光学切换装置的制作方法

本申请要求2016年4月22日申请的标题为“光学切换装置(opticalswitchdevices)”的第62/326707号美国临时申请(代理人档案号wvfrnt.013pr)、2017年1月13日申请的标题为“光学切换装置(opticalswitchdevices)”的第62/446315号美国临时申请(代理人档案号wvfrnt.013pr2)及2017年1月18日申请的标题为“光学切换装置(opticalswitchdevices)”的第62/447842号美国临时申请(代理人档案号wvfrnt.013pr3)的优先权益。此段中引用的各申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

关于联邦政府资助研发的声明

本发明是在铸印局授予的第teps14-02302号合同下由政府支持进行。政府对本发明具有特定权利。

本发明大体上涉及光学切换装置。具体来说，光学切换装置包含透镜阵列下方的光学特征及/或色彩产生结构(例如，经配置以提供一或多个色彩的微结构及/或纳米结构)以在被照亮时呈现图标以供观看。

背景技术

可使用光学切换装置作为安全装置，例如防伪特征(举例来说，在纸币上)。已使用全息图作为伪造威慑。然而，此技术对于全世界数百甚至数千家全息商店已变得如此普遍，以至于全息图现被一些人视为具有较差的安全性。光学可变墨水及光学可变磁性墨水也已用于纸币上。然而，这些产品现已被仿造或甚至已由与原件类似的材料制成，现在这些安全元件作为高安全特征受到质疑。运动类型安全元件已被用到纸币中，但如今此特征还广泛用于商业产品上。因此，相对于安全装置，需要一种难以伪造且可容易地并入到物品(例如纸币)中的新颖安全特征。

技术实现要素：

根据本文中描述的某些实施例，揭示光学切换装置，例如安全装置。有利地，本文中揭示的安全装置可呈现难以伪造的具有或不具有快速切换的色彩的清晰高对比度图像。

本发明提供一种包含透镜阵列的安全装置。所述装置还可包含安置在透镜阵列下方的多个第一及第二片段。第一片段可对应于图标及背景的部分。在第一视角，透镜阵列呈现图标以供观看。在不同于第一视角的第二视角，透镜阵列不呈现图标以供观看。第一片段中的个别者可包括镜面反射特征及漫射特征。镜面反射特征可定义图标及背景中的一者。当镜面反射特征定义图标时，漫射特征可定义背景。当镜面反射特征定义背景时，漫射特征可定义图标。第二片段中的个别者在第一片段的漫射特征定义背景时可包括漫射特征，且在第一片段的镜面反射特征定义背景时可包括镜面反射特征。

在以镜面方向上的角度观看时，当镜面反射特征定义图标且漫射特征定义背景时，图标可显现为暗色且背景可显现为哑光白色或灰色。替代地，在以镜面方向上的角度观看时，当镜面反射特征定义背景且漫射特征定义图标时，图标可显现为哑光白色或灰色且背景显现为暗色。镜面反射特征可定义图标且漫射特征定义背景。

在第一视角，透镜阵列可呈现图标及背景以供观看。背景可包括造型背景。在第二视角，透镜阵列可呈现造型背景以供观看而不呈现图标。

本发明提供一种包括透镜阵列的安全装置。所述装置可包含安置在透镜阵列下方的多个第一及第二片段。第一片段可对应于第一图像的部分，且第二片段可对应于第二图像的部分。第一及第二图像可包括图标及背景。在第一视角，透镜阵列可呈现第一图像以供观看而不呈现第二图像以供观看。在不同于第一视角的第二视角，透镜阵列可呈现第二图像以供观看而不呈现第一图像以供观看。第一及第二片段中的个别者可包括镜面反射特征及漫射特征。对于第一及第二片段，镜面反射特征可定义图标及背景中的一者。当镜面反射特征定义图标时，漫射特征可定义背景。当镜面反射特征定义背景时，漫射特征可定义图标。

在以镜面方向上的角度观看时，当镜面反射特征定义图标且漫射特征定义背景时，图标可显现为暗色且背景可显现为哑光白色或灰色。替代地，在以镜面方向上的角度观看时，当镜面反射特征定义背景且漫射特征定义图标时，图标可显现为哑光白色或灰色且背景可显现为暗色。对于第一及第二片段，镜面反射特征可定义图标且漫射特征可定义背景。第一图像的图标可具有与第二图像的图标不同的整体形状。

本发明提供一种包括透镜阵列的安全装置。所述装置可包含安置在透镜阵列下方的多个第一及第二片段。第一片段可对应于第一图标及第一背景的部分。第二片段可对应于第二图标及第二背景的部分。在第一视角，透镜阵列可呈现第一图标及第一背景以供观看而不呈现第二图标以供观看。在不同于第一视角的第二视角，透镜阵列可呈现第二图标及第二背景以供观看而不呈现第一图标以供观看。第二视角的第二背景在外形、大小及亮度方面可显现为相同于第一视角的第一背景。第一及第二片段中的个别者可包括镜面反射特征及漫射特征。对于第一及第二片段，镜面反射特征可定义第一及第二图标，且漫射特征可定义第一及第二背景。替代地，对于第一及第二片段，漫射特征可定义第一及第二图标，且镜面反射特征可定义第一及第二背景。

在以镜面方向上的角度观看时，当镜面反射特征定义第一及第二图标且漫射特征定义第一及第二背景时，第一及第二图标可显现为暗色且第一及第二背景可显现为哑光白色或灰色。替代地，在以镜面方向上的角度观看时，当镜面反射特征定义第一及第二背景且漫射特征定义第一及第二图标时，第一及第二图标可显现为哑光白色或灰色且第一及第二背景可显现为暗色。

对于第一及第二片段，镜面反射特征可定义第一及第二图标且漫射特征可定义第一及第二背景。第一及第二背景可呈至少一个字母数字字符、符号、艺术图像、图形或对象的形式。第一及第二背景可进一步包括隐蔽特征。举例来说，隐蔽特征可包括荧光材料或向上转换颜料。第一及第二背景可进一步包括染色剂、染料、墨水或颜料。

本发明提供一种包括沿着纵轴形成透镜阵列的多个透镜的安全装置。多个第一及第二片段可安置在透镜阵列下方。第一片段可对应于至少两个图标的第一集合的部分，且第二片段可对应于至少两个图标的第二集合的部分。在第一视角，透镜阵列可呈现至少两个图标的第一集合以供观看。在不同于第一视角的第二视角，透镜阵列可呈现至少两个图标的第二集合以供观看。

可通过背景分离第一及第二集合中的图标。再者，第一集合的至少两个图标中的一或多者可不同于第二集合的至少两个图标中的对应者。可在沿着垂直于透镜阵列的纵轴的轴的行中呈现第一集合及第二集合以供观看。

本发明提供一种包括沿着纵轴形成透镜阵列的多个透镜的安全装置。多个第一及第二片段可安置在透镜阵列下方。第一片段可对应于至少四个图标的第一集合的部分，且第二片段可对应于至少四个图标的第二集合的部分。在第一视角，透镜阵列可在沿着垂直于透镜阵列的纵轴的轴的行中呈现至少四个图标的第一集合以供观看。在不同于第一视角的第二视角，透镜阵列可在沿着垂直于透镜阵列的纵轴的轴的行中呈现至少四个图标的第二集合以供观看。

可通过背景分离第一及第二集合中的图标。第一集合的至少四个图标中的一或多者可不同于第二集合的至少四个图标中的对应者。

本发明提供一种包括透镜阵列的安全装置。多个第一及第二片段可安置在透镜阵列下方。第一片段可对应于第一图标及第一背景的部分，且第二片段可对应于第二图标及第二背景的部分。在第一视角，透镜阵列可呈现第一图标及第一背景以供观看而不呈现第二图标以供观看。在不同于第一视角的第二视角，透镜阵列可呈现第二图标及第二背景以供观看而不呈现第一图标以供观看。第一片段中的个别者可包括定义第一图标的第一表面纹理。第二片段中的个别者可包括定义第二图标的第二表面纹理。第二表面纹理可不同于第一表面纹理。第一及第二片段中的个别者可进一步包括分别定义第一及第二背景的第三表面纹理。第三表面纹理可不同于第一及第二表面纹理。

第一表面纹理可包括蛾眼纹理。第二表面纹理可包括干涉光栅。第三表面纹理可包括漫射纹理。

第一表面纹理可包括蛾眼纹理。第二表面纹理可包括镜面反射特征。第三表面纹理包括漫射纹理。

第一表面纹理可包括镜面反射特征。第二表面纹理可包括干涉光栅。第三表面纹理可包括漫射纹理。

本发明提供一种包括形成透镜阵列的多个透镜的安全装置。透镜可具有安置在垂直方向上的纵轴。多个第一及第二片段可安置在透镜阵列下方。第一片段可对应于图像的右侧视图的部分，且第二片段可对应于图像的左侧视图的部分。图像可包括图标及背景。当使第一及第二片段绕透镜的纵轴倾斜时，透镜阵列可呈现图像的右侧及左侧视图以用于图像的立体视图。第一及第二片段中的个别者可包括镜面反射特征及漫射特征。对于第一及第二片段，镜面反射特征可定义图标及背景中的一者。当镜面反射特征定义图标时，漫射特征可定义背景。当镜面反射特征定义背景时，漫射特征可定义图标。

镜面反射特征可定义图标且漫射特征可定义背景。第一及第二片段可对应于至少三个图像的部分。

本发明在安全装置中提供以下特征。

透镜阵列可包括1d双凸透镜阵列。透镜阵列可包括2d透镜阵列。举例来说，透镜阵列可包括具有第一纵轴的第一双凸透镜阵列及具有第二纵轴的第二双凸透镜阵列。第一及第二阵列可经布置使得第一阵列的第一纵轴相对于第二阵列的第二纵轴成5到90度的角度。在点光源下，第一与第二视角的差可小于或等于15度。在扩展光源下，第一与第二视角的差可小于或等于20度。

在从第一视角改变到第二视角之后，第一图像或图标或图标集合可翻转到第二图像或图标或图标集合而无可察觉的过渡。

第一及第二片段可各自包括长度、宽度及厚度。第一及第二片段中的各者的宽度可小于或等于80微米。

第一图像或第二图像、图标、第一或第二图标或第一或第二集合可包括半色调图像。

图标与背景之间、第一图标与第一背景之间或第二图标与第二背景之间的对比度百分比在以镜面方向上的角度观看时可为25％到90％，或在以非镜面方向上的角度观看时为25％到90％。

对于第一或第二片段，漫射特征可提供朗伯(lambertian)反射率。

对于第一或第二片段，漫射特征可具有椭圆输出。

装置可包括提供漫射特征的开诺(kinoform)漫射器。

对于第一或第二片段，漫射特征可包括大于85的亮度及大于85的白度指数。

对于第一或第二片段，漫射特征可包括tio2粒子。

对于第一或第二片段，镜面反射特征及漫射特征可不提供衍射或干涉色彩。

对于第一或第二片段，漫射特征可包括染色剂、墨水、荧光化学品、透明染料、不透明染料或不透明颜料。

图标、第一或第二图像、第一或第二图标或第一或第二集合可包括至少一个字母数字字符、符号、艺术图像、图形或对象。图标的背景、第一或第二图像的背景或第一或第二图标的背景可包括圆形、正方形、矩形、六边形、卵形、星形或滚花边缘。图标的背景、第一或第二图像的背景或第一或第二图标的背景可包括字母数字字符、符号、图像、图形或对象的图案。

安全装置可进一步包括具有第一侧及与所述第一侧相对的第二侧的衬底。透镜阵列可安置在衬底的第一侧上。镜面反射特征及漫射特征可安置在衬底的第二侧上。衬底可具有在10微米到300微米的范围中的厚度。厚度可在10微米到90微米、10微米到85微米、10微米到70微米、10微米到60微米、10微米到50微米、10微米到45微米、10微米到40微米的范围中、在这些范围内的任何范围中、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中。

安全装置可经配置以提供物品的真实性验证以用于安全性。物品可为信用卡、借记卡、货币、护照、驾照、身份证、文件、防篡改容器或包装，或一瓶药物。安全装置可为安全线(securitythread)、热烫印特征、嵌入式特征、窗化特征或层压特征。

安全装置可进一步包括第一及第二片段外部的另一光学元件。安全装置可进一步包括第一片段或第二片段内的另一光学元件。另一光学元件可包括全息元件、衍射元件或非全息非衍射元件。

安全装置可进一步包括一或多个微结构透镜。一或多个微结构透镜可包括菲涅耳透镜或菱形转向元件。一或多个微结构透镜可经套印。

安全装置可进一步包括金属化涂层。安全装置可进一步包括具有未金属化的部分以形成至少一个字母数字字符、符号、图像或对象的金属化涂层。金属化涂层可包括铝、银、金、铜、钛、锌、锡或其任何合金。

第一或第二图像的背景、图标的背景或第一或第二背景可为透明的。

对于第一或第二片段，漫射特征可经涂覆有透明高折射率材料。对于第一或第二片段，漫射特征可经涂覆有zns。

第一片段可包括半色调。第二片段可包括半色调。镜面反射特征及漫射特征可各自具有大小且分布在第一或第二片段内以提供半色调图像以用于产生图标、第一或第二图像、第一或第二图标或第一或第二集合。

镜面反射特征及漫射特征可按数量及分布包含在第一或第二片段中以提供半色调图像以用于产生图标、第一或第二图像、第一或第二图标或第一或第二集合。

第一或第二片段可包含提供半色调的镜面反射特征，其中无法通过肉眼在由透镜阵列中的对应透镜所产生的镜面反射特征的图像中分辨个别镜面反射特征。

当光源改变位置时，图标的形状、第一或第二图像的形状、第一或第二图标的形状或第一或第二集合的形状可不变。

第一或第二片段可包括高度小于第一或第二片段的宽度的微图像。微图像可以是至少一个字母数字字符、符号、艺术图像、图形或对象。

本发明提供一种制造安全装置的方法。所述方法可包括使用电子束、光刻技术或蚀刻来制备母版。所述方法可进一步包括使用母版来形成镜面反射特征或漫射特征。

本文中揭示的各种实施例可用于安全文件，具体来说，可用作纸币中的安全线或层压条，或用作图块或窗。也可使用本文中描述的概念及实施例来保护其它安全物品(例如护照、id卡、芯片卡、信用卡、股票凭证及其它投资证券、折价券、入场券及保护贵重物品(例如cd、医学药物、汽车及飞机零件等)的商业包装)以防伪造。此外，本文中揭示的各种实施例也可用于非安全应用。

下文中提供额外实例。

1.一种安全装置，其包括：

透镜阵列；及

多个第一及第二片段，安置在所述透镜阵列下方，所述第一片段对应于图标及背景的部分，

其中在第一视角，所述透镜阵列呈现所述图标以供观看，且在不同于所述第一视角的第二视角，所述透镜阵列未呈现所述图标以供观看，

其中所述第一片段中的个别者包括镜面反射特征及漫射特征，所述镜面反射特征定义所述图标及所述背景中的一者，所述漫射特征在所述镜面反射特征定义所述图标时定义所述背景，且所述漫射特征在所述镜面反射特征定义所述背景时定义所述图标，且

其中所述第二片段中的个别者在所述第一片段的所述漫射特征定义所述背景时包括漫射特征，且在所述第一片段的所述镜面反射特征定义所述背景时包括镜面反射特征。

2.根据实例1的安全装置，其中在以镜面方向上的角度观看时，

当所述镜面反射特征定义所述图标且所述漫射特征定义所述背景时，所述图标显现为暗色且所述背景显现为哑光白色或灰色，或

当所述镜面反射特征定义所述背景且所述漫射特征定义所述图标时，所述图标显现为哑光白色或灰色且所述背景显现为暗色。

3.根据实例1或2的安全装置，其中对于所述第一片段，所述镜面反射特征定义所述图标且所述漫射特征定义所述背景。

4.根据实例1到3中任一实例的安全装置，其中在所述第一视角，所述透镜阵列呈现所述图标及所述背景以供观看，所述背景包括造型背景，且其中在所述第二视角，所述透镜阵列呈现所述造型背景以供观看而不呈现所述图标。

5.一种安全装置，其包括：

透镜阵列；及

多个第一及第二片段，安置在所述透镜阵列下方，所述第一片段对应于第一图像的部分，且所述第二片段对应于第二图像的部分，所述第一及第二图像包括图标及背景，

其中在第一视角，所述透镜阵列呈现所述第一图像以供观看而不呈现所述第二图像以供观看，且在不同于所述第一视角的第二视角，所述透镜阵列呈现所述第二图像以供观看而不呈现所述第一图像以供观看，

其中所述第一及第二片段中的个别者包括镜面反射特征及漫射特征，且

其中对于所述第一及第二片段，所述镜面反射特征定义所述图标及所述背景中的一者，所述漫射特征在所述镜面反射特征定义所述图标时定义所述背景，且所述漫射特征在所述镜面反射特征定义所述背景时定义所述图标。

6.根据实例5的安全装置，其中在以镜面方向上的角度观看时，

当所述镜面反射特征定义所述图标且所述漫射特征定义所述背景时，所述图标显现为暗色且所述背景显现为哑光白色或灰色，或

当所述镜面反射特征定义所述背景且所述漫射特征定义所述图标时，所述图标显现为哑光白色或灰色且所述背景显现为暗色。

7.根据实例5或6的安全装置，其中对于所述第一及第二片段，所述镜面反射特征定义所述图标且所述漫射特征定义所述背景。

8.根据实例5到8中任一实例的安全装置，其中所述第一图像的所述图标具有与所述第二图像的所述图标不同的整体形状。

9.一种安全装置，其包括：

透镜阵列；及

多个第一及第二片段，安置在所述透镜阵列下方，所述第一片段对应于第一图标及第一背景的部分，且所述第二片段对应于第二图标及第二背景的部分，

其中在第一视角，所述透镜阵列呈现所述第一图标及所述第一背景以供观看而不呈现所述第二图标以供观看，且在不同于所述第一视角的第二视角，所述透镜阵列呈现所述第二图标及所述第二背景以供观看而不呈现所述第一图标以供观看，

