CN1853961B - 在成形磁场中印刷的可动态改变外观的光学图案 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷图像，其中所述图像可以是磁性排列的小片或薄片的阵列的形式，小片或薄片在形状和尺寸上是均匀的，并且其中以特定的方式设置所述薄片以形成用于防伪图案或用于波束控制应用的光学虚幻图像。在本发明的一个实施例中，所公开的印刷阵列具有以菲涅耳结构的形式在基底上设置的磁性排列小片的多个同心环，菲涅耳结构优选是菲涅耳反射器。有利地，因为磁场的强度和方向可以控制，所以可很容易地设计一个用于校正球面像差的场，而在一般的菲涅耳反射器中会不同程度地存在该球面像差。在本发明的其它实施例中，可印刷漏斗、拱顶和锥形的光学虚幻图像。

Description

在成形磁场中印刷的可动态改变外观的光学图案

技术领域

本发明总体上涉及光学可变的颜料、薄膜、图案和图像，更具体地涉及如在着色或印刷处理期间排列和定向磁性薄片以得到一种虚幻的光学效果。 

背景技术

光学可变图案广泛地被用于装饰和实用的多种应用中，例如这些图案用作商业产品的防伪图案。光学可变图案可以用许多方法制造以实现多种效果。光学可变图案的例子包括在信用卡和正版的软件文件上压印的全息图，在钞票上印刷的变色图像，以及增强物品如摩托车头盔和轮罩的表面外观。 

光学可变图案可以制造成被印刷、压印、粘结或以其它方式粘附着到物体上的薄膜或箔，也可以使用光学可变颜料制造。光学可变颜料的一种类型是通常所称的变色颜料，因为用这种颜料适当印刷的图像的外观颜色随着视角和/或照明角度的倾斜而改变。通常的例子是在美国的二十美元钞票的右下角用变色颜料印刷的“20”，其用作防伪图案。 

一些防伪图案是隐蔽的，而另一些是试图被引起注意的。但是，由于图案的光学可变方面不能充分地引人注意，因此试图引起注意的一些光学可变图案并不被广泛地认知。例如，在均匀荧光顶灯下用变色颜料印刷的图像的颜色变化是不引人注意的，但在直接的阳光下或单点照明下可能更容易引人注意。因为接受者可能没有意识到光学可变特征，或因为伪钞在某些条件下可能看上去基本上类似于真正的钞票，这使得伪造者的没有光学可变特征的伪钞更容易通过检查。 

光学可变图案也可以用磁性颜料制造，在将颜料(通常在例如油墨载体或涂料运载体中)施加到表面后用磁场排列该磁性颜料。然而，用磁性颜料着色大多为了装饰目的。例如，已经描述了使用磁性颜料来制造着色轮罩，使其具有显示为三维形状的装饰特征。在涂料介质仍处于液态时通过给产品施加磁场，在着色产品上形成图案。涂料介质具有分散的沿磁场线排列的磁性非球状颗粒。所述场有两个区域。所述第一区域包含方向平行于表面的磁力线并以所需图案的形状排列。所述第二区域包含不平行于着色产品表面的线并以环绕图案排列。为了形成图案，具有对应于所需图案形状的永久磁铁或电磁铁位于着色产品的下面，以便在涂料仍然是湿的时候，在磁场中定向分散在涂料中的非球 状磁性颗粒。当涂料干燥的时候，随着入射到涂料层的光线受到定向的磁性颗粒的不同影响，在着色产品表面上可以看见图案。 

同样，已经描述了在含氟聚合物基体中制造片状磁性颗粒图案的工艺。在用液态的组分涂覆产品后，在基底下面放置具有所需形状的磁场的磁铁。分散在液态有机介质中的磁片使它们自己的方向平行于磁场线，倾斜于最初的平面方向。该倾斜从垂直于基底的表面变化到最初的方向，它包括基本上平行于产品表面的片。该平面定向的片将入射光反射回观察者，而再定向的片不反射，这在涂层中提供了三维图案的外观。 

本发明的一个目的是提供光学可变图像，其中在此前未描述的特定磁场下使用可磁性排列的片，例如半球、锥等的三维物体形成彷伪图案、标签等的图像。 

发明内容

本发明提供一种涉及具有虚幻光学效果的图像的物品、方法和装置。 

根据本发明，提供一种防伪图案，所述防伪图案包括具有以第一图案静止在基底上的第一组多个磁性可排列薄片以便确定环或曲线的图像。优选至少n个薄片，假设n＞1000，并且其中从薄片表面延伸的平面彼此相交。 

根据本发明的一个方案，所述第一组多个磁性可排列薄片限定多个薄片的同心环，并且薄片的环形成圆形区域；限定环的薄片从最外面的环到最里面的环相对于基底形成增加或减小的角。 

在本发明的一个方案中，所述图案可以包括以与第一图案对应的图案静止在基底上的第二组多个磁性可排列薄片，其中薄片以相对于基底相同的第二角度倾斜，其中第二角度不同于第一角度，并且其中从沿第二组多个薄片的表面延伸的面彼此相交。 

多个磁性可排列薄片可以基本上分布在整个封闭的区域并在其中以预定的图案定向，其中至少多于50％的薄片被这样定向，使得垂直于它们的反射表面的线沿线汇聚或汇聚到一点。 

在优选实施例中，所述图像包括至少10000个薄片或更多。 

根据本发明的一个方案，提供一种光学虚幻图像，包括具有涂覆在其表面的薄片区域的基底，其中薄片基本上分布在整个区域并在其中以预定的图案定向，其中薄片被这样定向，使得垂直于它们的反射表面的线沿线汇聚或汇聚到一点。 

根据本发明的另一个方案，提供一种标签或防伪图案，包括具有覆盖并分布在整个区域、并以预定图案定向的薄片的光学虚幻图像，薄片具有反射表面，其中形成预定图 案的薄片的方向是这样的，使得垂直于它们的反射表面的线沿线汇聚或汇聚到一点，其中预定的图案具有转动轴。 

根据本发明的另一个方案，提供一种印刷阵列，包括多个磁性排列小片的同心环，该小片以菲涅耳结构的形式设置在基底上，优选是菲涅耳反射器。有利地，因为磁场的强度和方向可以控制，所以可以容易地设计一个用于校正球面像差的场，而在一般的菲涅耳反射器中会不同程度地存在该球面像差。 

根据本发明的一个方案，图像形成一部分接收或反射天线，并且其中薄片分别为有选择的吸收或反射薄片。 

根据本发明的另一个方案，在此前描述的任何实施例中描述的光学图像在其上具有光栅和/或具有表面积为100μm²到1mm²的薄片，并且其中薄片的厚度在100nm到100μm之间的范围内。 

