CN108883654A

CN108883654A - 具有双面光学效果的微光学装置

Info

Publication number: CN108883654A
Application number: CN201780022861.1A
Authority: CN
Inventors: 卡尔洛·伊万·约利克; 加里·费尔利斯·鲍尔
Original assignee: CCL Security Pty Ltd
Current assignee: CCL Security Pty Ltd
Priority date: 2016-04-13
Filing date: 2017-04-13
Publication date: 2018-11-23
Also published as: DE112017001373T5; MX2018012432A; GB201814221D0; CH713844B1; AU2016100401B4; BR112018070881A2; GB2591863B; US10987967B2; AU2017250016A1; US20190118571A1; AU2016100401A4; CH713844B8; AT523214A2; US10780726B2; AU2017250016B2; WO2017177276A1; GB2563764A; US20200376881A1; GB2563764B; GB2591863A

Abstract

一种微光学装置，包括：透明基材；在基材的第一侧上的第一透镜元件，其显示基材的第二侧上的第一成像元件；以及在基材的第二侧上的第二透镜元件，其显示基材的第一侧上的第二成像元件。

Description

具有双面光学效果的微光学装置

技术领域

本发明涉及一种用于微光学图像呈现系统的微光学装置。本发明的实施例可以用作钞票和硬币、信用卡、支票、护照、身份证等的安全装置，并且与该示例性非限制性申请相关地描述本发明将是方便的。

背景技术

众所周知，世界上许多钞票以及其它安全文件都带有安全装置，该安全装置产生能够实现钞票的视觉验证的光学效果。这些安全装置中的一些包括聚焦元件，诸如微透镜或微镜，用于采样和放大成像元件并投影可由用户从第一视角观察的图像。

在聚合物钞票中的传统微光学安全特征中，微透镜和成像元件通常施加到聚合物基材的相对侧，微透镜与该成像元件相互作用以将图像投影到用户。换句话说，聚合物基材本身形成每个微透镜的一部分，用作光学间隔物，将通过钞票的厚度的光从微图像层聚焦到眼睛。

虽然与在细线中提供透镜相比这具有某些优点，但是可以使用更大的透镜从而能够产生更复杂的图像和效果，这种配置的缺点在于该特征占据了聚合物钞票两侧上的基板面，但只能使图像从聚合物钞票的一侧投影。也就是说，微光学效果通常仅能够从钞票的一侧(即，即使它们占据基材两侧上的空间，具有透镜的一侧)观看。

此外，由成像元件占据的基板面通常不能用典型的钞票设计图套印，因为这样做会损害仅从透镜侧可见的光学效果的外观。换句话说，从透镜侧可以看到套印图，特别是如果使用的套印颜色是暗的。这种现象被称为“透视”并且可以严格限制哪些设计可以在钞票的这种“死”区域中使用，其中透镜安全特征的成像元件位于其中。

期望提供一种特别用于安全文件的微光学装置，其更好地利用可用于安全/验证目的的空间，并且使得微光学装置能够从设计角度更合理地集成到安全文件中。

还期望提供一种特别用于安全文件的微光学装置，其能够生成光学效果，该光学效果可从安全文件的两侧观察以用于安全/验证目的。

还期望提供一种微光学装置，其改善或克服已知微光学装置的一个或多个缺点或不便。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种微光学装置，包括：透明基材；在基材的第一侧上的多个第一显示元件，其放大基材的第二侧上的第一成像元件；以及基材的第二侧上的多个第二显示元件，其放大基材的第一侧上的第二成像元件，其中每一侧上的显示元件和成像元件由与图像区域的条带交错的显示区域的条带组成。

在一个或多个实施例中，每一侧上的显示元件和成像元件彼此分开并且被分布成使得每一侧上的显示元件放大另一侧上的基本固定比例的成像元件，而不管它们在基材平面中的两个相互正交的方向中的相对相位或偏移。

在一个或多个实施例中，多个显示元件形成采样屏幕以对多个成像元件进行采样。

在一个或多个实施例中，多个显示元件是网格线，其形成视差屏障以使得能够在成像元件中观看立体、多视、隔行或整体或莫尔图像。

在一个或多个实施例中，多个显示元件形成六边形或其它几何阵列透光元件。

在一个或多个实施例中，印刷多个显示元件。

在一个或多个实施例中，多个显示元件通过压印形成。

在一个或多个实施例中，多个显示元件是对多个成像元件进行采样和放大的透镜元件。

在一个或多个实施例中，透镜元件是折射的并且使光聚焦在焦点上。

在一个或多个实施例中，透镜元件是衍射的并且在焦点处引起光的相长干涉。

在一个或多个实施例中，透镜元件涂覆有透明材料层，该透明材料层具有与透镜元件不同的折射率。

在一个或多个实施例中，透镜元件通过压印形成。

在一个或多个实施例中，透镜元件作为箔施加。

在一个或多个实施例中，多个成像元件通过印刷形成。

在一个或多个实施例中，多个成像元件被印刷到一些显示元件上或下面。

在一个或多个实施例中，多个成像元件通过压印形成。

在一个或多个实施例中，成像元件涂覆有透明材料层，该透明材料层具有与形成成像元件的材料不同的折射率。

在一个或多个实施例中，成像元件作为箔施加。

在一个或多个实施例中，图像结构和显示结构被集成到整体结构中。

在一个或多个实施例中，图像结构和显示结构通过单独的压印动作形成。

在一个或多个实施例中，图像结构和显示结构通过单个压印动作形成。

在一个或多个实施例中，显示结构形成在多个成像元件的顶部或下面。

在一个或多个实施例中，显示结构形成在多个成像元件的顶部上，并且图像结构形成在垫片中，并且然后传送到安全装置。

在一个或多个实施例中，多个成像元件位于透镜元件的焦深内。

在一个或多个实施例中，基材的每一侧上的多个成像元件位于单个成像平面中。

在一个或多个实施例中，多个成像元件相对于相邻透镜元件凹进。

在一个或多个实施例中，多个成像元件相对于相邻透镜元件凸起。

在一个或多个实施例中，多个成像元件具有与一个或多个相邻透镜元件基本上相同的高度。

在一个或多个实施例中，多个成像元件形成平坦图案。

在一个或多个实施例中，多个成像元件形成衍射光栅。

在一个或多个实施例中，多个成像元件形成光漫射或光熄灭图案。

在一个或多个实施例中，一个或多个显示元件和成像元件用彩色油墨套印。

在一个或多个实施例中，选择每一侧上的透镜元件的间距，以及一侧上的透镜元件相对于另一侧上的透镜元件的取向，使得

(i)透镜的周边边缘的莫尔放大图像大于每一侧上的光学效果图像；或

(ii)透镜的周边边缘的莫尔放大图像小于肉眼可辨别的图像。

在一个或多个实施例中，透镜的周边边缘的莫尔放大图像小于0.1mm。

在一个或多个实施例中，形成第一组第二显示元件的透镜元件与形成第一组第一显示元件的透镜元件不同地填充。

在一个或多个实施例中，(i)第一组第一显示元件和第一组第二成像元件以及(ii)第一组第二显示元件和第一组第一成像元件中的一个或二者分布在第一区域内，使得基材的每一侧上的透镜元件放大基材的另一侧上的基本上固定比例的图像，而不管它们在两个相互正交的方向中的相对相位或偏移。

