專利名稱：衍射色彩系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及根據(jù)后附的獨立權(quán)利要求1前序部分的一種衍射色彩系統(tǒng)中的方法，該色彩系統(tǒng)規(guī)定了視覺色彩效果，目標色彩，它們是將兩個或多個衍射地產(chǎn)生的基色混合在一起而形成的。此外，本發(fā)明涉及根據(jù)后附的獨立權(quán)利要求14的一種用于實現(xiàn)所述方法的衍射色彩系統(tǒng)。本發(fā)明還進一步涉及根據(jù)后附的獨立權(quán)利要求17前序部分的一種用于產(chǎn)生混合目標色彩的衍射部件(diffractive component)。本發(fā)明也涉及根據(jù)后附的權(quán)利要求33的一種包括一個或多個衍射色彩效果的產(chǎn)品。
在總體上，本發(fā)明涉及應用衍射單元(diffractive element)來產(chǎn)生色彩，在該情形下由打印墨水產(chǎn)生的傳統(tǒng)效果在某些應用中可以被衍射而產(chǎn)生的色彩所替代從而產(chǎn)生更有效的視覺效果。
背景技術(shù)：
色彩在現(xiàn)代人的生活方式中有著重要的作用。色彩是多種材料生產(chǎn)中的重要因素并是許多產(chǎn)品的商業(yè)成功的核心要素。例如，在包裝材料上使用的色彩具有非常重要的激發(fā)消費者興趣以及分辨品牌和商標的作用。色彩，例如，幫助一個消費者在其他競爭產(chǎn)品中找到已經(jīng)熟悉的品牌名稱產(chǎn)品。
在發(fā)展色彩產(chǎn)生方法時，目標是提供非常鮮明而精確的色彩效果，該色彩效果必須在不同材料和不同的處理中也是可以再現(xiàn)的。鮮明在此指的是，例如，色彩非常純，正好是所需的色調(diào)，并且明亮。
在傳統(tǒng)的所謂的相減色彩系統(tǒng)中，色彩通過以某些比例混合著色劑或顏料而形成，這種情況下一個用這種著色劑處理的表面反映了想要的色彩。然而，這種類型的相減以及由此而使用于印刷材料上的基于光吸收的混合，不能用已知的方法提供像將典型地代表三基色的光直接混合到一起的所謂的疊加地混合那樣鮮明而且明亮的色彩。疊加色彩的形成應用于例如陰極射線管中，其中在RGB系統(tǒng)中被混合的基色為紅(R)，綠(G)和藍(B)。在用于印刷材料的相減色彩系統(tǒng)中，通常使用所謂的CMYK系統(tǒng)，其中基色為青(C)，紫(M)，黃(Y)和黑(K)。
這樣的情況是，公知的即色譜，也就是相減混合中使用的基色所形成的所謂的色域要小于利用疊加地混合實現(xiàn)的色彩。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)這樣的相減印刷墨水系統(tǒng)也是已知的，其中使用了多于四種的基色來提供更寬的色譜。在美國專利號5734800專利中描述了一個基于六基色的此種色彩系統(tǒng)。
同樣，已經(jīng)知道在疊加色彩系統(tǒng)中利用多于三種的基色來達到更好的色彩逼真度。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，近來還知道，與傳統(tǒng)的RGB系統(tǒng)相比，這些所謂的多基色顯示器例如使用了六基色。
然而，在包裝材料中，色彩的形成通常還是幾乎單獨基于基色的相減混合，其明顯的原因在于這種色彩可以用印刷方法容易地在實踐中產(chǎn)生。不過，追求更多優(yōu)秀色彩效果的趨勢，使得各種基于全息圖的方法得到了發(fā)展，其中色彩借助于衍射單元的來產(chǎn)生。通過全息圖效果，使包裝材料具有了所需的光彩，并且可以用于展示產(chǎn)品的原創(chuàng)性，例如，由于全息圖的實現(xiàn)明顯要比普通印刷技術(shù)繁雜，因此其使得制造產(chǎn)品復制品復雜化。
美國專利號5,797,632專利公開了一種解決方案，其中通過將墨水印刷到基片的表面而將色彩圖像產(chǎn)生于它上面，在其上墨水起到媒介的作用，進一步形成三個不同的半色調(diào)圖像。這些半色調(diào)圖像作為衍射部件形成到印刷墨水上，反射三種不同的基色，這些衍射單元從所述的三種基色中基于疊加色彩混合而產(chǎn)生一個色彩圖像。此印刷墨水可以是熱定型的，光聚合的或某些其他熱塑性的墨水(見US5797632第6欄第63行至67行)。
盡管上述的美國專利US5,797,632提出了一個解決方案，它可以通過印刷技術(shù)在例如包裝材料表面上產(chǎn)生比現(xiàn)有技術(shù)更加鮮明的全息效果，然而通過它實現(xiàn)的色譜仍然太局限性而難以滿足如產(chǎn)品設計者現(xiàn)在的以及持續(xù)增長的需要。
作為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的解決方案的一個明顯的不足，還可以注意到，現(xiàn)在也還遠沒有合適的工具，利用這類工具，通過使用疊加色彩混合的衍射部件，能以受控的方法來產(chǎn)生諸如CIE 1931色彩坐標(Commission Internationaledel’Eclairage)的標準化色彩坐標的色彩色調(diào)。這阻礙了例如當設計和生產(chǎn)產(chǎn)品包裝時衍射產(chǎn)生的色彩效果的廣泛和有效使用。
本發(fā)明的主要內(nèi)容以及最顯著的優(yōu)點本發(fā)明的目的是提供一種新的方法，它可以使色彩的衍射生成物包括比以前更寬的色譜。進一步，通過本發(fā)明，可以用衍射部件精確地產(chǎn)生由任意標準化色彩坐標諸如CIE 1931色彩坐標規(guī)定的色彩，或者與此坐標特定相關地規(guī)定的色彩系統(tǒng)，如Pantone。本發(fā)明的一個目的是規(guī)定一種新的衍射色彩系統(tǒng)，通過它，例如，設計產(chǎn)品包裝的圖形設計者可以與顧客和在生產(chǎn)產(chǎn)品包裝中涉及的團體交流。與此相關，一個核心目標也是確定可以在不同的團體之間傳送關于被包含在色彩系統(tǒng)中的色彩的信息和關于實現(xiàn)這些色彩的衍射部件的信息、的方式。
為了達到這些目的，根據(jù)本發(fā)明的方法的主要特征在于后附的獨立權(quán)利要求1的特征部分中所呈現(xiàn)的。接下來根據(jù)本發(fā)明的衍射色彩系統(tǒng)的主要特征在于后附的獨立權(quán)利要求14的特征部分中所呈現(xiàn)的。進一步，依據(jù)本發(fā)明的衍射色彩部件的主要特征在于后附的獨立權(quán)利要求17的特征部分中所呈現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明的包括一個或多個衍射色彩效果的產(chǎn)品的特征接下來呈現(xiàn)在后附的權(quán)利要求33中。其他的從屬權(quán)利要求表示了本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例。
