本發(fā)明涉及用于憑證的光學(xué)裝置，例如用于安全憑證諸如紙幣的安全裝置，并且具體涉及包括衍射光學(xué)元件的安全裝置。

背景技術(shù)：

紙幣(和其他安全憑證)包括使用常規(guī)裝置(例如復(fù)印機(jī))難以再現(xiàn)(并因此偽造)的視覺(jué)安全特征。這樣的視覺(jué)安全特征通常顯示光學(xué)效果，使得當(dāng)從不同位置觀看時(shí)，視覺(jué)安全特征呈現(xiàn)不同的外觀(光學(xué)可變效應(yīng))。當(dāng)制作安全憑證的偽造副本時(shí)，偽造品難以再現(xiàn)該效果，并因此難以制作可通過(guò)的安全憑證的副本。

然而，隨著偽造者的經(jīng)驗(yàn)增加，再現(xiàn)或模仿復(fù)雜的安全特征的能力增加。因此，可以制作包括可并入安全憑證中的可通過(guò)的(即使不是完全相同的)視覺(jué)安全特征的副本的偽造安全憑證。

在紙幣的示例中，公眾往往缺乏必要的經(jīng)驗(yàn)和/或時(shí)間來(lái)充分檢查紙幣的安全特征，以確保紙幣是合法的并且不是偽造品。這使得偽造者更容易制作視覺(jué)效果足夠接近真正紙幣的視覺(jué)安全特征的可通過(guò)的偽造版本的紙幣，以欺騙或至少使公眾困惑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種光學(xué)裝置，優(yōu)選地用于安全憑證的安全裝置，包括衍射光學(xué)元件(doe)，所述衍射光學(xué)元件包括多個(gè)子區(qū)域，其中，每個(gè)子區(qū)域被配置成產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于動(dòng)畫(animation)的幀的投影圖像，其中，該動(dòng)畫包括靜態(tài)分量和可變分量?jī)烧?，并且其中，該子區(qū)域被布置成使得當(dāng)doe被點(diǎn)光源照亮并且在至少一個(gè)方向上移動(dòng)時(shí)，該動(dòng)畫作為投影圖像是能夠看見(jiàn)的。

有利地，向動(dòng)畫提供靜態(tài)分量和可變分量?jī)烧咴谟诳梢詫⒈碛^深度(apparentdepth)的效果并入到doe中。這可以通過(guò)提供更具視覺(jué)上的引人注目的效果來(lái)改善已知的doe效果，這可能會(huì)鼓勵(lì)使用者(諸如普通公民)利用由doe提供的安全利益。例如，諸如由本發(fā)明提供的更有趣的doe可以鼓勵(lì)無(wú)經(jīng)驗(yàn)的使用者熟悉doe效果。

本發(fā)明的doe的另一有益效果在于，當(dāng)投影圖像的靜態(tài)分量本身被構(gòu)造成提供深度外觀時(shí)，對(duì)投影圖像可以實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的深度效果。

可通過(guò)視差效果(偽視差)的外觀來(lái)提供深度效果或改進(jìn)的深度效果。例如，在背景相對(duì)于靜態(tài)前景移動(dòng)的情況下，前景可能看起來(lái)在移動(dòng)背景之上。

又一有利的效果在于，由于提供更復(fù)雜的投影圖像的要求，本發(fā)明的doe可能更難以偽造。

優(yōu)選地，多個(gè)子區(qū)域被布置成使得當(dāng)doe在至少一個(gè)方向上移動(dòng)時(shí)，動(dòng)畫是可見(jiàn)的。

子區(qū)域的布置可以是使得當(dāng)doe在兩個(gè)正交方向中的任一方向上移動(dòng)時(shí)動(dòng)畫可以看見(jiàn)的。當(dāng)doe在正交方向中的任一方向上移動(dòng)時(shí)，動(dòng)畫可能看起來(lái)相同?？蛇x地，當(dāng)doe在正交方向的每個(gè)方向上移動(dòng)時(shí)，動(dòng)畫可能看起來(lái)不同。