在一个或多个实施例中，基本上固定的比例是25％，并且两个相互正交的方向是用于施加透镜和/或图像的卷对卷过程或用于施加透镜和/或图像的片材进给过程中的机器纵向和横向方向。

在一个或多个实施例中，每一侧上的透镜和成像区域由与图像区域的条带交错的透镜区域的条带组成，其中一侧上的条带与另一侧上的条带不平行。

在一个或多个实施例中，如果在两侧上使用矩形填充透镜，则一侧上的交错条带与另一侧上的交错条带正交。

在一个或多个实施例中，如果在两侧上使用六边形填充透镜，则一侧上的交错条带相对于另一侧上的交错条带旋转60度。

在一个或多个实施例中，如果在两侧上使用圆柱形透镜，则一侧上的交错条带与另一侧上的交错条带正交。

在一个或多个实施例中，如果在两侧上使用圆柱形透镜，则一侧上的圆柱轴与另一侧上的圆柱轴正交。

定义

安全文件或辅币

如本文中所使用的，术语安全文件和辅币包括所有类型的重要文件和辅币以及识别文件，包括但不限于以下：诸如钞票和硬币的货币物品、信用卡、支票、护照、身份证、证券和股票、驾驶执照、权利证书、诸如机票和火车票的旅行文件、门卡和门票、出生、死亡和结婚证书，以及成绩单。

本发明特别但不排他地适用于安全装置，用于验证物品、文件或辅币(诸如钞票)，或识别文件(诸如身份证或护照，由施加了一层或多层印刷的基材形成)。

更广泛地，本发明可施加到微光学装置，在各种实施例中，该微光学装置适用于衣服、护肤品、文件、印刷品、制成品、商品销售系统、包装、售点展台设计、出版物、广告装置、体育用品、安全文件和辅币、财务文件和交易卡以及其它商品的视觉增强。

安全装置或特征

如本文所使用的，术语安全装置或特征包括旨在保护安全文件或辅币免于伪造、复制、更改或篡改的大量安全装置、元件或特征中的任何一个。安全装置或特征可以设置在安全文件的基材中或基材上，或者设置在施加到基础基材的一个或多个层中或层上，并且可以采用多种形式，诸如嵌入安全文件的层中的安全线；安全油墨，诸如荧光油墨、发光油墨或磷光油墨、金属油墨、彩虹色油墨、光致变色油墨、热致变色油墨、水变色油墨或去色油墨；印刷或压印特征，包括释放结构；干扰层；液晶装置；透镜和透镜状结构；光学可变装置(OVD)，诸如衍射装置，包括衍射梯度、全息图和衍射光学元件(DOE)。

基材

如本文所使用的，术语“基材”是指形成安全文件或辅币的基础材料。基础材料可以是纸或其它纤维材料，诸如纤维素；塑料或聚合物材料，包括但不限于聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、双轴取向聚丙烯(BOPP)；或两种或更多种材料(诸如纸和至少一种塑料材料的层压件)或两种或更多种聚合材料的复合材料。

透明窗口和半窗

如本文所使用的，术语窗口是指与印刷施加到的不透明区域相比安全文件中的透明或半透明区域。窗口可以是完全透明的，以便允许光的透射基本上不受影响，或者它可以是部分透明或半透明的，部分地允许光的透射但是不允许通过窗口区域清楚地看到物体。

窗口区域可以通过省略形成窗口区域的区域中的至少一个不透明层而形成在聚合物安全文件中，该安全文件具有至少一层透明聚合物材料和一个或多个不透明层，该不透明层施加到透明聚合物基材的至少一侧。如果将不透明层施加到透明基材的两侧，则可以通过省略窗口区域中透明基材两侧上的不透明层来形成完全透明的窗口。

下文中称为“半窗”的部分透明或半透明区域通过省略仅在窗口区域中安全文件的一侧上的不透明层可以在两侧上具有不透明层聚合物的安全文件中形成，使得“半窗”不是完全透明但允许阳光穿过而不允许通过半窗清楚地看到物体。

可替代地，基材可以由基本上不透明的材料(诸如纸或纤维材料)形成，而没有透明塑料材料的插入物插入切口或凹入纸或纤维基材中以形成透明窗口或半透明半窗区域。

不透明层

可以将一个或多个不透明层施加到透明基材以增加安全文件的不透明度。不透明层使得L_T<L₀，其中L₀是入射在文件上的光量，并且L_T是透过文件的光量。不透明层可包括各种不透明涂层中的任何一种或多种。例如，不透明涂层可包含分散在热活化的可交联聚合物材料的粘合剂或载体内的颜料，诸如二氧化钛。可替代地，透明塑料材料的基材可以夹在不透明的纸层或标记随后可以被印刷或以其它方式施加到的其它部分地或基本上不透明的材料之间。

显示元件

可以将一个或多个显示元件施加到安全装置的基材。如本文所使用的，术语“显示元件”是指将光聚焦到或使光在真实焦点处相长干涉的元件和装置，或放置在图像源前面以选择性地显示图像源的不同部分的装置。显示元件包括折射元件，其将入射光聚焦到真实焦平面中的真实焦点，并且还将从焦平面中的任何点散射的光准直到特定方向。显示元件还包括透射衍射透镜、区域板等，它们导致透射的衍射光在期望的实际焦点处相长干涉。

显示元件还包括采样屏幕或视差屏障，以向用户示出立体图像或多视图像。当放置在透明基材的一侧上时，采样屏幕或视差屏障由具有一系列精密狭缝的一层材料组成，允许每只眼睛在基材的另一侧上看到成像元件的不同部分，因此以类似于双凸透镜产生的效果的视差来创造深度感。