本發(fā)明的基礎在于意識到通過在光柵設計中考慮到其中光柵產(chǎn)生的色彩將要被檢驗的那些光照條件，從而有可能用衍射光柵來產(chǎn)生非常明亮和純正的基色。本發(fā)明的核心特征涉及以全新的和創(chuàng)新性的方法來選擇基色的波長和數(shù)量，此方法可實現(xiàn)比以前每個個別應用中更寬的色譜。此外，當為了達到專用的和精確的色彩重現(xiàn)時，也會注意到光柵基片和其他可能的背景材料的光譜特性。重現(xiàn)在不同材料上產(chǎn)生的色彩是一個核心特征，要求能這樣地來用精確恰當?shù)姆椒ㄖ噩F(xiàn)與品牌對應的色彩以及盡可能有效地影響消費者。
根據(jù)本發(fā)明，所需的目標色彩是通過疊加地混合基色來產(chǎn)生的，每種基色是利用針對正在討論中的基色而被最優(yōu)化的基本光柵產(chǎn)生的。相互混合的基色(典型地為三個不同的色彩)是根據(jù)本發(fā)明從特定應用或特定顏色的更寬的基色侯選組中選擇的，在這種情況下在不同的應用中以及當產(chǎn)生不同的目標色彩時，如果要求的話，可以使用基色的不同組合。通過從基色侯選組選出為特定應用產(chǎn)生正在討論中的色彩色調(diào)的最適宜的基色，就有可能實現(xiàn)明顯寬于傳統(tǒng)色彩系統(tǒng)中的色譜，在該色彩系統(tǒng)中，疊加性混合的基色被預先確定而無需更多特別的特定應用或者目標特定色彩的優(yōu)化。在色彩空間中中，基色位于再現(xiàn)的色彩的光譜邊界，即色域上，并且通過混合它們就可能形成混合的目標色彩，后者位于在色彩空間中由基色所限定的區(qū)域內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，基色和用來產(chǎn)生它們的基本光柵的特征按照如下方法選擇它們產(chǎn)生所需的特別是在特定應用的照明中的精確基色，并在需要時要通過分別考慮基片材料和/或其他背景的色彩。
在本發(fā)明的一個實施例中，候選基色適合于熒光燈發(fā)出的光的光譜中的光譜峰值。然后為每個候選基色設計一個合適的標準化基本光柵，它包括例如特定的光柵剖面(grating profile)和周期，然后為它們對每個應用情況和/或目標色彩選擇所要求的三個不同的基色/基本光柵供使用。通過控制再現(xiàn)所選擇的基色的標準化基本光柵的共有區(qū)域比率來實現(xiàn)按所要求的比例將選擇的基色疊加地混合。換言之，在希望用熒光燈照明來重現(xiàn)色彩的所有情況下，根據(jù)本發(fā)明，例如，四個候選基色(它們對應于熒光光線中存在的四個光譜峰值)以及它們相應的標準化基本光柵因此是可以得到的。這四個候選基色可以覆蓋色彩空間中的一個特定的色域，即色譜，這在下面將會變得更明顯。為了在色彩空間中的某個位置重現(xiàn)目標色彩色調(diào)，例如從候選基色中選擇三個基色，并通過將其疊加地混合，即，通過控制它們相應的基本光柵區(qū)域比率，來產(chǎn)生正在討論中的色調(diào)。
產(chǎn)生混合的色彩并由產(chǎn)生不同基色的基本光柵組成的基本區(qū)域單元，即一個實際上的色彩像素，可以創(chuàng)建基本光柵的結(jié)構(gòu)，它可以例如，通過點狀或帶狀的像素化來實現(xiàn)?；緟^(qū)域單元的像素化可以例如作為水平或垂直帶狀結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，這將在下面變得更明顯。通過并排地形成這些基本區(qū)域單元，便可以產(chǎn)生所需的在更大面積(其中所有的基本區(qū)域單元彼此相似)上的均勻色彩，或者，例如，一個圖形，圖像，或者由半色調(diào)光柵圖像形成的文本，或某些其他非單一的效果。在后面的情況中基本區(qū)域單元的某一部分形成例如半色調(diào)圖像之一，也就是說，再現(xiàn)了某個色調(diào)，而同時其他基本區(qū)域單元再現(xiàn)了一個或多個另外的色調(diào)。最后可見的效果是形成了這些半色調(diào)圖像的組合效果。
由相鄰的基本區(qū)域單元形成的光柵結(jié)構(gòu)組合典型的形成在例如由鎳制成的印刷塊或類似產(chǎn)品上，在此結(jié)構(gòu)中不同的基本區(qū)域單元可以安排成產(chǎn)生彼此相同的混合色調(diào)，或者替代地，不同的基本區(qū)域單元可以產(chǎn)生不同的色調(diào)。通過使用此類的印刷塊或板，在面積足夠?qū)掗煏r光柵結(jié)構(gòu)可以有利地通過壓印(蓋印)進一步轉(zhuǎn)移到塑料、紙張、紙板或其他合適材料上，從而例如在印刷產(chǎn)品中使用所述材料或作為包裝材料。優(yōu)選地壓印通過卷到卷(roll-to-roll)處理或單張印刷(sheet printing)來實現(xiàn)。
受益于上述由于它們的特性而被標準化的并且預定用于某個照明條件的這種基本光柵，通過本發(fā)明就有可能簡單地實現(xiàn)借助于標準化的例如CIE 1931色彩坐標而規(guī)定的任何色彩來確定一種根據(jù)本發(fā)明的確切的衍射色彩系統(tǒng)，因為當明確知道標準化基本光柵和它們產(chǎn)生的基色的特性時，就可以為選擇的基色規(guī)定具體的混合比率來產(chǎn)生所需的色彩。這時可以通過對基本區(qū)域單元將圖像光柵化/像素化從而以所需的色彩來重現(xiàn)需要的圖形，在該基本區(qū)域單元的每一個中，基本光柵對正在討論中的基本區(qū)域單元產(chǎn)生所需的混合色彩。
用根據(jù)本發(fā)明的色彩產(chǎn)生方法，對所選定的視角實現(xiàn)精確和控制的色彩混合。這對于例如制作品牌和商標非常重要。因此，本發(fā)明使得例如在圖形和包裝工業(yè)中可以大規(guī)模的生產(chǎn)精確的衍射色彩。本發(fā)明也提供了可以在例如顧客、設計者以及產(chǎn)品制造者之間準確和可靠地傳送關于衍射色彩表的彩色的信息的裝置，用這種方法以所需的方式在完成的產(chǎn)品中重現(xiàn)這些色彩。
本發(fā)明不限制于僅利用熒光燈照明或其他包括離散光譜的光源，候選基色(以及相應的基本光柵)也可以例如針對具有連續(xù)光譜的白熾燈以及自然光照明而實現(xiàn)。然而，包含離散光譜的光源，例如熒光燈管、半導體發(fā)光器(發(fā)光二極管，半導體激光器)，或者通常的激光器照明(例如氣體或者晶體激光器)在實踐中一般會提供相對于具有連續(xù)光譜的光源明顯更好的照明，即亮度。