當(dāng)doe沿第一方向移動(dòng)時(shí)，動(dòng)畫可以是可選可見(jiàn)的，并且當(dāng)doe沿與第一方向正交的第二方向移動(dòng)時(shí)是不可見(jiàn)的。

優(yōu)選地，正交方向中的至少一個(gè)平行于doe的邊緣。

在實(shí)施例中，多個(gè)子區(qū)域被設(shè)置為多個(gè)子區(qū)域組。子區(qū)域組中的至少一個(gè)可在至少一個(gè)方向上重復(fù)多次?？蛇x地，子區(qū)域組中的至少一個(gè)可在第一方向上重復(fù)多次并在第二方向上重復(fù)多次，其中，第一方向與第二方向正交。每個(gè)子區(qū)域組的每個(gè)邊緣可與另一子區(qū)域組的邊緣或doe的邊緣相鄰。

可選地，可變分量被配置成對(duì)應(yīng)于動(dòng)畫的背景，并且靜態(tài)分量被配置成對(duì)應(yīng)于動(dòng)畫的前景圖像。根據(jù)另一選項(xiàng)，可變分量被配置成對(duì)應(yīng)于動(dòng)畫的前景，并且靜態(tài)分量被配置成對(duì)應(yīng)于動(dòng)畫的背景圖像。

優(yōu)選地，每個(gè)子區(qū)域被配置成在基本上相同的方向上投影doe圖像。

在實(shí)施例中，光學(xué)裝置包括基板，其中，doe由施加(appliedto，涂覆)到基板的表面的可輻射固化油墨形成，并且其中，doe通過(guò)對(duì)可輻射固化油墨進(jìn)行模壓并同時(shí)或隨后固化可輻射固化油墨而形成。

doe可被配置成以反射模式和透視模式中的一個(gè)進(jìn)行觀看。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種光學(xué)裝置，優(yōu)選地用于安全憑證的安全裝置，其包括衍射光學(xué)元件(doe)，所述衍射光學(xué)元件包括多個(gè)子區(qū)域，其中，每個(gè)子區(qū)域被配置成產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于動(dòng)畫的幀的投影圖像，并且其中，子區(qū)域被布置成使得當(dāng)doe被點(diǎn)光源照亮并且在至少一個(gè)方向上移動(dòng)時(shí)，該動(dòng)畫作為投影圖像是能夠看見(jiàn)的，其中，該動(dòng)畫包括靜態(tài)分量和可變分量?jī)烧摺?/p>

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于確定根據(jù)前兩個(gè)方面中任一方面的光學(xué)裝置的衍射光學(xué)元件的配置的方法，包括以下步驟：確定動(dòng)畫的靜態(tài)分量；確定動(dòng)畫的可變分量；基于動(dòng)畫的所需幀的靜態(tài)分量和可變分量來(lái)確定每個(gè)子區(qū)域的所需配置；以及基于動(dòng)畫的所需外觀來(lái)確定該子區(qū)域的所需布置。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于制造根據(jù)前兩個(gè)方面中任一方面的光學(xué)裝置的方法，包括以下步驟：確定doe結(jié)構(gòu)的多個(gè)子區(qū)域的所需配置，每個(gè)子區(qū)域被配置成產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所需動(dòng)畫的幀的投影圖像；確定產(chǎn)生動(dòng)畫所需的多個(gè)子區(qū)域的布置；提供基板；并且在基板的表面上模壓具有所需的子區(qū)域配置和布置的doe結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，doe結(jié)構(gòu)的每個(gè)子區(qū)域的配置包括用于動(dòng)畫的靜態(tài)分量和可變分量。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種安全憑證，優(yōu)選地紙幣，包括根據(jù)第一方面中的任一者的光學(xué)裝置。