其中所述第二视角的所述第二背景在外形、大小及亮度方面显现为相同于所述第一视角的所述第一背景，

其中所述第一及第二片段中的个别者包括镜面反射特征及漫射特征，

其中对于所述第一及第二片段，

所述镜面反射特征定义所述第一及第二图标，且所述漫射特征定义所述第一及第二背景，或

所述漫射特征定义所述第一及第二图标，且所述镜面反射特征定义所述第一及第二背景。

10.根据实例9的安全装置，其中在以镜面方向上的角度观看时，

当所述镜面反射特征定义所述第一及第二图标且所述漫射特征定义所述第一及第二背景时，所述第一及第二图标显现为暗色且所述第一及第二背景显现为哑光白色或灰色，或

当所述镜面反射特征定义所述第一及第二背景且所述漫射特征定义所述第一及第二图标时，所述第一及第二图标显现为哑光白色或灰色且所述第一及第二背景显现为暗色。

11.根据实例9或10的安全装置，其中对于所述第一及第二片段，所述镜面反射特征定义所述第一及第二图标且所述漫射特征定义所述第一及第二背景。

12.根据实例9到11中任一实例的安全装置，其中所述第一及第二背景呈至少一个字母数字字符、符号、艺术图像、图形或对象的形式。

13.根据实例9到12中任一实例的安全装置，其中所述第一及第二背景进一步包括隐蔽特征。

14.根据实例13的安全装置，其中所述隐蔽特征包括荧光材料或向上转换颜料。

15.根据实例9到14中任一实例的安全装置，其中所述第一及第二背景进一步包括染色剂、染料、墨水或颜料。

16.一种安全装置，其包括：

多个透镜，沿着纵轴形成透镜阵列；及

多个第一及第二片段，安置在所述透镜阵列下方，所述第一片段对应于至少两个图标的第一集合的部分，且所述第二片段对应于至少两个图标的第二集合的部分，

其中在第一视角，所述透镜阵列呈现所述至少两个图标的所述第一集合以供观看，且在不同于所述第一视角的第二视角，所述透镜阵列呈现所述至少两个图标的所述第二集合以供观看，

其中所述第一集合的所述至少两个图标中的一或多者不同于所述第二集合的所述至少两个图标中的对应者。

17.根据实例16的安全装置，在沿着垂直于所述透镜阵列的所述纵轴的轴的行中呈现所述第一集合及所述第二集合以供观看。

18.一种安全装置，其包括：

多个透镜，沿着纵轴形成透镜阵列；及

多个第一及第二片段，安置在所述透镜阵列下方，所述第一片段对应于至少四个图标的第一集合的部分，且所述第二片段对应于至少四个图标的第二集合的部分，

其中在第一视角，所述透镜阵列在沿着垂直于所述透镜阵列的所述纵轴的轴的行中呈现所述至少四个图标的所述第一集合以供观看，且在不同于所述第一视角的第二视角，所述透镜阵列在沿着垂直于所述透镜阵列的所述纵轴的所述轴的行中呈现所述至少四个图标的所述第二集合以供观看。

19.根据实例18的安全装置，其中所述第一集合的所述至少四个图标中的一或多者不同于所述第二集合的所述至少四个图标中的对应者。

20.一种安全装置，其包括：

透镜阵列；及

多个第一及第二片段，安置在所述透镜阵列下方，所述第一片段对应于第一图标及第一背景的部分，且所述第二片段对应于第二图标及第二背景的部分，

其中在第一视角，所述透镜阵列呈现所述第一图标及所述第一背景以供观看而不呈现所述第二图标以供观看，且在不同于所述第一视角的第二视角，所述透镜阵列呈现所述第二图标及所述第二背景以供观看而不呈现所述第一图标以供观看，

其中所述第一片段中的个别者包括定义所述第一图标的第一表面纹理，

其中所述第二片段中的个别者包括定义所述第二图标的第二表面纹理，所述第二表面纹理不同于所述第一表面纹理，

其中所述第一及第二片段中的个别者进一步包括分别定义所述第一及第二背景的第三表面纹理，所述第三表面纹理不同于所述第一及第二表面纹理。

21.根据实例20的安全装置，其中所述第一表面纹理包括蛾眼纹理，所述第二表面纹理包括干涉光栅，且所述第三表面纹理包括漫射纹理。

22.根据实例20的安全装置，其中所述第一表面纹理包括蛾眼纹理，所述第二表面纹理包括镜面反射特征，且所述第三表面纹理包括漫射纹理。

23.根据实例20的安全装置，其中所述第一表面纹理包括镜面反射特征，所述第二表面纹理包括干涉光栅，且所述第三表面纹理包括漫射纹理。

24.一种安全装置，其包括：

多个透镜，形成透镜阵列，所述透镜具有安置在垂直方向上的纵轴；及

多个第一及第二片段，安置在所述透镜阵列下方，所述第一片段对应于图像的右侧视图的部分，且所述第二片段对应于所述图像的左侧视图的部分，所述图像包括图标及背景，

其中当使所述第一及第二片段绕所述透镜的所述纵轴倾斜时，所述透镜阵列呈现所述图像的所述右侧及左侧视图以用于所述图像的立体视图，

其中所述第一及第二片段中的个别者包括镜面反射特征及漫射特征，且

其中对于所述第一及第二片段，所述镜面反射特征定义所述图标及所述背景中的一者，所述漫射特征在所述镜面反射特征定义所述图标时定义所述背景，且所述漫射特征在所述镜面反射特征定义所述背景时定义所述图标。

25.根据实例24的安全装置，其中所述镜面反射特征定义所述图标且所述漫射特征定义所述背景。

26.根据实例24或25的安全装置，其中所述第一及第二片段对应于至少三个图像的部分。

27.根据前述实例中任一实例的安全装置，其中所述透镜阵列包括1d双凸透镜阵列。

28.根据前述实例中任一实例的安全装置，其中所述透镜阵列包括2d透镜阵列。

29.根据实例28的安全装置，其中所述透镜阵列包括具有第一纵轴的第一双凸透镜阵列及具有第二纵轴的第二双凸透镜阵列，其中所述第一及第二阵列经布置使得所述第一阵列的所述第一纵轴相对于所述第二阵列的所述第二纵轴成5到90度的角度。

30.根据前述实例中任一实例的安全装置，其中在点光源下，所述第一与第二视角的差小于或等于15度。

31.根据前述实例中任一实例的安全装置，其中在扩展光源下，所述第一与第二视角的差小于或等于20度。

32.根据实例5到8中任一实例的安全装置，其中在从所述第一视角改变到所述第二视角之后，所述第一图像翻转到所述第二图像而无可察觉的过渡。

33.根据实例9到15中任一实例或实例20到23中任一实例的安全装置，其中在从所述第一视角改变到所述第二视角之后，所述第一图标翻转到所述第二图标而无可察觉的过渡。

34.根据实例16到19中任一实例的安全装置，其中在从所述第一视角改变到所述第二视角之后，所述第一集合翻转到所述第二集合而无可察觉的过渡。

35.根据前述实例中任一实例的安全装置，其中所述第一及第二片段各自包括长度、宽度及厚度，且其中所述第一及第二片段中的各者的所述宽度小于或等于80微米。

36.根据实例1到4中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中所述图标包括半色调图像。

37.根据实例5到8中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二图像包括半色调图像。

38.根据实例9到15中任一实例或实例20到23中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二图标包括半色调图像。

39.根据实例16到19中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二集合包括半色调图像。

40.根据实例1到4中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中所述图标与所述背景之间的对比度百分比在以所述镜面方向上的角度观看时为25％到90％，或在以非所述镜面方向上的角度观看时为25％到90％。

41.根据实例5到8中任一实例的安全装置，其中对于所述第一图像或所述第二图像，所述图标与所述背景之间的所述对比度百分比在以所述镜面方向上的角度观看时为25％到90％，或在以非所述镜面方向上的角度观看时为25％到90％。

42.根据实例9到15中任一实例或实例20到23中任一实例的安全装置，其中所述第一图标与所述第一背景之间或所述第二图标与所述第二背景之间的所述对比度百分比在以所述镜面方向上的角度观看时为25％到90％，或在以非所述镜面方向上的角度观看时为25％到90％。

43.根据实例1到15中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中对于所述第一或第二片段，所述漫射特征提供朗伯反射率。

44.根据实例1到15中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中对于第一或第二片段，所述漫射特征具有椭圆输出。

45.根据实例1到15中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中所述装置包括提供所述漫射特征的开诺漫射器。

46.根据实例1到15中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中对于所述第一或第二片段，所述漫射特征包括大于85的亮度及大于85的白度指数。

47.根据实例1到15中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中对于所述第一或第二片段，所述漫射特征包括tio2粒子。

48.根据实例1到15中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中对于所述第一或第二片段，所述镜面反射特征及所述漫射特征未提供衍射或干涉色彩。

49.根据实例1到15中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中对于所述第一或第二片段，所述漫射特征包括染色剂、墨水、荧光化学品、透明染料、不透明染料或不透明颜料。

50.根据实例1到4中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中所述图标包括至少一个字母数字字符、符号、艺术图像、图形或对象。

51.根据实例5到8中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二图像包括至少一个字母数字字符、符号、艺术图像、图形或对象。

52.根据实例9到15中任一实例或实例20到23中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二图标包括至少一个字母数字字符、符号、艺术图像、图形或对象。

53.根据实例16到19中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二集合包括至少一个字母数字字符、符号、艺术图像、图形或对象。

54.根据实例1到4中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中所述图标的所述背景包括圆形、正方形、矩形、六边形、卵形、星形或滚花边缘。

55.根据实例5到8中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二图像的所述背景包括圆形、正方形、矩形、六边形、卵形、星形或滚花边缘。

56.根据实例9到15中任一实例或实例20到23中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二图标的所述背景包括圆形、正方形、矩形、六边形、卵形、星形或滚花边缘。

57.根据实例1到4中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中所述图标的所述背景包括字母数字字符、符号、图像、图形或对象的图案。

58.根据实例5到8中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二图像的所述背景包括字母数字字符、符号、图像、图形或对象的图案。

59.根据实例9到15中任一实例或实例20到23中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二图标的所述背景包括字母数字字符、符号、图像、图形或对象的图案。

60.根据实例1到15中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其进一步包括具有第一侧及与所述第一侧相对的第二侧的衬底，

其中所述透镜阵列安置在所述衬底的所述第一侧上，且

其中所述镜面反射特征及漫射特征安置在所述衬底的所述第二侧上。

61.根据实例60的安全装置，其中所述衬底具有在10微米到300微米的范围中的厚度。

62.根据实例61的安全装置，其中所述厚度在10微米到40微米的范围中。

63.根据前述实例中任一实例的安全装置，其中所述安全装置经配置以提供物品的真实性验证以用于安全性。

64.根据实例63的安全装置，其中所述物品是信用卡、借记卡、货币、护照、驾照、身份证、文件、防篡改容器或包装，或一瓶药物。

65.根据前述实例中任一实例的安全装置，其中所述安全装置是安全线、热烫印特征、嵌入式特征、窗化特征或层压特征。

66.根据前述实例中任一实例的安全装置，其进一步包括所述第一及第二片段外部的另一光学元件。

67.根据前述实例中任一实例的安全装置，其进一步包括所述第一片段或所述第二片段内的另一光学元件。

68.根据实例67的安全装置，其中所述另一光学元件包括全息元件、衍射元件或非全息非衍射元件。

69.根据前述实例中任一实例的安全装置，其进一步包括一或多个微结构透镜。

70.根据实例69的安全装置，其中所述一或多个微结构透镜包括菲涅耳透镜或菱形转向元件。

71.根据实例69或70的安全装置，其中所述一或多个微结构透镜经套印。

72.根据前述实例中任一实例的安全装置，其进一步包括金属化涂层。

73.根据前述实例中任一实例的安全装置，其进一步包括具有未金属化的部分以形成至少一个字母数字字符、符号、图像或对象的金属化涂层。

74.根据实例72或73的安全装置，其中所述金属化涂层包括铝、银、金、铜、钛、锌、锡或其任何合金。

75.根据实例5到8中任一实例的安全装置，其中对于所述第一或第二图像，所述背景是透明的。

76.根据实例1到4中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中所述背景是透明的。

77.根据实例9到15中任一实例或实例20到23中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二背景是透明的。

78.根据实例1到15中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中对于所述第一或第二片段，所述漫射特征经涂覆有透明高折射率材料。

79.根据实例1到15中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中对于所述第一或第二片段，所述漫射特征经涂覆有zns。

80.根据前述实例中任一实例的安全装置，其中所述第一片段包括半色调。

81.根据前述实例中任一实例的安全装置，其中所述第二片段包括半色调。

82.根据实例1到4中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中所述镜面反射特征及所述漫射特征各自具有大小且分布在所述第一或第二片段内以提供半色调图像以用于产生所述图标。

83.根据实例5到8中任一实例的安全装置，其中所述镜面反射特征及所述漫射特征各自具有大小且分布在所述第一或第二片段内以提供半色调图像以用于产生所述第一或第二图像。

84.根据实例9到15中任一实例或实例20到23中任一实例的安全装置，其中所述镜面反射特征及所述漫射特征各自具有大小且分布在所述第一或第二片段内以提供半色调图像以用于产生所述第一或第二图标。

85.根据实例16到19中任一实例的安全装置，其中所述镜面反射特征及所述漫射特征各自具有大小且分布在所述第一或第二片段内以提供半色调图像以用于产生所述第一或第二集合。

86.根据实例1到4中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中所述镜面反射特征及所述漫射特征按数量及分布包含在所述第一或第二片段中以提供半色调图像以用于产生所述图标。

87.根据实例5到8中任一实例的安全装置，其中所述镜面反射特征及所述漫射特征按数量及分布包含在所述第一或第二片段中以提供半色调图像以用于产生所述第一或第二图像。

88.根据实例9到15中任一实例或实例20到23中任一实例的安全装置，其中所述镜面反射特征及所述漫射特征按数量及分布包含在所述第一或第二片段中以提供半色调图像以用于产生所述第一或第二图标。

89.根据实例16到19中任一实例的安全装置，其中所述镜面反射特征及所述漫射特征按数量及分布包含在所述第一或第二片段中以提供半色调图像以用于产生所述第一或第二集合。

90.根据前述实例中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二片段包含提供半色调的镜面反射特征，其中无法通过肉眼在由所述透镜阵列中的对应透镜所产生的所述镜面反射特征的图像中分辨个别镜面反射特征。

91.根据实例1到4中任一实例或实例24到26中任一实例的安全装置，其中在所述光源改变位置时，所述图标的形状不变。

92.根据实例5到8中任一实例的安全装置，其中在所述光源改变位置时，所述第一或第二图像的形状不变。

93.根据实例9到15中任一实例或实例20到23中任一实例的安全装置，其中在所述光源改变位置时，所述第一或第二图标的形状不变。

94.根据实例16到19中任一实例的安全装置，其中在所述光源改变位置时，所述第一或第二集合的形状不变。

95.根据前述实例中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二片段包括高度小于所述第一或第二片段的宽度的微图像。

96.根据实例95的安全装置，其中所述微图像是至少一个字母数字字符、符号、艺术图像、图形或对象。

97.根据实例16到19中任一实例的安全装置，其中通过背景分离所述第一及第二集合中的所述图标。

98.一种制造前述实例中任一实例的安全装置的方法，所述方法包括：

使用电子束、光刻技术或蚀刻来制备母版；及

使用所述母版来形成镜面反射特征或漫射特征。

99.根据实例1到97中任一实例的安全装置，其中至少一个第一片段或至少一个第二片段包括经配置以提供一或多个色彩的一或多个微结构或一或多个纳米结构。

100.一种安全装置，其包括：

透镜阵列；及

多个第一及第二片段，安置在所述透镜阵列下方，所述第一片段对应于图标及背景的部分，

其中在第一视角，所述透镜阵列呈现所述图标的视图，且在不同于所述第一视角的第二视角，所述透镜阵列呈现无所述图标的视图，且

其中至少一个第一片段或至少一个第二片段包括经配置以提供用于所述图标的所述视图或无所述图标的所述视图的一或多个色彩的一或多个微结构或一或多个纳米结构。

101.根据实例100的安全装置，其中所述至少一个第一片段包括经配置以提供用于所述图标或用于所述背景的一或多个色彩的所述一或多个微结构或所述一或多个纳米结构。

102.根据实例100或101的安全装置，其中所述至少一个第二片段包括经配置以提供用于无所述图标的所述视图的一或多个色彩的所述一或多个微结构或所述一或多个纳米结构。

103.一种安全装置，其包括：

透镜阵列；及

多个第一及第二片段，安置在所述透镜阵列下方，所述第一片段对应于第一图像的部分，且所述第二片段对应于第二图像的部分，

其中在第一视角，所述透镜阵列呈现所述第一图像以供观看而不呈现所述第二图像以供观看，且在不同于所述第一视角的第二视角，所述透镜阵列呈现所述第二图像以供观看而不呈现所述第一图像以供观看，且