根据本发明的另一个方案，至少一些薄片在其中或其上具有光栅，并且其中光栅的频率和深度足够低，以便不具有可以被人的肉眼看见的衍射效果，并且其中具有光栅的薄片沿各自光栅的线排列。在一些实施例中，至少一些薄片在其中或其上具有光栅，并且其中光栅的频率小于200线/毫米，并且其中光栅的深度小于100微米。 

薄片在形状上是均匀的，优选为允许更大填充密度的六角形。 

在本发明的一个可选实施例中，提供一种图像，其形成光检测器，图像是动态的，由此它显示对应于照射图像的多个独立光源的多个环。 

附图说明

现在根据本发明描述本发明的实施例，其中： 

图1A是被称为在申请人的美国专利申请US2005/0106367A1中描述和示出的“翻转”(flip-flop)的印刷图像的简化横截面图。 

图1B是在申请人的美国专利申请US2005/0106367A1中描述和示出的以第一选择视角观看的文件上的印刷图像的简化平面图。 

图1C是在申请人的美国专利申请US2005/0106367A1中描述和示出的以第二选择视角观看的印刷图像的简化平面图，此简化平面图通过将所述图像相对于观察点倾斜获得。 

图2A是出于讨论目的而被称为“滚动条”的印刷图像的简化横截面图，其在申请人的美国专利申请US2005/0106367A1中描述和示出。 

图2B是在申请人的美国专利申请US2005/0106367A1中描述和示出的以第一选择视角观看的滚动条图像的简化平面图。 

图2C是出于讨论目的而被称为“双滚动条”的印刷图像的简化横截面图，其在申请人的美国专利申请US2005/0106367A1中描述和示出。 

图2D是图2C所示出的图像的顶视图。 

图3是对应于图4示出的星爆式(star burst)图像的印刷干油墨层中的磁性排列小片的横截面图。 

图4是根据本发明的星爆式图案的图像的平面图。 

图5A和5B是由磁性排列小片构成的锥的图像的照片。 

图6是锥形磁场的横截面图，示出在场中排列的小片。 

图7A是当以垂直于图像表面的角度直接从上面观察时锥图像的照片。 

图7B和7C是从不同的角度观察的锥图像的照片。 

图8是本发明可选实施例的横截面图，其中具有不同半径的两个环形堆叠的磁铁被用于产生新的磁场，其在印刷图像中具有令人惊奇的效果。 

图9是用图8中的通过磁性排列所产生的图像的照片。 

图10A、10B、10C、11、12和13A是包含用在各种不同图案中的磁性颗粒的油墨的图像，使用环形磁场排列其中的磁性小片。 

图13B是根据本发明的光学虚幻图像的照片。 

图14是示出图7B中所示的锥图像中薄片排列的图；为了说明的目的，采用更大更少的对称薄片，并且一些薄片被有目的地省略以表示特定薄片的侧视图。 

图15是用透视图示出的与图14类似的图。 

图16是与图15相类似的图，显示沿外加的锥形磁场的磁力线分散在油墨层中的非构造磁性小片的轴心排列。 

图17是分散在油墨薄层的运载体或载体中的磁性颗粒的锥形排列的图，其中示出与颗粒表面垂直的角度沿限定假想的环的曲线在图像上面汇聚。 

图18A和18B是示出反光环的具有锥形排列的图的照片。 

图19是示出当锥形磁铁位于基底上面时锥形磁场中的磁性颗粒的锥形排列的图。 

图20A是当漏斗形磁铁位于基底下面时锥形磁场中的磁性颗粒的锥形排列的图。 

图20B是根据本发明的漏斗形物体图像的照片。 

图20C是分散在运载体中的磁性小片的漏斗形排列的部分横截面图，该运载体包括具有表面垂直于所示颗粒的油墨薄层。 

图20D是当球状磁铁位于基底下面时在漏斗形磁场中磁性颗粒的漏斗形排列的横截面图。 

图21A和21B是图20A所示的颗粒排列所得到的图像的照片。 

图22是在轴对称锥形磁场中衍射磁性颗粒排列的局部剖开的透视图。 

图23和24是包含磁性衍射颗粒并朝观察者倾斜的轴对称印刷图的照片。 

图25是示出当置于磁场时衍射薄片定向的图，其中薄片的凹槽示出与磁场线平行。 

图26是分散在油墨薄层中的磁性颗粒的轴对称半球状排列的图，其形成印刷的凸面菲涅耳镜。 

图27是图26所示的菲涅耳镜的横截面图，其中显示垂直于薄片的线沿线向点汇聚。 

图28A和28B是半球凸面镜的照片。 

图29是沿施加的半球形磁场的磁力线分散在油墨层中的磁性颗粒的轴对称排列的图，其形成印刷的非补偿凸面菲涅耳反射镜。 

图30是分散在油墨层中的衍射颗粒的排列图。 

图31是在黑色背景上用稀释油墨制成的印刷凸面菲涅耳镜的照片。 

图32是示出分散在基底上印刷的油墨薄层中的磁性颗粒轴对称半球形排列的图。 

图33是示出在其中具有凹槽形状光栅的磁性衍射颗粒333的凹面形排列的图，磁性衍射颗粒分散在油墨运载体332的薄层中，线垂直于颗粒表面334。 

图34A、34B和34C是半球形排列的图的照片。 

图35是分散在油墨层中的衍射磁性颗粒的轴对称凹面形排列的平面图，其在许多方面与图29类似。 

图36是示出分散在油墨层中的颗粒的单个径向线中的衍射颗粒的位置和排列的图。 

图37A是磁铁的透视图，该磁铁构成图37C所示的磁铁结构，用于提供如图37C所示的拱顶形磁场。 

图37B是当绕其垂直轴旋转时具有一些图37A所示的磁铁的透视图。出于说明目的，在其旋转的两个不同的时刻示出了该磁铁，以便理解半球磁场如何形成。 

图37C是在磁铁沿垂直轴完成一转后相同磁铁在旋转的三个角度的透视图。 

图37D是图37C的磁铁排列的透视图，其中将具有油墨薄片的板被设置在拱顶形场中，并且其中在连续的两个图中板和场按箭头所示相对旋转。 

图37E是类似于图37D的透视图，其中将板设置成靠近拱顶形场的顶部，并且其中在油墨中形成的半球图像的尺寸小于图37D。 

图37F和37G是使用图37E的磁铁制成的滚动3D半球的图像，示出了当图像从一个位置倾斜到另一个位置时的不同位置的图像。 

图37H是具有设置在盾的图像中的拱顶形薄片的半球的印刷图像。 

图37I是具有沿其轴形成的具有滚动条的盾的印刷图像。 

