防伪元件及其制造方法以及防伪产品与流程

1.本发明涉及光学防伪领域，具体地涉及一种防伪元件制造方法、防伪元件及防伪产品。


背景技术：

2.目前，光学防伪领域先进技术包括由制版决定的微结构与光变层相结合，通过预先设计的微反射面调制反射光线的亮度分布，从而实现动感效果,并可以叠加干涉镀层实现颜色变化和动感效果的结合。这通常可产生图案，如线条、圆环、曲线或文字的多种运动效果，并可以产生三维立体感。但是，绝大多数情况下，图案和背景的颜色色调只能是相同的，明暗对比关系也基本是单一的，难以实现多种颜色或任意明暗关系的动感特征。还包括基于微透镜和微图案的莫尔放大构造，通过这种方式，能够产生明显位于实际表面之前或之后的立体感，或者能够产生所谓的正交视差运动。但是，这种莫尔放大构造的不利之处在于其制造比较复杂，需要用于微透镜和微图案的两个压印步骤，且两步之间需要精确的对准。最后还包括将磁性排列的反射颜料与具有相应形状的磁体对准，从而产生可包括一定的深度效果的明亮的动感效果。这种效果非常明亮且很容易看清，但是所需的磁性油墨较昂贵，并且效果的种类和分辨率受可用磁体的限制，难以随意调节。


技术实现要素：

3.本发明实施例的目的是提供一种防伪元件及其制造方法以及防伪产品。
4.为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种防伪元件，包括：漫反射结构区；反射层，形成于漫反射结构区上，反射层包括微镂空子区域；以及有色涂层，使得防伪元件能够呈现带有反射层颜色和有色涂层颜色的动感特征；其中微镂空子区域的位置依赖于随观察角度改变而呈现的动感特征的呈现角度与漫反射结构的角度分布。
5.在本发明实施例中，反射层由金属镀层、介质镀层以及金属介质叠层中的至少一者组成。
6.在本发明实施例中，有色涂层至少具有两种颜色。
7.在本发明实施例中，漫反射结构构成平顺曲面s(x,y)
8.在本发明实施例中，防伪元件包括基材，基材包括包括相对的第一表面和第二表面，漫反射结构区位于基材的第一表面，有色涂层位于基材的第二表面，并能够在第一表面一侧呈现出动感特征。
9.在本发明实施例中，防伪元件包括基材，基材包括包括相对的第一表面和第二表面，漫反射结构区位于基材的第一表面，有色涂层位于基材的第一表面一侧，并能够在第二表面一侧呈现出动感特征。
10.在本发明实施例中，防伪元件还包括全息、菲涅尔浮雕、宏观镂空特征中的至少一者或组合。
11.在本发明实施例中，防伪元件可通过防伪线、防伪条和防伪标中的至少一种方式
应用于印刷技术领域。
12.本发明第二方面提供一种防伪元件制造方法，包括：提供基材，基材包括相对的第一表面和第二表面；在第一表面上形成漫反射结构区域；在漫反射结构区域表面同型覆盖反射层；根据随观察角度改变而呈现的动感特征的呈现角度与漫反射结构的角度分布信息在反射层上形成微镂空子区域。
13.在本发明实施例中，在基材的第二表面的至少部分区域形成有色涂层。
14.在本发明实施例中，在基材的第二表面一侧涂布粘接层；提供载体，将基材的第二表面与载体粘接。
15.在本发明实施例中，在基材的第一表面一侧的至少部分区域形成有色涂层；在基材的第一表面一侧涂布粘接层；提供载体，将基材第一表面与载体粘接。
16.在本发明实施例中，在基材的第一表面涂布剥离层；在基材的第一表面一侧涂布粘接层；提供载体，将基材的第一表面与载体粘接，并将基材去除。
17.在本发明实施例中，载体包括：在载体的第一表面形成有色涂层。
18.在本发明实施例中，在基材的第一表面一侧涂布粘接层；提供载体，在载体的第一表面形成有色涂层；将基材的第一表面与载体的第一表面粘接。
