專利名稱：具有產(chǎn)生似透鏡效果的衍射光學(xué)結(jié)構(gòu)的薄層配置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄層配置，尤其是為實(shí)現(xiàn)傳輸薄層或?qū)訅罕?，這些薄層呈現(xiàn)出至少兩層疊置的材料層，在使用中，至少這(或這些)面朝觀察者的材料薄層具有透明或半透明的外觀，并在它們之間形成界南，該界面至少在其一個(gè)區(qū)域中示出產(chǎn)生某個(gè)或是放大或是非放大的似透鏡效果的一種衍射光學(xué)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在這個(gè)意義上，轉(zhuǎn)移薄膜尤其包括所謂的凹凸薄膜，它由底層薄膜和轉(zhuǎn)移薄層構(gòu)成，為了轉(zhuǎn)移到一基底這轉(zhuǎn)移薄層可與底層薄膜分離。通常，這凹凸薄膜的轉(zhuǎn)移薄膜是由諸清漆薄層組成，在本發(fā)明中，它意味著術(shù)語(yǔ)“材料層”主要指清漆薄層，但有時(shí)也指粘合層。但是，本發(fā)明也包括其它實(shí)施例，在其中，“材料層”是由周圍的空氣，或金屬的，介質(zhì)的，或半導(dǎo)體的鍍層來(lái)形成的。層壓薄膜的結(jié)構(gòu)基本上與轉(zhuǎn)移薄膜的結(jié)構(gòu)一致，但是除合成樹(shù)脂薄層或清漆薄層不能與底層薄膜分離，而是可與底層薄膜一起被固定到基底之外。具有這類薄層配置的轉(zhuǎn)移薄膜和層壓薄膜，雖然它們也用于裝飾的應(yīng)用中，但特別是用于安全的目的。
在上面提到的類型的薄層配置是廣泛知道的并正開(kāi)始使用，例如，以具有一致的外形的透鏡形式，并最近在市場(chǎng)上的信用卡(Amex-Blue)中用作安全裝置。在這些信用卡中，在相當(dāng)大直徑的區(qū)域上顯示出似透鏡的效果，并基本上具有圓形透鏡的形式。在由已知薄層配置的衍射光學(xué)結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的似透鏡的效果中，采用了通過(guò)全息照相技術(shù)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)，一般，這結(jié)構(gòu)具有正弦的表面外形。由這種全息照相法制作的透鏡具有許多缺點(diǎn)，現(xiàn)離開(kāi)此事實(shí)尚遙遠(yuǎn)即，當(dāng)涉及具有圓的或最好是橢圓形狀的透鏡時(shí)，化費(fèi)較小的技術(shù)努力進(jìn)行全息照相制作具有透鏡效果的衍射光學(xué)結(jié)構(gòu)是可能的。用全息照相法生產(chǎn)透鏡的一個(gè)缺點(diǎn)是，例如，在外表上看起來(lái)它們不是太明亮，且一般來(lái)說(shuō)，它們顯得不規(guī)則，特別是在中央?yún)^(qū)域中，因此，透鏡應(yīng)產(chǎn)生的目視效果顯著降低。用全息照相產(chǎn)生的透鏡的另一個(gè)不利方面就是它實(shí)際上不可能用任何大的設(shè)計(jì)自由度來(lái)獲得某些彩色效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種上面提到類型的薄層的配置，這配置沒(méi)有已知的，用全息照相法產(chǎn)生的具有正弦表面外形的透鏡結(jié)構(gòu)所描述的不利方面，即要設(shè)計(jì)給出在某種程度上似透鏡效果的結(jié)構(gòu)，使它們能在合理的時(shí)間、用易加工的技術(shù)，以非常精確和變化的形式來(lái)生產(chǎn)它們，與用全息照相法生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的效果相比，由于似透鏡結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效率和亮度效應(yīng)有很大的改進(jìn)，并最后在彩色效果的生產(chǎn)中提供比用全息照相法所生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)至少有相當(dāng)更大的靈活性。