图37J是图37H和37I中形成的图像的复合图像，其中在多个步骤中施加油墨和磁场，由此在图37H上应用图37I，并且其中当形成滚动半球时中心区域仅涂覆一次。 

图38A是用于形成图38C的图像的碗形场的横截面图。 

图38B是在图38A所示的磁场中排列的载体中的颜料薄片的横截面图。 

图38C是在倒过来的半球的图38A中所示的场中用磁性薄片形成的图像，该半球看起来是滚动碗凹陷在页面中。 

图39是微观结构的磁性颜料的单个颗粒的平面图。 

图40是微观结构的磁性颜料的单个颗粒的横截面图。 

图41是MgF₂/Al/Ni/Al/MgF₂多层磁性微观结构颜料的结构图。 

图42a和42b是示出在沿凹槽的测量方向低调制(low-modulated)低频矩形光栅(1)和高频正弦光栅(2)的多角度色彩轨迹图。 

图43示出在低调制(80nm)低频(140线/mm)矩形光栅的顶部上沉积的光学膜堆MgF₂/Al/Ni/Al/MgF₂的光谱反射率。 

图44示出在低频(140线/mm)顶部上沉积的光学膜堆MgF₂/Al/Ni/Al/MgF₂的光谱反射率。 

具体实施方式

在本发明的各种实施例中提供了新颖和有创造性的磁场结构，其用于防伪和包装以及标签的应用中。通常，当在表面印刷或着色时，分散在液体涂料或油墨运载体中的光学可变颜料的颗粒一般使其本身被定向平行于表面。平行于表面的定向具有对来自涂覆表面的入射光的高反射率。当在液体介质中施加磁场时，磁性薄片可以相对于基底倾斜。薄片通常以这种方式排列，使得反射薄片的最长对角线和衍射薄片的凹槽的定向跟随磁场线。根据磁铁的位置和强度，磁场线可以以不同角度穿过基底，并将磁场薄片倾斜到这些角度。倾斜薄片对入射光的反射不同于平行于印刷基底表面的薄片。反射率和色彩都可以不同。在正常的视角观察，倾斜的薄片通常比平行于表面的薄片看起来更暗并具有不同的颜色。 

印刷虚幻图像的例子 

图1A是根据本发明一个实施例的印刷图像20A的简化的横截面图，出于讨论目的，它被称为“切换”光学效果图像或“翻转”图像。翻转图像包括第一印刷部分22和第二印刷部分24，并由过渡部分25分开。由例如油墨运载体或涂料运载体的载体28包围的颜 料薄片26，在第一部分中平行于第一平面排列，在第二部分中的颜料薄片26’平行于第二平面排列。在横截面图中将薄片表示为短线。所述薄片是磁性薄片，即可以使用磁场排列颜料薄片。它们可以保留剩磁或可以不保留剩磁。在每部分中不是所有的薄片都彼此准确的平行或平行于各自的排列面，但总体效果本质上如图所示。这些图并未按比例画出。一般的薄片可以是20微米宽，大约1微米厚，因此这些图仅用于示出目的。在例如纸、塑料薄膜、薄板、卡片或其它表面的基底29上印刷或着色图像。为了讨论的方便，术语“印刷”通常用于描述将载体中的颜料施加到表面，它可以包括其它的技术，包括的其它技术可以称为“着色”。 

通常，薄片沿垂直于薄片平面看是亮的，而沿薄片边缘看是暗的。例如，来自照射源30的光在第一区域从薄片反射到观察者32。如果图像按箭头34所示的方向倾斜，将会在端部(on-end)观察第一区域22的薄片，而光从第二区域24的薄片反射。这样，在第一观察位置，第一区域是亮的，第二区域是暗的，而在第二观察位置所述场将翻转，第一区域变暗，第二区域变亮。这提供了明显的视觉效果。同样，如果颜料薄片是变色的，一部分可以呈现第一颜色，另一部分可以呈现另一种颜色。 

载体一般是透明的，可以是清澈或带色彩的，薄片通常具有相当的反射性。例如，载体可以被染成绿色，薄片可以包括金属层，例如铝、金、镍、铂或金属合金的薄膜，或者是金属薄片，例如镍或合金薄片。从金属层反射的光通过染成绿色的载体可以呈现亮绿色，而具有薄片的另一部分在端部看将呈现暗绿或另一颜色。如果薄片在清澈的载体中仅是金属薄片，那么一部分图像可以呈现亮金属色，而另一部分是暗的。作为选择，可以用染色的层涂覆金属薄片，或者薄片可以包括光干涉结构，例如吸收器-间隔器-反射器法布里一珀罗(Fabry-Perot)型结构。而且，在反射表面上形成衍射结构，以便提供增强的和附加的防伪特征。衍射结构可以具有在反射表面中形成的简单的线性光栅，或者具有更复杂的预定图案，仅当放大时该图案才可以辨别，但当观看时具有总体效果。通过提供衍射反射层，通过简单地旋转纸张、钞票或具有衍射薄片的结构，观察者可以看见颜色变化或亮度变化。 

在美国专利No.6,692,830中具体描述了制造衍射薄片的工艺。美国专利申请20030190473描述了彩色衍射薄片的制造。生产磁性衍射薄片类似于生产衍射薄片，然而要求有一层是磁性的。实际上，可以利用将其夹在铝层之间来掩饰磁性层；以这种方式，磁层基本上没有影响薄片的光学设计；或者同时作为吸收器、电介质或反射器对薄膜干涉光学设计起到光学上的积极作用。 

图1B是以第一选择视角观看的在基底29上的印刷图像20的简化的平面图，它可以 是例如钞票或股票证书的文件。印刷图像可以作为防伪和/或鉴定特征，因为虚幻图像不能影印，也不能利用传统印刷技术制造。第一部分22是亮的，第二部分24是暗的。剖面线40表示图1A所示的横截面。第一和第二部分之间的过渡部分25是相对明显的(sharp)。所述文件可以是例如钞票、股票证书或其它贵重的印刷制品。 

图1C是以第二选择视角观看的在基底29上的印刷图像20的简化的平面图，该平面图是通过将所述图象相对于视点倾斜而获得的。现在第一部分22’是暗的，而第二部分24’是亮的。图像翻转的倾斜角取决于在图像的不同部分中的薄片的排列平面之间的角度。在一个例子中，当倾斜大约15度时图像从亮突然变暗。 

图2A是根据本发明另一个实施例的运动的光学图案的印刷图像42的简化的横截面图，出于讨论目的它被定义为微观排列的柱状菲涅耳反射器或称为“滚动条”。所述图像包括由在基底29上印刷的透明载体28包围的颜料薄片26。颜料薄片排列成曲线方式。随着翻转，将光从颜料薄片的面反射到观察者的滚动条区域比没有直接将光反射到观察者的区域更亮。该图像具有菲涅耳聚焦线，它看起来非常象光带或光条，当图像相对于视角(假设固定照射源)倾斜时它们看起来沿图像移动(“滚动”)。 

