Удостоверяемый предмет, защитная метка, способ создания защитной метки и тонкая пленка для использования при производстве дифрагирующих защитных меток - RU2060167C1
Код документа: RU2060167C1
Чертежи
Описание
Изобретение относится к удостоверяемым предметам, таким как ценные документы, например банкноты, и к защитным меткам, фиксируемым на таких удостоверяемых предметах с целью обеспечения удостоверения предмета и его защиты от мошеннического воспроизведения.
Оптически изменяемые метки, такие как голограммы и дифракционные решетки, широко используются на финансово-деловых формулярах и тому подобных для целей удостоверяемости и защиты от мошеннического воспроизведения. Банкноты, содержащие лишь голографические изображения, были выпущены несколькими странами, включая Австралию и Австрию. Использование таких меток на подложках, таких как банкноты, которые изгибаются в процессе обращения, относительно ограничено. Это ограничение вызвано рядом причин и включает требование к подложке быть плоской, чтобы при рассматривании получить голографическое изображение завершенного предмета, которое в общем случае трудно получить при гибкой подложке, такой как банкнота, которая постоянно мнется при использовании.
Другое ограничение вызвано неровной, волокнистой структурой бумажной подложки, которая создает мелкие местные контурные эффекты, накладывающиеся на ярко выделяющиеся голограммы.
Патент WO-90/07133, опубликованный 28 июня 1990 г. касается проблемы образования морщин, которая, в частности, рассматривается в отношении банкнот и предлагает решение этой проблемы путем создания дифракционного изображения, получающегося от образа двухмерной оптической катастрофы. Другими словами довольно необычная и сложная дифракционная решетка создается для преодоления указанных трудностей.
В патенте США N 4568141 также имели дело с проблемой создания защитных меток на документах, в частности с проблемой, возникающей в связи с измятием таких документов. В этом случае предлагается создать множество сопрягающихся дифракционных решеток, расположенных вдоль трека, так, что, когда документ вращают, возникает специфический цветной рисунок, генерируемый последовательными блоками гладких дифракционных растров.
Другая защитная метка для использования на банкнотах и тому подобных документах описанa в патенте Великобритании N 2093404, где вновь предлагается использовать дифракционные решетки, сконструированные так, чтобы разделить случайный полихроматический свет на пару смежных, отдельных и хорошо отражающих лучей контрастирующих цветов. Структуры с дифракционными решетками производятся посредством вдавливания металлизированной структуры, в которой присутствует дифракционная решетка одного типа, положенная в основание решетки с контрастирующим цветом. Упоминается использование двух (или более) таких структур.
В патенте Великобритании N 2108428 описывается защитная метка, которая сконструирована для машинного считывания и скрыта от невооруженного глаза. В одном примере метка содержит большое число идентичных голограмм, которые при сканировании генерируют дифракционные максимумы, которые чередуются в заранее заданной последовательности. Эти максимумы можно обнаружить и сравнить с эталоном, применяя подходящую считывающую машину, и определить, является ли достоверным документ, на котором метка фиксирована.
В соответствии с изобретением предлагается удостоверяемый предмет, содержащий множество символов, идентифицируемых глазом, причем содержатся по меньшей мере два множества из по меньшей мере трех символов. Все символы в пределах множества идентичны и расположены неперекрывающимся образом в регулярном геометрическом порядке, и при по меньшей мере одном обычном угле наклона при рассматривании производят одинаковое оптическое действие, которое изменяется с изменением угла наклона при рассматривании.
В изобретении предлагается удостоверяемый предмет и защитная метка, которая дает возможность относительно нетренированному пользователю легко подтвердить подлинность метки или предмета, тогда как одновременно эта метка может быть использована для гибких документов, таких как банкноты, которые подвергаются смятию, так что мгновенное распознавание подлинности можно осуществить при условии, что полная метка может оказаться какое-то время невидимой или под необходимыми углами зрения могут быть видимы лишь фрагменты этой метки.
Таким образом, даже если поверхность, на которой зафиксирована защитная метка, измята, на ней остается по меньшей мере один законченный символ, все еще легко различимый, который достаточен для целей удостоверяемости, во-вторых, много легче определить подлинность документа при использовании легко идентифицируемого символа (т.е. привлекательного графического или художественного образа).
В некоторых случаях символы могут наноситься на удостоверяемые предметы индивидуальным образом, например путем вдавливания или с использованием какой-либо другой техники. Однако наиболее удобно, чтобы символы наносились на общее основание, которое накладывается в виде защитной метки к удостоверяемому предмету.