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)該建議來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)生似透鏡效果(在下文稱為“透鏡結(jié)構(gòu)”)的衍射光學(xué)結(jié)構(gòu)，使得包括線頻率，和在需要時(shí)，其它光柵常數(shù)的光柵結(jié)構(gòu)在這結(jié)構(gòu)的表面上連續(xù)地變化，以形成雙結(jié)構(gòu)，或某個(gè)相似的結(jié)構(gòu)達(dá)到了本目的在這結(jié)構(gòu)中，各光柵凹槽的其中一個(gè)壁彼此平行的延伸并與對(duì)交界薄層的主平面的垂直面大致上相平行，同時(shí)，至少作為取自整個(gè)凹槽壁上的平均值，相對(duì)于對(duì)交界面薄層主平面的垂直面的各光柵凹槽另一壁之角度基本上是連續(xù)變化的，光柵深度(a)不大于10μm。
在本描述中的“雙結(jié)構(gòu)”被理解為代表一種結(jié)構(gòu)，在這結(jié)構(gòu)中，光柵凹槽和光柵條具有基本上是矩形的橫截面，而對(duì)透鏡效果的產(chǎn)生，光柵常數(shù)從透鏡的中央到它的邊緣應(yīng)是連續(xù)地變化的，但是，一般來(lái)說(shuō)，它指的是凹槽寬度和條寬度這兩者將在雙光柵中變化。用合適的掩膜是容易產(chǎn)生足夠精細(xì)的雙光柵，它不僅產(chǎn)生更高的精確度，而且還導(dǎo)致更低的制造成本。
光柵結(jié)構(gòu)的其它要求權(quán)利的實(shí)施例將較佳地用所謂的“直接寫(xiě)入”工藝過(guò)程來(lái)產(chǎn)生，這種工藝使用激光束或電子束金屬版印刷機(jī)。當(dāng)采用這些方法時(shí)，要生產(chǎn)非常精確的光柵結(jié)構(gòu)是很容易的，特別是在本文中要求權(quán)利的結(jié)構(gòu)，在這結(jié)構(gòu)中，各光柵凹槽的一個(gè)壁在與形成透鏡的光柵主平面大致垂直方向上延伸，而另一個(gè)壁是呈斜面，造成光柵凹槽朝向光柵底層逐漸變小。在這方面，也有可能形成不具有連續(xù)外形的斜壁，而是近于一種臺(tái)階式配置，且對(duì)許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)，分割成4或8個(gè)臺(tái)階就可以了。但是，在要求高質(zhì)量的情況下，也有可能提供，好比說(shuō)，64個(gè)臺(tái)階。
現(xiàn)作出關(guān)于這種光柵的設(shè)計(jì)參考，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在

圖1中，圖(a)示出正常的，折射透鏡的橫截面，而中間圖(b)用圖解示出衍射透鏡的橫截面，該透鏡具有一個(gè)壁各光柵凹槽與光柵主平面垂直延伸，而對(duì)面的壁傾斜地延伸。在圖1的附圖(c)中，示出所謂的“雙結(jié)構(gòu)”，在這結(jié)構(gòu)中，光柵凹槽和光柵條這兩者都顯示出矩形的橫截面，并在圖1c)中可看到，光柵條的寬度和光柵凹槽的寬度從透鏡的中央到它的邊緣變小。示于圖1的所有三個(gè)透鏡形式，基本上對(duì)任何特定的波長(zhǎng)產(chǎn)生相同的光學(xué)效果。但是，關(guān)于本發(fā)明所建議的衍射透鏡結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在于，與折射透鏡不一樣，它們根據(jù)出現(xiàn)的光的波長(zhǎng)建立不同的目視印象。然而，仿造示于圖1b)和圖1c)設(shè)計(jì)的衍射透鏡的高度比在圖1a)中圖示的對(duì)應(yīng)折射透鏡的厚度要小許多倍。通過(guò)本方法，在不需處理極端的薄層厚度的情況下，是第一次有可能把透鏡結(jié)構(gòu)集成到一種薄層配置上，對(duì)所有的實(shí)際應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這薄層的厚度認(rèn)為是不可能的。
