图案和图案反射层之间可以有一个或多个透射层。使用“图案”反射层概念意味着，在表面浮雕图案24上应用反射层可得到期望的“图案”或设计。不局限于实施例，图案反射层可以以文字、数字、条形码和/或图解或绘画图案的形式出现。光透射层22更适宜使用可直接在其表面形成浮雕结构的材料制成。适用于层22的材料包括塑料，如聚氯乙稀、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯和PET型G。表面浮雕图案24可以采用各种形式，包括衍射光栅、全息图(如二维和三维全息图)、角反射器、零级衍射图案、叠栅图(moirépattern)或其它光干涉图案，和上述各种方式如全息图/光栅图或其它干涉图案的组合，所述衍射光栅、全息图或其它光干涉图包括基于尺寸约为0.1μm至约10μm微结构图，优选尺寸约为0.1μm至约1μm。比如，Kinegram装置有二维、微机生成的图像(可从瑞士的OVD Kinegram公司购买)，其中的各个图案元素就是用光衍射微结构填充而成的。这些微结构为典型尺寸小于1μm的非常细小的表面调制结构。除了传统的全息图外，本专利技术适用于任何可以在树脂层内浮雕出图案的浮雕结构。这包括衍射表面、“蛾眼(moth-eye)”型结构、有多角度视觉的全息结构，其中每个所述视觉都有一个不同的全息特征或图像，或者包括来自镍主导装置的高分辨率浮雕，其中原始薄片是使用高分辨激光刻蚀而成的。用于制造表面浮雕图案24的方法是该领域的技术人员所熟知的。例如，层22表面可以用人们熟知的方法浮雕制成，如在高压下将它与热的镍浮雕薄片紧紧压在一起即可。其它方法包括光刻法和塑料基片紧靠图案表面的压模法。在某一方法中，光学结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学结构，包括：光透射基片，所述光透射基片包含第一表面和相对的第二表面，其中所述第二表面包括形成于其上的表面浮雕图案；反射材料图案层，所述反射材料图案层被运用于所述光透射基片的所述表面浮雕图案部分区域，以使所述表面浮雕图 案部分区域被所述反射材料覆盖，所述表面浮雕图案其他部分被暴露；和光学活性涂层，所述光学活性涂层位于所述表面浮雕图案的反射材料图案层和暴露部分下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰W菲利浦，弗拉基米尔P洛夏，
申请(专利权)人：JDS尤尼弗思公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]