在實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的色彩系統(tǒng)時的一個核心參數(shù)是要優(yōu)化所產(chǎn)生的色彩效果的亮度。亮度(即，感受到的目標的表面光亮度)同時取決于目標反射的輻射的光譜功率以及眼睛的光譜靈敏度。下面將會更為緊密地聯(lián)系下面的例子來討論影響亮度最大化的因素。
接下來，將會利用選擇的例子更詳細地討論本發(fā)明，通過這些例子，本發(fā)明，它的優(yōu)點以及不同的實施例，對于本領域的技術(shù)人員將更加顯而易見。


下面，本發(fā)明將會參考附圖作更詳細地說明，其中圖1在原理上示出了色度CIE色彩坐標，圖2示出了熒光燈的典型輻射光譜，圖3在原理上示出了具有根據(jù)本發(fā)明而實現(xiàn)的具有較寬色彩重現(xiàn)區(qū)域的典型監(jiān)視器和打印機的色彩重現(xiàn)區(qū)域，圖4呈現(xiàn)了利用不同的基色選擇實現(xiàn)的色彩重現(xiàn)區(qū)域，圖5呈現(xiàn)了一個圖形標記以及相關的文字作為包括基本區(qū)域單元的像素化結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)，圖6在原理上示出了一個周期性的并且二元的衍射光柵結(jié)構(gòu)，它可用于實現(xiàn)基本光柵，圖7在原理上示出了一個用帶狀形式垂直像素化的基本區(qū)域單元結(jié)構(gòu)，圖8在原理上示出了一個用帶狀形式水平像素化的基本區(qū)域單元結(jié)構(gòu)，圖9a-f示出了生產(chǎn)在壓印中使用的印刷塊的方法，圖10示出了在基本區(qū)域單元中基本光柵/基色之間的一種相互關系的實例，以及圖11示出了位于CIE1931xy坐標中的依據(jù)本發(fā)明的色彩系統(tǒng)的色彩。
本發(fā)明詳細描述下面通過使用主要作為實施例的為熒光照明選擇候選基色來更詳細地闡述本發(fā)明。在相應的情況下，基色的選擇也可以針對其他包括離散光譜的光源實施，其中光源可以例如由具有不同顏色的發(fā)光二極管組成的照明設備形成。彩色效應的亮度的最優(yōu)化也通過實施例更詳細地描述。此外，也更詳細地描述了基本光柵的實現(xiàn)，同時也描述了色彩坐標系統(tǒng)中的某個色彩怎樣編碼成由基本光柵形成的基本區(qū)域單元的區(qū)域比率。最后描述了依據(jù)本發(fā)明的色彩系統(tǒng)以及從中可獲得的益處。
關于色彩坐標系統(tǒng)的概念圖1在原理上表示了CIE 1931為具有2度視角的觀察者規(guī)定的色度學的色彩坐標系統(tǒng)。對于10度觀察者的相應色彩坐標系統(tǒng)也是已知的。由于印刷技術(shù)的原因圖1沒有表示出顏色，但是以已知方式綠色位于圖的上部角落，藍色位于較低的左角以及紅色位于較低的右角。在色彩坐標系統(tǒng)中示出了根據(jù)目標輻射光譜的所謂的三色激勵值X，Y，Z，基于它們的值按照下面的方法來評估所謂的色度值x，y，x＝X/(X+Y+Z)以及y＝Y(jié)/(X+Y+Z)。通常僅是上述的色度值x和y由色彩坐標計算，因為通過這兩個變量可以表達整個色度信息。三色激勵值中的Y表示了色彩的亮度，即光亮的程度。因此，三維XYZ色彩空間可以用圖1所示的二維xy空間來代替。例如，標準光中測量的白色x＝0.31以及y＝0.32，這種情況下z＝0.37，因為在此坐標系中x+y+z＝1成立。當考慮到不同的亮度等級時，CIE1931坐標中的圖形10包括了一個標準觀察者(實施例中2度的觀察者)可以檢測到的所有色彩。
根據(jù)本發(fā)明，典型地將三個基色疊加地混合地在一起以產(chǎn)生所需的色彩，其中每個基色由為討論中的基色作了優(yōu)化的基本光柵產(chǎn)生。下面對本發(fā)明的描述中使用了CIE色彩坐標，但本領域的技術(shù)人員容易知道通過本發(fā)明的裝置可以根據(jù)已知的任何色彩坐標系統(tǒng)或色彩系統(tǒng)來實現(xiàn)色彩，只要它們明確地被規(guī)定為與描述人的色彩感知系統(tǒng)的任何色彩坐標系統(tǒng)相關，例如與所述的CIE色彩坐標相關。
對熒光照明的候選基色的選擇熒光燈是電子放電燈。在放電燈中，電流在氣體中傳導，這樣，氣體分子被激發(fā)，并且當激發(fā)狀態(tài)弛豫時，它們會放出輻射。熒光燈氣體發(fā)出的短波輻射另外激發(fā)了熒光燈管內(nèi)表面的熒光發(fā)光體，后者向外發(fā)出輻射，此輻射被檢測為具有比激發(fā)輻射波長更長的可見光。氣體和發(fā)光體中的所述激發(fā)和激發(fā)狀態(tài)的馳豫都是諧振現(xiàn)象，并因此與他們有關的放射出的波長取決于所述物質(zhì)的成分。在發(fā)光體發(fā)出的射線的光譜中，從連續(xù)的背景中可檢測出清晰的光譜峰值。圖2示出了一個典型的熒光燈輻射光譜。因為在熒光燈中使用的發(fā)光體是非常相似的，所以在幾乎所有熒光燈的光線中這些光譜峰值基本上以相同的方式出現(xiàn)。然而如果需要，本發(fā)明也可以適合于所使用的發(fā)光體放射出的光譜與圖2中所示的有較大區(qū)別和/或光譜峰值的相互關系不同的熒光燈，并且給燈所放出的光線建立不同的色溫。因此，本發(fā)明適合例如與放射“冷”白光的燈或者放射“較暖”色彩光線的燈一起使用。
根據(jù)本發(fā)明一個有利的實施例，將基本光柵優(yōu)化以便在熒光照明中使用，在這樣情況下由熒光燈發(fā)出的光線光譜中產(chǎn)生的最強光譜峰值的波長被選為候選基色。典型地，這些波長大約為437nm，490nm，545nm和615nm。
因此，基本光柵要設計成使得在由其產(chǎn)生的色譜中，最大侯選峰值與熒光燈光譜的最大光譜峰值相一致，在此情況下基本光柵產(chǎn)生一個盡可能亮(具有高亮度)的基色并且是一個對某一視角光譜上純凈的基色。用高質(zhì)量的光柵可以為想要的一個或多個視角產(chǎn)生具有非常窄的峰值的光譜。這意味著在熒光照明中的基本光柵產(chǎn)生的基色包括相對很少的幾個不同波長，并且因此它們是非常純的色彩，換句話說就是非常單色的。對于本領域的技術(shù)人員是顯而易見的，即視角和檢測到的光譜也自然地受到碰撞光柵的光線的入射角以及所述入射角的寬度的影響，即光束撞擊光柵時與互相完全平行的光束偏離的角度的影響。
為了比較，圖3表示在用于CIE 1931色彩坐標系統(tǒng)中的典型監(jiān)視器(圖形30)和打印機(圖形31)的色域。此外，同一個圖還表示了當根據(jù)上述的方法選擇了候選基色以對應于熒光燈放射光譜中最大的光譜峰值時，用根據(jù)本發(fā)明的衍射部件實現(xiàn)的色域(圖形40)。
在CIE坐標系統(tǒng)中由上述四個基色定義的區(qū)域40包括了可以通過這些候選基色產(chǎn)生的所有混合色彩。
