Оптическое устройство, ламинат и маркированное изделие

Оптическое устройство, ламинат и маркированное изделие

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к оптической технике.

Существующий уровень техники

Оптические устройства, содержащие голограмму или дифракционную решетку, находят самые различные применения. Например, патентная заявка Японии № 2005-091786 описывает применение оптического устройства, содержащего голограмму, с целью распознавания фальшивок.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является достижение особенного визуального эффекта.

В соответствии с первым объектом настоящего изобретения предлагается оптическое устройство, содержащее светоотражающую поверхность раздела, снабженную первой рельефной структурой, включающей в себя двухмерно упорядоченные первые углубления или выступы, при этом первая рельефная структура излучает первый дифрагированный свет при освещении ее светом, и светопропускающую поверхность раздела, расположенную перед светоотражающей поверхностью раздела и имеющую отражательную способность, меньшую, чем отражательная способность первой поверхности раздела, причем светопропускающая поверхность раздела оснащена второй рельефной структурой, включающей в себя двухмерно упорядоченные вторые углубления или выступы, и эта вторая рельефная структура излучает второй дифрагированный свет при освещении ее светом.

В соответствии со вторым объектом настоящего изобретения предлагается ламинат, содержащий оптическое устройство в соответствии с первым объектом и подложку, обращенную в сторону светоотражающей поверхности раздела, с расположенной между ними светопропускающей поверхностью раздела, и удерживающую оптическое устройство съемным образом.

В соответствии с третьим объектом настоящего изобретения предлагается маркированное изделие, содержащее оптическое устройство в соответствии с первым объектом и изделие, обращенное в сторону светопропускающей поверхности раздела, с расположенной между ними светоотражающей поверхностью раздела, и удерживающее оптическое устройство.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой вид сверху, схематически показывающий оптическое устройство в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет собой сечение, выполненное вдоль линии II-II оптического устройства, показанного на фиг. 1.

Фиг. 3 представляет собой схему, показывающую механизм излучения дифракционной решеткой дифрагированного света первого порядка.

Фиг. 4 представляет собой схему, показывающую механизм излучения дифрагированного света первого порядка другой дифракционной решеткой.

Фиг. 5 представляет собой сечение, схематически показывающее модифицированный пример оптического устройства, показанного на фиг. 1 и 2.

Фиг. 6 представляет собой сечение, схематически показывающее другой модифицированный пример оптического устройства, показанного на фиг. 1 и 2.

Фиг. 7 представляет собой сечение, схематически показывающее еще один модифицированный пример оптического устройства, показанного на фиг. 1 и 2.

Фиг. 8 представляет собой сечение, схематически показывающее еще один модифицированный пример оптического устройства, показанного на фиг. 1 и 2.

Фиг. 9 представляет собой сечение, схематически показывающее модифицированный пример оптического устройства, показанного на фиг. 8.

Фиг. 10 представляет собой сечение, схематически показывающее еще один модифицированный пример оптического устройства, показанного на фиг. 8.

Фиг. 11 представляет собой вид сверху, схематически показывающий оптическое устройство в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 12 представляет собой сечение, схематически показывающее модифицированный пример оптического устройства, показанного на фиг. 11.

Фиг. 13 представляет собой сечение, схематически показывающее другой модифицированный пример оптического устройства, показанного на фиг. 11.

Фиг. 14 представляет собой сечение, схематически показывающее пример ламината, который включает в себя оптическое устройство.

Фиг. 15 представляет собой сечение, схематически показывающее другой пример ламината, который включает в себя оптическое устройство.

Фиг. 16 представляет собой вид сверху, схематически показывающий пример маркированного изделия.

Фиг. 17 представляет собой сечение, выполненное по линии XVII-XVII маркированного изделия, показанного на фиг. 16.

Фиг. 18 представляет собой сечение, схематически показывающее другой пример маркированного изделия.

Фиг. 19 представляет собой сечение, схематически показывающее пример краски; и

Фиг. 20 представляет собой сечение, схематически показывающее оптическое устройство в соответствии с еще одним вариантом исполнения настоящего изобретения.

Наиболее предпочтительный вариант исполнения изобретения

Далее будут описаны варианты осуществления настоящего изобретения. Заметим, что одноименные ссылочные позиции на чертежах обозначают компоненты, которые выполняют одни и те же или подобные функции, а потому их повторное описание будет опускаться.