當(dāng)采用根據(jù)本發(fā)明的透鏡結(jié)構(gòu)時(shí)，所得到的第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可達(dá)到的效率比用全息照相法制作的透鏡可達(dá)到的效率高，這優(yōu)點(diǎn)必然表示出籍助于該透鏡所作出的圖片，裝飾的效果，或安全效果將更為鮮明。與用全息照法產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)相比較，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)本發(fā)明的透鏡結(jié)構(gòu)可用非常高的精確度來(lái)產(chǎn)生，從而顯著地改善了目視外觀。最后的優(yōu)點(diǎn)是，用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，通過(guò)適宜地選擇光柵參數(shù)(線頻率，凹槽深度等)，有可能得到特殊的彩效果，或在透鏡結(jié)構(gòu)的整個(gè)外形上，在某個(gè)預(yù)定的程度上來(lái)控制彩色效應(yīng)色。而且，在這方面，應(yīng)該提到透鏡結(jié)構(gòu)與產(chǎn)生光學(xué)效果的其它元件相結(jié)合的可能性，例如用于獲得運(yùn)動(dòng)效應(yīng)，擺動(dòng)，或類似效應(yīng)的其它類型的衍射結(jié)構(gòu)，或與用于產(chǎn)生特殊彩色效果的薄膜結(jié)構(gòu)，正如好比說(shuō)，從光學(xué)可變的安全裝置中一般已知的組合透鏡結(jié)構(gòu)的可能性。本發(fā)明的透鏡結(jié)構(gòu)，與用全息照相法產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)作比較，除了它們小的“厚度”的共同性之外，還具有許多優(yōu)點(diǎn)。
具有根據(jù)本發(fā)明透鏡結(jié)構(gòu)的薄層配置可產(chǎn)生不僅在反射中，而且還在透射中用于觀察恰當(dāng)?shù)奶厥夤鈱W(xué)效果。為使在透視光中觀察成為可能，本發(fā)明提出鄰近交界面薄層的諸層應(yīng)是透明的，并在它們的折射率中，較佳的要顯示出至少為0.2的明確的差別。在折射率中的這個(gè)差別，不管光經(jīng)過(guò)薄層配置的事實(shí)，會(huì)使界面的透鏡作用產(chǎn)生明確的可視光學(xué)效果。在透射中工作的一個(gè)特殊的特點(diǎn)是光柵一側(cè)并不需要覆蓋，而是可把它暴露于空氣。
這交界面至少在它的某個(gè)區(qū)域上具有一層加強(qiáng)反射率的薄層，一種適合的加強(qiáng)反射率的薄層是一種金屬薄層，例如由氣相沉積產(chǎn)生的一種薄層，這仍然是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。但是，一定想得到的是考慮具有合適的高折射率的透明的加強(qiáng)反射率的薄層，在這情況中可把這薄層配置制成透明到某個(gè)程度。也可使用已知薄層組合的薄膜配置或半導(dǎo)體薄層。
