CN100379583C - 光学可变元件及其应用 - Google Patents

Abstract

提出了一种至少在表面部分有一界面的光学可变元件，所述界面埋置在两分层之间并形成光学有效结构，界面具有自由型表面，向观者作三维显现。为突出该自由型表面，本发明建议用界面一部分区域形成自由型表面，该部分区域为类透镜结构，产生放大、缩小或畸变作用。本申请的另一主题是把这种光学可变元件用作安全元件，以防止伪造有价单据或用于要防护的物件，尤其是用作具有转移膜或层压膜的装饰层装置的一部分。

Description

光学可变元件及其应用

技术领域

本发明涉及一种光学可变元件。

背景技术

本发明所述的光学可变元件，其至少在表面部分具有一最好埋置在分层组合件两层间的界面，并形成一种在空间上相对于(概念上的)参考表面突出和/或回退设置的光学有效结构，其中光学有效结构至少有一个自由型表面，为观看者呈现三维形态的文字数字字符、几何图形或另一种物体。

例如，上述类型的(光学可变元件)可用作，例如，用于鉴定或识别有价单据的安全元件，比如钞票、支票等、身份证与护照、***或其它要保护的物件。这类光学可变元件还可用于装饰，而用作安全元件和用作装饰元件的界限通常并不固定。在这方面，通常会要求安全元件也有一定的装饰作用，例如在确保某些物品比如香烟、有价化妆品制备等的真实性时，就要通过相应的元件来应用。

为用作安全或装饰元件，通常把已知的光学可变元件以转移膜尤其是热压膜的形式，或以层压膜的形式施加到相应的基板上，再在两个相应的漆层之间设置形成光学有效结构的界面。在转移膜的情况下，这些漆层是装饰层结构的一部分，可从载膜转移到基板上，其中不用漆层，也可设置粘层，或者漆层可以有粘性。在层压膜情况下，界面在原则上以同样方式生成。然而，层压膜与转移膜的差别在于：在层压膜情况下，对基板应用层压膜时，当作装饰元件的漆层和可能的粘层保留在载膜上。最后还可把包装膜或装饰膜想像成基本上像层压膜一样，但比如对于包装目的而言，可以照此使用这些膜而不将其层压在基板上。

关于这一点还知道，通过在两层之间尤其是在漆层之间或相对于空气合适地构成所述界面，可产生三维效果。例如在已知的支票与***中，某些目标按视角出现在不同的位置或透视图中，或者给观者这样的印像，似乎相应的目标以三维方式突现于光学可变元件载体的表面之外。

这些三维效果迄今通常由全息法产生，这方面的缺点是在制作复制相应层所需的母版方面涉及较高的设备费用。另外，全息法制作的结构还遇到严重的光学缺点，尤其是它们的发光常常是有缺陷的。此外，一般无法通过实现某些彩色效果来提高相应的光学可变元件的吸引力。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种光学可变元件，它可以用据知是具有最大变化的生成光学有效结构的工艺很方便地生产出来，呈现出观者迄今未知的效果，还向设计者提供了大量的有关设计结构的可能变化。

在本发明提出的一般光学可变元件中，该目的是用界面的一部分区域来构成自由型表面而实现的，该部分区域为类透镜结构，可产生放大、缩小或畸变的效果并构成自由型元件。

迄今为止的诸如鸟、字母或字符组合、人像、高山等三维自由型表面，都只呈现为好像它们的位置随观察角度的变化而改变，或呈现为好像浮在基板表面上。但是，本发明提出了完全不同的光学效果，其光学可变元件具有这样的特性，即形成自由型表面的区域，比如字母、数字和任何其它物件、标识图案等，呈现为似乎相对基板表面向前弯曲或者退后，即好像在自由型表面的区域内出现弯曲的表面。从观者的角度来看，这使光学有效结构产生了一种全新的、迄今未知的效果，即有一定空间深度的效果。此外，适当配置和安排界面的类透镜部分区域，可得出尤其有特点的光学效果，这明显提高了识别价值，因而增强了相应光学可变元件的标识效果。

