基于旋转表面的光学安全装置的制作方法

本申请涉及但不限于光学安全装置。

背景技术：

例如货币工具、证书和/或类似物的一些文件(document)可以使用某些光学制品来防伪。这种光学制品的一个示例是基于视角具有可变光学特性(例如，颜色、反射率)的油墨。

技术实现要素：

在一些可能的实施方式中，印刷在基底上的光学制品可以包括：有机粘合剂；以及设置在有机粘合剂中的多个(apluralityof)反射磁性薄片(platelet)，其中多个反射磁性薄片按照旋转表面的至少一部分基本上对齐，并且其中多个反射磁性薄片被对齐以在基底围绕第一轴旋转时引起光学制品的第一反射效果，并且在基底围绕第二轴旋转时引起光学制品的第二反射效果，其中第一反射效果不同于第二反射效果。

在一些可能的实施方式中，一种用于在基底上形成光学制品的方法可以包括：在基底上提供有机粘合剂，该有机粘合剂包括多个反射磁性薄片；使用一个或更多个磁体向有机粘合剂施加磁场，其中磁场使多个反射磁性薄片按照旋转表面的至少一部分基本上对齐，其中多个反射磁性薄片被对齐以在基底围绕第一轴旋转时引起光学制品的第一反射效果，并且在基底围绕第二轴旋转时引起光学制品的第二反射效果，其中第一反射效果不同于第二反射效果；以及使有机粘合剂凝固或硬化。

在一些可能的实施方式中，文件可以包括包含多个反射磁性薄片的光学制品，其中多个反射磁性薄片按照旋转表面的至少一部分基本上对齐，并且其中多个反射磁性薄片被对齐，以在光学制品围绕第一轴旋转时引起光学制品的第一反射效果，并且在光学制品围绕第二轴旋转时引起光学制品的第二反射效果，其中第一反射效果不同于第二反射效果。

在下文的一个或更多个实施例中可实现本公开的各方面：

1)一种印刷在基底上的光学制品，包括：

有机粘合剂；和

多个反射磁性薄片，其设置在所述有机粘合剂中，

其中，所述多个反射磁性薄片按照旋转表面的至少一部分基本上对齐，并且

其中，所述多个反射磁性薄片被对齐，以在所述基底围绕第一轴旋转时引起所述光学制品的第一反射效果，并且在所述基底围绕第二轴旋转时引起所述光学制品的第二反射效果，

其中，所述第一反射效果不同于所述第二反射效果。

2)根据1)所述的光学制品，其中，所述旋转表面基本上是漏斗形的。

3)根据1)所述的光学制品，其中，所述旋转表面基于抛物线或双曲线来定义。

4)根据1)所述的光学制品，其中，所述旋转表面基本上成形为双曲抛物面。

5)根据1)所述的光学制品，其中，所述第一轴是水平轴，并且所述第二轴是垂直轴。

6)根据1)所述的光学制品，其中，所述第一轴正交于所述第二轴。

7)根据1)所述的光学制品，其中，所述旋转表面基于自然对数来定义。

8)一种用于在基底上形成光学制品的方法，包括：

在所述基底上提供包括多个反射磁性薄片的有机粘合剂；

使用一个或更多个磁体向所述有机粘合剂施加磁场，其中所述磁场使所述多个反射磁性薄片按照旋转表面的至少一部分基本上对齐，

其中所述多个反射磁性薄片被对齐，以在所述基底围绕第一轴旋转时引起所述光学制品的第一反射效果，并且在所述基底围绕第二轴旋转时引起所述光学制品的第二反射效果，

其中所述第一反射效果不同于所述第二反射效果；和使所述有机粘合剂凝固或硬化。

9)根据8)所述的方法，其中，所述旋转表面基本上是漏斗形的。

10)根据8)所述的方法，其中，所述一个或更多个磁体包括彼此平行设置的两个磁体，并且其中所述两个磁体的角被切掉或倒圆。

11)根据8)所述的方法，其中，所述旋转表面基本上成形为双曲抛物面。

12)根据8)所述的方法，其中，所述一个或更多个磁体包括以共面方式提供的两个大致为三角形的磁体。

13)根据12)所述的方法，其中，所述两个大致为三角形的磁体的第一侧平行于所述有机粘合剂并远离所述有机粘合剂设置，并且其中所述两个大致为三角形的磁体的第二侧垂直于所述有机粘合剂设置并彼此接触。