在已知的信用卡中，用全息照相法生產(chǎn)的安全裝置，它是用常規(guī)的薄層配置來(lái)制作的，僅包括單一的、圓形透鏡結(jié)構(gòu)。另一方面，采用本發(fā)明的衍射透鏡結(jié)構(gòu)，就有可能在這薄層配置的表面上放置多個(gè)透鏡結(jié)構(gòu)，通過(guò)這方法可獲得更多的有趣的效果(用于裝飾應(yīng)用)或者，在該透鏡結(jié)構(gòu)是安全裝置的一部分時(shí)，可得到加強(qiáng)的安全效果。在后者的情況下，可把多個(gè)透鏡有利地按柵條的方向來(lái)配置這樣可較容易作出驗(yàn)證?；蛘呖上胂螅撏哥R至少部分是重疊的區(qū)域，在這情況中，甚至可能得到窩套結(jié)構(gòu)使得不同的透鏡結(jié)構(gòu)將以觀察的不同角度出現(xiàn)。
如果按本發(fā)明的建議，透鏡結(jié)構(gòu)基本上是圓的，采取同心的柵條線形式，則這種透鏡結(jié)構(gòu)即透鏡結(jié)構(gòu)配置的制作將是特別的容易。
在實(shí)踐中，如果透鏡結(jié)構(gòu)的直徑處于0.15和300mm之間，且較佳的是在3和50mm之間，則已證明是有利的。
如果透鏡結(jié)構(gòu)的光柵深度小于5μm，且較佳的是小于3μm，則可容易地把這種光柵結(jié)構(gòu)結(jié)合進(jìn)轉(zhuǎn)移薄膜或?qū)訅罕∧さ摹⒔频鼐哂羞@個(gè)厚度的清漆層中，這也是本發(fā)明提供的。
根據(jù)本發(fā)明，建議該雙結(jié)構(gòu)在透鏡結(jié)構(gòu)的整個(gè)表面上近似地具有相同的深度。這極大地方便制造。雙結(jié)構(gòu)深度的選擇影響由觀察者注視透鏡結(jié)構(gòu)所覺(jué)察到的彩色。
最后，如果由觀察者所見(jiàn)到的透明薄層是不使用顏料來(lái)顯出彩色，則是有利的。
附圖簡(jiǎn)述從參考附圖對(duì)較佳實(shí)施例諸示例的下面描述中，對(duì)本發(fā)明的其它特性，細(xì)節(jié)，和優(yōu)點(diǎn)將是顯然的，其中圖1用圖解示出，并在橫截面中a)折射透鏡，
b)具有近似三角形橫截面的光柵凹槽的衍射透鏡，以及c)具有衍射雙結(jié)構(gòu)的透鏡；圖2是具有本發(fā)明的薄層配置和具有本發(fā)明的透鏡結(jié)構(gòu)的安全裝置或裝飾元件的圖解頂視圖；以及圖3是類似于圖2的但以較小的比例的呈現(xiàn)，它示出多個(gè)透鏡結(jié)構(gòu)的柵條方向上的配置。
具體實(shí)施例方式
在圖1的圖解橫截面視圖中，它示出根據(jù)本發(fā)明的薄層配置包括兩層材料薄層1和2，在它們之間形成界面3，例如，它可以是金屬化的，而這可通過(guò)，好比說(shuō)，真空金屬氣相沉積來(lái)獲得。對(duì)某些應(yīng)用，材料薄層1和2可用空氣形成。在圖1中透鏡的直徑沿X-軸用任意單位來(lái)標(biāo)出，因?yàn)橥哥R結(jié)構(gòu)的確實(shí)尺寸或直徑是無(wú)關(guān)的。但是，一般來(lái)說(shuō)，透鏡結(jié)構(gòu)的直徑處于0.5和300mm之間，較佳的是，在3和50mm之間，焦距長(zhǎng)度通常是在透鏡直徑的值和這個(gè)值的5倍之間。
在圖1的Y-軸上，利用以弧度代表相位差的值，給出材料薄層1，2的厚度即該結(jié)構(gòu)的高度。通過(guò)使用一特定光波長(zhǎng)(例如，人類眼睛的最大敏感性的550nm)，就可用已知方法從這相位差計(jì)算幾何深度(包括計(jì)算出對(duì)應(yīng)的折射率)。從圖1a)與圖1b)和1c)的比較中，在1a)中代表的薄層配置的厚度必須大于在1b)中代表的薄層配置的厚度至少大10倍，并比在圖1c)的薄層配置的厚度大近似20倍這一點(diǎn)是清楚的。圖1b)和1c)的薄層配置可基本上比圖1a)的薄層配置較薄，故必須處理由于界面層3引起的透鏡結(jié)構(gòu)的小的總高度9，它覆蓋一個(gè)高度，對(duì)圖1b(對(duì)在透射中，n＝1.5/n＝1的系統(tǒng))的計(jì)算它僅是約為波長(zhǎng)的兩倍，并對(duì)圖1c)的計(jì)算，它近似等于該波長(zhǎng)。