圖4在原理上示出了，怎樣根據(jù)應用來選擇三個上述的基色供使用，可以將它們混合來產(chǎn)生上述區(qū)域的任何目標色彩，此區(qū)域位于由坐標系統(tǒng)所述的三個色彩定義的三角形內(nèi)。圖形41表示了在色彩坐標中的一個區(qū)域，它可以用基色437，545和615nm來覆蓋。圖形42相應表示了一個色域，它可以用從候選基色中選擇490，545和615nm作為基色來覆蓋?？梢詫⑺械乃膫€基色互相混合來形成目標色彩。
基本光柵產(chǎn)生的色彩與作為光源的熒光燈的光譜峰值越是接近匹配，基本光柵產(chǎn)生的色彩就越鮮艷和明亮。在實際應用中，光線入射角的寬度(平行性)可以自然地改變，或者光線入射角的寬度也可以很大，在這種情況下根據(jù)已知的所謂的光柵公式使基本光柵產(chǎn)生的光譜自然地變得更寬。
基本光柵以及它們形成的基本區(qū)域單元，像素化圖5示出了一個由圖形標識以及與之相連的文字(“metso”)形成的的例子，由包括基本區(qū)域單元的像素化結(jié)構(gòu)組成。因為在專利申請中不可能表現(xiàn)彩色的圖片，圖5不得不用灰度來表示。
在圖5的上角有三個矩形區(qū)域，每個僅包括一種類型的基本光柵并且因此僅產(chǎn)生出一種基色。從左到右，這些區(qū)域產(chǎn)生的波長為615nm(紅基色)，545nm(綠基色)以及437nm(藍基色)。
圖形標記和文字依次由實際的彩色像素，即基本區(qū)域單元組成，這些每個基本區(qū)域單元包括在合適的區(qū)域共有比率下的這三種上述的基本光柵。因此，圖形標記安排成以對觀察者的某個視角作為混合的橙色調(diào)而文字則相應地以綠色調(diào)呈示，而這些色調(diào)都已被討論的公司的標記所指定。
在一個單獨的基本區(qū)域單元中，每一個基本光柵都以下列方式來實現(xiàn)，即它們的每一個都以基本上同一個視角來反映自己的特性基色，這樣人眼便將因相鄰安排的基本光柵發(fā)出的光線而看成由基色混合而成的色彩，并且在基本區(qū)域單元中不可能將一個單獨的基本光柵/基色按照獨立的色彩來檢測。對應于單獨基色的基本光柵區(qū)域如此之小，以致人眼不能將其覺察為一個單獨的物體。
圖6在原理上示出了，能夠用作基本光柵的周期性和二元衍射光柵60。光柵60將撞擊到它上面的光線61根據(jù)已知的所謂光柵公式分割為反射到不同方向的一些部分。在基本光柵的情況下，通過選擇控制光柵60的光學操作的參數(shù)，例如，光柵剖面、光柵周期、光柵剖面的高度、光柵的填充系數(shù)以及適當使用的衍射次序，從而將所需的基色反射到一個需要的角度α，也就是觀察或檢測62的方向(視角)。光柵的特性也可以實現(xiàn)為可以具有多個觀察方向。
視角α的一個優(yōu)選值可以是，例如，30°。因此，當假設光線從光柵表面的法線方向射在光柵上的時候，可以使用例如由基本光柵的光柵公式?jīng)Q定的下列光柵周期，如圖6在原理上所示紅色(光譜峰值615nm)1.23μm，綠色(光譜峰值550nm)1.1μm，青色(光譜峰值490nm)0.98μm，以及藍色(光譜峰值437nm)0.875μm。因此，光柵周期與波長的比率值假定為2。
如果光柵印刷在基片的前表面上，光柵剖面的一個合適的高度值為130nm到150nm之間。由于制造技術(shù)的原因，光柵剖面的高度優(yōu)選地選擇為對所有基本光柵都相同，即使光柵剖面的高度總是一個折衷，因為，例如，對于上述的藍色基色最有利的光柵剖面高度大約為125nm，而同時對于綠基色為155nm是有利的。上述的光柵剖面高度值是由計算獲得的，并本發(fā)明不僅僅限制于使用他們，但光柵剖面高度和其他光柵參數(shù)可以根據(jù)情況而優(yōu)化。
視角α的另一個優(yōu)選值可以是，例如，54°。因此，當假設照明也位于光柵表面的法線方向的時候，基本光柵可以使用由基本光柵的光柵公式?jīng)Q定的以下的光柵周期紅色(光譜峰值615nm)760nm，綠色(光譜峰值550nm)680nm，青色(光譜峰值490nm)600nm，以及藍色(光譜峰值437nm)540nm。因此，光柵周期與波長的比率值約為1.24圖7和圖8示出了由不同的基色產(chǎn)生基本光柵71到73形成的混合色產(chǎn)生基本區(qū)域單元74，75是如何用多種方式實現(xiàn)的例子。在圖7和圖8中示出的產(chǎn)生不同基色的基本光柵71到73可以是例如根據(jù)圖6的二元光柵，在其中上述光柵參數(shù)在每個光柵中按如下的方法選擇，基本光柵以相同的視角α產(chǎn)生不同的基色，例如波長為615nm(紅基色，光柵71)，545nm(綠基色，光柵72)以及437nm(藍基色，光柵73)。
圖7在原理上示出了按所謂的帶狀方法垂直像素化的基本區(qū)域單元74，以及圖8相應地示出了一個按所謂的帶狀方法水平像素化的基本區(qū)域單元75。在圖7中的垂直像素化基本區(qū)域單元74中，光柵行(x方向)的長度可以自由選擇，而順序的光柵周期(y方向)數(shù)目是有限的。在圖8中的水平像素化基本區(qū)域單元75中的情形是相反的，即順序的光柵周期數(shù)目可以增加(y方向)，但是光柵行(x方向)的長度在實踐中受到限制。當使用帶狀像素化時，因此可以選擇一個方向(圖7中的x方向和圖8中的y方向)，在其中一個單獨的基本區(qū)域單元的尺寸可以增大到覆蓋例如在印刷產(chǎn)品中要覆蓋色彩效果的整個印刷產(chǎn)品的寬度。換句話說，基片平面上至少沿一個方向上的單獨基本區(qū)域單元的尺寸要遠比基片平面另一方向上的大，它的所述一個方向上的最大值僅受限于基片的尺寸。
在垂直帶狀像素化的情況下，基本區(qū)域單元74在y方向上的“高度”優(yōu)選地為50到100μm。在水平帶狀像素化的情況下，基本區(qū)域單元75在x方向上的“寬度”優(yōu)選地為30到100μm。
申請人已經(jīng)注意到，在原理上，使用根據(jù)圖8的水平帶狀像素化，可以在實踐中實現(xiàn)基色的更精確混合以及產(chǎn)生比根據(jù)圖7的垂直像素化更準確的色彩效果。并且，在垂直像素化中會發(fā)生分裂性衍射，這是因為y方向上的連續(xù)基本區(qū)域單元74本身形成了一個導致衍射的周期性重復結(jié)構(gòu)，它的光柵常數(shù)要明顯大于一個單獨基本光柵的光柵常數(shù)。
本發(fā)明不僅僅限于使用上述的帶狀像素化方式，基本光柵也可以設置成單獨的基本區(qū)域單元，例如，作為相鄰的完全方形的區(qū)域，這樣一個單獨的基本區(qū)域單元可以形成為，例如，一個2×2陣列狀結(jié)構(gòu)。在這種2×2陣列結(jié)構(gòu)中，可以使用例如四個相互不同的基本光柵/基色，或者三個不同的基本光柵/基色，在這種情況下一個選擇的基色在陣列中由兩個基本光柵顯示，這兩個光柵在陣列中可以相鄰，一個在另一個的頂部或者交叉。