图2B是以第一选择视角观看滚动条图像42的简化平面图。亮条44出现在两个对比区域46、48之间的图像中的第一位置。图2D是以第二选择视角观看滚动条图像的简化平面图。亮条44’显示出已经“移动”到图像中的第二位置，对比区域46’、48’的尺寸也已经变化。随着图像倾斜(在固定视角和固定照明下)，颜料薄片的排列产生光条向图像下面“滚动”的虚幻效果。以另一方向倾斜图像时，光条呈现出以相反的方向(向上)滚动的效果。 

光条也可以看起来具有深度，即使它印刷在平面中。实际的深度可能看起来显著大于印刷图像的物理厚度。发生这种现象的原因是光条是柱状凸面菲涅耳反射器虚幻的聚焦线，其位于反射器平面之下的焦距。倾斜选择的图案的薄片来反射光，以提供如通常所说的深度或“3D”虚幻效果。通过在液体载体的基底上使用磁性颜料薄片，在纸或其它基底后面放置一定形状的磁铁，可以获得三维效果。薄片沿磁场线排列并在处理(例如干燥或固化)载体后产生3D图像。随着倾斜，图像经常看起来会移动；因此可以形成运动的3D图像。 

可以用磁性颜料薄片来印刷翻转和滚动条，即可以使用磁场排列颜料薄片。印刷的翻转型图像具有带两个不同区域的光学可变图案，它可以使用单个印刷步骤并使用单个油墨配方获得。滚动条型图像具有光学可变图案，其具有随着图像倾斜看起来移动的对比带，类似于称为虎眼的半宝石。这些印刷的图像很引入注意，并且该虚幻外表不能被 影印。这些图像可以用于钞票、股票证书、软件文件、防伪封条和类似的作为鉴定和/或防伪图案的物体。对于例如钞票、包装和标签的大量印刷文件，这些图像特别需要，因为这些图像可以在如下所述的高速印刷操作中印刷。 

在另一个实施例中，如图2C和2D所示的“双滚动条”是这样一种图像，其中一部分44’具有以柱状凸面方式定向的磁性薄片，而图像的另一部分44”具有以柱状凹面定向的磁性薄片。为了获得凸面定向，将“滚动条”磁铁放置在纸基底下面。对于凹面定向，将磁铁放置在纸基底上面。当在图像的两个区域的磁性薄片具有不同且相对的方向时，例如+30度和-30度，“双倾斜”图像就形成了。在印刷图像的一个倾斜位置，图像的一部分是暗的，另一部分是亮的。当印刷图像向相反方向倾斜时，所述区域将切换它们的亮区域和暗区域，使得第一图像变亮，第二图像变暗。根据所需的设计，亮和暗的这种切换可以从上到下发生并可倒过来发生，也可以从左到右发生并可倒过来发生，这取决于薄片的方向。在图2C和2D中，亮条44’看起来已经“移动”到图像中的第二位置，并且对比区域46’、48’的尺寸已经改变；进而亮条44”看起来已经“移动”到图像中的不同位置，并且对比区域46”、48”的尺寸已经改变。 

本发明施加具有预定形状的三维磁场，用于动态改变外观的光学图案(DACOD)的连续或离散印刷。动态光学图案是图像，其中的一些可以用高速印刷机印刷，在具有预定形状的磁场中它使用包含磁性小片状颜料的油墨。图像能够响应由观察者施加到基底的物理动作而改变它们的外观。观察者需要倾斜、旋转或弯曲基底以看见部分图像或全部图像的显现或不显现或移动。动态改变外观的光学图案的这种表现仅取决于来自干油墨层中不同定向的磁性小片的入射光的反射或散射。具有或没有颜色是DACOD的补充特征。除了它们外观改变以外，在动态光学图案的颜色改变中磁性变色的颜料具有多种变化。 

本发明描述了特殊种类的动态光学图案，在通过丝网、胶印、橡皮、凹刻、凹版或其它的公知印刷方法在纸或其它平坦基底材料上并在不同结构中的磁场中印刷的部分图像中，以这种方式的印刷，在场中在基底上印刷的湿图像的转变期间，油墨层中的颜料小片沿场的磁力线排列，使得在油墨干燥以后在以不同角度观察时图像改变它们的外观。具有可改变外观成分的印刷图像无需任何特殊的设备观察，因此它可以通过肉眼观看。印刷动态光学图案以不同角度相对于光源倾斜引起外观引人注意的改变或用磁性油墨印刷的部分图像的移动。用于动态光学图案的油墨由油墨运载体和任何反射光或散射光的小片型(platelet-based)的磁性颜料构成。所述颜料可以是变色颜料、非变色颜料和/或具有例如有助于磁性排列薄片的定向的衍射光栅的微观结构。油墨运载体可以是清澈的 或带颜色的，可UV固化的或溶剂型(solvent based)的。 

印刷的改变外观的光学图案可以用作钞票和有价证券上或其中的防伪特征。 

图像内的视移动或变化的效果是印刷业公知的。移动的效果通常是基于特定的画面或成套的图案，或者随翻转而图像变化的效果是基于透镜状(lenticular)基底。已知的效果是数量有限的，这大大限制了它们的可应用性。 

在磁场中印刷的改变外观的图像之前已经在本申请人早先公开的美国专利US2004/0051297A1中描述。这里描述的是具有滚动条效果和翻转效果的印刷图像，其随着光源和视角的改变在图像的不同部分中改变反射光的颜色或强度。对于全息或凸凹基底，在这些效果下图像外观的改变不是即刻发生的，而是逐渐发生的。 

虽然，在先前提到的‘297美国专利申请中描述的图像是涉及简单的滚动条和翻转型应用，其中沿单个直线的薄片是对称的，并和基底成相同的角度；沿接下来相邻直线的薄片与基底成不相同的角度，因此在薄片给定行中的每个薄片与基底成相同的角度，并且其中相邻行中的薄片通常与基底形成不同的角度。 

我们最近已经发现，通过沿曲线排列薄片，其中沿任何给定曲线的薄片形成与基底相同的角度，并且其中沿相邻的曲线，相邻的曲线特别是圆形，尤其是同心圆的薄片被定向以形成与相邻曲线或圆相比较的不同的角度，可以形成例如漏斗、锥、碗和椭圆以及半球形物体的明显的、逼真的光学虚幻图像。应该指出，在具体的实施例中，所述圆可以是比圆形略显椭圆的，且此后圆的定义包括圆形环和形状。 

接下来的描述引用明显不同种类的印刷光学效果，其类似于通过反射锥、球、半球、漏斗以及各种其它三维物体的入射光的反射，特别是菲涅耳状结构。 

下面示出例子，其中，图4是具有星爆式图案形式的动态效果的图像；并且其中在图5A中示出锥的图像，图20B中示出漏斗的图像。具有“星爆式”图像的印刷是使用漏斗形磁场制成的。在图3中示出印刷的干油墨层中的小片定向的横截面图。具有分散的磁性颗粒193的油墨192通过前面描述的一种印刷方法印刷在基底191的顶部。在图像的中心的磁力线194的方向垂直于基底。磁场线随从中心的径向距离的增加而下降；所以，在中心场最强，随径向向外离开中心的距离而变弱。 