安全憑證或令牌

如本文所用，術(shù)語(yǔ)安全憑證和令牌包括所有類型的憑證和令牌值和身份憑證，包括但不限于以下內(nèi)容：諸如紙幣和硬幣的貨幣項(xiàng)、信用卡、支票、護(hù)照、身份證、證券和股權(quán)證書、駕照、所有權(quán)契據(jù)、諸如航空公司和火車票的旅行憑證、入境卡和門票以及出生、死亡和結(jié)婚證明以及成績(jī)單等。

本發(fā)明具體但非排他性地適用于安全憑證或令牌，諸如紙幣或諸如由應(yīng)用了一或多個(gè)打印層的基板形成的身份證或護(hù)照的身份憑證。本文所述的衍射光柵和光學(xué)可變裝置也可應(yīng)用于其他產(chǎn)品，例如包裝。

安全裝置或特征

如本文所使用，術(shù)語(yǔ)安全裝置或特征包括旨在保護(hù)安全憑證或令牌不被偽造、復(fù)制、改變或篡改的大量安全裝置、元件或特征中的任一者。安全裝置或特征可被設(shè)置在安全憑證的基板中或基板上或者設(shè)置在施加到基底基板的一個(gè)或多個(gè)層中或一個(gè)或多層上，并且可采用各種各樣的形式，諸如嵌入在安全憑證的層中的安全線；安全油墨，諸如熒光、發(fā)光和磷光油墨、金屬油墨、虹彩油墨、光致變色、熱變色、水銀色或壓致變色油墨；印刷和包括浮雕結(jié)構(gòu)的浮雕特征；干涉層；液晶裝置；透鏡和透鏡結(jié)構(gòu)；光學(xué)可變裝置(ovd)，諸如包括衍射光柵、全息和衍射光學(xué)元件(doe)的衍射裝置。

基板

如本文所使用，術(shù)語(yǔ)基板是指從其形成安全憑證或令牌的基底材料。基底材料可為紙或其他纖維材料，諸如纖維素；包括但不限于聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚碳酸酯(pc)、聚氯乙烯(pvc)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)的塑料或聚合物材料；或兩種或更多種材料的復(fù)合材料，諸如紙和至少一種塑料材料或兩種或更多種聚合物材料的層壓體。

透明視窗和半視窗

如本文所使用，術(shù)語(yǔ)視窗指的是安全憑證中與應(yīng)用打印的基本不透明區(qū)域相比為透明或半透明的區(qū)域。視窗可為完全透明的，使得其允許光基本上不受影響地透射，或者其可部分地透明或半透明地允許光透射，但不允許通過(guò)視窗區(qū)域清楚地看到對(duì)象。

視窗區(qū)域可在具有被施加至透明聚合物基板的至少一面的至少一層透明聚合物材料和一或多個(gè)不透明層的聚合物安全憑證中通過(guò)在形成視窗區(qū)域的區(qū)域中省略至少一個(gè)不透明層而形成。如果將不透明層施加于透明基板的兩面，則可以通過(guò)省略視窗區(qū)域中的透明基板兩面的不透明層來(lái)形成完全透明的視窗。

以下稱為“半視窗”的部分透明或半透明區(qū)域可在在兩側(cè)上具有不透明層的聚合物安全憑證中通過(guò)省略視窗區(qū)域中的安全憑證僅一側(cè)上的不透明層而形成，使得“半視窗”不是完全透明的，而是允許一些光通過(guò)但是不允許通過(guò)半視窗清楚地看到對(duì)象。

