通过取向可排列薄片形成的运动图像的制作方法
【专利说明】通过取向可排列薄片形成的运动图像
[0001]本申请是名称为“通过取向可排列薄片形成的运动图像”的发明专利申请N0.201210145595.0的分案申请;而该发明专利申请N0.201210145595.0是名称为“通过取向可排列薄片形成的运动图像”、国际申请日为2005年12月21日、国际申请号为PCT/US2005/046538、国家申请号为200580044547.0的发明专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本发明申请是2004年12月22日提交的美国专利申请11/022106的继续部分并要求其优先权，现在是公开的申请2005 - 0106367 ;该申请要求2003年3月11日提交的美国专利申请10/386894的优先权，现在是公开的申请2004/0051297 ;该申请要求以下申请的优先权:Vladimir P.Raksha 2002年9月13日提交的美国临时专利申请60/410546、Vladimir P.Raksha, Paul G.Coombs, Charles T.Markantes, Dishuan Chu和 Jay M.Holman2002年9月13日提交的美国临时专利申请60/410547、Vladimir P.Raksha, PaulG.Coombs, Charles T.Markantes, Dishuan Chu 和 Jay M.Holman 2002 年 7 月 15 日提交的美国临时专利申请60/396210，这些专利申请的内容在所有方面其整体结合在此。
技术领域
[0004]本发明一般地涉及光可变颜料、薄膜、墨水、油漆、装置和图像，更具体地，涉及具有排列或取向颜料薄片的图像，例如，在油漆或印刷工艺过程中形成的，从而得到迷幻的光效果。本发明特别应用于磁性地排列可排列的颜料薄片，并且还可以应用于在电场中排列非磁性的绝缘或半导体薄片。
[0005]光可变装置有着广泛的用途，既有装饰性的，也有实用性的。光可变装置可以用很多方式制成，以便达到不同的效果。光可变装置的例子包括印在信用卡和授权软件文件上的全息图、印在钞票上的彩色转移图像，以及用于增强诸如摩托车头盔和轮罩等物品的外观。
[0006]光可变装置可以制成薄膜或箔，可以通过加压、压印、粘贴或其它方式结合到物体上，并且还可以使用光可变颜料制成。一种光可变颜料是通常所谓的彩色转移颜料，因为用这种颜料适当印刷的图像的外观色彩随着观看角度和/或照明倾斜而变化。一个常见的例子是在美国20美元钞票右下角用彩色转移颜料印刷的“20”，这作为防伪标记。
[0007]这些防伪标记是隐蔽的，而有一些是引人注意的。本发明涉及公开的特征，用于引人注意，但可以使用其中具有隐蔽特征的薄片，例如邮戳。此外，可以使用具有光栅和全息特征的薄片。但不幸的是，一些引人注意的光可变标记未得到广泛认可，因为这些标记的光可变特征不是特别地引人注目。例如，利用彩色转移颜料印刷的图像的色彩转移，在均匀的荧光顶灯下不能引人注意，但在直接阳光下或在单点照明下更加引人注意。这使造假者更加容易混过没有光可变特征的假钞，因为接收者不可能注意到光可变特征，或者因为假钞可能在某些情况下看上去很类似于真钞。
[0008]光可变标记还可以用磁性颜料制成，颜料(通常处于载体中，例如调墨水的溶液或调漆的溶液)在应用于表面之后在磁场中可以排列。但是，具有磁性颜料的涂料大多用于装饰目的。例如，已描述过使用磁性颜料生产具有装饰特征的油漆轮罩，其看上去像三维形状。在油漆产品上形成图案是通过在油漆介质仍处于液态的同时对产品应用磁场。油漆介质分散沿磁力线排列的磁性非球形颗粒。磁场具有两个区域。第一区具有平行于表面取向的并且沿所需图案形状排列的磁力线。第二区具有不平行于油漆产品表面的并环绕图案排列的磁力线。为了形成图案，具有与所需图案形状对应的形状的永磁体或电磁体设置在油漆产品下面，使分散在油漆中的非球形磁性颗粒在油漆仍处于湿润的同时沿磁场取向。当油漆干燥时，由于入射到油漆层的光线受取向磁性颗粒的影响不同，因此可以在油漆产品的表面见到图案。