Фиг. 1 представляет собой вид сверху, схематически показывающий оптическое устройство в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. Фиг. 2 представляет собой сечение, выполненное вдоль линии II-II оптического устройства, показанного на фиг. 1.

Оптическое устройство 1 включает в себя слой 11 в виде частиц, отражающий слой 12 и несущий слой 13. Оптическое устройство 1 имеет переднюю поверхность со стороны несущего слоя 13 и заднюю поверхность со стороны отражательного слоя 12.

Слой 11 в виде частиц выполнен из прозрачных частиц 110, упорядоченных в двух измерениях. То есть прозрачные частицы 110 расположены в направлении Х и в направлении Y, которые параллельны поверхности изображения оптического устройства 1 и пересекаются одна с другой. Здесь Х и Y направления образуют между собой угол около 60°.

Прозрачные частицы 110 не уложены слоями по оси Z, которая перпендикулярна направлению Х и направлению Y. То есть слой 11 в виде частиц является монослоем из прозрачных частиц 110.

Прозрачные частицы 110 расположены равномерно. Обычно прозрачные частицы 110 образуют матричную структуру, которая содержит в себе неровности и/или дефекты. Здесь для упрощения объяснения будем предполагать, что прозрачные частицы 110 расположены равномерно. Более конкретно, предполагается, что прозрачные частицы 110 образуют треугольную решетку.

Средний диаметр прозрачных частиц 110 составляет, например, 2,5 мкм или меньше. Средний диаметр частиц может находиться в диапазоне от 200 до 800 нм, или в диапазоне от 200 до 500 мм, или в диапазоне от 200 до 400 мм.

Распределение размеров, в данном случае распределение чисел прозрачных частиц 110, подчиняется, например, нижеуказанным условиям. То есть 70% или более частиц имеют диаметр, составляющий 0,8 от среднего диаметра частицы или больший, и составляющий 1,2 от среднего диаметра частицы или меньший. Обычно 90% или большее количество частиц имеют диаметр частицы, составляющий 0,9 от среднего диаметра частицы или больший, и составляющий 1,1 от среднего диаметра частицы или меньший.

Прозрачные частицы 110 могут контактировать одна с другой либо могут быть расположены на расстоянии одна от другой.

Количественное соотношение прозрачных частиц 110 на единицу площади, то есть коэффициент заполнения составляет, например, 30% или более, но обычно 60% или более.

Среднее межцентровое расстояние прозрачных частиц 110 равно среднему диаметру прозрачных частиц 110 или больше него. Среднее межцентровое расстояние прозрачных частиц 110 равно, например, 2,5 мкм или меньше. Среднее межцентровое расстояние может находиться в диапазоне от 200 до 800 нм, или в диапазоне от 200 до 500 мм, или в диапазоне от 200 до 400 мм.

Среднее отношение максимального диаметра прозрачных частиц 110 к минимальному диаметру, находится, например, в диапазоне от 1,0 до 1,2. Обычно прозрачные частицы 110 имеют приблизительно сферическую форму. Прозрачные частицы 110 могут иметь иные формы. Например, прозрачные частицы 110 могут иметь приблизительно сфероидальную форму.

Почти все приводимые здесь цифровые величины, касающиеся прозрачных частиц 110, получены с использованием сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) и/или с использованием просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ). Более конкретно, в слое 11 в виде частиц случайно выбраны три вида поля обзора, после чего сделаны микрофотографии каждого поля обзора. Размер каждого поля обзора определен таким образом, чтобы в нем присутствовало достаточное количество прозрачных частиц 110 и чтобы можно было точно измерить размер каждой прозрачной частицы 110. Например, размер каждого поля обзора установлен в 100 мкм² или больше. Используя эти микрофотографии, получены цифровые параметры прозрачных частиц 110. Заметим, что средний диаметр частицы и размерное распределение прозрачных частиц 110 является усредненным, а численное распределение максимальных диаметров получено по всем прозрачным частицам 110 внутри соответственно каждого поля обзора. Заметим также, что коэффициент заполнения есть численная величина, полученная в предположении, что каждая из прозрачных частиц 110 является сферой, имеющей такой же диаметр, что и вышеописанный средний диаметр частицы.