附图说明

现在将仅参考附图以示例的方式描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1是用于在线制造安全文件的一部分的设备的一个实施例的示意图；

图2是由图1的设备制造的部分制造的安全文件的剖视侧视图；

图3至图5是形成图2中所示的安全文件的一部分的现有技术微光学装置的第一实施例的等距视图；

图6示出图3至图5中所示的微光学装置的等距视图以及由该微光学装置产生的莫尔放大图像；

图7至图9是形成图2中所示的安全文件的一部分的现有技术微光学装置的第二实施例的等距视图；

图10示出图7至图9中所示的微光学装置的等距视图以及由该安全装置产生的莫尔放大图像；

图11和图12分别是根据本发明的微光学装置的第一实施例的等距俯视图和仰视图；

图13示出图11和图12中所示的微光学装置的等距视图以及由该微光学装置产生的两个莫尔放大图像；

图14和图15分别是根据本发明的微光学装置的第二实施例的等距俯视图和仰视图；

图16示出图14和图15中所示的微光学装置的等距视图以及由该微光学装置产生的两个莫尔放大图像；

图17和图18分别是根据本发明的微光学装置的第三实施例的等距俯视图以及该微光学装置的一部分的放大视图；

图19是根据本发明的微光学装置的第四实施例的剖视侧视图；

图20和图21分别是根据本发明的微光学装置的第五实施例的等距俯视图和仰视图；

图22和图23分别是用于根据本发明的微光学装置的一个或多个实施例中的透镜和成像元件的布置的仰视图和俯视图；

图24和图25分别是根据本发明的微光学装置的第六实施例的等距俯视图和仰视图；

图26至图29是图24和图25中所示的微光学装置的俯视图和仰视图；

图30和图31示出分别用作根据本发明的微光学装置的第七和第八实施例的一部分的采样屏幕的示例；

图32是形成根据本发明的微光学装置的一个或多个实施例的一部分的透镜元件的光线轨迹模型；

图33和图34是用于根据本发明的微光学装置的一个或多个实施例中的两个示例性成像元件设计；以及

图35是用于根据本发明的微光学装置的一个或多个实施例中外涂层所施涂到的成像元件和透镜元件的整体结构的剖视侧视图。

具体实施方式

图1示出图2中描绘的用于在线制造示例性文件12的一部分的示例性设备10。诸如聚丙烯或PET的半透明或透明材料的连续卷材14在包括辊组件的第一处理工位16处经受粘合促进过程。合适的粘合促进过程是火焰处理、电晕放电处理、等离子体处理等。

在包括辊组件的第二处理工位20处施涂粘合促进层18。合适的粘合促进层是特别适用于促进UV可固化涂层与聚合物表面的粘合的层。粘合促进层可具有UV固化层、基于溶剂的层、水基层或这些的任何组合。

在还包括辊组件的第三处理工位22处，将辐射敏感涂层施涂到粘合促进层18的表面。可以经由柔性版印刷、凹版印刷或丝网印刷过程和其它印刷过程的其变化施涂辐射敏感涂层。

辐射敏感涂层仅施涂到第一表面26上的安全元件区域24，其中将定位包括透镜元件的周期性阵列和/或成像元件的周期性阵列的整体结构28。安全元件区域24可以采用条带、简单几何形状形式的离散补片或更复杂的图形设计的形式。

虽然辐射敏感涂层仍然是至少部分地是液体，但是在第四处理工位30处处理它以形成整体结构28。在一个实施例中，处理工位30包括用于以UV可固化油墨的形式将安全元件结构(诸如整体结构28)压印到辐射敏感涂层中的压印辊32。圆柱形压印表面34具有与要形成的整体结构28的形状对应的表面浮雕结构。在一个实施例中，表面浮雕结构可以使透镜元件阵列和/或成像元件阵列取向在机器方向中，横向于机器方向，或者在与机器方向成一定角度的多个方向中。设备10可以形成各种形状的微透镜和微成像元件。

压印辊32的圆柱形压印表面34可以具有表面浮雕结构的重复图案，或者浮雕构造结构可以定位成与基材36上的安全元件区域24的形状相对应的单独形状。压印辊32可以具有通过适当横截面的金刚石触针，或者通过直接激光雕刻，或通过化学蚀刻形成的表面浮雕结构，或者表面浮雕结构可以由设置在压印辊32上的至少一个压印垫片37提供。至少一个压印垫片可以经由胶带、磁带、夹具或其它适当的安装技术附接。

通过处理工位30处的UV辊38使基材上的UV可固化油墨与压印辊32的圆柱形压印表面34紧密接触，使得液体UV可固化油墨流入圆柱形压印表面34的表面浮雕结构中。在该阶段，UV可固化油墨例如由通过基材层36的透射暴露于UV辐射。

在将安全元件结构28施加到文件基材36的情况下，在包括另外的辊组件40和42的下游处理工位处施涂一个或多个附加层。附加层可以是透明或着色的涂层并且作为部分涂层、作为连续涂层或二者的调节来施涂。在一个优选方法中，附加层是不透明层，除了在安全元件结构的区域之外，该不透明层被施涂到基材36的一个或两个表面上。

图2示出部分制造的安全文件，其形成有以具有透镜元件阵列和/或成像元件阵列的整体结构形式的浮雕安全元件结构28。这些安全文件包括聚合物材料(优选地为具有第一表面26和第二表面44的轴向取向聚丙烯(BOPP))的透明基材。除了其中安全元件结构28施涂到第一表面26的窗口区域52之外，将不透明层46、48和50施涂到第一表面26。

除了窗口区域58之外，不透明层54和56被施涂到第二表面44。窗口区域58基本上与第一表面26上的窗口区域52重合。印刷层60可以在窗口区域58中的基材的相对侧上施涂到第二表面44。

图3至图6示出根据关于图1和图2描述和描绘的过程制造的传统安全装置100。该安全装置包括施涂到聚合物钞票的一侧的微透镜阵列和施涂到钞票的另一侧的相应成像元件层。通常，透镜元件通过关于图1和图2描述的过程进行压印。通常，成像元件在单独的过程中印刷和/或压印。

在该示例中，安全装置100包括施加到基材104的一侧的微透镜元件阵列102和施加到基材104的另一侧的相应成像元件106。通常，透镜元件被压印。可以印刷和/或压印成像元件。在该示例中，透镜元件102是圆柱形透镜元件并且具有63.5微米的间距。由用户观察所产生的图像是放大的莫尔型设计，并且成像元件由数字“5”的“图标”阵列组成，图标与透镜元件的间距略有不同，使得透镜将投影莫尔放大图像或由用户110观察到的数字“5”的图像108(图6)。