可選地，可以由基本上不透明的材料(例如紙或纖維材料)形成基板，將透明塑料材料插入紙或纖維基板中的切口或凹槽中以形成透明視窗或半透明半視窗區(qū)域。

不透明層

可將一個(gè)或多個(gè)不透明層施加于透明基板以增加安全憑證的不透明度。不透明層是使得lt<l0，其中，l0為入射在憑證上的光量，以及l(fā)t為透過(guò)憑證的光量。不透明層可包含多個(gè)不透明涂層中的任何一個(gè)或多個(gè)。例如，不透明涂層可包含分散在熱激活的可交聯(lián)聚合材料的粘合劑或載體內(nèi)的顏料，諸如二氧化鈦?？蛇x地，透明塑料材料的基板可以被夾在紙的不透明層或其他部分或基本上不透明的材料之間，隨后印刷或以其他方式施加標(biāo)記。

衍射光學(xué)元件(doe)

如本文所使用，術(shù)語(yǔ)衍射光學(xué)元件指的是數(shù)值型衍射光學(xué)元件(doe)。數(shù)值型衍射光學(xué)元件(doe)依賴于在遠(yuǎn)場(chǎng)(或重構(gòu)平面)中重構(gòu)二維強(qiáng)度圖案的復(fù)雜數(shù)據(jù)的映射。因此，當(dāng)例如來(lái)自點(diǎn)光源或激光器的基本上準(zhǔn)直的光入射到doe上時(shí)，生成干涉圖案，該干涉圖案在重構(gòu)平面中產(chǎn)生投影圖像，當(dāng)合適的觀看表面位于重構(gòu)平面中時(shí)或當(dāng)doe在重構(gòu)平面上在透射時(shí)被看到時(shí)，該投影圖像是可見(jiàn)的。兩個(gè)平面之間的變換可以通過(guò)快速傅立葉變換(fft)近似。因此，包括幅度和相位信息的復(fù)雜數(shù)據(jù)必須在doe的微結(jié)構(gòu)中物理地編碼。該doe數(shù)據(jù)可以通過(guò)執(zhí)行期望的重構(gòu)的逆fft變換(即遠(yuǎn)場(chǎng)中期望的強(qiáng)度模式)來(lái)計(jì)算。

doe有時(shí)被稱為計(jì)算機(jī)生成的全息圖，但它們與其他類型的全息圖(諸如彩虹全息圖、菲涅爾全息圖和體積反射全息圖)不同。

可模壓可固化油墨

本文所使用的術(shù)語(yǔ)可模壓輻射固化油墨是指可以在印刷過(guò)程中施加至基板并且可以在柔軟時(shí)模壓以形成浮雕結(jié)構(gòu)并通過(guò)輻射固化而固定模壓的浮雕結(jié)構(gòu)的任何油墨、漆或其他涂層。固化過(guò)程在輻射固化油墨被模壓之前不發(fā)生，但是可以在模壓之后或與模壓步驟基本上同時(shí)進(jìn)行固化過(guò)程?？奢椛涔袒湍珒?yōu)選通過(guò)紫外(uv)輻射固化?？蛇x地，可輻射固化油墨可通過(guò)其他形式的輻射，諸如電子束或x射線固化。

可輻射固化油墨優(yōu)選為由透明樹(shù)脂材料形成的透明或半透明油墨。這樣的透明或半透明的油墨特別適用于印刷透光安全元件，諸如亞波長(zhǎng)光柵、透射衍射光柵和透鏡結(jié)構(gòu)。

透明或半透明油墨優(yōu)選包含丙烯酸類uv可固化透明的可模壓漆或涂層。

這樣的uv可固化漆可以從各種制造商獲得，包括kingfisher油墨有限公司的紫外線型uvf-203或類似產(chǎn)品?？蛇x地，可輻射固化模壓涂層可基于其他化合物，例如硝基纖維素。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本文使用的可輻射固化油墨和漆特別適用于模壓微結(jié)構(gòu)，包括衍射結(jié)構(gòu)，諸如衍射光柵和全息圖以及微透鏡和透鏡陣列。然而，它們也可以更大的浮雕結(jié)構(gòu)，例如非衍射光學(xué)可變裝置模壓。

