Захисний пристрій
Формула / Реферат
1. Захисний пристрій, який містить поверхневу рельєфну мікроструктуру, яка, під дією падаючого випромінювання, відтворює голограму, що спостерігається в зоні спостереження, причому голограма містить щонайменше перший елемент голографічного зображення, що утворює символ в площині зображення, віддаленій від поверхні мікроструктури, причому пристрій демонструє щонайменше одне додаткове зображення, що утворює символ в площині, віддаленій від площини зображення першого голографічного елемента, в якому проміжок між площиною зображення першого голографічного елемента та площиною додаткового зображення такий, що при нахилі пристрою при освітленні точковим джерелом випромінювання, перший елемент голографічного зображення показує видиме переміщення відносно додаткового зображення, який відрізняється тим, що вказана поверхнева рельєфна структура формується голографічним методом таким чином, що швидкість переміщення становить щонайменше 6 мм на радіан нахилу, і добуток швидкості переміщення та прилеглого кута зони спостереження визначає відстань, яка становить щонайменше 18 % від довжини видимого переміщення в напрямку паралакса.
2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що щонайменше одне додаткове зображення по суті просторово інваріантне відносно пристрою.
3. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що переміщення першого елемента голографічного зображення приводить до того, що перший елемент голографічного зображення перекриває додаткове зображення або одне з додаткових зображень.
4. Пристрій за п. 2 або п. 3, який відрізняється тим, що щонайменше одне додаткове зображення є неголографічним.
5. Пристрій за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що голограма визначає щонайменше одне додаткове зображення або додаткові зображення як один або декілька других елементів голографічного зображення.
6. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що площина(и) додаткового зображення(нь) по суті співпадає з площиною поверхневої рельєфної мікроструктури.
7. Пристрій за щонайменше п. 5, який відрізняється тим, що перший і другий елементи голографічного зображення сформовані в площинах, відповідно, перед і за площиною поверхневої рельєфної мікроструктури.
8. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що поверхнева рельєфна мікроструктура відтворює перший і/або другий голографічний елемент в набір дискретних, розділених кутовими проміжками допоміжних зон спостереження.
9. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що один елемент або кожний з них не видимий в проміжках між допоміжними зонами спостереження.
10. Пристрій за п. 8 або п. 9, який відрізняється тим, що допоміжні зони спостереження по суті знаходяться на однаковій відстані одна від одної.
11. Пристрій за п. 9 або п. 10, який відрізняється тим, що зони спостереження і проміжки між ними мають по суті однакову кутову величину.
12. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що перший і/або другий елементи голографічного зображення мають розмір щонайменше 3 мм в напрямку паралакса.
13. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що елементи голографічного зображення або щонайменше один з них демонструє зміну кольору при своєму русі.
14. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що символи або кожний з них містить фігуру, що має візуальне значення, асоціацію або резонанс зі спостерігачем.
15. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що перше голографічне зображення і щонайменше одне додаткове зображення відносно рухомі для формування розпізнаваного символу.
16. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що добуток швидкості переміщення і прилеглого кута зони спостереження визначає відстань, що становить щонайменше 18,6 % від розміру пристрою в напрямку паралакса.
17. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що добуток швидкості переміщення і прилеглого кута зони спостереження визначає відстань, що становить щонайменше 20 % від розміру пристрою в напрямку паралакса.
18. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що прилеглий кут зони спостереження не більше 1 радіана, і розмір пристрою в напрямку паралакса менше 5-кратної міжплощинної відстані.
19. Виріб, який несе захисний пристрій за будь-яким з попередніх пунктів.
20. Виріб за п. 19, який відрізняється тим, що виріб містить папір.
21. Виріб за п. 19 або п. 20, який відрізняється тим, що виріб містить банкноту.
22. Виріб за п. 19 або п. 20, який відрізняється тим, що виріб містить чек, ваучер, посвідчення автентичності, штамп, виріб захисту бренда або фінансову печатку.
Текст
1. Захисний пристрій, який містить поверхневу рельєфну мікроструктуру, яка, під дією падаючого випромінювання, відтворює голограму, що спостерігається в зоні спостереження, причому голограма містить щонайменше перший елемент голографічного зображення, що утворює символ в площині зображення, віддаленій від поверхні мікроструктури, причому пристрій демонструє щонайменше одне додаткове зображення, що утворює символ в площині, віддаленій від площини зображення першого голографічного елемента, в якому проміжок між площиною зображення першого голографічного елемента та площиною додаткового зображення такий, що при нахилі пристрою при освітленні точковим джерелом випромінювання, перший елемент голографічного зображення показує видиме переміщення відносно додаткового зображення, який відрізняється тим, що вказана поверхнева рельєфна структура формується голографічним методом таким чином, що швидкість переміщення становить щонайменше 6 мм на радіан нахилу, і добуток швидкості переміщення та прилеглого кута зони спостереження визначає відстань, яка становить щонайменше 18 % від довжини видимого переміщення в напрямку паралакса. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що щонайменше одне додаткове зображення по суті просторово інваріантне відносно пристрою. 3. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що переміщення першого елемента голографічного зображення приводить до того, що перший елемент голографічного зображення перекриває додаткове зображення або одне з додаткових зображень. 2 (19) 1 3 88157 4 ження відносно рухомі для формування розпізнаспостереження не більше 1 радіана, і розмір приваного символу. строю в напрямку паралакса менше 5-кратної між16. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, площинної відстані. який відрізняється тим, що добуток швидкості 19. Виріб, який несе захисний пристрій за будьпереміщення і прилеглого кута зони спостереженяким з попередніх пунктів. ня визначає відстань, що становить щонайменше 20. Виріб за п. 19, який відрізняється тим, що 18,6 % від розміру пристрою в напрямку паралаквиріб містить папір. са. 21. Виріб за п. 19 або п. 20, який відрізняється 17. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, тим, що виріб містить банкноту. який відрізняється тим, що добуток швидкості 22. Виріб за п. 19 або п. 20, який відрізняється переміщення і прилеглого кута зони спостережентим, що виріб містить чек, ваучер, посвідчення ня визначає відстань, що становить щонайменше автентичності, штамп, виріб захисту бренда або 20 % від розміру пристрою в напрямку паралакса. фінансову печатку. 18. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що прилеглий кут зони Винахід відноситься до захисного пристрою для використання цінних виробів, наприклад банкнот, тощо. Загальновідома група захисних пристроїв містить поверхневі рельєфні мікроструктури, які, під дією падаючого випромінювання, відтворюють голограми, кінеграми, піксельграми та інші дифракційні ефекти. Щоб йти на крок вперед фальсифікаторів, розробляються все більш і більш складні та хитромудрі конструкції. Ці ускладнені конструкції підвищують рівень трудності для фальсифікатора у створенні переконливої підробки. Однак складні конструкції вимагають більше зусиль і більш ретельного дослідження для перевірки, і прості члени суспільства не мають в своєму розпорядженні достатню інформацію про ознаки, щоб мати можливість судити про їх автентичність. Коли очікується, що перевіряти пристрій будуть члени суспільства, важливо, щоб пристрій був як можна простіший, і, в ідеалі, уникати необхідності в забезпеченні будь-якої форми тренування. Даний винахід покликаний забезпечити пристрій, який, з одного боку, просто аутентифікувати, а з іншого - представляє істотний виклик для фальсифікаторів. Згідно з даним винаходом, захисний пристрій містить поверхневу рельєфну мікроструктуру, яка, під дією падаючого випромінювання, відтворює голограму, що спостерігається в зоні спостереження, голограма містить щонайменше перший елемент голографічного зображення в площині зображення, відділеної від поверхні мікроструктури, пристрій демонструє щонайменше одне додаткове зображення в площині, відділеній від площини зображення першого голографічного елемента, в якому проміжок між площиною зображення першого голографічного елемента та площиною додаткового зображення такий, що, при нахилі пристрою, перший елемент голографічного зображення демонструє видиме переміщення відносно додаткового зображення, причому швидкість переміщення становить щонайменше 6мм на радіан нахилу, і добуток швидкості переміщення та прилеглого кута зони спостереження задає відстань щонайменше 18% розміру пристрою в напрямку паралакса. Як пояснюється детальніше нижче, винахідники зробили докладне дослідження відносно того, як голографічні елементи демонструють паралакс, при нахилі пристрою, і того, як це взаємопов'язане з розмиттям зображення. Було виявлено, що визначена вище конкретна комбінація параметрів забезпечує новий захисний пристрій, який вирішує вищезазначені проблеми за рахунок використання переміщення і глибини, що дозволяє легко перевірити пристрій, але таким чином, що пристрій важко підробити. Раніше використання глибини не застосовувалося через низку обмежень, які також є прямим наслідком процесу створення. Головний фактор обмеження полягав в тому, що, чим більша глибина ознаки, тим важче розрізнити її в умовах спостереження, відмінних від ідеальних. Таким чином, в умовах неідеального освітлення ознака, присутня на задньому або передньому плані, буде розмитою. Раніше це вважалося неприйнятним, оскільки ознаку не можна розпізнати детально. У даному підході, абсолютна чіткість ознаки на передньому або задньому плані не так важлива, як наявність ознаки і/або її взаємодія з іншими елементами в захисному пристрої. Один приклад того, як методи класичної голографії посилюють ефект паралакса для створення нового виду захисної ознаки з оптично змінним ефектом, описаний в заявці US-A-5694229, згідно з якою муарова картина голографічно записується в райдужну голограму Бентона з використанням загальновідомого двохетапного (Н1-Н2) процесу перенесення. Муарова картина записується в голограму Н1 шляхом створення зображення об'єкта, що генерується за допомогою паралактичної взаємодії між двома компонентами оригіналу (наприклад, масками пропускання), розміщеними один за одним на відстані декількох міліметрів. Компоненти оригіналу, проілюстровані згідно з принципами винаходу, є в кожному випадку концентричною періодичною картиною кіл, що повторюється, і результуюча анімована муарова картина є структурою світлих і темних смуг, що перемежається, просторова частота якої в будь-якій точці визначається ефективною частотою «биття» між двома періодичними картинами. Компоненти оригіналу злегка зміщені