[发明专利]用于确定在光学效应层的延伸区域上方的颜料颗粒取向的方法和装置

说明书

本发明涉及安全文件的保护领域，并且更特别地涉及用于确定在光学效应层(OEL)的延伸区域上方的片形颜料颗粒的分布和取向的方法和装置。在此描述的方法包括如下步骤：a)使用具有沿所述第二方向取向的远心透镜的光轴的远心透镜和摄像机组件，在采用从至少一个第一方向入射的准直光对光学效应层的所述延伸区域的照射下，拍摄来自至少一个第二方向的光学效应层的所述延伸区域的反射光的至少一个图像，以及b)处理所述延伸区域的至少一个图像，以提取定量的颗粒分布和取向信息。在此描述的装置包括a)准直光源，用于采用来自至少一个第一方向的准直光照射光学效应层的延伸区域，以及b)远心透镜和摄像机组件，用于收集从光学效应层的所述延伸区域反射到至少一个第二方向中的光。

技术领域

本发明涉及安全文件的保护领域，并且更特别地涉及用于确定在光学效应层的延伸区域上方的片形(platelet-shaped)颜料颗粒的分布和取向的方法和装置。光学效应层可以是钞票、信用卡或其它安全文件的构成部分。片形颜料颗粒优选是非衍射颗粒，即片形颜料颗粒不具有衍射表面结构。

背景技术

本领域已知的是使用包含取向磁性或可磁化的颗粒或颜料，特别是同样光学可变磁性或可磁化的颜料的油墨、组合物或层，用于例如对于安全文件的安全元件的生产。包含取向磁性或可磁化颗粒的涂层或层例如在US 2,570,856；US 3,676,273；US 3,791,864；US5,630,877以及US 5,364,689中公开。包括取向磁性颜色偏移的颜料颗粒，导致特别有吸引力的光学效应，可用于安全文件的保护的涂层或层已在WO 2002/090002 A2和WO 2005/002866 A1中公开。US 7,276,719 B2公开了一种用于表面光学特性测角检查的装置，其包括以预定空间角到要检查的表面的至少一个第一辐射装置，以及用于捕捉发射到表面和从该表面反射回来的辐射的检测器装置。US 2005/083529 A1公开了用于确定在薄膜或涂层中的效应颗粒取向的方法和设备。在EP 0 087 222 A2中，公开了用于表征表面涂层薄膜的设备和方法。WO 2007/018727公开了用于对目标区域成像的方法和设备，其中目标区域采用准直光照射，并且从目标区域反射的光由远心透镜和摄像机系统收集。

虽然用于制造这种层的方法和部件在本领域中是已知的，但是仍然很少获知关于在所述层中延伸区域上方的颜料颗粒的分布和特定取向。同样存在更好地理解在所述层的生产过程期间的颗粒取向的动力学的需求，除了其它条件之外，其取决于所施加磁场的局部(local)方向和强度，取决于层和磁体的相对运动，取决于未硬化涂层组合物的粘度，和/或取决于生产过程的时间尺度。

获得对在硬化涂层的延伸区域上方的颗粒取向的深入了解的主要现有工具是对通过涂层的代表性切口的电子显微镜(SEM)检查。由于所需的特定样品制备，表征整个安全元件所需的大量SEM图片，以及要处理和分析的大量数据，这种方法相当繁琐。此外，所研究的样品在过程中被破坏。

因此，存在用于以不太繁琐方式表征在所述层的延伸区域上方的颜料颗粒的分布和取向的装置和非破坏性方法的需求。该装置应特别可用于表征在层中的片形颗粒(例如片形光学可变颜料颗粒)的分布和取向。特别地，该装置应可用于表征在诸如钞票等的文件上的安全元件，其通过对磁性或可磁化的颗粒或颜料(特别是在施加层中光学可变磁性或可磁化的颜料)取向，接着通过硬化所述层，诸如冻结在它们采用的位置和取向中的颜料颗粒来产生。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用于有效和准确地确定在包括所述颜料颗粒的光学效应层(OEL)的延伸区域上方的片形颜料颗粒的分布和取向的方法和装置。

根据本发明用于确定在包括片形颜料颗粒的光学效应层的延伸区域上方的所述颜料颗粒(特别是片形光学可变磁性或可磁化颜料颗粒)的分布和取向的方法包括以下步骤：