В соответствии с вторым аспектом изобретения предлагается защитная метка для внедрения ее в удостоверяемый предмет, включающая большое число символов, идентифицируемых невооруженным глазом, среди которых имеются по меньше мере два множества из по меньшей мере трех символов, при этом все символы расположены неперекрывающимся образом, в регулярном геометрическом порядке и производят одинаковое оптическое действие, которое изменяется с изменением угла наклона при рассматривании. Типичная защитная метка в соответствии с изобретением, имеет размеры 2,5x2,5 см.
Под термином "символ" подразумевается известный, легко узнаваемый одиночный символ, появление которого, сопровождаемое изменениями угла обозревания, указывает рассматривающему, что предмет, который его содержит в качестве составной части, является подлинным. Примеры символов включают буквы, числа, знаки, геометрические фигуры, графические и художественные образы и др. или трехмерные объекты и их комбинации и структуры.
Было установлено, что относительно просто дифракционные зоны обеспечиваются графическими формами, такими как контуры головы человека или животного, растения, цветы, деревья и даже круги, квадраты и треугольники можно использовать для создания легко узнаваемых и таким образом удостоверяющих символов. Даже после значительного измятия документа защитная композиция или предмет, содержащий символы этого типа, представляют удостоверяющий и привлекательный вид, создаваемый множественностью распознаваемых цветных образов и взаимодействующих фигур, образованных вследствие дифракции и интерференции от других символов, представленных под различными углами наклона.
Символы во множестве не обязательно должны быть точно идентичны. Например, символы могут изменяться геометрически регулярным образом в отношении их относительных размеров, и в этом случае в одном из предпочитаемых расположений символы в этом множестве расположены в линию, причем размеры последующих символов геометрически уменьшаются регулярным образом вдоль этой линии.
Кроме того, или в противоположность этому символы в этом множестве могут появляться в различных регулярно варьируемых ориентациях. Например, два символа могут быть расположены вокруг оси симметрии, имеющей две складки. Кроме того, можно использовать зеркальные отражения.
Другим преимуществом при использовании относительно простых художественных образов является то, что качество образа не кажется столь значительным, чтобы его ухудшить, что является результатом влияния волокон субстрата, которые могут быть запрессованы в композицию при ее фиксации под давлением.
Символы одного множества не должны перекрываться, хотя возможно и во многих случаях желательно, чтобы символы одного множества перекрывались символами другого множества. Это было бы приемлемо, в частности, там, где символы одного множества различимы под углом наклона, при котором символы другого множества невидимы, и наоборот.
Предпочтительно, однако, чтобы каждый символ одного множества перекрывал максимум один символ другого множества. Другими словами символ одного множества не должен создавать непрерывное соединение между парой символов во втором множестве. Если символы двух множеств перекрываются, то, в частности, предпочтительно, чтобы символы этих двух множеств создавали взаимно противоположные изменения в оптическом действии при изменении угла наклона при рассматривании. Таким образом, при одном угле наклона один из символов оказывается видимым, тогда как при другом угле наклона видим другой символ, а при возможном промежуточном угле наклона одновременно видимы оба символа.
В одном из расположений предлагается четыре множества символов, причем символы первого и третьего множеств являются одинаковыми и видимыми при первом и втором углах наклона соответственно, а символы второго и четвертого множеств одинаковы, но отличаются от символов первого и третьего множеств, причем символы второго множества видимы под тем же углом, что и символы первого, и символы четвертого множества видимы под тем же углом, что и символы третьего множества, и отличаются тем, что символы первого и второго множеств налагаются друг на друга и символы третьего и четвертого множеств налагаются друг на друга, вследствие чего наклонение предмета или защитной метки между двумя углами обозрения этих множеств приводит к появлению эффекта переключения между этими двумя символами.
В предпочтительных примерах символы из этих множеств сопоставлены так, чтобы определялось большое число составных символов или группы из символов, которые можно узнать в их собственной правильности. Например, отдельные символы, определяющие голову и плечи соответственно, могут быть сопоставлены таким образом, чтобы образовать составной символ, представляющий собой бюст.
В случае составных символов, образованных сопоставлением символов из различных множеств, разделение между отдельными символами меньше, чем разделение между составными символами, так что каждый составной символ может быть распознан как отдельно идентифицируемая сущность. Для целей конструирования символы могут обнаруживать минимальную степень контакта одного символа с другим (либо от того же самого, либо от другого множества) или минимальное пересечение, такое как соприкосновение смежных символов голов и хвостов.
В общем случае символы одного множества отличаются от символов другого множества, но возможно также, что символы обоих множеств будут одинаковыми. Далее очевидно, что по меньшей мере один символ мог бы быть общим для обоих множеств, в частности, если символы расположены на двух пересекающихся линиях. Однако предпочтительно, чтобы предмет или композицию образовывали по меньшей мере шесть символов, а в типичных случаях от шести до сорока символов.