其中所述多个第一及第二片段中的至少一个第一片段或至少一个第二片段包括经配置以提供用于所述第一或第二图像的一或多个色彩的一或多个微结构或一或多个纳米结构。

104.根据实例103的安全装置，其中所述第一及第二图像包括图标及背景。

105.根据实例104的安全装置，其中所述第一图像的所述图标具有与所述第二图像的所述图标不同的整体形状。

106.根据实例103到105中任一实例的安全装置，其中所述至少一个第一片段及所述至少一个第二片段包括所述一或多个微结构或所述一或多个纳米结构。

107.根据实例106的安全装置，其中所述一或多个微结构或所述一或多个纳米结构经配置以提供用于所述第一图像的第一色彩及用于所述第二图像的第二色彩。

108.根据实例107的安全装置，其中所述第一及第二色彩是不同的。

109.根据实例99到108中任一实例的安全装置，其中所述一或多个微结构或所述一或多个纳米结构包括至少一个蛋白石结构。

110.根据实例109的安全装置，其中所述至少一个蛋白石结构包括多个微表面或纳米表面槽孔部分。

111.根据实例110的安全装置，其中所述微表面或纳米表面槽孔部分包括反射金属涂层。

112.根据实例110的安全装置，其中所述微表面或纳米表面槽孔部分包括具有在1.8与3之间的折射率的透明涂层。

113.根据实例112的安全装置，其中所述透明涂层包括硫化锌、氧化钛或氧化铟锡。

114.根据实例99到113中任一实例的安全装置，其中所述一或多个微结构或所述一或多个纳米结构包括至少一个等离子体结构。

115.根据实例114的安全装置，其中所述至少一个等离子体结构包括：

第一金属微特征或纳米特征；

第二金属微特征或纳米特征；及

电介质微特征或纳米特征。

116.根据实例115的安全装置，其中所述第一或第二金属微特征或纳米特征包括银、铝、金、铜、锡或其组合。

117.根据实例115或实例116的安全装置，其中所述电介质微特征或纳米特征包括所述第一与第二金属微特征或纳米特征之间的电介质材料。

118.根据实例117的安全装置，其中所述电介质材料包括uv可固化树脂。

119.根据实例115到118中任一实例的安全装置，其中所述电介质微特征或纳米特征包括安置在所述电介质微特征或纳米特征上方的反射微特征或纳米特征。

120.根据实例119的安全装置，其中所述反射微特征或纳米特征包括铝。

121.根据实例119或实例120的安全装置，其进一步包括所述反射微特征或纳米特征上方的保护涂层。

122.根据实例115到121中任一实例的安全装置，其中所述至少一个等离子体结构不包括安置在所述电介质微特征或纳米特征上的反射微特征或纳米特征。

123.根据实例99到122中任一实例的安全装置，其中可通过肉眼分辨由所述透镜阵列中的对应透镜所产生的所述一或多个色彩。

124.根据实例99到123中任一实例的安全装置，其中无法通过肉眼分辨由所述透镜阵列中的对应透镜所产生的所述一或多个色彩中的至少一者。

125.根据实例99到124中任一实例的安全装置，其中所述一或多个微结构或所述一或多个纳米结构包括多个微结构、纳米结构或其组合。

126.根据实例99到125中任一实例的安全装置，其中所述一或多个微结构或所述一或多个纳米结构经配置以提供相同色彩。

127.根据实例99到125中任一实例的安全装置，其中所述一或多个微结构或所述一或多个纳米结构经配置以提供不同色彩。

128.根据实例127的安全装置，其中所述一或多个微结构或所述一或多个纳米结构经配置以提供不同色彩，所述不同色彩组合以产生如由裸眼感知的单一色彩。

129.根据实例127的安全装置，其中所述一或多个微结构或所述一或多个纳米结构经配置以提供不同色彩，所述不同色彩组合以产生消色差的白色外观。

130.根据实例100到129中任一实例的安全装置，其中所述透镜阵列包括1d双凸透镜阵列。

131.根据实例100到129中任一实例的安全装置，其中所述透镜阵列包括2d透镜阵列。

132.根据实例100到131中任一实例的安全装置，其中所述多个第一片段的所述第一片段中的一者包括漫射特征。

133.根据实例100到132中任一实例的安全装置，其中所述多个第二片段的所述第二片段中的一者包括漫射特征。

134.根据实例132或133的安全装置，其中所述漫射特征提供朗伯反射率。

135.根据实例132到134中任一实例的安全装置，其中所述漫射特征具有椭圆输出。

136.根据实例132到135中任一实例的安全装置，其中所述装置包括提供所述漫射特征的开诺漫射器。

137.根据实例132到136中任一实例的安全装置，其中所述漫射特征包括大于85的亮度及大于85的白度指数。

138.根据实例100到137中任一实例的安全装置，其中所述多个第一片段的所述第一片段中的一者包括镜面反射特征。

139.根据实例100到138中任一实例的安全装置，其中所述多个第二片段的所述第二片段中的一者包括镜面反射特征。

140.根据实例100到102中任一实例的安全装置，其中所述图标包括半色调图像。

141.根据实例103到108中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二图像包括半色调图像。

142.根据实例100到102或实例140中任一实例的安全装置，其中所述图标包括至少一个字母数字字符、符号、艺术图像、图形或对象。

143.根据实例103到108或实例141中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二图像包括至少一个字母数字字符、符号、艺术图像、图形或对象。

144.根据实例100到102或实例140或实例142中任一实例的安全装置，其中所述图标的所述背景包括圆形、正方形、矩形、六边形、卵形、星形或滚花边缘。

145.根据实例103到108或实例141或实例143中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二图像的所述背景包括圆形、正方形、矩形、六边形、卵形、星形或滚花边缘。

146.根据实例100到102或实例140或实例142中任一实例的安全装置，其中所述图标的所述背景包括字母数字字符、符号、图像、图形或对象的图案。

147.根据实例103到108或实例141或实例143中任一实例的安全装置，其中所述第一或第二图像的所述背景包括字母数字字符、符号、图像、图形或对象的图案。

148.根据实例130到147中任一实例的安全装置，其进一步包括具有第一侧及与所述第一侧相对的第二侧的衬底，

其中所述透镜阵列安置在所述衬底的所述第一侧上，且

其中所述一或多个微结构或所述一或多个纳米结构安置在所述衬底的所述第二侧上。

149.根据实例100到148中任一实例的安全装置，其中所述安全装置经配置以提供物品的真实性验证以用于安全性。

150.根据实例149的安全装置，其中所述物品是信用卡、借记卡、货币、护照、驾照、身份证、文件、防篡改容器或包装、或一瓶药物。

151.根据实例100到150中任一实例的安全装置，其中所述安全装置是安全线、热烫印特征、嵌入式特征、窗化特征或层压特征。

152.根据实例100到151中任一实例的安全装置，其进一步包括所述第一及第二片段外部的另一光学元件。

153.根据实例100到152中任一实例的安全装置，其进一步包括所述第一片段或所述第二片段内的另一光学元件。

154.根据实例152或实例153的安全装置，其中所述另一光学元件包括全息元件、衍射元件或非全息非衍射元件。

155.根据实例100到154中任一实例的安全装置，其中第一或第二片段包括半色调。

156.根据实例98的方法，其进一步包括使用所述母版来形成经配置以提供一或多个色彩的一或多个微结构或一或多个纳米结构。

157.一种制造根据实例99到155中任一实例的安全装置的方法，所述方法包括：

使用电子束、光刻技术或蚀刻来制备母版；及

使用所述母版来形成所述一或多个微结构或所述一或多个纳米结构。

158.根据实例157的方法，其进一步包括使用所述母版来形成一或多个镜面反射特征或漫射特征。

159.根据实例109到155中任一实例的安全装置，其中所述至少一个蛋白石结构包括至少一个反蛋白石结构。

160.根据实例109到155或实例159中任一实例的安全装置，其中所述至少一个蛋白石结构包括至少一个正蛋白石结构。

161.根据实例109到155中任一实例或实例159到160中任一实例的安全装置，其中所述至少一个蛋白石结构包括至少一个反射蛋白石结构。

162.根据实例109到155中任一实例或实例159到161中任一实例的安全装置，其中所述至少一个蛋白石结构包括至少一个透射蛋白石结构。

163.根据实例114到155中任一实例或实例159到162中任一实例的安全装置，其中所述至少一个等离子体结构包括至少一个反射等离子体结构。

164.根据实例114到155中任一实例或实例159到163中任一实例的安全装置，其中所述至少一个等离子体结构包括至少一个透射等离子体结构。

165.根据实例99到155中任一实例或实例159到164中任一实例的安全装置，其中所述装置经配置以通过图标或图像提供对象的自然色彩的再现。

166.根据实例1到97中任一实例或实例99到155中任一实例或实例159到165中任一实例的安全装置，其进一步包括在除安置于所述透镜阵列下方的所述多个第一及第二片段以外的区域中、经配置以提供一或多个色彩的一或多个微结构或一或多个纳米结构。

167.根据实例28的安全装置，其中所述多个第一及第二片段形成2d图像阵列，其中所述多个第一及第二片段中的各者是相对于所述2d透镜阵列的对应透镜安置。

168.根据实例167的安全装置，其中所述2d透镜阵列与所述2d图像阵列配准，使得所述2d透镜阵列的邻近透镜之间的距离等于安置在所述2d透镜阵列下方的所述对应片段之间的距离。

169.根据实例167的安全装置，其中所述2d透镜阵列的邻近透镜之间的距离小于或大于安置在所述2d透镜阵列下方的所述对应片段之间的距离使得所述2d透镜阵列的间距不等于所述2d图像阵列的间距。

170.根据实例167的安全装置，其中所述图标在所述装置倾斜时显现为横向移动，使得所述视角从所述第一视角改变为所述第二视角。

171.根据实例167的安全装置，其中在所述第一或所述第二视角中，所述图标显现为在所述装置的表面处或显现为浮在所述装置的所述表面上方或下方。

172.一种安全装置，其包括：

多个透镜，沿着纵轴形成透镜阵列；及

多个部分，安置在所述透镜阵列下方，所述多个部分包括两个图标，

其中在第一视角，所述透镜阵列在第一位置呈现第一图标且在第二位置呈现第二图标以供观看，且在不同于所述第一视角的第二视角，所述透镜阵列在不同于所述第二位置的第三位置呈现所述第二图标以供观看。

173.根据实例172的安全装置，其中在所述第二视角，所述透镜阵列在不同于所述第一位置的第四位置呈现所述第一图标以供观看。

174.根据实例173的安全装置，其中在所述第二视角，所述第一图标显现为沿着第一方向从所述第一位置移动到所述第四位置，且所述第二图标显现为沿着不同于所述第一方向的第二方向从所述第二位置移动到所述第三位置。

175.根据实例173的安全装置，其中在所述第二视角，所述第一图标显现为沿着第一方向从所述第一位置移动到所述第四位置，且所述第二图标显现为沿着所述第一方向从所述第二位置移动到所述第三位置。

176.根据实例172的安全装置，其中在所述第二视角，所述第二图标显现为移动更靠近所述第一图标。

177.根据实例172的安全装置，其中在所述第二视角，所述第二图标显现为移动更远离所述第一图标。

178.根据实例172到177中任一实例的安全装置，其中所述多个部分中的至少一者包括经配置以提供一或多个色彩的一或多个微结构或一或多个纳米结构。

179.根据实例178的安全装置，其中所述一或多个微结构或所述一或多个纳米结构包括至少一个蛋白石结构。

180.根据实例179的安全装置，其中所述至少一个蛋白石结构包括至少一个反蛋白石结构。

181.根据实例179或实例180的安全装置，其中所述至少一个蛋白石结构包括至少一个正蛋白石结构。

182.根据实例178到181中任一实例的安全装置，其中所述一或多个微结构或所述一或多个纳米结构包括至少一个等离子体结构。

183.根据实例172到177中任一实例的安全装置，其中所述多个部分包括定义所述第一图标的镜面反射特征或漫射特征的第一集合及定义所述第二图标的镜面反射特征或漫射特征的第二集合。

184.根据实例172到177中任一实例的安全装置，其中所述多个透镜经布置以形成二维透镜栅格，且所述多个部分经布置以形成二维图像栅格，使得所述透镜栅格中的各透镜安置在所述图像栅格的对应部分上方，且其中所述图像栅格的连续部分之间的距离不等于安置在所述连续部分上方的所述透镜栅格的所述对应透镜之间的距离。

185.根据实例172到177中任一实例的安全装置，其中所述多个透镜经布置以形成二维透镜栅格，且所述多个部分经布置以形成二维图像栅格，使得所述透镜栅格中的各透镜安置在所述图像栅格的对应部分上方，且其中所述透镜栅格相对于所述图像栅格旋转。

附图说明

图1a示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的实例性安全装置。

图1b示意性地说明图1a中展示的实例性安全装置的特定特征。

图1c-1示意性地说明与本文中描述的某些实施例兼容的1d透镜阵列。

图1c-2示意性地说明与本文中描述的某些实施例兼容的2d透镜阵列。

图2a示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的以镜面反射特征的镜面方向上的角度且以漫射特征的相同角度观看。

图2b示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的以非镜面反射特征的镜面方向上的角度且以漫射特征的相同角度观看。

图2c示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的在以镜面方向上的角度观看期间可通过安全装置呈现的特定图像及效应。

图2d示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的在以非镜面方向上的角度观看期间可通过安全装置呈现的特定图像及效应。

图3a示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的另一实例性安全装置。

图3b示意性地说明图3a中展示的实例性安全装置的特定特征。

图3c示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的在以镜面方向上的角度观看期间可通过安全装置呈现的特定图像及效应。

图3d示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的在以非镜面方向上的角度观看期间可通过安全装置呈现的特定图像及效应。

图4a、4b及4c示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的可通过安全装置呈现以供观看的特定图像及效应。

图5a示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的实例性安全装置的特定特征。

图5b-1示意性地说明安全线的俯视图。

图5b-2示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的具有保护涂层的图5b-1中展示的安全线的侧视图。

图5c示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的另一实例性安全装置的特定特征。

图6a展示根据本文中描述的某些实施例的实例性安全装置中依据跨图标(例如，由数字“1”表示)的线扫描的距离而变化的相对亮度。

图6b-1、6b-2、6b-3及6b-4展示本文中描述的装置的某些实施例中所呈现的图标的边缘的相对高对比度及清晰度。

图7示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的安全装置中针对各种倾斜角切换的两个图标的亮度变化。

图8a展示根据本文中描述的某些实施例的可通过安全装置呈现以供观看的特定图像(例如，艺术品)及效应。

图8b展示根据本文中描述的某些实施例的实例性半色调图案。

图8c示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的利用半色调图案化的实例性安全装置。

图9展示图标内的图标，其切换到图标内的不同图标。

图10a及10b示意性地说明包含等离子体结构的实例性色彩产生结构。

图11示意性地说明包含反蛋白石结构的实例性色彩产生结构。

图12示意性地说明形成本文中描述的各种色彩产生结构的实例性方法。

图13a及13b示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的实例性装置。

图14a示意性地说明包含安置在具有如本文中描述的光学特征的多个部分上方的2d透镜阵列的实例性安全装置的等角视图。装置可经配置以在从不同方向观看时呈现截然不同的图像。图14b、14c、14d、14e、14f、14g及14h展示包含安置在具有如本文中描述的光学特征的多个部分上方的2d透镜阵列的实例性安全装置的俯视图。

具体实施方式

防止伪造的第一道防线及安全系统的有效性通常例如由公众进行第一道检查。纸币安全特征优选是容易被公众(包含色盲的人)在各种光照条件下在5到10秒时帧内看见且记住。另外，一般来说，安全特征应不能够通过电子或摄影手段被复制。

安全特征的趋势已朝向更复杂的结构及变色效应。然而，此趋势对于公众来说是令人感到挫败的。此类复杂的安全装置已使寻找独特安全特征的普通人感到困惑。另一方面，公众普遍意识到纸币水印(大约70％的人知道它)。水印是由浅色及暗色区域所定义的图像，如通过举起纸币以在光透射下观看水印所见。再者，色移特征在公众的认知及意识上是较低的。举例来说，色移墨水中的色彩不明亮。动态全息图(kinegrams)中的色彩是明亮的，但对于普通人来说过于复杂而难以将其记住或难以琢磨特征的真实性。最近的安全装置(例如，色移墨水及运动类型特征)在低光条件下(例如，在低光照酒吧、餐馆等)不容易看见、图像清晰度较差，或相对于纸币的移动具有缓慢的光学移动。

因此，在许多安全装置中需要具有相对于背景呈高对比度的清晰图像，其在各种光条件(包含低光)下操作时以极少(若无)过渡状态打开及关闭或以高变化率切换到不同图像。本质上，期望一种高对比度反射“水印”，当将其视角改变小角度时改变其图像。

本文中描述的某些实施例利用黑色图标的显著效应，随着装置相对于观察者倾斜，所述黑色图标自身变换为闪亮银色或相对于白色漫射背景变换为不同图像。某些实施例使用黑色、白色及灰色的色域来产生强烈高清晰度图像。

根据本文中描述的某些实施例，揭示光学切换装置，例如安全装置。尽管可关于安全装置描述实施例，然本文中揭示的装置也可用于非安全装置。在各种实施例中，安全装置在被照亮时可呈现图标以供观看。图标可相对于其背景显现为明亮的或暗色的且可显现为清晰的(例如，具有高清晰度)。在某些实施例中，在使装置倾斜时，用户可打开及关闭图标(及/或关闭及打开图标)，且在各种情形中，呈相对较小倾斜角(例如，在一些情况中，从2度到15度)。在各种其它实施例中，代替在装置倾斜时打开及关闭图标，用户可在至少两个图标之间切换。有利地，本文中揭示的安全装置可呈现快速切换而难以伪造的清晰高对比度图标。为了额外安全性，本文中描述的特征的各种实施例可经组合在一起及/或与本领域已知或尚待开发的其它特征组合。

本文中描述的安全装置的某些实施例可通过并入具有相对于彼此呈高对比度的两个不同类型的光学特征而呈现具有相对于背景呈高对比度的一或多个清晰图标。在一些实施例中，光学特征可包含镜面反射特征(例如，光学可变)及漫射特征(例如，光学不变)。

在一些实施例中，镜面反射特征及漫射特征可并入到包含透镜阵列的安全装置中，所述透镜阵列经配置以在使装置倾斜时(例如，使装置倾斜使得观看者移动他或她的观察角度，而光源保持固定在适当位置)打开及关闭图标。在一些实施例中，可移动光源的位置同时保持观察者的角度固定而图像的形状无变化(例如，图像的形状可保持不变)。图1a及1b示意性地说明此种安全装置的实例。如图1a中展示，安全装置100可包含透镜阵列105及安置在透镜阵列105下方的多个第一片段101及第二片段102。参考图1b，第一片段101a、101b、101c、101d可对应于图标112及/或背景115的一部分。参考图1a，在第一视角α(例如，相对于装置100的法向平面的角度)，透镜阵列105可经配置以允许图标112可见。在不同于第一视角α的第二视角β(例如，相对于装置100的法向平面的角度)，透镜阵列105可经配置而不允许图标112可见。举例来说，如本文中将揭示，第一片段101可包含镜面反射特征及漫射特征，而第二片段102可包含镜面反射特征或漫射特征。(或第二片段102可包含镜面反射特征及漫射特征，而第一片段101可包含镜面反射特征或漫射特征。)

