專(zhuān)利名稱(chēng)：具有變光效應(yīng)的多層安全單元和防偽文件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多層安全標(biāo)記的防偽文件。防偽文件可以是如支票、股票、鈔票、印花稅票(excise stamp)和聯(lián)邦特種郵票(special federal stamp)等有價(jià)證券和如護(hù)照和身份證等身份識(shí)別文件。
背景技術(shù)：
為了使詐騙和偽造更為復(fù)雜，受保護(hù)文件通常設(shè)置有安全標(biāo)記，如水印、全息圖、衍射/折射納米圖案(nanogram)、突光標(biāo)志和安全線等。然而，很多常規(guī)標(biāo)記都具有以下問(wèn)題，即它們能夠進(jìn)行復(fù)制或容易進(jìn)行仿造，和/或它們很難由非專(zhuān)業(yè)人員在沒(méi)有技術(shù)設(shè)備的情況下進(jìn)行鑒別。本發(fā)明的目的是提供能夠產(chǎn)生不尋常光學(xué)效果的安全標(biāo)記，該安全標(biāo)記無(wú)需任何特殊設(shè)備即明顯可見(jiàn)。常規(guī)安全單元基于微透鏡光柵結(jié)構(gòu)。在使兩個(gè)以上微光柵結(jié)構(gòu)疊加形成的此類(lèi)安全單兀光學(xué)圖像中，一個(gè)以上微光柵結(jié)構(gòu)包括微透鏡柵格，而其他微光柵結(jié)構(gòu)為具有與微透鏡柵格相同的空間周期的光柵結(jié)構(gòu)；柵格節(jié)點(diǎn)包括由印刷方法或精細(xì)沖壓方法生成的重復(fù)性微圖像。在這些情況下，使用了莫阿效應(yīng)。該效應(yīng)有幾種類(lèi)型，如“莫阿放大”效應(yīng)，即所觀察到的視差正交或共線(平行)偏移使光學(xué)圖像放大。這種類(lèi)型的莫阿效應(yīng)是在光柵柵格節(jié)點(diǎn)處具有球形或擬球形透鏡的微光柵結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)效果。2005年8月18日公布的US 2005/0180020A1公開(kāi)了聚合物薄膜形式的微光系統(tǒng)，當(dāng)裸眼觀察反射或透射光時(shí)，該系統(tǒng)投射出一個(gè)以上顯示不同視覺(jué)效果的圖像，例如:正交視差移動(dòng)；看似位于比聚合物膜厚更深的空間平面上；看似位于聚合物膜表面之上的空間平面上；當(dāng)薄膜發(fā)生方位旋轉(zhuǎn)時(shí)，在比聚合物膜厚更深的空間平面和膜表面之上的空間平面之間振蕩；從一種形式、形狀、尺寸、顏色(或這些特性的組合)轉(zhuǎn)換為另一不同形式、形狀、尺寸、顏色；看似具有逼真的三維特性。這些安全單元中的薄膜因?yàn)槠鋸?fù)雜的多層結(jié)構(gòu)和其較高的長(zhǎng)徑比單元而具有高防偽性。使用微透鏡結(jié)構(gòu)的另一種選擇能夠產(chǎn)生立體-可變(stereo-vario)效果。這樣的效果可使用線性(透鏡的)柱體微光柵透鏡結(jié)構(gòu)獲得。這種情況下，印刷或壓花圖像以距透鏡光柵平面約三倍焦距的距離形成，并且不代表微圖像的柵格，不過(guò)在前述情況下，印刷或壓花圖像通過(guò)若干特別對(duì)齊的印刷或壓花圖像(常見(jiàn)但不是微光柵柵格圖像)形成。各個(gè)圖像劃分成寬度約為透鏡光柵周期的條帶，且使這些圖像對(duì)齊(按照條帶的預(yù)定對(duì)稱(chēng)變化的規(guī)則與每一其他條帶對(duì)齊)以形成整體圖像。當(dāng)通過(guò)柱狀透鏡光柵在不同角度下觀察如此復(fù)雜的印刷圖像時(shí)，可見(jiàn)不同的圖像；可由此產(chǎn)生可變或立體效果，包括所見(jiàn)圖像移動(dòng)的效果。該系統(tǒng)將不顯示光學(xué)莫阿放大。微透鏡結(jié)構(gòu)的一個(gè)主要缺陷是它們放置在安全單元的外表面上(它們不能被保護(hù)層覆蓋，否則將失去所需光學(xué)效果)。這一事實(shí)首先造成光柵快速且不可控地磨損(磨耗)，并且其次可能在光柵表面上出現(xiàn)液體、油脂等的透明層。因此，觀察到的變化圖像的品質(zhì)可能明顯受損，或者可能根本不呈現(xiàn)圖像。