Посредством представления двух, трех, четырех, пяти или более множеств символов, либо одинаковых, либо идентичных в сущности, но имеющих регулярные изменения, и расположенных либо в том же самом порядке, либо обратном порядке, либо в порядке, соответствующем зеркальному отражению, либо в центрально симметричном порядке, удостоверяемый предмет задается разнообразием множеств существенно идентичных символов. Это в значительной степени увеличивает избыточность символов и обеспечивает добавочный уровень надежности. Рассматривающий может тогда идентифицировать предмет не только путем сопоставления отдельных символов и их множеств, но и комбинаций символов различного типа.
Предпочтительно, чтобы символы идентифицировались невооруженным глазом, хотя в некоторых случаях использование небольшого увеличения, например в 30 раз, допускается.
В общем случае символы во множестве расположены на одинаковом расстоянии друг от друга, представляя собой регулярное геометрическое образование, но нужно понять, что это также включает другие регулярные расположения, например расположение по спирали, в котором расстояние между символами постепенно изменяется, например возрастает.
Хотя символы в одном множестве должны быть видимыми при по меньшей мере одном обычном угле обзора, очевидно, что символы множества не могут быть видимыми в одно и то же время при одной и той же ориентации или положении вращения. Таким образом, чтобы видеть все символы множества, необходимо вращать подложку, на которую нанесены символы, при условии сохранения того же самого угла наклона к глазу. Предпочтительно в этом случае, чтобы символы во множестве обнаруживали существенно одинаковое оптическое действие при условии регулярно отсчитываемых относительных углах поворота вокруг оси, перпендикулярной к плоскости предмета или метки.
Символы производят оптическое действие, которое изменяется с изменением угла рассматривания. Существуют различные способы достижения такого оптического действия. Предпочтительный метод основывается на использовании дифракционных эффектов. В них используются дифракционные решетки с регулярно нанесенными линиями либо в одном, либо в двух направлениях. С использованием решеток с линиями одного направления оптическое действие их изменяется с изменением угла наклона по отношению к одному особенному положению вращения, тогда как при использовании дифракционных решеток с линиями в двух направлениях оптическое действие изменяется с изменением угла наклона по отношению к двум углам относительно вращения, чаще всего ортогональным. Последний тип дифракционной решетки, в частности, более употребим. В других дифракционных эффектах используются дифракционные решетки с нерегулярным расположением линий с целью получения голограмм объекта и дифракционных картин, произведенных компьютером, тогда как другие дифракционные эффекты включают дифракционные мозаики добавочных участков областей дифракции, таких как в кинеграмме, в которых дифракция от области к области производит ощущение движения цветных лент, если композиция наклоняется, миниатюрные пиксели (такие как описанные в патенте WO-91/03747) и дифракционные картины образа оптической катастрофы (такие как описанные в патенте WO-90/07133) и неразрешаемые мозаики дифракционных решеток.
Элемент, генерирующий символ, если дифрагирующим в общем случае будет образец рельефной поверхности, преломляющий свет, копируется в материал, такой как прозрачное полимерное соединение с такой проникающей голограммой, которая делается видимой при отражении, осуществляемом отражающим слоем, каким является полный слой податливого металла, который создает зеркальное отражение и непрозрачность. Дифрагирующая структура может быть также выполнена частично прозрачной, такой что, например, любая ниже лежащая защитная печатная форма становится видимой после обработки рельефной поверхности с решеткой очень тонким (например, в четверть длины волны света) слоем металла, создав полутоновый экран, такой как рисунок из точек, выполненных металлом, причем точки не видны глазом, или создав тонкое покрытие, преломляющее свет, как указано в европейском патенте N 201323А.
Символы могли бы также генерироваться из оптически интерферирующих структур, таких как многослойные интерферирующие покрытия, например, диэлектрического типа (состоящие из переменных слоев материалов, имеющих низкий и высокий коэффициенты преломления) и металло-диэлектрического типа (содержащего в качестве нижнего слоя отражающий металл, в качестве среднего слоя диэлектрик, а верхнего слоя тонкий слой полупрозрачного металла). Такие структуры описаны в статье Optical Interference Coating for Inhibiting of Counterfeiting, Dobrowolski et al. Optica Acta 1973, vol. 20, N 12, рр. 925-937.
Далее символ мог бы быть генерирован на базе эффектов в жидких кристаллах, как описано, например, в патенте ЕР N 435029. Такие символы будут таким образом безусловно генерироваться, но очевидно, что в некоторых случаях символы могли бы быть определены посредством окружающей среды, оптически переменного фона. В общем случае символы каждого множества при по меньшей мере одном общем угле наклона при рассматривании имеют одинаковый цвет.
