НОСИТЕЛЬ ИНФОРМАЦИИ Российский патент 1997 года по МПК G06K19/16 

Изобретение относится к носителям информации, в которых используются записи различного вида, причем один вид записи, в частности голограмма или дифракционная решетка, предназначен для идентификации подлинности носителя. Изобретение может быть примерно для идентификации, например, идентификационных или кредитных карточек, а также любых других документов, использованием которых требует подтверждения их подлинности.

Известны различные способы защиты документов от подделки, например, в источнике [1] описан носитель информации (идентификационная карточка), содержащая несколько слоев, причем один из внутренних слоев выполнен из тугоплавкого металла, например, нихрома. На этапе изготовления бланка карточки обеспечивается заданная степень сцепления металлического слоя со смежными, прозрачными, слоями, что позволяет создавать на металлическом слое изображения путем его обработки пучком излучения большой интенсивности. Карточка содержит слои, выполняющие функции защитных покрытий, подложки, также карточка может содержать дополнительный слой с голограммой или дифракционной решеткой. Очевидно, что изготовление такого многослойного носителя информации и формирование изображений на внутреннем слое из тугоплавкого металла невозможно без использования сложного дорогостоящего технологического оборудования. Это снижает оперативность внесения в карточки необходимой информации, а также делает дорогостоящим их изготовление и использование.

Наиболее близким к изобретению является система идентификации подлинности носителей информации, таких как кредитные карточки [2] Каждая карточка имеет идентификационную зону, где располагается либо голограмма, либо дифракционная решетка. Идентификация карточек может быть выполнена путем размещения одного или нескольких приемников оптического излучения в местах распространения отраженного света. Для повышения надежности идентификации возможно размещение на носителе информации нескольких идентификационных зон с голограммами или дифракционными решетками. Существенным недостатком этого носителя информации является возможность перенесения голограммы или дифракционной решетки с подлинной кредитной карточки на поддельную, это снижает эффективность рассматриваемого способа защиты документов от подделки. Другим недостатком данной системы является ограниченность области ее применения, поскольку при идентификации предполагается использование специального оборудования. Поэтому такая система была бы неудобна, например, для оперативной проверки подлинности удостоверений личности. Кроме того, из-за наличия идентификационной зоны на носителе информации сокращается его полезная площадь и, таким образом, теряется возможность размещения дополнительных сведений о его владельце.

Изобретение направлено на повышение степени защищенности носителей информации от подделки при одновременном повышении оперативности записи на них необходимой информации и удобства проверки их подлинности.

Указанная цель достигается тем, что носитель информации содержит по крайней мере три соединенных друг с другом слоя, из них средний и верхний слои выполнены из непрозрачных материалов, а нижний из прозрачного или отражающего свет материала, на верхние поверхности указанных слоев нанесены отражательные дифракционные решетки, причем направления, шаг и профиль штрихов решеток выбраны из условия концентрации не менее 50% падающего на решетку света в спектр какого-либо заданного для каждой решетки ненулевого порядка, а также из условия совпадения направлений распространения дифрагированного света для решетки нижнего слоя в красном, для решетки среднего слоя в зеленом, а для решетки верхнего слоя в синем участках спектра заданного ненулевого порядка, направление распространения дифрагированного света является направлением наблюдения идентифицирующего подлинность носителя информации изображения и составляет с плоскостью носителя угол не более 45 градусов, идентифицирующее подлинность носителя информации изображения является цветными, имеет растровую структуру и сформировано путем удаления в определенных участках носителя информации материала на глубину либо только верхнего, либо верхнего и среднего непрозрачных слоев носителя информации с помощью способа лазерного гравирования, размещенная на носителе информация имеет вид текстовых и графических изображений, сформированных путем удаления в определенных участках носителя информации материала на глубину верхнего и среднего непрозрачных слоев с помощью способа лазерного гравирования.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 схематически изображен разрез носителя информации:
а) бланк носителя, б) после создания идентифицирующего подлинность носителя информации изображения,2 в) после нанесения информации в виде текстовых и графических изображений; на фиг.2 показано взаимное расположение наблюдателя и носителя при просмотре информации; на фиг.3 показано взаимное расположение наблюдателя и носителя информации при проверке подлинности последнего.

