СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРЕНАПРАВЛЯЮЩЕЙ СВЕТ ПОВЕРХНОСТИ КАУСТИЧЕСКОГО СЛОЯ, ОПТИЧЕСКИЙ ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, СОДЕРЖАЩИЙ ИЗГОТОВЛЕННУЮ ПЕРЕНАПРАВЛЯЮЩУЮ СВЕТ ПОВЕРХНОСТЬ КАУСТИЧЕСКОГО СЛОЯ, МАРКИРОВАННЫЙ ОБЪЕКТ, ПРИМЕНЕНИЕ И СПОСОБ АУТЕНТИФИКАЦИИ ОБЪЕКТА

1. Способ изготовления преломляющей прозрачной или частично прозрачной перенаправляющей свет поверхности или отражающей перенаправляющей свет поверхности каустического слоя, имеющего рельефный узор, формируемый на линзообразном элементе и пригодный для перенаправления падающего света, принятого от источника света, и для формирования проецируемого изображения, содержащего каустический узор, отличающийся тем, что способ включает компьютеризированные этапы, на которых:
i
i
обеспечивают дискретное представление входного целевого изображения, содержащего P набор N пикселей изображения p координат  в плоскости изображения, со связанными целевыми ненулевыми интенсивностями света {I}, i=1,…,N, распределенными в заданной области целевого изображения и соответствующими целевому каустическому узору целевого изображения;
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
вычисляют кусочно-линейное представление перенаправляющей свет поверхности z = F(x,y) каустического слоя с высотой z выше плоскости координат (x,y) на основании представления перенаправляющей свет поверхности посредством пересекающихся кусков поверхностей z = f(x,y), i=1,…,N, соответственно полученных от стационарности длины оптического пути лучей, преломленных или отраженных каустическим слоем и сфокусированных в точках P(i) плоскости изображения координат (x,y), i=1,…,N, при этом каждый кусок поверхности z = f(x,y) представляет собой поверхность вращения вокруг оси, проходящей через точку P(i) с вершиной в точке (x,y,z), высотой z= f(x,y), i=1,…,N, причем кусочно-линейное представление перенаправляющей свет поверхности, связанной с соответственными значениями высот вершин N, сформировано огибающей пересечений соответствующих N кусков поверхностей z = f(x,y), i=1,…,N;
1
N
для заданного набора соответственных значений высот z,…,z вершин N кусков поверхностей рассчитывают соответствующий набор значений интенсивностей света I(1),…,I(N), которые соответственно сфокусированы в точках P(1),…,P(N) каустическим слоем, перенаправляющим падающий свет через связанную кусочно-линейную перенаправляющую свет поверхность; и
1
N
1
N
рассчитывают соответственные значения N высот z,…,z N вершин соответствующих N кусков поверхностей, которые минимизируют разности между соответственными значениями рассчитанных интенсивностей света I(1),…,I(N), сфокусированных в точках P(1),…,P(N) через связанную перенаправляющую свет поверхность, и соответственными соответствующими значениями целевых интенсивностей света I,…,I,
тем самым получают перенаправляющую свет поверхность, имеющую рельефный узор, пригодный для перенаправления падающего света, принятого от источника света, и формирования проецируемого изображения, содержащего целевой каустический узор целевого изображения.
i
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каждый кусок поверхности z=f(x,y), i=1,…,N, приближается при параксиальном приближении путем разложения в ряд Тейлора порядка k, большего или равного двум выражения куска поверхности, полученного из стационарности длины оптического пути.
i
i
3. Способ по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что этап расчета высот z, минимизирующих разности между рассчитанными интенсивностями света I(i) и соответствующими целевыми интенсивностями света I, для i=1,…,N, осуществляют посредством метода оптимизации без градиента.
i
i
4. Способ по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что этап расчета высот z, минимизирующих разности между рассчитанными интенсивностями света I(i) и соответствующими целевыми интенсивностями света I, для i=1,…,N, осуществляют посредством метода оптимизации с использованием диаграммы мощности для вычисления связанной функции потерь и ее производных.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что изготовленную перенаправляющую свет поверхность используют для генерирования машинно-сопоставимого представления для управления инструментом для механической обработки.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что изготовленная перенаправляющая свет поверхность является оригинальной перенаправляющей свет поверхностью, используемой для создания копии перенаправляющей свет поверхности.
7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что способ дополнительно включает копирование перенаправляющей свет поверхности на подложку.
8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что копирование включает одно из печати с рулона на рулон, печати с фольги на фольгу, УФ-литья и тиснения.
9. Оптический защитный элемент, содержащий по меньшей мере одну преломляющую или отражающую перенаправляющую свет поверхность каустического слоя, отличающийся тем, что элемент изготовлен согласно способу по любому из пп. 1-7.
10. Оптический защитный элемент по п. 9, предназначенный для маркировки объекта, выбранного из группы, включающей потребительские товары, ценные документы, удостоверения личности, акцизные марки и банкноты.
11. Маркированный объект, выбранный из группы, включающей потребительские товары, ценные документы и банкноты, отличающийся тем, что объект содержит оптический защитный элемент по любому из пп. 9 и 10.
12. Способ визуальной аутентификации объекта, маркированного оптическим защитным элементом по любому из пп. 8 и 9, пользователем, отличающийся тем, что способ включает этапы, на которых:
s
освещают перенаправляющую свет поверхность оптического защитного элемента точечным источником света на расстоянии d от перенаправляющей свет поверхности;
i
визуально наблюдают каустический узор, проецируемый на проекционной поверхности, на расстоянии d от оптического защитного элемента; и
решают, является ли объект подлинным, при оценке пользователем того, является ли проецируемый каустический узор визуально похожим на эталонный образ.
13. Применение оптического защитного элемента по любому из пп. 9 и 10 для аутентификации или защиты от подделки объекта, выбранного из группы, включающей потребительские товары, ценные документы, удостоверения личности, акцизные марки и банкноты.