油墨優(yōu)選基本上同時(shí)通過(guò)紫外(uv)輻射被模壓和固化。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，可輻射固化油墨在凹版印刷過(guò)程中基本上同時(shí)被施加和模壓。

優(yōu)選地，為了適合于凹版印刷，可輻射固化油墨的粘度基本上在約20至約175厘泊的范圍內(nèi)，更優(yōu)選約30至約150厘泊。粘度可通過(guò)測(cè)量從zahncup#2排出漆的時(shí)間來(lái)確定。在20秒內(nèi)排出的樣品的粘度為30厘泊，以及在63秒內(nèi)排出的樣品的粘度為150厘泊。

對(duì)于一些聚合物基板，有必要在施加可輻射固化油墨之前將中間層施加到基板上，以改善由油墨形成的模壓結(jié)構(gòu)對(duì)基板的粘附性。中間層優(yōu)選包含底漆層，更優(yōu)選地，底漆層包括聚乙烯亞胺。底漆層也可包括交聯(lián)劑，例如多官能異氰酸酯。適用于本發(fā)明的其他底層涂料的示例包括：羥基封端的聚合物；羥基封端的聚酯基共聚物；交聯(lián)或未交聯(lián)的羥基化丙烯酸酯；聚氨酯；和uv固化陰離子或陽(yáng)離子丙烯酸酯。合適的交聯(lián)劑的示例包括：異氰酸酯；聚氮丙啶；鋯絡(luò)合物；乙酰丙酮鋁；三聚氰胺；和碳二亞胺。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)理解，實(shí)施例僅以例圖的方式給出，并且本發(fā)明不受此例圖的限制。在附圖中：

圖1a示出包括光學(xué)裝置的憑證；

圖1b示出具有兩個(gè)不透明層和位于視窗區(qū)域中的光學(xué)裝置的基板；

圖1c示出具有兩個(gè)不透明層和位于半視窗區(qū)域中的光學(xué)裝置的基板；

圖2示出包括模壓層的基板；

圖3示出子區(qū)域的網(wǎng)格；

圖4a示出子區(qū)域組，其包括六個(gè)獨(dú)特的子區(qū)域；

圖4b示出doe的一部分，其包括重復(fù)子區(qū)域組；

圖5示出替代的子區(qū)域組，其包括六個(gè)獨(dú)特的子區(qū)域；

圖6示出根據(jù)圖4a、圖4b和圖5的子區(qū)域中的一者產(chǎn)生的投影圖像；

圖7示出由根據(jù)圖4a、圖4b和圖5的子區(qū)域組的多個(gè)子區(qū)域產(chǎn)生的投影圖像的動(dòng)畫；

圖8示出另一子區(qū)域組，其包括十六個(gè)獨(dú)特的子區(qū)域；以及

圖9示出由根據(jù)圖7的子區(qū)域組的多個(gè)子區(qū)域產(chǎn)生的投影圖像的動(dòng)畫。

具體實(shí)施方式

參考圖1a，提供了包括光學(xué)裝置4的憑證2。根據(jù)本文所述的實(shí)施例，光學(xué)裝置4為安全裝置，而憑證2為安全憑證(諸如紙幣、信用卡、護(hù)照、政府憑證或需要安全級(jí)別的任何其他憑證)。憑證2可選地包括一或多個(gè)附加的安全特征6。附加的安全特征6例如可以選自：微鏡安全裝置、全息安全裝置和其他光學(xué)可變裝置。

憑證2包括基板8。光學(xué)裝置4通常將包括在其上形成有裝置4的特征的基板。在本文所述的實(shí)施例中，該基板與憑證2的基板8相同。在其他實(shí)施例中，光學(xué)裝置4與憑證2分開(kāi)形成，并隨后施加于憑證2。在此情況下，光學(xué)裝置4的基板與憑證2的基板8不同。