在图1a中，在使装置100从第一视角α倾斜到第二视角β时，透镜阵列105可打开及关闭图标112。举例来说，安全装置100可包含安置在透镜阵列105下方的第一片段101的集合及第二片段102的集合。第一片段101可对应于图标112及第一背景115的部分，使得在第一视角α，透镜阵列105可允许图标112及第一背景115被观看到。第二片段102可对应于无图标112的第二背景125的部分(例如，如由第二背景125内缺少图标112表示)，使得在第二视角β，透镜阵列105不允许图标112被观看到。因此，通过使装置100从第一视角α倾斜到第二视角β，透镜阵列105可打开及关闭图标112。因而，观看者可看见图标112在使装置100倾斜时出现及消失。

在各种实施例中，透镜阵列105可包含1-d透镜阵列。如图1c-1中展示，透镜在长度上可延伸为比图1a中所展示的更长得多。然而，图式及示意图仅为说明性的。大小及尺寸方面可以有很大的变动。在一些实施例中，参考图1a，透镜阵列105可包含多个圆柱形、半圆柱形透镜、截头半圆柱形透镜或具有一个凸表面及一个平表面的平凸圆柱形透镜。在一些实施例中，透镜可具有一个凸表面及一个凹表面。

透镜阵列可包含微透镜阵列，所述微透镜阵列具有可在5微米到200微米的范围中(例如6.6微米、8.4微米、12.5微米、16微米、22微米、84微米、120微米、150微米等)、在此范围内的任何范围中(例如5微米到150微米、5微米到100微米、5微米到85微米、5微米到50微米、5微米到25微米、5微米到20微米、6.6微米到150微米、6.6微米到22微米、8.4微米到150微米、8.4微米到22微米、12.5微米到150微米、16微米到150微米、22微米到150微米、84微米到150微米等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中的间距(例如，在两个透镜的中心之间的横向距离)。在某些实施例中，间距可跨透镜阵列105是恒定的。然而，在一些实施例中，间距可跨阵列105而变化。

透镜阵列105内的透镜可具有可在5微米到200微米的范围中(例如6.6微米、8.4微米、12.5微米、16微米、22微米、84微米、120微米、150微米等)、在此范围内的任何范围中(例如5微米到150微米、5微米到100微米、5微米到85微米、5微米到50微米、5微米到25微米、5微米到20微米、6.6微米到150微米、6.6微米到22微米、8.4微米到150微米、8.4微米到22微米、12.5微米到150微米、16微米到150微米、22微米到150微米、84微米到150微米等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中的宽度wl(例如，沿着x轴)。在某些实施例中，透镜的宽度wl可与透镜阵列105中的另一透镜的宽度wl相同。然而，在其它实施例中，透镜的宽度wl可与透镜阵列105中的另一透镜的宽度wl不同。

透镜的曲率半径可在5微米到100微米的范围中(例如5微米、12.5微米、25微米、37.5微米、50微米、62.5微米、75微米、87.5微米、100微米等)、在此范围内的任何范围中(例如5微米到87.5微米、5微米到75微米、12.5微米到87.5微米、12.5微米到75微米等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中。在一些实施例中，透镜的曲率半径可不同于透镜阵列105中的另一透镜的曲率半径。曲率可为旋转对称或可为旋转非对称。

透镜可由各种材料，例如聚合物制成。举例来说，透镜阵列105可经uv浇铸到涂覆在聚合物衬底上的树脂层中。一些实例性衬底材料可包含(但不限于)聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、定向聚丙烯(opp)、低密度聚乙烯(ldpe)、线性低密度聚乙烯(lldpe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)或聚碳酸酯(pc)。作为另一实例，透镜阵列105可经模制或压印在聚合物衬底中。可模制及/或可压印衬底可包含丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚乙烯(pe)、聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯(pc/abs)及经二醇改性的聚对苯二甲酸乙二酯(petg)。可使用本领域已知或尚待开发的其它方法及材料。

在一些实施例中，透镜可具有焦距(及对应的焦比(f-number))且安置在相较于透镜的焦距的相对于衬底的背侧的某一距离处，以将光聚焦在衬底的背侧上。在其它实施例中，透镜可具有焦距(及对应的焦比)且安置在相较于透镜的焦距的相对于衬底的背侧的某一距离处，以将光聚焦在衬底的前侧上。在其它实施例中，透镜可具有焦距(及对应的焦比)且安置在相较于透镜的焦距的相对于衬底的背侧的某一距离处，以将光聚焦在衬底的前侧与背侧之间。实例性焦距包含可在5微米到200微米的范围中(例如5微米、12.5微米、25微米、37.5微米、50微米、62.5微米、75微米、87.5微米、100微米、112.5微米、125微米、137.5微米、150微米、162.5微米、175微米、187.5微米、200微米等)、在此范围内的任何范围中(例如5微米到187.5微米、5微米到175微米、12.5微米到187.5微米、12.5微米到175微米等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中的数字。在一些实施例中，透镜的焦距(及焦比)可不同于透镜阵列105中的另一透镜的焦距(及焦比)。

尽管透镜阵列105在图1a中说明为1d透镜阵列，然在一些实施例中，透镜阵列105可包含2d透镜阵列。图1c-2展示实例性2d透镜阵列。1d透镜阵列(例如，图1a)可包含仅在一个方向上具有屈光度(例如，曲率)的在一行中的一系列圆柱形、半圆柱形透镜、截头半圆柱形透镜或平凸圆柱形透镜，而2d透镜阵列(例如，图1c-2)可在两个方向上具有屈光度(例如，曲率)。在各种实施例中，2d阵列包括表面是旋转对称表面的透镜。在一些实施例中，2d阵列可包括具有非对称表面的透镜。举例来说，透镜可为椭圆的，其中透镜在一个正交方向上相较于另一正交方向更长。在一些实施例中，2d阵列可包括球面透镜。在一些实施例中，2d阵列可包括具有非球面表面的透镜。在各种实施例中，2d阵列可包括椭圆形、六边形、菲涅耳及/或消色差透镜。2d透镜阵列中的透镜可经布置成紧密堆积布置或正方形布置。然而，透镜的形状及/或布置不应视为受限制的。作为额外实例，透镜的表面可为凸形、非球面、环形及/或偏心。透镜可具有圆形、正方形、矩形、六边形孔隙形状或占用区，或可具有其它形状，且孔隙可经截断。类似地，透镜可经布置成正方形阵列、三角形阵列、六边形紧密堆积或以其它方式布置。在一些实施例中，透镜阵列105可包含具有第一纵轴的第一双凸透镜阵列及具有第二纵轴的第二双凸透镜阵列。在一些情形中，第一及第二阵列可经布置使得第一阵列的第一纵轴可相对于第二阵列的第二纵轴成5到90度的角度(或此范围内的任何范围，例如5到80度、10到90度、20到90度等)。

在各种实施例中，透镜阵列105可包含一系列透镜(例如，双凸透镜、微透镜、球面透镜等)，这些透镜经配置以允许安置在透镜下方的对应于不同图像的特征在不同视角下可见。举例来说，在一些情况中，透镜是放大透镜，用于放大安置在透镜下方的在不同视角对应于不同图像的不同特征。作为另一实例，透镜可提供通过不同通道在不同图像之间切换的途径。因此，安全装置100可包含安置在透镜阵列105下方的第一片段101的集合及第二片段102的集合。

在图1b中，第一片段101及第二片段102彼此交错。第一片段101a、101b、101c、101d可对应于第一图像110的一部分(仅说明顶部)，使得在第一视角α，透镜阵列105可经配置以允许第一图像110的多个部分可见。尽管透镜阵列105允许多个单独的部分可见，然观看者可看见第一图像110的所有部分的总和(例如，整个第一图像110)。第二片段102a、102b、102c、102d可对应于第二图像120的一部分，使得在第二视角β，透镜阵列105可经配置以允许第二图像120的多个部分可见。尽管透镜阵列105允许多个单独的部分可见，然观看者可看见第二图像120的所有部分的总和(例如，整个第二图像120)。

在图1a及1b中展示的实例中，第一图像110包含图标112及第一背景115，而第二图像120包含无图标112的第二背景125。在各种实施例中，第一图像110(或图标112)可包含至少一个字母数字字符、符号、图像(例如，艺术图像)、半色调图像、图形或对象。其它物品是可行的。在此实例中，展示的第一图像110是字母a的图标112。

由于第一图像110包含图标112，故透镜阵列105允许图标112在第一视角α下可见。然而，由于第二图像120不包含图标112，故透镜阵列105不允许图标112在第二视角β下可见。因此，通过使装置100从第一视角α倾斜到第二视角β，透镜阵列105可打开及关闭图标112。

参考图1a，第一片段101及第二片段102可安置在透镜阵列105下方。在各种实施例中，第一片段101及第二片段102可具有小于透镜阵列105中的透镜的宽度wl的宽度w。在一些实施例中，一对第一片段101及第二片段102可在透镜阵列105中的各透镜下方对准。然而，一对第一片段101及第二片段102不需要在阵列105中的单个透镜下方精确对准，而可以偏离这种对准。举例来说，第一片段101可安置在阵列中的单个透镜下方，而第二片段102的一部分可安置在阵列105中的两个不同透镜的部分下方。因此，在各种实施例中，透镜阵列105下方的所述对第一片段101及第二片段102并非是对准敏感的(例如，阵列105中的单个透镜下方的第一片段101及第二片段102对的精确对准不是必需的)。

尽管阵列105中的单个透镜下方的第一片段101及第二片段102对的精确对准不是必需的，然透镜阵列105内的透镜可通常配准于一对第一片段101及第二片段102。举例来说，透镜可对应于一对第一片段101及第二片段102。来自第一片段101的光可穿过透镜的第一部分且来自第二片段102的光可穿过所述透镜的单独部分，且如本文中描述，透镜的对应部分可在两个不同角度形成相异的图像。通常，大多数透镜可以此方式相对于片段101、102进行配准。

第一片段101及/或第二片段102可具有长度l(沿着y轴)、宽度w(沿着x轴)及厚度t(沿着z轴)。长度l、宽度w及厚度t没有特别限制，且可基于应用而定。在一些实施例中，第一片段101及/或第二片段102的宽度w可基于阵列105中的透镜的大小(例如，约为透镜的间距的一半)。在各种实施例中，举例来说，对于纸币上的安全线，第一片段101及/或第二片段102的宽度w可小于或等于80微米、小于或等于70微米或小于或等于60微米，及/或在10微米到80微米的范围中，在此范围内的任何范围中(例如，10微米到75微米、15微米到75微米、15微米到70微米等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中。第一片段101及/或第二片段102每片段可包含多个特征。举例来说，特征可包含对应于图像的部分的小于10微米大小的特征(如本文中将描述)。在各种实施例中，透镜阵列105可放大安置在透镜下方的小于10微米大小的特征以便用肉眼可见。举例来说，在一些实施例中，第一片段101及/或第二片段102可具有约为透镜的宽度wl的一半的宽度w。然而，当观看阵列105中的透镜下方的第一片段101及/或第二片段102时，特征可填充透镜的宽度且因此片段内的特征可显现透镜的全宽或至少大于片段自身的大小。在某些实施例中，第一片段101及/或第二片段102可包含肉眼不可见的微图像(例如，至少一个字母数字字符、符号、艺术图像、图形、对象等)，其中微图像的高度小于片段101、102的宽度w。在一些这样的实施例中，透镜阵列105可放大微图像使得其为肉眼可见。在其它这样的实施例中，对于额外安全特征，微图像可保持为肉眼不可见，但使用例如放大镜或显微镜的额外辅助设备可见。

在各种实施例中，透镜阵列105可安置在衬底或载体150的第一侧151上。第一片段101及第二片段102可安置在衬底150的与第一侧151相对的第二侧152上。参考图1b，可通过将镜面反射特征132及/或将漫射特征135、145施加到衬底或载体150上(例如，在衬底150的第二侧152上)而制造一些实施例。在一些实施例中，镜面反射特征132及漫射特征135可压印到涂层或衬底或载体150中。在uv固化压印涂层或衬底之后，可使镜面反射特征132及漫射特征135金属化(例如，在一些情况中同时进行)。衬底或载体150可包括各种聚合物衬底，例如(举例来说)聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、定向聚丙烯(opp)、低密度聚乙烯(ldpe)、线性低密度聚乙烯(lldpe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚碳酸酯(pc)或任何其它类型的塑料膜或载体。在各种实施例中，聚合物衬底可为透明的。聚合物衬底可具有可在10微米到300微米的范围中(例如，12.5微米、25微米、37.5微米、50微米等)、在此范围内的任何范围中(例如，10微米到200微米、12.5微米到100微米、12.5微米到50微米等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中的厚度。

在形成装置100之后，可将一些这样的装置100并入到具有纸、塑料或聚合物厚度的纸币中，所述厚度可在10微米到110微米的范围中(例如，12.5微米、25微米、40微米、50微米、90微米、95微米、98微米、100微米、105微米、107微米等)、在此范围内的任何范围中(例如，10微米到105微米、10微米到90微米、10微米到50微米、10微米到40微米等)、为这些范围内的任何值或由这些值形成的任何范围中。在一些实施例中，可将各种装置100并入到纸币中(例如，嵌入到纸币的纸、塑料或聚合物中，或层压到纸币的纸、塑料或聚合物上)使得总纸币厚度可在10微米到130微米、10微米到120微米、10微米到110微米、10微米到100微米、10微米到90微米的范围中、在这些范围内的任何范围中、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中。安全装置100可形成为纸币中的安全线。安全线可为在其制造时交织到纸币纸(或塑料或聚合物)中使得其部分在表面处可见且一些部分不可见的聚合物膜。安全装置100可为热烫印特征、嵌入式特征、窗化特征或层压特征。可使用剥离型衬底(安全特征(例如，全息图)可定位在所述剥离型衬底上)利用加热的模具及压力将热烫印特征转印到纸币表面。通常将图块热烫印到纸币表面。嵌入式特征可附贴在纸币中的凹部(例如，在纸(或塑料或聚合物)制造过程期间形成)内。在一些实施例中，此特征可使纸币表面保持平坦。窗化特征可允许人们以透射观看安全装置。窗化特征可包含纸币纸(或塑料或聚合物)中的开口且可用聚合物膜层压。窗化特征可包含交织到纸币纸(或塑料或聚合物)中的安全线。层压特征可通过粘合剂附贴到纸币的表面。层压条可包含具有内置光学安全装置的平坦聚合物膜。此平坦聚合物膜可使用纸币表面上的粘合剂跨其宽度(例如，窄尺寸)附接到纸币。在一些实施例中，安全装置100可经配置以提供安全物品(例如，货币、信用卡、借记卡、护照、驾照、身份证、文件、防篡改容器或包装、或一瓶药物)的真实性验证。

尽管图1a及1b展示两个片段集合(例如，第一片段101及第二片段102)，然可包含额外片段集合(例如，第三片段、第四片段等)。对于相同大小的透镜阵列105，为了并入额外片段，可减小片段的宽度w。替代地，为了并入额外(例如，相同大小)片段，可增大透镜的大小(例如，wl)。

进一步参考图1b，第一片段101可包含镜面反射特征132及漫射特征135。镜面反射特征132可定义图标112且漫射特征135可定义第一背景115。在各种实施例中，可通过使用电子束、光刻技术及/或蚀刻而制备用于形成镜面反射特征132及/或漫射特征135的母版。

可通过镜(例如金属化相对平坦及/或光滑表面)提供镜面反射特征132。在一些情形中，金属化表面可包含例如铝、银、金、铜、钛、锌、锡及其合金(例如，青铜)的金属。

漫射特征135可通过漫射器例如开诺漫射器、定制微漫射器或含有散射粒子(例如tio2)的树脂或其它类型的漫射器提供(且可从使用涉及干涉光敏材料上的光的全息工艺形成的母版复制)。在某些实施例中，漫射特征135可提供哑光白色或纸白色饰面或灰色饰面。漫射特征135的表面纹理可提供“色彩一致性”(例如，一致的白色或灰色外观)。在各种实施例中，镜面反射特征132的表面纹理可提供与漫射特征135的“色彩对比”(例如，提供邻近白色或灰色外观的暗色或闪亮外观)。在一些实施例中，漫射特征135可包含染色剂、染料、墨水或颜料(或其中吸收提供色彩的其它材料)以使色彩从白色或灰色改变，但维持哑光饰面外观(例如，哑光色，例如哑光绿、哑光红等)。在各种实施例中，高对比度及一致性可允许所呈现的图像在光源改变其位置时相对不变。具有高对比度及一致性的图像在公众认知及意识方面是有效的，此对于安全装置来说可为有利的。

在各种实施例中，漫射特征135可包含相对精细且浅的特征，从而允许所述特征用于产品(例如，纸币)上而基本上不会增大产品的厚度。此外，一般来说，较小大小的特征允许对图像的线并入更多特征，此可允许更好的漫射且增大图像的分辨率。

可通过各种仪器(例如通过由基恩士(keyence)销售的设备)测量漫射特征135的表面测量。举例来说，可基于国际标准iso25178分析表面纹理，以测量例如算术平均高度、最大高度、纹理纵横比、算术平均峰值曲率、展开界面面积比、均方根高度、偏度、峰度、最大峰值高度。在以下参数内测量实例性漫射器。漫射特征135可具有小于或等于5微米(例如，小于或等于1微米、小于或等于0.5微米、小于或等于0.3微米、小于或等于0.2微米等)的算术平均高度sa(例如，距表面的平均平面的高度的绝对值的算术平均值)，及/或具有0.01微米到5微米、在此范围内的任何范围中(例如，0.01微米到3微米、0.01微米到1微米、0.01微米到0.5微米、0.05微米到3微米、0.05微米到1微米、0.05微米到0.5微米、0.05微米到0.3微米、0.05微米到0.2微米、0.1微米到1微米、0.1微米到0.5微米、0.1微米到0.3微米、0.1微米到0.2微米等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中的算术平均高度。在某些实施例中，漫射特征135的最大高度sz(例如，表面上的最高点与最低点之间的距离)可小于或等于10微米(例如，小于或等于8微米、小于或等于5微米、小于或等于3微米、小于或等于2微米等)及/或为0.01微米到10微米、在此范围内的任何范围中(例如，0.1微米到5微米、0.15微米到5微米、0.2微米到5微米、0.5微米到5微米、0.5微米到3微米、1微米到3微米等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中。漫射特征135可具有小于5(例如，小于3、小于1等)的纹理纵横比str(例如，表面纹理的均匀性的量度)，及/或具有0.01到5、在此范围内的任何范围中(例如，0.2到1、0.5到1等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中的纹理纵横比。在一些实施例中，漫射特征135可具有大于或等于1,000l/mm(例如，大于或等于10,000l/mm、大于或等于30,000l/mm等)的算术平均峰值曲率spc(例如，峰值主曲率的算术平均值)，及/或具有1,000l/mm到100,000l/mm、在此范围内的任何范围中(例如，10,000l/mm到80,000l/mm、15,000l/mm到80,000l/mm、25,000l/mm到65,000l/mm、30,000l/mm到50,000l/mm等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中的算术平均峰值曲率。