вздовж горизонтальної осі, 5 88157 6 але не по вертикальній осі, гарантуючи, тим саки об'єктне світло з відповідної точки на стрілці, мим, що муарова інтерференційна картина симетпричому позиція щілини H1, положення стрілки та рична вздовж горизонтальної осі, але не симетриапертура паралакса виявляються на одній і тій чна відносно вертикальної осі. самій лінії спостереження. Тому, ми одержуємо Декілька важливих ознак рівня техніки, які пряме відображення між кожною точкою на щілині складають його відмінність від даного винаходу, H1 та освітленим місцем на стрілці. Потім, коли цю передусім, що дуже важливо, полягають в тому, H1 перенесуть і фокальну площину зображення що він не передбачає передачу відчуття глибини, оригіналу зроблять співпадаючою з площиною Н2, як такого, що передбачено даним винаходом. Зарезультуюча голограма Н2 забезпечить оптично мість цього, відносне паралактичне переміщення змінне зображення, в якому, при покачуванні голодвох компонентів зображення покликане передаграми зліва направо, здається, що стрілка має вати відчуття динамічної анімації, коли спостерігач діапазон світла або колір, який безперервно зміпереміщує свою позицію спостереження вздовж нюється зліва направо протягом проміжку, утворегоризонтальної осі паралакса. Патент передбачає, ного межами графіки стрілки. Якщо цей метод защо окремі компоненти зображення/оригіналу нестосовується правильно, то ефект буде полягати в помітні окремо, тільки їх взаємна інтерференційна картині руху кольору поверхні. Апертура паралаккартина, і тому спостерігач не зможе роздивитися, са, оскільки вона спостерігається в світлі, що прощо один компонент зображення знаходиться на ходить, і обмежується маскою оригіналу стрілки, відстані або на глибині позаду іншого. не буде розрізнюватися як графічна суть сама по Крім того, основна ідея US-A-5 694229 полягає собі, демонструючи трьохмірне зорове сприйнятв тому, що два компоненти зображення описуютьтя. Якщо стрілка для захисних застосувань має ся як такі, що мають міжплощинний проміжок, загоризонтальні розміри звичайно 10мм або більше, галом, лише 2-4мм, що виявляється нижче мінімато, щоб гарантувати, що діапазон переміщення льного міжплощинного проміжку в 6мм, що має світла повністю перетинає ширину стрілки, необмісце між компонентами голографічного зобрахідно бути упевненим в тому, що апертура вибору ження згідно з даним винаходом. паралакса знаходиться щонайменше в 6мм позаду Інший приклад пристрою голографічного запимаски стрілки. Ця відстань повинна бути пропорсу, який передбачає використання ефекту паралаційна величині необхідного переміщення. кса, описаний в заявці US-A-20 03/0151786А1, в У багатьох випадках щонайменше одне додатякій винахідник описує, як традиційний метод закове зображення є, по суті, просторово інваріантпису і перенесення Бентона Н1/Н2 можна модифіним відносно пристрою. Це додаткове зображення кувати з використанням прихованої апертури або може бути утворене голограмою або бути неголог«паралактичного фільтра» для створення в подарафічним, наприклад, може бути включене в прильшому фоторезистному (Н2) майстері кольорової стрій як друкарське зображення, часткова деметадифракційної картини, яка неначе б здійснює безлізація тощо. перервний поступальний рух вздовж лінії або шляОсобливо вигідно, якщо переміщення першого ху, утвореної(ого) межами елемента оригіналу або елемента голографічного зображення призводить графіки площини поверхні. У рамках цього підходу до перекриття першим елементом голографічного описані способи, що дозволяють використати мезображення додаткового зображення або одного з тоди класичної голографії для моделювання більш додаткових зображень. Це сприяє перевірці пристрогим чином, «кінетичних» поверхневих дифрастрою. кційних картин, описаних в US-A-4568141, в яких Оптимальний ступінь переміщення становить аутентична ознака являє собою кольорову дифра5-6мм. Це відповідає голографічній глибині 8-10мм кційну картину, яка рухається з постійною швидкісі куту зору приблизно 40 градусів або 0,7 радіан. тю по заздалегідь визначеній траєкторії, коли доЦе означає, що в шаблоні конструкції, ми можемо кумент повертається відносно нормалі до своєї представити: підкладки, в той же час виключаючи необхідність в - лівий вигляд/ переключення шляхом зміщентрудомістких та займаючих багато часу методах ня символу(ів) на 2,5-3мм вліво голографії з множинним експонуванням, раніше - правий вигляд/переключення шляхом зміописаних Де Біттето. щення символу(ів) на 2,5-3мм вправо. Щоб проілюструвати, як працює ця техніка, У деяких випадках, коли голограма задає пезвернемося до Фіг.27, де показано, як відбуваєтьрший та другий елементи голографічного зобрася запис голографічного зображення горизонтальження, вони можуть бути обидва сформовані пеної стрілки з використанням традиційного процесу ред площиною поверхневої рельєфної структури, запису H1. Ми освітлюємо стрілку в режимі пропуабо обидва позаду площини поверхневої рельєфскання цільовим світловим полем, що генерується ної структури. Однак, в переважних варіантах при пропусканні світла лазера та його розсіянні здійснення, елементи формуються в площинах, розсіюючим екраном. Одержане цільове світло відповідно, перед і за площиною поверхневої реінтерферує з другим просторово прив'язаним пучльєфної мікроструктури. ком світла лазера (з того ж лазерного джерела) в Проблема, яка може виникнути при спостеремісці запису H1 в щілину. Внаслідок розсіюючого женні цих захисних пристроїв, полягає в тому, що характеру розсіювача будь-яка точка на щілині H1 як і раніше може бути неприйнятне розмиття при «бачить» всю освітлену стрілку. Якщо ж ми розтанахилі пристрою при наявності визначених джерел шуємо апертуру, як показано на Фіг.28, між розсісвітла. Для вирішення цієї проблеми, пристрій має юючим екраном та маскою оригіналу у вигляді поверхневу рельєфну мікроструктуру, яка відострілки, то кожна точка на щілині H1 приймає тільбражає перший і/або другий голографічний еле 7 88157 8 мент в набір дискретних допоміжних зон спостеПристрої, згідно з винаходом, можуть бути зареження з кутовим розділенням. Пояснення, чому безпечені на або у виробах, наприклад, цінних виходить такий ефект, наведене нижче. паперах, включаючи такі документи, як банкноти У деяких випадках, елемент голографічного тощо. Виріб може бути забезпечено паперовою зображення або щонайменше один з них буде деабо пластмасовою підкладкою. Крім того, такі примонструвати один і той самий колір з всіх напрямстрої можуть бути забезпечені у вигляді перевідків в межах кута (або зони) зору. Однак, в інших них картинок на носії традиційним чином. випадках, елемент голографічного зображення Голограму можна спостерігати при освітленні або кожний з них може демонструвати зміну кобілим світлом. льору по мірі свого руху. Поверхнева рельєфна мікроструктура звичайЗображення можуть утворювати різні фігури, но забезпечена відбивним заднім шаром, напривключаючи літерно-цифрові покажчики, графічні клад, металізованим шаром (безперервним або з конструкції, символи тощо. Фігура може задавати шаблоном чорнильної деметалізації) або шаром з символ завдяки своєму характеру або формі (має високим показником заломлення, наприклад, вивізуальне значення, асоціацію або резонанс із конаний з ZnS. спостерігачем). Переважно, символічна форма Мікроструктура може бути сформована за доповинна бути такою, що легко розрізнюється, і помогою будь-якого традиційного процесу, наприможе прямо (тобто те ж саме, що оригінал на доклад, гарячого тиснення та відливання. При гарякументі) або непрямо (тобто зв'язана з темою, дічому тисненні використовується металева лянкою, цінністю документа) зв'язуватися або асопрокладка, яка запресовується в полімерний носій ціюватися з документом (або виробом), на якому під дією тепла і тиску, в необов'язковому порядку, забезпечений пристрій. Символи звичайно мають носій може бути покритий лаком тиснення. При мінімальний розмір або величину щонайменше відливанні використовується смола, що твердне 2мм. Ширина і висота символу, переважно, повипід дією випромінювання. Смола виливається на нні бути щонайменше 3мм, але менше 5мм, тобто поверхню і потім зазнає тиснення з голографічним символ повинен виходити за рамки квадрата рельєфом в процесі тиснення або відразу після затвердіння смоли, що твердне під дією випромі3´3мм, але повинен бути взятий в квадрат 5´5мм. нювання. Це забезпечує більш довговічну голоДо якої міри розмір символу, переважно, повинен граму. перевищувати 3мм, визначається його конкретною Докладне пояснення принципів винаходу спіформою. льно з деякими прикладами буде описано нижче, з Ці критерії розміру, по-перше, гарантують, що посиланням на прикладені креслення, в яких: символ достатньо великий, щоб його можна було Фіг.1 ілюструє принцип паралакса з викорисрозпізнати неозброєним оком, і, по-друге, оскільки танням двох елементів голографічного зображенширина символу перевищує типове очікуване розня; миття, то контури його лівого краю і правого краю Фіг.2А-2С показують характеристики відтвозалишаться чіткими. рення райдужної голограми в перспективі, зверху і Прикладами символів є геометричні фігури, збоку, відповідно; товарні знаки, державні герби. Символи повинні Фіг.3 - плоский вигляд геометрії голографічноконтрастувати з пікселями дифракційних структур, го/дифракційного відтворення для голографічного наприклад, кінеграм, які мають абсолютно інший точкового зображення; порядок величини. Такі пікселі самі по собі не моФіг.4 - вигляд, аналогічний Фіг.3, але що покажуть утворювати символи, оскільки їх нелегко роззує точкове зображення, яке спостерігається попізнавати. близу центральної зони за допомогою променів У загальному випадку символи повинні мати світла, падаючих в діапазоні кутів в горизонтальній прості дискретно обмежені форми, що відповідаплощині; ють одному/ій з наступних варіантів здійснення Фіг.5 ілюструє декартову систему координат; або категорій: Фіг.6 ілюструє освітлення пристрою протяжним - В одному варіанті здійснення, глибинний сиджерелом світла; мвол, переважно, повинен складатися з одного Фіг.7 та 8 ілюструють ефект кутового розсіяння вертикального структурного елемента або сегменвід нерівної і гладкої поверхні фольги, відповідно; та в поєднанні з одним або декількома горизонтаФіг.9 та 10 ілюструють зовнішній вигляд чотильними секторами аж до 3: рьох різних пристроїв з різними орієнтаціями на- наприклад, одиничний горизонтальний елехилу при освітленні точковим і протяжним джеремент може забезпечувати Т-подібну структуру; лом світла, відповідно; - в той самий час, символ з трьома горизонтаФіг.11 та 12 аналогічні Фіг.9 та 10, але віднольними сегментами буде літерою Е. сяться до іншого набору пристроїв; - В іншому варіанті здійснення, символ може Фіг.13 та 14 - ізометричний і плоский вигляд, містити діагональні структурні елементи (під кутом відповідно, оптичної конструкції для створення над горизонталлю 45 градусів або більше) спільно пластини запису H1; з горизонтальним сегментом. Фіг.15 - плоский вигляд оптичної конструкції - Згідно з ще одним варіантом здійснення, сидля створення пластини запису Н2; мвол може мати два діагональних сегменти, приФіг.16 ілюструє характеристики відтвореннячому один сегмент розташований під кутом 45 прикладу пристрою, згідно з винаходом; градусів або більше над горизонталлю, а інший сегмент під кутом 45 градусів під горизонталлю. 