19.在本发明实施例中，在基材的第二表面一侧涂布粘接层；提供载体，在载体的第一表面形成有色涂层；将基材的第二表面与载体的第一表面粘接。
20.本发明第三方面提供一种防伪产品，防伪产品包括上述防伪元件。
21.通过上述技术方案，防伪元件在呈现多色动感特征的同时，具有无法直接识别的排布规则，从而在微结构设计和制造工艺等多维度增强伪造的难度，提高了防伪阻力，提供了一种灵活实现颜色和明暗对比的动感特征的光学防伪元件。
22.本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
23.附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
24.图1-a示意性示出了根据本发明实施例的一种制造光学可变防伪元件的方法的结构示意图；
25.图1-b示意性示出了根据本发明实施例的一种制造光学可变防伪元件的方法的结构示意图；
26.图1-c示意性示出了根据本发明实施例的一种制造光学可变防伪元件的方法的结构示意图；
27.图1-d示意性示出了根据本发明实施例的一种制造光学可变防伪元件的方法的结构示意图；
28.图1-e示意性示出了根据本发明实施例的一种制造光学可变防伪元件的方法的结构示意图；
29.图1-f示意性示出了根据本发明实施例的一种制造光学可变防伪元件的方法的结构示意图；
30.图2示意性示出了根据本发明实施例的一种光学可变防伪元件的结构示意图；
31.图3示意性示出了根据本发明实施例的一种漫反射结构的结构示意图；
32.图4示意性示出了根据本发明实施例的一种根据动画帧确定微镂空子区域的示意图；
33.图5示意性示出了根据本发明实施例的动感特征的颜色转变的示意图；
34.图6示意性示出了根据本发明实施例的动感特征与菲涅尔特征集成的效果示意图；
35.图7示意性示出了根据本发明实施例的动感特征与宏观镂空特征集成的效果示意图；
36.图8示意性示出了根据本发明实施例的用于钞票上的动感防伪元件示意图。
37.附图标记说明
38.a1、基材；a2、漫反射结构区域；
39.a3、反射层；a4、微镂空子区域；
40.a5、有色涂层；a6、涂布粘接层；
41.a7、载体；b1、基材；
42.b2、漫反射结构区域；b3、反射层；
43.b4、微镂空子区域；b5、涂布粘接层；
44.b6、载体；b7、有色涂层；
45.c1、基材；c2、漫反射结构区域；
46.c3、反射层；c4、微镂空子区域；
47.a5、有色涂层；c6、涂布粘接层；
48.c7、载体；d1、基材；
49.d2、漫反射结构区域；d3、反射层；
50.d4、微镂空子区域；d5、涂布粘接层；
51.d6、载体；d7、有色涂层；
52.e1、基材；e2、涂布剥离层；
53.e3、漫反射结构区域； e4、反射层；
54.e5、微镂空子区域； e6、有色涂层；
55.e7、涂布粘接层；e8、载体；
56.f1、基材； f2、涂布剥离层；
57.f3、漫反射结构区域； f4、反射层；
58.f5、微镂空子区域； f6、涂布粘接层；
59.f7、载体；f8、有色涂层；
60.1、光学可变防伪元件；2、漫反射结构；
61.21、漫反射结构；22、漫反射结构；
62.3、反射层；31、反射层；
63.32、反射层；4、微镂空子区域；
64.41、微镂空子区域；42、微镂空子区域；
65.43、微镂空子区域；44、微镂空子区域；
66.45、微镂空子区域；5、有色涂层；
67.51、有色涂层；52、有色涂层；
68.6、基材；
69.7、动画帧；71、图案区域；