图4所示的在漏斗形场中印刷的印刷光学图案的中心以垂直角度观察是暗的。印刷图像的亮度从中心向边缘逐渐提高。当印刷图像的上边缘远离观察者而水平倾斜时，暗区域看起来向底部移动。向右垂直倾斜图像看起来使图像的阴影部分以倾斜的反方向移动。 

图6所示的锥形磁场线使磁性小片以与锥形场相反的顺序排列。作为该定向的结果， 图像中的移动是以与漏斗形图像中产生的图像的定向的相反定向。分散在油墨212中并印刷在基底211上的薄片214沿磁力线213并且顶部朝向场中心的方向倾斜。 

在锥形场中制成的印刷图，在如图7A所示的垂直观察角下产生具有明亮中心的图像。当印刷图以其上边缘离开观察者而倾斜时，如图7B所示，底部变成亮区域而与图5A中的图像相反。图7C中示出向右垂直倾斜，它使明亮区域改成左边。 

在环纹形场中印刷的图像或形状类似于产生具有图9所示的外观的图像。图8中示出在环纹形场中排列的颗粒位置的横截面图。 

上面描述的用于排列磁性可排列薄片或颗粒的方法可以应用于该图像，其中磁性结构既可以印刷在图像的整个区域，又可以仅仅填充到图像的某一部分。这取决于所需的图像。 

上面描述的许多磁性结构可以应用于用连结环(guilloche)图案印刷的图像，以便提高钞票和其它有价证券的防伪特征。 

现在参考图8和9，通过使用堆叠的磁铁801和802产生新颖的、有创造性的和非常令人惊奇的效果，形成环形抛物面反射器的是两个具有不同半径的环形磁铁，它们堆叠在彼此的顶部。由线803部分示出的所得磁场与使用单个磁铁的情况比较有很大不同。上部磁铁的角附近的磁力线在下部磁铁的影响下向下弯曲。结果，在上部磁铁的角附近的磁性颗粒804看起来在场的区域中，其中场强足够大以便沿所施加的磁场线提供准确的凹面颗粒排列。薄片805显示为外边缘和中心的过渡的定向的凹面。薄片分散在基底807上的油墨806中。如该图所示，如果磁铁是环形，在单个光源下所得的印刷图像看起来象明亮的环。在天光下它是个宽的兰色环。在几个光源的照射下，如图9的照片所示，该印刷图看起来象一组环，在数量上等于周围的光源的数量。该实施例用作光检测器，其中图像给观察者示出对应于物理分开的从图像反射的光源数量的大量环。也就是说，例如如果三个光源照射图像，可以看见三个分开的环，如果n个光源照射图像，可以看见n个分开的环，n是正整数。应该注意，磁铁的厚度、尺寸和强度可以根据具体所需的图像而变化。例如，堆叠的磁铁可以具有相同的厚度和强度，具有不同的直径，或作为选择，可以改变一个或多个参数。 

此前描述的许多磁性结构可以应用于用几何图像和虚幻光学图像印刷的图像中，以便提高它们的虚幻性能。图10A、10B、10C、11、12和13A示出这些图像的例子。在具有环纹形场中印刷的图10A的螺旋线图像具有图10B所示的外观。 

图10A中相同的螺旋形图像，当用漏斗形场印刷时，其具有非常不同于图10B所示图像的外观(如图10C)。在施加的环纹形场中印刷后，图11中示出的虚幻图像具有图 12中所示的不同的外观。环纹形磁场在图像中产生波纹的虚幻。 

图13B中示出另一个线性虚幻图像，其中在锥形场中进行印刷以提高图13B中的光学虚幻特征。 

图3到13B中所示的图像都是径向对称的。在每个图像中，薄片在环中排列，其中薄片沿给定环与基底形成相同的角度，它们的边缘静止在基底上，相邻的环具有与基底形成不同角度的薄片。而且，在给定环中的薄片具有平面表面，它与相邻薄片的平面相交。可以在图14中清楚地看出。 

现在回到图14(不是按比例画出的，其中，为了说明的目的，采用大的薄片)，计算机图示出例如在图7B示出的锥形图像的薄片排列。尽管所有的薄片都显示静止在共同的平面基底上，但是薄片R1、R2到Rn的每个环具有沿其方向的薄片，所述薄片与平面基底成独特的相同角度。从图14可以看出，外环R1中的薄片相对于基底都倾斜成相同的角度，环R2内的薄片与基底成略微更陡的相同角度，这样，角度随着从环R1到R2到Rn移动而增加。因为沿任何给定环即R1的薄片都位于特定直径的圆上，并且因为薄片具有平面；通过限定，限定它们面的平面与位于相同圆上的与它们最近的临近薄片相交。例如薄片280a和280b和280c具有平坦的平面，其中所述平面相交。尽管所有的薄片接触基底，锥的图像给观察者留下锥凸出于它沉积其上的纸或基底的虚幻。 

现在参考图15，示出与图14相同的锥的图，其中在另一透视图中示出通过结构中部的横截面图，以便示出薄片排列。这里薄片的定向，或相对于基底的倾斜显示出沿基底下面的磁铁(未示出)产生的场线。出于清楚和更好理解的目的，所示的薄片基本上是方形的，但实际上薄片的形状可能有很大的变化，除非使用方形或六角形或其它特定形状的薄片。 

现在参考图16，其示出分散在油墨薄层中的磁性颗粒的轴对称锥形排列。用场线162示出磁场160的横截面，但实际上，这些线沿薄片定向的方向形成线板(sheet)。所示的磁性可定向的薄片163设置在油墨介质164内的同心环中，其中设置在每个环中沿场线的薄片与基底165形成不同角度，其中向着中心处角度增加。图中的间隙166仅用于说明目的，因此可以更容易看见薄片相对于基底的角度。 

现在回到图17，其示出在板171上支撑的、分散在油墨运载体172的薄层中的磁性颗粒173的锥形排列。所画的垂直于颗粒表面的线174仅用于说明目的，其示出垂直于薄片表面的角度关系(此后称为“法线”)，其中垂直于表面的线在限定法线汇聚的假想的椭圆区域175的点汇聚。 

现在参考图19，所示的图示出在锥形磁场中的磁性颗粒196的锥形排列，该锥形磁 场由在基底顶部之上设置锥形磁铁193形成。油墨192中的颗粒或薄片196用磁场线195定向。参考数字194表示来自锥形磁铁193的磁场的横截面。在同心圆中薄片被再一次定向，其中沿每个圆或环的薄片与基底形成相同的角度，并且其中在不同的环中的薄片与基底形成不同的角度。 