若自由型表面的尺寸极小，比如包括线条厚度极小的文字数字字符，则通过使自由型表面的结构像折射透镜结构，已能够对光学可变元件实现本发明的效果。但应记住，那些在其间安排了形成光学有效结构的界面的分层，通常是厚度极有限的漆层。为实现本发明期望的效果，即使在包括相当薄的漆层或粘层时，仍希望自由型表面为带光栅结构的衍射自由型元件，其光栅深度最多为10μm，其光栅线条基本上跟随自由型表面的轮廓线，光栅线条的间距从自由型表面中心区朝向其边缘连续变化，比如增加或减小。

在本发明的光学可变元件结构中，可以如此配置自由型元件的光栅结构：使得光栅槽的一个侧面相互平行地延伸并且与(概念上)参考表面的法线近似平行地延伸，光栅槽另一侧面与参考表面之法线的夹角沿横越光栅线条的方向从一条光栅槽到另一条光栅槽基本上连续变化，显然，光栅槽的截面递减。

这种光栅结构较佳地是以借助于激光或电子束光刻机的所谓“直接刻划”工艺来生产的，用这种工艺可以生产出相当特殊的光栅结构，比如为自由型元件真正精密地生产出期望的光学效果。

但要指出的是，也能以不同于“直接刻划”的方式生产出光栅槽的侧面相互成一角度布置的光栅结构。更具体地说，是当光栅槽中与参考表面的法线成一角度延伸的侧面为台阶结构时，在这种情况下，形成台阶的表面使得相对参考表面之法线成一角度延伸的侧面在其光学效果方面相互接近。当光栅槽侧面为这种结构时，例如还能运用掩模来操作，此时(倾斜)侧面的台阶分辨精度取决于使用的掩模数，比如期望的台阶数。这方面对大多数应用场合而言，把相应的侧面分成四个或八个台阶就够了。但在涉及到高质量要求时，生产时也可提供例如64个台阶，还需要用不同的掩模作相应次数的曝光操作。

当光栅结构是一种具有基本上为矩形的光栅槽与光栅脊的二元结构时，可生产有时极简单的自由型元件的光栅结构，其中较佳地该结构使自由型元件光栅结构的光栅槽深度在整个自由型表面近似相等，比如只有通过适当地改变光栅槽和/或光栅脊的宽度，才能引起“折射效率”  (光衍射成不同方向)变化。

按本发明由光栅结构形成的衍射自由型元件的特殊性，使这种衍射透镜结构(与折射透镜不同)按照明或观看物件各自使用的光波长产生不同的视觉印像，因而仍能得到特定的设计或安全效果。

按本发明生产三维呈现自由型表面的另一可行方法，提供由全息法制作的自由型元件所形成的自由型表面，但与衍射透镜元件相比，全息法生产的透镜有若干缺点。例如，只有自由型表面结构比较简单，才能以合理的成本全息生产透镜元件。另因其正弦结构，全息法生产的透镜不够明亮，经常存在不均匀性，因而该透镜产生的目视外形受到不利影响。此外，全息法生产的透镜元件，在设计结构方面无法以期望的高自由度实现一定的色彩效果。

基本上可设想一种光学可变元件，它实际上具有按本发明设计的自由型表面，可用作安全或装饰元件。然而，有利的是，该自由型表面是光学有效的全结构装置的组成部分，而所述全结构装置除了自由型元件，还包括带光学可变元件的部分区域，对观者产生不同的光学效果。例如，自由型元件能组合具有光学衍射作用的常见结构，产生运动效果、跳动、两种不同表像间的变化等。显然，还能在一个光学可变元件中组合多个自由型元件，例如用字母或数字构成一个词或一个数字，而每个字母或数字组成其自身的自由型元件，于是给出好像该字或数相对于其它光学可变元件被三维突出的印像。若多个自由型元件比如相互交织起来，从而在涉及到不同的照明或观察方向时，观看各个不同的自由型元件，还可提供吸引人的效果。从理论上讲，存在大量可能的组合，例如包括无光泽效果、镜面等，这里不作详述。