70.72、背景区域；8、动感图案；
71.81、圆环；82、移动后的圆环；
72.9、菲涅尔浮雕结构；91、浮雕特征；
73.92、微镂空特征；10、钞票
74.101、窗口防伪线；102、贴标；
75.103、开孔区域；
76.pv、某一动画帧的图案所在的位置；
77.δp、对反射面元进行修饰的位置偏差。
具体实施方式
78.以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
79.需要说明，若本技术实施方式中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
80.另外，若本技术实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
81.图1-a示意性示出了根据本发明实施例的一种制造光学可变防伪元件的方法的结构示意图。如图1-a所示，在本发明一实施例中，提供了一种制造可光学可变防伪元件的方法，包括以下步骤：提供基材a1，基材带有相对的第一和第二表面；在基材的第一表面制作漫反射结构区域a2，并在结构表面同型覆盖反射层a3；预设随着观察角度改变而呈现的动感特征，根据几何反射定律，由预设动感特征的呈现角度与漫反射结构的角度分布共同确定形成多个微镂空子区域a4。在基材第一表面一侧的至少部分区域形成有色涂层a5；在基材第一表面一侧涂布粘接层a6；提供载体a7，将基材第一表面与载体粘接。
82.图1-b示意性示出了根据本发明实施例的一种制造光学可变防伪元件的方法的结构示意图，如图1-b所示，在本发明一实施例中，提供了一种制造可光学可变防伪元件的方法，包括以下步骤：提供基材b1，基材带有相对的第一和第二表面；在基材的第一表面制作漫反射结构区域b2，并在结构表面同型覆盖反射层b3；预设随着观察角度改变而呈现的动感特征，根据几何反射定律，由预设动感特征的呈现角度与漫反射结构的角度分布共同确定形成多个微镂空子区域b4；在基材第一表面一侧涂布粘接层b5；提供载体b6，在载体的第一表面形成有色涂层b7；将基材第一表面与载体的第一表面粘接。
83.图1-c示意性示出了根据本发明实施例的一种制造光学可变防伪元件的方法的结构示意图，如图1-c所示，在本发明一实施例中，提供了一种制造可光学可变防伪元件的方法，包括以下步骤：提供基材c1，基材带有相对的第一和第二表面；在基材的第一表面制作漫反射结构区域c2，并在结构表面同型覆盖反射层c3；预设随着观察角度改变而呈现的动感特征，根据几何反射定律，由预设动感特征的呈现角度与漫反射结构的角度分布共同确定形成多个微镂空子区域c4；在基材第二表面的至少部分区域形成有色涂层c5；在基材第二表面一侧涂布粘接层c6；提供载体c7，将基材第二表面与载体粘接。
84.图1-d示意性示出了根据本发明实施例的一种制造光学可变防伪元件的方法的结构示意图，如图1-d所示，在本发明一实施例中，提供了一种制造可光学可变防伪元件的方法，包括以下步骤：提供基材d1，基材带有相对的第一和第二表面；在基材的第一表面制作漫反射结构区域d2，并在结构表面同型覆盖反射层d3；预设随着观察角度改变而呈现的动感特征，根据几何反射定律，由预设动感特征的呈现角度与漫反射结构的角度分布共同确定形成多个微镂空子区域d4；在基材第二表面一侧涂布粘接层d5；提供载体d6，在载体的第一表面形成有色涂层d7；将基材的第二表面与载体的第一表面粘接。