Символы типичным образом создаются на оптической скамье посредством интерференционной записи лазерного луча со смещенной осью, так что могут быть образованы дифрагирующие графические решетки или голограммы предмета, в конечном счете могут быть восстановлены. После того, как на оптической скамье завершено возникновение голограммы, из материала фотосопротивления создается поверхность для образования рельефного рисунка, который в общем случае копируется посредством гальванопластики никелевой пластины на поверхность из материала фотосопротивления. Эта никелевая копия затем может использоваться непосредственно или, что наиболее часто, косвенно для производства других копий, которые используются для придания полимерному слою трехмерной дифрагирующей поверхности. Этот слой затем должен быть обработан, например металлизирован, хотя рельеф может быть выдавлен и из тонко металлизированного пластика. Другим путем копирование дифрагирующей поверхности можно получить радиационной термообработкой мономеров с последующей металлизацией. Рельефно выдавленные термопластичные пленки можно покрыть клейкими веществами с помощью тепловой активации и, если требуется, наложить на субстрат под давлением графически оконтуренный блокирующий краситель, так чтобы не нарушить переход дифрагирующего материала, расположенного в заблокированной области.
В качестве альтернативы возникновение образцов на оптической скамье может быть применена регистрация электронного луча при компьютерном управлении.
Метки, представляющие собой интерес для визуального удостоверения, могут быть видимыми в белом свете.
Две или более дифракционные решетки можно использовать для определения добавочных и наложенных символов из различных множеств для образования сложного составного символа. Таким образом, типичный составной символ может включать широко пересекающиеся параметры треугольников и различным образом дифрагирующих кругов. Это может быть представлено как два перекрывающихся символа, которые по-различному дифрагируют при рассмотрении в ортогональных направлениях. В другом случае один может оказаться перед другим в зависимости от изменения угла наклона.
В качестве дальнейшего воплощения изобретения более сложные составные символы могут быть созданы посредством проведения их образования на оптическом столе. Таким образом, по меньше мере некоторые из составных символов могут присутствовать в паре двухмерных символов (из различных множеств), которые движутся относительно друг друга при варьировании угла обозрения. Таким символы могут возникнуть из плоской, но тонко выдавленной дифрагирующей поверхности, дающей ощущение глубины. Таким образом можно видеть первый символ, который перекрывает второй символ, вместе образующие составной символ. Второй символ может оказаться в основной плоскости и движется относительно первого символа, если композиция или предмет наклоняется при обзоре. Такие составные символы включают так называемые двумерные-трехмерные графические дифрагирующие образы. Если необходимо, то составной символ может создать ощущение разнообразия плоскостей. В общем случае может быть более чем четыре уровня воспринимаемых плоских образов.
Один или более символов может быть голограммой объекта. Такие голограммы требуют света для их восстановления, что дает зрителю ощущение трехмерного непрерывного объекта, т.е. в глубине отсутствует плоское изображение. Такие голограммы включают голограммы объектов или более сложные голографические структуры, такие как стереоголограммы.
Такие непрерывные трехмерные голографические символы могут перекрываться или накладываться на другие символы и/или на графические эффекты дифрагирующего фона или даже может быть создана иллюзия того, что двумерный графический рисунок пересекает трехмерный объект.
В некоторых случаях символы могут быть представлены на фоне заднего плана. Например, сзади символом можно создать малоразличимый образ фона, содержащий отдельный образ, знак или повторяющиеся слова, если необходимо, они могут быть представлены малой печатью, иногда называемой микрописание. Такое микрописание можно создать буквами такого размера, которые не были бы заметны непосредственно, но которые можно было бы обнаружить при тщательном изучении с помощью увеличительной оптики. Это может создать отчетливые еле уловимые визуальные особенности. Кроме того, масштаб микрописания может быть таким, что оно не будет подвержено неблагоприятному влиянию измятия, так как небольшие неизмятые области оставляют текст неповрежденным.
Образ фона может явственно сопровождать каждый символ и быть непрерывным между ними или слабый образ фона может простираться по всей композиции.
Образ фона может быть ровно гладко дифрагирующим, тонко прорисованным с миниатюрным дифрагирующим образом, имеющим металлическое отражение, металлический отблеск, покрытый металлической пленкой, непрерывной и непрозрачной либо частичной. Композиция фона может быть также полупрозрачной или прозрачной, имеющей по желанию метки охранных признаков.
Для каждого из представленных существенно идентичным образом символов можно сделать оттиск, включающий или не включающий серийный номер или другой символ в миниатюру без воздействия на впечатление рассматривающего, что символы различны.
Метка в общем случае изготавливается из упругого, но податливого пластика, который стоек к изгибу и смятию. В общем случае метка должна иметь достаточную гибкость, такую, чтобы при прикреплении ее к поверхности, на которой она будет использоваться (например, банкноты), изгиб этой поверхности не повредил бы значительно и не разрушил бы метку. Поэтому желательно, чтобы в качестве материала применялись тонкие слои упругого, но с низким молекулярным весом полиакрила, полиестера, поликарбоната и тому подобных материалов.