在各种实例中，漫射特征135的展开界面面积比sdr(例如，由纹理贡献的定义区域的额外表面积相较于平面占用区或定义区域的百分比)可小于或等于10(例如，小于或等于5、小于或等于4、小于或等于3、小于或等于2等)，及/或具有0.5到10、在此范围内的任何范围中(例如，0.8到7、1到2、1.2到1.8等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中的展开界面面积比。在一些实施例中，均方根高度sq(例如，高度的标准偏差σ)可小于或等于5微米(例如，小于或等于0.5微米、小于或等于0.3微米、小于或等于0.2微米等)，及/或具有0.05微米到5微米、在此范围内的任何范围中(例如，0.05微米到1微米、0.05微米到0.5微米、0.1微米到0.5微米等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中的均方根高度。漫射特征135可具有小于或等于5(例如，小于或等于3、小于或等于1等)的偏度ssk(例如，粗糙度形状的偏差程度)，及/或具有0.01到5、在此范围内的任何范围中(例如，0.5到5、0.6到2、0.7到1等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中的偏度。表面可具有小于或等于10(例如，小于或等于8、小于或等于5等)的峰度sku(例如，粗糙度轮廓的清晰度的量度)，及/或具有0.5到10、在此范围内的任何范围中(例如，0.8到9、1.2到7、2到5等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中的峰度。漫射特征135的最大峰值高度sp(例如，最高峰的高度)可小于或等于10微米(例如，小于或等于8微米、小于或等于5微米、小于或等于3微米、小于或等于2微米等)及/或为0.05微米到10微米、在此范围内的任何范围中(例如，0.1微米到5微米、0.15微米到3微米、0.18微米到2微米等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中。

漫射特征135可经配置以提供朗伯反射率，例如无论一个人的视角如何，亮度都显现为相同的反射率。在一些情形中，漫射特征135可具有椭圆或线性输出。在各种实施例中，漫射特征135可通过双向反射率分布函数(brdf)特性化，且可具有零阶峰值。在一些实施例中，漫射特征135可具有大于或等于85(例如85、86、88、90、95、99)及/或在85到100的范围中、在此范围内的任何范围中(例如，88到100、90到100等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中的亮度，及/或可具有大于或等于85(例如85、86、88、90、95、99)及/或在85到100的范围中、在此范围内的任何范围中(例如，88到100、90到100等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中的白度指数。在各种实施例中，装置可取决于光源的色彩。举例来说，若人们在钠光源下观看装置，则整体色彩可为淡黄色，而在白色光源下，装置可为消色差的(无色彩)。

在某些实施例中，由于如本文中将揭示的镜面反射特征132与漫射特征135之间的相对高的对比度，安全装置100可在包含低光(例如，如在酒吧及餐馆中或黄昏或黎明时见到的柔和照明)的各种光源下操作。在某些实施例中，镜面反射特征132及漫射特征135可不提供衍射或干涉色彩(例如，无波长色散或彩虹或彩虹效应)。在各种实施例中，可使用从白色到黑色的亮度范围而没有色彩(例如，消色差)。然而，一些实施例可经着色(例如，绿色、红色、棕色、黄色等)使得可看见单色效应。举例来说，在一些实施例中，漫射特征可包括染色剂、墨水、透明染料、不透明染料或不透明颜料，其中吸收可提供色彩。

通过并入用于定义图标112的镜面反射特征132及用于定义第一图像110的第一背景115的漫射特征135，安全装置100的某些实施例可呈现图标112与第一背景115之间的相对高的对比度以及图标112与第一背景115之间的清晰边界。特性化边界或高清晰度线的一个方式可为通过跨边界的差分(例如，导数或斜率)。具有极少或无渐进变化或具有不规则边缘的相对清晰线通常可具有快速变化轮廓。具有从一个亮度到另一亮度的渐进过渡的线可具有缓慢上升及跌落的差分迹线。相对高的对比度可具有高度较大的窄差分迹线，而相对低的对比度可具有高度较小的宽差分迹线。在各种实施例中，可(例如)使用zygo干涉仪在包含镜面反射特征132的区域与包含漫射特征的区域之间映射表面的3d轮廓。在一些实施例中，边界的物理过渡的宽度可为0.1微米到2微米(例如，0.8微米、1微米、1.2微米等)、在此范围内的任何范围中(例如，0.2微米到2微米、0.5微米到2微米等)、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中。

本文中提供的各种论述涉及在镜面方向上观看(例如，轴上观看)以及在除镜面方向以外的方向上观看(例如，离轴观看)。众所周知，根据斯涅耳(snell)定律，以入射角θi(例如，相对于平坦光滑表面的表面法线所测量)入射在所述平坦光滑表面上的光将以反射角θr(例如，相对于平坦光滑表面的表面法线所测量)反射，使得入射角θi等于反射角θr(例如，θi＝θr)。镜面方向是指此反射光的方向，例如，以相对于法线成角度θr引导反射光。除镜面方向以外的方向是指不对应于此反射光方向(例如，以相对于表面的法线成角度θr引导反射光)的方向。镜面方向在本文中也与漫射表面结合使用以对应于反射角θr，其等于入射角θi，即使漫射表面不一定将从其散射的光限制到镜面方向且将在除具有等于入射角θi的反射角θr的方向以外的许多方向上散射光。术语“轴上”及“离轴”也可分别与镜面反射的方向及不对应于镜面方向的方向互换地使用。尽管上文中的描述涉及适用于反射表面的反射角，然本文中描述的结构不应限于反射结构且可例如包括透射结构及/或反射结构与透射结构的组合。举例来说，代替金属化镜面反射特征132及漫射特征135使光从透镜阵列105的相同侧反射，特征132、135可允许光从透镜阵列105的相对侧透射穿过。在各种实施例中，可在镜面反射特征132及漫射特征135的微结构上方沉积部分透射及部分反射的zns或其它高折射率材料的涂层，随后是真空沉积铝的不透明涂层。铝可被选择性地金属化(例如，使用部分金属化方法，例如使用油消融技术来形成图案化金属层)或去金属化(例如，使用去金属化方法，例如碱性蚀刻以移除暴露、未受保护的金属)，使得具有镜面反射特征132的区域具反射性且漫射特征具透射性。替代地，在一些实施例中，仅高折射率涂层覆盖镜面反射特征132及漫射特征135两者，使得在透射下观看到两个特征。在装置耦合(例如，层压)到衬底或载体150的背侧152之后，zns层可提供高折射率层。举例来说，折射率失配可提供反射(例如，菲涅耳反射)。替代地，在一些实施例中，可在并入铝之后(例如，在选择性金属化之后或在去金属化之后)沉积高折射率层。

图2a示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的以镜面反射特征132的镜面方向上的角度观看(例如，轴上观看)及以漫射特征135的相同角度观看(例如，离轴观看)。为简单起见，未展示透镜阵列105。如图2a中展示，来自传入方向is的光可主要在单个方向rs上从镜面反射特征132反射。当在镜面反射的单个方向rs上观看(例如，以镜面方向上的角度观看)时，来自镜面反射特征132的反射可显现为最明亮。

相比之下，来自传入方向id的光可在多个方向rd上从漫射特征135反射。来自漫射特征135的反射在多个方向上(包含在镜面反射特征132的镜面反射的方向上)通常是相同的。一般来说，当以镜面方向上的角度观看时，来自漫射特征135的反射不如来自镜面反射特征132的反射那么明亮。然而，当以非镜面方向上的角度观看时，来自漫射特征135的反射可比镜面反射特征132更具反射性。

举例来说，如图2b中展示，由于来自传入方向is的光可主要在单个方向rs1上从镜面反射特征132反射，故当以非镜面方向(例如，除单个方向rs1以外的方向rs2)上的角度观看时，来自镜面反射特征132的反射可显现为较暗。进一步参考图2b，来自传入方向id的光可在多个方向rd上从漫射特征135反射。来自漫射特征135的反射在多个方向(例如，镜面反射特征132的镜面反射的方向以及其它方向)上可显现为相同(例如，且不如来自镜面反射特征135的在镜面反射角下的反射那么明亮)。

在某些实施例中，可在多个(若非全部)视角下实现两个区域(由镜面反射特征132定义的第一区域及由漫射特征135定义的第二区域)之间的高对比度。举例来说，图2c示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的在以镜面方向上的角度观看期间可通过安全装置呈现的特定图像及效应。图2d示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的在以非镜面方向上的角度观看期间可通过安全装置呈现的特定图像及效应。在此实例中，镜面反射特征132定义图标112，且漫射特征135定义背景115。参考图2c，相对于哑光白色或灰色背景115，图标112显现为极明亮(例如，高反射率)。参考图2d，相对于哑光白色或灰色背景115，图标112显现为暗色(例如，低反射率)。在两种观看情境中，图标112与背景115之间存在高对比度。对比度可测量为最大亮度与最小亮度之差除以最大亮度与最小亮度之和的百分比。在各种实施例中，当以镜面反射特征132的镜面方向上的角度观看时(例如，图2c)，由本文中描述的特定装置呈现的图像的对比度可为25％到50％(例如，30％、32％、35％、40％、42％、45％等)，及/或在此范围内的任何范围中(例如，30％到50％、30％到48％、30％到45％等)，为这些范围内的任何值，或在由这些值形成的任何范围中。当以非镜面方向上的角度观看时(例如，图2d)，由本文中描述的特定装置呈现的图像的对比度可为50％到90％(例如，60％、62％、65％、70％、72％、75％、78％等)，及/或在此范围内的任何范围中(例如，55％到85％、60％到85％、60％到80％等)，为这些范围内的任何值，或在由这些值形成的任何范围中。在其它实施例中，当以镜面反射特征132的镜面方向上的角度观看时，由本文中描述的特定装置呈现的图像的对比度可为50％到90％(例如，60％、62％、65％、70％、72％、75％、78％等)，及/或在此范围内的任何范围中(例如，55％到85％、60％到85％、60％到80％等)，为这些范围内的任何值，或在由这些值形成的任何范围中。当以非镜面方向上的角度观看时，由本文中描述的特定装置呈现的图像的对比度可为25％到50％(例如，30％、32％、35％、40％、42％、45％等)，及/或在此范围内的任何范围中(例如，30％到50％、30％到48％、30％到45％等)，为这些范围内的任何值，或在由这些值形成的任何范围中。在这些实例中，以镜面方向上的角度观看的对比度百分比较高，或者以非镜面方向上的角度观看的对比度百分比较高。然而，在一些实施例中，对于以镜面方向上的角度观看与以非镜面方向上的角度观看，对比度百分比可以是类似的。举例来说，对于这两种观看情境，对比度百分比可为25％到90％(例如，30％、32％、35％、40％、42％、45％、50％、60％、62％、65％、70％、72％、75％、78％等)，及/或在此范围内的任何范围中(例如，30％到50％、30％到48％、30％到45％、55％到85％、60％到85％、60％到80％等)，为这些范围内的任何值，或在由这些值所形成的任何范围中。

在各种实施例中，装置100可具有从负角度(例如，装置100倾斜朝向观看者)通过法线且到正角度(例如，装置100倾斜远离观看者)的视角。由于来自传入方向id的光可主要在单个方向rs1上从镜面反射特征132反射，故在大部分时间可以非镜面方向上的角度观看到装置100。举例来说，随着装置100从负角度倾斜通过法线且到正角度，相对于哑光白色或灰色背景115的暗色图标112(例如，图2d)可在出现与消失之间切换。图标112及背景115、125是消色差的。当装置100倾斜到镜面反射的角度时，相对于哑光白色或灰色背景115的极明亮图标112(例如，图2c)可出现。在一些情况中，取决于镜面反射特征132的金属化及处理，色彩(例如，闪亮铝色或闪亮铜色)可相对于哑光白色或灰色背景115而随时出现。随着装置100倾斜脱离且超出镜面反射的角度，相对于哑光白色或灰色背景115的暗色图标112(例如，图2d)可再次在出现与消失之间切换。

各种实施例可利用两个区域之间(例如，在图标112与第一背景115之间)，及/或在第一视角α的区域与第二视角β的区域之间(例如，在图标112与第二背景125之间)的相对高的对比度及清晰的边界。在图6a、6b-1、6b-2、6b-3及6b-4中展示实例性装置中的图像的对比度及清晰度。

往回参考图1b，镜面反射特征132可定义图标112，且漫射特征135可定义第一背景115。在仍利用相对高对比度的其它实施例中，镜面反射特征132可定义第一背景115且漫射特征135可定义图标112。如图1b中展示，第一背景115可具有外形115b及大小。第二背景125也可具有外形125b及大小。外形115b、125b可如本文中描述般塑形，但为简单起见在图1b中展示为矩形。

进一步参考图1b，第二片段102可包含漫射特征145。漫射特征145可定义第二背景125。由于第二背景125内不存在图标112，故通过使装置100从第一视角α倾斜到第二视角β，透镜阵列105可关闭图标112。在某些实施例中，第二片段102的漫射特征145可与第一片段101的漫射特征135不同。然而，在各种实施例中，第二片段102的漫射特征145可与第一片段101的漫射特征135相同。在一些这样的实施例(例如，其中第一背景115及第二背景125也具有相同外形115b、125b及大小)中，在第二视角β下的第二背景125(例如，在形状、大小及亮度方面)看似与在第一视角α下可见到的第一背景115相同。举例来说，在使装置100从第一视角α倾斜到第二视角β时，观看者可看见图标112相对于类似背景115、125出现及消失。尽管透镜阵列105从第一背景115切换到第二背景125，然观看者看到看似不变的背景125。

在各种实施例中，图标112及/或背景115、125是消色差的。在一些情形中，可通过将色彩并入到镜面反射特征132、漫射特征135、145及/或透镜阵列105中的透镜及/或衬底150而使图标112及/或背景115、125具备单色(例如，绿色、红色、棕色、黄色等)。此可为哑光(或漫射)色或哑光色的混合以及由不同色彩形成的图案或图像。在一些情形中，镜面反射特征132、漫射特征135、145及/或透镜阵列105可包含染色剂、染料、墨水或颜料。对于额外安全特征，镜面反射特征132、漫射特征135、145及/或透镜阵列105可包含隐蔽特征，例如荧光材料(例如，以在暴露于uv光时发出色彩)或向上转换颜料(例如，以将近红外光转换为可见光)。

在图1a及1b中，第一背景115的外形115b被说明为矩形。第二背景125的外形125b也被说明为矩形。如本文中描述，在一些实施例中，第二背景125可具有与第一背景115相同的形状、大小及漫射特征145，使得在装置从第一视角α倾斜到第二视角β时，背景显现为不变(例如，在形状、大小及亮度方面)。在各种实施例中，在第一视角α，透镜阵列105可允许图标112及造型背景115被观察到。在第二视角β，透镜阵列105可允许相同的造型背景125被观察到。背景115、125的形状没有特别限制。在一些实施例中，形状可包含字母数字字符、符号、图像(例如，艺术图像)、图形或对象的图案。举例来说，背景115、125可包含圆形、正方形、矩形、六边形、卵形、星形或滚花边缘。其它实例性背景115、125可呈钟、墨水瓶或数字的形式。然而，各种其它背景也是可以的。在其它实施例中，第一背景115及第二背景125的形状及/或大小可以不同，使得在装置从第一视角α倾斜到第二视角β时背景可显现为改变。

在图1b中，第一片段101包含定义图标112的镜面反射特征132及定义第一背景115的漫射特征135，且第二片段102包含漫射特征145以匹配定义第一片段101的第一背景115的漫射特征135。然而，在其它实施例中，第一片段101可包含定义图标112的漫射特征135及定义第一背景115的镜面反射特征132，且第二片段102可包含镜面反射特征145以匹配第一片段101的镜面反射特征132。

如图2a及2b中展示，对于镜面反射特征132存在相对窄范围的镜面反射及相对宽范围的低反射。某些实施例可并入镜面反射特征132(例如，在第一片段101中)使其邻近漫射特征145(例如，在第二片段102中)，使得安全装置100可在相对小的倾斜角下打开及关闭图标112。举例来说，在点光源(例如，led)下，用户可在使装置向前或向后倾斜小于或等于15度(例如，4度、5度、5.5度、6度、7度等)，及/或2度到15度的范围、在此范围内的任何范围(例如，3度到15度、3度到14度、4度到15度、4度到14度、4度到13度、5度到15度、5度到13度等)、这些范围内的任何值或由这些值形成的任何范围时打开(或关闭)图标。作为另一实例，在扩展光源(例如，白炽灯)下，用户可在使装置向前或向后倾斜小于或等于20度(例如，8度、9度、10度、11度等)，及/或2度到20度的范围、在此范围内的任何范围(例如，2度到18度、2度到15度、3度到15度、4度到15度、5度到15度、5度到12度等)、这些范围内的任何值或由这些值形成的任何范围时打开(或关闭)图标。

在一些实施例中，用户可在使装置在相反方向上倾斜至少本文中描述的相同倾斜角时，或在使装置在相同方向上进一步倾斜至少本文中描述的相同倾斜角时再次关闭(或再次打开)图标。此外，在第一片段101中并入镜面反射特征132使其邻近第二片段102中的漫射特征145可在这些区域之间提供相对高的对比度，如本文中描述。此并入可允许安全装置100在从视角α倾斜到视角β时以清晰边界打开及关闭图标112。有利地，根据某些实施例的安全装置可呈现以极少(若无)过渡状态快速打开及关闭的清晰图标，这些图标是难以重现的。