85.图1-e示意性示出了根据本发明实施例的一种制造光学可变防伪元件的方法的结构示意图，如图1-e所示，在本发明一实施例中，提供了一种制造可光学可变防伪元件的方法，包括以下步骤：提供基材e1，基材带有相对的第一和第二表面；在基材的第一表面涂布剥离层e2；在基材的第一表面制作漫反射结构区域e3，并在结构表面同型覆盖反射层e4；预设随着观察角度改变而呈现的动感特征，根据几何反射定律，由预设动感特征的呈现角度与漫反射结构的角度分布共同确定形成多个微镂空子区域e5；在基材第一表面一侧的至少部分区域形成有色涂层e6；在基材第一表面一侧涂布粘接层e7；提供载体e8，将基材第一表面与载体粘接，并将基材去除。
86.图1-f示意性示出了根据本发明实施例的一种制造光学可变防伪元件的方法的结构示意图，如图1-f所示，在本发明一实施例中，提供了一种制造可光学可变防伪元件的方法，包括以下步骤：提供基材f1，基材带有相对的第一和第二表面；在基材的第一表面涂布剥离层f2；在基材的第一表面制作漫反射结构区域f3，并在结构表面同型覆盖反射层f4；预设随着观察角度改变而呈现的动感特征，根据几何反射定律，由预设动感特征的呈现角度与漫反射结构的角度分布共同确定形成多个微镂空子区域f5；在基材第一表面一侧涂布粘接层f6；提供载体f7，在载体的第一表面形成有色涂层f8；将基材第一表面与载体的第一表面粘接，并将基材去除。
87.本发明实施例还提供一种防伪元件，防伪元件包括：漫反射结构区，在漫反射结构区上包括反射层；反射层，反射层包括微镂空子区域；以及有色涂层，使得防伪元件能够呈现带有反射层颜色和有色涂层颜色的动感特征。
88.如图2所示，图2示意性示出了一种制造光学可变防伪元件的方法的结构示意图，其中光学可变防伪元件1所在平面定义为x-y平面，带有基材6作为隔离层。在基材的上表面具有漫反射结构21，结构21由多个角度随机分布的反射面元组成，其方位角范围为0-360
°
，而俯仰角范围为0-15
°
。反射面元的横向尺寸为20微米，而高度范围为0-5.4微米，结构21表面同型覆盖有反射层31，其结构为al(30纳米)/sio2(500纳米)/cr(5纳米)。在基材6的上表面一侧带有有色涂层51和52，51和52并列排布，51选择为蓝色，而52选择为桔色。反射层31
存在微镂空子区域41、42、43，镂空宽度为3-20微米。微镂空子区域41，42处所产生的动感特征的图案具有层51的颜色，即蓝色，而微镂空子区域43处所产生的动感特征的图案具有层52的颜色，即桔色。
89.基材6的存在是加工过程的需要，也可以作为元件1所形成的防伪产品的一部分。另一种使用方式为，基材6上表面可不具备有色层，该有色层可位于载体材料表面，例如带有印刷图案的钞票纸、卡片基材等等。可将基材6以及其上表面的结构粘贴至载体上，形成防伪元件。
90.另外，基材6在防伪产品中也可以被去掉，不作为元件1的一部分。例如常见的烫印应用中，在反射层31其上涂布粘接层，并在漫反射结构21和基材6上表面之间提前涂布剥离层，剥离层与基材的结合力明显弱于其他各层间的结合力，因而可容易的与基材分离。上表面与带有有色层的载体接触，在一定的温度和压力条件下与载体粘接，同时结构层被转移至载体上，而基材6被剥离掉。
91.如图3所示，图3示意性示出了一种漫反射结构的结构示意图，该光学可变防伪元件1所在平面定义为x-y平面，带有基材6作为隔离层。在基材的上表面具有漫反射结构22，结构为一个连续且平顺的曲面s。该曲面在xy两个方向都是非周期性的。可采用计算机程序生成矩阵随机高度矩阵，此高度矩阵的数值代表曲面s上的数个散点。通过将此矩阵一定差值处理或模糊处理，即可获得非周期的反射性曲面s。差值处理可采用双线性插值、使用像素区域关系进行重采样、4x4像素邻域的双三次插值、8x8像素邻域的lanczos插值等等方式，而模糊处理可采用平均模糊、散焦模糊、运动模糊、高斯模糊等方式。