В типичных случаях защитная метка содержит чувствительный к теплу и давлению клей, нанесенный на подложку для того, чтобы метку можно было прикрепить к поверхности. В этой связи отметим, что метку желательно покрывать при ее производстве чувствительным к теплу и давлению клеем и желательно, чтобы при приложении к поверхности документа клей проникал немного глубже поверхности, например между бумажными волокнами в случае бумажного документа, так, чтобы метку нельзя было содрать без повреждения. Замечено, что защитные метки в соответствии с изобретением можно прикреплять к гибкому основанию, такому как листы бумаги, без воздействия на оптическое качество меток, в частности если бумага уже подвергалась глубокой печати или сдавливанию при регистрации, так что стала совершенно плотной. Это типичный случай для банкнот. Кроме того или в противоположность этому для поверхностей, не подвергавшихся глубокой печати перед горячим вдавливанием, мог бы быть наложен слой лака между защитной меткой и поверхностью. Слой лака способствует также достижению высокого уровня стойкости во времени и сопротивляемости злым умыслам.
Эта метка может использоваться для охранных печатных предметов, главным образом на документах и тому подобных материалах, которые печатаются на бумаге, включающей целлюлозу, лоскуты материи и синтетику, такие как неплетеные и кручено-связанные, или пластик или их комбинации, и которые могут сгибаться при использовании. Такие документы широко используются как банкноты, чеки (либо банковские, либо туристические), долговые обязательства, акции, лицензии, некоторого типа удостоверения личности, паспорта, визовые талоны, банковские расчетные книжки, ваучеры, акты с печатью, печати и этикетки, защищенные от подделки, клейма достоверности и т.п. Эта метка может также использоваться на традиционных пластмассовых карточках, таких как относительно жесткая PVC.
На фиг.1 представлена банкнота, дающая первый пример защитной метки; на фиг. 2 банкнота, содержащая две защитные метки; на фиг.3 показано изображение, видимое рассматривающим одного символа из тех, которые используются на банкноте фиг. 2; на фиг.4-11 представлены восприятия от множества символов; на фиг.12 представлен второй пример защитной метки в соответствии с изобретением; на фиг.13-16 изображена защитная метка фиг.12 под различными углами наклона; на фиг.17 изображен третий пример защитной метки; на фиг.18 показаны включенные в рассмотрение угловые закономерности; на фиг.19 и 20 представлен четвертый пример выполнения защитной метки.
На фиг. 1 изображена банкнота 1, содержащая защитную подложку 2, на которой зафиксирована дифрагирующая защитная метка 3, представляющая собой прозрачное дифрагирующее впечатанное термопластичное покрытие, металлизированное по нижней поверхности и приклеенное к банкноте. Защитная метка включает три существенно идентичных опознаваемых символа 4, 5, 6, которые дают общее художественное изображение под тем же самым относительным углом наклона при рассматривании (т. е. по крайней мере под одним косым углом зрения относительно плоской поверхности метки). Эти символы образуют множество из трех символов и являются ровным четко дифрагирующими квадратными областями, наложенными на отражающий серебряный фон 7.
Вид символов 4, 5 и 6 идентичен при рассматривании с заданного угла наклона относительно гладкой плоскости банкноты, но не все три символа образуют свое наиболее четкое изображение при единственной ориентации банкнот. Скорее они дают то же самое изображение некоторым регулярно изменяющимся образом при изменении относительной ориентации (вращении) банкноты в своей плоскости. В этом примере угол между направлениями рассматривания наиболее четких дифракционных образцов 4 и 5 является таким же, как и угол между символами 5 и 6.
Кольцевые круги окружают квадратные области, причем эти круги 8, 9 и 10 имеют художественное изображение под одним углом наклона при одной относительной ориентации. Эти кольцевые круги образуют второе множество.
Эти два множества находятся в относительной группе и ассоциируются или группируются, образуя три составных символа, но символы одного множества не перекрываются символами другого множества. Эти символы разделены ощутимым расстоянием.
Если изменяются углы рассматривания или ориентации, то действительно воспринимается составной образ. При некоторых углах и ориентациях оба множества символов могут не дать восприятия дифракции. Они могут исчезнуть. Символы определяются по их художественному содержанию. Воспринимаемое угловое разнообразие и содержание образа символов обеспечивает как визуальный интерес и привлекательность в такой форме, что отпугивают людей, могущих совершить подлог и обман.
При использовании ровных дифракционных решеток изменения радужных цветов символов, которые происходят, если угол наклона изменяется, могут повторяться, если происходит дифракция света более высших порядков.