參考圖1b和1c，示出了具有施加于相對(duì)表面的第一不透明層7a和第二不透明層7b的基板8。在圖1b的實(shí)施例中，光學(xué)裝置4位于憑證2的全視窗區(qū)域5a中，其中，在光學(xué)裝置4的區(qū)域中不存在第一不透明層7a和第二不透明層7b。圖1c中所示的實(shí)施例具有位于憑證2的半視窗區(qū)域5b中的光學(xué)裝置4，其中，在光學(xué)裝置4的區(qū)域中不存在第一不透明層7a，并且第二不透明層7b覆蓋光學(xué)裝置4。另一實(shí)施例(未示出)組合了視窗區(qū)域5a和半視窗區(qū)域5b，使得光學(xué)裝置4的一部分位于全視窗區(qū)域5a中，并且該部分位于半視窗區(qū)域5b中。盡管不透明層7a、7b被示為與光學(xué)裝置4連續(xù)，但這不是必需的。例如，在光學(xué)裝置4的邊緣和不透明區(qū)域7a、7b的邊緣之間可能存在間隙。在每個(gè)圖中，在視窗區(qū)域9中示出了可選的安全特征6。

參考圖2，光學(xué)裝置4包括衍射光學(xué)元件(doe)10。在本文所述的實(shí)施例中，doe10通過(guò)對(duì)施加到基板8上的可模壓層14進(jìn)行模壓而形成。具體地，可模壓層14對(duì)應(yīng)于施加到基板8的表面的可輻射固化油墨。doe10可以為反射doe10或透射doe10。在wo2008/031170a1中描述了使用可輻射固化油墨生產(chǎn)doe的方法，其內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。

反射doe10要求可模壓層14為反射性的，其可為可模壓層14的固有屬性(諸如，當(dāng)可模壓層14包括金屬油墨時(shí))或者可由施加到可模壓層的反射層提供，優(yōu)選地，在可模壓層14被模壓之后。反射doe10形成可在安全憑證2的半視窗或全視窗區(qū)域內(nèi)。

透視doe10要求基板8和可模壓層14為透明的。透射doe10位于安全憑證2的視窗區(qū)域內(nèi)。

doe10包括多個(gè)子區(qū)域16，其中，每個(gè)子區(qū)域16有效地操作為獨(dú)立的doe。子區(qū)域16可以以如圖3中所示的二維網(wǎng)格(圖中所示的網(wǎng)格不一定對(duì)應(yīng)于整個(gè)doe10)布置。應(yīng)注意，子區(qū)域16的布置不限于相鄰子區(qū)域16的規(guī)則網(wǎng)格，例如，該布置可以對(duì)應(yīng)于由非衍射區(qū)域隔開(kāi)的規(guī)則定位的子區(qū)域16。如本文所使用，“y軸”和“x軸”以及相應(yīng)地“y方向”和“x方向”是指正交方向，優(yōu)選在如圖所示的doe10的平面中(在圖3中分別為“y”和“x”)。使用特定的軸和方向描述是為了方便標(biāo)識(shí)子區(qū)域16的相對(duì)定位，并且不應(yīng)認(rèn)為是限制性的。

參考圖4a，該圖示出了包括子區(qū)域16的布置的子區(qū)域組18。每個(gè)子區(qū)域16標(biāo)有以下之一：“a”、“b”、“c”、“d”、“e”和“f”，其中，每個(gè)字母標(biāo)識(shí)相似的子區(qū)域16。在圖4a中所示的子區(qū)域組18可在多個(gè)doe10的范圍內(nèi)在x方向和y方向中的任一個(gè)或兩個(gè)方向上重復(fù)多次，其示例如圖4b中所示，該圖示出十六個(gè)子區(qū)域組18，每個(gè)子區(qū)域組18包括相同的子區(qū)域16布置。應(yīng)注意，不需要在每個(gè)方向上具有相等的重復(fù)，例如，在y方向上可能不重復(fù)子區(qū)域組18。根據(jù)實(shí)施例，除了位于doe10的邊緣附近的子區(qū)域16之外，每個(gè)子區(qū)域16鄰近四個(gè)其他子區(qū)域16。