用于图标的间距值将确定数字“5”的莫尔放大图像108的放大系数。用于图标的音调值还将确定在数字“5”的莫尔放大图像中感知的3D深度。可以选择图标间距，使得莫尔放大图像可以看起来漂浮在钞票前面或后面。仅通过从基材104的透镜侧观看特征可以观察到莫尔放大图像。如果从成像元件侧观看特征，则可以观察到图标阵列。然而，因为图标太小，所以肉眼无法辨别。这意味着安全装置的反面不会产生用户可辨别的任何光学效果，并且可以采用传统的印刷设计容易地模拟该侧上的安全装置的外观。此外，如果安全特征的反面被套印，则从透镜元件侧可以看到套印，这意味着可以损害光学效果(即降低对比度，减少明显的外观)，使得对验证不太有效。

图7至图10类似地示出了传统的聚合物钞票微透镜安全装置120，其包括施加到基材124的一侧的六边形填充微透镜元件122和施加到反面的成像元件的相应六边形填充阵列126。通常，透镜元件是压印的。通常，成像元件可以套印和/或压印。基材反面上的成像元件类似地在钞票上形成“死”区域，其通常不能用典型的钞票艺术品套印，而不会降低用户128从特征的透镜侧看到的放大成像元件的验证有效性。因此，包含成像元件的“死”区域难以与钞票的图像侧上的钞票设计的其余部分整合。

在本发明的上下文中，术语“填充”旨在表示其中布置有成像元件和/或透镜元件的重复几何图案。

在本发明的一个或多个实施例中，诸如透镜元件的显示元件被施加在透明基材的两侧上，并且成像元件也被施加到基材的两侧上，使得基材的第一侧上的显示元件用于显示基材的第二侧上的成像元件，并且基材的第二侧上的显示元件用于显示基材的第一侧上的成像元件。优选地，每一侧上的显示元件和成像元件占据安全装置的相同区域。

图11至图13描绘了安全装置140的一个示例性实施例，其中圆柱形双凸透镜元件的阵列142被施加到基材144的第一侧，并且阵列146也被施加到基材144的另一侧。

以数字“7”的“图标”形式的成像元件阵列148被施加到透镜元件阵列142。类似地，在这种情况下具有数字“5”的“图标”形式的成像元件阵列150被施加到透镜元件阵列146。在该示例中，透镜元件的阵列142和146通过压印施加到基材144，而成像元件的阵列148和150可以印刷在透镜元件上或者也可以通过压印施加。在透镜元件和成像元件二者被压印的实施例中，可以使用单独的压印步骤来压印透镜元件和成像元件，或者可替代地，包括透镜元件的透镜结构和成像元件的图像结构的单个整体结构可在单个步骤中压印。

安全装置140的每一侧上的成像元件位于安全装置140的另一侧上的透镜元件的焦深内。在该布置中，从基材144的两侧观察到莫尔放大图像。图标“5”的放大图像152从一侧看起来漂浮在钞票上方，而当从钞票的另一侧158观看时，图标“7”的放大图像156看起来漂浮在钞票上方。

图14至图16描绘了使用施加到基材两侧的六边形填充透镜的不同实施例。在该实施例中，安全装置170包括透明基材172、在基材的第一侧上的六边形填充圆形透镜元件阵列174，以及在基材172的另一侧上的六边形填充圆形透镜元件阵列176。成像元件的阵列178被施加到透镜元件阵列174，而成像元件的阵列180被施加到基材的另一侧上的透镜元件的阵列176。透镜元件阵列174用于对基材另一侧上的成像元件阵列180进行采样和放大，而透镜元件阵列176用于对施加到透镜元件阵列174的成像元件阵列178进行采样和放大。

在该实施例中，从基材的两侧观察到莫尔放大图像。当从安全装置的一侧184观看时，图标“5”的放大图像182看起来漂浮在钞票上方，而当从安全装置的另一侧186观看时，图标“7”的放大图像185看起来漂浮在钞票上方。

再次，可以在相应的透镜元件阵列上印刷或压印成像元件。当压印成像元件时，这可以与透镜元件的压印同时发生或作为单独的步骤发生。

应当理解，图11至图13中所示的双凸透镜元件和图14至图18中所示的六边形填充圆形透镜元件仅仅是合适的显示元件的两个示例。在本发明的其它实施例中，显示元件可包括视差屏障或采样屏幕，它们可被印刷或压印在基材的一侧或两侧上，以通过选择性地在基材的另一侧上显示成像元件阵列的部分，允许观看者从基材的那一侧观察立体图像或多视图像或整体图像或隔行图像或莫尔放大图像。当显示元件是透镜元件时，取决于应用可以使用许多不同的轮廓，包括圆形、椭圆形、抛物线形和圆锥形。透镜元件可以具有如上所述在第一方向中的轮廓，并且如图11至图13中所示，在第二方向上延伸以形成圆柱体。可替代地，聚焦元件的轮廓可围绕与基材表面垂直延伸的轴旋转，如图14至图16中所描绘的实施例中的情况。

图11至图16中描绘的两个实施例涉及折射透镜元件，然而其它合适的显示元件包括菲涅耳透镜元件。其它合适的显示元件包括衍射透镜元件和衍射区板元件，其导致在基材另一侧上的成像元件处或附近的光的相长干涉。

优选地，当透镜元件衍射时，它们涂覆有透明材料层，该透明材料层具有与透镜元件不同的折射率，以便防止经由电铸机械复制透镜元件，并防止诸如汗液的液体和污垢进入，否则会熄灭或减少透镜元件的显示效果。

除了通过压印施加之外，还可以通过印刷或作为箔将透镜元件或成像元件或包含透镜元件和成像元件二者的整体结构施加到基材。

如上所述，多个显示元件可以形成采样屏幕，以对基材的另一侧上的多个成像元件进行采样。在这种情况下，多个显示元件可以是形成视差屏障的网格线，以使得能够从成像元件观看立体或多视或整体或隔行或莫尔放大图像。