一个特别有趣的可能性在于，把光学有效结构与薄膜结构完整地或以区域方式组合起来，就能按视角实现特定的色彩变化。利用半导体分层可实现其它特殊的效果。

根据本发明，提供形成光学有效结构的界面还配备了至少带增反膜的区域，若实际上只以顶光观察相应的效果，比如在反射模式中，增反膜希望用金属层构成。应指出，不用金属层用作增反膜，还可提供折射率与邻接层适当不同的介质层，或适当配置的多层结构或半导体膜。

若增反膜以与至少一个自由型元件配准的关系设置，则能以简单的方式突现本发明的自由型元件，其中该配准关系能使增反膜只出现在自由型元件的区域，但或者使其精密地处于自由型元件中不存在增反膜的区域，且只设置在光学可变元件包围该自由型元件的区域内。例如当设置在只产生极明显的反射作用比如运动作用、图像变化等的自由型元件或结构周围时，该结构相当有利。

当金属层用作增反膜时，通过已知的工艺即界面层区域脱金属作用，很容易形成相对于该层的配准关系。

由此可见，本发明的光学可变元件可以不同方式使用于最广泛的各种用途，但特别有利于用作有关有价单据伪造或被保护物件的安全元件，尤其是以相应的单据或被防护物件用户的观点来看，本发明提供的类透镜自由型元件能以新颖而令人惊奇的方式引入了不同于迄今已知的特征的安全元件附加识别或防护特征。

本发明的光学可变元件可有利地用作安全元件，因为该光学可变元件被配入转移膜尤其是热压膜的装饰层结构而被转移到基板上，或被配入层压膜的装装饰层结构，因而在本发明的设计配置中，简化以对基板的转移或标记等的生产。

依照本发明一个方面，提供了一种光学可变元件，它至少在表面部分有一界面，所述界面形成一光学有效结构，而所述光学有效结构在空间上相对于概念上的参考表面突出和/或回退，其中所述光学有效结构具有至少一个自由型表面，以文字数字字符、几何图形或另一物件的形式向观者作三维显现。所述自由型表面由所述界面的部分区域形成，所述部分区域为类透镜结构，产生放大、缩小或畸变的效果，并构成自由型元件。

把本发明的光学可变元件用作安全元件，可以防止伪造有价单据或用于要防护的物件。

附图说明

通过以下参照附图所作的描述，本发明的其它特征、细节与优点就更清楚了，图中：

图1a示意地示出了折射透镜的截面，

图1b示出了带近似三角形截面光栅槽的相应衍射透镜的截面，

图1c示出一类似于图1b的带衍射二元结构的衍射透镜，

图2a示出了波状自由型表面的透视图，

图2b示出了高度示意性的、粗略形式的平面图，以具有图1b所示光栅结构的衍射自由型元件的形式，示出了图2a的自由型表面，

图2c示出了对应于图2b的平面图，但自由型元件具有图1c所示的衍射二元结构，

图3a是液滴作为折射结构的自由型表面的透视图，

图3b是表示图3a中滴状自由型表面的界面结构的曲线，

图4a和4b对应于图3a和3b，但其滴状自由型表面为衍射自由型元件形式，具有近似三角形截面的光栅槽，

图5a和5b分别对应于图3a、3b与图4a、4b，但其自由型元件为衍射二元结构形式，

图6a和6b是环形自由型表面的视图，对应于图3a和3b，

图7a～7c是环形自由型表面的视图，对应于滴形自由型表面的图4a、4b与5b，

图8a和8b是L形自由型表面的视图，分别对应于图3a、3b和图5a和5b(滴形与环形)，

图9a～9c是L形自由型表面的视图，对应于图7a～7c，和

图10是具有形成自由型表面的编织图案的光学可变元件的平面图。

具体实施方式

图1a～1c中高度示意、相当粗略的视图，分别示出本发明光学可变元件具有类透镜作用的部分区域，其中在一般为漆层的两层1、2之间形成一界面3，界面3通常配有增反膜(图中未示出)，例如蒸发淀积金属层形式的涂敷金属。在这方面，在图1a～1c的X轴上示出一相应透镜元件沿各自方向的尺度，其中图中的单位任意设定，因为透镜元件的精密尺寸或直径并不重要。一般而言，透镜元件或由透镜元件构成的自由型元件的相应尺度为0.15～300mm，较佳为3～50mm。