作為上述的像素化一個不同點，可以注意到當使用陣列狀像素化的時候，基本區(qū)域單元x和y方向的尺寸(比較圖7和圖8)都受到了限制。因此，陣列狀像素化最適合于例如再現(xiàn)光柵圖形及類似的圖像，而同時通過帶狀像素化可以再現(xiàn)比它們的區(qū)域更寬的統(tǒng)一的色彩效果。換句話說，當使用陣列狀像素化時，按照基片平面上所有方向的一個單獨的基本區(qū)域單元尺寸可以選擇為與基片的尺寸相比相同或是較小。除了2×2型的陣列，例如，在x和y方向上都受限的1×3和3×1型的陣列也是可以的。在一個單獨陣列中的像素數(shù)也可以比這里的多。
關于基本光柵的結(jié)構(gòu)基本光柵是衍射結(jié)構(gòu)，其表面起伏(光柵剖面)的尺寸細節(jié)是很微小的，甚至要在亞微米狀態(tài)。在這種衍射部件的制造中，使用了特殊的設備和方法，包括光刻法，例如激光束寫入以及電子束寫入，下面將詳細描述。
圖9a到9f在原理上示出了一個處理步驟，其中所需的起伏可以形成在一個印刷塊上，這個印刷塊是對保護層進行壓紋的模壓所需要的，在這種情況下其可以利用一個電子束。應該注意到，本發(fā)明并不局限于單獨使用電子束壓印，還可能在壓印中使用其它的足夠精確的方法，例如激光束或者其它光刻方法。
圖9a在原理上示出了在基片材料90(玻璃，石英，硅等)上涂覆電子束壓印所需的保護層91和傳導層92。傳導層92的用途是要將壓印中使用的電子束產(chǎn)生的電負荷傳走。圖9c示出了保護層91的加工，其結(jié)果是保護層的一部分可以選擇性地去除，這樣所謂的主單元保留了下來。在圖9d中，傳導層93被蒸發(fā)在該主單元上，在其頂部進一步生長一個圖9e中的鎳印刷塊94。在圖9f中，表示鎳印刷塊已與圖9c中的主單元分離。
在以上所述以外，還有其他幾種可選擇的同樣已知的光刻方法以及它們不同的組合可用于在鎳印刷塊上形成圖形。圖9f中的鎳印刷塊94也可如此用于壓印，或者可以根據(jù)圖9e重復該處理步驟而由它形成更多的印刷塊。
用上面所述的光刻方法，可以產(chǎn)生圖形區(qū)域，利用現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)，它的面積小于8”×8”。在實踐中，用重新組合方法產(chǎn)生更大的區(qū)域，其中由上面提到的方法產(chǎn)生的一個單獨印刷板94通過將其結(jié)構(gòu)按由基片平面所定義的xy方向拷貝到基片上從而利用熱壓印或是模壓方法被拷貝到更大的基片上。在熱壓印拷貝中，按上述生產(chǎn)的鎳印刷板94被放置到所討論的印刷塊大小的金屬支撐板上，并且用它，通過熱壓印將圖形印刷在合適的塑料材料上，例如PMMA材料(聚甲基丙烯酸甲酯)。通過在塑料材料的不同位置上多次重復此步驟，可以產(chǎn)生一個新的包含更大區(qū)域的主單元，利用它以電解方法生成包含更大區(qū)域的印刷塊和板。
也可以通過在包含更大面積的塑料、玻璃或石英基片上涂抹液體聚合物材料來完成組合，在該材料上印刷鎳印刷塊94上的圖形。通過局部地使聚合物硬化(例如，用加熱、紫外線或利用足夠的硬化時間)，圖形的結(jié)構(gòu)可以在基片上所述的位置產(chǎn)生。通過在幾個不同的點重復此處理，可再次形成一個有更大面積的主單元，以及可進一步在其上生成印刷板，該印刷板適于用在滾筒或其他類似機器上。
通過使用這種類型的印刷塊或板，光柵圖案可以經(jīng)壓印以優(yōu)選的卷到卷的處理轉(zhuǎn)移到例如紙張、紙板或者塑料上，它們更適于在印刷產(chǎn)品中使用或是作為包裝材料。適于這個目的的其他基片材料有例如，玻璃、紡織品、金屬以及陶瓷材料。有利地，產(chǎn)品基本材料同時也被用作為衍射部件基片。在不同基片上生成的涂層也可以用作為基片，例如，蠟克漆，顏料或印刷油墨層。代替卷到卷處理，大規(guī)模生產(chǎn)可以由單張印刷的方法來實現(xiàn)，這很適于例如紙板材料以及其他較硬的基片。壓印可以例如在熱模壓印下進行或也可以不提高基片和/或印刷塊的溫度下進行，這取決于基片材料以及要被轉(zhuǎn)移的光柵起伏。
有利地，根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)品的基本材料(例如包裝材料)同時也用作為依據(jù)本發(fā)明的衍射部件的基片。
顯然地，即使根據(jù)本發(fā)明的基本光柵優(yōu)選地實現(xiàn)為表面光柵，這可以使它們的有效復制通過大規(guī)模生產(chǎn)的方式的印刷來進行，但本發(fā)明不僅僅限于使用表面光柵。在原理上，本發(fā)明也可以用于不同種類的在基片內(nèi)部形成的或是在兩個材料的接觸面上形成的光柵結(jié)構(gòu)，例如所謂的埋藏式光柵結(jié)構(gòu)。
同時，光柵剖面的選擇也不僅僅限于使用周期性二元方式，即基本上是矩形的光柵剖面。本發(fā)明也可以，例如，通過使用不同的正弦或是三角形的光柵結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。取決于基片材料，光柵剖面的選擇也可以受到以下情況的影響，即實現(xiàn)例如包括所討論的材料的垂直墻面的光柵剖面在實踐中是不可能的，但為了成功，壓印要求一個這樣的光柵剖面，它能減少基片和印刷塊相粘連的風險，并且減少它們之間的摩擦力。此外，光柵剖面可以是所謂的多級剖面，其中在一個或多個光柵周期中在光柵的不同部分光柵剖面的高度也隨之變化。
使用已知的色彩坐標對混合色彩的編碼通過本發(fā)明的方式，可以準確地實現(xiàn)已經(jīng)用一些已知的色彩坐標系統(tǒng)所規(guī)定的色彩。下面，作為實施例簡短地討論怎樣通過本發(fā)明來形成借助CIE坐標而規(guī)定的色調(diào)。
第一個步驟是，例如，從候選基色中選擇三種這樣的基色，它們在色彩坐標的xy水平面上形成一個三角形，所需的混合色彩即保持在其中，如圖4所示。
這時在混合的色彩中基色的均衡的比例p1，p2和p3由線性變換決定。目標混合色彩的XYZ值與一個3×3陣列相乘后再與一個定標系數(shù)相乘，光柵產(chǎn)生的亮度由該定標系數(shù)決定。所述3×3陣列是由色彩擬合函數(shù)(三個)的陣列和選擇的基色頻譜(三個)的乘積的逆陣列所形成，這些擬合函數(shù)是由CIE決定的，并且因而是已知的。因此，當利用計算確定各基色之間的相互關系時，在計算中同時考慮了人眼的光譜敏感度以及產(chǎn)生基色的基本光柵的光譜。
這樣計算的最終結(jié)果為三基色的相互關系p1，p2和p3。這些比率進一步?jīng)Q定了在基本光柵形成的單獨基本區(qū)域單元中再現(xiàn)所討論的基色的基本光柵的共有面積比率。