9 88157 10 Фіг.17 та 18 - плоский і перспективний вигляд, що інформацію паралакса також можна викорисвідповідно, характеристик відтворення іншого притати для складання візуальних думок про відносні строю, згідно з винаходом; відстані двох точок на 3-мірному об'єкті від споФіг.19 - вигляд, аналогічний Фіг.9, але для стерігача, нам буде очевидна важливість паралакпристроїв, подібних тим, що показані на Фіг.18; са для сприйняття глибини, відстані і трьохмірності Фіг.20 ілюструє модифіковану маску H1 для в нашому повсякденному житті - тобто чому людвикористання при створенні пристрою, показаного ський мозок розвинув можливість безперервно і на Фіг.18; підсвідомо оцінювати інформацію паралакса (заФіг.21 ілюструє характеристики відтворення вдяки бінокулярному зору, що забезпечує одночаще одного пристрою, згідно з винаходом; сну візуальну інформацію з двох «ліній спостереФіг.22 ілюструє маску H1 для використання ження»). при створенні пристрою, показаного на Фіг.21; У галузі голографії, ефекти паралакса відіграФіг.23 ілюструє характеристики відтворення ють найважливішу роль в сприйнятті глибини, що пристрою, згідно з винаходом, який демонструє забезпечується голографічним зображенням. Зокзміну кольору; рема, це відносне переміщення або зміщення між Фіг.24 ілюструє маску H1 для використання елементами голографічного зображення, яке допри створенні пристрою, показаного на Фіг.23; зволяє сприймати, що конкретний елемент зобраФіг.25 ілюструє два символи і проміжок між ження знаходиться на деякій відстані за або перед ними; поверхнею пристрою. Фіг.26А-26V ілюструють різні приклади винаТепер визначимо деякі терміни: ходу; 1. Коли ми використовуємо термін «голограФіг.27 та 28 ілюструють способи створення гома», ми концентруємося на візуальному ефекті, а лограм на основі прикладів, описаних в US-Aне на способі, що використовується для створення 2003/0151786A. голограми. Тому під «голограмою» ми маємо на При розробці цього винаходу винахідники доувазі будь-яке оптично змінне зображення, яке сліджували явище паралакса. Паралакс - це видимістить поверхневу рельєфну мікроструктуру, що ме зміщення об'єкта відносно іншого об'єкта (або генерує дифракційне зображення, і що демонструє об'єктів), викликане зміною напрямку спостереефекти руху/зміщення, пов'язані з паралаксом, між ження, що забезпечує нову лінію спостереження. елементами зображення в щонайменше двох плоЦей ефект можна легко спостерігати в наступских шарах, з яких щонайменше один елемент них умовах: нехай дві палички знаходяться прямо зображення є частиною голограми. перед вами, так що одна паличка розташована Такий пристрій може бути створений за допопозаду іншої і прихована від вашого погляду (тобмогою сучасної класичної голографії, але в майбуто вони вирівняні в напрямку спостереження), і тньому може генеруватися за допомогою нових відстань між двома паличками значно більше їх технологій прямого запису. ширини. Якщо ви тепер змістите голову вправо 2. Елементи голографічного зображення, які або вліво, так що напрямок спостереження (тобто можуть демонструвати взаємодію, пов'язану з палінія спостереження) зміниться, то ви побачите, ралаксом, такі: що відносне розташування паличок змінилося. Із - Елементи голографічного зображення, які виспостереження очевидно, що задня паличка споглядають так, неначе їх площина зображення значатку виходить з вирівнювання з передньою палиходиться позаду поверхні поверхневої рельєфної чкою, через що стає видимою, а потім віддаляєтьмікроструктури або фольги, тобто вони демонся від передньої палички (тобто вони взаємно струють паралакс по глибині в напрямку назад. зміщаються), причому взаємне зміщення пропор- Елементи голографічного зображення, які виційно кутовій зміні положення спостереження. глядають так, неначе їх площина зображення знаПотрібно зазначити, що швидкість взаємноходиться перед площиною поверхні поверхневої го/відносного зміщення паличок, при зміні позиції рельєфної мікроструктури або фольги, тобто вони або кута спостереження, пропорційна відстані між демонструють паралакс по глибині в напрямку паличками, тобто, чим більше проміжок між паличвперед. ками, тим швидше відбувається їх видиме «відда- Елементи голографічного зображення, які вилення одна від одної» (або взаємне зміщення), глядають так, неначе їх площина зображення співколи положення спостереження зміщається від падає з поверхневої рельєфної мікроструктурою центрального положення спостереження «по ліабо поверхнею фольги, і не демонструють параланії». ктичного зміщення (тобто вони позиційно або проЗокрема, ми спостерігаємо, що переміщення сторово інваріантні). положення спостереження вправо призводить до - Елементи, які задають неголографічне зоруху або зміщення задньої палички (у відносному браження: вони включають в себе деметалізовані значенні) вправо, і, навпаки, призводить до видипокажчики, металізовані межі голограми і глибокий мого руху передньої палички вліво. Очевидно, що друк поверх або інші недифракційні ознаки (знову переміщення положення спостереження вліво дає ж, їх позиційна інваріантність дозволяє їм відіграрезультат, зворотний вищеописаному. вати роль «опорних точок»). Тому, в результаті, ми бачимо, що ці ефекти Як випливає з нижченаведеного, цей винахід зміщення, пов'язані з паралаксом, дозволяють відноситься до поверхневих рельєфних мікроструспостерігачеві судити про відносну відстань між ктур і повинен бути протиставлений об'ємним годвома об'єктами від нього, а також про те, який з лограмам. двох об'єктів ближче. Якщо ми також розуміємо, 11 88157 12 Типові голограми не для банкнот, тобто для Кількісний опис паралактичного руху в голокарт тощо, звичайно забезпечуються або як плівка грамі товщиною в декілька мікрон на гладких і жорстких На основі цього вступу в концепцію паралакса, підкладках (картах), або як самостійна плівка товщо використовує приклад двох вирівняних палищиною 25-50 мікрон (тобто етикетка) на гладких чок, на Фіг.1 показані два елементи голографічноабо мікрошорстких поверхнях (фольга розмірами го зображення (у вигляді стрілок) 1, 2, розташовані в передньому і задньому шарах або площинах на менше 30мм´30мм): глибина/відстань між шарами відстані LD. Вони підлягають спостереженню че2-6мм; кут зору 22-40 градусів; паралактичне змірез прямокутну апертуру 3 спостереження довжищення від 0,8мм до 4,5мм. ною SL (подібно райдужній щілині Бентона) на Типові пристрої, згідно з винаходом: глибина відстані F. 6, 8, 10мм; при куті зору 45 градусів для зразка Згідно з розглянутим вище, при зміщенні спо6мм забезпечується паралактичне зміщення 5мм; стерігача від центрального положення спостерепри куті зору 38-40 градусів для зразків 8 та 10мм ження (CV) палички 1, 2 втрачають вирівнювання, досягається паралактичне зміщення 5,8 та 7,2мм, завдяки ефекту паралактичного зміщення. Для відповідно. простоти передбачимо, що передній шар співпаШвидкість паралактичного зміщення дає з поверхневим шаром мікроструктури, що геОдна з найбільш помітних відмінностей між нерує голограму, і залишається в незмінному поглибинними зразками, записаними на глибині ложенні, через що ми одержуємо три вигляди, 10мм та 6мм, полягала не стільки в сумарній вепредставлені під апертурою спостереження на личині паралактичного переміщення, скільки в Фіг.1. бистроті або швидкості переміщення при повороті У такому випадку, повне паралактичне зміпідкладки або зміні кутового положення спостерещення (PD) задньої стрілки 1 між крайнє правим ження вздовж осі паралакса. виглядом (RV) і крайнє лівим виглядом (LV) задаЯкщо визначити швидкість паралактичного ється як: зміщення PV як PV=сумарне паралактичне зміщення/(сумарний кут зору), виражаючи при цьому PD=XR'+XL'. кут зору в радіанах, то одержуємо Однак XR'=XL'=XR cosine(PhiMax)=LD*tangent(PhiMax)*cos(PhiMax)=L D*sin(PhiMax). Звідси PD=2*LD*sin(PhiMAX), де PhiMax=кут зору без переривання, по будьяку сторону від нормалі до поверхні, і згідно з Фіг.1, можна бачити, що sin(PhiMax)=SL/2(SQRT[(F+LD)2+SL2/4)]=SL/2F*SQ RT[1+(SL/2F)2], оскільки F звичайно >> (LD). Тепер, хоча ми розглянули дуже спрощену геометрію, цей результат залишається вірним для всіх випадків. Зокрема, ми для зручності припустимо, що передній шар співпадає з площиною поверхні мікроструктури. Однак вищезгаданий результат також характеризує паралактичне зміщення, коли перша стрілка формує зображення перед площиною поверхні. Порівняння величини паралактичного зміщення, записаного на задньому плані існуючих голограм на банкнотах, з тією, яка присутня в звичайних 2/3-мірних голограмах, що використовуються на картах, і з тією, яка присутня в пристроях, згідно з винаходом, показує наступне: Існуючі голограми на банкнотах, забезпечені в тисненій плівці товщиною в декілька мікрон на гнучкому папері для банкнот з мікрошорсткостями: глибина/відстань між шарами 2мм; кут зору 22 градуса; паралактичне зміщення 0,8мм (тобто мінімальне). PV=PD/(2*PhiMax)=2*LD*sin(PhiMax)/(2*PhiMax). Таким чином, якщо виражати кут в радіанах, то швидкість паралактичного переміщення на радіан дорівнює відстані між взаємодіючими площинами або шарами. Розмиття зображення, пов'язане з глибиною Найбільшим недоліком, властивим поверхнево-рельєфній або тисненій голографії як візуальному середовищу, є ступінь хроматичної аберації і розмиття зображення, яке має місце в умовах освітлення неточковим поліхроматичним джерелом (тобто білим світлом). Райдужна голографія площини зображення (інвертована за Бентоном) покликана обмежувати хроматичну аберацію ціною вертикального паралакса, тобто ніякі вертикальні паралактичні ефекти, пов'язані з вертикальною глибиною, не дозволені, що дозволяє сильно знизити хроматичну аберацію. Це проілюстровано на Фіг.2А-2С, де показані характеристики відтворення райдужної голограми в перспективі, зверху і збоку, відповідно. Зокрема, можна бачити, що світло визначеного кольору відтворюється в горизонтальну зону спостереження або «щілину», і якщо спостерігач змінить своє положення спостереження вздовж горизонтальної осі, то він побачить ефекти горизонтального паралакса і перспективи. Навпаки, змінюючи своє положення спостереження по вертикальній осі, він побачить райдужну послідовність щілин спостереження, і тому - конкретний елемент зображення, одні і ті самі паралактичні ефекти в послідовності кольорів райдуги. Однак залишається значне розмиття тих елементів зображення, які знаходяться в більш ніж декількох міліметрах від площини поверхні. Тепер, щоб охарактеризувати співвідношення між глибиною і розмиттям, винахі 13 88157 14 дники виявили необхідність в розпізнаванні оптичtangent(Gamma)=(L/2Z), них послідовностей в зв'язку з тим, що всі елементи зображення генеруються за допомогою перенаодержуємо, що кут Gamma більше або дорівправлення або дифракції світла на нює куту сприйняття РhiМАХ, сумарна ширина поверхні/площині фольги. відбитка мікроструктури точкового зображення Розглянемо Фіг.3, де показане голографічне буде відтворюватися в центральну зону спостереточкове зображення 5, що знаходиться на відстані ження, змазуючи/розмиваючи точкове зображення D позаду площини рельєфної поверхні або дифраджерела до ширини відбитка X. Якщо протилежкційного інтерфейсу 6 голографічного пристрою. ний кут Gamma лінійного джерела світла вздовж На цій схемі показаний плоский вигляд геометрії осі паралакса менше РhiМАХ, то тільки частина голографічного/дифракційного відтворення, так що відбитка мікроструктури, пропорційна відношенню всі кути дифракції пов'язані з горизонтальною tangent(Gamma)/tangent(PhiMAX), буде