Прозрачные частицы 110 выполнены из бесцветного или цветного прозрачного материала. Обычно прозрачные частицы 110 выполнены из бесцветного прозрачного материала. Прозрачные частицы 110 выполнены, например, из органического или неорганического материала.

В качестве органического материала могут быть использованы, например, акриловая смола, полиэстер, полиимид, полиолефин, полиметилакрилат, полиметилметакрилат, полиэтилен, полипропилен, полиэфирсульфон, полиамид, нейлон, полиуретан, поливинилхлорид, поливинилиденхлорид, акриламид или сополимер, включающий в себя один или большее количество указанных полимеров.

В качестве неорганического материала могут быть использованы, например, карбонат кальция, карбонат бария, карбонат магния, силикат кальция, силикат бария, силикат магния, фосфат кальция, фосфат бария, фосфат магния, окись кремния, окись титана, окись железа, окись кобальта, окись цинка, окись никеля, окись магния, окись алюминия, гидроокись железа, гидроокись никеля, гидроокись алюминия, гидроокись кальция, гидроокись хрома, гидроокись цинка, силикат алюминия, карбонат цинка, основной карбонат меди, сульфид цинка или стекло.

Каждая прозрачная частица 110 может иметь как однородный состав, так и неоднородный состав. В последнем случае прозрачная частица 110 может включать в себя, например, часть сердцевины и часть оболочки, покрывающую всю поверхность части сердцевины и имеющую показатель преломления, отличный от показателя преломления части сердцевины. Альтернативно, прозрачная частица 110 может включать в себя множество слоев, наложенных чередованием друг на друга и имеющих различные показатели преломления. Альтернативно прозрачная частица 110 может быть подвергнута поверхностной обработке.

Прозрачная частица 110 может быть сплошной, полой или пористой. Пористая прозрачная частица 110 может являться, а может и не являться совокупностью мелких частиц.

Отражающий слой 12 покрывает заднюю поверхность слоя 11 в виде частиц. Поверхность раздела между отражающим слоем 12 и слоем 11 в виде частиц имеет светоотражающую способность.

Отражающий слой 12 может иметь светопропускающую способность или светоэкранирующую способность. Например, в том случае, когда он обладает 20%-м пропусканием во всем видимом диапазоне, например в волновом диапазоне от 400 нм до 700 нм, через него можно видеть изображение, расположенное за оптическим устройством 1.

Поверхность раздела между отражающим слоем 12 и слоем 11 в виде частиц снабжена первой рельефной структурой, которая включает в себя первые углубления или выступы, соответствующие прозрачным частицам. При освещении светом первая рельефная структура излучает дифрагированный свет первого порядка. Обычно этот свет является видимым светом. Заметим, что размеры первых углублений или выступов такие же, что и размеры прозрачных частиц 110.

В качестве материала для отражающего слоя 12 может использоваться, например, металл или сплав, прозрачный диэлектрический материал или их комбинация.

Прозрачный диэлектрический материал отличается от прозрачных частиц, например, по показателю преломления. Абсолютная величина разности между показателем преломления прозрачного диэлектрического материала и показателем преломления прозрачных частиц 110 составляет, например, 0,2 или более. Когда эта разность велика, может быть достигнуто высокое отражение.

В качестве материала для прозрачного диэлектрического материала может использоваться различная керамика или полимерные органические вещества. Используемые керамические материалы, например окись сурьмы (Sb₂O₃: 3,0), окись железа (Fe₂O₃: 3,0), окись титана (TiO₂: 2,6), сульфид кадмия (CdS: 2,6), окись церия (CeO₂: 2,3), сульфид цинка (ZnS: 2,3), хлорид свинца (PbCl₂: 2,3), окись кадмия (CdO: 2,2), окись сурьмы (Sb₂O₃: 5), окись вольфрама (WO₃: 5), одноокись кремния (SiO: 5), двуокись кремния (SiO₂: 1,45), трехокись кремния (Si₂O₃: 2,5), окись индия (In₂O₃: 2,0), окись свинца (PbO: 2,0), окись тантала (Ta₂O₃: 2,4), окись цинка (ZnO: 2,1), окись циркония (ZrO₂: 5), окись магния (MnO: 1), одноокись двухмерного кремния (Si₂O₂: 10), фтористый магний (MgF₂: 4), фтористый церий (CeF₃: 1), фтористый кальций (CaF₂: 1,3-1,4), фтористый алюминий (AlF₃: 1), окись алюминия (Al₂O₃: 1) или окись галлия (GaO: 2).