14)根据8)所述的方法，其中，所述一个或更多个磁体包括具有两个或更多个三角形凹口的磁体。

15)一种文件，包括：

光学制品，其包括多个反射磁性薄片，

其中所述多个反射磁性薄片按照旋转表面的至少一部分基本上对齐，并且

其中所述多个反射磁性薄片被对齐，以在所述光学制品围绕第一轴旋转时引起所述光学制品的第一反射效果，并且在所述光学制品围绕第二轴旋转时引起所述光学制品的第二反射效果，

其中所述第一反射效果不同于所述第二反射效果。

16)根据15)所述的文件，其中，所述第一反射效果是来自所述光学制品的反射的第一部分的加宽和来自所述光学制品的所述反射的第二部分的变窄。

17)根据15)所述的文件，其中，所述第二反射效果是来自所述光学制品的反射的第一部分的第一横向运动，所述第一横向运动大于来自所述光学制品的所述反射的第二部分的第二横向运动。

18)根据15)所述的文件，其中，所述第一反射效果是来自所述光学制品的反射的左部分和右部分的第一移动，所述第一移动大于来自所述光学制品的所述反射的中心部分的第二移动。

19)根据15)所述的文件，其中，所述第二反射效果是来自所述光学制品的反射的第一半部的变亮和来自所述光学制品的所述反射的第二半部的变暗。

20)根据15)所述的文件，其中，所述第一轴是水平轴，以及所述第二轴是垂直轴。

附图说明

图1a-1e是基于漏斗形旋转表面形成的光学制品的示意图。

图2a和图2b是基于漏斗形旋转表面形成的另一光学制品的示意图。

图3a-3d是基于鞍形旋转表面形成的光学制品的示意图。

图4是基于旋转表面形成光学制品的示例过程的流程图。

具体实施方式

以下示例实施方式的详细描述参考了附图。不同图中相同的参考数字可以标识相同或相似的元素。

光学制品可以基于光的角度或视角产生反射效果。一些光学制品可以使用反射磁性薄片来产生这种反射效果。例如，磁性薄片可以分散在有机粘合剂中并涂覆在基底上，诸如柔性基底(例如，文件、货币、证书、交易卡等)。磁性薄片可以根据(例如，使用)磁场来对齐，这可以使得磁性薄片表现出成形的三维反射镜的反射特性。这可以被称为类似菲涅耳的反射效果。有机粘合剂可以(例如，使用固化、紫外光、热、环氧树脂等)被凝固或硬化。值得注意的是，光学制品可以是薄的(例如，可以没有比基底明显更厚)和柔性的，这使得光学制品可用于货币和其他这样的应用。

本文描述的一些实施方式提供了基于旋转表面的光学制品。旋转表面是通过绕轴旋转二维曲线而生成的三维表面。旋转表面可以具有方位对称性。本文描述的一些实施方式可以使用基于旋转表面产生的磁场来产生基于旋转表面的反射效果。例如，本文描述的一些实施方式可以基于漏斗形旋转表面，并且可以提供在某些取向上类似于漏斗的反射效果。本文描述的其他实施方式可以基于鞍形旋转表面，并且可以提供在某些取向上类似于鞍的反射效果。

上述光学制品可以具有磁性薄片，这些薄片被对齐，以在基底(或光学制品)围绕第一轴旋转时引起光学制品的第一反射效果，并且在基底或光学制品围绕第二轴旋转时引起不同的第二反射效果。在下面更详细地描述反射效果以及相应地为了使磁性薄片对齐的磁体配置。通过提供在光学制品绕不同轴旋转时是不同的反射效果，与使用单一旋转轴的光学制品相比，该光学制品的复杂性得到了提高。因此，与使用利用单个旋转轴的光学制品的文件相比，使用本光学制品的文件的安全性得到提高。