利用差值和模糊处理可保证高度之间不存在陡变和断裂，因此保证反射性曲面的平顺特性，即一阶导数是基本连续的。随机高度可采用伪随机数生成，伪随机数是看起来随机但是由确定性算法计算出的数字串，因此在严格意义上说，它们不是真正的随机数。不过，伪随机数被广泛使用，因为伪随机选取的统计特性(例如各个数字的均等概率或连续数字的统计独立性)通常足以满足实际用途的要求，并且与真正的随机数不同的是，伪随机数易于通过计算机产生。
92.曲面s上波峰和波谷的平均距离控制在20-50微米的范围内，而纵向高度设置为0-10微米，实际设计中曲面应至少包含3000个波峰和波谷，优选为50000个以上，从而产生足够细腻和均匀的反射光分布。
93.漫反射结构22表面同型覆盖有反射层32，其结构为al(30nm)。在基材6下表面带有有色涂层51和52，51和52并列排布，51选择为红色，而52选择为绿色。反射层32存在微镂空子区域44,45，镂空宽度为3-20μm。微镂空子区域44处所产生的动感特征的图案具有层51的颜色，即红色，而微镂空子区域45处所产生的动感特征的图案具有层52的颜色，即绿色。
94.动感特征具体是指在观察角度改变时所出现的变化特征，其中，观察角度可以为光源、元件和观察者三个要素中的一个或多个要素的角度。例如，在照明光源和人眼位置保持不变的情况下，将光学防伪元件或包括光学防伪元件的防伪产品，通过前后或左右晃动防伪元件，即改变元件的角度，确定看到所设计的变化特征。本发明为简化叙述，通过观察者的眼睛与所观察点的连线定义观察方向，由此定义观察角度。应注意，上述定义不会影响或限制本发明的任何相关内容。观察角度为三维空间参量，因而需要分解为至少两个角度加以准确描述。例如，可以采用俯仰角和方位角共同描述，也可以采用与观察方向与x、y、z三个坐标轴的夹角来共同描述。
95.设计图案图可显现字母、数字、字符、符号或几何形状(尤其是圆形、椭圆形、三角形、矩形、六边形或星形)。上面的变化特征泛指元件所呈现出的、人眼直接可见的设计图案的任意平动、转动、缩放、变形、隐现、阴阳转换等，也可以为这些变化特征的任意组合。运动可以设计为设计图案在特定的一个方向运动，也可以设计为可以在多个方向运动，其运动方向与观察方向相关联。一种常用的组合特征为在设计图案位置发生变化的同时，其形状也发生变化，如圆形变为方形。动感图案可以具有正交视差运动行为，即图案的运动方向始终与观察方向的改变相垂直，通过反直觉的现象进一步吸引观察者注意。设计图案的运动可通过双眼水平视差的原理产生漂浮在元件所在平面的上方或下方的立体感。图案还可包括呈现相同或不同的运动行为和/或相同或不同的漂浮高度或漂浮深度的多个子图案。尤其是，图案可包括至少第一曲线和第二曲线，当分别从第一或第二观察方向观察时，这些曲线分别呈现为位于第一或第二区域的中心位置处的第一或第二目标曲线。当防伪元件倾斜时，这两个曲线最好沿不同的方向运动，包括沿相反方向产生的效果，从而产生特别动态的外观。应当理解的是，采用同样的方式，防伪元件的图案还可包括不止两个曲线，当防伪元件倾斜时，这些曲线可沿相同或不同的方向运动。例如，字母数字字符串形式的曲线可交替地显现不同的运动行为，例如交替地漂浮在平面图案区的平面上方或下方，并且在倾斜时按照其漂浮高度运动。
96.在一个实施例中，漫反射结构区位于基材的第一表面，有色涂层位于基材的第二表面，并能够在第一表面一侧呈现出动感特征。