Используемые полимерные органические вещества, например полиэтилен (1,51), полипропилен (1,49), политетрафторэтилен (1,35), полиметилметакрилат (1,49) или полистирен (1,60). Заметим, что числа в скобках показывают показатель преломления.

Альтернативно в качестве материала для отражающего слоя 12 может использоваться смесь частиц, выполненных из металла, сплава, керамики или полимерного органического вещества, а также прозрачная смола. В этом случае отражающий слой 12 может служить также в качестве клейкого слоя или адгезивного слоя.

Отражающий слой 12 может иметь как однослойную структуру, так и многослойную структуру. В последнем случае отражающий слой 12 может быть, например, многослойным, предназначенным для создания многолучевой интерференции. Отражающий слой 12 может покрывать всю заднюю поверхность слоя 11 в виде частиц. Альтернативно отражающий слой 12 может покрывать только часть задней поверхности слоя 11 в виде частиц. То есть отражающий слой 12 может быть иметь рисунок. В этом случае отражающий слой 12 может иметь рисунок для образования контура изображения, который необходимо отобразить на оптическом устройстве 1. Альтернативно отражающий слой 12 может иметь рисунок в форме точек или сетки с тем, чтобы достичь оптимального отражения.

Несущий слой 13 покрывает переднюю поверхность слоя 11 в виде частиц. Несущий слой 13 удерживает прозрачные частицы 110. В несущий слой входит менее половины объема каждой прозрачной частицы 110. Несущий слой 13 может отсутствовать.

Поверхность раздела между несущим слоем 13 и слоем 11 в виде частиц имеет светопропускающую способность. Эта поверхность раздела имеет отражающую способность, меньшую, чем отражательная способность светоотражающей поверхности раздела между отражающим слоем 12 и слоем 11 в виде частиц. Например, светопропускающая поверхность раздела имеет меньшую отражательную способность для света, дифрагированного первой рельефной структурой, по сравнению со светоотражающей поверхностью раздела.

Обычно светопропускающая поверхность раздела имеет пропускание, большее, чем светоотражающая поверхность раздела между отражающим слоем 12 и слоем 11 в виде частиц. Например, светопропускающая поверхность раздела имеет меньшее светопропускание, дифрагированного первой рельефной структурой, по сравнению со светоотражающей поверхностью раздела.

Поверхность раздела между несущим слоем 13 и слоем 11 в виде частиц снабжена второй рельефной структурой, которая включает в себя вторые углубления или выступы, соответствующие прозрачным частицам 110. При облучении светом вторая рельефная структура излучает дифрагированный свет второго порядка. Обычно этот свет является видимым светом. Заметим, что размеры первых углублений или выступов такие же, что и размеры прозрачных частиц 110.

Несущий слой 13 выполнен из бесцветного или цветного прозрачного материала. Обычно несущий слой 13 является бесцветным и прозрачным. В качестве материала для несущего слоя 13, например, может быть использована прозрачная смола.

В том случае, когда объемное соотношение несущего слоя 13 достаточно мало по сравнению с объемным соотношением слоя 11 в виде частиц, например, в том случае, когда средняя толщина несущего слоя 13 меньше, чем 50% среднего диаметра прозрачных частиц 110, есть вероятность того, что несущий слой 13 будет локализован в пустотах между прозрачными частицами 110 или в точках контакта прозрачных частиц 110.

Альтернативно, существует вероятность того, что передняя поверхность несущего слоя 13 будет иметь форму, соответствующую форме поверхности слоя 11 в виде частиц. В этих случаях показатель преломления несущего слоя 13 может отличаться от показателя преломления прозрачных частиц 110 или может быть равным ему.

В том случае, когда передняя поверхность несущего слоя 13 является плоской, несущий слой 13 имеет показатель преломления, отличный от показателя преломления прозрачных частиц 110. Абсолютная величина разности между этими показателями преломления лежит, например, в диапазоне от 0,1 до 1,5.