可以以任何方便的方式填充显示元件，使得它们形成透光、折射或衍射元件的六边形或其它几何阵列。

当以采样屏幕形式时的显示元件可以以任何方便的方式填充，使得它们形成透光元件的六边形或其它几何阵列。

方便地，图像结构将在基材的一侧上的成像元件基本上定位在单个成像平面中，如图17和图18中所描绘的实施例中的情况那样。从这些图中可以看出，包括透镜元件的透镜结构和成像元件的图像结构的整体结构被施加到透明基材的两侧。图17和图18中描绘的安全装置200包括整体结构202，该整体结构202包括透镜结构204，该透镜结构204包括与图像结构206集成的圆形折射透镜元件的六边形阵列，该图像结构206包括以数字“7”形式的“图标”阵列208。类似的整体结构210被施加到基材216的另一侧，该整体结构210包括：包括透镜元件阵列214的透镜结构212；以及包括图像元件阵列的图像结构(未示出)。

尤其从图18可以看出，图像结构206将成像元件定位在单个平面中，并且通过适当设计基材的另一侧上的透明基材216和透镜元件214的深度，成像元件208可以放置在基材另一侧的透镜元件214的焦深内。

相比之下，从图11至图16中描绘的实施例可以看出，这些示例中的成像元件没有精确地位于水平成像平面中，而是占据深度或具有与他们施加或以其它方式整合到的透镜的垂弛度相对应的形状。取决于在图像的另一侧上使用的透镜，这可以导致模糊的光学效果，尽管通过使用具有基本上包围图像结构的深度的焦深的透镜可以减少或消除模糊。

图32中所示的光线轨迹模型220表征具有54微米的透镜宽度/间距、10.8微米的透镜垂弛度、104微米的标称焦深和8微米的有效焦深的示例性透镜元件。如果位于基材另一侧上的图像结构位于距透镜顶点96至104微米处，则将向用户产生清晰的光学效果图像。

在图17和图18中所描绘的示例性实施例中，可以看出，图像结构用于相对于周围透镜升高成像元件。在图像结构被压印的本发明的其它实施例中，成像元件可以定位在与周围透镜元件相同的高度，相对于周围透镜元件凹陷或者作为平面图案。此外，如果成像元件被压印，则它们可以被压印为衍射光栅、光漫射图案或可以需要的任何其它合适的结构的图案，以便通过安全装置的另一侧上的透镜元件产生可由用户观察到的光学效果。

在图11至图18中所描绘的实施例中，基材每一侧上的成像元件和透镜元件占据安全装置的相同区域，并且因此可由用户观察到的投影图像的对比度将取决于透镜或采样元件占据的区域的比例以及相应成像元件占据的比例而降低。由于这个原因，所选择的图像设计是重要的，并且对于每个透镜元件占据较小比例区域的设计，与占据每个透镜元件的较大比例区域的设计相比，将产生更亮的双面图像。

图33和图34分别描绘了各自位于一个圆形透镜元件内的成像元件设计222和224。可以看出，成像元件222占据一个透镜元件内比成像元件224更小的区域比例，因此具有成像元件222的透镜元件投影更高对比度的莫尔放大图像。

应注意确保基材每一侧上的透镜元件不会在相对侧上对透镜元件进行莫尔放大。透镜元件的周边边缘，特别是如果它们是折射的，具有对比度，并且如果周边边缘被放大，则莫尔放大图像的清晰度将降低。通过将基材一侧上的透镜元件设计成具有与基材另一侧上的透镜元件基本上相同的间距，可以缓解该问题。这将产生透镜元件(包括其周边边缘)的莫尔放大图像，该图像将远大于安全特征本身的区域。取决于用户的视角和钞票两侧的透镜元件的相对相位，透镜元件的放大图像(包括其周边边缘)在一个视角处是不可见的，这意味着它不会干扰光学效果图像。例如，在一个或多个实施例中，可以在安全装置的两侧使用间距等于63.5微米的透镜。

可替代地，通过选择与另一侧上的透镜间距基本上不同的一侧上的透镜间距，可以避免透镜元件的莫尔放大。这将产生透镜元件的莫尔图案，它们非常小，以至于肉眼无法辨别。透镜元件(包括它们的周边边缘)将表现为均匀的背景灰度级，并且因此它们会略微降低光学效果图像的对比度。例如，在一个或多个实施例中，可以在安全装置的一侧上使用间距等于63.5微米的透镜，而在另一侧上使用具有51.0微米间距的透镜。这种布置会产生莫尔条带，周期等于63.5x 51.0/(63.5-51.0)等于259微米。这种条带将非常小并且难以用肉眼辨别，并且将在光学效果图像中表现为微弱的背景灰度级。在该示例中，可任选地调节透镜的焦距(例如，通过为其中压印透镜的材料选择合适的折射率)以确保每一侧上的透镜充分聚焦在钞票的相对侧上的成像元件上。

与安全装置两侧上的透镜的间距有关的上述评论也适用于透明基材的相对侧上的透镜的歪斜和折射率。换句话说，可以在安全装置的一侧上使用与另一侧上的透镜具有基本上相同或明显不同的间距、歪斜或折射率的透镜，使得透镜元件的放大莫尔图像减少、最小化或消除。

在图11至图18中所描绘的实施例中，成像元件被施加到或压印为透镜元件的一部分。然而，在图19中所示的另一实施例中，首先将成像元件施加到基材的两侧，并且然后将透镜元件施加在成像元件的顶部上。从该图中可以看出，示例性安全装置240包括基材242，该基材242具有施加到基材242的第一侧的成像元件阵列244和施加到第二侧的成像元件阵列246。例如，通过用彩色UV油墨压印，通过用透明UV油墨压印，并且然后用薄层彩色油墨套印，或者通过用彩色UV可固化油墨填充垫片中的图像结构，然后任选地从垫片的非图像区域去除UV可固化油墨，然后UV固化并且任选地使用剥离层将图像结构从垫片中提升出来，可以施加成像元件阵列244和246，

然后将包括透镜元件的透镜结构施加在图像结构的顶部上。因此，包括用于对成像元件的阵列246进行采样和放大的一系列透镜元件的透镜结构248形成在成像元件的阵列244上，而透镜结构250被施加在成像元件的阵列246上，并且形成透镜结构250的一部分的透镜元件用于对基材另一侧上的成像元件阵列244进行采样和放大。

图11至图19中描绘的实施例都包括：在基材的第一侧上的透镜元件，其对基材的第二侧上的成像元件进行采样和放大；以及在基材的第二侧上的透镜元件，其对基材的第一侧上的图像元件进行采样和放大，其中所有透镜元件和成像元件占据整个安全装置。

然而，在其它实施例中，安全装置可以由一个以上的区域组成，其中每个区域包括覆盖基材的第二侧的至少一部分的基材的第一侧的至少一部分。在图20和图21中描绘了这种布置，其中可以看出，安全装置270包括四个单独的区域272、274、276和278。