відтворюплощиною, тобто площиною, що містить горизонватися в центральну зону спостереження. тальні паралактичні переміщення/ефекти. Крайнє Щоб виразити це більш наочно, розглянемо ліве і праве положення спостереження помічені як конкретний приклад, в якому припустимо, що голоLV і RV, відповідно, а центральний вигляд - як CV. грама записується так, щоб мати сумарний кут Припустимо, що це голографічне точкове зозору 45 градусів, тому PhiMAX дорівнює 22,5 грабраження 5 оптично записане так, щоб відтворюдусам (0,39 радіан) і, таким чином, ватися в межах заздалегідь визначеного кута зору, tangent(PhiMAX)=0,4. який дорівнює (2*PhiMAX), потім буде необхідно Припустимо, що ця голограма спостерігається згенерувати поверхневу рельєфну мікроструктуру при освітленні лінійним джерелом світла, найбі«відбиток» 7 довжиною X на дифракційному інльший розмір якого, дорівнює 1 метру, спочатку, терфейсі, де згідно з нашою геометрією спостереження, вирівняний вздовж осі паралакса і розташовується в 1,5 X=2*D*tangent(PhiMAX). метрах від пристрою. Тому, згідно з визначенням tangent(Gamma)=L/2Z=0,333, що дає нам знаЦя ділянка відбитка мікроструктури спільно з чення відношення кутовою протяжністю освітлюючого джерела світtangent(Gamma)/tangent(PhiMAX)=0,333/0,4, тобто ла (вздовж осі паралакса) задає розміри розмиття 0,8 X. зображення. Щоб зрозуміти щонайменше на якісЗвідси витікає, що розмиття вихідного точковоному рівні, чому це так, розглянемо Фіг.4, де покаго зображення джерела, яке спостерігається, буде зане те ж саме точкове зображення мікрострукту0,8 X. ри, що спостерігається поблизу центральної зони Припустимо, що тепер ми змінили геометрію CV, але освітлене променями світла, падаючими в спостереження так, що горизонтальна вісь парадіапазоні кутів всередині горизонтальної площини. лакса вирівняна з найменшим розміром W лампи, Тепер, на практиці, відповідно до цієї геометрії, який, в цьому випадку, вважаємо рівним 0,1 метра, розміри відбитка 7 вздовж осі паралакса будуть, що дає значення для tangent(Gamma), рівне W/2L, найбільше, порядку декількох міліметрів, тоді як і тому розміри щілини спостереження будуть звичайно tangent(Gamma)/tangent(PhiMAX)=(0,03/0,4)>>0,08, становити 150-300мм (за умови, що око спостеріотже, розмиття точкового зображення, яке гача знаходиться приблизно в 200-300мм від плоспостерігається, ~0,08 X. щини пристрою (реалістична відстань спостереТаким чином, можна бачити, що одне і те саме ження для будь-якого оптичного пристрою), тому голографічне зображення може, при спостереженна плоскому вигляді ми можемо припустити, що всі ні при освітленні лінійним джерелом світла, мати промені, що дифрагували, одержані в центральній дуже різну нерізкість або розмиття зображення, точці спостереження, по суті, паралельні і мають пов'язане з глибиною, залежно від того, чи вирівнехтувано малий кут дифракції відносно нормалі няна вісь паралакса вздовж або упоперек довгої до площини поверхні. осі лінійного джерела світла. Якщо ми тепер приведемо у відповідність наТепер розглянемо, як множинні кути падіння шу геометрію спостереження, проілюстровану на променів світла, забезпечені простим лінійним Фіг.2-4, з декартовою системою координат, покаджерелом світла, збільшують розмиття, пов'язане заною на Фіг.5, де стандартні кути дифракції Alpha з глибиною, яке сприймається, за допомогою прота Beta зв'язані основним рівнянням дифракції sin стого кутового відношення (Gamma/PhiMAX). Ми знаходимо зручним ввести коефіцієнт освітлення Beta-sin Alpha=ml, то можна показати, що всі паLF джерела світла/голограми, який, в загальному даючі промені, які не попадають в кут сприйняття випадку, задає ефективну геометрію протилежний ±РhiМАХ відносно нормалі до пристрою плоского кут/вхід для конфігурації джерела світла. Це знавигляду, не будуть перенаправлятися або дифрачення, для більш складних конфігурацій, буде гувати в око спостерігача в центральній точці спопредставляти зважене середнє кожного джерела стереження; один такий промінь (позначений жирсвітла, що вносить внесок; застосовно до протиною пунктирною лінією) показаний на Фіг.4. лежних кутів, полярного розподілу інтенсивності Розглянемо показане на Фіг.6 протяжне джесвітла, просторових координат тощо. Значення LF рело світла 10, яке розташоване на відстані Ζ від буде більше нуля, але менше або дорівнювати 1, вихідного точкового зображення і має розмір L залежно від його значення відносно заздалегідь вздовж осі паралакса. Задаючи протилежний кут визначеного кута відтворення PhiMAX пристрою Gamma лінійного джерела світла як або, конкретніше, tangent(PhiMAX). 15 88157 16 графічного спостереження/відтворення, розмиття, Ми також розуміємо, що, хоча при спостерепов'язане з глибиною, визначається як добуток женні вздовж центра паралакса, світло, падаюче протилежного кута (половинного кута) джерела по будь-яку сторону від нормалі аж до кутів падінсвітла вздовж осі паралакса та глибини. ня +/-PhiMAX, буде сприяти розмазуванню або Розгляд виразів, виведених для розмитрозмиттю аж до максимального значення X, цього тя/розмазування S і паралактичного зміщення PD, не буде при спостереженні голографічного точкопоказує, що це тісно пов'язані явища, оскільки вого зображення під деяким кутом Phi зліва або обидві ці величини є добутком кутового члена та справа від центральної лінії спостереження. Зокчлена глибини/відстані. рема, при спостереженні з крайнє правого або Що стосується кутового члена, він буде одналівого положення спостереження, так що Phi=+/ковим (тобто tan(PhiMAX)) тільки за умови освітPhiMAX, то тільки відповідна половина відбитка лення Gamma>РhiМах. Тоді як більш типово, що мікроструктури по будь-яку сторону від центра розмиття буде зумовлене протилежним кутом може перенаправляти падаючі промені світла від Gamma джерела світла, тобто, чим більше джерепротяжного джерела в око спостерігача. Отже, ло світла відрізняється від ідеального точкового хоча максимальне розмиття вихідного точкового джерела, тим помітніше буде розмиття для даної зображення може мати значення X при спостереглибини. Що стосується члена глибини/відстані, женні в центральній точці паралакса, його значенрозмиття буде зумовлене відстанню конкретного ня буде знижуватися до Х/2 в крайнє лівій або шару від дифракційного інтерфейсу (що іноді імеправій точці спостереження. нується площиною зображення), тобто, просто Цю зміну розмиття залежно від кута зору Phi кажучи, глибиною вперед або назад; тоді як параможна приблизно охарактеризувати за допомогою лактичне зміщення або переміщення буде конкревиразу тно зумовлене міжплощинним проміжком або відстанню між двома взаємодіючими зображеннями. æ 2 sin PhiMax - sin Phi ö ÷ Тому, якщо паралактичне зміщення, необхідне в VP(Phi) = 1 / 2ç ç ÷ Sin Phi конструкції голограми, вимагає проміжку D між è ø шарами, то, якщо ми вибираємо розмістити наші = 1 / 2 ддл Phi = PhiMax площини зображення симетрично перед і за пло= 1 ддл Phi = 0 щиною поверхні або мікроструктури, ми маємо розмиття зображення в порівнянні зі сценарієм, де де вищезазначені кути взяті по модулю або по ми маємо один елемент на поверхневому шарі та абсолютній величині. інший елемент в D мм за або перед ним. Нарешті, зібравши воєдино всі вищезазначені Коротше кажучи, для мінімізування розмиття аргументи та висновки, одержуємо узагальнений зображення в зв'язку з паралактичним переміщенвираз для розмиття/нерізкості S голографічного ням вигідно створювати паралактичні ефекти на точкового зображення: основі взаємодії між елементами, що мають глибину переднього і заднього плану. S=LF(Gamma, Для одержання деяких типових значень для PhiMAX)*VP(Phi)*2*D*tangent(PhiMAX), розмиття розглянемо точку зображення, що знаходиться в 2мм або 6мм за площиною поверхні, який для простого випадку лінійного джерела припустимо, що голографічне зображення було світла, розташованого безпосередньо над спостезаписане з кутом зору приблизно 40 градусів і рігачем, в якому освітлюється досить типовим протяжним або лінійним джерелом світла довжиною L=0,75 метра і LF=tangent(Gamma)/tangent(PhiMAX) для шириною W=0,1 метра, що знаходиться в 1,5 метGammaPhiMAX для Gamma з віссю паралакса, паралельною/вирівняною з і поперечній довжині лінійного додатково спрощується до джерела, 0,25 та 0,03, відповідно. Також для простоти припустимо, що середнє S=2*VP(Phi)*tangent(Gamma)*D для значення коефіцієнта положення спостереження GammaPhiMAX. (tangent(Gamma)=0,03, отже, S=0,05*D). Розмиття S при 2мм»0,1мм; S при 6мм»0,3мм, З цього результату винахідник з'ясував настутобто розмиття, пов'язане з глибиною, є мініпне: мальним, і елементи зображення з розмірами в Випадок І: коли протилежний кут лінійнодекілька міліметрів візуалізуються з різкістю, що го/розподіленого джерела світла вздовж осі паранаближається до освітлення точковим джерелом. лакса перевищує заздалегідь визначений кут голоХоча для спостереження з віссю паралакса, графічного спостереження/відтворення, розмиття, вирівняною по довжині джерела світла (tangent пов'язане з глибиною, визначається як добуток Gamma=0,25, отже, S=0,375*D). (половинного) кута спостереження та глибини. Розмиття S при 2мм»0,75мм; S при Випадок II: коли протилежний кут лінійно6мм»2,25мм, го/розподіленого джерела світла вздовж осі паратобто елементи зображення з розмірами полакса менше заздалегідь визначеного кута голорядку декількох міліметрів виявляться злегка роз 17 88157 18 митими/нечіткими, але окресленими і розпізнаваження, розташованого перед або за площиною ними при глибині 2мм, але виявляться значно пристрою. розмитими, так що складні графічні деталі будуть Використання аналізу паралакса та розмиття нерозрізнені, при глибині 6мм. для оптимізації забезпечення «глибини» У результаті, важливою частиною процесу В наступному розділі вирішуються наступні пиконструювання є можливість передбачувати ефект тання: розмиття при освітленні лінійним джерелом світла. По-перше, який мінімальний рівень і швидкість Цього можна досягти таким чином: паралактичного руху або зміщення, яка(у) людина, За умови глибинного переміщення 5-6мм можщо має мало або зовсім не має досвіду розгляна обчислити типове розмиття при освітленні лідання голограм, може легко розрізнити? нійним джерелом світла приблизно 2-3мм. Це пеПо-друге, з урахуванням супутніх ефектів глиредбачає типову довжину лінійного джерела бинного розмиття, які критерії оригіналу відносно світла 0,75м. розміру і графічної форми, що гарантують, для При даному значенні розмиття ми починаємо з необхідної/го глибини рівня або паралактичного того, що беремо копію символу і накладаємо її на зміщення, розрізнення основної символічної форвихідний символ зі зміщенням 1,5мм вправо. Потім ми при всіх розумних умовах освітлення? повторюємо цей процес, але на цей раз зі зміщенПерше, на що треба звернути увагу, це те, що ням вліво. явище паралакса є відносним поняттям, оскільки Потім ми беремо інші копії і знову накладаємо рівень видимого зміщення, що сприймається, на їх зліва і вправо від центрального зображення, але фізіологічному рівні, масштабується відносно розна цей раз в 0,5мм та 1,0мм. мірів взаємодіючих елементів: які, застосовно до Цей процес потрібно повторити, знову взявши захисних голограмам або дифракційних OVD, букопії і наклавши їх зліва і справа від центрального дуть ефективним розміром ділянки видимого зозображення в 0,25мм, 0,75мм та1,25мм. браження (в більшості випадків, розмірами OVD) Завдяки цьому етапу, ми маємо досить безпевздовж