图20A示出一个可选实施例，其中通过在基底201下面设置漏斗形磁铁202提供在锥形磁场中的磁性颗粒的锥形排列。在纸基底201上印刷油墨运载体(未示出)中的磁性颗粒205。参考数字203表示磁场的横截面，磁性颗粒205跟随磁场线204。由于场线204通过基底整个区域延伸，因此其中载有薄片的施加到圆形区域的油墨形成排列。这样，设置在磁场中的薄片205的圆，一旦在场中排列，就具有观看锥形物体的视觉效果。这被图21A和21B的照片拍到，它示出向观察者1倾斜并远离观察者2的锥形印刷图。 

图20C示出分散在包括油墨207薄层的运载体中的磁性颗粒209的漏斗形排列，并示出颗粒的表面法线208。 

图20D示出一个可选实施例，其中由设置在纸基底231下面的球体或球形磁铁233提供磁性小片236的漏斗形排列。跟随场线235的小片236设置在油墨载体230中。当油墨固化时，小片被固定在所示位置中。 

图22是示出在轴对称锥形磁场中衍射磁性颗粒220排列的局部剖开图。颗粒的凹槽的优选定向是在锥中心的定向。当置于磁场中时，衍射小片用作任何其它的磁性颗粒；它们沿所施加磁场的线定向。然而，分散在湿油墨载体中的平坦磁性小片在磁力线的定向通过最长的对角线排列它们自己，其中衍射小片220用它们限定衍射结构的凹槽或沿磁场线定向的光栅排列它们自己。衍射颗粒的轴对称排列产生由彩虹颜色边界包围的银状区域或在印刷图中产生不同颜色的环。 

图23和24是包含磁性衍射颗粒并朝观察者倾斜的轴对称印刷图的照片。 

如上所述，分散在基底表面上的湿油墨载体中的平坦的磁性颗粒沿所施加磁场的磁力线通过它们最长的对角线排列它们自己。与平坦的小片相反，在相同条件下衍射磁性小片通过如图25中所示的它们的凹槽的方向沿磁力线定向它们自己。每个颗粒只在一个特别窄的方向反射和散射入射光。在磁场中这种选择的定向和光从衍射小片表面窄的反射和散射使得制造类似于公知的全息图(holographic kinegrams)的独特印刷图像成为可能。 

此前，已经公开了与薄片的曲线或圆形排列有关的实施例，形成新的一类光学图案。这些图案的特征在于平坦或衍射薄片与支撑它们的基底的角度关系。许多这些图案形成菲涅耳结构，例如菲涅耳反射器。例如此前描述的锥形结构和漏斗形结构形成凸面和凹 面菲涅耳反射器。通过使用由吸收材料制造的薄片，可以制成菲涅耳吸收结构。通过使用反射薄片，可以在基底上印刷菲涅耳反射器。这种菲涅耳结构具有作为波束控制器件的应用，在光学或其它领域中用于各种波长的电磁辐射；例如作为天线的可印刷聚焦反射器。 

现在参考图26，该图示出其中分散在油墨薄层264中的磁性颗粒263的轴对称半球形排列。所示磁场的横截面261和从磁铁266发出的场线262的传播通过基底265。通过按箭头267的方向旋转磁铁266来获得所需的磁场。 

图27清楚地示出通过磁性排列的反射薄片273形成的菲涅耳状反射结构，其中在图中示出的假想的线274垂直于由油墨载体272中的基底271支撑的薄片表面，线274与垂直于最中心的薄片的中心线相交。参考数字275表示通过薄片或镜273的假想的伸出的射线。 

图28A和28B示出半球凸面镜的照片，其中在图28A中，照片的上边缘向观察者的方向倾斜，在图28B中，照片的上边缘向远离观察者的方向倾斜。在印刷凸面菲涅耳镜中形成的图像基本上和在常规凸面镜中形成的图像相同，对于它们的球面像差(aberration)没有补偿。 

现在转到图29，立体图示出了分散在油墨层中的衍射磁性颗粒292的轴对称凸面排列。平坦颗粒可以代替衍射颗粒。颗粒292被施加到例如纸基底291的基底上。区域293出于说明目的而没有颗粒。区域294画出了颗粒的凹槽的径向方向。参考数字295表示颗粒绕它们的法线旋转并与基底倾斜的区域，其中296表示圆形定向凹槽以及颗粒平面与基底最大倾斜度的区域。 

当将衍射小片292置于磁场中时，小片292沿所施加磁场的线通过它们的凹槽定向。在印刷图的中心轴297周围区域中的颗粒以其平面与基底表面平行。在该区域中的许多颗粒，但不是所有的颗粒以其凹槽向着印刷图的中心轴而定向。 

径向排列区域的尺寸是相对小的，并取决于施加到印刷图的磁场的尺寸。它可以是大约2/3的磁铁宽度(在如果使用平坦永磁铁的情况下)。凹槽的方向和颗粒292的布局随距中心轴的距离的变化而发生显著的改变。与凹槽的径向排列的区域临近并包围它的印刷图的第二区域包含绕它们的法线旋转的颗粒，所述法线即垂直于如图30所示的颗粒表面的线，并且所述颗粒的面相对于基底倾斜。第二区域中的颗粒绕它们的法线旋转直到凹槽沿圆形定向区域形成圆形排列。随着距中心距离的增加，在该区域中所有的颗粒都是圆形定向。它们以最大的角与基底倾斜。 

现在参考图30，其示出在分散在沉积于基底301上的油墨层中的颗粒的单径向线中 的衍射颗粒302的位置和排列。在第一区域中垂直于颗粒表面303的线几乎垂直于基底。在衍射级306之间的方向与颗粒的线的方向成90度。在第二区域，其中从颗粒到中心轴302的距离增加，颗粒逐渐绕它们的法线旋转，同时在基底上倾斜，它们的法线指向印刷图的外侧。衍射级之间的方向也随着颗粒的旋转而改变。当颗粒绕它们的法线旋转成90度时，凹槽变成沿着圆定向。在基底上颗粒随着它们的法线定向印刷图的外侧而倾斜。衍射级也倾斜并径向定向。参考数字307表示在印刷图中心附近的颗粒的第k衍射级的方向；参考数字308表示在圆形排列区域中的颗粒的第k衍射级的方向；参考数字309表示在印刷图中心附近的颗粒的第m衍射级的方向；参考数字310表示在印刷图中心附近的颗粒的第m衍射级的方向。 