[0009]同样地，已经描述了在荧光聚合物基体中形成薄片磁性颗粒图案的工艺。在用液相形式的成分涂覆产品之后，将具有所需形状的磁体置于基体下面。分散于液体有机介质中的磁性薄片自身平行于磁力线取向，从起始平面取向倾斜。此倾斜从垂直于基体表面变化到起始取向，这包括基本上平行于产品表面的薄片。平面取向的薄片将入射光反射回观看者，而重新取向的薄片不会，是在涂层中提供三维图案的外观。
[0010]因此需要在金融文件和其它产品上形成更加引人注意的光可变安全特征，并且提供被造假者难以复制的特征。
[0011]还需要形成用其中含有可排列薄片的墨水和油漆制成的增加印刷图像真实性的特征，特别是物体的印刷图像，更加特殊的是可识别的三维物体。
[0012]在此之前，在本发明申请的发明者的专利申请PCT/US2003/020665中披露了本发明的公知为“滚动条”和“后滚翻”的实施例，这为由磁性可排列颜料薄片构成的图像提供运动特征，这是提供运动错觉的特征，其中薄片以特殊方式排列。虽然这宣布了颜料薄片排列领域的显著进展，并且更一般地涉及防伪涂层，但本发明者已经发现滚动条和其它滚动物体的新的和令人激动的用途，例如滚动半球，这产生由可排列颜料薄片形成的现实3-D类图像，而在此之前没有实现。根据图像倾斜的角度或者照在图像上的光源变化的角度，滚动半球看上去在所有方向在χ-y平面上运动。
[0013]虽然上述PCT专利申请中所披露的滚动条在整个长形图像上呈现运动条的错觉，但此发明具有局限性。它是一个可以观察到的单一的运动特征，而且也有些难以复制，但实质上它为观看者提供看到不变的均匀大小和强度的滚动条的经验，因为它看上去沿基体在其远离的矩形图像上运动。
[0014]在本发明中，发明者已经发现，将滚动条作为填充用在弯曲的可识别物体的轮廓内，特别是光滑弯曲的可识别物体，例如带、罩、容器或足球，产生超出滚动条在矩形纸张上前后运动所能达到的、惊人的效果。滚动条在为物体图像提供现实的动态阴影的同时，不但看上去在整个图像上运动，而且看上去随着在包含其所在的封闭区域内的这种运动增大和缩小或膨胀和收缩。在条的尺寸或面积不变的一些情况下，例如，作为图像内的处于一起运动的两条一致的曲线之间的部分填充，曲线之间的空间由滚动条填充，条看上去在整个图像上运动，同时上下运动。因此，该发明通过在非矩形轮廓封闭形状的物体内使用滚动条，提供高度所需的光效果，其中滚动条的面积随着条在整个图像上运动而变化，或者其中当图像倾斜或者图像上的光源变化时，条看上去同时水平和垂直地运动。另外，如果条设计成具有适合的尺寸和半径的曲线，则它可以作为图像中动态的、运动的、收缩的或膨胀的阴影部分，提供额外的真实性。还发现，当滚动条看上去模拟真实物体图像上的运动阴影时(真实物体能在光线照在上面时产生阴影)，滚动条看上去具有最好的效果。在这些重要应用中，优选地，形成滚动条的薄片的曲率半径处于一定数值范围内，此时其所应用的真实物体的图像看上去是正确弯曲的，因此表现出真实性。本发明的一个目的是根据图像倾斜或者照在图像上的光源位置的改变，提供具有运动特征的光错觉图像。
[0015]本说明书中使用的术语矩形是指具有4个直角的四边形。因此，非矩形物体或图像不具有4条侧边和4个直角。
[0016]本发明用于形成物体的图像，其中物体的图像包括特殊效果，例如滚动条效果，从而当物体图像倾斜时或者当照在图像上的光源变化时提供运动阴影的错觉。在本说明书中的物体的定义是可触觉的和可见的实体，能投射阴影的实体。
[0017]术语滚动条并不限于直线条，因为根据其应用领域的形状，可以是弯曲条。
【发明内容】
[0018]根据本发明的一个实施例，提供一种作为安全特征或装饰特征特别有用的运动图像，包括:其中具有滚动条的物体的非矩形封闭区，其特征在于当倾斜图像或改变照在图像上的光源位置时，滚动条看上去运动穿过图像，并且滚动条的面积随着条运动穿过图像而变化，或者当滚动条看上去运动时，滚动条看上去水平和垂直地同时运动。
[0019]根据本发明的一个实施例，提供一种作为安全特征或装饰特征特别有用的、能产生阴影的三维物体的运动图像，包括:多个颜料薄片，所述颜料薄片填充在薄片排列后形成滚动条的区域，并且滚动条对三维物体图像提供阴影和深度，当照在图像上的光源改变时，阴影看上去运动。
[0020]根据本发明，提供一种立体图，其特征在于至少一个区的立体图具有形成滚动条的薄片，用于在立体图上形成阴影。
[0021]根据本发明，提供一种运动图像，包括:印刷在基体上的图像，所述图像是由颜料薄片构成