осі паралакса або, простіше кажучи, «нарервну суперпозицію рухів - загальна результуюча прямку руху», фігура дає точне враження про символ в розсіяі/або розмірами елементів голографічного зоному світлі. браження, зокрема, в напрямку руху, Нерізкість або розмиття зображення, одержаі/або розмірами вздовж напрямку руху будьного гарячим тисненням, внаслідок шорсткості яких оптично інваріантних ознак, наприклад, друпідкладки карських шаблонів деметалізації; останні також При конструюванні голограми на банкноті позвичайно задають розміри видимого зображення. трібно враховувати не тільки ефекти протяжних Розвиток цього аспекту додатково передбачає джерел світла, але також кутове розсіяння (втрату найбільш елементарний сценарій конструкції OVD, дзеркального блиску див. Фіг.7 та 8) її характерисщо складається з одного елемента голографічного тик відтворення внаслідок тенденції мікроскопічно зображення, що знаходиться в центрі зображентонкого гарячо-фольгового лака «приймати» хвиня/пристрою «латочного» типу. Припустимо, що лястості нижчележачого паперу банкноти при нарозміри латки становлять 22мм´22мм, що є типокладенні в умовах нагріву і тиску. Наприклад, тивим розміром голограми/OVD для застосування до повий діапазон кутів розсіяння складає від 6 до 12 банкнот. Розміри зображення або символу склаградусів. Голографічне зображення, відновлене з дають близько 3мм в напрямку руху (схід-захід). мікроструктури на такій нерівній поверхні, буде Якщо тепер припустимо, що ця голограма має розсіюватися аналогічно, внаслідок чого буде відкут зору 2*PhiMAX, який дорівнює 40 градусам, що буватися розмиття зображення і змазування кодуже типово для райдужної голограми Бентона, льорів. Це не стільки амплітуда поверхневих варіто, застосовуючи формули, виведені для паралакацій на паперовій підкладці, але варіації кута тичного зміщення і розмиття до діапазону глибин нахилу відносно горизонталі, від яких сильно заD=LD=2, 4, 6, 8мм, ми приходимо до результатів, лежить кут розсіяння. До якої міри ці варіації кута які зведені на Фіг.9 та 10, де показаний зовнішній нахилу сприймаються фольгою, залежить від тавигляд в натуральну величину. ких факторів, як тип клею, вага, температура при На Фіг.9 показане видиме розташування глинакладенні (відносно критична температура розбинного зображення в трьох відповідних виглядах м'якшення лака тиснення) тощо. зліва, по центру і справа, хоча і такого, що спостеТепер легко показати, що розмиття зображенрігається при освітленні точковим джерелом у виня внаслідок кута дифузії приблизно визначається щеописаному діапазоні глибин. Ключовий момент добутком глибини D і тангенса кута розсіяння. полягає в тому, що типовий кут голографічного Припускаючи, що робочий кут розсіяння дорівнює відтворення, що використовується в цій моделі, 8 градусам, набуваємо значень підкладочного чіткий і розпізнаваний паралакс або глибинне перозмиття для глибини 2мм, 4мм та 8мм, які приреміщення відбувається тільки на глибинах 6мм і близно дорівнюють 0,3мм, 0,6 та 1,2мм, відповідвище в тому значенні, що: но. Таким чином, з цих результатів ми бачимо, що в кожному з трьох видів центр тяжкості зобрарозмиття зображення - наслідок нерівності поверження чітко здвинутий відносно лівої і правої меж хні - порівнянне з найменшим розмиттям або неріпристрою, які діють як позиційні опорні точки. зкістю внаслідок типових протяжних джерел світла Зазначимо також, що паралактичне зміщення і тому майже подвоює розмиття/нерізкість «в гірPD у випадку 6мм дорівнює 4,1мм, що складає шому випадку» для будь-якого елемента зобрачастку ширини зображення, яка дорівнює 18,6%. 19 88157 20 Нарешті, зазначимо, що паралактичне переНарешті, ми також розуміємо, що глибинне міщення в зображенні на глибині 6мм складає переміщення буде більш чітко розрізнюватися, близько 150% вибраної ширини симвоякщо символ переміщається щонайменше на його лу/зображення, яка дорівнює 3мм. Ми прокоментувласну ширину або максимальний розмір, в осноємо важливість ширини і типу символу далі. вному, внаслідок того факту, що буде мале або Розглянемо наступну Фіг.10, де показані конніякого перекриття між центрами тяжкості зобрафігурація і матриця глибин того ж самого зображень символу, відповідних крайнє лівому та праження, на цей раз, освітленого лінійним джерелом вому виглядам. світла довжиною 0,75м. Ми спробували моделюВказавши на примітивному рівні переважні вати ефект розмиття, зміщаючи і накладаючи кокритерії для швидкості переміщення, масштаб рупію центрального зображення на +/-0,5S. Як очікуху як відсоток від розміру пристрою вздовж осі валося, нерізкість або розмиття стає візуально паралакса, масштаб руху відносно розмірів симпомітним на глибині 4мм і вище, однак, фігура і волів, що демонструють паралакс, і, нарешті, відграфічна форма зображення, по суті, все ще розповідні розміри і форму для самих символів, розпізнавані на потрібній мінімальній глибині 6мм. глянемо тепер, як можна змінювати композицію Зокрема, середня нерізкість S по зоні спостереабо конструкцію голограми або OVD, щоб додатження на цій глибині, обчислена раніше, дорівнює ково підкреслити ефекти паралакса або глибини. 2,25мм. Ми розуміємо, що причина, частково, поЦе краще усього досягається з посиланням на лягає в тому, що S менше ширини/максимального Фіг.11 та 12, де показана та ж сама матриця зорозміру символів, яка дорівнює 3мм вздовж осі браження, що і раніше, при освітленні точковим і руху. протяжним джерелом випромінювання. Однак, на Додатково і більш скрупульозно, ми розуміємо, цей раз, глибинні зображення або символи 50, 52 що ця фігура «допускає глибину до 6мм», оскільки розташовуються зліва направо навколо центральрізниця між максимальним розміром та мінімального зображення 54 і зверху вниз між повторним ним розміром даного конкретного символу вздовж розміщенням зображень-супутників, причому напрямку переміщення, а саме 2мм, порівнянна із центральне зображення і зображення-супутники середнім розмиттям S. знаходяться на площині поверхні або дифракційУ результаті, візуальний вираз нашого аналізу ному інтерфейсі і, таким чином, позиційноі результати, показані на Фіг.9 та 10, демонструінваріантні. Інваріантні зображення можуть бути ють, що для голограми або OVD високого ступеня сформовані голограмою або, альтернативно, бути захисту звичайного розміру міжплощинний промінеголографічними. жок або глибина в 6мм забезпечує (для типових Перше, що ми помічаємо, це те, що, оскільки кутів зору паралакса) критичний поріг паралактичглибинні елементи тепер розташовані набагато ного зміщення, який можна чітко розрізнити в конближче до позиційних опорних точок з будь-якої тексті найпростішої конструкції зображення, який, сторони, то, хоча абсолютні переміщення такі самі, сам по собі, становить щонайменше 20% від шияк раніше, сприйняття руху набагато сильніше. рини або розмірів зображення вздовж осі руЦей ефект додатково посилюється, коли відбуваху/паралакса. Доречно зазначити, що тестування ється подія перекриття, коли частина або всі глиабо перевірка того, що голограма містить міжплобинні зображення проходять за або перед центращинний проміжок (LD), який дорівнює 6мм, надльним екраном або краями зображення. звичайно важка, корисніше для вимірювання приОчевидно, що якщо ми маємо два або більше гадати, що LD чисельно дорівнює швидкості символів на одній і тій самій площині голографічпереміщення на радіан PV. Це дозволяє пере фоної глибини (перед або за площиною поверхні), то рмулювати вищесказане, сказавши, що ми виманеобхідно гарантувати, що у гіршому випадку розгаємо як першу умову, щоб глибинне зображення миття, пов'язаного з джерелом світла, не існує демонструвало переміщення мінімум 6мм на радівізуального перекриття двох сусідніх глибинних ан. символів. Ми може гарантувати це, зажадавши, Зазначимо, що якщо ми розглянемо практичщоб проміжок між двома символами перевищував ний максимум для кута зору вздовж осі паралакса, рівень паралактичного руху PD, встановлений на який дорівнює одному радіану, то ми вимагаємо, етапі конструювання. Ми визначаємо значення щоб ширина пристрою вздовж напрямку руху була терміну «проміжок» більш точно, розглядаючи два менше 5-кратного міжплощинного проміжку або символи оригіналу конструкції вздовж горизонтаглибини. У випадку, коли LD дорівнює мінімум шельної осі паралакса. Якщо ми будуємо дві вертисти міліметрам, то ширина або розмір голограми кальні лінії, одна з яких торкається правого краю вздовж напрямку руху повинен бути менше 30мм. лівого символу і одна з яких торкається лівого У випадку, коли LD дорівнює 8мм, ширина або краю правого символу (див. Фіг.25), те «проміжок» розмір голограми вздовж напрямку руху повинен розділяє ці дві лінії вздовж напрямку руху. В ілюсбути менше 40мм. тративних цілях ми розглянули напрямок руху як Ми також розуміємо, що в переважних пригоризонтальну вісь паралакса, однак ймовірно, що кладах, де розмір зображення/символу дорівнює напрямок руху буде вздовж вертикальної осі або щонайменше 3мм вздовж осі паралакса/руху, ми деякої похилої осі між ними. гарантуємо, що він перевищує розмиття, що звиДля додаткової простоти, на стадії конструючайно виявляється на таких глибинах, і тому його вання ми можемо додатково посилювати це обформа залишається розпізнаваною в більшості меження, вимагаючи, щоб поперечна відстань між умов освітлення. двома символами чисельно дорівнювала міжпло 21 88157 22 щинній відстані (глибині), де максимальний кут компонентам (тобто шарам) остаточного зобразору навряд чи перевищує 1 радіан. ження, експонуються послідовно, тому на пластині Способи виготовлення записується фазовий запис кожного окремого комУ наш час, в галузі оптичного захисту відомо понента оригіналу. Поверхня повністю експоновадекілька окремих підходів, способів або систем ної пластини запису H1 містить зони записаної запису, що використовуються для створення дифінформації зображення. Проста багатоколірна ракційних OVD (оптично змінних пристроїв), і багарайдужна голограма звичайно містить в своїй мато правил конструювання в цій заявці будуть засці ряд апертур в формі щілини, які відповідають стосовуватися до інших методів, крім класичного окремим колірним компонентам, включаючи ознаспособу «райдужної голографії Бентона» Η1/Ή2, ки переднього і заднього плану. який до цього часу був переважним способом авПодальше освітлення H1 спряженим лазерним торів даного винаходу. Ми використовуємо приопорним пучком призводить до реконструкції дійсклади класичної голографії лише для того, щоб ного зображення, що містить всі ці компоненти в проілюструвати практичне застосування даного положенні, віддаленому від пластини H1 приблизвинаходу, і ми вважаємо, що багато з принципів но на 200-300мм. застосовуються до всіх методів і в деяких випадЦе реконструйоване, спроектоване зображенках, наприклад, коли необхідний вертикальний ня ретельно фокусується відповідним засобом і паралакс, ми вважаємо, що технології прямого потім використовується для формування об'єкта запису можуть забезпечувати переваги над класидругої голограми (Н2), в загальному випадку, зачною голографією. Це - візуальна оптична варіаписаної в фоторезистному матеріалі 24 (Фіг.15), ція, представлена будь-якій людині, недосвідченій здатному приймати мікроструктуру поверхневої в даній галузі техніки, з метою публічного розпірельєфної голограми, придатну для металізації і знавання і перевірки в діапазоні умов освітлення, виробничого тиснення. що є головною метою винаходу. Голограму