用于投射一批合成图像的安全装置的制造方法_2

文档序号:8268423阅读:来源:国知局
例中,本发明的方法生产一种投射一批没有缺口的合成图像的 安全装置。更具体地讲,本发明的方法还包括:确定连续的X和y的数学标量函数;将一个 或多个这种数学标量函数应用于域的拷贝以获得一个或多个标量值,域构成已在空间周期 性意义上重复的xy平面上的区域;以及使用所述一个或多个标量值定义或改变分配给域 的所述一批视点图像中的可量化参数,由此产生合成视点图像。
[0020] 本发明还提供由本发明的安全装置制成或采用本发明的安全装置的片状材料和 基础平台以及由这些材料制成的文档。如这里所使用的术语"文档"指示具有金融值的任 何种类的文档(诸如,纸币或货币等)或身份文档(诸如,护照、ID卡、驾驶执照等)或其 它文档(诸如,标记或标签)。本发明的安全装置还被设想用于消费品以及与消费品一起使 用的袋子或包装(诸如,薯片袋)。
[0021] 通过下面的详细描述和附图,本发明的其它特征和优点对于本领域普通技术人员 而言将是清楚的。
[0022] 除非另外定义,否则这里使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属于的领域 的普通技术人员通常所理解的相同的含义。这里提及的所有公开、专利申请、专利和其它参 考资料的以其全部内容通过引用包含于此。在冲突的情况下,包括定义的本说明书将会控 制。另外,材料、方法和例子仅是说明性的,而不旨在是限制性的。
【附图说明】
[0023] 参照下面的附图,可更好地理解本公开。附图中的部件不必符合比例,而是重点在 于清楚地表示本公开的原理。尽管结合附图公开示例性实施例,但不应该使本公开局限于 这里公开的一个实施例或多个实施例。相反地,目的在于包括所有替代物、变型和等同物。
[0024] 通过参照附图来表示公开的发明的特定特征,其中: 图1表示具有其光学印迹的透镜; 图2表示相对于图1中示出的透镜的光学印迹的静止观察者的感知; 图3表示透镜的采样性质,并且特别地在第一帧中表示具有彩色图像部分A和无色图 像部分B的透镜的光学印迹并且在第二帧中表示当观察者位于图2中示出的两个不同位置 时观察者看见的内容; 图4在第一帧中表示在观察者以第一角度相对于本发明的装置位于"非常远"的地方 的情况下的透镜的阵列以及它们的光学印迹,在第二帧中表示在透镜的光学印迹之间绘制 的图像层中的图案,并且在第三帧中表示当观察者观看该装置时观察者将会看见的内容; 图5在第一帧中表示在观察者以不同角度相对于图4中的观察者的位置位于"非常远" 的地方的情况下的透镜的阵列以及它们的光学印迹,在第二帧中表示在透镜的光学印迹之 间绘制的图像层中的图案,并且在第三帧中表示当观察者观看该装置时观察者将会看见的 内容; 图6表示当将一个图像层叠加在其它图像层上时的图4和5的图像层; 图7在第一帧中表示具有其光学印迹的透镜,在第二帧中表示透镜阵列,在第三帧中 表示具有位于图像层上的每个透镜的光学印迹的第二帧的透镜阵列,在第四帧中表示具有 其数字化域的形式的域的第一帧的透镜,在第五帧中表示示出为具有数字化域的阵列的第 二和第三帧的透镜阵列,并且在第六帧中表示数字化域或光栅网格的阵列; 图8在第一帧中表示透镜和透镜的数字化域,其中地址已被分派给数字化域中的每个 像素,并且在第二帧中表示一批九个不同视点图像,每个视点图像已被分派给与第一帧中 示出的数字化域中的像素之一对应的地址; 图9表示与地址(1,1)对应的图像如何被分配给图7的第六帧中示出的数字化域或光 栅网格的阵列; 图10表示与地址(1,1)和(1,2)对应的图像如何被分配给图7的第六帧中示出的数 字化域或光栅网格的阵列; 图11描述在图8的第二帧中示出的九个不同视点图像已被分配给网格之后的光栅网 格; 图12在第一帧中是采用图11中示出的填充的光栅网格的本发明的安全装置的示例性 实施例的剖视图,在第二帧中表示当观察者观看该装置时位于最接近该装置的左上部分的 观察者将会看见什么,并且在第三帧中表示当观察者观看该装置时位于最接近该装置的右 下部分的观察者将会看见什么; 图13是在本发明的示例性实施例中用作视点图像的Utah茶壶或Newell茶壶的原始 图像的透视图; 图14是使用四个灰色阴影应用抖动的图13中示出的茶壶的处理的图像的透视图; 图15是本发明的示例性实施例中使用的四个灰度级的透镜群集方案的图形表示; 图16是图13中示出的茶壶的最后二值投射图像的透视图; 图17是拍摄Utah茶壶或Newell茶壶的形式的物体的快照的虚拟照相机阵列的图形表不; 图18是由图17中示出的虚拟照相机阵列提供的六个原始视点图像的透视图; 图19是本发明的安全装置的示例性实施例以及一批由此投射的视点图像(2,3)、 (2, 2)和(2, 1)的视场的简化剖视图; 