图1a-1e是基于漏斗形旋转表面形成的光学制品102的示例100的示意图。在图1a的顶部示出了光学制品102在第一视图中的放大视图(例如，没有围绕轴旋转基底104的正面视图)。这里，基底104是诸如纸币的文件。在一些实施方式中，基底104可以不包括文件。例如，光学制品102可以形成在(例如，在光学制品102形成之前或之后)附着于文件的基底上。

如图所示，光学制品102呈现漏斗形反射，其可以基于利用基于漏斗形旋转表面的磁场的光学制品102的磁性薄片的对齐。这在下面结合图1b和图1c进行更详细的描述。

如参考数字106所示，当基底104(或光学制品102)围绕第一轴(例如，水平轴)旋转时，该旋转可以导致第一反射效果108。这里，第一反射效果108是漏斗形反射的顶部的(在水平方向上的)加宽和漏斗形反射的底部的(在水平方向上的)变窄。这可以基于磁性薄片与漏斗形旋转表面的对齐，如下面更详细描述的。在一些实施方式中，第一反射效果可以是反射的第一部分(例如，顶部)的加宽以及反射的第二部分(例如，底部)的变窄。

如参考数字110所示，当基底104(或光学制品102)围绕第二轴(例如，垂直轴和/或正交于第一轴的轴)旋转时，该旋转可以导致不同于第一反射效果108的第二反射效果112。这里，第二反射效果112是漏斗形反射的顶部向左侧移动，而漏斗形反射的底部点保持基本上不动。换句话说，第二反射效果可以是反射的第一部分的第一横向运动(例如，漏斗形反射的顶部的向左或右的移动)，其大于反射的第二部分的第二横向运动(例如，底部点保持基本上不动)。

图1b示出了用于产生图1a所示的光学制品102的旋转表面以及用于产生旋转表面的曲线的示例。该曲线由参考数字114示出。如图所示，该曲线可以基于自然对数来定义。在一些实施方式中，该曲线可以基于另一数学关系来定义，例如对数等。如参考数字116所示，旋转表面可以通过围绕y轴旋转该曲线来产生。为了清楚起见，旋转表面的方格图案(checkered)描绘由参考数字118示出。

图1b所示的旋转表面仅仅是为了说明的目的而示出的。基于磁体制造的变化、磁场成形的挑战或其他原因，用于对齐磁性薄片的精确磁场可能不同于图1b所示的磁场。例如，基于设计者的选择和磁体尺寸的选择，场的偏差可以在从大约0.03125”到2”或更大的范围内变化。应当理解，本文描述的旋转表面仅出于示例性和说明性目的而提供。

图1c示出了磁体120的配置的示例，磁体120可以提供近似由图1b的参考数字116和118所示的旋转表面的磁场。光学制品102的平面由参考数字122示出。可以看出，由这种磁体产生的磁力线在平面122中可以具有不同的半径。因此，可以使用图1c所示的磁体120，基于图1b所示的旋转表面116、118来形成提供图1a中所示的漏斗形反射效果的光学制品102。

光学制品102的示例在图1d中由参考数字124示出。例如，图1d所示的示例可以表示光学制品102在光学制品102的中心的横截面。如图所示，光学制品102可以包括有机粘合剂126，反射磁性薄片128悬浮在有机粘合剂126中。如进一步所示，光学制品102设置在基底130上。反射磁性薄片128可以与磁力线132对齐。

图1e示出了图1d的磁力线132的斜视图134。由磁力线132表示的磁场的中心轴由参考数字136标识的“x”符号示出。可以看出，磁力线132的半径沿着中心轴变化。如图所示，磁场的中心轴在磁场的较窄横截面处位于基底130下方，并且随着磁场变宽而朝向基底130前进并穿过基底130。中心轴的取向的其他实施方式也是可能的。例如，中心轴可以完全设置在基底上方、完全设置在基底下方、平行于基底设置、行进穿过基底等。