图1a～1c在Y轴上给出了各分层1、2及由界面3形成的折射表面或结构的厚度或高度，专用值为相位差(弧度)。一特定波长时(如人眼最大灵敏度的550nm)，可用已知方法由该相位差算出实际的几何深度(还要考虑各别的折射率)。

将图1a与图1b和1c比较可以发现，图1a中光学可变元件的厚度必须至少是形成图1b中光学可变元件的分层结构厚度的10倍，甚至是图1c中分层结构厚度的20倍。此时，图1b与1c中形成光学可变元件的分层结构比图1a中的薄得多，因为该结构的总高度h更小，而该结构由界面3决定，可产生透镜作用，而且只在高度上延伸，当在图1b中转换(对n＝1.5/n＝1的***，处于发射模式)时，调度近似于二倍的波长，而在图1c中，甚至只近似于单个波长。在任何情况下，在图1b与1c的衍射透镜元件中，高度h即光栅深度都不大于10μm。

如前所述，分层1和2一般为具有适当成分的漆层，其中至少朝向观者的漆层(目前一般为分层1)必须是基本上透明的，尽管也可能是着色的漆层，但基本上保持透明。对有些使用场合，分层1、2中的一层也可以是粘层，或至少是有适当粘性的漆层。

若界面3配有涂敷金属或另一强反射层，那么还可以允许分层2透明，但也可以是半透明或不透明的。相反地，若本发明的光学可变元件用于发射模式，例如用于覆盖在基板上的某一可见特征物上，那么分层2必须是透明的，在此例中，界面不配备通常不透明的涂敷金属。作为替代，将两个透明层1与2的折射率选得不同(折射率差值较佳地至少为0.2)，致使尽管使用了两个透明层，但界面3产生的光学效果清晰可见。

如果要使分层折射率的差足够大有困难，本发明也可在施加面朝观者的连续分层之前，用折射率明显不同的透明材料部分地或基本上填满自由型元件的光栅槽。

在基本上已知的复制工艺生产中用于图1a所示透镜元件所需的母版，可用机械精密去除工艺来生产，由于其尺度比图1b和1c的透镜元件的结构大得多，因此生产比较方便。

图1b的透镜元件的衍射光栅结构通常用所谓的“直接刻划工艺”来生产，即利用激光器按所需剖面去除材料，或者利用激光器或电子束光刻设备按所需剖面曝光光刻胶，再对光刻胶显影而得到所需剖面或其负剖面的工艺。该方法的优点是可以制成截然不同的光栅结构，尤其是光栅截面，例如供特定场合使用的所谓闪耀光栅，在这方面，可以特别使光栅槽5的侧面4(在图1b中，所述侧面倾斜延伸)与形成透镜元件的光栅结构中平行于X轴延伸的概念上的参考表面的法线S之间的夹角α从形成透镜元件的界面3的抛物面中心区6沿向外方向连续变化——从图1b看得很清楚——更具体地说，在图示的实施例中，光栅槽5的侧面7近似平行于法线S，它们比如说只在另一基本上稳定的透镜剖面内不连续，而所述透镜剖面是由电光栅槽5之连续倾斜的侧面4和界面3的中心抛物面部分6形成的。

这类透镜结构及其计算方法基本上在本领域的相关文献中有描述，故不再详细讨论。

这方面还可用台阶结构取代如图1b所示的、在高度h上连续的倾斜倾面4，在所述台阶结构中，用形成台阶的表面在光学效果方面接近侧面4。这类光栅结构可用所谓的直接刻划工艺和合适的掩模法生产，其中台阶数目可以根据期望的结果而不同。在此例中，对于大量应用场合，分成四个或八个台阶就够了。但在涉及到高质量要求时，也可设置例如64个台阶或2的高次幂的台阶数。