通常，薄層配置的薄層1和2是合適成分的清漆層，具有至少面向觀察者的薄層(在現(xiàn)在的情況下，通常是薄層1)基本是透明的，雖然，如果想要，也可對(duì)它著色。對(duì)某些應(yīng)用，薄層中的一層可以是粘結(jié)層，并可省略面對(duì)觀察者的薄層。
如果把界面層3金屬化或供以一些其它高反射的鍍層來(lái)形成，則薄層2同樣可以是透明的或半透明或不透明的。另一方面，如果根據(jù)本發(fā)明的薄層配置是用于透射，例如，作為在基底上的現(xiàn)有可視特性的覆蓋層，則薄層2也必須是透明的。在這場(chǎng)合下，界面層3將不具有通常是不透明的金屬鍍膜。而將選擇這兩層透明薄層1和2，使得它們的折射率不同(折射率之差，較佳的是，至少為0.2)，這樣，不管這兩層透明薄層的用途，將看到由界面層3所產(chǎn)生的效果具有充分光學(xué)清晰度。
在1b)中代表的透鏡結(jié)構(gòu)，通常是由“直接寫(xiě)入工藝”產(chǎn)生的，就是在這種工藝中，它不是采用激光器，通過(guò)切割，把這材料制成與所需要的外形符合的形狀，就是采用激光器或電子束金屬版印刷機(jī)，把根據(jù)所需要的外形構(gòu)成圖形的光致抗蝕劑曝光，然后通過(guò)使該光致抗蝕劑顯影來(lái)獲得所需要的圖形或它的負(fù)像。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是提供的優(yōu)點(diǎn)是能產(chǎn)生非常不同的光柵結(jié)構(gòu)，并特別是非常不同的光柵橫截面，例如，對(duì)于某些所謂衍射光柵的應(yīng)用。特別值得注意的事實(shí)是，就是在傾斜的光柵凹槽壁4和對(duì)透鏡結(jié)構(gòu)主平面的垂直面S之間形成的α角，正如在圖1b)中清楚地看到的，可從透鏡中央到邊緣連續(xù)地變化，特別要考慮這事實(shí)是，對(duì)垂直面S平行延伸的光柵凹槽壁5，在由界面3的拋物線部段6，和傾斜的光柵凹槽壁4所形成的基本上光滑的透鏡外形中，形成準(zhǔn)不連續(xù)性。
這種透鏡結(jié)構(gòu)，還有計(jì)算它們的方法，基本上在該文獻(xiàn)中描述，故將不在本文作進(jìn)一步處理。
現(xiàn)已提出，可能采用一種臺(tái)階形狀配置來(lái)替代如在圖1b)中所示的在壁4的高度上連續(xù)傾斜，在這配置中，形成臺(tái)階的表面接近由傾斜壁4提供的光學(xué)效果，這種光柵結(jié)構(gòu)是通過(guò)采用所謂的直接寫(xiě)入工藝或采用合適的掩膜技術(shù)來(lái)產(chǎn)生，臺(tái)階的數(shù)目根據(jù)所需要的結(jié)果而變化。對(duì)許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)，分割成4或8個(gè)臺(tái)階是足夠的。而當(dāng)需要較高質(zhì)量時(shí)，好比說(shuō)，也有可能要提供64個(gè)臺(tái)階，或等于2的較高次冪的數(shù)。
在圖1c)中代表的雙結(jié)構(gòu)是通過(guò)采用合適的掩膜來(lái)產(chǎn)生的。如圖1c)所示的雙結(jié)構(gòu)的實(shí)質(zhì)性特性，在于這個(gè)事實(shí)即，光柵凹槽7和光柵條8這兩者的橫截面基本上都是矩形的。示于圖1c)結(jié)構(gòu)的另一特殊特性是在整個(gè)透鏡結(jié)構(gòu)上，光柵深度9是一致的，它特別為制造提供了優(yōu)點(diǎn)，就是它既不需要對(duì)除去材料的介質(zhì)使用不同的激活次數(shù)，也不需要處理對(duì)經(jīng)過(guò)掩膜以在基底上起作用的介質(zhì)的不同強(qiáng)度。