如上所述，图1a-1e作为示例而被提供。其它示例是可能的，并且可以不同于关于图1a-1e描述的示例。

图2a和图2b是基于漏斗形旋转表面形成的另一光学制品的示例200的示意图。用于示例200的旋转表面可以基本上类似于用于图1a-1d的示例100的旋转表面，因此未示出。

在图2a的顶部示出了光学制品202在第一视图中的放大视图(例如，没有围绕轴旋转基底204的正面视图)。如图所示，光学制品202呈现漏斗形反射，与光学制品102的漏斗形反射相比，其顶部较窄，而在底部较宽。这可能是由于用于形成相应磁场的磁体的形状和/或取向的不同，如下面结合图2b所述。

如参考数字206所示，当基底204(或光学制品202)围绕第一轴(例如，水平轴)旋转时，该旋转可以导致第一反射效果208。这里，第一反射效果208是漏斗形反射的顶部的(在水平方向上的)加宽和漏斗形反射的底部的(在水平方向上的)变窄。如参考数字210所示，当基底204(或光学制品202)围绕第二轴(例如，垂直轴和/或正交于第一轴的轴)旋转时，该旋转可以导致不同于第一反射效果208的第二反射效果212。这里，第二反射效果212是漏斗形反射的顶部的向左的移动。

图2b示出了可用于产生光学制品202的一组磁体214的配置的示例，该组磁体214可以提供近似于旋转表面的磁场。光学制品202的平面由参考数字216示出。如图所示，与图1c所示的磁场相比，该组磁体214的布置可以提供具有细长形状的磁场。在一些方面，可以使用两个以上的磁体214。例如，可以使用任意数量的磁体214来产生所示的磁场。因此，可以使用图2b所示的该组磁体214来形成提供图2a所示的漏斗形反射效果的光学制品202。

如上所指示，图2a和图2b仅作为示例被提供。其它示例是可能的，并且可以不同于关于图2a和图2b描述的示例。

图3a-3d是基于鞍形旋转表面形成的光学制品的示例300的示意图。在图3a的顶部示出了光学制品302在第一视图中的放大视图(例如，没有围绕轴旋转基底304的正面视图)。如图所示，光学制品302表现出鞍形反射效果(对于鞍形的示例，参考图3c的鞍形旋转表面，其在下面更详细地描述)。

如参考数字306所示，当光学制品302围绕第一轴(例如，水平轴)沿第一方向旋转时，该旋转可以引起第一反射效果，其中反射在边缘处向下移动，而中心保持基本不动。例如，反射的左和右部分可向下弯曲。如参考数字308所示，当光学制品302围绕第一轴沿第二方向旋转时，反射在边缘处向上移动，而中心保持基本上不动。例如，反射的左和右部分可以向上弯曲。可以看出，当光学制品302围绕第一轴旋转时，光学制品302的未被反射光带占据的区域(例如，光学制品302的顶部中心和底部中心的三角形部分)保持黑暗。

如在图3b中由参考数字310示出的，当光学制品302围绕第二轴(例如，垂直轴和/或正交于第一轴的轴)沿第一方向旋转时，该旋转可以导致第二反射效果。这里，第二反射效果是光学制品302的左半部(例如，第一半部)变亮，而光学制品302的右半部(例如，第二半部)变暗。类似地，如参考数字312所示，当光学制品302围绕第二轴沿第二方向旋转时，第二反射效果是光学制品302的右半部的发亮。

图3c示出了可用于生成鞍形旋转表面316、318的曲线314的示例。在一些实施方式中，曲线314可以是(例如，由等式x＝b*y^2+c(图3c中未示出b和c)定义的)抛物线或可以是双曲线，并且旋转表面316、318可以是双曲抛物线或双曲抛物线的部分。

图3d示出了可用于基于鞍形旋转表面316、318产生磁场以形成光学制品302的磁体配置的示例。如参考数字320所示，磁体的第一配置可以包括在与光学制品302的平面322正交的平面中以共面方式提供的大致为三角形的磁体。例如，两个大致为三角形的磁体的第一侧324可以平行于平面322并远离平面322设置，并且两个大致为三角形的磁体的第二侧326可以设置在垂直于有机粘合剂的平面中并彼此接触(或靠近彼此间隔开)。如参考数字328所示，第二配置可以包括具有三角形凹口330的磁体。在一些实施方式中，第二配置可以使用在中心点相遇且具有远离中心点334的矩形部分332的两个三角形磁体。