图1 c示意地示出了由所谓的二元结构形成的透镜元件。在这方面，图1c中二元结构的本质特征是光栅槽8和光栅脊9两者，它们基本上都是矩形截面。图1c的二元结构通常用合适的掩模生产，其中图1c结构的另一特殊性是有利的，即光栅结构的光栅深度h在整个透镜元件中是均一的，因而生产相关母版时不必为去除材料而设置不同的作用时间，也不必以不同的强度等级通过相应掩模对基板进行操作。

还可以用已知的全息工艺来生产合适的透镜结构，此时可提供光栅深度甚至更小而且具有大体上正弦配置的结构，但可能导致上述诸缺点。

图2a、3a、6a和8a分别是示意的放大透视图，示出了折射透镜元件形式的自由型表面，即自由型元件，其中为了清楚地示出本发明的原理，这些附图只示出了该自由型元件中两分层1、2之间的界面3的透视图。

在这方面，这类光学作用显著的折射自由型元件，只有在封装界面3的分层1、2的厚度足够大时或者只有在自由型表面中平行于概念上参考表面(如图2a的基本表面10)的尺度足够小时才能实现，因为实际上在折射自由型元件的情况下，由图1a可见，透镜元件的高度h直接依赖于自由型表面沿X轴方向的尺度。

图3a示出了一种滴形的自由型元件11，如图3a所示，将形成滴形自由型表面的自由型元件11的设计成，使得自由型表面呈现出超越平坦的界面3而向上突起。显然，还可相应地生产一种由自由型元件11形成的所述滴似乎超出周围界面3而向后(向下)突起的印象。

图6a类似于图3a，示出了环形的、折射自由型元件12，例如它可以表示字母“O”，但也可只具有装饰作用。

图8a相应地示出了用折射自由型元件13显示字母“L”时所形成的界面3的透视图。

以图3a、6a与8a相同的方法，图3b、6b与8b示出了——基本上在垂直于概念上参考表面的截面中——在相关的自由型元件11、12与13的情况下的界面3的结构，其中图3b、6b与8b的视图尺度仍对应于图1a～1c，即X轴以任意单位显示，而Y轴则以弧度为单位显示垂直于概念上参考表面的偏移。此时，图3b的分布沿图3a中滴形自由型元件11的对称轴延伸，更具体地说，从图3a右底部延伸到左顶部，即从滴的圆形区延伸到尖顶。图8b绘制了左手肢“L”的轮廓，从右底部至左顶部，由于“L”在右底部处分叉的横肢，图8b中左手区的高度增大了。

现在比较一下用作自由型元件的衍射光栅结构与图2a、3a、6a和8a的折射结构。

图2b示意地示出了图2a自由型表面的放大平面图，更具体地说，视图方向近似垂直于参考表面10，该自由型表面取衍射自由型元件的形式，具有一光栅结构，其光栅线条基本上跟随自由型表面的轮廓线，其中光栅线条的间隔从自由型元件的中心区朝向其边缘连续变化。在这方面，图2a与2b的比较还说明，本发明的术语“自由型表面的轮廓线”不一定意味着该自由型表面的实际边界。重要的是，对于如此延伸的光栅结构，还要适当考虑自由型表面的空间结构，例如图2a中自由表面与概念上参考表面10的不同间距。

图2c也对应于图2b，当透镜元件不用图1b那样光栅槽连续变化的光栅结构构成而采用图1c那样的二元结构的光栅结构时，示出了图2a中自由型表面结构的平面图。

图4a、7a与9a示出的平面图，基本上对应于滴形自由型元件11、环形自由型元件12和L形自由型元件13的图3a、6a与8a，但在每种情况下，自由型元件仍不取折射透镜的形式，而取衍射光栅结构的形式，涉及到图1b的基本结构。

对应于图3b、6b与8b的截面或高度分布图，在图4b、7b与9b中相应示出。

关于图3a和4a的滴形自由型表面，图5a最终还示出了当自由型元件取二元光栅形式时平面图，在图5b中相应地示出了界面3的结果高度分布图。对于环形和L形自由型表面，在自由型元件取二元结构形式时，这里未示出界面3的透视图，但图7c与9c示出了相应的高度状分布图(分别对环形上L形自由型元件)。