Когда оптическое устройство 1 облучается светом спереди как первая, так и вторая рельефная структура излучают дифрагированный свет. Дифрагированный свет, испущенный первой рельефной структурой, и дифрагированный свет, испущенный второй рельефной структурой, может создавать конструктивную интерференцию или деструктивную интерференцию. Кроме того, и первая, и вторая рельефная структура рассеивают часть падающего на нее света.

Это означает, что и первая, и вторая рельефная структура испускают и дифрагированный свет, и рассеянный свет. Далее, когда условия наблюдения изменяются, изменяется длина волны дифрагированного света, а, кроме того, изменяется и соотношение между интенсивностью дифрагированного света и интенсивностью рассеянного света.

Оптическое устройство 1, в котором слой 11 в виде частиц и несущий слой 13 отсутствуют, не испускает рассеянный свет большой интенсивности. С другой стороны, оптическое устройство 1, в котором отсутствует отражающий слой 12, не испускает ни дифрагированный свет большой интенсивности, ни рассеянный свет большой интенсивности. То есть при использовании конструкции, описанной со ссылкой на фиг. 1 и 2, может быть достигнут особенный визуальный эффект.

В оптическом устройстве 1 среднее межцентровое расстояние между прозрачными частицами 110 может быть установлено достаточно малым. Например, это межцентровое расстояние может быть установлено в 500 нм и менее, или в 400 нм и менее. Изменяя его, можно сделать так, чтобы дифрагированный свет можно было наблюдать с большой видимостью только при особых условиях, которые будут описаны далее. Как описано ранее, и первая, и вторая рельефные структуры служат в качестве дифракционных решеток. Когда дифракционная решетка освещена светом, эта дифракционная решетка испускает дифрагированный свет большой интенсивности в направлении распространения света, падающего на дифракционную решетку.

В том случае, когда свет распространяется в плоскости, перпендикулярной линиям дифракционной решетки, угол выхода β дифрагированных лучей света m-го порядка (m=0, ±1, ±2, …) может быть определен исходя из уравнения (1):

d=mλ/(Sinα-Sinβ) … (1)

В этом уравнении (1) d представляет постоянную решетки, m - порядок дифракции, а λ есть длина волны падающего света и дифрагированного света. Далее, α обозначает угол выхода дифрагированного луча света 0-го порядка, то есть пропущенного света или обычного отраженного света. Другими словами, абсолютная величина угла α равна углу падения излучаемого света, а в случае дифракционной решетки отражательного типа направление падения излучаемого света и направление выхода обычного отраженного света симметричны друг другу относительно нормали к поверхности раздела, на которую эта дифракционная решетка нанесена.

Заметим, что в том случае, когда дифракционная решетка является решеткой отражательного типа, угол α равен или больше 0° и меньше 90°. Заметим также, что в случае наклонного облучения поверхности раздела, на которую нанесена дифракционная решетка, освещающим ее светом при рассмотрении двух угловых диапазонов, граничащих один с другим по нормальному направлению, то есть под углом в 0°, угол β имеет положительную величину тогда, когда направление выхода дифрагированного света и направление выхода обычного отраженного света лежат внутри одного и того же угла. В другом случае, когда внутри одного и того же угла лежат направление выхода дифрагированного света и направление падения излучаемого света, угол β имеет отрицательную величину. Далее по тексту угловой диапазон, который содержит в себе направление выхода обычного отраженного света, называется "положительным угловым диапазоном", а угловой диапазон, который содержит в себе направление падения освещающего света, называется "отрицательным угловым диапазоном".

В том случае, когда дифракционная решетка рассматривается под нормальным направлением к ней, единственными световыми лучами, которые участвуют в образовании изображения, являются дифрагированные лучи, имеющие угол выхода из решетки 0°. Поэтому в данном случае, если постоянная d решетки больше, чем длина волны λ, всегда существует такая длина волны λ, и такой угол падения -α, которые удовлетворяют вышеприведенному уравнению (1). То есть в данном случае наблюдатель может видеть дифрагированный свет, имеющий длину волны λ, который удовлетворяет вышеприведенному уравнению (1).

С другой стороны, в том случае, когда постоянная d решетки меньше, чем длина волны λ, нет такого угла α, который удовлетворял бы вышеприведенному уравнению (1). Поэтому в этом случае наблюдатель никакого дифрагированного света увидеть не сможет.