現(xiàn)有通過(guò)在安全單元表面上或本體中形成衍射/折射浮凸結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)來(lái)產(chǎn)生浮動(dòng)圖像的方法(RU 2111550C1，1998年5月20日)。在安全單元表面上的透明層或安全單元本體中形成處于切口(槽)系統(tǒng)形式且構(gòu)造和形狀通過(guò)特殊程序計(jì)算出的浮凸結(jié)構(gòu)。這些系統(tǒng)形成平面菲涅爾透鏡的復(fù)雜組合體，其可形成“浮動(dòng)”在安全單元表面上方或下方的可變圖像。圖像在透射和反射光中均可觀察到。然而這些結(jié)構(gòu)在小尺寸安全單元中存在所見(jiàn)圖的亮度和對(duì)比度較低的不足?，F(xiàn)有使用全息方法產(chǎn)生隨安全單元的觀察方向和發(fā)光變化而可見(jiàn)變化圖像的安全單元(RU 2345900C2，2009年2月10日)。在這些單元中使用不同的光基準(zhǔn)頻率(柵格)在安全單元的表面上或本體內(nèi)形成若干全息圖像。然而，在使用小尺寸的安全單元(其是常見(jiàn)的特殊印刷產(chǎn)品，例如證券、鈔票的安全線，印花稅票和特種郵票等)時(shí)，所見(jiàn)圖的對(duì)比度和亮度劣化，且圖像的移動(dòng)變得模糊不清楚。由于圖像因柵格的高空間頻率和其上入射的非單色光衍射所致的“彩虹”性質(zhì)，使得觀察圖像變得麻煩。需要特殊的測(cè)量法來(lái)增加所見(jiàn)圖的對(duì)比度、亮度和銳度，從而能夠更可靠地感知圖像變化(移動(dòng))。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過(guò)提供新的光學(xué)效果加強(qiáng)產(chǎn)品的安全性，所述光學(xué)效果使得防偽(受保護(hù))產(chǎn)品更容易鑒別，并基于隨視角變化來(lái)觀察圖像的相對(duì)移動(dòng)。本發(fā)明的目的通過(guò)下述一組發(fā)明實(shí)現(xiàn)，具體而言是一種多層安全單元，所述安全單元包含具有光變(optically variable)結(jié)構(gòu)的柔性載體層,所述光變結(jié)構(gòu)包含兩組以上隨視角變化而移動(dòng)和/或變化的重復(fù)圖像，其中，將所述光變結(jié)構(gòu)形成為在視角變化時(shí)，不同組圖像相對(duì)于彼此移動(dòng)。另外，在多層安全單元中，屬于不同組的圖像平行于視角變化的平面移動(dòng)，以使得圖像變得靠近或遠(yuǎn)離觀察者；屬于不同組的圖像垂直于視角變化的平面移動(dòng)，以使得圖像移動(dòng)到觀察者的左側(cè)或右側(cè)；屬于不同組的圖像相對(duì)于視角變化的平面在不同軸線方向上移動(dòng)，或?qū)儆诓煌M的圖像的移動(dòng)與圖像幾何參數(shù)的平滑變化結(jié)合，所述幾何參數(shù)例如相對(duì)安全單元縱軸的傾斜角或其線性尺寸?？梢詫⒍鄬影踩珕卧茷闂l帶、局部薄膜單元、安全線或薄層涂覆結(jié)構(gòu)的形式。光變性可通過(guò)將微透鏡光柵結(jié)構(gòu)、衍射/折射結(jié)構(gòu)或全息結(jié)構(gòu)嵌入光學(xué)單元中提供。本發(fā)明的目的可進(jìn)一步在例如支票、股票、鈔票、印花稅票、聯(lián)邦特種郵票、護(hù)照、身份證或其他類(lèi)似產(chǎn)品等防偽文件中實(shí)現(xiàn)，所述防偽文件包含至少一個(gè)如上定義的安全單
J Li ο在防偽文件的一個(gè)實(shí)施方式中，可將安全單元制為條帶或局部薄膜單元的形式而安置在防偽文件表面上，或者薄層結(jié)構(gòu)的形式而覆蓋防偽文件，或者安全線的形式而嵌入到防偽文件中。本發(fā)明基本上存在以下事實(shí):在包含具有有光變結(jié)構(gòu)的柔性載體層的安全單元中，所述光變結(jié)構(gòu)包含兩組以上隨視角變化而移動(dòng)和/或變化的重復(fù)圖像，所述光變結(jié)構(gòu)可形成為在視角變化時(shí)，以約為可見(jiàn)圖像尺寸的距離彼此靠近放置的不同組圖像相對(duì)于彼此移動(dòng)。