图3b、6b和8b与图4b、7b和9b及图5b、7c和9c的相应比较再次表明，在折射结构(图3b、6b、8b)分别换成衍射连续光栅结构(图4b、7b与9b)和二元结构(图5b、7c与9c)时，明显减小了结构的高度。

最后，图10还示出一例用自由型元件构成自由型表面的更复杂的结构，这涉及到一种编织或网络结构，其中利用本发明的自由型元件突出了相互交叉的线条。

描述的诸实例仅涉及较简单的实施例，例如像图3～9那样，各自只包括一个自由型元件。显然，通过合适的组合不同的自由型元件，能制作具有复杂效果的光学可变元件，除了本发明的透镜类自由型元件外，尤其是还能提供光学有效结构，特别是衍射结构，可产生完全不同种类的效果，例如运动效果、翻动、图像变化等。还能使自由型元件或其它衍射结构组合薄膜序列、特种分层(如半导体)，或者组合特定颜色如彩虹色，以产生相当特殊的色彩(变化)效果。在这方面，例如还能使本发明的自由型元件与比如按EP专利No.0 375833 B1的其它光学有效结构相结合或相交织，或者让多个自由型表面相互组合在一起或交织起来，从而从观者的观点出发，根据观看相应基板的角度，这种类透镜自由型元件或一个或多个其它光学有效结构就会交替出现。本发明的光学可变元件还能与印刷元件、无光泽结构或镜面表面相组合。

当对形成有效结构的界面3仅以区域方式设置增反膜尤其是涂敷金属时，本发明的光学可变元件可实现特别吸引人的设计结构，例如可与自由型元件成配准关系作脱金属。例如在图3a～9a的实施例中，每种情况都可以只是对自由型元件即滴形自由型表面11(图3a、4a与5a)、环形元件12(图6a与7a)成L形元件(图8a与9a)在界面3但不是分层1与2之间的周围界面的该区域设置涂敷金属。利用局部涂敷金属，图10的编织状光学可变元件还可以成为更令人感兴趣的结构，例如可以只使界面3形成线条14、15的表面区域涂敷金属，线条14与15之间的中间空间无涂敷金属，使该光学可变元件呈透明。

应指出，界面3不一定被漆层或粘层限制在两侧。尤其在发射模式中使用本发明的光学可变元件时，界面3也可靠近空气，因而对界面3两侧的分层而言，能以简单的方式实现界面3该区域内所需的折射率差。这种配置板适合例如封装或包封不固定于基板的膜片。

最后，由于光学可变元件相对平坦，故也可与印刷元件组合使用，例如以区域方式添印的元件。

Claims (29)

1.一种光学可变元件，它至少在表面部分有一界面，所述界面形成一光学有效结构，而所述光学有效结构在空间上相对于概念上的参考表面(10)突出和/或回退，其中所述光学有效结构具有至少一个自由型表面(11，12，13，14，15)，以文字数字字符、几何图形或另一物件的形式向观者作三维显现，其特征在于，

所述自由型表面由所述界面(3)的部分区域形成，所述部分区域为类透镜结构，产生放大、缩小或畸变的效果，并构成自由型元件。

2.如权利要求1所述的光学可变元件，其特征在于，用于封装所述界面(3)的所述分层(1，2)中至少有一个被着色。

3.如权利要求1所述的光学可变元件，其特征在于，所述界面(3)埋置在分层组合件的两个分层(1，2)之间。

4.如权利要求3所述的光学可变元件，其特征在于，用于封装所述界面(3)的所述分层(1，2)中至少有一个被着色。

5.如权利要求1-4中任何一项所述的光学可变元件，其特征在于，所述自由型表面(11，12，13，14，15)取衍射自由型元件的形式，具有光栅结构，其中所述光栅结构的光栅深度至多为10μm，光栅线条基本上跟随所述自由型表面(11，12，13，14，15)的轮廓线，所述光栅线条的间距从所述自由型表面(11，12，13，14，15)的中心区域(6)朝向其边缘连续变化。