На фиг.18 показана связь между углом наклона при рассматривании и углом вращения для двух наложенных символов. Банкнота 1 и пара взаимно ортогональных осей 11, 12 определены. Ось 11 перпендикулярна плоскости банкноты 1, тогда как ось 12 проходит в плоскости банкноты параллельно коротким сторонам банкноты. Первый символ видим при угле наклона 13 к оси 11. Второй символ того же самого множества также видим при угле наклона 13, но при различном угле вращения 14 относительно оси 12 от угла вращения, при котором виден первый символ. На фиг.18 также показано, каким образом символ второго множества становится видимым при различном угле наклона 15 к оси 11.
На фиг. 2 банкнота 1 содержит защитную печатную подложку 16, на которой закреплены горячим давлением два множества 17 символов, каждый из которых содержит три символа 18, 19, 20 регулярно уменьшающего размера. Символы 18, 19, 20 имеют сходную форму, но различные размеры и различным образом ориентированные репродукции по отношению друг к другу. Точки напротив одного угла шестиугольника просто указывают ориентацию, исходя из целей этой фигуры.
На фиг. 3 показан один из символов, который рассматривающий получил бы при изучении банкноты на фиг.2. Поскольку символ является физически плоским, за исключением минимально оконтуренной поверхности, которая дает начало дифракции падающему белому свету, то ощущение рассматривающего представляет собой объем с наличием составного фронтального символа на переднем плане, как показано на поз.А, заднего символа на переднем плане, кажущегося расположенным на основной плоскости, как показано на поз. В с обоими из этих символов переднего плана, расположенными перед кажущимися более отдаленным образом фона, показанного на поз. С. Текст, использованный на фоне, показан в увеличенном виде на поз.D. На поз. А очертания составного символа обведены символом в виде однородно дифрагирующей полосы 21. Дальнейшей частью составного фронтального символа переднего плана являются цифровые символы 22, 23, 24, имеющие общий дифракционный образ, который отличается от образа ленты 21.
Кажущимся расположенным в основной плоскости, составным фронтальным символом на переднем плане является символ Фунта Стерлинга 25, дающий еще далее дифракционное цветное изображение, как показано на поз.В. В качестве фона повторяются линии текста 26 общего, но все же дальнего дифракционного изображения, который можно прочесть только при увеличении, расположенные напротив гладко отражающего фона 27. Увеличение линии повторяющегося текста 26 изображены на поз.D.
При наклоне метки к или от рассматриваемого видны разнообразные цвета, зависящие от каждого из символов, причем эти цвета из набора радуги изменяются при изменении наклона.
В следующем описании будет иллюстрировано восприятие различных типов оптически разнообразного образа. На фиг.4-11 показаны перспективные виды отбора отдельных кажущихся образов, получающихся в результате дифракции падающего света. Во всех этих фигурах линии 28 стремятся быть ближе к наблюдаемому, чем линии 29. Эта условность показана на фиг.4 лишь для ясности.
Область, определенная плоскостями, показанная на фиг.4-11, соответствует единственному составному или отдельному символу.
На фиг. 4 представлена дифрагированная дуплексом фигура в виде квадрата 30, который составлен из двух примыкающих друг к другу и противоположно расположенных пар украшенных узором дифракционных поверхностей 31 и 32, сформированных компьютером. Это показано на виде 33 сверху и на фоне 34, который имеет вид металлического отражения. Результирующий образ кажется плоским, т. е. ощущение объема отсутствует.
На фиг. 5 представлена треугольная полоска 35 дифракционного узора, дающего оптическую катастрофу и образующего символ переднего плана, кажущийся на плоскости 36, расположенной напротив плоскости 37, которая содержит линии 38 мелкой печати на металлическом фоне, равном в других отношениях. Воспринимаемым образом является треугольник перед фоном, заполненном буквами, т.е. трехмерное восприятие задается в двух плоскостях.
На фиг. 6 изображена треугольная полоска 39, образующая первый многоточечный многократно дифрагирующий символ, слившийся с кольцевой полоской 40, образующий второй гладкий дифракционный символ, такой как треугольная полоска и кольцевая полоска, которые кажутся имеющими различный цвет. Эти два символа образуют составной символ, который расположен в одной плоскости 41 переднего плана и впереди фона на достаточно отдаленной плоскости 42, содержащей фрагменты 43 миниатюрного письма (показанного как линии), повторенного на ровном цветном фоне. Плоскость 41 переднего плана кажется впереди плоскости 42.
На фиг.7 треугольная лента 44 первого многоточечного многократно дифрагирующего символа кажется лежащей в плоскости 45, которая возникает спереди от кольца 46, содержащего символ, дифрагирующий отличным от предыдущего образом, на кажущейся более отдаленной плоскости 47. Кольцо 46 и треугольная полоска 44 вместе образуют составной символ и видимы перед равным фоном 48 с металлическим отблеском, который кажется находящимся в одной плоскости с кольцом. При рассмотрении кажется, что символ в виде треугольной полоски находится спереди от скрытой части символа кольца. При наклонении композиции можно видеть треугольник и кольцо, которые находятся в кажущемся относительном движении. Имеется ощущение объема.