圖10作為一個例子，示出了一種基本區(qū)域單元中基本光柵71和72的部分均為25％和基本光柵73的部分占50％的情況。與這些基本光柵相對應的基色以相同的比率在再現(xiàn)混合色彩的基本區(qū)域單元中再現(xiàn)。優(yōu)選地，在圖10中的垂直像素化的情況下，基本區(qū)域單元74的總高度最好是從50到100μm，如結(jié)合圖7所示的那樣。
影響混合色彩可檢測性的特別步驟當目標是根據(jù)本發(fā)明的專用的、精確的色彩再現(xiàn)時，也要關注光柵基片以及其他可能的背景材料的光譜特性。因為彩色基片或是透過透明的基片可以看到的彩色背景的色彩會衍射地疊加到產(chǎn)生的混合的色彩上，這個現(xiàn)象可以在確定基色的相互關系時加以考慮以便保證準確的色彩再現(xiàn)。因此，最終的目標色彩是由基色混合的色彩以及疊加在其上的背景的色彩共同形成。在此，根據(jù)本發(fā)明，應當考慮到衍射部件本身以及(如果要求的話)它的透明基片的光譜透明度，這影響了在混合由元件產(chǎn)生的色彩時透過所討論的元件及其基片的所說的背景是如何“可見”的。
在衍射部件全部或部分實現(xiàn)在透明基片上的應用中，例如，在塑料薄膜上，衍射結(jié)構(gòu)在所討論的薄膜類的基片的兩面都可以實現(xiàn)。因此，對某一視角達到的色彩效果是根據(jù)在不同表面上實現(xiàn)的這些光柵結(jié)構(gòu)的組合效果而形成的。
若該應用允許這樣做，在使用暗色基片或者在透明基片后的暗色背景時，根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的色彩效果的可檢測性和反差最好。
衍射色彩系統(tǒng)根據(jù)本發(fā)明的方法和衍射部件，在實踐中，能夠?qū)崿F(xiàn)一種全新的衍射色彩系統(tǒng)。為了使，例如，圖形設計者可以在實踐中利用根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的色彩，要求一種可以充分理解的色彩系統(tǒng)來作為在產(chǎn)品的設計和生產(chǎn)過程中使用的通用“語言”—作為交流的基礎。
包含衍射色彩效果的最終產(chǎn)品/包裝的圖形設計者必須要有使用的詳細說明手段，通過它，在他/她的設計工作中利用以衍射方式混合的色彩，并且進一步以可靠明確的方式與顧客，特別是實現(xiàn)產(chǎn)品及其中包含的衍射部件的團體交流計劃。
一種清楚明確地指定的色彩系統(tǒng)可以使例如生產(chǎn)衍射部件或用于制造它們所需的設備(例如利用電子束寫入制造印刷塊主單元的團體，或者壓印/印刷塊的制造者)的團體有辦法來將生產(chǎn)步驟標準化和/或自動化，并保證他們制造的產(chǎn)品的質(zhì)量。
顧客和設計制造步驟的團體必須有機會來檢查和監(jiān)視最終產(chǎn)品和相關印刷工作的生產(chǎn)質(zhì)量，換句話說他們必須可以保證按照他們所訂計劃和定貨那樣在產(chǎn)品中產(chǎn)生衍射地實現(xiàn)的色彩。
下面，作為例子介紹了一種規(guī)定衍射色彩系統(tǒng)的方法，它的詳細說明可以在要求精確規(guī)定目標色彩的產(chǎn)品的整個計劃和整個實現(xiàn)過程中各不同步驟中使用，根據(jù)本發(fā)明的衍射色彩系統(tǒng)可以例如用下列方式實現(xiàn)我們假設有一組四個候選基色可使用，即，例如紅色(R)，綠色(G)，青色(C)和藍色(B)?；旌仙士偸怯扇齻€基色形成，并且以一種方式直接將疊加地混合的色彩指定為這些基色的分配百分比，使得盡可能完美地覆蓋色域，即，使色譜盡可能的寬。此外，色彩的明亮程度，即亮度最好按照后附的表1中橫排中出現(xiàn)的那樣變化而變得明顯。
因此，一個單獨的混合色彩接受kP1mP2nP3的形式，其中P1、P2和P3為組(R、G、B、C)中的基色，k、m和n為對應于這三個基色中每一個的百分比。當亮度為最大值時，k+m+n＝100。系數(shù)k、m和n可被規(guī)定例如按5％或10％的級別上變化。為上述系數(shù)選擇的變化級別越小，可被規(guī)定的混合色彩數(shù)目就越多。色彩系統(tǒng)也可確定為使系數(shù)k、m和n的級別不是等距的，在這種情形下使得覆蓋的色域中有更多的色彩會集中于色域的某一部分，或者使得整個色彩空間需要盡可能均勻的被覆蓋。
后附的表1在原理上表示了根據(jù)本發(fā)明的色彩系統(tǒng)，其中系數(shù)k、m和n以10％的級別變化來形成混合的色彩。如果系統(tǒng)k、m和n中的一個的值為零，相應的基色來表中不作標記。

表1.衍射色彩系統(tǒng)的例子請注意表1僅表示了討論的色彩系統(tǒng)中少數(shù)的色彩，但對于本領域的技術(shù)人員來說，在考察表1時，對其余的色彩是怎樣形成的將是顯而易見的。在表的垂直方向移動時，混合色彩的色度發(fā)生變化，相對應地，混合色彩的亮度在水平方向上也變化。在一個單獨的行中從左到右，亮度遞減，單獨基色的比例按10％遞減。
通過四個候選基色的方法(其中至少選擇三個基色來產(chǎn)生混合色彩)，在系數(shù)k、m和n使用了10％的梯級時可以創(chuàng)建2640個不同的混合色彩。圖11表示了位于CIE1931xy坐標中的這些色彩。
如果系數(shù)k、m和n的梯級被選為例如5％，則混合色彩的總數(shù)將會是18480。在原理上，不需要將全部這些色彩組合包括在色彩系統(tǒng)中，但一般而言，當使用適當?shù)厥芟薜慕M合時，例如，RGB和CGB組合，則單獨的色彩會減少但是色域仍然被完全地覆蓋。
優(yōu)選地為衍射色彩系統(tǒng)創(chuàng)建了一種單獨的數(shù)據(jù)格式，例如，對色彩系統(tǒng)中全部的各個單獨色彩進行單獨地編號，即色彩調(diào)色板。因此，可以形成一個一維色彩圖表。要以這樣一種方式建立來建立四維色彩表，從而形成四維位圖，該位圖中表示每個基色的相對的份額的值與圖上每一個點相關聯(lián)。當完成后，色彩圖表包括了用于通過混合基色產(chǎn)生所討論的衍射圖像的單獨目標色彩所需的所有信息。這些信息也包括產(chǎn)生基色的基本光柵的詳細特性信息。
對于一個圖形設計者，可以根據(jù)色彩系統(tǒng)的色彩進一步計算例如所謂的sRGB值，即標準顯示器的RGB值。如一開始已經(jīng)提到的，衍射色彩系統(tǒng)的所有色彩并不都與sRGB色譜(見圖3的例子)相配合，但是它們可以利用一個顯示裝置盡可能相似地再現(xiàn)。
從圖形設計者的角度上講，一個很重要的工具是各種色彩樣本，它們直觀地表現(xiàn)了對應于色彩系統(tǒng)的色彩。這些色彩樣本在需要的時候，可以在例如多種材料上和相對多種背景顏色實現(xiàn)。