如上所述，图3a-3d仅作为示例提供。其他示例是可能的，并且可以不同于关于图3a-3d所描述的示例。

图4是根据本文描述的各种实施方式的用于形成光学制品的示例过程400的流程图。图4中描述的一个或更多个操作可以由系统来执行，例如能够提供包括反射磁性薄片的有机粘合剂、向有机粘合剂施加磁场以及使有机粘合剂凝固或硬化的系统。

如图4所示，过程400可以包括在基底上提供有机粘合剂，该有机粘合剂包括多个反射磁性薄片(块410)。例如，有机粘合剂可以被设置在基底上。有机粘合剂可以是油墨或其他可以通过化学反应被凝固或硬化并且至少部分透明的物质。在一些实施方式中，有机粘合剂可以是用于单张纸和卷筒纸胶印机的高反应性uv油墨，其使用uv灯技术固化，该uv油墨例如是uv固化油墨(例如，flint集团的xcuraevo油墨、flint集团的ultraking6100fastcure等)。例如，uv固化油墨可以包括四种组分：单体、低聚物、颜料和光引发剂。单体可以提供油墨的构造块，并且可以有助于某些性能，例如固化时油墨的柔软性或硬度，以及油墨对于不同类型应用的柔韧性或伸长率特性。油墨配方中的低聚物包括反应性树脂和独特配方的粘合剂组分，用于在各种不同的基底上印刷。颜料提供颜色。当光引发剂暴露于uv光时，低聚物和单体交联或聚合。

有机粘合剂可以包括多个反射磁性薄片。薄片可以包括尺寸在大约10μm×10μm×0.5μm到大约100μm×100μm×10μm范围内的基本平坦的颗粒。颗粒可以包括不同材料的层。一种或更多种材料可以在外部磁体或多个外部磁体的磁场中磁化。在某些情况下，反射磁性薄片是许多安全颜料颗粒之一。反射磁性薄片可以包括由磁性软或硬材料制成的层，例如铁磁合金。中心芯可以涂有两层或更多层的铝作为反射器。铝层可以涂覆有透明材料，例如mgf2、sio2等。半透明铬层可以涂覆在透明材料的顶部上。这种特殊材料被称为安全光学可变磁性颜料(ovmp)。该颜料可以与上述的uv固化的有机粘合剂混合，以形成用于在有价值的文件上印刷防伪安全元件的安全光学可变磁性油墨(ovmi)。

在一些实施方式中，基底可以是文件，或者可以附着到文件。在一些实施方式中，有机粘合剂和薄片(以及任选地，基底)可以统称为光学制品。

如图4中进一步所示，过程400可以包括使用一个或更多个磁体向有机粘合剂施加磁场，其中磁场使多个反射磁性薄片按照旋转表面的至少一部分基本上对齐(块420)。例如，可以使用一个或更多个磁体向有机粘合剂施加磁场。在一些实施方式中，电场或电磁场可用于产生要施加到有机粘合剂以使多个反射磁性薄片对齐的磁场。例如，电场可以基本上具有关于示例100、200和/或300描述的形状。磁场可以使多个反射磁性薄片按照旋转表面的至少一部分基本上对齐。例如，磁场可以基本上具有旋转表面的至少一部分的形状。在一些实施方式中，多个反射磁性薄片可以被对齐以在基底围绕第一轴旋转时引起光学制品的第一反射效果。此外，多个反射磁性薄片可以被对齐以在基底围绕第二轴旋转时引起光学制品的第二反射效果。第一反射效果可以不同于第二反射效果。

如图4中进一步所示，过程400可以包括使有机粘合剂凝固或硬化(块430)。例如，有机粘合剂(例如油墨)可以被凝固或硬化。这可以将反射薄片锁定在磁场(或电场或电磁场)的对齐中。在一些实施方式中，有机粘合剂可以使用紫外光、使用热、基于固化技术等来被凝固或硬化。