Фиг. 8 аналогична фиг. 7, за исключением того, что фон содержит миниатюрные буквенные фрагменты 49 (показанные как линии) многократно повторенные.
На фиг.9 показан символ предметной голограммы, в котором имеется ощущение заданного непрерывного трехмерного объекта, изображенного шаром 50. Объект кажется лежащим под поверхностью передней плоскости 51, о спереди от ровного фона 52 кажущейся плоскости 53.
На фиг.10 символ голограммы объекта, показанного на фиг.9, помещен перед фоном повторяющегося миниатюрного буквенного письма 54 (показанного как линии).
На фиг. 11 на плоскости 55 переднего плана находится графический дифракционный символ в виде небольшой плоской окружности 56, которая кажется расположенной спереди от медианы переднего плана, где представлен символ голограммы сферы 57. Позади этого в плоскости 58 имеется группа символов малых окружностей 59. Плоскость 60 заднего плана содержит миниатюрное дифрагирующее буквенное письмо 61 на ровном отражающем фоне 62. Этот составной символ, таким образом, объединяет плоские дифракционные графические образы, предметную голограмму и фоновую микропечать. Все четыре могут называться находящимися в относительном движении, если метка наклоняется, причем появляются изменения цветов радуги. Метка удостоверяется на основе символов 56, 57 и 59.
Защитная метка 63, показанная на фиг.12, содержит большое число множеств символов. Она включает первое множество 64 составных символов, каждый из которых имеет внешний круговой символ 63 и внутренний символ в виде горизонтальной линии 66, расположенной по диаметру кругового символа 65. Составные символы имеют тот же самый вид, но уменьшены в размере справа налево поперек меток. Подобное второе множество 67 составных символов образовано в нижней части метки, и третье множество 68 составных символов образовано в центральной части метки, но в нем символы уменьшаются в размере в направлении слева направо.
Кроме того, метка 63 включает четвертое и пятое множества 69 и 70 составных символов, расположенных двумя горизонтальными рядами, каждый из которых содержит внешний квадратный символ 71 и внутренний треугольный символ 72.
Хотя метка показана на фиг.12 со всеми символами, которые оказались видимыми, на практике, при некоторых углах рассматривания, лишь некоторые из них или части символов видимы. Это показывается на фиг.13-16 метки 63, данной на фиг.12. При первом угле рассматривания (фиг.13) лишь первое, второе и третье множества 64, 68 и 70 составных символов видимы, хотя эти множества отдельно видимы в их целостности. При втором угле наклона при рассматривании (фиг. 14) символы квадрата 71 четвертого и пятого множеств 69 и 70 составных символов становятся видимыми. При третьем угле наклона при рассматривании (фиг. 15) треугольные символы 72 в четвертом и пятом множествах 69 и 70 составных символов становятся видимыми, но символы горизонтальной линии 65 первого, второго и третьего множеств 64, 67 и 68 составных символов исчезают. Наконец при четвертом угле наклона при рассматривании (фиг.16) первое, второе и третье множества 64, 67 и 68 составных символов исчезли, тогда как четвертое и пятое множества 69 и 70 составных символов полностью видимы. В этом случае метка рассматривается под тем же самым углом вращения в каждом случае.
На фиг.17 показана защитная метка 73, закрепленная на защитной печатной подложке (не показана). Здесь на металлическом блестящем отражающем фоне 74 образованы символы 75 головы от первой гладкой дифрагирующей структуры и символы 76 плечей от второй гладкой дифрагирующей структуры того же типа. Овальные кольца 77 образованы от различно окрашенной гладкой дифрагирующей структуры. Составной символ голова плечи овал можно видеть при большом числе углов наклона, и по крайней мере один из символов голова плечи и овал видимы при некоторых углах и ориентациях рассматривания, а при других известных углах рассматривания как голова плечи, так и овал видимы, хотя имеют различные окраски при этих углах.
Символ 75 головы может рассматриваться как первое множество символов, а символы 76 плечей как второе множество. Овальные символы 77 образуют третье множество. Эти множества, объединенные в регистр, образуют супермножество идентифицируемого составного художественного образа голова плечи овал.
Пересечением девяти элементов супермножества символов является отличающееся множество, содержащее двенадцать художественных символов 78 земного шара, каждый из которых образован из шестнадцати регулярно расположенных дифрагирующих участков 79.