在替代布置中，如圖5中所示，doe10被配置成僅當(dāng)doe10沿一個(gè)軸線移動(dòng)時(shí)才改變外觀。這可以通過(guò)使用子區(qū)域組18中的子區(qū)域16的交替布置來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，每個(gè)子區(qū)域16沿y軸與相似子區(qū)域16和沿x軸與非相似子區(qū)域16相鄰。可以看出，標(biāo)記為“a”的每個(gè)子區(qū)域16在y方向上與標(biāo)記為“a”的至少一個(gè)另一子區(qū)域16相鄰并在x方向上與標(biāo)記為“f”或“b”的兩個(gè)子區(qū)域16相鄰。如前所述，不要求沿x軸和y軸的相等數(shù)量的子區(qū)域16。圖5所示的示例示出，為了便于說(shuō)明與圖4a的布置的不同之處，子區(qū)域組18在x方向和y方向上包括具有相等數(shù)量的子區(qū)域16，盡管應(yīng)當(dāng)理解，這不是子區(qū)域組18用于本布置的要求。

圖6示出了當(dāng)通過(guò)對(duì)應(yīng)于特定子區(qū)域16的單個(gè)doe觀看時(shí)的doe10的外觀。點(diǎn)光源19位于doe10的一側(cè)，觀看者21位于另一側(cè)，優(yōu)選地與點(diǎn)光源19直接相反。優(yōu)選地，點(diǎn)光源19和doe10之間的距離大于觀看者21和doe10之間的距離。在每個(gè)子區(qū)域16在特定方向上投影時(shí)，對(duì)于觀看者、doe10和光源19的每個(gè)特定配置，只有一個(gè)子區(qū)域16可見(jiàn)或主要可見(jiàn)。因此，例如，當(dāng)doe10在x方向或y方向上移動(dòng)時(shí)，可以發(fā)生doe10的外觀變化。在x方向和y方向中的至少一者上的移動(dòng)被配置成顯示由于被觀看的特定子區(qū)域16(并因此單個(gè)doe)的變化而導(dǎo)致外觀上的變化，即與動(dòng)畫相對(duì)應(yīng)的外觀變化。

參考圖7和圖9的示例，動(dòng)畫被配置成包括靜態(tài)分量24和變量分量26。靜態(tài)分量24對(duì)應(yīng)于如前所述在doe10移動(dòng)時(shí)看上去不變的圖像?？勺兎至?6對(duì)應(yīng)于在doe10移動(dòng)時(shí)看上去移動(dòng)或改變的圖像(例如，圖案)。在一個(gè)實(shí)施例中，靜態(tài)分量24被配置為前景圖像，以及可變分量26被配置為前景圖像的背景。該實(shí)施例的特定實(shí)施方案具有可變分量26，其被配置成在每次遇到新的子區(qū)域組18時(shí)無(wú)縫地重復(fù)。在所示的示例中，可變分量26對(duì)應(yīng)于移動(dòng)重復(fù)圖案。

參考圖7，該圖示出了由于根據(jù)圖4a的子區(qū)域組18導(dǎo)致的doe10外觀的變化的示例。當(dāng)圖4a的doe10沿x軸向右移動(dòng)或者沿y軸向上移動(dòng)時(shí)，例如從“a”子區(qū)域16移到“b”子區(qū)域16時(shí)，doe10的外觀改變。如圖所示，在重復(fù)之前，doe10看上去在通過(guò)六個(gè)“動(dòng)畫幀”(幀22)顯示每個(gè)新的子區(qū)域16時(shí)改變。在該示例中，背景條紋對(duì)應(yīng)于可變分量26，并且前景“$100”對(duì)應(yīng)于靜態(tài)分量24?？梢钥闯觯?dāng)從a前進(jìn)至f時(shí)，條紋看起來(lái)從右向左移動(dòng)。當(dāng)doe10在相反的方向移動(dòng)時(shí)，doe10的外觀以相反的方式改變(條紋看起來(lái)從左向右移動(dòng))。當(dāng)根據(jù)圖5布置子區(qū)域16時(shí)，動(dòng)畫僅在doe10沿x方向而不是y方向移動(dòng)時(shí)才發(fā)生。