звичайно тиснять в лак на носії, меМи можемо передбачити, що ця оптична змінталізують і потім переносять на підкладку. Це моність, що виявляється за допомогою заздалегідь же бути документ або інший цінний виріб, зокрема, визначених рівнів, швидкостей і типів зміщення підкладка на паперовій основі для банкноти тощо, паралакса, забезпечується по горизонтальній осі, оскільки структури, відповідно до винаходу, добре вертикальній осі або під деяким кутом до будь-якої відтворюють, навіть будучи розміщені на шорстз осей. Класична голографія має ту властивість, кому папері. що вона ефективно реконструює хвильовий фронт Перенесення голографічного зображення з, по вихідного зображення, записаний шляхом опромісуті, об'ємного запису в галогеніді срібла на повенення об'єкта лазерним випромінюванням, в оптирхнево-рельєфний запис в фоторезисті відоме в чній таблиці. техніці як процес перенесення H1>Н2. Важливо Для більш докладного опису концепцій, які лерозуміти, що це місце на поверхні фоторезисту жать в основі голографії і, зокрема, класичної (яка утворює дифракційний інтерфейс) відносно «райдужної голографії Бентона», треба звернутипереднього і заднього шарів, яке визначає відповіся до «Practical Holography» G. Saxby. дні глибини цих рівнів. Згідно з Фіг.15, передній З метою побудови пристроїв, відповідно до шар, по суті, компланарний поверхні резиста, і винаходу, перші етапи процесу запису подані на тому його глибина D, по суті, дорівнює нулю, тоді Фіг.13 та 14, де геометрія запису H1 показана на як задній шар утворює глибину уявного зображенізометричному і плоскому вигляді, відповідно. Об'ня D=LD за поверхнею резиста. Таким чином, в єкт, що забезпечує зображення, представлений на показаній фокальній конфігурації, передній шар схемі, звичайно являє собою стопку скляних фотобуде позиційно інваріантним, тоді як задній шар, графічних або ортографічних пластин (масок проза допомогою його видимого зміщення відносно пускання) 20, 21, що містять ряд шарів плоского ознак площини поверхні, буде забезпечувати псиоригіналу (звичайно 1-3, іноді більше). Об'єктний хооптичне сприйняття глибини. хвильовий фронт, що передається складанням Перший параметр паралакса, який потрібно або стопкою 20, 21 масок пропускання оригіналу, закодувати в голографічне OVD, це швидкість паможе перекриватися з другим пучком світла, так ралактичного переміщення на радіан PV. Якщо званим опорним пучком. Хвильовий фронт остандва елементи зображення, які забезпечують віднього звичайно є простим колімірованим або сфеносний паралактичний ефект або зміщення, являричним пучком за своєю природою. Результуюча ють собою дві маски 20, 21 пропускання оригіналу, інтерференційна картина між об'єктним та опорпоказані на Фіг.13, 14, то, з більш ранньої теорії, ним пучком (яка, по суті, визначає голографічний ми знаємо, що міжплощинний проміжок між маспроцес) може експонувати ділянки пластини 22 ками LD треба зробити чисельно рівним необхідзапису, відомої з рівня техніки як майстер H1, ченій швидкості зміщення PV. рез маску 23. Майстер H1 22 звичайно є оптично Наприклад, якщо необхідна швидкість руху плоскою та однорідною скляною пластиною, подорівнює 6мм на радіан, то проміжок LD між маскритою галогенід срібною емульсією високого розками пропускання повинен бути заданий рівним різнення. 6мм. Експоновані ділянки пластини 22 запису H1 Сконфігурувавши голографічні настройки відзвичайно мають подовжену і прямокутну форму і повідно до необхідного міжплощинного проміжку тому звичайно називаються «щілинами». Різні щіLD, ми повинні потім відрегулювати геометрію залини в H1, кожна з яких окремо відповідає колірпису, щоб задати відповідне значення PhiMax згідному/анімаційному компоненту або глибинним 23 88157 24 sin(PhiMax)=4,4/(2*6)=0,366. Тому, для забезпено з додатковими переважними правилами консчення потрібного кута зору (половинного) PhiMAX труювання. А саме: в геометрії запису на Фіг.13, ми розміщуємо маски - паралактичне зміщення PD повинно складати на будь-якому кінці щілини запису H1, так що його не менше 20% від ефективної ширини OVD в надовжина прямку «переміщення», - паралактичне зміщення PD повинне бути біSL=tangent(PhiMax)*2*F. льше або дорівнювати ширині щонайменше одного з рухомих символів (переважно, ширині символу Якщо припустити, що F дорівнює 250мм, це найменшого розміру), дає значення SL, яке дорівнює 183мм. - усереднене розмиття або нерізкість S, пов'яОднак, для сценарію В, припустимо, що ефекзане з освітленням, не повинне перевищувати тивна ширина OVD задана рівною 35мм, що дає ширину рухомого символу. мінімальний рівень руху PD, який дорівнює 7мм. Тепер, експериментально встановивши швидТепер ми знаємо з вищесказаного, якщо тільки кість переміщення PV, ми вважаємо доречним один з взаємодіючих елементів або символів був нагадати, що: зображений за або перед площиною дифракції або площиною поверхні, так що D=LD, то відповідPD/LD=2*sin(PhiMax)=PD/PV, не середнє розмиття зображення, пов'язане з джерелом світла, буде мати значення 0,55*7мм, де остаточний вираз передбачає, що ми допутобто близько 4мм. Тому, щоб залишитися в одскаємо наближення PV=LD для значень PhiMax ному з переважних варіантів здійснення принципу менше 0,5 радіан, винаходу, а саме, розмір символу вздовж осі руху і аналогічно, що повинен бути більше типового розмиття, ми повинні збільшити розмір символу до щонайменше S/PD=*VP(Phi=0)*[D*tan(PhiMax)/LD*sin(PhiMa 4мм. x)] Альтернативно, якщо конструкція вимагає, =*VP(Phi=0)*[D/LD]/cos(PhiMax) щоб розмір символу був менше 4мм, то ми можемо змінити конфігурацію запису, щоб «задній» сищо, для PhiMax менше 0,5 радіан, дає мвол або елемент зображення (що демонструє cos(PhiMax)=1,0 і тому спрощення глибину назад), в основному, не взаємодіяв з позиційно інваріантними елементами на площині S/PD=*VP(Phi=0)*[D/LD]. поверхні, але, замість цього, з одним або більшою кількістю інших символів або елементів зображенКутові дужки навколо LF вказують, що ми беня, які розташовані перед площиною поверхні, тим ремо його значення, усереднене по спектру умов самим, демонструючи «глибину вперед». освітлення. Зокрема, під час запису H1, як показано на Припустимо, що середнє значення LF є сереФіг.13, 14, ми як і раніше вимагаємо, щоб міжплоднім арифметичним LF практичного точкового щинна відстань LD між двома площинами оригінаджерела (=0,1) і LF протяжного лінійного джерела лу, що задають площини «заднього» і «передньов найгіршому випадку (=1), що дає =0,55. го» символу або зображення, дорівнювала 6мм. Тому, оскільки значення VP при (Phi=0) дорівОднак, на цей раз, на стадії перенесення, ми рознює 1,0, вищенаведений вираз спрощується до ташовуємо поверхню шару фоторезисту в об'ємі проекційного зображення, так що передній глиS/PD=0,55*D/LD. бинний шар або план фокусується в 2мм перед площиною поверхні, і задній шар виявляється в Припустимо, в сценарії А, ми вибираємо як уявному фокусі в 4мм за площиною зображення. наш конструкційний вибір символ розміром 3мм, Це дозволяє гарантувати, що швидкість відносного який ми далі вибираємо розмістити в 6мм за плопаралактичного руху між взаємодіючими елеменщиною поверхні; інші елементи, з якими він взаєтами залишається на 6мм. модіє, розташовуються на площині поверхні. ОтТепер середнє розмиття або нерізкість, що же, D=LD=6мм. Тепер, коли ми вимагаємо, щоб S демонструється «заднім» символом, буде задане було менше 3мм, із сценарію А слідує, що парала0,55*4/6*PD, що дорівнює 2,6мм, тоді як «передктичне зміщення повинне бути менше 3/0,55 або ній» глибинний елемент буде демонструвати се5,45мм. реднє розмиття 0,55*2/6*PD, що дорівнює 1,3мм. Щоб більш точно вказати необхідний рівень Таким чином, завдяки спільному використанню переміщення PD, ми висуваємо другу вимогу, а розмиття або нерізкості, пов'язаного із зрослим саме, що PD повинно складати менше 18% від рівнем паралактичного зміщення, ми повертаємоефективної ширини пристрою, яку, згідно із сценася до переважного сценарію, в якому середнє рієм А, ми вважаємо рівною 22мм. Таким чином, розмиття або нерізкість менше розміру символу в необхідно, щоб паралактичний рух PD лежав в напрямку паралактичного зміщення, який в даному межах від 5,45мм до 4,4мм. Яке значення в цьому конкретному прикладі дорівнює 3мм. діапазоні вибирати для PD, буде залежати від тоНарешті, згідно з вищевикладеними принциго, рух або ж «розмежування символів» при освітпами, новий половинний кут зору або паралакса ленні лінійним джерелом світла важливіше для PhiMax, необхідний для забезпечення переміщенконструктора голограми або OVD. ня на 7мм, заданий як sin(PhiMax), тепер дорівнює Припустимо, справедливе останнє, і ми виби7/(2*6) або 0,58, тому довжина щілини SL, одержараємо, що PD має значення 4,4мм, тоді 25 88157 26 на внаслідок обчислення 250*2*tangent(PhiMax)=355мм. Sn=2*LF*Dtangent(PhiMAX)/(2N-1). Зниження глибинного розмиття за допомогою модульованого паралактичного руху або паралакЯкщо покласти глибину рівною 8мм і вибрати тичного руху, що переривається за допомогою або процесу запису H1, або процесу З Фіг.3 та 4 можна бачити, як розмиття в тисперенесення Н2, обмеження PhiMAX 20 градусами неній голограмі або OVD визначається ефективабо 0,35 радіанами, то, також підставляючи N=5 і ним «відбитком» мікроструктури, сформованим на LF=0,55, набуваємо значення для нерізкосдифракційному інтерфейсі (тобто на поверхні фоті/розмиття S, пов'язаного з глибиною, яка дорівторезисту в процесі запису Н2 і на інтерфейсі тиснює 0,35мм для зображення, при спостереженні в неного лака/відбиваючого покриття в остаточному кожній із зон спостереження при досить протяжних фольговому пристрої). лінійних джерелах світла. Це потрібно порівняти зі Зокрема, «відбиток», сформований будь-якою значенням нерізкості Sn 3,2мм, коли поверхнева точкою на голографічному зображенні, пропорціймікроструктура повинна формувати зображення, ний добутку сумарного кута зору без переривань що безперервно спостерігається по повному куту та відстані голографічного зображення за або пезору. ред площиною поверхні. Характеристики відтвоТаким чином, ми маємо спосіб забезпечення рення такого OVD, що забезпечують безперервний для голографічного зображення значної відстані за або незмінний паралактичний рух по горизонтальплощиною поверхні, яка все ж залишається досить ній осі, показані на Фіг.16. У зв'язку з цим маємо на добре розрізненою при освітленні лінійним джереувазі паралактичний рух, при якому «рухоме(і) лом світла. зображення», коли вони не проходять за або не Однак, при застосуванні цього способу, знову перекриваються іншими елементами зображення, ж, треба бути дуже уважним. Наприклад, протилевиявляються з, по суті, незмінною яскравістю або жний кут смугового або лінійного освітлювального кольором по всій зоні спостереження паралакса і складання (тобто 20 градусів) допускає зображентакож переміщаються з постійною швидкістю PV ня з сусідніх зон спостереження і пов'язаних з ни(що виражається тут в мм на радіан). ми ділянок мікроструктури. Коротше кажучи, в Однак винахідники зрозуміли, що якщо повна будь-якій конкретній зоні спостереження ми побакутова зона спостереження сегментується за дочимо (у випадку 5-градусних зон спостереження) помогою запису або створення поверхневої рель2-3 зображення щілини, що складаються з центраєфної структури, яка значно змінює або модулює льного зображення для цієї зони спостереження і видиму/ий яскравість або колір рухомого(их) зоприлеглих вторинних