97.光学可变防伪元件可带有基材，比如无色透明或有色透明的塑料柔性材料，其材质可为pet，bopp，pvc等，常用的基材厚度为10-50微米。漫反射结构可由多个反射面元构成，反射面元具体可以是平坦的平面，每个反射面元的特征在于相对于动感图案的平面成一定的倾角，并相对于x轴方向具有一定的旋转角，因而可以使用俯仰角和方位角确定反射面元的朝向。当然，也可以用其他参数确定面元的朝向，特别是所采用的是彼此正交的参数，比如面元的方向的两个正交分量。构成漫反射结构的反射面元具体可以是弯曲的曲面，在数学定义上，曲面可以继续分解为多个更加接近平面的且面积更小的面元，曲面在具体设计中和平坦的平面没有本质差别。为产生足够精细的图案和连续变化的动感特征，面元的尺寸最好小于在人眼的识别能力，在明视距离该识别能力通常为约100微米，更近的距离则会提高该分辨能力。因而，面元的尺寸不宜大于100微米。另一方面，过小的面元会对光产生明显的衍射，影响动感特征颜色稳定性。尺寸在10-30微米的面元则可在产生足够细腻的特征的同时，不产生明显的衍射彩虹色。反射面元的纵向高度为0-5微米，优选为0-3微米。反射面元在动感图案的平面的投影通常选择为矩形，也可以是利于铺满平面的任何图形，比如三角形、六边形或者非规则形状等。
98.构成漫反射结构的反射面元的主要作用是产生与一般办公用纸所产生的漫反射的视觉印象。为达到该目的，反射面元的朝向在应在一定范围内无规律地变化或者选取，尤其是按随机选取或伪随机选取变化。伪随机数是由确定性算法计算出的数字串，因此在严格意义上说，它们不是真正的随机数。不过，伪随机数被广泛使用，因为伪随机选取的统计特性(例如各个数字的均等概率或连续数字的统计独立性)通常足以满足实际用途的要求，并且与真正的随机数不同的是，伪随机数易于通过计算机产生。具体的，反射面元的朝向的随机变化可通过俯仰角的随机变化或者选取和方位角的随机变化或者选取来共同实现，而
这些角度所处的范围取决于预设动感特征的观察范围。
99.在一个实施例中，漫反射结构形成平顺曲面s(x,y)。
100.漫反射结构可以是一个或多个平顺的曲面s，曲面s的各个区域也可以使用俯仰角和方位角确定朝向。当然，也可以用其他参数确定曲面区域的朝向，特别是所采用的是彼此正交的参数，比如曲面区域的方向的两个正交分量。为产生足够精细的图案和连续变化的动感特征，反射曲面s的波动特征长度，也就是相邻波峰和波谷间的平均距离，最好小于在人眼的识别能力，在明视距离该识别能力通常为约100微米，更近的距离则会提高该分辨能力。因而，相邻波峰和波谷间的平均距离不宜大于100微米。另一方面，过小的距离会对光产生明显的衍射，影响动感特征颜色稳定性。尺寸在5-100微米的距离则可在产生足够细腻的特征的同时，不产生明显的衍射彩虹色，并可进一步优选为10-30微米。曲面s中波峰和波谷间的平均距离可用下面的方法算出。在s中选取面积为a的正方形区域，找出该面积a内所包含的波峰数目n，并认为波峰和波谷数目基本相同，则上述的平均距离
101.曲面s是连续且平顺的，即曲面无断点、裂缝，同时曲面没有棱角，数学上满足一阶导数都是基本连续的。例如，由方程s(x,y)＝sin(2πx/p
x
)sin(2πy/py)所定义的曲面在x、y方向都是连续且平顺的，p
x
和py是在x和y方向的周期。实际制作的精度当然是有限的，曲面s大致平顺即可达到本发明的目的。此外，实际使用并不要求曲面s处处平顺，大部分区域，比如80％以上面积的曲面具有平顺特性，既可以达到本发明的目的。
102.曲面s可以在x，y两个方向同时具有周期性，例如s(x,y)＝sin(2πx/p
x
)sin(2πy/py)所确定的曲面。当然，也可以只在一个方向具有周期性，例如s(x,y)＝sin(2πx/p