因此，設計者在設計一種效果的時候，可以從一個手持色彩樣本中選擇所需的顏色，進而在計算機上從圖形軟件中所用的色彩調(diào)色板中選擇相同的顏色，所述軟件進一步自動地將該色彩存儲為這樣的數(shù)據(jù)格式，它可以容易地修改成控制光刻印刷塊制造的數(shù)據(jù)，例如，成為控制電子束寫入的所謂的e-beam數(shù)據(jù)。
上述的衍射色彩圖表僅是本申請體現(xiàn)的創(chuàng)造性基本理念的一個實施例。通過本發(fā)明的方法，可以形成數(shù)個不同的色彩圖表，其中基色的加權(quán)系數(shù)可以不經(jīng)跨級地自由選擇。然而，所有這些的一個共同特征是，混合起來的基色從更寬的候選基色組中按照特定應用和/或特定目標色彩而選擇。通過從候選基色組中按特定應用選擇最適合產(chǎn)生討論的色彩的基色，可以達到比傳統(tǒng)色彩系統(tǒng)明顯更為加大的光譜。
因此，很顯然本發(fā)明不僅限于前面例子中描述的實施例，本發(fā)明僅應該根據(jù)后面權(quán)利要求所做出的限制而解釋。
權(quán)利要求
1.一種在衍射色彩系統(tǒng)中的方法，該色彩系統(tǒng)規(guī)定視覺色彩效果，目標色彩，該目標彩色是通過將兩個或更多的以衍射方式產(chǎn)生的基色疊加地混合在一起而形成的，其特征在于，為了規(guī)定色彩系統(tǒng)所包括的目標色彩，該方法至少包括以下步驟—形成一個特定應用的候選基色組，通過使用所討論的特定應用的照明條件下以達到它們的照明作為主要選擇標準來為該組選擇候選基色，—為了產(chǎn)生特定的目標色彩，從候選基色組中選擇至少兩個基色，從而使所述的目標色彩位于一個區(qū)域的色彩空間中，該區(qū)域可通過將所述選擇的基色疊加地混合起來而被覆蓋，以及—為這些選擇的基色確定一個特定目標色彩的混合比率，借助此比率，在特定應用的照明條件下通過將選擇的基色疊加地混合起來以實現(xiàn)所述目標色彩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過選擇候選基色以符合該照明光譜中可辨別的光譜特征，將規(guī)定目標色彩的色彩系統(tǒng)的詳細說明在包括離散光譜的照明條件下實施。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，通過選擇候選基色以符合熒光燈的光所發(fā)出的光線中最強譜帶或譜線，來形成候選基色的特定應用組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于基本上對應于437nm，490nm，545nm和615nm的波長來選擇候選基色。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，通過選擇候選基色以符合由半導體發(fā)光器實現(xiàn)的照明中可辨別的譜帶或譜線來形成特定應用的候選基色組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于為每個候選基色設計一個在基片上形成的并再現(xiàn)所述基色的衍射基本光柵。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，為了再現(xiàn)特定的目標色彩，在基片上進一步形成衍射基本區(qū)域單元，該單元由對應于為所述目標色彩所選擇的基色的基本光柵組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，將所述基本區(qū)域單元中為所述目標色彩所選擇的基色的混合比率編碼成對應于基色的基本光柵的面積比率。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，在所述基色混合比率的詳細說明中，在一個應用的情況下考慮到基片本身的色彩或者透過基片可見的背景色彩。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，所述的基本區(qū)域單元由作為陣列狀像素化結(jié)構(gòu)的基本光柵組成，其中一個單獨的基本光柵表示一個單獨的像素。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于所述基本區(qū)域單元沿基片平面上所有方向的尺寸被選為基本上相同。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于所述基本區(qū)域單元由作為水平或是垂直帶狀像素化結(jié)構(gòu)的基本光柵形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于所述基本區(qū)域單元沿基片平面至少一個方向上的尺寸選為顯著地大于基本區(qū)域單元沿基片平面另一個方向上的尺寸，所述基本區(qū)域單元沿一個所述方向上的尺寸最大值僅受限于基片的尺寸。
14.一種衍射色彩系統(tǒng)，該色彩系統(tǒng)規(guī)定視覺色彩效果，目標色彩，該色彩通過將兩個或更多的以衍射方式產(chǎn)生的基色疊加地混合在一起而形成，其特征在于，在色彩系統(tǒng)中包含的目標色彩是被如下規(guī)定的—通過形成一個特定應用的候選基色組，其中通過使用在所討論的特定應用的照明條件下以達到它們的照明作為主要選擇標準來為該組選擇候選基色，—為了產(chǎn)生特定的目標色彩，從候選基色組中這樣來選擇至少兩個基色，從而使所述的目標色彩位于色彩空間的一個區(qū)域中，該區(qū)域可通過將所述選擇的基色疊加地混合起來而被覆蓋，在這種情況下，—為以這種方式而選擇的目標色彩確定一個特定目標色彩混合比率，利用該比率，在特定應用的照明條件下疊加地將選擇的基色混合起來從而實現(xiàn)所述目標色彩，以及—關于所選擇的用來產(chǎn)生所述目標色彩的基色以及它們的相互混合比率的信息被存儲在色彩系統(tǒng)中。
15.如權(quán)利要求14所述的色彩系統(tǒng)，其特征在于，為了再現(xiàn)特定的目標色彩，進一步規(guī)定了衍射基本區(qū)域單元，該單元包括再現(xiàn)為所述目標色彩所選擇的基色的基本光柵，該基本光柵的共有區(qū)域比率是對應于為產(chǎn)生目標色彩而確定的基色混合比率來選擇的，并且關于產(chǎn)生所討論的目標色彩的所述基本區(qū)域單元以及其中包含的基本光柵的特性的信息以特定的目標色彩的方式存儲在該色彩系統(tǒng)中。
16.如權(quán)利要求14所述的色彩系統(tǒng)，其特征在于色彩系統(tǒng)中所包括的信息表現(xiàn)為一維或多維色彩圖表。