尽管安全装置在基材的两侧上包括透镜元件和成像元件，但是一些区域仅在一侧上包括一个成像元件阵列，而在另一侧上包括一个对应的透镜元件阵列。安全装置270的第一区域272包括：透镜元件组280，在这种情况下是施加到基材的第一侧的六边形填充的双凸透镜元件；以及施加到基材的第二侧的成像元件的覆盖组282。安全装置270的第二区域274还包括位于基材的相对侧上的透镜元件和成像元件，然而，在这种情况下，区域274包括施加到基材的第一侧的成像元件组284，该成像元件组284覆盖施加到基材的第二侧的透镜元件组286。

安全装置270的区域276包括第一组透镜元件288，在这种情况下为施加到基材的第一侧的圆柱形透镜元件，该第一组288覆盖施加到基材的第二侧的透镜元件组290。另外，施加成像元件组292以在基材的第二侧上的透镜元件290中形成或作为透镜元件290的一部分。换句话说，区域276包括施加到基材的相对侧的透镜元件组，但是成像元件仅施加到这些侧面之一。

类似地，安全装置270的区域278包括：施加到基材的第一侧的透镜元件组294，该透镜元件组294覆盖施加到基材的第二侧的透镜元件组296；以及另外地，成像元件组298，其提供在施加到基材的第一侧的透镜元件组294上，或作为透镜元件组294的一部分。换句话说，区域278包括施加到基材的相对表面的两个透镜元件组，但仅一个成像元件组施加到两个透镜元件组之一。

应当理解，尽管存在施加到四个区域272至278中每一个区域的任一表面的透镜元件和成像元件的多个组的变化，但安全装置270仍包括基材的两侧上的显示元件和成像元件。

应当理解，基材的每一侧上的光学效果图像占据相同区域的本发明的实施例需要一侧上的各个透镜元件与同一侧上的成像元件结构的一部分集成。在这发生的情况下，减少了执行显示效果的每个单独透镜元件的有效区域。取决于所使用的图像设计，还可以降低所得光学效果图像的对比度和保真度。当使用整体或交错图像设计时尤其如此，因为这种设计的成像元件可能占据一些透镜元件的大部分区域，并且这些透镜投影的光学效果图像的相应部分(具有减少的活动区域)会具有降低的对比度和清晰度。

图22中示出了可能解决该问题的透镜元件和成像元件的布置，该布置示出了透镜元件和基材底侧上的数字“7”的图像元件的交错阵列301(如通过基材向底侧看到的那样)，以及透镜元件和基材顶侧上的数字“5”的图像元件的交错阵列303，该交错阵列二者重叠使得每一侧上的透镜元件精确地覆盖另一侧上的成像元件，从而导致从每一侧可见的莫尔放大效果。在这种布置中，每个透镜元件的整个区域用于产生显示效果，从而产生良好的图像保真度。此外，基材每一侧上的50％的特征区域填充有透镜，因此相对于根据现有技术制造的等效单面透镜特征，图像对比度降低。

图22和图23中所示的布置要求一侧上的透镜和图像相对于另一侧上的透镜和图像非常精确地定位(以确保一侧上的透镜将对另一侧上的图像进行采样并放大)；实际上，所需的定位公差是一个透镜元件宽度的一部分。现有的制造过程无法实现这种公差。解决该问题的另一个实施例在图24至图29中描绘。

在图24至图29中，应当理解，基材每一侧上的放大光学效果图像由微透镜的“像素”组成，该微透镜聚焦/放大另一侧上的相应成像元件。仅在聚焦元件能够放大基材另一侧上的成像元件的一部分的情况下存在“像素”。

图24至图29中的实施例包括在每一侧上的透镜元件和成像元件的分布，其确保由每一侧上的透镜产生的放大图像效果将总是由基本上相同数量的像素组成，而不管透镜元件相对于它们聚焦或放大的成像元件在基材平面中在X和Y方向中的配准。这确保了所产生的图像在亮度和对比度上从一张钞票或其它安全文件到下一张钞票或其它安全文件一致。

在典型的卷对卷制造过程中，配准公差可以是+/-0.25mm的量级，这比用于钞票的典型微透镜的尺寸大得多。结果，在X和Y方向中透镜元件和成像元件的配准不能通过改进的制造技术来控制。为了产生一致的图像，即具有相同像素数的图像，期望提供透镜元件和成像元件的布置，其将产生固定数量的放大像素，而与X和Y方向中的任何配准“误差”无关。

图24至图29中的实施例说明了这一点。安全装置310包括在第一侧312上的透镜元件和成像元件，其是六边形填充的并且具有56微米的间距。透镜和图像区域交错为条带，诸如示例性条带314和316。透镜条带和图像条带各自占据基材318的侧面312上的50％的区域。基材318的另一侧320上的透镜元件和成像元件也是六边形填充的，与基材318的相对侧312具有相同的取向，并具有56.3微米的间距。透镜元件和成像元件以交错的条带(诸如示例性条带322和324)布置，但是相对于基材的侧面312上的条带314和316旋转60度。

在这种布置中，侧面312上的透镜将在侧面320上对图像的50％进行莫尔放大。因此，莫尔放大像素将占据50％×50％等于25％的总区域。因此，在其中图像占据100％的区域并且100％的成像元件被放大的等效单面透镜特征中，莫尔放大图像中的对比度将是对比度的25％。因此，其中一侧上的各个透镜元件未与同一侧上的成像元件的一部分集成的配准容忍的双面透镜特征将产生具有比等效单面特征更小的对比度的图像。然而，基材的两侧将产生光学图像效果以供使用和验证钞票或其它安全文件。

侧面320上的透镜将对侧面312上的50％的成像元件进行莫尔放大。因此，莫尔放大像素将再次占据50％×50％等于25％的总区域。在其中图像占据100％的区域并且100％的图像被放大的等效单面透镜特征中，莫尔放大图像中的对比度将再次是对比度的25％。

在安全装置310的两侧312和320上的透镜元件和成像元件的填充以及一侧上的成像元件与另一侧上对这些成像元件进行采样和放大的透镜元件之间的对应关系在图24至图29中可见。

图24至图29中描绘的上述实施例的变化可包括：

(i)将透镜施加到聚合物基材两侧上的多个区域；以及

(ii)在聚合物基材两侧上的多个区域中施加图像；以及

(iii)每一侧上的透镜和图像区域是分开的并且被定位/分布，使得每一侧上的透镜在另一侧上聚焦/放大基本上固定比例的图像，而不管它们在基材平面中的两个相互正交方向中的相对相位/偏移；