过程400可以包括额外的实施方式，诸如以下描述的和/或结合本文其他地方描述的一个或更多个其他过程描述的任何单个实施方式或实施方式的任何组合。

在一些实施方式中，旋转表面基于自然对数来定义。在一些实施方式中，旋转表面基本上是漏斗形的。在一些实施方式中，旋转表面基于抛物线或双曲线来定义。在一些实施方式中，旋转表面基本上成形为双曲抛物面。在一些实施方式中，第一轴是水平轴，第二轴是垂直轴。在一些实施方式中，第一轴正交于第二轴。

在一些实施方式中，一个或更多个磁体包括彼此平行设置的两个磁体，并且两个磁体的角被切掉或倒圆。在一些实施方式中，一个或更多个磁体包括以共面方式提供的两个大致为三角形的磁体。在一些实施方式中，两个大致为三角形的磁体的第一侧平行于有机粘合剂并远离有机粘合剂设置，并且其中两个大致为三角形的磁体的第二侧垂直于有机粘合剂设置并彼此接触。在一些实施方式中，一个或更多个磁体包括具有两个或更多个三角形凹口的磁体。

在一些实施方式中，第一反射效果是来自光学制品的反射的第一部分的变宽和来自光学制品的反射的第二部分的变窄。在一些实施方式中，第二反射效果是来自光学制品的反射的第一部分的第一横向运动，其大于来自光学制品的反射的第二部分的第二横向运动。

在一些实施方式中，第一反射效果是来自光学制品的反射的左和右部分的第一移动，其大于来自光学制品的反射的中心部分的第二移动。在一些实施方式中，第二反射效果是来自光学制品的反射的第一半部的变亮以及来自光学制品的反射的第二半部的变暗。

尽管图4示出了过程400的示例块，但是在一些实施方式中，与图4中描绘的那些块相比，过程400可以包括附加块、更少的块、不同的块或不同排列的块。附加地或替代地，过程400的两个或更多个块可以并行执行。

以这种方式，提供了当光学制品围绕不同轴旋转时不同的反射效果。这可以提高光学制品的复杂性。因此，提高了使用光学制品的文件的安全性。

前述公开提供了说明和描述，但并不旨在穷举或将实施方式限制到所公开的精确形式。根据上述公开，修改和变化是可能的，或者可以从实施方式的实践中获得。

如这里所使用的，术语“组件”旨在广义地解释为硬件、固件和/或硬件和软件的组合。

将明显的是，本文描述的系统和/或方法可以以不同形式的硬件、固件或硬件和软件的组合来实现。用于实现这些系统和/或方法的实际专用控制硬件或软件代码并不是对这些实施方式的限制。因此，在本文描述系统和/或方法的操作和行为而不参考特定的软件代码，应理解，软件和硬件可设计成基于本文的描述来实现系统和/或方法。

尽管在权利要求中陈述和/或在说明书中公开了特征的特定组合，但是这些组合并不旨在限制可能的实施方式的公开内容。事实上，这些特征中的许多可以以权利要求中未具体陈述和/或说明书中未公开的方式组合。尽管列出的每个从属权利要求可以直接从属于仅仅一个权利要求，但是可能的实施方式的公开内容包括与权利要求集合中的每个其他权利要求相结合的每个从属权利要求。

本文使用的任何元素、动作或指令都不应被解释为关键或必要的，除非这样明确说明。此外，如本文所用，冠词“一个(a)”和“一个(an)”旨在包括一个或更多个项目，并且可以与“一个或更多个”互换使用。此外，如这里所使用的，术语“集合”旨在包括一个或更多个项目(例如，相关项目、不相关项目、相关项目以及不相关项目的组合等)，并且可以与“一个或更多个”互换使用。在仅旨在说明一个项目的情况下，使用术语“一个(one)”或类似的语言。此外，如本文所用，术语“具有(has)”、“具有(have)”、“具有(having)”等旨在是开放式术语。此外，短语“基于”旨在表示“至少部分基于”，除非另有明确说明。