Как очевидно из вышеприведенного описания, в том случае, когда среднее межцентровое расстояние прозрачных частиц 110 установлено на достаточно малую величину, ни первая, ни вторая рельефные структуры не излучают дифрагированного света в нормальном направлении, или, другими словами, дифрагированный свет, излучаемый и первой, и второй рельефными структурами в нормальном направлении, есть свет с низкой видимостью.

В том случае, когда среднее межцентровое расстояние прозрачных частиц 110 установлено на достаточно малую величину, может быть дополнительно получен оптический эффект, отличный от оптического эффекта нормальной дифракционной решетки в указанных далее отношениях.

Фиг. 3 представляет собой схему, показывающую механизм излучения дифракционной решеткой дифрагированного света первого порядка. Фиг. 4 представляет собой схему, показывающую механизм излучения дифрагированного света первого порядка другой дифракционной решеткой.

На фиг. 3 и 4 IF обозначает поверхность раздела, на которой образована дифракционная решетка, а NL представляет нормаль к поверхности раздела IF. Далее, IL обозначает излучаемый белый свет, который составлен из множества лучей, имеющих различные длины волн. RL представляет обычный отраженный дифрагированный луч света 0-го порядка, а DLr, DLg и DLb представляют собой лучи соответственно красного, зеленого и синего дифрагированного света, полученные в результате разложения белого излучаемого света IL.

На фиг. 3 на поверхности раздела IF нанесена дифракционная решетка с постоянной решетки, большей, чем минимальная длина волны видимого диапазона, например, большей, чем примерно 400 нм. С другой стороны, на фиг. 4 на поверхности раздела IF нанесена дифракционная решетка с постоянной решетки, меньшей, чем минимальная длина волны видимого диапазона.

Как следует из вышеупомянутого уравнения (1), в том случае, если постоянная d решетки больше, чем минимальная длина волны видимого диапазона, когда поверхность раздела IF облучается освещающим светом IL под наклоном, как показано на фиг. 3, дифракционная решетка излучает дифрагированные лучи света 1-го порядка DLr, DLg и DLb под углами выхода соответственно βr, βg и βb, лежащими внутри положительного углового диапазона. Хотя на чертеже это не показано, дифракционная решетка одновременно излучает дифрагированные лучи света 1-го порядка других длин волн.

Напротив, в случае, когда постоянная d решетки больше, чем половина минимальной длины волны видимого диапазона, но меньше, чем минимальная длина волны видимого диапазона, дифракционная решетка излучает дифрагированные лучи света 1-го порядка DLr, DLg и DLb под углами выхода соответственно βr, βg и βb, лежащими внутри отрицательного углового диапазона.

Из вышеприведенного описания следует, что когда среднее межцентровое расстояние прозрачных частиц 110 сделано достаточно малым, ни первая, ни вторая рельефные структуры не излучают дифрагированного света внутри положительного углового диапазона, а излучают дифрагированный свет только внутри отрицательного углового диапазона. Или иначе, и первая, и вторая рельефные структуры внутри положительного углового диапазона излучают дифрагированный свет низкой видимости, а внутри отрицательного углового диапазона излучают дифрагированный свет высокой видимости. То есть в отличие от обычной дифракционной решетки и первая, и вторая рельефные структуры излучают дифрагированный свет высокой видимости только внутри отрицательного углового диапазона.

Далее, в оптическом устройстве 1 на каждой из поверхностей раздела, светоотражающей и светопропускающей, прозрачные частицы 110 образуют углубления или выступы, имеющие конусовидную форму. В случае использования такой конструкции, если межцентровое расстояние достаточно мало, то можно считать, что каждая из этих поверхностей раздела, а также области вблизи этих поверхностей имеют показатель преломления, непрерывно изменяющийся в направлении оси Z. Таким образом, отражательная способность светоотражающей поверхности раздела и светопропускающей поверхности раздела мала независимо от угла наблюдения. Кроме того, как описано выше, первая и вторая рельефные структуры не излучают по существу никакого дифрагированного света в нормальном направлении. Помимо этого, часть падающего света рассеивают прозрачные частицы 110.