зображень. бражен(ь)ня, що спостерігається при його паралаПовне візуальне представлення руху, розмитктичному переміщенні, то можливо радикально тя і вмісту зображення для кожного з п'яти каналів змінювати співвідношення між глибиною голограпоказано на Фіг.19. фічного зображення і супутнім розмиттям або неТепер, з початкового розгляду, здається, що різкістю внаслідок освітлення неточковим джереякщо ми зосередимося на зниженні розмиття і лом. множинних зображеннях, ми повинні зробити наші Розглянемо Фіг.17 та 18, на яких показані плокутові зони спостереження як можна вужче і збіский та об'ємний вигляд першого варіанту здійсльшити кутовий зазор між зонами спостереження. нення цієї концепції змінного паралактичного руху Однак, ілюстративні голограми, зроблені з дискреабо паралактичного руху, що переривається, де тно сегментованою зоною спостереження, кажуть показане голографічне «глибинне» зображення, про те, що коли відношення зони спостереження що відтворюється в N (=5) дискретних кутових зон до зазору спостереження зменшується, глибинне на горизонтальній осі, тобто зображення спостерізображення насправді не стає більш різким, тоді гається в кожній з цих зон, але невидиме в кутових як через це враження глибини до деякої міри слапроміжках між ними. бшає. Зокрема, паралактичне переміщення виявЯкщо припустити для простоти, що зони споляється як мультиплексований рух поверхневих стереження і проміжні пусті зони мають рівну кутоелементів, які потенційно більше піддаються фаву протяжність, то кутова ширина кожної зони спольсифікації з використанням растрових та літостереження графічних методів маскування. У чіткій залежності від необхідного балансу =(Кут Зopy)/(2N-1). між традиційним безперервним глибинним переміщенням і завданням зображення в умовах проЯкщо припустити, що сумарний кут зору дорівтяжних джерел світла, оптимальна кількість зон нює 40 градусам (0,7 радіан), то, при наявності 5 спостереження та оптимальне відношення зони до сегментованих зон спостереження, кожна така зазору буде визначатися методом проб та помизона спостереження буде охоплювати 4,5 градуси лок. (0,08 радіан). Спосіб забезпечення першого варіанту здійсТепер відбиток мікроструктури зліва від кожної нення руху, що переривається/модулюється зони спостереження на дифракційному інтерфейсі, Генерацію ефекту дискретного руху із зупинякий можна бачити на Фіг.17, також буде зменшукою/поновленням, проілюстрованого на Фіг.17, ватися в масштабі з коефіцієнтом (2N-1). Таким можна, застосовно до класичної голографії Н1/Н2, чином, з основної геометрії слідує, що розмиття забезпечити більш безпосередньо, маскуючи відабо нерізкість Sn, пов'язане з глибиною, буде заповідну щілину H1, згідно з Фіг.20. Це маскування даватися як 27 88157 28 можна застосовувати або на стадії запису H1, або На Фіг.26D показаний пристрій, аналогічний пізніше, на стадії перенесення Н2. показаному на Фіг.26В, з доповненням ще одного Однак, крім створення дискретних зон спостепозиційно інваріантного голографічного зображенреження, можна зберегти безперервний рух, значня 104. Позиційно інваріантне зображення може но послабивши яскравість в кутових ділянках, які задавати інші ознаки, наприклад, множинно надмівідповідають порожнім або проміжним зонам, так рні голограми, інформацію, що забезпечує графічщо глибинне зображення, по мірі його переміщенні знаки або крізні отвори, що ведуть до інших ня по сумарній кутовій зоні спостереження, періплощин глибини. одично стає яскравим, а потім темніє, але при Фіг.26Е ілюструє просту модифікацію прицьому завжди залишається видимим. Ці характестрою, згідно з винаходом, в якому голографічне ристики відтворення проілюстровані на Фіг.21. Це зображення 106 демонструє горизонтальне перепереривання зони спостереження дасть характеміщення (для розуміння показана тільки одна ристики відтворення, проміжні між безперервним площина). однорідним відтворенням і дискретним сегментоНа Фіг.26F знову показана одна площина, тільваним відтворенням, показаним на Фіг.17. Ступінь ки з голографічним зображенням 107, що демонзниження розмиття також буде проміжним за своїм струє вертикальне переміщення з послідовною значенням або протяжністю. зміною кольорів. Зазначимо, що для цього негориЦю модуляцію яскравості «рухомого зобразонтального переміщення необхідні цифрові меження» можна продемонструвати, змінюючи мастоди утворення. кування відповідної щілини H1, згідно з Фіг.22. ЗоФіг.26G ілюструє пристрій, який може демонкрема, можна бачити, що зазори або ділянки між струвати горизонтальне і вертикальне переміщенсекторами, що забезпечують повну яскравість відня, і знову для простоти показана тільки одна творення, на цей раз щілини H1 не можна повнісплощина. тю блокувати або маскувати, але проте можна Фіг.26Н ілюструє, що рух може бути горизонзначно зменшити її активну ширину. тальним, вертикальним і навіть діагональним, і Інші варіанти здійснення винаходу передбазнову для простоти показана тільки одна площина. чають глибинне зображення, що навперемінно Фіг.26I та 26J ілюструють, як можна викорисвідтворюється в контрастних кольорах (оранжевий тати обертання пристрою для перемикання кана- зелений) по мірі його переміщення по повній кулів руху або для включення і виключення каналів товій зоні спостереження, характеристики відтворуху. Тут пристрій повертається на 90 градусів за рення такого OVD показані на Фіг.23. годинниковою стрілкою. Цей підхід передбачає сегментування відбитка Фіг.26K ілюструє, що два (або більше) голомікроструктури на дві перемежовані послідовності графічних елементи 110, 111 можуть бути співнапмікроструктур з різними кроками, які дають ефект равленими. У цьому випадку, обидва елементи повторного розділення розмиття та ослаблення зображення повинні бути на одному і тому ж сайого видимого ефекту до ступеня, що досягається мому передньому або задньому плані глибини. в попередньому варіанті здійснення. Цю зміну коФіг.26L ілюструє, як два (або більше) елеменльору в «рухомому зображенні» можна найбільш ти 111, 112 формуються на передньому і задньому безпосередньо забезпечити, записуючи рухоме планах, відповідно, щоб демонструвати поставлезображення одночасно або, більш переважно, поний рух. слідовно в дві окремі райдужні щілини, які навпеФіг.26М ілюструє для одного елемента голоремінно маскуються, як показано на Фіг.24. графічного зображення, як зміна кута зору призвоФіг.26 ілюструє ряд прикладів застосування дить до видимого переміщення елемента головинаходу, які будуть стисло описані нижче. На графічного зображення 115. (Показана тільки одна кожній фігурі заштриховані ділянки показують площина.) У цьому випадку, елемент зображення ефекти глибинного/паралактичного переміщення, і знаходиться на передньому плані відносно поверділянки, повністю зафарбовані, позиційно інваріахні структури. нтні. Фіг.26N ілюструє конфігурацію, протилежну Фіг.26А ілюструє забезпечення щонайменше показаній на Фіг.26М, в якій елемент голографічнодвох площин 100, 101 голографічного зображення. го зображення 116 сформований на передньому Щонайменше, один план буде показувати глибину або задньому плані, тим самим, демонструючи вперед або назад відносно іншого. протилежне переміщення. Фіг.26В ілюструє приклад взаємодії між двома Фіг.26O ілюструє, як один елемент голографіплощинами 102, 103 голографічного зображення, чного зображення може виглядати рухомим в дев яких є свого роду керована позиційна геометрія кількох напрямках відносно загальної точки відлі(реєстрація), що є результатом пов'язаних з ним ку. ефектів паралактичного руху. Таким чином, зоФіг.26Р ілюструє, що для оптимізації конструкбраження 103 може бути центроване із зображенції елементів голографічного зображення переваням 102. жно створювати спотворення в напрямку переміФіг.26С подібна Фіг.26В, за винятком того, що щення. Зірка на Фіг.26Р спотворюється так, що голографічне зображення 102' тепер позиційно точки в напрямку переміщення (схід-захід) витягуінваріантне. Це вигідно тим, що зображення 102' ються в порівнянні з точками в напрямку відсутночітко видно у всіх умовах освітлення і тому оптимісті руху (північ-південь). У цьому контексті, «спозоване для забезпечення оптично розпізнаваної творення» відноситься до оригіналу зображення і графічної інформації. відрізняється від розмиття, яке є результатом умов освітлення та якості поверхні підкладки. 29 88157 30 Фігури 26Q, 26R та 26S ілюструють, як можна l t= , створювати ефекти накладення, які можуть бути 2n sin(90 - r ) позаду (26Q), попереду (26R) або двоякими (26S). Елемент руху також може візуалізуватися чеде l - довжина хвилі запису, n - середній покарез «вікна», як показано на Фіг.26Т. Фігура 26Т зник заломлення і (90-r) - кут, який два інтерферуілюструє ідею маскування рухомих елементів гоючих пучки утворюють з бісектрисою між ними. лографічного зображення нерухомими елементаКоли світлова хвиля проходить через шар голоми, які також можуть бути голографічними. Тут грами, її посилена частина послідовно відбиваєтьпередбачені межа і центральна конструкція, які є ся на кожній площині модуляції показника заломстатичними (показані темними елементами). Долення. датково, забезпечений круглий рухомий елемент Якщо часткові відображення послідовних голографічного зображення, показаний в трьох площин модуляції показника заломлення відрізсекціях, що ілюструють центральний вигляд і няються оптичним шляхом, що проходить через крайнє лівий і правий вигляд. Можна бачити, що середовище, на цілу кількість довжин хвилі, вони елемент руху періодично маскується і відкривабудуть конструктивно інтерферувати з утворенням ється нерухомим елементом майже подібно вікну. яскравого голографічного відтворення. За функціЦю інформацію можна приховувати і відкривати, єю, площини модуляції показника заломлення (інпереміщуючи її через непрозорий фон, при цьому терференції) в об'ємі голограми аналогічні шарам інформація відкривається в прозорому вікні. оксиду металу, осадженим у вакуумі, в оптичній Фіг.26U та 26V ілюструють, що, при забезпебагатошаровій стопці. ченні комбінації рухомих і позиційно інваріантних Умовою конструктивної інтерференції є елементів, вони можуть бути влаштовані і розміl=2ntcos(r), де r - кут падіння і відбиття відносно щені так, що відносне переміщення між ними може площин показника заломлення, що породжуються призводити до формату розпізнаваного символу інтерференцією, а не площини підкладки. Ця загаабо відображення. льновідома умова інтерференції Брегга (названа в У Додатку наведене порівняння винаходу з честь Вільяма Лоренса Брегга), і з цієї причини глибинними голограмами. глибинні голограми іноді називають голограмами Додаток Брегга, і площини показника заломлення, що поГолограми об'ємного відображення або голороджуються інтерференцією, площинами Брегга. грами Брегга Якщо ми розуміємо, що кут, який два інтерфеОчевидно, що наш аналіз співвідношення між руючих пучки утворюють з бісектрисою між ними, є міжплощинним проміжком ('глибиною'), паралактидодатковим куту, який вони утворюють з резульчним рухом і розмиттям зображення відноситься туючими площинами інтерференції, тобто sine(90тільки до поверхневих рельєфних голограм, в яких r)=cos(r), то ми бачимо, що умова Брегга ідентична «розмиття» виявляється тому, що рівняння дифрівнянню, яке задає міжплощинний проміжок. ракції, якому підкоряються фазові та амплітудні Отже, якщо глибинна голограма освітлена бідифракційні решітки з періодичним рельєфом полим світлом і нахилена так, що її