根据本文中描述的某些实施例，代替打开及关闭图标，安全装置可经配置以在使装置倾斜时在至少两个图标之间切换。图3a及3b示意性地说明此种安全装置的实例。图3a及3b中展示的实施例类似于图1a及1b中展示的实施例，不同的是，代替第二图像120仅包含第二背景125(且无第二图标)，图3a及3b中的第二图像320除包含第二背景325以外还包含第二图标322。因此，本文中揭示的与图1a及1b中展示的实施例有关的特征延伸到图3a及3b中展示的实施例。

举例来说，如图3a中展示，安全装置300可包含透镜阵列305及安置在透镜阵列305下方的多个第一片段301及第二片段302。参考图3b，第一片段301a、301b、301c、301d可对应于第一图像310的部分(仅说明顶部)。第二片段302a、302b、302c、302d可对应于第二图像320的部分(仅说明顶部)。第一图像310可包含第一图标312及第一背景315。第二图像320可包含第二图标322及第二背景325。因此，代替打开及关闭图标112，图3a及3b中展示的实例性实施例可在两个图标312、322之间，或更具体来说，在两个图像310、320之间切换，其中各图像310、320具有图标312、322及背景315、325。

举例来说，在第一视角α，透镜阵列305可经配置以允许第一图像310供观看而不允许第二图像320供观看。在不同于第一视角α的第二视角β，透镜阵列305可经配置以允许第二图像320供观看而不允许第一图像310供观看。参考图3b，第一片段301可包含镜面反射特征332及漫射特征335。代替第二片段102仅包含镜面反射特征或漫射特征145，第二片段302可包含镜面反射特征342及漫射特征345两者。

对于第一片段301及第二片段302，镜面反射特征332、342可定义图标312、322或背景315、325。如果镜面反射特征332、342定义图标312、322，那么漫射特征335、345可定义背景315、325。另一方面，如果漫射特征335、345定义图标312、322，那么镜面反射特征332、342可定义背景315、325。在进一步实施例中，镜面反射特征(例如，镜面反射特征332、342)可在一个片段集合(例如，第一片段301)中定义图标(例如，第一图标312)，而在另一片段集合(例如，第二片段302)中定义背景(例如，第二背景325)。

在图3a中，第一片段301中的镜面反射特征332定义第一图标312，且漫射特征335定义第一背景315。第二片段302中的镜面反射特征342定义第二图标322，且漫射特征345定义第二背景325。

如本文中描述，并入镜面反射特征332、342使其邻近漫射特征335、345可在从视角α倾斜到视角β时提供图标312、322与背景315、325之间的相对高的对比度。有利地，根据某些实施例的安全装置可呈现以极少(若无)过渡状态快速切换到另一清晰图标的清晰图标以供观看，这些图标是难以重现的。即使在图标312、322具有彼此不同的整体形状时，仍可发生从一个图标到另一图标的快速切换。

类似于本文中关于图1a及1b中展示的实施例的揭示内容，在某些实施例中，第二背景325的外形325b、第二背景325的大小及第二片段302的漫射特征345可与第一背景315的外形315b、第一背景315的大小及第一片段301的漫射特征335相同或不同。在它们为相同的实施例中，在使装置300从第一视角α倾斜到第二视角β时，观看者可看见图标312、322相对于类似的背景315、325(例如，在形状、大小及亮度方面)从一者切换到另一者。因此，在各种实施例中，在第一视角α，透镜阵列305可呈现第一图标312及造型背景315以供观看。在第二视角β，透镜阵列305可呈现相同造型背景325中的第二图标322以供观看。尽管透镜阵列305从第一背景315切换到第二背景325，然观看者看见图标312切换到另一图标322，而背景315看似不变。

类似于图2c，图3c示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的在以镜面方向上的角度观看期间可通过安全装置呈现的特定图像及效应。类似于图2d，图3d示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的在以非镜面方向上的角度观看期间可通过安全装置呈现的特定图像及效应。在此实例中，镜面反射特征332定义第一图标312，且漫射特征335定义第一背景315。镜面反射特征342定义第二图标322，且漫射特征345定义第二背景325。参考图3c，图标312、322相对于哑光白色或灰色背景315、325显现为极明亮(例如，高反射率)。参考图3d，图标312、322相对于哑光白色或灰色背景315、325显现为暗色(例如，低反射率)。在两种观看情境中，图标312、322与背景315、325之间存在高对比度。

在各种实施例中，当装置300从负角度倾斜通过法线且到正角度时，观看者可看见在相对于第一哑光白色或灰色背景315的第一暗色图标312与相对于第二哑光白色或灰色背景325的第二暗色图标322之间的图像翻转(例如，图3d)。图标312、322及背景315、325是消色差的。当装置300倾斜到镜面反射的角度时，相对于第一哑光白色或灰色背景315的第一闪亮图标312(例如，图3c)可出现。在进一步略微倾斜后，相对于第一哑光白色或灰色背景315的第一闪亮图标312可翻转到相对于第二哑光白色或灰色背景325的第二闪亮图标322(例如，图3c)。随着装置300倾斜脱离且超出镜面反射的角度，观看者可再次看见在相对于第一哑光白色或灰色背景315的第一暗色图标312与相对于第二哑光白色或灰色背景325的第二暗色图标322之间的图像翻转(例如，图3d)。

尽管图3a及3b中展示的实例性实施例说明单个图标312切换到另一单个图标322，然在一些实施例中，多个图标可切换到其它图标。在图3a及3b中，安全装置300可包含沿着纵轴307形成透镜阵列305的多个透镜。

参考图4a，第一片段(例如，图3a及3b中的第一片段301)可对应于至少两个图标411a、412a的第一集合401a的部分。第二片段302可对应于至少两个图标421a、422a的第二集合402a的部分。可通过背景分离各集合401a、402a中的图标。在第一视角α，阵列305可经配置以允许(例如)在沿着垂直于透镜阵列305的纵轴307的轴407的行中可见两个或更多个图标411a、412a的第一集合401a。在不同于第一视角β的第二视角β，透镜阵列305可经配置以允许(例如)在沿着垂直于透镜阵列305的纵轴307的轴407的行中可见两个或更多个图标421a、422a的第二集合402a。在各种实施例中，第一集合401a的多个图标411a、412a中的一或多者可不同于第二集合402a中的多个图标421a、422a的对应者。举例来说，对于两个图标411a、412a，各图标可切换到相同图标或切换到不同图标，从而导致4(例如，2×2)个不同的可能图标组合。作为另一实例，对于两个图标411a、412a，各图标有可能处于三种状态(例如，相同图标、不同图标或无图标)中的一者。在此类实例中，存在9(例如，3×3)个不同的可能图标组合。在图4a中展示的实例中，第一视角α下的图标411a、412a及第二视角β下的图标421a、422a沿着轴407布置成行。然而，其它布置也是可行的。

作为另一实例，参考图4b，第一片段(例如，图3a及3b中的第一片段301)可对应于至少三个图标411b、412b、413b的第一集合401b的部分。第二片段302可对应于至少三个图标421b、422b、423b的第二集合402b的部分。可通过背景分离各集合401b、402b中的图标。在第一视角α，阵列305可经配置以允许(例如)在沿着垂直于透镜阵列305的纵轴307的轴407的行中可见三个或更多个图标411b、412b、413b的第一集合401b。在不同于第一视角β的第二视角β，透镜阵列305可经配置以允许(例如)在沿着垂直于透镜阵列305的纵轴307的轴407的行中可见三个或更多个图标421b、422b、423b的第二集合402b。在各种实施例中，第一集合401b的多个图标411b、412b、413b中的一或多者可不同于第二集合402b中的多个图标421b、422b、423b的对应者。举例来说，对于三个图标411b、412b、413b，各图标可切换到相同图标或切换到不同图标，从而导致8(例如，2×2×2)个不同的可能图标组合。作为另一实例，对于三个图标411b、412b、413b，各图标有可能处于三个状态(例如，相同图标、不同图标或无图标)中的一者。在此类实例中，存在27(例如，3×3×3)个不同的可能图标组合。在图4b中展示的实例中，第一视角α下的图标411b、412b、413b及第二视角β下的图标421b、422b、423b沿着轴407布置成行。然而，其它布置也是可行的。

此外，作为另一实例，参考图4c，第一片段(例如，图3a及3b中的第一片段301)可对应于至少四个图标411c、412c、413c、414c的第一集合401c的部分。第二片段302c可对应于至少四个图标421c、422c、423c、424c的第二集合402c的部分。可通过背景分离各集合401c、402c中的图标。在第一视角α，阵列305可经配置以允许(例如)在沿着垂直于透镜阵列305的纵轴307的轴407的行中可见四个或更多个图标411c、412c、413c、414c的第一集合401c。在不同于第一视角β的第二视角β，透镜阵列305可经配置以允许(例如)在沿着垂直于透镜阵列305的纵轴307的轴407的行中可见四个或更多个图标421c、422c、423c、424c的第二集合402c。在各种实施例中，第一集合401c的多个图标411c、412c、413c、414c中的一或多者可不同于第二集合402c中的多个图标421c、422c、423c、424c中的对应者。举例来说，对于四个图标411c、412c、413c、414c，各图标可切换到相同图标或切换到不同图标，从而导致16(例如，2×2×2×2)个不同的可能图标组合。作为另一实例，对于四个图标411c、412c、413c、414c，各图标有可能处于三个状态(例如，相同图标、不同图标或无图标)中的一者。在此类实例中，存在81(例如，3×3×3×3)个不同的可能图标组合。在一些实例中，图标可由以不同角度打开或关闭的其它图标隔开。举例来说，在第一视角，可打开第一图标411c及第三图标413c，而关闭第二图标412c及第四图标414c。在第二视角，可关闭第一图标411c及第三图标413c，而打开第二图标412c及第四图标414c。作为另一实例，在第一视角，可打开第一图标411c及第四图标414c，而关闭第二图标412c及第三图标413c。在第二视角，可关闭第一图标411c及第四图标414c，而打开第二图标412c及第三图标413c。作为另一实例，可仅打开第一图标411c，接着仅打开第二图标412c，接着仅打开第三图标413c，接着仅打开第四图标414c。在图4c中展示的实例中，第一视角α下的图标411c、412c、413c、414c及第二视角β下的图标421c、422c、423c、424c沿着轴407布置成行。然而，其它布置也是可行的。

在某些实施例中，装置可提供立体视图或3d效应。举例来说，第一及第二片段可对应于对象或图标或图标及背景的右侧及左侧视图的部分。在一些这样的实施例中，透镜阵列中的透镜(及第一及第二片段)可具有安置在垂直方向上的纵轴(例如，具有水平方向上的曲率的圆柱形透镜)。当使装置绕透镜的纵轴倾斜时，透镜阵列可经配置以呈现图像的右侧及左侧视图以用于图像的立体视图。如本文中揭示，第一及第二片段可包含镜面反射特征及漫射特征。在一些实施例中，镜面反射特征定义图标且漫射特征定义背景。在一些其它实施例中，漫射特征定义图标且镜面反射特征定义背景。在各种实施例中，第一及第二片段可对应于至少三个图像(例如，3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个等)的部分。来自不同视角及角度的图标或对象的图像可提供这些多个视图。在一些这样的实施例中，当装置绕透镜的纵轴倾斜时，观看者可围绕图像中的图标观察。

为了额外安全性，本文中描述的特征的各种实施例可经组合在一起及/或具有本领域已知或尚待开发的其它特征。举例来说，某些实施例可进一步包括另一光学元件(例如，全息元件、衍射元件或非全息且非衍射元件)。额外光学元件可安置在透镜阵列105、305下方(在第一片段101、301及/或第二片段102、302内或外部)或透镜阵列105、305外部。作为另一实例，各种实施例可包含一或多个微结构透镜(例如，菲涅耳透镜或菱形转向元件)。在一些情况中，微结构透镜可经套印。此外，作为又另一实例，一些实施例可包含薄膜中的光学可变墨水及/或干涉特征。

图5a示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的实例性安全装置500的特定特征。如同本文中描述的其它实施例，安全装置500可包含透镜阵列105、305下方的镜面反射特征132、332、342及漫射特征135、335、345(共同展示为501)。如图5a中展示，一些实施例可包含具有未金属化(例如，去金属化或选择性金属化)的部分503以形成至少一个字母数字字符、符号、图像或对象的金属化涂层502。在一些情形中，金属化涂层502可包含铝、银、金、铜、钛、锌、锡或其合金(例如，青铜)。未金属化的部分503可在透镜阵列501外部或其内。在各种实施例中，透镜阵列也可延伸在金属化区域502及未金属化的区域503上方。

在包含金属化区域502的一些实施例中，装置可并入到跨整张纸币铺设的安全线中。当将纸张切割成个别纸币时，安全线的金属化区域502可处于将被切割的位置。因此，沿着金属化区域切割纸币可导致纸币易受腐蚀侵蚀。举例来说，在金属化区域中的切口附近可发生氧化或产生不规则边缘。为帮助防止这些易受影响的区域，在一些实施例中可施加待切割线的区域中的未金属化的区域及/或保护涂层以帮助保护金属化的边缘。举例来说，图5b-1示意性地说明安全线的俯视图。安全线520包含金属化区域522(例如，在底部表面上但从顶部表面可见的金属化层)。可在纸币待切割526的安全线520的区域处产生未金属化的区域524(例如，通过去金属化或选择性金属化)。图5b-2示意性地说明图5b-1中展示的此安全线520的侧视图。图5b-2展示安置在衬底527上的透镜阵列521。如图5b-1及5b-2中展示，在衬底527的底侧上的金属化区域522(例如，铝层)未延伸到其中线待切割的纸币的边缘(例如，通过去金属化或选择性金属化)。保护层530(例如，保护有机涂层)也可施加在底部表面上而覆盖金属化区域522及未金属化区域524，以强化其中金属化区域522原本将会被切割的纸币的边缘。

图5c示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的实例性安全装置550的特定特征。如同本文中描述的其它实施例，安全装置可包含透镜阵列，及安置在所述透镜阵列下方的多个第一及第二片段。第一片段可对应于第一图标及第一背景的部分。第二片段可对应于第二图标及第二背景的部分。在第一视角α，透镜阵列可经配置以允许第一图标及第一背景可见而不允许第二图标可见。在不同于第一视角的第二视角β，透镜阵列可经配置以允许第二图标及第二背景可见而不允许第一图标可见。在图5c中展示的实施例中，第一片段可包含定义第一图标的第一表面纹理551。第二片段可包含定义第二图标的第二表面纹理552。第二表面纹理552可具有不同于第一表面纹理551的表面纹理。第一及第二片段可进一步包含分别定义第一及第二背景的第三表面纹理553。第三表面纹理553可不同于第一表面纹理551及第二表面纹理552。举例来说，第一表面纹理551可包含蛾眼纹理(例如，产生暗反射的纹理)。第二表面纹理552可包含干涉光栅。第三表面纹理553可包含如本文中描述的漫射纹理。在一些这样的实施例中，漫射纹理与蛾眼纹理或干涉光栅之间的相对高对比度可呈现清晰图像以供观看。

作为另一实例，第一表面纹理551可包含蛾眼纹理，而第二表面纹理552可包含如本文中描述的镜面反射特征132、332、342。第三表面纹理553可包含如本文中描述的漫射纹理。作为又另一实例，第一表面纹理551可包含如本文中揭示的镜面反射特征132、332、342，而第二表面纹理552可包含干涉光栅。第三表面纹理553可包含如本文中描述的漫射纹理。在一些实施例中，第一表面纹理551及第二表面纹理552可彼此接触。在额外实施例中，第一表面纹理551及第二表面纹理552可彼此不接触。

图6a展示根据本文中描述的某些实施例的实例性安全装置中依据跨图标的线扫描的距离(例如，在5mm上的150个数据点)而变化的相对亮度(相对强度单位)。由数字“1”表示图标。当以镜面方向上的角度观看实例性装置时，可观看到闪亮图标，例如相对于哑光白色或灰色背景具有明亮铝色(或可能由染色剂、染料、墨水、颜料或其它吸收性材料着色)的图标。如迹线602中展示，随着扫描通过闪亮图标，相对亮度增大及减小。当以非镜面方向上的角度观看实例性装置时，可观看到相对于哑光白色或灰色背景的暗色或黑色图标。如迹线604中展示，随着扫描通过暗色图标，相对亮度减小及增大。在图标与背景之间的对比度可经特性化为与背景的偏差的高度。在此实例中，对于两种观看条件，对比度是类似的(例如，亮度几乎等于暗度，例如在120与125个相对强度单位之间)。在各种实施例中，对于两种观看条件，对比度可以是类似的，相差±5％、±7％或±10％。

如本文中描述，特性化线清晰度(例如，边界)的一个方式可为通过跨边界的差分(例如，导数或斜率)。举例来说，相对高的对比度及清晰的边界可具有高及/或窄的差分迹线，而相对低的对比度及不那么清晰的边界可具有低及/或宽的差分迹线。图6b-1、6b-2、6b-3及6b-4展示本文中描述的装置的某些实施例中所呈现的图标的边缘的相对高对比度及清晰度。举例来说，图6b-1及6b-2分别展示闪亮“1”图标及暗色“1”图标的线清晰度的相对窄差分迹线。图6b-3及6b-4分别展示闪亮“u”图标及暗色“u”图标的线清晰度的相对窄差分迹线。

表1展示根据本文中描述的某些实施例的实例性安全装置的从人眼角度看的安全效应。当实例性安全装置在led(具有漫射器)下倾斜时，记录各角度下所呈现的图标以及其相对于漫射背景的对比度。图标相对于哑光白色背景显现为闪亮(铝色)或显现为黑色。通过观看具有指向倾斜角的针的磁性附接量角器来确定装置的角度。在图7中示意性地展示结果。举例来说，图7示意性地说明表1中使用的实例性装置中针对各种倾斜角切换的两个图标的亮度变化。在此实例中，图标以小于15度的倾斜角切换。最小倾斜角为5到6度，平均为9度。由于led出口处的漫射器，对于所测量的大多数角度，图标相对于黑色背景显现为闪亮。

表1.