图31是在黑色背景上用稀释油墨制成的印刷凸面菲涅耳镜的照片。其示出具有径向定向的颗粒的凹槽的中心银状区域311。与其临近的是彩虹状区域312，凹槽的旋转产生很强的活跃的(vibrant)颜色；外区域313显示出彩虹状弱的颜色。当观察者观看中心区域311并且观看的方向与凹槽的方向重合时，不能看见光的衍射。当观察者观看图像时，彩虹状环环绕具有径向凹槽定向的银色区域。在彩虹颜色区域中的颗粒绕它们的法线旋转，这些颗粒相对平坦的位于基底上。颗粒的凹槽随着旋转而改变它们的方向，光的衍射开始产生带颜色的彩虹。在外区域313中颗粒相对于基底表面的倾斜引起来自镜表面反射光方向的改变。观察者不能看见该区域中的反射光线，因为光线被定向于页面的底部。仅可以看见一些产生很少的彩虹颜色的衍射级。通过用黑色背景涂覆基底来制造印刷图，油墨的浸润(flood)层包含5％的平坦磁性颗粒，其具有20微米的平均尺寸，且衍射光栅频率为1500线/mm。印刷层的厚度接近于9微米。将具有湿油墨的基底放置在自旋(3”x 1.25”x<0.375”>)永磁铁顶部上。在颗粒完成排列后UV光下固化油墨。 

现在参考图32，其示出磁性颗粒323的轴对称半球形排列，磁性颗粒323分散在油墨324的薄层中，油墨324以印刷的非补偿凹面菲涅耳镜的形式印刷在基底325上。参考数字321表示具有线322的横截面，线322以箭头327的方向从旋转的磁铁326发出。 

图33是示出磁性衍射颗粒333的凹面形排列的图，颗粒333具有凹槽形状的光栅，并分散在油墨载体332的薄层中，线垂直于颗粒表面334。球面像差335的一个区域正好在薄片凹入的聚焦点336的下方。 

图34A、34B和34C是半球形排列的图的照片。具体而言，图34A是其上边缘向观察者倾斜的照片；图34B是其上边缘远离观察者倾斜的照片；图34C示出从印刷镜反射的照片的阴影。 

在印刷的凹面菲涅耳镜中形成的图像基本上和在常规凹面镜中形成的图像相同，没 有对它们的球面像差进行补偿。通过校正选择施加磁场的形状和其强度、磁铁和湿油墨之间的距离、油墨粘度和分散颗粒的磁性能，所述镜可以被补偿以减小像差。 

图35是分散在油墨层中的衍射磁性颗粒的轴对称凹面形排列的平面图，其在许多方面与图29类似。 

用在油墨溶剂(未示出)的衍射颗粒352涂覆基底351。仅出于说明目的，印刷图的区域353没有颗粒。区域354示出颗粒凹槽的径向方向。355是颗粒绕它们的法线(即垂直于颗粒面的线)旋转的区域，它们与基底倾斜；356示出凹槽的圆形定向，颗粒面与基底呈最大程度的倾斜。 

颗粒的凹槽的优选定向是锥的中心方向。当暴露到磁场中时，衍射小片352沿施加磁场的线通过它们的凹槽定向。环绕印刷图中心轴的区域中的颗粒平行于基底表面。在该区域中的许多颗粒，但不是所有的颗粒，通过它们向着印刷物的中心轴的凹槽定向。该区域的尺寸是小的，然而它取决于施加到印刷图的磁场的尺寸。随着距中心轴距离的变化，凹槽的方向和颗粒的布局将产生显著的变化。印刷图的第二区域，其与凹槽的径向排列的区域相邻并环绕该区域，包含如图36所示的绕它们的法线旋转的颗粒，它们的面相对于基底倾斜。第二区域中的颗粒绕它们的法线旋转直到凹槽沿圆形排列。随着距中心距离的增加，在该区域中所有的颗粒都是圆形定向。它们以最大的角与基底倾斜。 

图36示出分散在油墨层中的颗粒的单个径向线中的衍射颗粒362的位置和排列。在第一区域中垂直于颗粒表面的线364基本上垂直于基底361。在衍射级之间的方向与颗粒线的方向成90度。在第二区域，其中从颗粒到中心轴363的距离增加，颗粒逐渐绕它们的法线旋转，同时在基底上倾斜，它们的法线指向印刷图的外侧。衍射级之间的方向365也随着颗粒的旋转而旋转。当颗粒绕它们的法线旋转成90度时，凹槽变成沿着圆定向。在基底上颗粒随着它们的法线定向于印刷图的外侧而倾斜。衍射级也倾斜并径向定向。参考数字366表示在印刷图中心附近的颗粒的第k衍射级的方向；参考数字367表示在圆形排列区域域中的颗粒的第k衍射级的定向；参考数字368表示在印刷图中心附近的颗粒的第m衍射级的方向；参考数字369表示在印刷图中心附近的颗粒的第m衍射级的方向。 

现在描述本发明的一个实施例，其涉及根据本发明的半球形图像的制造。 

图37F、37G、37H和37J中的本发明可选实施例中示出有趣和显著的效果。图37F是印刷的半球图像，其中用可排列的颜料薄片涂覆整个图像。正如将要说明的，在薄片排列之后，形成了半球。随着基底倾斜或光源变化，在图37F中示出的半球的印刷图像看起来象图37G所示的图像。随着图像关于垂直轴通过中心从正常向左倾斜，看起来更 象球的明亮半球随倾斜角的改变而滚动。与滚动条相反，它能够在平面中沿线滚动，图37F中的半球能够或看起来在x-y方向移动，它取决于倾斜角。关于x或y轴倾斜图像产生移动的外观。 

图37J中的盾状图使用了滚动条和半球效果的组合，以便提供非常有趣的效果的组合，其中盾状图和半球看起来凸出于页面。它由两阶段工艺制造，其中先用磁性涂层涂覆基底并形成半球和固化，如图37H所示。通过掩模或模版施加第二涂层以形成图37I的涂层，并保证没有额外的涂层材料覆盖半球。将第二涂层置于磁场中以产生滚动条。上述形成动态或运动图像的方法比形成滚动条的方法更复杂。现在参考图37A到37E描述该方法。举例来说，图37A所示的磁铁370a示出了在磁铁上面和下面的场线，形成了两个环。该图有意只示出了这两条线，然而，实质上会产生平行于这些线的许多线，它们穿过整个磁铁。图37A、37B和37C中示出在绕垂直轴旋转期间不同时期的磁铁。图37B中的部分磁铁被切掉以示出一些场线。在图37C中，很明显在磁铁370a、370b和370c上面延伸的场是拱顶形，在磁铁下面延伸的场也是拱顶形。通过如图37D所示的正好在磁铁上面的拱顶形磁场中用液体油墨涂覆基底377，在图37E中形成半球运动图像的印刷图，当磁铁自旋时，它与磁铁分开得更大，并向着场中央支撑。在该典型实施例中，磁铁或图像相对旋转的速度大约是120rpm。然后从场区域移出图像并将其固化。磁铁的旋转速度可以慢于或快于120rpm，这取决于磁性颗粒的性质和油墨载体的粘度。然而如果速度太慢，图像的质量会降低。 