площини Брегга верхні, не передбачає строгої вибірковості по куту утворюють той самий кут з джерелом світла, що і або довжині хвилі вхідного або падаючого світла. вихідні опорні пучки запису, то вона буде відобраОднак цей аналіз не відноситься до класу гожати монохроматичне зображення вихідної довлограм, відомих як «голограми об'ємного відображини хвилі запису l, тобто глибинна голограма ження», які історично виникли з техніки голографівибіркова по довжині хвилі відносно освітлюючого чного запису, розробленого Юрієм Денисюком на світла. Ступінь вибірковості зростає з кількістю початку 1960-х невдовзі після винаходу лазера площин Брегга, присутніх в глибинній голограмі. [див. Ref Denisyuk, Yuri N., Optical Spectroscopy., Аналогічно конкретній довжині хвилі, якщо ми Vol 15, 1963, pp. 279-284]. розглянемо протяжне лінійне джерело світла (екТакі голограми записуються як періодична змівівалентний множинним точковим джерелам), глина показника заломлення в об'ємі прозорого матебинна голограма буде відбивати за Бреггом тільки ріалу запису, звичайно галогенідсрібної (фотограсвітло, яке падає під тим самим кутом, що і вихідні фічної) плівки/шару біхромованої желатини або опорні пучки, тобто глибинна голограма вибіркова фотополімеру. Зокрема, матеріал запису розміщупо куту по відношенню до освітлюючого світла. ється в інтерференційній картині когерентного свіЗнову ж, ступінь вибірковості зростає з кількістю тла, яка генерується опорним та об'єктним пучкаплощин Брегга. Тепер в поліхроматичному світлі, ми, що поширюються в протилежному напрямку; очевидно, діапазон кутів відбиття r, а отже, і кутів інтерференційні смуги звичайно орієнтуються падіння (що забезпечується протяжним джерелом більш або менш паралельно площині шару записвітла) може задовольняти умові Брегга, однак суючого матеріалу. Таким чином, плоска інтерфезагальна тенденція до вибору довжини хвилі і кута ренційна картина записується в об'єм шару і, за відносно падаючого освітлення гарантує, що для допомогою відповідної обробки, перетворюється в даних голографічної глибини та паралактичного періодичні площини зміни показника заломлення. зміщення в глибинній голограмі буде спостерігатиЗвичайно, бувають десятки таких площин в товся значно менше розмиття, ніж в поверхневій рещині шару з взаємним оптичним розділенням, яке, льєфній голограмі, при спостереженні в умовах як можна показати, дорівнює [див. Ref R. van освітлення неточковим джерелом. Зокрема, вираз, Renesse, Optical Document Security, Second edition. виведений нами для розмиття голографічного точArtech House publishers]. 31 88157 32 кового зображення S, відноситься до поверхневих графії Денисюка. Крім того, основний матеріал, що рельєфних голограм, а не до даного випадку. використовується для запису глибинних голограм З вищенаведеного розгляду слідує, що якщо для комерційних та захисних застосувань, сильно чітка візуалізація «глибинних» елементів зобраобмежений і знаходиться в приватній власності, ження або символів при освітленні протяжними через що постачальники таких пристроїв обмежені джерелами світла була єдиним предметом розтільки парою компаній. гляду, то основною технологією для крупномасшНарешті, товщина шару, необхідна для об'ємтабного виробництва і комерційного застосування ної голографії (тобто 10 мікрон і більше) значно в промисловості повинні бути об'ємні або брегговбільше, ніж потрібно для підтримки поверхневої скі голограми, а не поверхневі рельєфні голограрельєфної структури (найбільше, один або два ми. мікрони в структурі гарячої фольги). Товщина об'Однак, цього не відбувається з ряду причин: ємного шару робить його стійким до лінійного розпо-перше, спосіб дублювання голограм Брегга, а тріскування, що необхідно для гарячого штампусаме оптичного або голографічного контактного вання або гарячого фольгування (особливо, якщо копіювання, по суті, є набагато більш дорогим шар складається з УФ-затверділого і забезпеченопроцесом масового виробництва, ніж процес тисго поперечними зв'язками фотополімеру). Однак в нення, що використовується для дублювання потермопластичному шарі товщиною один-два мікверхневих рельєфних голограм. рони це лінійне розтріскування або обламування По-друге, однослойні глибинні голограми, є, по країв, що задається периметром пуансона гарячосуті, монохромними в своїх характеристиках відго штампування, часто відбувається під дією тепла творення, тобто конкретний елемент зображення в та тиску. будь-якій глибинній голограмі відтворює тільки Тому глибинні голограми можуть наноситися один колір і не демонструє яскравих райдужних на документи тільки як попередній виштампований змін кольору, які відповідні елементи зображення в ярлик (не шляхом гарячо-фольгового перенесенповерхневих рельєфних пристроях демонструють ня), що робить їх непридатними для застосувань при вертикальному нахилі. Глибинні голограми, що надвеликого об'єму. Крім того, товщина глибинної відтворюють 2 або 3 кольори, можуть також бути голограми (особливо, коли вона виконана з фотовиготовлені шляхом забезпечення додаткових полімеру з поперечними зв'язками) робить її недодругого та третього шарів запису (кожний шар застатньо гнучкою для нанесення на тонкі гнучкі (і писується окремим лазерним світлом, колір або такі, що легко зминаються) паперові документи. довжина хвилі якого близький до необхідного коТому, незважаючи на внутрішні технічні перельору відтворення з цього шару компонента). Або ваги об'ємної або брегговскої голограми відносно у випадку визначених фотополімерів, шляхом прозабезпечення більш різкі, краще розпізнавані ефесторово вибіркового нанесення розсіюючого мокти глибини при освітленні неточковим джерелом, номера, після голографічного запису інтерферендифракційні/голографічні поверхневі пристрої, як і ційної картини, що змінює ефективну відстань між раніше, залишаються переважаючою технологією шарами Брегга, але не нахил шарів Брегга. Однак, для крупномасштабних економічних застосувань, в будь-якому випадку, забезпечення додаткових наприклад, банкнот, дорожніх чеків, фінансових кольорів значно збільшує блок дублювання і збікарт тощо. Тому принципи винаходу, викладені в льшує розрив у вартості з тисненими голограмами. цьому документі, зосереджені на максимізації віПо-третє, в цей час є значно більше різноманізуальних переваг глибинних/паралактичних ефектних технологій голографічного запису (оптичний тів в дифракційних поверхнево-рельєфних оптичта електронний пучок), які можна використати для но змінних пристроях в зв'язку з особливою генерації дифракційної/голографічної поверхневоважливістю їх застосування до складної поверхні рельєфної технології, ніж для об'ємної голографії, підкладки, що забезпечується паперовими захияка, по суті, є різновидом класичної техніки голощеними документами. 33 88157 34 35 88157 36 37 88157 38 39 88157 40 41 88157 42 43 88157 44 45 88157 46 47 88157 48 49 88157 50 51 88157 52 53 88157 54 55 88157 56 57 88157 58 59 88157 60
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюProtective device
Автори англійськоюHolmes Brian William
Назва патенту російськоюЗащитное устройство
Автори російськоюХолмс Брайан Уилльям
МПК / Мітки
МПК: G03H 1/04
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/32-88157-zakhisnijj-pristrijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Захисний пристрій</a>
Голографічний захисний елемент з флуоресцентними мітками
Номер патенту: 16894
Опубліковано: 15.08.2006
Автори: Твердохліб Ігор Вікторович, Сидоренко Юрій Григорович, Бейлін Георгій Володимирович, Івановський Андрій Альбертович, Тимошенко Андрій Миколайович
МПК: G06K 19/00, B42D 15/10
Мітки: захисний, мітками, голографічний, елемент, флуоресцентними
Формула / Реферат:
1. Голографічний захисний елемент з флуоресцентними мітками, що містить основу, виготовлену з полімерної плівки з флуоресцентними мітками, на якій сформовано голографічний рельєф у вигляді виступів і канавок, що чергуються, який відрізняється тим, що флуоресцентні мітки мають задані спектральні ознаки, призначені для ідентифікації голографічного елемента.2. Голографічний захисний елемент з флуоресцентними мітками за п.1, який...
Голографічний захисний засіб
Номер патенту: 66860
Опубліковано: 15.06.2004
Автори: Дрінквотер Кеннет Джон, Холмс Брайан Вілльям
МПК: G03H 1/26, B42D 15/10
Мітки: засіб, голографічний, захисний
Формула / Реферат:
1. Голографічний захисний засіб, що містить першу і другу мікроструктури, що формують голографічні зображення, кожна мікроструктура утворена формуванням проміжної першої голограми з відповідного об'єкта і першого опорного променя, дві перші проміжні голограми підсвічуються відповідними відновлювальними променями, які є сполученими із відповідними першими опорними променями, для відтворення їх відповідних об'єктів як голографічних зображень,...
Голографічний захисний елемент
Номер патенту: 15842
Опубліковано: 17.07.2006
Автори: Сидоренко Юрій Григорович, Тимошенко Андрій Миколайович, Твердохліб Ігор Вікторович, Івановський Андрій Альбертович, Бейлін Георгій Володимирович
МПК: B42D 15/10, G06K 19/00
Мітки: захисний, елемент, голографічний
Формула / Реферат:
1. Голографічний захисний елемент, що містить основу, виконану у вигляді плівки, на якій сформований голографічний рельєф у вигляді виступів і канавок, що чергуються, який відрізняється тим, що до складу полімерної плівки, яка є основою голографічного захисного елемента, входить люмінесцентний барвник. 2. Голографічний захисний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що полімерна плівка, яка є основою голографічного захисного...
Голографічний захисний елемент з маркуванням
Номер патенту: 16913
Опубліковано: 15.08.2006
Автори: Довбиш Сергій Анатолійович, Гаврилюк Юрій Васильович, Тимошенко Андрій Миколайович, Жуков Сергій Олександрович, Сидоренко Юрій Григорович, Бейлін Георгій Володимирович, Івановський Андрій Альбертович
МПК: B42D 15/10, G06K 19/00
Мітки: захисний, маркуванням, елемент, голографічний
Формула / Реферат:
Голографічний захисний елемент з маркуванням, що містить основу, виготовлену з пластичного матеріалу, на якій сформовано голограму, що має вигляд голографічного рельєфу з виступів і канавок, що чергуються, шар маркування голографічного рельєфу, виконаний у вигляді текстової і/або графічної інформації на поверхні основи, а також захисний шар, розташований на поверхні голографічного елемента з маркуванням, який відрізняється тим, що шар...
Захисний елемент “латент”
Номер патенту: 22990
Опубліковано: 25.04.2007
Автори: Твердохліб Ігор Вікторович, Тимошенко Андрій Миколайович, Бейлін Георгій Володимирович, Івановський Андрій Альбертович, Сидоренко Юрій Григорович
МПК: B42D 15/10, B42D 15/00, D21H 21/40, D21F 11/00
Мітки: елемент, захисний, латент
Формула / Реферат:
Захисний елемент, що містить основу, виготовлену з плівки, на зовнішній поверхні якої сформовано потрібне зображення і/або текст, який відрізняється тим, що основа захисного елемента виготовлена з металізованої полімерної плівки з покриттям у вигляді шару ізотропного поляризаційного полімеру, на якому сформовано поляризаційне контрольне зображення і/або текст у вигляді ділянок з оптичними анізотропними властивостями і з можливістю його...
Попередній патент: Комбінації протиблювотного засобу та інгібітора енкефалінази для лікування гастроентериту та діареї
Наступний патент: Самоочисний туалет
Випадковий патент: Спосіб профілактики спайкового процесу після лапароскопічних операцій в гінекології