光學(xué)防偽元件及具有該光學(xué)防偽元件的防偽產(chǎn)品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光學(xué)防偽元件及具有該光學(xué)防偽元件的防偽產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了防止利用掃描和復(fù)印等手段產(chǎn)生的偽造，鈔票、證卡和產(chǎn)品包裝等各類高安 全或高附加值印刷品中廣泛采用了全息防偽技術(shù)作為光學(xué)防偽技術(shù)的解決方案，并且取得 了非常好的效果。
[0003] 上世紀(jì)末，隨著計算機科學(xué)和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，全息防偽技術(shù)進(jìn)入了數(shù)字化 發(fā)展的時代，其中最重要的成果之一，就是數(shù)字技術(shù)成功的應(yīng)用于合成全息圖的制作。全 息攝影技術(shù)、計算機控制系統(tǒng)、空間光調(diào)制設(shè)備、圖像處理技術(shù)等多種技術(shù)和設(shè)備的綜合利 用，使得自動化拍攝"點陣"全息圖成為可能，數(shù)字合成全息圖應(yīng)運而生，如何制作大視場、 全視差的數(shù)字全息圖成為世界各國全息防偽技術(shù)研究的熱點之一。
[0004] 在制作大視場、全視差的數(shù)字全息圖的過程中，涉及到將多幅圖像合成送一步驟。 合成的過程通常為將多幅圖像重疊或?qū)⑺鼈僕點陣網(wǎng)格的形式分割并穿插在同一區(qū)域，其 中后者在制作大視場、全視差"點陣"全息圖時較為常用，但是在合成的過程中不可避免地 會因必須將各幅圖像"分割"才能共同"穿插"在同一區(qū)域，因此存在圖像信息的丟失，從而 影響最終合成的大視場、全視差"點陣"全息圖的圖像清晰度、對比度，進(jìn)而影響產(chǎn)品的防偽 能力。
[0005] 如果將現(xiàn)有的合成全息圖中主題圖案與其背景分開來分析，郝么現(xiàn)有的合成全息 圖中常采用將主題圖及背景整體賦予相同亮度而采用不同的顏色，或?qū)D案賦予一定亮度 而背景空白，然而不論采用W上兩種處理辦法中的任何一種，主題圖案都無法避免在多幅 含有主題圖案的圖像的"分割"、"穿插"合成的過程中一定程度上喪失清晰度和對比度。送 一缺陷帶來的影響在將被合成圖像的幅數(shù)增加的過程中會愈發(fā)嚴(yán)重。因此，在實際應(yīng)用中 常常只在一個維度上制作合成的立體全息圖（例如類似現(xiàn)行的萬事達(dá)信用卡上的全息燙 印標(biāo)志的全息文字），W避免上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為克服上述的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的是采用特定的方法將全視差合成"點陣"全 息圖的圖像及其背景的區(qū)域分別進(jìn)行優(yōu)化，使所得圖像具有較高的清晰度和對比度，從而 形成具有高防偽能力的光學(xué)防偽元件。如果進(jìn)一步講本發(fā)明所述光學(xué)防偽元件增加單層或 多層錐層，將使本發(fā)明的光學(xué)防偽元件具有更豐富的顏色特征和更高的防偽能力。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個方面提供一種光學(xué)防偽元件，包括；基材；位于 所述基材上的表面浮雕結(jié)構(gòu)層；W及位于所述表面浮雕結(jié)構(gòu)層上的錐層；其中，所述表面 浮雕結(jié)構(gòu)層由多個組元疊加形成，每一個組元包括平坦區(qū)和由多個光柵單元形成的浮雕結(jié) 構(gòu)區(qū)，任意兩個組元中的任意光柵單元不共位，任意兩個組元中的光柵單元的參數(shù)不相同， W及任意兩個組元中的平坦區(qū)不完全重疊，從而實現(xiàn)全視差圖像。
[0008] 本發(fā)明的另一個方面提供一種具有上述光學(xué)防偽元件的防偽產(chǎn)品。
[0009] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予W詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0010] 附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0011] 圖1(a)為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的光學(xué)防偽元件的剖面圖；
[0012] 圖l(b)-(j)為特定光源下各角度觀察到的光學(xué)防偽元件的圖像、組元和光柵單 元的情況；
[0013] 圖2(a)-(i)為根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的光學(xué)防偽元件在特定光源下各角 度觀察到的光學(xué)防偽元件的圖像、組元和光柵單元的情況；
[0014] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)防偽元件的表面浮雕結(jié)構(gòu)為衍射級別的閃耀光柵時的 元件剖面圖；
[0015] 圖4(a)示出了根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)防偽元件中表面浮雕結(jié)構(gòu)為非衍射閃耀光柵時 的元件剖面圖；