圖2是示出一種似透鏡元件的圖解圖(實(shí)際上，光柵線的間距要小得多)，它是用于示于圖1b)一樣的透鏡結(jié)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生的，用圖2的頂視圖，清楚地示出在個(gè)別光柵條之間穩(wěn)定地減小分隔，和從圓透鏡的中心向外到它的邊緣處穩(wěn)定地增加的凹槽出現(xiàn)率。另外，在圖2的平面圖中見(jiàn)到的凹槽壁4的傾斜，是如何平穩(wěn)地變化的，并以基本上是連續(xù)的方式從透鏡的中央向外。垂直于透鏡主平面的凹槽壁5，在圖2中作為黑線是清晰可見(jiàn)的。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明如何在薄層配置中設(shè)計(jì)衍射透鏡結(jié)構(gòu)的另一可能性。
在示于圖3的應(yīng)用示例中，例如，它可在裝飾的轉(zhuǎn)移薄膜或?qū)訅罕∧ぶ袑?shí)現(xiàn)，在原則上可具有圖2的透鏡結(jié)構(gòu)的圓形透鏡結(jié)構(gòu)，被分布在許多形成柵格圖形的區(qū)域中的薄膜表面上。要把配置構(gòu)成使得在外部的凹槽不被截?cái)?，正如具有示于圖2的某些外部凹槽的情況那樣。反之，圖3的透鏡結(jié)構(gòu)10，基本上全是圓形的。在圖3的薄層配置中，在圓形透鏡結(jié)構(gòu)之間、由它們的相近位移形成的球體-方形空間是用合適成形的衍射結(jié)構(gòu)11來(lái)填滿的，這衍射結(jié)構(gòu)，如果需要，也可產(chǎn)生透鏡效果，透鏡結(jié)構(gòu)10具有例如會(huì)聚透鏡的效果，而結(jié)構(gòu)11起到發(fā)散透鏡的作用，通過(guò)這方法，準(zhǔn)加強(qiáng)了兩種透鏡類型的光學(xué)效果。
通過(guò)合適地組合不同的透鏡結(jié)構(gòu)，以產(chǎn)生示出復(fù)雜光學(xué)效果的薄膜配置顯然是可能的，而自然也可能設(shè)計(jì)其它局部限定的衍射結(jié)構(gòu)，它產(chǎn)生完全不同種類的效果，例如，運(yùn)動(dòng)效果，搖動(dòng)，等。用一系列特殊彩色的薄膜，例如OVI，或用半導(dǎo)體薄層，把該透鏡結(jié)構(gòu)和/或其它衍射結(jié)構(gòu)組合起來(lái)，以便獲得特殊的彩色變換的效果，也是想得到的。
當(dāng)只把界面層3部分地金屬化時(shí)，產(chǎn)生薄層配置的特別有意義的實(shí)施例。例如，可實(shí)現(xiàn)在具有該透鏡結(jié)構(gòu)的記錄器中的去金屬化。
而且，透鏡結(jié)構(gòu)顯然并不總是必須是圓形的形狀，象在附圖中一般畫(huà)出的那些。通過(guò)采用衍射透鏡結(jié)構(gòu)獲得的一個(gè)特殊的優(yōu)點(diǎn)是它們可在其它形式上被疊置起來(lái)(所謂自由形式的表面)，以便得到，例如，具有三維外形的結(jié)構(gòu)。而且，例如，把圖2的透鏡結(jié)構(gòu)分成部件，并把這些部件用不同的方式放在一起，再次獲得非常有意義的光學(xué)效果，也是想得到的。
說(shuō)明書(shū)小結(jié)提出一種薄層配置，特別對(duì)轉(zhuǎn)移薄膜或?qū)訅罕∧ぃ摫优渲贸尸F(xiàn)至少兩層疊置的合成樹(shù)脂層，在它們之間提供的界面表面具有產(chǎn)生似透鏡效果的折射結(jié)構(gòu)，該提出權(quán)利要求的新產(chǎn)品是一種具有衍射效應(yīng)的結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種薄層配置，特別是對(duì)轉(zhuǎn)移薄膜或?qū)訅罕∧?