如已描述的那樣，在這些實(shí)施方式中，屬于不同組的圖像平行于視角變化的平面移動(dòng)，以使得圖像變得靠近或遠(yuǎn)離觀察者；屬于不同組的圖像垂直于視角變化平面移動(dòng)，以使得圖像移動(dòng)到觀察者的左側(cè)或右側(cè)；屬于不同組的圖像相對(duì)于視角變化的平面在不同軸線方向上移動(dòng)，或?qū)儆诓煌M的圖像的移動(dòng)與圖像幾何參數(shù)的平滑變化結(jié)合，所述幾何參數(shù)例如相對(duì)安全單元縱軸的傾斜角或其線性尺寸。光變結(jié)構(gòu)包括微透鏡光柵結(jié)構(gòu)、衍射/折射結(jié)構(gòu)或全息結(jié)構(gòu)。諸如支票、股票、鈔票、印花稅票、聯(lián)邦特種郵票、護(hù)照、身份證或其他類(lèi)似產(chǎn)品等防偽文件包含至少一個(gè)如上定義的安全單元。安全單元可以制為條帶或局部薄膜單元的形式而安置在防偽(受保護(hù))文件表面上，或者制為薄層結(jié)構(gòu)的形式而覆蓋受保護(hù)文件，或者制為安全線的形式而嵌入到受保護(hù)文件中。


圖1顯示了由全息線在不同視角上形成的圖像的變形，也就是，符號(hào)S1和S2的上述變化(移動(dòng))的過(guò)程。圖2顯示了在不同角度觀察到的全息圖像的照片，其中圖像形成在如全息線等真實(shí)安全單元上。這里，將符號(hào)S1和S2表示為沿全息線以某距離(Imm 2mm)間隔的數(shù)字“ 100 ”，并且該符號(hào)隨視角改變其可視化位置和方向。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1在全息箔的表面上，使用數(shù)字“點(diǎn)陣”方法或模擬全息方法形成彩虹全息浮凸圖；當(dāng)以某視角％觀察時(shí)，彩虹全息浮凸圖形成以距離隔的兩個(gè)符號(hào)圖像。隨視角％以角度Λ α變化時(shí)，觀察到的圖像發(fā)生變化以使符號(hào)間的距離增加Al的值。當(dāng)視角進(jìn)一步增加Λ α?xí)r，符號(hào)間的距離將增加到L+2A1。隨視角進(jìn)一步增加ηΛ α，觀察到的符號(hào)間的距離將相應(yīng)增加ηΛ I。從某一值η = Μ開(kāi)始，標(biāo)記Al可能改變并且符號(hào)間的距離將開(kāi)始減少。在Λ α和Al的值足夠小且視角平滑變化時(shí)，符號(hào)S1和S2將看起來(lái)首先彼此遠(yuǎn)離移動(dòng)，然后彼此相向移動(dòng)。于是，由于視覺(jué)生理特性，符號(hào)的移動(dòng)將更容易識(shí)另O。移動(dòng)的過(guò)程中，符號(hào)可進(jìn)一步改變其形狀、尺寸和方向(如圖1中符號(hào)圖像的第二列和第三列所示)，這可以進(jìn)一步改善對(duì)符號(hào)移動(dòng)的感知。實(shí)施例2與上述實(shí)施例1中基于彩虹全息單元的光變結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式相似，在諸如彼此對(duì)齊的菲涅爾透鏡組合體或衍射光學(xué)單元的薄膜納米棱柱系統(tǒng)等衍射/折射結(jié)構(gòu)中可以形成其片段在不同定向上移動(dòng)的浮動(dòng)圖像。在第一種情況下，浮動(dòng)圖像由采用母版(masterdie)壓花產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)形成，其中該母版經(jīng)由精密雕刻的具有預(yù)定輪廓的同心環(huán)形槽(切口)而制成，這樣便形成了具有相交菲涅耳透鏡的系統(tǒng)。上述雕刻具有大約Iym 10 μπι的分辨率(槽輪廓的常用尺寸)。在第二種情況下，使用電子型、離子型或激光型納米光刻印刷機(jī)以約IOnm IOOnm的分辨率制造可形成浮動(dòng)圖像的結(jié)構(gòu)。此類(lèi)結(jié)構(gòu)包括按照預(yù)定規(guī)則分布的納米尺寸的凸點(diǎn)和凹點(diǎn)。
實(shí)施例3還可以在基于微透鏡光柵結(jié)構(gòu)和微圖像柵格系統(tǒng)的光學(xué)單元中形成各片段組在不同定向上移動(dòng)的浮動(dòng)圖像。在這種情況下，觀測(cè)到的放大的莫阿圖像的移動(dòng)特性將由微圖像和微透鏡柵格的性質(zhì)和方向限定。在最簡(jiǎn)單的實(shí)施方式中，尺寸為約10 100空間周期(柵格空間周期的常用尺寸一般為10 μ m 100 μ m)的微圖像光柵的特定區(qū)域中不存在微圖像。當(dāng)觀察時(shí)，這些區(qū)域?qū)⒖雌饋?lái)浮在具有微圖像的移動(dòng)放大圖案的平面上，即會(huì)形成局部區(qū)域相對(duì)于遠(yuǎn)端移動(dòng)背景圖像的明顯在不同定向上的移動(dòng)。