图8a展示根据本文中揭示的某些实施例的装置中从左侧照片中所展示的一个艺术品切换到右侧照片中所展示的不同艺术品的实例性图标。在此实例中，两个图标具有两个不同的渲染图像(例如，类似雕刻)或艺术图像。在左侧上是倾斜前的一个图像，且另一图像在使装置倾斜之后出现。在观察者相对于他/她的视野来回倾斜装置时看见相对于漫射背景的同样明亮图像以及相对于漫射背景的暗色图标。

此实例性实施例是利用半色调图案化产生，例如，如图8b中展示。在各种实施例中，可通过第一片段及/或第二片段中的半色调图案化及/或筛选而改变镜面反射特征的数量，以控制图像的亮度(或暗度，例如，灰度)。举例来说，可通过镜面反射特征与漫射特征的比率来调制观看者对区域所感知的亮度(或暗度，例如，灰度)。举例来说，可通过镜面反射特征的面积(例如，占用区面积)与漫射特征的面积(例如，占用区面积)的比率来调制观看者对片段内的区域所感知的亮度(或暗度，例如，灰度)。在片段内的区域中镜面反射特征的大小、数目及/或分布相对于漫反射特征的大小、数目及/或分布同样可经配置以提供亮度、暗度(例如，灰度)水平。如上文中论述，可使用颜料、墨水或其它吸收性材料来提供色彩，在此情况中镜面反射特征相对于漫反射特征的相对面积、大小、数目及/或分布将控制所感知的色相或色彩的亮度或暗度。镜面反射特征及漫射特征的形状(举例来说，面积(例如，占用区面积))可为正方形、矩形、六边形、圆形或各种其它形状。类似地，镜面反射特征及漫射特征可以各种布置(例如，以正方形阵列、矩形阵列、六边形紧密堆积或以其它布置)堆积在一起。在图8b中，黑色区域可表示漫射特征(或镜面反射特征)的区域，而白色区域可表示镜面反射特征(或漫射特征)。如果半色调特征小于约75微米，那么肉眼通常无法将图像辨别为半色调图像。因此，在各种实施例中，半色调图案化中的最小半色调特征可为小于或等于75微米(例如，小于或等于65微米、小于或等于50微米、小于或等于30微米、小于或等于10微米等)及/或在0.05微米到75微米的范围中(例如，0.05微米到65微米、0.05微米到50微米、0.05微米到30微米、0.05微米到10微米、1微米到75微米、1微米到50微米等)、在此范围内的任何范围中、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中。图8c示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的利用半色调图案化的实例性装置。实例性装置可经配置以呈现例如图8a中的图像。

图9示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的可通过安全装置呈现以供观看的特定图像及效应。如本文中揭示，第一背景及第二背景的形状及/或大小可彼此相同或不同。图9展示具有与第二背景925的形状925b不同的形状915b的第一背景915。此概念可扩展到图标内的任何数目的图标层级。举例来说，在此情况中，造型背景915、925可视为另一造型图标，尽管具有相同或不同的表面纹理。图9展示图标915内的图标912，其切换到图标925内的不同图标922。

如本文中描述，各种实施例可在消色差图像出现与消失之间切换，或在第一消色差图像与第二不同的消色差图像之间切换。(若干)消色差图像可包含不提供衍射或干涉色彩的特征(例如，镜面反射及/或漫射)。如本文中还描述，在一些实施例中，经由在包括镜面反射特征的部分、包括漫射特征的部分、透镜阵列中的透镜及/或衬底中的一或多者中的染色剂、墨水、染料或颜料，(若干)图像可包含色彩。

在一些实施例中，可通过一或多个色彩产生结构(例如经配置以提供色彩的微结构及/或纳米结构)而在图像中(例如，在图标或背景中)提供色彩。举例来说，图10a示意性地说明包含等离子体结构1000的实例性色彩产生结构。等离子体结构1000可包含多个微特征及/或纳米特征。为简单起见，等离子体结构1000将描述为具有纳米特征。在各种实施例中，等离子体结构1000可包含微特征及/或微特征及纳米特征的组合。

参考图10a，等离子体结构1000可包含第一金属纳米特征1002、第二金属纳米特征1003及在它们之间的电介质纳米特征1004。第一金属纳米特征1002及第二金属纳米特征1003可由任何反射金属(例如银、铝、金、铜、锡、其组合等)制成。在各种实施例中，第一金属纳米特征1002及第二金属纳米特征1003可由相同的反射金属制成。电介质纳米特征1004可由电介质材料制成。在一些实施例中，电介质材料可为uv可固化树脂。其它材料也是可行的。如图10a中展示，电介质纳米特征1004可具有深度d、宽度w及与其它电介质纳米特征1004的周期性(例如，间距)p。第一金属纳米特征1002及/或第二金属纳米特征1003也可具有深度、宽度及周期性。

在不受理论束缚的情况下，在各种实施例中，具有特定波长的光可经由等离子体共振穿漏(funneled)到第一金属纳米特征1002、第二金属纳米特征1003及/或电介质纳米特征1004中的一或多者中。举例来说，在一些实施例中，穿漏的波长可至少部分基于电介质纳米特征1004的深度d、宽度w及/或与其它电介质纳米特征1004的周期性p中的一或多者。举例来说，d可在50nm到300nm、50nm到275nm、50nm到250nm、50nm到200nm、75nm到300nm、75nm到250nm、75nm到200nm、100nm到300nm、100nm到250nm、100nm到200nm的范围中、在由这些范围的任一者形成的任何范围中、在这些范围内的任何范围中、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中。作为另一实例，p可在50nm到400nm、50nm到375nm、50nm到350nm、50nm到300nm、75nm到400nm、75nm到350nm、100nm到300nm的范围中、在由这些范围的任一者形成的任何范围中、在这些范围内的任何范围中、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中。作为另一实例，w可在10nm到200nm、10nm到175nm、10nm到150nm、10nm到100nm、20nm到200nm、20nm到150nm、20nm到100nm、30nm到200nm、30nm到150nm、30nm到100nm、40nm到200nm、40nm到150nm、40nm到100nm的范围中、在由这些范围的任一者形成的任何范围中、在这些范围内的任何范围中、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中。在某些实施例中，可选择d、w及/或p以产生所要的色彩或若干色彩。在一些实施例中，穿漏的波长可至少部分基于第一金属纳米特征1002或第二金属纳米特征1003的深度、宽度及/或周期性中的一或多者。在一些实例中，等离子体结构1000可包含图案化结构，使得图案化可产生所要的色彩或若干色彩。在各种实施例中，产生的色彩可与视角无关。

在一些实施例中，等离子体结构1000可作为反射等离子体结构操作。在不受任何科学理论束缚的情况下，在一些实施例中，入射光可例如在吸收共振波长之后作为经滤波的光反射。在一些实施例中，等离子体结构1000可包含例如安置在电介质纳米特征1004上方的反射纳米特征1005(或微特征)。反射纳米特征1005可包含如针对第一金属纳米特征1002及/或第二金属纳米特征1003所描述的反射金属。在一些这样的实例中，等离子体结构1000可经配置以反射经滤波的光。

在一些实施例中，第一金属纳米特征1002、第二金属纳米特征1003及反射纳米特征1005可由单体结构提供。在一些这样的实例中，单体结构可由涂层(例如，在多个电介质纳米特征1004上方及之间的涂层)提供。在一些情形中，涂层可为保形涂层。作为另一实例，单体结构可由形成为第一金属纳米特征1002、第二金属纳米特征1003及反射纳米特征1005的单块金属材料提供。在一些其它实施例中，第一金属纳米特征1002、第二金属纳米特征1003及反射纳米特征1005可由单独件提供。

在如图10b中展示的一些实施例中，等离子体结构1000可作为透射等离子体结构操作。在不受任何科学理论束缚的情况下，入射光可例如在吸收共振波长之后反射及/或透射。在一些实施例中，等离子体结构1000可不包含电介质纳米特征1004上方的反射纳米特征1005。在一些这样的实例中，等离子体结构1000可经配置以透射一些经滤波的光。在一些这样的实例中，等离子体结构1000可在两个方向上对光进行滤波。一些这样的实施例可用作二向色等离子体结构，其中反射光及透射光可产生两种不同的色彩。

图11示意性地说明包含蛋白石结构的实例性色彩产生结构(例如，经配置以提供色彩的微结构及/或纳米结构)。在一些实施例中，蛋白石结构可包含如图11中展示的反(或逆)蛋白石结构1100。为简单起见，将描述反蛋白石结构1100。然而，应了解，在一些实施例中，蛋白石结构可包含正蛋白石结构及/或反及正蛋白石结构的组合。参考图11，反蛋白石结构1100可包含一或多个微表面或纳米表面槽孔部分1101。为简单起见，反蛋白石结构1100将描述为具有微表面槽孔。在各种实施例中，蛋白石结构1100可包含纳米表面槽孔及/或微表面及纳米表面槽孔的组合。微表面槽孔部分1101可具有深度d、宽度w及与其它微表面槽孔部分1101的中心间距离及/或周期性(例如，间距)p。在一些实施例中，微表面槽孔部分1101可为半球(或接近半球)，使得2d大体上等于w。然而，在一些实施例中，微表面槽孔的部分可能不是半球，使得2d大于或小于w。举例来说，微表面槽孔部分1101可为半椭圆体或某种其它形状。一些实施例可包含多个微表面槽孔部分1101，例如，布置成2d阵列的微表面槽孔部分1101。此外，尽管图11展示了在微表面槽孔部分1101之间看起来无间隔的多个微表面槽孔部分1101，然各种实施例可在微表面槽孔部分1101之间具有间隔，使得p大于w。

在一些实施例中，反蛋白石结构1100可由电介质材料制成。举例来说，反蛋白石结构1100可由uv可固化树脂制成。在各种实施例中，反蛋白石结构1100可包括图案化微表面槽孔。

在不受理论束缚的情况下，在一些实施例中，周期性p可产生光子带隙，其中禁止具有对应于光子带隙的波长的入射光的透射。在各种实施例中，反蛋白石结构1100可作为反射蛋白石结构操作。举例来说，反蛋白石结构1100可包含微表面槽孔部分1101的表面上的不透明反射涂层。一些实例性涂层可包含任何不透明反射金属，例如铝、银、金、铜、锡、其组合等。其它实例是可行的。在一些这样的实施例中，反蛋白石结构1100可经配置以反射经滤波的光。

在一些实施例中，反蛋白石结构1100可作为透射蛋白石结构操作。举例来说，反蛋白石结构1100可包含微表面槽孔部分1101的表面上的透明涂层。实例性涂层可包含具有相对高折射率(例如，大于或等于1.8、大于或等于1.9、大于或等于2.0、大于或等于1.8且小于3.0等)的电介质材料。一些这样的实例可包含硫化锌、二氧化钛、氧化铟锡、其组合等。其它实例是可行的。在一些这样的实施例中，反蛋白石结构1100可经配置以反射及/或透射经滤波的光。在各种实施例中，反蛋白石结构1100可包含反射及透明涂层及/或部分反射/部分透射涂层两者。在一些情形中，反蛋白石结构1100可包含用电介质材料涂覆的图案化金属。

在不受理论束缚的情况下，在一些实施例中，经滤波的光的色彩也可通过衍射及/或布拉格衍射产生，且也可至少部分基于微表面槽孔部分的深度d、宽度w及/或周期性p中的一或多者。举例来说，d可为在0.3微米到0.7微米、0.3微米到0.65微米、0.35微米到0.7微米、0.35微米到0.65微米、0.03微米到0.6微米、0.35微米到0.6微米、0.4微米到0.6微米的范围中、在由这些范围的任一者形成的任何范围中、在这些范围内的任何范围中、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中。作为另一实例，w可在0.5微米到2微米、0.5微米到1.5微米、0.5微米到1微米的范围中、在由这些范围的任一者形成的任何范围中、在这些范围内的任何范围中、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中。作为另一实例，p可在0.1微米到0.6微米、0.2微米到0.5微米、0.25微米到0.45微米的范围中、在由这些范围的任一者形成的任何范围中、在这些范围内的任何范围中、为这些范围内的任何值或在由这些值形成的任何范围中。在某些实施例中，可选择d、w及/或p以产生所要的色彩或若干色彩。在一些实例中，蛋白石结构1100可包含图案化结构，使得图案化可产生所要的色彩或若干色彩。在各种实施例中，产生的色彩可取决于视角。

蛋白石结构(反、正或其组合)可包含多个对准及/或重复的微表面及/或纳米表面槽孔部分1101。在一些情形中，对于额外安全特征，蛋白石结构可包含未对准及/或不规则性以提供鉴识签章(例如，识别标记)。举例来说，微表面及/或纳米表面槽孔部分1101可为未对准。作为另一实例，多个槽孔部分可包含不同大小或形状的槽孔部分1101、缺失槽孔部分1101及/或其它缺陷。在一些实施例中，蛋白石结构自身的未对准及/或不规则性无法用肉眼观看到，但可用例如白光干涉仪、原子力显微镜、扫描电子显微镜等的额外辅助设备来观看。作为另一实例，未对准及/或不规则性可并入到微图像(例如，字母数字字符、符号、艺术图像、图形或对象)中，使得在微图像中呈现未对准及/或不规则性(例如，弯曲线、橙色文本中的蓝色斑点等)。在一些这样的实施例中，微图像中的未对准及/或不规则性无法用肉眼观看到，但可用例如放大镜或显微镜等的额外辅助设备来观看。在一些实施例中，微图像中的未对准及/或不规则性可用肉眼/裸眼观看到。

各种实施例可包含在透镜阵列下方的一或多个色彩产生结构(例如，经配置以提供一或多个色彩的微结构及/或纳米结构，例如等离子体结构、反蛋白石、正蛋白石及/或其组合)，如本文中描述。举例来说，包含一或多个色彩产生结构的一些实施例可安置在1d透镜阵列下方，如本文中描述。作为另一实例，包含一或多个色彩产生结构的一些实施例可安置在2d透镜阵列下方，如本文中描述。举例来说，本文中描述的任何实例(例如，图1a到9)可包含一或多个色彩产生结构以提供一或多个色彩。再者，本文中描述的任何实例(例如，图1a到9)可用一或多个色彩产生结构替代一或多个特征(例如，镜面反射及/或漫射特征)。可添加一或多个色彩产生结构，使得色彩高于眼睛分辨率(例如，至少100微米或更大)且可用裸眼观看。一些这样的实施例还可提供识别标记(例如，彩色点、彩色标记、图形的至少一部分中的色彩、文本的至少一部分中的色彩等)的安全特征。替代地，作为额外安全特征，可添加一或多个色彩产生结构，使得色彩低于眼睛分辨率(例如，小于100微米)且无法用裸眼观看，但可借助于(例如)放大镜或显微镜观看。

作为实例，参考图1a及1b，一或多个色彩产生结构(例如，图10a、10b及11中展示的1000或1100)可并入到第一片段101a、101b、101c及/或101d中以为图标112的视图110(例如，对图标112及/或背景115的至少一部分)提供色彩。额外地或替代地，一或多个色彩产生结构可并入到第二片段102a、102b、102c及/或102d中以对无图标112的视图120提供色彩。一或多个色彩产生结构可并入到第一片段101的镜面反射特征132及/或漫射特征135中，及/或并入到第二片段102的漫射特征145中。在一些实施例中，一或多个色彩产生结构可替代第一片段101中的镜面反射特征132及/或漫射特征135，及/或替代第二片段102的漫射特征145。

作为另一实例，参考图3a及3b，一或多个色彩产生结构可并入到第一片段301a、301b、301c及/或301d中以为第一图像310(例如，对图标312及/或背景315的至少一部分)提供色彩。额外地或替代地，一或多个色彩产生结构可并入到第二片段302a、302b、302c及/或302d中以对第二图像320(例如，对图标322及/或背景325的至少一部分)提供色彩。一或多个色彩产生结构可并入到第一片段301的镜面反射特征332及/或漫射特征335中，及/或并入到第二片段302的镜面反射特征342及/或漫射特征345中。在一些实施例中，一或多个色彩产生结构可替代第一片段301中的镜面反射特征332及/或漫射特征335，及/或替代第二片段302的镜面反射特征342及/或漫射特征345。

作为另一实例，参考图5c，一或多个色彩产生结构可并入到第一表面纹理551、第二表面纹理552及/或第三表面纹理553中，或替代这三个表面纹理，以对安全装置550的图标及/或背景的至少一部分提供色彩。

作为另一实例，参考图8a，一或多个色彩产生结构可并入到一或多个雕刻状图像中。一或多个色彩产生结构可并入到安置在透镜阵列下方的区域中。举例来说，当并入到安置在透镜阵列下方的区域中时，色彩可并入到切换图标或背景中的一者的至少一部分中。参考图8b及8c，一或多个色彩产生结构可并入到一些或全部半色调特征(例如，镜面反射及/或漫射特征)中，或替代一些或全部半色调特征。在一些实施例中，一或多个色彩产生结构可并入到除安置在透镜阵列下方以外的区域中。举例来说，当并入到除安置在透镜下方以外的区域中时，色彩可并入在切换图标或背景的外部。

在各种实施例中，可由镜面反射及漫射特征提供消色差图像(例如，黑色、白色、灰色等)。在一些实施例中，一或多个色彩产生结构可经配置以在观看者观看的(若干)图像中提供不同色彩。举例来说，色彩产生结构可提供原色及/或合成色(例如，红色、绿色、蓝色或青色、黄色及洋红色)。在一些实施例中，不同色彩可组合以产生裸眼所感知的不同色彩或单个色彩。举例来说，在一些情形中，原色可组合以形成合成色。在一些情形中，原色还可组合以形成消色差外观。举例来说，红色、绿色及蓝色或青色、黄色及洋红色可组合以形成消色差白色外观。通过并入具有镜面反射及漫射特征的色彩产生结构，可呈现清晰全彩图像及/或自然色调图像。一些实施例可经配置以提供对象的真实色彩。举例来说，一些实施例可经配置以例如通过图标或图像提供对象的自然色的再现。在一些情形中，图标或图像可包含一系列色相，例如多于5个色相、多于10个色相、多于15个色相、多于20个色相或由这些值形成的任何范围等。