17.一種衍射部件，包括至少一個在基片上形成的衍射基本區(qū)域單元，該部件被配置來建立可視的色彩效果，目標色彩，并被配置成疊加地混合兩個或多個衍射地產(chǎn)生的基色，其特征在于—所述產(chǎn)生目標色彩的基本區(qū)域單元包括至少兩個不同的衍射基本光柵，它們在至少一個共同的檢測方向上產(chǎn)生不同的基色，在這種情況下，—由所述基本光柵產(chǎn)生的為混合目標色彩而選擇的基色是從特定應用的候選基色組中選出的，其中候選基色通過使用在所討論的特定應用照明條件下以達到它們的照明作為選擇標準來為所述組作選擇，以及—將所述基本光柵的面積比率進一步編碼來對應于所選擇的基色的混合比率，按該比率通過疊加地混合所述基色來形成在特定應用的照明條件下的目標色彩。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的衍射部件，其特征在于與在該部件中包括的至少一個基本區(qū)域單元中包含的基本光柵相對應的基色是從一個候選基色組中選出的，該候選基色是對應于包括離散光譜的特定應用照明中的可辨別的光譜特征而選擇的。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的衍射部件，其特征在于對應于熒光燈發(fā)射出的最強的譜帶或譜線來選擇所述的候選基色。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的衍射部件，其特征在于基本按照437nm，490nm，545nm和615nm的波長來選擇候選基色。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的衍射部件，其特征在于根據(jù)用半導體發(fā)光器實現(xiàn)的照明中可辨別的譜帶或譜線來選擇候選基色。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的衍射部件，其特征在于在確定基色的混合比率以及在該確定的基礎上實施的基本光柵面積比率的編碼中，要考慮在一個應用情況下基片的色彩或者透過基片可見的背景色彩。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的衍射部件，其特征在于所述的產(chǎn)生目標色彩的基本區(qū)域單元是作為按陣列狀像素化結(jié)構(gòu)的基本光柵組成的，其中單獨的基本光柵表示一個單獨的像素。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的衍射部件，其特征在于所述基本區(qū)域單元沿基片平面上所有方向的尺寸被選為基本相同。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的衍射部件，其特征在于所述產(chǎn)生目標色彩的基本區(qū)域單元是由作為水平或垂直帶狀像素化結(jié)構(gòu)的基本光柵所形成的。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的衍射部件，其特征在于所述基本區(qū)域單元沿基片平面至少一個方向上的尺寸選為顯著地大于基本區(qū)域單元沿基片平面另一個方向上的尺寸，所述基本區(qū)域單元沿一個方向上的尺寸最大值僅受限于基片的尺寸。
27.根據(jù)權(quán)利要求17所述的衍射部件，其特征在于所述的基本光柵是按表面光柵結(jié)構(gòu)或埋藏光柵結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的。
28.根據(jù)權(quán)利要求17所述的衍射部件，其特征在于所述基本光柵的光柵剖面表現(xiàn)為下面的一種或它們的組合二元方式，正弦型或是三角形光柵剖面。
29.根據(jù)權(quán)利要求17所述的衍射部件，其特征在于在照明基本上發(fā)生在基片平面的法線方向上的情況下，所述的基本光柵的視角α被設置為30°或54°。
30.根據(jù)權(quán)利要求17所述的衍射部件，其特征在于所述基本光柵通過壓印而形成在基片上。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的衍射部件，其特征在于壓印通過卷到卷處理或是單張印刷來完成。
32.根據(jù)權(quán)利要求17所述的衍射部件，其特征在于所述基片由下面材料的的一種或它們的組合形成塑料，紙張，紙板，玻璃，紡織品，金屬，陶瓷，蠟克漆，顏料，印刷油墨，或其他涂層。
33.一種包括一個或多個可視的并且衍射地產(chǎn)生的色彩效果的產(chǎn)品，其特征在于該產(chǎn)品包括一個或多個根據(jù)前面的權(quán)利要求17-32的衍射部件。
34.如權(quán)利要求33所述的產(chǎn)品，其特征在于該產(chǎn)品是一種包裝材料。
35.如權(quán)利要求33所述的產(chǎn)品，其特征在于該產(chǎn)品是一種印刷產(chǎn)品。
36.如權(quán)利要求33所述的產(chǎn)品，其特征在于該產(chǎn)品由基本上透明的材料制造。
37.如權(quán)利要求33所述的產(chǎn)品，其特征在于所述產(chǎn)品的基本材料同時在功能上作為所述一個或多個衍射部件的基片。
38.如權(quán)利要求33所述的產(chǎn)品，其特征在于所述一個或多個衍射部件形成一個顏色或多個顏色效果的品牌或圖標。
39.如權(quán)利要求33所述的產(chǎn)品，其特征在于所述一個或多個衍射部件形成一個顏色或多個顏色效果的字母，文字，圖像，圖形或它們的組合。
40.如權(quán)利要求33所述的產(chǎn)品，其特征在于所述一個或多個衍射部件形成一個表示由衍射色彩圖表規(guī)定的目標色彩的顏色樣本。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在衍射色彩系統(tǒng)中的方法，其中色彩系統(tǒng)規(guī)定了通過將兩個或更多的衍射地產(chǎn)生的基色疊加地混合在一起，從而產(chǎn)生的視覺色彩效果、目標色彩。根據(jù)本發(fā)明，基色以及用于產(chǎn)生它們的基本光柵的特性按如下方式選擇，它們產(chǎn)生特別是在特定應用照明中需要的精確基色，并且當需要時分別考慮到基片材料和/或其他背景的色彩。本發(fā)明也涉及實現(xiàn)該方法的衍射色彩系統(tǒng)，以及產(chǎn)生混合目標色彩的衍射部件。此外，本發(fā)明還涉及包括一個或多個衍射色彩效果的產(chǎn)品。
文檔編號B41M1/14GK1894951SQ200380110576
公開日2007年1月10日 申請日期2003年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月22日
發(fā)明者P·拉科寧, J·奧拉瓦, J·卡雷爾斯 申請人:阿萬托尼有限公司