图20在第一帧中表示具有12x12数字化域的透镜,在第二帧中表示拍摄Utah茶壶或Newell茶壶的快照的12x12虚拟照相机阵列的图形表示,并且在第三帧中表示本发明的安 全装置的示例性实施例以及一批由此投射的十二个视点图像的视场的简化剖视图; 图21在第一帧中表示具有其光学印迹的透镜,在第二帧中表示本发明的安全装置的 示例性实施例的视场,在第三帧中表示具有其数字化域的第一帧中示出的透镜,并且在第 四帧中表示第二帧中示出的本发明的安全装置的示例性实施例的范围; 图22表示作为本发明的装置的视场的子集的本发明的装置的范围; 图23表示当在装置的视场里面但在装置的范围里面或外面时观察者看见什么; 图24在第一帧中表示透镜的阵列和数字化域的阵列配准的本发明的装置的实施例, 并且在第二帧中表示这些阵列不配准的实施例; 图25表示这样的陈述:观察者的视点(表示为(0, 攀))确定域内透镜采样的位置(表示为(x,y))和观察者看见的投射视点图像(表示为称 为图像(x,y)的采样位置的矩阵值(或图像值)函数); 图26表示当观察者从足够高的角度(即,零变大)观看本发明的装置时透镜如何将会 全部具有位于邻近透镜的域中的采样点; 图27表示本发明的安全装置的另一实施例,其中数字化域的阵列中的每个域是倾斜 六边多边形或六边形; 图28是图27中示出的六边形之一的平面视图,其中边缘被利用箭头标记以指示当图 像层由这些六边形铺满时"遇到"的边缘; 图29在第一帧中是数字化六边形域的平面视图,并且在第二帧中显示六边形域围绕x轴"卷起"从而顶边遇到底边以形成管; 图30是一系列图像,其中六边形域形成为扭曲环面,表明六边形域在地形上等同于环 面; 图31是以(0,0)为中心的正六边形的形式的域的平面视图,六个顶点与原点相隔一个 单位距离; 图32在第一帧中是在已应用连续标量函数之后的图31中示出的域的平面视图,而在 第二帧中,在已在空间上重复这个域之后示出这个域; 图33表示能够在域上定义多个函数的通常处理;这些函数中的每一个独立地改变或 定义图像; 图34提供当观察者的视角改变时旋转的一批相同立方体的形式的示例性设计的透视 图,这些立方体具有反射、"红椿"轮廓、阴影等; 图35表示当观察者从左向右移动时图34中示出的立方体如何移动,而图36表示当视 图上下移动时立方体如何移动; 图37提供由近似于六边形的360个正方形的排列构成的数字化域; 图38表示图37的数字化域如何能够被用于完全地铺满图像层平面,在数字化域像素 之间没有空隙并且没有交叠的数字化域像素; 图39提供在线性函数fl已被应用于每个六边形域之后的图38中示出的数字化域的 阵列,当横跨六边形域从右向左移动时,这个函数从〇(白色)扫描到60(黑色);和 图40提供在线性函数f2已被应用于每个六边形域之后的图38中示出的数字化域的 阵列,当从六边形的顶部移动到六边形的底部时,这个函数两次从〇 (白色)扫描到90 (黑 色)。
【具体实施方式】
[0025] 本发明中使用的聚焦元件用于突出显示、放大、照明或强调图像层中的小点。合适 的聚焦元件包括但不限于透镜(例如,微透镜)、点屏幕中的孔、聚焦反射器、波带板透镜、 埋入式透镜、具有镜面加亮区的物体等。
[0026] 作为采用微透镜的本发明的安全装置的示例性实施例的技术背景,每个透镜能够 投射其所谓的"光学印迹"内包含的整个图像。如图1中最好所示,个体透镜的光学印迹被 定义为能够由透镜聚焦的图像层上的每个点的集合。这个光学印迹在尺寸方面由除了其它 事情的透镜的彗差、几何形状和f?数(即,焦距除以透镜直径)、透镜的材料性质、光学分隔 器或分离器的存在(或光学分隔器或分离器的不存在)和图像层的厚度限制。
[0027] 静止观察者相对于透镜的光学印迹的感知被示出在图2中,静止观察者看见透 镜,就好像它代表其光学印迹的非常小的子集(例如,无色子集"B"或彩色子集"A")的非 常高放大的版本。特别地,观察者未在透镜中看见整个图像,而是替代地看见位于透镜的焦 点的那些图像部分。如图3中最好所示,子集(并且因此观察的颜色)取决于观察者的位 置,并且因此,取决于观察者的眼睛正在接收哪束准直光。当观察者的位置变化时通过其观 察透镜的光学印迹的小部分的动作或处理被称为"采样"。
[0028] 通常,如果透镜足够小并且观察者足够远离,则可通过下面的陈述表示本发明的 安全装置的特征: 从静态视点透过聚焦在图像层上的所述一批透镜观察的观察者看见:每个透镜正在同 时对每个透镜的各自光学印迹中的相同地点进行采样。
[0029] 图4表示在以上陈述中描述的概念。这个图的最左边或第一帧显示透镜的阵列 以及它们的光学印迹,透镜的光学印迹在这里被示出为圆形。观察者被示出为相对于透镜 的尺寸与透镜相隔非常远,这意味着从透镜平面的法线到观察者的角度基本上对于每个透 镜
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