工業(yè)實(shí)用性由于提供的新型光學(xué)效應(yīng)使得受保護(hù)產(chǎn)品能夠更容易鑒別出，并且基于隨視角變化觀測(cè)圖像的相對(duì)移動(dòng)，從而能夠提高產(chǎn)品的安全性，因此，本發(fā)明可以簡(jiǎn)化檢測(cè)仿造和仿冒文件的過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種多層安全單元，所述安全單元包含具有光變結(jié)構(gòu)的柔性載體層，所述光變結(jié)構(gòu)包含兩組以上隨視角變化而移動(dòng)和/或變化的重復(fù)圖像，其特征在于，將所述光變結(jié)構(gòu)形成為在視角變化時(shí)，不同組圖像相對(duì)于彼此移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的多層安全單元，其特征在于，屬于不同組的圖像平行于視角變化的平面移動(dòng)，以使得圖像變得靠近或遠(yuǎn)離觀察者。
3.如權(quán)利要求1所述的多層安全單元，其特征在于，屬于不同組的圖像垂直于視角變化的平面移動(dòng)，以使得圖像移動(dòng)到觀察者的左側(cè)或右側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的多層安全單元，其中，屬于不同組的圖像相對(duì)于視角變化的平面在不同軸線方向上移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的多層安全單元，其特征在于，屬于不同組的圖像的移動(dòng)與所述圖像的幾何參數(shù)的平滑變化結(jié)合，所述幾何參數(shù)例如相對(duì)所述安全單元的縱軸的傾斜角或其線性尺寸。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的多層安全單元，其特征在于，將所述單元制為條帶、局部薄膜單元、安全線或薄層涂覆結(jié)構(gòu)的形式。
7.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的多層安全單元，其特征在于，所述光變結(jié)構(gòu)包括微透鏡光柵結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的多層安全單元，其特征在于，所述光變結(jié)構(gòu)包括衍射/折射結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的多層安全單元，其中，所述光變結(jié)構(gòu)包括全息結(jié)構(gòu)。
10.一種防偽文件，例如支票、股票、鈔票、印花稅票、聯(lián)邦特種郵票、護(hù)照、身份證或其他類(lèi)似物品，所述防偽文件包含至少一個(gè)權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的安全單元。
11.如權(quán)利要求10所述的防偽文件，其特征在于，將所述安全單元制為條帶或局部薄膜單元的形式而安置在受保護(hù)文件表面上。
12.如權(quán)利要求10所述的防偽文件，其特征在于，將所述安全單元制為薄層結(jié)構(gòu)的形式而覆蓋受保護(hù)文件。
13.如權(quán)利要求10所述的防偽文件，其特征在于，將所述安全單元制為安全線的形式而嵌入到受保護(hù)文件中。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有多層安全標(biāo)記的防偽文件。所述多層安全單元包含具有光變結(jié)構(gòu)的柔性基體層，所述光變結(jié)構(gòu)包含兩組以上隨視角變化而移動(dòng)和/或變化的重復(fù)圖像。將所述光變結(jié)構(gòu)形成為在視角變化時(shí)，不同組圖像相對(duì)于彼此移動(dòng)。由于新型光學(xué)效應(yīng)使得安全對(duì)象更容易鑒別出并基于觀測(cè)視角變化時(shí)圖像的相互移動(dòng)，因此本發(fā)明可以加強(qiáng)物品的安全性。
文檔編號(hào)B42D15/00GK103119638SQ201080068352
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者A·V·特拉丘克, A·V·謝格拉科夫, A·B·庫(kù)爾亞特尼科夫, A·G·皮薩列夫, M·A·奧斯特列洛夫, Y·V·帕夫洛夫, E·M·斐德洛娃, E·S·圖爾金娜, A·P·古巴勒夫 申請(qǐng)人:聯(lián)邦國(guó)營(yíng)企業(yè)"Goznak"