(iv)优选地，固定比例为25％，并且两个相互正交的方向是用于施加透镜和/或图像的卷对卷过程或用于施加透镜和/或图像的片材进给过程中的机器方向和横向方向；

(v)优选地，每一侧上的透镜和图像区域由与图像区域的条带交错的透镜区域的条带组成-其中一侧上的条带不与另一侧上的条带平行；

(vi)如果在两侧上使用矩形填充透镜：优选地，一侧上的交错条带与另一侧上的交错条带正交；

(vii)如果在两侧上使用六边形填充透镜：优选地，一侧上的交错条带相对于另一侧上的交错条带旋转60度(在基材的平面中)；

(viii)如果在两侧上使用圆柱形透镜：优选地，一侧上的交错条带与另一侧上的交错条带正交；

(ix)如果在两侧上使用圆柱形透镜：优选地，一侧上的圆柱轴与另一侧上的圆柱轴正交。

在一个或多个实施例中，选择每一侧上的透镜元件的间距以及一侧上的透镜元件相对于另一侧上的透镜元件的取向，使得

(iii)透镜元件的莫尔放大图像大于每一侧上的光学效果图像；或

(iv)透镜元件的莫尔放大图像小于肉眼可辨别的图像。

优选地，透镜元件的莫尔放大图像小于0.1mm。

可以使用已知的莫尔放大公式计算产生所需莫尔放大率所需的间距和相对歪斜。例如，下面的莫尔放大公式(取自Amidror，The Moire Phenomenom，2000)可用于对于每一侧上给定的透镜间距，以及对于每一侧上的透镜之间的给定相对歪斜(在下式中，T₁和T₂是指每一侧上的透镜间距，α是相对歪斜角，并且T_M是莫尔放大图像的大小)来计算莫尔放大图像的大小：

本发明的显示元件还可以以设置在基材的一侧或两侧上的采样屏幕的形式提供。每个采样屏幕可以包括如图30中可见的平行线网格313，或者如图31中可见的矩形或六边形排列的孔的网格315，光可以穿过该网格315。从位于基材另一侧的成像元件散射的环境光在穿过采样屏幕后到达观看者，产生观察者可以看到的光学效果图像。从每条线(或孔)到下一条相邻线(或孔)的重复距离(间距)定义了对基材另一侧上的成像元件进行采样的频率。随着视角改变，采样屏幕对下方的成像元件的不同部分进行采样，就像微透镜一样。优选地，采样屏幕的重复距离(间距)与利用微透镜而不是采样屏幕的等效结构的微透镜元件的重复距离(间距)基本上相同。

可以通过印刷在非印刷区域中留下线或孔的图案，或可替代地通过压印其中在非压印区域中形成线或孔的结构来实现采样屏幕。如果采样屏幕是压印的，则压印结构可以由光熄灭结构或衍射光栅或高粗糙度表面纹理组成。如果采样屏幕被压印，则采样屏幕结构可以形成由与采样屏幕结构集成的成像元件结构组成的整体结构的一部分。图30和图31示出可能的采样屏幕的示例-黑暗区域描绘了可以通过压印来印刷或改变的区域。与使用折射微透镜相比，采样屏幕通常产生具有相对较小的图像对比度/亮度的光学效果图像，因为每个采样屏幕元件向眼睛投射从每个成像元件散射的较小比例的光。

在采样屏幕用作显示元件的情况下，应注意确保每个采样屏幕不会在基材的另一侧上放大显示元件。前面描述的相同方法，即在显示元件之间显示元件的间距和/或相对歪斜的适当选择，可以用于确保在使用采样屏幕时不会发生显示元件的莫尔放大。

在上述采用压印显示元件和成像元件的所有实施例中，显示元件和/或成像元件可以涂覆有薄层材料，该薄层材料具有与UV固化树脂不同的折射率，在该UV固化树脂中形成了显示元件和成像元件。如图35中的示例中可见，将这种薄层340施加到包括透镜元件342和成像元件344中的一个或二者的结构可以防止成像元件通过电铸被复制，因为与周围和相邻的透镜元件相比，图像元件的表面结构现在是平坦的。如果该层与折射透镜元件342的垂弛度相比足够薄，则不会对透镜元件的成像功能或焦距产生不利影响。

如果使用的透镜元件是衍射透镜元件，则这些透镜元件也可以涂覆有薄层材料，该薄层材料具有与形成衍射透镜元件的UV固化树脂的折射率不同的折射率。在这种情况下，调节衍射透镜结构的深度以适应薄层材料的厚度，该薄层材料具有与形成衍射透镜元件的UV固化树脂的折射率不同的折射率，使得保持在衍射透镜元件的所需焦距处的相长干涉。

这种布置的另一个好处是防止汗液或其它液体填充图像和/或透镜结构。例如，如果图像结构由产生彩色放大图像的衍射光栅组成，如果结构充满水，则放大的图像将大量丢失，因为水具有与UV压印树脂结构相似的折射率。类似地，如果使用的透镜结构是衍射的，如果结构充满水，则透镜的聚焦功能将大量丧失，因为透镜将无法正确调制光的相位以确保在焦点处的相长干涉。

本文所述的2D或3D显示元件和成像元件可通过任何合适的制造过程形成，包括以下非限制性示例性安全印刷过程：胶印、箔施加、丝网印刷、凹版印刷、凸版印刷和外涂层。在本文所述的实施例中，压印垫片用于在基材的一侧或两侧上压印整体结构，包括聚焦元件的聚焦结构和成像元件的图像结构。用于制造这种压印垫片的许多不同技术描述如下：

激光微加工方法/激光光刻

过去已经使用准分子激光微加工来加工包括用于模具加工的母模的3-D微结构(参见例如：Jolic KI、Ghantasala MK和Harvey EC，“角隅棱镜结构的准分子激光加工”，Journal of Micromechanics and Microengineering，Vol.14，no.3(2004)，pp.388-397)。

过去还使用准分子激光器来制造折射微透镜阵列(这样做的公司的一个示例是Optec s.a.，ZAE Le Crachet，Avenue des Nouvelles Technologies，53，B-7080Frameries Belgium)。

因此，基于掩模投影(即激光烧蚀)的激光微加工技术可用于将集成的折射微透镜和微图像激光加工成诸如聚碳酸酯的材料，以形成母模。微成像元件可以加工成母模中的凹陷区域。它们也可以加工成微结构表面纹理。然后可以对母模进行电镀，以形成压印金属垫片。