Это означает, что в том случае, когда межцентровое расстояние достаточно мало, оптическое устройство 1 почти не излучает обычного отраженного света. Кроме того, в этом случае оптическое устройство 1 излучает дифрагированный свет высокой видимости только внутри отрицательного углового диапазона. В добавление к этому, оптическое устройство 1 в широком угловом диапазоне излучает рассеянный свет.

Поэтому при наблюдении спереди оптическое устройство 1 имеет темный мутный вид. Оптическое устройство 1 имеет также темный мутный вид, когда оно освещено в направлении внутри отрицательного углового диапазона, если смотреть на него изнутри положительного углового диапазона. Наконец, оптическое устройство 1 имеет спектрально окрашенный цвет, будучи освещенным в направлении внутри отрицательного углового диапазона, при наблюдении изнутри отрицательного углового диапазона.

Как и ранее, при установке достаточно малого межцентрового расстояния дифрагированный свет высокой видимости можно наблюдать только при особых условиях. Кроме того, при других условиях оптическое устройство 1 имеет темный мутный цвет. Таким образом, если оптическое устройство 1 представляет собой подлинное изделие, то оптическое устройство, подлинность которого неизвестна, можно отличить сравнением подлинного изделия и неподлинного изделия с проверкой на наличие вышеуказанных оптических свойств.

Хотя все описанное здесь относится к поведению света видимого диапазона, то же явление имеет место для излучения внутри инфракрасного диапазона. То есть при установке соответствующего межцентрового расстояния можно заблокировать излучение оптическим устройством 1 дифрагированного излучения любой длины волны в заданном участке спектра внутри положительного углового диапазона, например в диапазоне длин волн от 1000 до 1200 нм. В этом случае, дополнительно, оптическое устройство может быть выполнено с возможностью испускания дифрагированного излучения, имеющего длину волны внутри вышеуказанного волнового диапазона, в направлении внутри отрицательного углового диапазона. Поэтому можно отличать оптическое устройство, подлинность которого неизвестна, от подлинного изделия путем сравнения подлинного изделия и неподлинного изделия с использованием инфракрасного излучения.

Оптическое устройство 1 обладает высочайшей эффективностью предотвращения появления фальшивых изделий в различных аспектах.

Как сказано выше, прозрачные частицы 110 обычно образуют матричную структуру, которая содержит в себе неровности и/или дефекты. Точно такие же неровности и/или дефекты не могут быть воспроизведены с использованием описанного далее способа изготовления.

Кроме того, матричная структура, включающая в себя неровности и/или дефекты, является уникальной для каждого отдельного оптического устройства 1. Поэтому, когда матричная структура записывается заранее, оптическое устройство, подлинность которого неизвестна, может быть определено из подлинного изделия и неподлинного изделия сравнением матричной структуры, содержащейся в конкретном оптическом устройстве, с записанной матричной структурой.

Кроме того, в каждой рельефной структуре, образованной прозрачными частицами 110, отношение высоты выступов к межцентровому расстоянию этих выступов велико. Кроме того, прозрачные частицы 110 обычно имеют такую форму, которая включает в себя комбинацию конусовидной выпуклой формы и конусовидной вогнутой формы. Такую структуру очень трудно повторить переносом с оптического устройства 1. Если бы даже такое дублирование было возможно, такой же визуальный эффект, как тот, которым обладает оптическое устройство 1, достичь было бы невозможно, если не используются те же материалы, которые используются в оптическом устройстве 1.

Как описано выше, при использовании оптического устройства 1 отличие между подлинником и фальшивкой может быть установлено множеством способов. Кроме того, оптическое устройство 1 очень трудно сфальсифицировать. Таким образом, в соответствии с данной техникой может быть достигнута высочайшая степень выявления подделок.

Оптическое устройство может быть изготовлено, например, следующим способом.

Сначала на подложке (не показана) формируется несущий слой 13. В качестве подложки может быть взята пленка с ровной поверхностью. Несущий слой 13 может быть сформирован, например, каким-либо печатным способом, например способом глубокой печати, обратной глубокой печати, валковым нанесением покрытия, способом "планочного нанесения покрытия", флексографической печатью, трафаретной печатью, центробежной печатью, печатью с нанесением покрытия распылением и струйной печатью. Несущий слой 13 формируется таким образом, чтобы его толщина была, например, меньше, чем средний диаметр частицы прозрачных частиц 110, например его толщина лежит в диапазоне от 0,001% до 80% от среднего диаметра частицы прозрачных частиц 110, и обычно его толщина составляет 25% от среднего диаметра частицы прозрачных частиц 110.