Все подобные шестнадцать дифрагирующих участков имеют общую дифрагирующую конфигурацию, если смотреть при некотором общем угле падения или общем угле ориентации. Дифракционные структуры таковы, что дифракция наблюдается при нормальной ориентации рассматривания (т.е. так, как показано на фигуре), но также и при ориентации (вращении) банкноты в своей плоскости с изменением угла на 90о .
Избыточность метки такова, что исследователь должен бы был использовать для идентификации лишь части головы, голову и плечи, голову плечи и овал или голову плечи овал и земной шар.
Еще один пример защитной метки показан на фиг.19. В этом случае приведены четыре множества символов. Они содержат первое множество "W", видимое при первом угле наклона; второе множество "-", видимое при первом угле наклона; третье множество "W", видимое при втором угле наклона; четвертое множество "-", видимое при втором угле наклона. Символы этих множеств расположены так, что символы первого и второго множеств чередуются, как показано на фиг.19, которая изображает защитную метку, которую рассматривают при первом угле наклона, причем символы первого множества обозначены поз.80, а символы второго множества поз.81. Символы третьего множества наложены на символы второго множества и изображены под цифрой 82 на фиг.20, которая показывает защитную метку, которую рассматривают при втором угле наклона. Символы четвертого множества наложены на символы первого множества, как показано цифрой 83 на фиг. 20. Поэтому при наклоне защитной метки между первым и вторым углами наклона какой-либо из символов первого и второго множеств будет видимым (фиг. 19), или символы второго множества (фиг. 20) с тем результатом, что при наклонe защитной метки кажется, что происходит заманчивое переключение между двумя типами символов.
Защитные метки, показанные на фигурах, могут быть использованы для удостоверения большого разнообразия подложек, в частности, они пригодны для применения и к гибким подложкам, таким как бумага и, в частности, банкноты (где метка могла бы определять нить). Другие применения включают бумажные страницы паспорта, пластиковые обложки паспорта, визы, удостоверения личности с бумажной основой, клейменые удостоверяемые этикетки, защищенные от подделывания любые визуально удостоверяемые предметы.
Во всех этих примерах метка, как правило, содержит слой пластика, который подвергают давлению, в частности, создают тиснение со стороны одной поверхности вместе с оптической дифракционной решеткой, при этом тисненая поверхность частично или полностью металлизируется. Металлизированная поверхность затем покрывается клеем, чувствительным к теплу или давлению, и готовая защитная метка затем может быть прикрепленa к подложке путем горячего штампования с использованием, например, фасонных блокирующих штампов. Небольшой дефект вдавливаемого и металлизируемого субстрата в процессе горячего сдавливания оставляет пригодной поверхность для помещения композиции. Например, обнаружено, что банкноты с глубокой печатью достаточно компактны и способны принять защитную метку при использовании техники горячего вдавливания, но добавочно или альтернативно подложка должна быть покрыта лаком. В предпочтительных примерах в процессе горячего вдавливания вкладывается фольга, содержащая множество символов, которые затем запираются в поверхности, которую следует защитить. Фольга в процессе горячего вдавливания может нести множества символов, которые должны быть использованы в регистре с некоторой особенностью на поверхности. В противовес этому может быть использован так называемый общий шаблон близко повторяемых образцов, который не располагается в регистре.
Но метки могут наноситься не только посредством горячего вдавливания фольги, но, кроме того, может использоваться голографически обработанная переводная фольга, ленты с клеевой подложкой, такие как переводная клеевая подложка, чувствительная к давлению, нити и узкие полоски (такие как защитный документ, например, нити на банкноте, видимые при боковом освещении) и ленты заготовки для этикеток, в которых форма этикеток может быть правильной, такой как прямоугольник или специально сконструированные очертания.
Вследствие большого числа символов, даже если банкнота, несущая метку, подвергается измятию, все же будет по меньшей мере один из символов, видимый под любым углом зрения. Это дает возможность легко удостоверить истинность документа без тщательного разглаживания его перед идентификацией.
В вариантах воплощения, которые включают голограммы, например, объектов, эти голограммы должны восстанавливаться в белом свете. Такие голограммы, видимые в белом свете, иногда называемые радужными голограммами, известны в этой области техники. Если такие метки наблюдать под различными углами в белом свете, то получается восприятие, обычное для изменения радужной окраски, обеспечивая чрезвычайно привлекательный эффект.
Реферат
Сущность изобретения: удостоверяемый предмет и защитная метка содержат большое число символов, идентифицируемых глазом, среди которых имеется по крайней мере два множества из по крайней мере трех символов. Все символы в пределах множества по существу идентичны и расположены неперекрывающимся образом в регулярном геометрическом порядке так, что при по крайней мере одном обычном угле наклона при рассматривании производят по существу одинаковое оптическое действие, которое изменяется с изменением угла наклона при рассматривании. Изобретение также касается способа создания защитной метки. 4 с. и 47 з. п. ф-лы, 20 ил.