[0016] 圖4(b)-(j)為特定光源下各角度觀察到的光學(xué)防偽元件的圖像、組元和光柵單 元的情況；
[0017] 圖5(a)是為獲得同向動感而設(shè)定的光學(xué)防偽元件在特定光源下各角度觀察到的 光學(xué)防偽元件的圖像、組元和光柵單元的情況；
[0018] 圖5(b)是為了獲得反向動感而設(shè)定的光學(xué)防偽元件在特定光源下各角度觀察到 的光學(xué)防偽元件的圖像、組元和光柵單元的情況；
[0019]圖6為當(dāng)采用物體的各個角度下的側(cè)面的圖像信息作為所述組元的各個圖像內(nèi) 容時，所形成的具有全視差的立體特征圖案的實施方式；
[0020] 圖7是為獲得的具有放縮特征的全視差圖案特征的實施方式中光學(xué)防偽元件在 特定光源下各角度觀察到的光學(xué)防偽元件的圖像、組元和光柵單元的情況；
[0021] 圖8是為獲得的具有旋轉(zhuǎn)特征的全視差圖案特征的實施方式中光學(xué)防偽元件在 特定光源下各角度觀察到的光學(xué)防偽元件的圖像、組元和光柵單元的情況；
[0022] 圖9(a)、9化）為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)防偽元件W開窗安全線產(chǎn)品形式在鈔票上應(yīng) 用的實施方式；
[0023] 圖9(c)、9(d)為在開窗安全線中使用的本發(fā)明的光學(xué)防偽元件的兩種形式；
[0024]圖10(a)為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)防偽元件W寬條及防偽標(biāo)的產(chǎn)品形式在鈔票上應(yīng) 用的實施方式；
[0025]圖10化）、10(c)為在寬條及防偽標(biāo)中使用的本發(fā)明的光學(xué)防偽元件的兩種形式；
[0026] 圖10(d)為本發(fā)明的光學(xué)防偽元件W剝離結(jié)構(gòu)在寬條及防偽標(biāo)產(chǎn)品中使用的實 施方式。
【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖來詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式的光學(xué)防偽元件，W及具有該光 學(xué)防偽元件的產(chǎn)品。應(yīng)當(dāng)理解，所述附圖和詳細(xì)描述只是對本發(fā)明優(yōu)選實施方式的描述，并 非w任何方式來限制本發(fā)明的范圍。為方便描述和解釋本發(fā)明的實施方式，附圖并未按照 真實比例描繪。
[0028] 圖1 (a)為根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的光學(xué)防偽元件的剖面圖。如圖1 (a)所示， 根據(jù)本發(fā)明的實施方式的光學(xué)防偽元件1可W包括基材2,所述基材2具有上表面21和下 表面22,位于所述上表面21上的表面浮雕結(jié)構(gòu)層，所述表面浮雕結(jié)構(gòu)層包括表面浮雕結(jié)構(gòu) 區(qū)3, W及與表面浮雕結(jié)構(gòu)區(qū)3相鄰的平坦區(qū)（未示出）；位于所述表面浮雕結(jié)構(gòu)層上的錐 層4。
[0029] 所述表面浮雕結(jié)構(gòu)區(qū)3的結(jié)構(gòu)可W是正弦光柵。但本領(lǐng)域人員應(yīng)當(dāng)理解，所述表 面浮雕結(jié)構(gòu)區(qū)3可W采用其它各種形式的光柵結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述表面浮雕結(jié)構(gòu)區(qū)3可W 由銀齒光柵、正弦光柵、矩形光柵中的一種和/或多種的組合構(gòu)成。
[0030] 優(yōu)選地，所述表面浮雕結(jié)構(gòu)區(qū)3可W通過光學(xué)曝光、電子束曝光等微納加工方式 獲得，通過紫外德鑄、模壓、納米壓印等加工方式進(jìn)行批量復(fù)制。
[0031] 所述錐層4可W為A1層，其厚度可W例如為40納米。在實際應(yīng)用中所述錐層4 并不限于A1層，其范圍可W包括下述各種錐層中的任意一種或其組合：單層金屬錐層；多 層金屬錐層；由吸收層、低折射率介質(zhì)層和反射層依次堆疊形成的錐層，其中該反射層或吸 收層與所述表面浮雕結(jié)構(gòu)層相接觸；由高折射率介質(zhì)層、低折射率介質(zhì)層和高折射率介質(zhì) 層依次堆疊形成的多介質(zhì)層錐層；W及由吸收層、高折射率介質(zhì)層和反射層依次堆疊形成 的錐層，其中，該反射層或吸收層與所述表面浮雕結(jié)構(gòu)層相接觸。所述錐層4的結(jié)構(gòu)可W稱 之為干涉型多層膜結(jié)構(gòu)，該干涉型多層膜結(jié)構(gòu)可W形成法布里-泊羅諧振腔，其對入射的 白光具有選擇作用，使得出射光線只包含某些波段，從而形成特定的顏色；當(dāng)入射角度變化 時，與之相對的光程發(fā)生變化，干涉波段也發(fā)生變化，從而導(dǎo)致呈現(xiàn)給觀測者的顏色也隨之 變化，從而形成光變效果。在根據(jù)本發(fā)明的實施方式中，高折射率介質(zhì)層指的是折射率大 于或等于1. 7的介質(zhì)層，其材料可W是aiS、TiN、Ti〇