В том случае, когда несущий слой 13 формируется с использованием печатного способа, такого, например, как нанесение покрывающего раствора, можно использовать, например, жидкую смолу или смесь, содержащую смолу и растворитель. В качестве смолы может быть использована, например, клейкая смола, термоклейкая смола, термопластичная смола, термореактивная смола, смола с ультрафиолетовым отверждением или смола с отверждением под воздействием ионизирующего излучения. В качестве растворителя может использоваться, например, вода или безводный растворитель.

Покрывающий раствор, в свою очередь, может содержать связующее вещество. Альтернативно, смола, содержащаяся в покрывающем растворе, может включать в себя группу, дающую реакцию с образованием поперечных химических связей. В качестве таких групп, которые способствуют реакциям с образованием поперечных химических связей, могут использоваться, например, изоцианатная группа, эпоксидная группа, карбодиимидная группа, оксазолиновая группа или силаноловая группа. Например, когда поверхности прозрачных частиц 110 подвергаются модификации с использованием групп, способствующих образованию поперечных связей, возможен вызов реакции с образованием поперечных связей между прозрачными частицами 110 или вызов реакции с образованием поперечных связей между смолой и прозрачными частицами 110. Помимо активации реакций образования поперечных связей, покрывающий раствор может дополнительно содержать катализатор, способствующий прохождению реакции.

Вместо несущего слоя 13, сформированного с использованием печатного способа, может использоваться несущий слой 13 в виде пленки или листа, с которым может быть нанесен отдельно. В качестве материала для такого несущего слоя 13 может быть использована, например, вышеописанная смола.

Затем на несущем слое 13 формируется слой 11 в виде частиц.

Прозрачные частицы 110, например, распределяются по несущему слою 13, и затем эти прозрачные частицы 110 крепятся на несущем слое 13. В случае, когда несущий слой 13 является клейким, прозрачные частицы 110 фиксируются на этом несущем слое 13 при контакте с несущем слоем 13. В случае, когда несущий слой 13 выполнен из термоклейкой смолы или из термопластичной смолы, прозрачные частицы 110 могут фиксироваться на этом слое 13, например, нагревом несущего слоя 13 при распределении по нему прозрачных частиц 110 с последующим охлаждением. В том случае, когда несущий слой 13 выполнен из термореактивной смолы, прозрачные частицы 110 могут фиксироваться на несущем слое 13, нагревом этого несущего слоя 13 после распределения по нему прозрачных частиц 110. В том случае, когда несущий слой 13 выполнен из смолы с ультрафиолетовым отверждением или из смолы с отверждением под воздействием ионизирующего излучения, прозрачные частицы 110 могут фиксироваться на несущем слое 13, будучи подвергнуты воздействию ультрафиолетового излучения или ионизирующего излучения после распределения прозрачных частиц 110. Заметим, что прозрачные частицы 110 могут также крепиться на несущем слое 13 в результате удаления растворителя после распределения прозрачных частиц 110.

По окончании фиксации излишние прозрачные частицы 110 удаляются. Для их удаления используется всасывание, дутье или промывка с использованием жидкости. Таким образом получается слой 11 в виде частиц.

Затем на слое 11 в виде частиц формируется отражающий слой 12.

Отражающий слой 12, который выполнен из металла, сплава или из керамики, формируется, например, осаждением паров, например, с использованием испарения в вакууме, напыления или химического осаждения пара. При использовании парового осаждения отражающий слой 12 может быть образован как непрерывная пленка. Кроме того, в процессе формирования пленки с использованием парового осаждения, в частности физического осаждения пара, осаждаемый материал, такой как металл или сплав, изначально осаждается в виде "острова" или в виде сетки, а затем образует непрерывную пленку. Поэтому при использовании такого способа может быть получен отражающий слой 12, похожий на "остров" или на сетку. Отражающий слой 12 в виде "острова" или в виде сетки имеет пропускание, более высокое, чем пропускание отражающего слоя в виде непрерывной пленки.

Отражающий слой 12 может быть сформирован с использованием наклонного испарения или наклонного разбрызгивания. При использовании наклонного испар