可替代地，微透镜(凹透镜或凸透镜或衍射透镜)可以在诸如聚碳酸酯的材料中预制(使用已建立的方法-例如热压印)。然后可以使用基于掩模投影的激光微加工技术将微图像直接激光加工到透镜中(微成像元件可以加工成平坦的凹陷区域；它们也可以加工成微结构表面纹理)以完成集成母模。然后可以对母模进行电镀以形成压印金属垫片。

可替代地，可以使用利用掩模投影的激光微加工技术来制造集成结构的图像部件如下：(i)用具有激光加工能力的干膜抗蚀剂层涂覆透镜金属母模(凹面或凸面或衍射；先前使用已建立的技术例如电铸从透镜母模制造)；(ii)使用激光在干膜抗蚀剂中微加工2-D图像图案以暴露下面的透镜金属层(即，在与图像图案对应的区域中完全去除干膜抗蚀剂)；以及(iii)化学蚀刻暴露的金属区域以使这些区域凹陷和/或纹理化-或可替代地电镀暴露区域以使这些区域在相邻透镜表面上方延伸。

UV光刻技术

UV光刻技术也可用于制造集成微透镜和微图像结构的母模。这可以如下实现：(i)用(优选平面的)光致抗蚀剂层涂覆透镜金属母模(凹面或凸面或衍射-先前使用已建立的技术例如电铸从透镜母模制造)。(ii)使用掩模对准器对光致抗蚀剂中的2-D图像图案进行UV曝光；(iii)化学显影暴露于UV的光致抗蚀剂层，以便在2-D图像图案的区域中暴露透镜母模的下面的金属层；(iv)化学蚀刻暴露的金属区域以使这些区域凹陷和/或纹理化-或者可替代地电镀暴露区域以使这些区域在相邻透镜表面上方延伸。

直接激光写入

可以想到，直接激光写入方法(无掩模激光光刻、灰色调光刻)也可用于制造集成微透镜和微图像结构，包括折射或衍射的透镜结构，以及衍射的图像结构。这些方法涉及X-Y光栅扫描聚焦在光致抗蚀剂表面上的激光束。根据每个点处的所需结构深度，激光束的剂量在X和Y中在空间上变化。然后显影光致抗蚀剂以产生3-D表面。具有该技术的示例机器是DWL 425(Heidelberg Instruments，Germany)。

在本说明书(包括权利要求)中使用术语“包括”、“包含”、“已包含”或“包含了”时，它们将被解释为指定所述特征、整数、步骤或组件的存在。但不排除存在一个或多个其它特征、整数、步骤或组件或其组合。

应理解，本发明不限于本文所述的具体实施例，其仅作为示例提供。本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims

1.一种微光学装置，包括：

透明基材；

在所述基材的第一侧上的多个第一透镜元件，其放大所述基材的第二侧上的第一成像元件；以及

在所述基材的所述第二侧上的多个第二透镜元件，其放大所述基材的所述第一侧上的第二成像元件，其中所述多个第一和第二透镜元件以及第一和第二成像元件由与图像区域的条带交错的透镜区域的条带组成。

2.根据权利要求1所述的微光学装置，其中，每一侧上的所述透镜元件和成像元件彼此分开并且分布成使得每一侧上的所述透镜元件放大另一侧上基本上固定比例的所述成像元件，不管它们在所述基材的所述平面中的两个相互正交的方向中的相对相位或偏移。

3.根据权利要求2所述的微光学装置，其中，一侧上的所述条带不与所述另一侧上的所述条带平行。

4.根据权利要求3所述的微光学装置，其中，两侧上的所述透镜元件在两侧上被矩形地填充，并且一侧上的所述交错条带与所述另一侧上的所述交错条带正交。

5.根据权利要求3所述的微光学装置，其中，两侧上的所述透镜元件被六边形地填充，并且一侧上的所述交错条带在所述基材的平面中相对于所述另一侧上的所述交错条带旋转60度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的微光学装置，其中，两侧上的所述透镜元件是圆柱形透镜，并且一侧上的所述交错条带与所述另一侧上的所述交错条带正交。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的微光学装置，其中，多个所述透镜元件是对多个所述成像元件进行采样和放大的透镜元件。

8.根据权利要求1至6中任一项或权利要求7所述的微光学装置，其中，所述透镜元件是折射的并且使光聚焦在焦点上。

9.根据权利要求1至6中任一项或权利要求7所述的微光学装置，其中，所述透镜元件是衍射的并且在焦点处引起光的相长干涉。

10.根据权利要求9所述的微光学装置，其中，所述透镜元件涂覆有透明材料层，所述透明材料层具有与所述透镜元件不同的折射率。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的微光学装置，其中，所述透镜元件通过压印形成。

12.根据权利要求7至10中任一项所述的微光学装置，其中，所述透镜元件作为箔施加。

13.根据权利要求7至12中任一项所述的微光学装置，其中，所述透镜元件和成像元件的组合使得能够观看立体、多视、隔行、莫尔放大或整体图像。

14.根据前述权利要求中任一项所述的微光学装置，其中，多个所述第一和第二成像元件通过印刷形成。

15.根据权利要求1至13中任一项所述的微光学装置，其中，所述多个成像元件通过压印形成。

16.根据前述权利要求中任一项所述的微光学装置，其中，所述成像元件涂覆有透明材料层，所述透明材料层具有与所述成像元件不同的折射率。

17.根据前述权利要求中任一项所述的微光学装置，其中，所述成像元件作为箔施加。

18.根据权利要求错误！引用源未找到至17中任一项所述的微光学装置，其中，所述多个成像元件位于所述透镜元件的焦深内。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的微光学装置，其中，所述基材的每一侧的所述多个成像元件位于单个成像平面中。

20.根据前述权利要求中任一项所述的微光学装置，其中，所述透镜元件和成像元件的一个或多个用彩色油墨套印。

21.根据权利要求错误！引用源未找到至20中任一项所述的微光学装置，其中，选择每一侧上的所述透镜元件的所述间距，以及一侧上的所述透镜元件相对于所述另一侧上的所述透镜元件的取向，使得

a.所述透镜元件的莫尔放大图像大于每一侧上的所述光学效果图像；或

b.所述透镜元件的莫尔放大图像小于肉眼可辨别的图像。

22.根据权利要求21所述的微光学装置，其中，所述透镜元件的所述莫尔放大图像小于0.1mm。

23.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的微光学装置的安全装置。

24.一种包括根据权利要求1至30中任一项所述的微光学装置的安全文件。