图38A是可选实施例的图，示出来自半球磁铁的模拟磁场。它是产生图38C所示的图像的场的形状。磁铁的北极位于顶部，颗粒以漏斗形方式同心排列。其示出了图38B中的场194，设置在基底191上的载体192中的薄片193跟随场线以锥形定向排列。与半球效果相反，在图像191的中央该场产生明亮的运动斑点192；薄片的漏斗形排列在图像的中央产生暗的运动斑点。尽管示出和描述的场有永磁铁形成，但在许多实施例中可以使用电场或电磁场。当然，场和颗粒必须兼容，使得颗粒能够通过特定的场定向。颗粒可以是衍射的，和/或可以是变色的。 

而且，例如可以利用具有矩形低调制低频光栅的小片状磁性微型薄片来制造磁性油墨，用于具有光学效果的图像的印刷。 

如上所述，分散在非固化涂料或油墨载体中的反射磁性颜料的平坦颗粒，沿所施加的磁场通过它们最长的对角线排列它们自己；分散在非固化涂料或油墨载体中的衍射颗粒，在所施加的场的磁力线方向沿它们的凹槽排列它们自己，因为单个颗粒的退磁沿凹槽比横跨它们更小。 

这种现象和磁性颗粒在不同方向的横截面厚度有关：它沿凹槽更小，而横跨它们更大。通过衍射颜料的入射光的镜面反射率不高是因为它们表面形态的特殊。当印刷时，在单个或多个光源下和在阳光下颜料显示出衍射颜色。然而，在暗光或在天光下在印刷图上具有很少的颜色。 

本发明的另一个方面是提供一种颜料，它组合了反射和衍射颜料的两种特殊的特征：高反射率而没有明显的衍射颜色，和能够使凹槽沿所施加的磁场的磁力线排列。在小频率下颜料具有低调制方形衍射光栅的微观结构。通常，频率可以在2线/mm到500线/mm的范围内，更优选在50线/mm到150线/mm的范围内。光栅的调制在20nm到1000nm的范围内变化(更优选在30nm到200nm的范围内)。 

图39中示出单个颜料颗粒的平面图，图40是其横截面图。由镀有有机或无机保护涂层的微观结构的磁性材料或者由镀有磁性材料的微观结构的聚合物基底可以制造根据本发明的微观结构的颜料。更优选由两层反射材料之间包围的微观结构磁性材料制造微观结构的颜料。图41中示出这种结构的典型实施例。 

例1 

将多层结构MgF₂/Al/Ni/Al/MgF₂真空沉积在类似于图39中示出的聚酯矩形光栅的顶部。光栅峰和谷的宽度是7微米。峰的高度是80nm。将材料从凸起的基底剥离并将其变成平均尺寸为24微米的微型薄片。 

在将MgF₂/Al/Ni/Al/MgF₂涂层从基底剥离之前，将结果与那些沉积在具有1500线/mm频率的不同聚酯衍射光栅上的相同光学多层膜堆比较。在低频和高频基底的涂层的颜色性能用角光谱仪(Murakami色彩研究实验室)测量。实验结果如图42所示。 

图42a和42b中的结果示出，当测量方向横跨凹槽时，低调制低频矩形光栅的样品产生几乎不可见的衍射颜色，当沿凹槽观察时根本没有衍射颜色(在图中没有示出)。对于衍射效果的形成，横跨凹槽的方向是最有利的。当在该方向看时，标准的1500线/mm正弦衍射光栅(图42a和b，2)表明具有很大的颜色轨迹。 

用Datacolor SF600光谱仪测量这两个样品的法线角附近的光谱反射率的扩散。图43和图44表明％R的实验结果，其中(1)表示沿凹槽的％R，(2)表示横跨凹槽的％R。 

结果表明，具有低频光栅的箔具有银状外观。无论在沿凹槽还是横跨方向，反射率曲线上都没有颜色峰。相反，高频箔的样品显示出具有由入射光的衍射产生的反射率峰。 

总之，如果频率足够低，例如小于200线/mm并优选小于100线/mm，人眼看不见衍射效果，然而该光栅有利地允许沿光栅线的排列。光栅深度优选小于100nm。 

在此前实施例中描述的图像中使用的薄片的形状为六角形，在本发明的另一个实施 例中，在图像内允许使用更大的填充密度的薄片，并且提供均匀的薄片也是有利的。制造成形薄片的描述在美国专利公开的申请20060035080中公开。 

Claims (16)

1.一种防伪图案，包括以第一图案静止在基底上的第一多个磁性可排列薄片的图像，以便限定多条曲线，其中所述第一多个磁性可排列薄片的个数为n个，且n＞1000，其中在每条所述曲线中所述薄片相对于所述基底以相同的角度倾斜，且从所述薄片表面延伸的平面彼此相交，并且其中限定所述曲线的所述薄片从最外面的曲线到最里面的曲线相对于所述基底形成顺序增加或顺序减小的角，以使得所述图像显现出三维物体，其中当所述防伪图案被倾斜时，明亮或暗的运动斑点在所述图像中移动。

2.如权利要求1所述的防伪图案，其中所述多条曲线是多个薄片同心环。

3.如权利要求1或2所述的防伪图案，其中所述多个磁性可排列薄片实质上分布在整个封闭的区域并在其中以预定的图案定向，其中至少多于50％的薄片被这样定向，使得垂直于它们的反射表面的线沿直线汇聚或汇聚到一点。

4.如权利要求1或2所述的防伪图案，其中n＞10000。

5.如权利要求2所述的防伪图案，其中所述图像形成菲涅耳结构。

6.如权利要求2所述的防伪图案，其中所述图像形成接收或反射天线的一部分，并且其中所述薄片分别为吸收薄片或反射薄片。

7.如权利要求2所述的防伪图案，其中所述薄片具有在100μm²到1mm²的表面面积，并且其中所述薄片的厚度在100nm到100μm之间的范围内。

8.如权利要求2所述的防伪图案，其中所述磁性可排列薄片随存在于整个圆形区域的磁场而排列。

9.如权利要求2所述的防伪图案，其中所述薄片覆盖整个圆形区域。

10.如权利要求2所述的防伪图案，其中至少一些所述薄片在其中或其上具有光栅，并且其中所述光栅的频率和深度足够低，以便不具有可以被人的肉眼看见的衍射效果，并且其中具有光栅的所述薄片沿各自光栅的线排列。

11.如权利要求2所述的防伪图案，其中至少一些所述薄片在其中或其上具有光栅，并且其中所述光栅的频率小于200线/mm，并且其中所述光栅的深度小于100微米。

12.如权利要求2所述的防伪图案，其中所述图像是锥、球、半球和漏斗形中的一种图像。

13.如权利要求2所述的防伪图案，其中所述图像以菲涅耳结构的形式形成印刷反射元件阵列。

14.如权利要求2所述的防伪图案，其中所述薄片在形状上是一致的。

15.如权利要求2所述的防伪图案，其中多个所述薄片是六角形的。

16.如权利要求2所述的防伪图案，其中多个所述薄片在其中或其上具有衍射结构。

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