參考圖8，示出了子區(qū)域組18的子區(qū)域16的另一布置。在該配置中，與沿x軸的移動(dòng)相比，沿doe10的y軸的移動(dòng)致使可變分量24以不同的方式改變。在該圖中，所示的子區(qū)域組18包括十六個(gè)子區(qū)域16，其中為方便起見(jiàn)，每個(gè)子區(qū)域16由對(duì)應(yīng)于每個(gè)子區(qū)域16相對(duì)于子區(qū)域組18內(nèi)的其他子區(qū)域16的相對(duì)位置的兩個(gè)數(shù)字來(lái)標(biāo)識(shí)。子區(qū)域組18可以在x方向和y方向中的一個(gè)或每個(gè)中重復(fù)多次。優(yōu)選地，每個(gè)子區(qū)域組18為完整的(每個(gè)布置包括相同數(shù)量的子區(qū)域16)；然而，子區(qū)域組18在doe10的邊緣可能是不完整的。

圖9示出了與每個(gè)子區(qū)域16相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)doe10外觀?？梢钥闯觯瑢?duì)應(yīng)于正方形圖案的可變分量26看上去隨著doe10移動(dòng)而移動(dòng)，而對(duì)應(yīng)于“$100”的圖像的前景分量看上去保持在相同的位置，并且外觀不變。可以看出，沿x軸的移動(dòng)與沿y軸的移動(dòng)產(chǎn)生不同的效果，在此情況下，隨著doe10沿x軸向右移動(dòng)，對(duì)應(yīng)于可變分量26的圖案看上去從右向左移動(dòng)，以及隨著doe10沿y軸向上移動(dòng)，對(duì)應(yīng)于可變分量26的圖案看上去從上到下移動(dòng)。

可以通過(guò)首先識(shí)別所需的靜態(tài)分量24和所需的可變分量26來(lái)確定子區(qū)域組18內(nèi)的每個(gè)子區(qū)域16(并因此每個(gè)相關(guān)聯(lián)的doe)所需的結(jié)構(gòu)。然后幀22的數(shù)量被確定，并且可以被選擇以在衍射光學(xué)效果的清晰度(當(dāng)與較小的doe相比時(shí)，較大的doe將產(chǎn)生更清晰的衍射光學(xué)效果)和動(dòng)畫的流動(dòng)性之間提供折中。這樣的折中可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)和/或通過(guò)模擬或計(jì)算來(lái)確定。然后通過(guò)組合用于幀22的可變分量26的所需外觀并將其與靜態(tài)分量24組合來(lái)確定每個(gè)幀22的外觀。然后可以使用已知方法來(lái)確定子區(qū)域組18的每個(gè)子區(qū)域16的單個(gè)doe結(jié)構(gòu)。一旦確定了子區(qū)域組18的每個(gè)子區(qū)域16的結(jié)構(gòu)，就可以基于子區(qū)域組18的適當(dāng)重復(fù)來(lái)確定doe10的所需結(jié)構(gòu)。然后可以使用已知的方法基于所確定的結(jié)構(gòu)形成doe10。

在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可進(jìn)行進(jìn)一步的修改和改進(jìn)。例如，可變分量可為與圖案的線性平移不同的重復(fù)結(jié)構(gòu)，例如，可變分量可為看起來(lái)展開(kāi)和收縮的圖像。