，這薄膜配置呈現(xiàn)出至少兩層疊置的材料薄層，在使用中，其中至少這(或這些)面朝觀察者的材料薄層是透明的，并在這兩薄層之間形成界面，至少在其一區(qū)域上，呈現(xiàn)出產(chǎn)生放大或非放大的、類似透鏡效果的衍射光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于，這樣來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)生類似透鏡效果(“透鏡結(jié)構(gòu)”)的衍射光學(xué)結(jié)構(gòu)(4，5，6，7，8)，使得包括線出現(xiàn)率和，在必須時(shí)，其它光柵常數(shù)的光柵結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)的表面上連續(xù)地變化以形成雙結(jié)構(gòu)(圖1C)或某個(gè)類似結(jié)構(gòu)(圖1b)，其中各光柵凹槽的壁(5)中的一個(gè)壁彼此平行延伸，并平行于對(duì)界面層主平面的垂直面(S)，而相對(duì)于對(duì)界面層(3)主平面的垂直面(S)的各光柵凹槽另一壁(4)的夾角(α)在透鏡結(jié)構(gòu)的區(qū)域上基本上連續(xù)地變化，透鏡結(jié)構(gòu)的光柵深度(9)不多于10μm。
2.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述薄層配置，其特征在于，鄰接界面表面(3)的薄層(1，2)是透明的，并呈現(xiàn)出不同的折射率，較佳的是，至少有0.2的一個(gè)差別。
3.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述薄層配置，其特征在于，該界面表面(3)，至少在某些區(qū)域中設(shè)置一層加強(qiáng)反射率的薄層。
4.根據(jù)權(quán)項(xiàng)3所述薄層配置，其特征在于，該加強(qiáng)反射率的薄層是金屬層。
5.根據(jù)在前面的權(quán)項(xiàng)中的任一權(quán)項(xiàng)所述薄層配置，其特征在于，一些透鏡結(jié)構(gòu)(10，11)分布在該薄層配置的區(qū)域上。
6.根據(jù)權(quán)項(xiàng)5所述薄膜裝置，其特征在于，所述多透鏡結(jié)構(gòu)(10，11)是按柵條方向配置的。
7.根據(jù)在前面的權(quán)項(xiàng)中的任一項(xiàng)所述薄膜配置，其特征在于，該透鏡結(jié)構(gòu)(10)基本上是圓形的，并具有同心的柵條線。
8.根據(jù)在前面的權(quán)項(xiàng)中的任一權(quán)項(xiàng)所述薄膜配置，其特征在于，該透鏡結(jié)構(gòu)(10)具有的直徑在0.15到300mm范圍之內(nèi)，較佳的是3到50mm。
9.根據(jù)在前面的權(quán)項(xiàng)中的任一權(quán)項(xiàng)所述薄膜配置，其特征在于，該透鏡結(jié)構(gòu)的光柵深度(9)小于5μm，且較佳的是小于2μm。
10.根據(jù)在前面的權(quán)項(xiàng)中的任一權(quán)項(xiàng)所述薄膜配置，其特征在于，該雙結(jié)構(gòu)(圖1C)在透鏡結(jié)構(gòu)(10)的整個(gè)區(qū)域上，約有相同的深度(9)。
11.根據(jù)在前面的權(quán)項(xiàng)中的任一權(quán)項(xiàng)所述薄膜配置，其特征在于，面向觀察者的該透明薄層在不用顏料的情況下被著色。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄層配置，尤其是對(duì)傳輸薄膜或?qū)訅罕∧?。所述配置包括放在一邊界表面兩?cè)上的至少兩層接連的人造樹(shù)脂層，這表面上裝有產(chǎn)生衍射光學(xué)效果和透鏡型效果(1)(4，5，6，7，8)的一種結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明，產(chǎn)生衍身光學(xué)效果的所述結(jié)構(gòu)具有一特定的實(shí)施例。
文檔編號(hào)G02B27/42GK1714370SQ200380103908
公開(kāi)日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月22日
發(fā)明者A·斯嶺, W·R·湯姆普金 申請(qǐng)人:Ovd基尼格拉姆股份公司