x
)，这样的形式同样满足平顺性的要求。曲面s还可以是非周期性的，这可利用计算机程序生成矩阵随机高度矩阵，此高度矩阵的数值代表曲面s上的数个散点。通过将此矩阵一定差值处理或模糊处理，即可获得非周期曲面s。
103.在一个实施例中，有色涂层由涂布或印刷方式中的至少一者制作。
104.有色涂层包括未镂空区域提供彩色的视觉特征。有色涂层可在不同区域具有不同的颜色，以实现动感特征中图案的颜色转变。特别是可以采用两种互补或接近互补的颜色对，比如两者的色调差异大于90
°
，以造成明显的视觉突变。有色涂层可以位于与漫反射结构同侧的表面上，也可以位于与漫反射结构异侧的表面上。有色涂层与漫反射结构的间距应尽量小，这更有利于形成高质量的彩色动感特征。
105.在一个实施例中，微镂空子区域位置通过动感特征的呈现角度和漫反射结构的角度分布中的至少一者确定。
106.如图4所示，图4示意性示出了一种根据动画帧确定微镂空子区域的示意图，在动画帧7中，71是该动画帧的图案区域，而72为该动画帧的背景区域。71与72具有人眼可见的光学对比度。动画帧7定义为在俯仰角＝20
°
、方位角＝90
°
的方向被观察到。漫反射结构2至少不小于动画帧7的所在的区域，从而可完整的呈现动画帧7的视觉信息。设定入射光方向为沿着z轴，元件处于xy平面。以71上的任意一点pv为例，在漫反射结构2中确定pv的对应点。在漫反射结构2中，以pv为中心点，在δp的范围内寻找与角度(俯仰角＝10
°
，方位角＝90
°
)所确定的反射面元相同或角度偏差小于δω的反射面元。合适的控制δp和δω的大小，总可以在漫反射结构2中找到应被镂空的反射面元，例如，反射面元在xy平面的投影为
正方形，其边长为15微米，设定δp＝30微米，δω＝1
°
，可在漫反射结构2中pv点的附近找到点(10.1
°
，92.2
°
)，(9.8
°
，89.7
°
)，对该两点相应反射面元的镂空可在动画帧7的pv点产生预计的动感图案。
107.为实现动感特征，可根据每一幅动画帧的每一个像素点对漫反射结构的反射层进行镂空，从而局部改变漫反射结构的漫反射特性。具体可根据某一动画帧包含的图案所在的位置pv和其被观察的角度ωv，找到漫反射结构上需被镂空的区域的位置ps和相应的角度ωs，即镂空的区域与的图案相对应。原则上，pv和ps应为相同位置，且ωv，ωs和入射光角度ωi三者之间需满足几何光学的反射定律，即入射光线、反射光线、反射面的法线处于同一平面，且入射角等于反射角，实际设计中，pv和ps之间可存在一定的位置偏差，例如小于100微米，可定义为小于50微米；ωv，ωs和入射光角度ωi三者之间也可不精确满足几何反射定律，例如实际被镂空区域的法线方向与应被镂空区域法线方向之间的偏差δω应小于3
°
，可定义为小于0.5
°
，在一般情况下，定义两个反射面元的俯仰角分别为θ1，θ2，方位角分别为分别为这两个反射面元法线的夹角可通过下面的公式计算：
[0108][0109]
镂空的方式可以采用酸或碱对金属材料的化学腐蚀的方式，通过在待镂空的区域设置特殊结构，通过增加反应接触面积或制造脆弱点等方式加速该处化学腐蚀的速度和金属层脱离的速度。还可以采用物理剥离的方式，即在待镂空区域设置剥离层，该层可在特定条件下迅速溶解，其上附着的镀层结构也随之脱落。镂空区域的宽度为0.5-40微米，优选为2-20微米。
[0110]
在一个实施例中，反射层由金属镀层、介质镀层以及金属/介质叠层中的至少一者组成。
[0111]