图12示意性地说明形成本文中描述的各种色彩产生结构的实例性方法。方法1200可与用于形成如本文中描述的各种特征(例如，漫射及/或镜面反射特征)的压印方法类似及/或兼容。举例来说，方法1200可包含形成压印工具1201，例如包括金属1202(例如钢或铝)的压印工具。可使用电子束、光刻技术或蚀刻来形成母垫片1203。可从母垫片1203产生子垫片。在一些实施例中，母垫片1203可由镍形成，其可附接到金属1202。由于方法1200可与用于形成本文中描述的各种特征(例如，漫射及/或镜面反射特征)的压印方法类似及/或兼容，故图12说明可形成到母垫片1203中的各种特征(例如，漫射特征1210a、1210b及/或镜面反射特征1211a、1211b)及色彩产生结构1212(例如，等离子体结构、正蛋白石结构及/或反蛋白石结构)。有利地，一或多个色彩产生结构可与本文中描述的一或多个其它色彩产生结构及/或一或多个其它特征(例如，漫射及/或镜面反射特征)同时形成。在一些实施例中，一或多个色彩产生结构可与一或多个其它色彩产生结构及/或一或多个其它特征按顺序(例如，之前或之后)形成。一些实施例可仅形成色彩产生结构中的一者，而其它实施例可形成所展示的特征及/或色彩产生结构中的多于一者或全部。

如图12中展示，可提供衬底或载体1250。衬底1250可经压印或可为材料层1260提供支撑，材料层1260可由压印工具1201压印以形成实际色彩产生结构1262中的一或多者。在一些情形中，可使用热压印来压印热可压印聚合物(例如，聚氯乙烯)衬底1250或安置在衬底1250上的热可压印聚合物1260。在一些实施例中，衬底1250或材料层1260可包括uv可固化树脂。在一些这样的实施例中，在压印操作期间可施加uv光以固化树脂。在一些实施例中，安置在衬底上的uv固化树脂1260的厚度可在1微米到15微米、1微米到12.5微米、1微米到10微米、2微米到15微米、2微米到12.5微米、2微米到10微米、1微米到7微米、2微米到7微米、2微米到5微米的范围中、在这些范围内的任何范围中、在由这些范围的任一者形成的任何范围中、为这些范围的任一者内的任何值或在由这些值形成的任何范围中等。

衬底1250可类似于本文中描述的衬底(例如，图1a中的衬底150)。举例来说，衬底1250可包含聚合物衬底，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或定向聚丙烯(opp)等。衬底1250可具有厚度，其可在10微米到300微米、10微米到250微米、10微米到200微米、10微米到150微米、10微米到100微米、10微米到20微米的范围中、在由这些范围的任一者形成的任何范围中、在这些范围内的任何范围中、为这些范围内的任何值(例如，12.5微米、25微米、37.5微米、40微米、45微米、50微米、80微米、100微米等)或在由这些值形成的任何范围中。

类似于图1a，可在衬底1250的第一侧1251上安置透镜阵列(未展示)，例如图1c-1中的1d透镜阵列及图1c-2中的2d透镜阵列。透镜阵列可在一或多个色彩产生结构1262形成于材料层1260中之前安置在衬底1250的第一侧1251上。举例来说，透镜可在形成色彩产生结构1262之前安置在衬底1250的第一侧1251上。在一些实施例中，透镜阵列可在一或多个色彩产生结构1262形成于材料层1260中之后安置在衬底1250的第一侧1251上。在图12中，材料层1260安置在衬底1250的与第一侧1251相对的第二侧1252上。在一些这样的实施例中，透镜阵列可在形成实际色彩产生结构中的一或多者之后安置在衬底的第一侧1251或第二侧1252上。

在压印材料层1260之后，对于反射反蛋白石，可用包括反射金属的涂层1265涂覆(例如，用例如铝、银、金、锡等的不透明反射金属涂覆)材料1260，而对于透射反蛋白石，可用包括如本文中描述的具有相对高折射率的透明(或至少部分透射)电介质材料(例如，硫化锌、二氧化钛、氧化铟锡等)的涂层1265涂覆材料1260。对于反射等离子体结构，可用包括反射金属的涂层1265涂覆(例如，用例如银、金、铝、铜、锡等的不透明反射金属涂覆)材料1260。在各种实施例中，涂覆压印层可包括真空或蒸镀涂覆。在一些情形中，由于金属易受腐蚀，故包括反射金属的涂层1265可具备保护涂层1266(例如，电介质材料层或例如铝的其它金属层)。在透射等离子体结构中，可移除金属层之间的任何沉积反射层。在一些这样的实施例中，一些沉积金属可按某一角度剥离或离子洗涤。如图12中展示，色彩产生结构1262(例如，用于反射彩色光)可与一或多个漫射特征1271(例如，用于反射漫射光)及/或一或多个镜面反射特征1272(例如，用于反射镜面光)一起并入。

图13a示意性地说明根据本文中描述的某些实施例的实例性装置。装置1300可包含如本文中描述的透镜阵列1305。举例来说，在一些实施例中，透镜阵列可包含uv固化树脂。透镜阵列1305可为如本文中描述的1d透镜阵列或2d透镜阵列。如本文中描述，各透镜可具有5微米到200微米(例如10微米到150微米、15微米到100微米等)的直径(或沿着双凸透镜阵列的x轴的wl)。尺寸可取决于使用的应用。举例来说，对于货币上的安全装置，各透镜可具有5微米到20微米(例如，5微米、10微米、15微米等)的直径。

如本文中还描述，透镜可安置在衬底1350的第一侧1351上。在一些实施例中，衬底1350的厚度可至少部分基于透镜阵列中的透镜直径。举例来说，在一些情形中，具有15微米的直径的透镜可安置在具有15微米的厚度的衬底上(例如，因此图像平面可聚焦)。同样地，具有80微米的直径的透镜可安置在具有80微米的厚度的衬底上。一或多个色彩产生结构1362(例如反蛋白石结构1362a、正蛋白石结构1362b或其组合)可安置在衬底1350的第二侧1352上。举例来说，一或多个色彩产生结构1362可形成在uv可固化树脂1360中。在各种实施例中，一或多个色彩产生结构1362可包含反蛋白石结构1362a或正蛋白石表面1362b。如本文中描述，蛋白石结构1362的一些实施例可包含涂层(例如，反射、透明或部分反射/部分透射)。如本文中还描述，各种实施例可包含与一或多个漫射特征1371及/或一或多个镜面反射特征1372一起并入的一或多个色彩产生结构1362。如图13b中展示，一或多个色彩产生结构1362可包含等离子体结构1362c。如本文中描述，等离子体结构1362c可为涂覆有不透明反射材料1365(例如银)接着是电介质材料(例如，二氧化硅)或铝的保护涂层的表面。图13a及13b未依比例绘制。举例来说，在许多实施例中，蛋白石结构1362a或1362b的大小及/或等离子体结构1362c的大小可远小于透镜1305的大小。

在各种实施例中，在形成装置之后，各种实施例可并入到纸币中，如本文中描述。安全装置可经配置以提供安全物品(例如，货币、信用卡、借记卡、护照、驾照、身份证、文件、防篡改容器或包装，或一瓶药物)的真实性验证。安全装置可为安全线、热烫印特征、嵌入式特征、窗化特征或层压特征。

在一些实施例中，可通过肉眼分辨由透镜阵列中的对应透镜所产生的一或多个色彩。然而，为增加安全性，在一些实施例中，可在隐蔽层级添加至少一个色彩。举例来说，可添加一或多个色彩产生结构，使得色彩低于眼睛分辨率(例如，小于100微米)且在无放大镜或显微镜辅助的情况下不可见。作为另一实例，可添加一或多个色彩产生结构，使得彩色符号(例如，文本、数字、图形等)在无额外辅助的情况下不可分辨。

如本文中描述，如图1c-2中展示的2d透镜阵列可并入在本文中描述的各种实施例中以呈现具有或不具有色彩的图像/图标。图14a示意性地说明包含2d透镜阵列1025的实例性安全装置1040的等角视图，2d透镜阵列1025包括安置在具有如本文中描述的光学特征的多个部分p1、p2、p3、p4、p5及p6上方的透镜元件l1、l2、l3、l4、l5及l6。装置1040可经配置以在从不同方向观看时呈现截然不同的图像/图标(例如，自由钟及数字100)。举例来说，如上文中论述，在第一视角，装置1040可呈现图标以供观看，且在第二视角，装置1040不呈现图标以供观看。在本文中论述的各种实施例中，包含在多个部分p1、p2、p3、p4、p5及p6的各者中的特征可经配置以产生半色调图像。如本文中论述，在一些实施例中，多个部分p1、p2、p3、p4、p5及p6的各者可包括经配置以产生多个相异图像/图标的多个特征。举例来说，多个部分p1、p2、p3、p4、p5及p6的各者可包括经配置以产生第一图像/图标的第一特征集合及经配置以产生与第一图像/图标相异的第二图像/图标的第二特征集合。作为另一实例，多个部分p1、p2、p3、p4、p5及p6可包括镜面反射特征及漫射特征。镜面反射特征可定义图标或背景中的一者。当镜面反射特征定义图标时，漫射特征可定义背景。当镜面反射特征定义背景时，漫射特征可定义图标。在一些实施例中，多个部分p1、p2、p3、p4、p5及p6的各者经配置以个别产生相异图像/图标的副本。在这些实施例中，2d透镜阵列可经配置以基于由多个部分p1、p2、p3、p4、p5及p6的各者个别产生的相异图像/图标而产生相异图像/图标。举例来说，2d透镜阵列的各透镜元件可经配置以使由上方安置有透镜元件的相应部分所产生的相异图像/图标的不同方面聚焦。以此方式，可使用透镜阵列来产生相异图像/图标的放大版本。在各种实施例中，部分p1、p2、p3、p4、p5及p6的大小及形状的任一者或任何组合及/或部分中的图标的位置可为相同。在一些实施例中，举例来说，多个部分p1、p2、p3、p4、p5及p6可为彼此的副本。

在图14a中，多个部分p1、p2、p3、p4、p5及p6被描绘为具有大致相同的大小。然而，在各种实施例中，部分p1、p2、p3、p4、p5及p6不需要具有相同的大小及/或形状。部分p1、p2、p3、p4、p5及p6不需要排序或规则布置成相同大小的行及列。不管多个部分p1、p2、p3、p4、p5及p6中的各者的大小及形状是否相同，不同部分p1、p2、p3、p4、p5及p6可经配置以产生相同的图像/图标集合。

2d透镜阵列1025的各透镜元件的大小可与上方安置所述透镜元件的部分的大小相匹配，使得多个部分的各者具有安置在其上方的对应透镜元件。在这些实施例中，在2d透镜阵列1025的透镜元件的数目与部分的数目之间存在一一对应关系。2d透镜阵列的各透镜元件的曲率可经配置以产生不同的光学效应及/或提供不同的放大倍数。尽管在图14a中，2d透镜阵列的个别透镜元件的大小被描绘为具有大致相同的大小，然而在其它实施例中，2d透镜阵列的个别透镜元件的大小可各不相同。在图14a中，2d透镜阵列的个别透镜元件被描绘为球面透镜元件，其与相邻的透镜元件接触使得相邻的透镜元件的中心之间的距离(举例来说，也称为间距)等于球面透镜元件的直径。然而，在其它实施例中，2d透镜阵列的各透镜元件可与相邻的透镜元件隔开一定的间隙，使得相邻的透镜元件的中心之间的距离大于透镜元件的直径。在各种实施例中，2d透镜阵列可为规则阵列，其中相邻的透镜元件的中心之间的距离跨阵列是恒定的。然而，在其它实施例中，相邻的透镜元件的中心之间的距离可跨透镜阵列变化。

2d透镜阵列1025的透镜元件可相对于多个部分p1、p2、p3、p4、p5及p6对准，使得2d透镜阵列的各透镜元件与相应的部分配准。举例来说，2d透镜阵列1025的各透镜元件的中心可与在其上方安置所述透镜元件的相应部分的中心重合。图14b说明包含具有透镜元件1025a、1025b、1025c、1025d、1025e、1025f、1025g、1025h及1025i的2d透镜阵列1025的实例性安全装置的俯视图，这些透镜元件分别与部分p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8及p9配准，使得各透镜元件1025a、1025b、1025c、1025d、1025e、1025f、1025g、1025h及1025i的中心与相应的部分p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8及p9的中心重合。在图14b中说明的装置中，各部分p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8及p9具有经配置以产生两个相异图像/图标(例如，钟及数字100)的光学特征。经配置以产生两个相异图像/图标(例如，钟及数字100)的特征的布置在多个部分p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8及p9的各者中是相同的，使得透镜元件1025a、1025b、1025c、1025d、1025e、1025f、1025g、1025h及1025i的类似区域安置在两个相异图像/图标的类似区域上方，及/或多个部分p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8及p9中的图标安置在透镜的类似区域下方。

然而，在各种实施例中，透镜元件不需要相对于多个部分配准。举例来说，如图14c中展示，透镜元件的中心可相对于对应部分的中心横向偏移。在这些实施例中，当装置倾斜时图标可显现为移动，使得从不同方向能看到所述图标。尽管图14c中的透镜元件的中心被描绘为沿着水平方向横向偏移，然而在其它实施例中，透镜元件的中心可沿着垂直方向横向偏移。

在图14d中，经配置以产生两个相异图像/图标(例如，钟及数字100)的多个部分p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8及p9的各者中的特征经布置使得在多个部分p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8及p9的各者中的不同空间区域中产生两个相异图像/图标。因此，尽管2d透镜阵列的个别透镜元件与对应部分配准，然不同的部分p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8及p9的图标并非处于相对于透镜的中心的相同位置。在不失一般性的情况下，多个部分p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8及p9可被视为形成沿着水平及垂直方向延伸的2d图像阵列。如本文中论述，图像阵列可为具有对应于连续图像之间的距离的周期(本文中称为图像周期)的规则阵列。2d透镜阵列也可沿着水平及垂直方向延伸。在各种实施例中，对应于连续透镜元件之间的距离的2d透镜阵列的透镜周期可等于图像周期(例如，如图14b中展示)、大于图像周期或小于图像周期。当透镜周期大于图像周期时，图像/图标可出现在图像平面外。当透镜周期小于图像周期时，图像/图标可出现在图像平面的前面。在各种实施例中，透镜阵列的水平及垂直方向可与图像阵列的水平及垂直方向对准(如图14b中描绘)，使得2d透镜阵列的各透镜元件与图像阵列的各元件配准(或对准)。然而，在一些其它实施例中，透镜阵列延伸所沿的水平及垂直方向可相对于图像阵列延伸所沿的水平及垂直方向旋转，使得透镜阵列相对于图像阵列旋转，如图14e中描绘。举例来说，透镜阵列可相对于图像阵列旋转小于或等于15度的量。通过使透镜阵列相对于图像阵列旋转，图像/图标可经配置以在视角改变时相对于观察者在相对于倾斜方向的垂直方向上移动。在这些实施例中，透镜周期可被视为相对于图像周期旋转。可通过使图像阵列延伸所沿的水平及垂直方向相对于透镜阵列延伸所沿的水平及垂直方向旋转而获得类似效应，如图14f中展示。

安置在2d图像阵列上方的2d透镜阵列可产生许多不同的光学效应。举例来说，当光学装置倾斜时，不同图像/图标可显现为横向移动。作为另一实例，多个部分的各者可经配置以产生具有第一大小的图像/图标的第一版本及具有第二大小的图像/图标的第二版本。当光学装置倾斜时，图像/图标可显现为改变大小而不改变它们的形状。当光学装置倾斜时，不同图像/图标可显现为形成彼此相交及/或移动远离彼此的拼图。当光学装置倾斜时，不同图像/图标可显现为改变光学密度。在一些实施例中，多个部分的各者可经配置以产生具反射性(使得其显现为明亮)的图像/图标的第一版本及具漫射性的图像/图标的第二版本。当光学装置倾斜时，图像/图标可显现为从反射状态变为漫射状态或反之亦然，同时维持相同形状。在一些实施例中，多个部分的各者可经配置以产生具有第一定向的图像/图标的第一版本及具有第二定向的图像/图标的第二版本。当光学装置倾斜时，图像/图标的定向可显现为改变。当光学装置倾斜时，不同图像/图标可显现为彼此更紧靠在一起或移动远离彼此。当光学装置倾斜时，不同图像/图标可显现为在相反方向上横向移动。当光学装置倾斜时，不同图像/图标可显现为从一个符号改变为另一符号、从一个数字改变为另一数字、从一个几何图形改变为另一几何图形、从一个标志改变为另一标志或从一个图形表示改变为另一图形表示。

图14g说明包括安置在图像阵列上方的透镜阵列的安全装置的俯视图。图像阵列包含包括经配置以产生相异图标(例如，钟及文本100)的光学特征的部分。产生第一图标(例如，钟)的图像阵列的特征相对于透镜阵列的透镜的中心沿着第一方向(例如，逆时针方向)旋转，且产生第二图标(例如，文本100)的图像阵列的特征相对于透镜阵列的透镜的中心沿着第二相反方向(例如，顺时针方向)旋转。当装置倾斜时，第一图标(例如，钟)及第二图标(例如，文本100)可显现为在不同方向上移动。

图14h说明包括安置在图像阵列上方的透镜阵列的安全装置的俯视图。图像阵列包含包括经配置以产生相异的图标(例如，钟及文本100)的光学特征的部分。产生第一图标(例如，钟)的图像阵列的特征经安置使得它们相对于透镜阵列的透镜的中心重合。因此，图像中的第一图标的间距(或邻近的第一图标之间的距离)大体上等于透镜阵列的间距。图像阵列中的第二图标的间距可不同于透镜阵列的间距。举例来说，第二图标的间距可在比透镜阵列的间距大或小约1％到20％之间。当装置倾斜时，第二图标(例如，文本100)可显现为移动远离或更靠近第一图标。可通过改变图像阵列及/或图像阵列的图标相对于透镜阵列中的透镜的中心的配准而产生许多这些光学效应。举例来说，在一些实施例中，由多个部分的特征产生的一些图像/图标可显现为处于装置的表面，而由多个部分的特征产生的一些其它图像/图标可显现为浮在装置的表面上方或下方。

本文中已描述本发明的各种实施例。尽管已参考这些特定实施例描述本发明，然这些描述旨在说明本发明且非具限制性。在不脱离本发明的真实精神及范围的情况下，所属领域的技术人员可想到各种修改及应用。