6.如权利要求5所述的光学可变元件，其特征在于，所述自由型元件的光栅结构具有如下特性：其光栅槽(5)的一个侧面(7)相互平行延伸且基本上平行于所述参考表面(10)的法线，而光栅槽(5)的另一侧面(4)与所述参考表面(10)之法线的夹角沿横跨所述光栅线条的方向，从一条光栅槽(5)到另一条光栅槽(5)基本上连续变化。

7.如权利要求6所述的光学可变元件，其特征在于，所述光栅槽(5)中相对于所述参考表面(10)之法线成角度延伸的侧面(4)为台阶结构，形成台阶的表面使得该侧面(4)的光学效果接近。

8.如权利要求1-4中任何一项所述的光学可变元件，其特征在于，所述自由型元件的光栅结构为二元结构，具有光栅槽(8)与光栅脊(9)，它们具有基本上矩形的截面。

9.如权利要求8所述的光学可变元件，其特征在于，所述自由型元件之光栅结构中的光栅槽(8)的深度在整个自由型表面(11，12，13，14，15)上近似相同。

10.如权利要求5所述的光学可变元件，其特征在于，所述自由型元件的光栅结构为二元结构，具有光栅槽(8)与光栅脊(9)，它们具有基本上矩形的截面。

11.如权利要求10所述的光学可变元件，其特征在于，所述自由型元件之光栅结构中的光栅槽(8)的深度在整个自由型表面(11，12，13，14，15)上近似相同。

12.如权利要求1-4中任何一项所述的光学可变元件，其特征在于，所述自由型表面(11，12，13，14，15)由全息法制成的自由型元件形成。

13.如权利要求1-4中任何一项所述的光学可变元件，其特征在于，所述自由型表面(11，12，13，14，15)是整个光学有效结构装置的一部分，所述整个光学有效结构装置除了自由型元件外，还包括具有为观者产生不同光学效果的光学可变元件的部分区域。

14.如权利要求1-4中任何一项所述的光学可变元件，其特征在于，所述光学有效结构与一薄层装置完全或区域性组合。

15.如权利要求1-4中任何一项所述的光学可变元件，其特征在于，用于形成光学有效结构的所述界面(3)至少区域性地配有增反膜。

16.如权利要求15所述的光学可变元件，其特征在于，所述增反膜与所述至少一个自由型元件成配准关系。

17.如权利要求15所述的光学可变元件，其特征在于，所述增反膜由金属层形成。

18.如权利要求17所述的光学可变元件，其特征在于，所述增反膜与所述至少一个自由型元件成配准关系。

19.如权利要求18所述的光学可变元件，其特征在于，所述配准关系是通过对界面(3)进行区域性脱金属作用而形成的。

20.如权利要求5所述的光学可变元件，其特征在于，所述自由型表面(11，12，13，14，15)是整个光学有效结构装置的一部分，所述整个光学有效结构装置除了自由型元件外，还包括具有为观者产生不同光学效果的光学可变元件的部分区域。

21.如权利要求5所述的光学可变元件，其特征在于，所述光学有效结构与一薄层装置完全或区域性组合。

22.如权利要求5所述的光学可变元件，其特征在于，用于形成光学有效结构的所述界面(3)至少区域性地配有增反膜。

23.如权利要求22所述的光学可变元件，其特征在于，所述增反膜与所述至少一个自由型元件成配准关系。

24.如权利要求22所述的光学可变元件，其特征在于，所述增反膜由金属层形成。

25.如权利要求24所述的光学可变元件，其特征在于，所述增反膜与所述至少一个自由型元件成配准关系。

26.如权利要求25所述的光学可变元件，其特征在于，所述配准关系是通过对界面(3)进行区域性脱金属作用而形成的。

27.把如前述任何一项权利要求所述的的光学可变元件用作安全元件，以防止伪造有价单据或用于要防护的物件。

28.如权利要求27所述的用法，其特征在于，把所述光学可变元件配入装饰层装置中，再转移到转移膜尤其是热压膜的基板上。

29.如权利要求27所述的用法，其特征在于，把所述光学可变元件配入层压膜的装饰层装置中。

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