为产生足够对比度的图案，漫反射结构表面同型覆盖反射层。例如，包括al、ag、ni、cr、fe等单层或多层金属反射层，或zns、tio2等单层高折射率介质层，还包括zns/mgf2/zns等高低折射率的介质叠层。进一步，反射层还可以是金属/介质叠层，例如zns/al/zns，或采用法布里波罗干涉结构，例如cr/mgf2/al。反射层最好具有色移效果，即在不同观察角度下具有颜色的变化。
[0112]
如图5所示，图5示意性示出了根据本发明实施例的动感特征的颜色转变的示意图，如所示的光学可变防伪元件1，设计的动感特征图案为可以随着观察角度而移动的圆环。在观察方向1，圆环81位于有色涂层51的上方，因而体现层51的颜色。在观察方向2，圆环81发生移动变为移动后的圆环82，位于有色涂层52的上方，因而体现层52的颜色。51和52可设计为对比强烈的颜色对，例如红色和绿色。
[0113]
在一个实施例中，防伪元件还包括全息、菲涅尔浮雕、宏观镂空特征中的至少一者或组合。
[0114]
如图6所示，图6示意性示出了动感特征与菲涅尔特征集成的效果示意图，其中元件1所在平面定义为xy平面，带有基材6作为隔离层。在基材的上表面具有漫反射结构2，结构2表面同型覆盖有反射层3，反射层3存在微镂空子区域4。在基材6下表面带有有色涂层5。与漫反射结构2并排布置有菲涅尔浮雕结构9，结构9表面同型覆盖反射层3。漫反射结构2、微镂空结构4及有色涂层5共同形成动感图案8。优选的，图案8与浮雕特征91采用有关联的
图案设计，例如相同的字符。
[0115]
宏观镂空特征的位置与漫反射结构的角度分布不存在必然联系。全息特征通过衍射光栅而产生，其周期范围为1-10微米，深度为100-300纳米。这些结构位于与漫反射结构同侧的表面上。
[0116]
如图7所示，图7示意性示出了动感特征与宏观镂空特征集成的效果示意图，宏观镂空特征92区域的反射镀层被连续去除，形成对光高透过率的视觉特征。宏观镂空特征92不必然地与漫反射结构的位置和角度分布相关联。优选的，图案8与宏观镂空特征92采用有关联的图案设计，例如相同的字符。
[0117]
在一个实施例中，防伪元件可通过防伪线、防伪条和防伪标中的至少一种方式应用于印刷技术领域。
[0118]
防伪元件可以通过防伪线、防伪条和防伪标等应用方式应用于实体物品，同时防伪元件或相同类型的防伪产品可以用于数据载体，例如，将防伪元件或防伪产品布置在数据载体的不透明区中以及数据载体中的透明窗口区或贯通开口内或其上方。具体来说，数据载体尤其可以是有价文件，例如钞票，尤其是纸质钞票、聚合物材料钞票或薄膜复合材料钞票，股票、权证、证书、票券、支票、高价值的入场券，但是也可以是识别卡，例如信用卡、银行卡、现金卡、授权卡、个人身份证、或护照等个人信息页。
[0119]
如图8所示，图8示意性示出了用于钞票上的动感防伪元件示意图。其中钞票10具有本发明的光学可变防伪元件，该防伪元件是窗口防伪线101的形式嵌入在钞票10之内。另外，还可以以贴标102的方式使用该防伪元件，并可以对钞票基材10形成开孔区域103，便于透光观察。应理解，本发明不局限于防伪线和钞票，而是可用于各种防伪元件，例如用在货物和包装上的标签中，或者用在防伪文件、身份证、护照、信用卡、保健卡等之中。在钞票和类似文件中，除了防伪线和贴标之外，例如还可使用较宽的防伪条或转印元件。
[0120]
本发明实施例还提供一种防伪产品，防伪产品包括上述的防伪元件。
[0121]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0122]
以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。