Позиции на фигурах обозначают: 1 носитель информации; 2 верхний слой с отражательной дифракционной решеткой из непрозрачного материала; 3 средний слой с отражательной дифракционной решеткой из непрозрачного материала; 4 - нижний слой с отражательной дифракционной решеткой из прозрачного или отражающего свет материала; 5 защитный слой; 6 наблюдатель; 7 - идентифицирующее подлинность носителя информации изображение.

Носитель информации 1, фиг.1, имеет многослойную структуру и содержит по крайней мере два слоя, 2 и 3, из непрозрачных материалов и слой 4 из прозрачного или отражающего свет материала, причем слои 2 и 3 располагаются над слоем 4. Слой 2 может быть выполнен из композиционного материала на основе полимерной смолы, а слой 3 из алюминия. В качестве слоев 4 и 5 может быть применена полимерная пленка из лавсана или триацетатцеллюлозы.

Соединение слоев выполняется, например, с помощью термостойкого клея на основе поливинилхлорида, обеспечивающего надежное сцепление слоев.

Защитный слой 5 необходим для предохранения поверхности носителя и созданных на нем изображений от повреждения.

На верхние поверхности слоев 2, 3 и 4 по всей площади носителя информации нанесены отражательные дифракционные решетки, используя существующие технологии штампования копий (реплик) с гравированных металлических оригиналов. Профиль штриха каждой дифракционной решетки выбирают таким, чтобы концентрировать не менее 50% падающего на решетку света в спектр какого-либо одного, заданного для каждой решетки, ненулевого порядка. Это условие может быть, например, удовлетворено при применении отражательных решеток с треугольным профилем штриха, так называемых эшелеттов.

Другим условием, определяющим выбор профиля и направления штрихов, а также шага отражательных решеток, является совпадение направлений распространения дифрагированного света для решетки нижнего слоя в красном, для решетки среднего слоя в зеленом, для решетки верхнего слоя в синем участках спектра заданных для решеток ненулевых порядков, в которых концентрируется большая часть отраженного света. Причем указанное направление W, фиг. 1,б, распространения дифрагированного света составляет с плоскостью носителя информации угол α не более 45 градусов.

Описанная структура носителя информации позволяет создавать цветные растровые изображения путем удаления в определенных участках поверхности носителя информации материала на глубину либо только верхнего, 2, либо верхнего и среднего, 2 и 3, непрозрачных слоев носителя информации. На фиг. 1,б схематически показан пример создания такого изображения. Поверхность носителя разделена на ячейки растра A, B,G, каждая из которых содержит участки дифракционных решеток верхнего, среднего и нижнего слоев.

В соответствии с идеей изображения каждый слой с отражательной дифракционной решеткой (2, 3 и 4) соответствует определенному цвету, так как при освещении белым светом решетка верхнего слоя 2 концентрирует в заданном направлении W, фиг. 1,б, дифрагированной свет с длиной волны, соответствующей синему участку спектра, решетка среднего слоя 3 свет с длиной волны, соответствующей зеленому участку спектра, а решетка нижнего слоя 4 свет с длиной волны, соответствующей красному участку спектра. Очевидно, меняя процентное соотношение площадей участков дифракционных решеток в пределах каждой ячейки растра, можно получить в направлении W практически любой цветовой оттенок. Таким образом реализуется так называемая RGB-модель составления света. Очевидно, что из ячеек растра может быть набрано любое, сколь угодно сложное цветное изображение. В силу специфических свойств этого изображения, в частности, видимость только в определенном направлении W, цветность, оно используется для идентификации подлинности носителя информации.

Удаление материалов слоев 2 и 3 при формировании цветного растрового изображения выполняется с помощью способа лазерного гравирования. Достигнутый уровень техники позволяет при реализации этого способа проводить обработку материала лазерным пучком, имеющим диаметр 20-25 мкм, что позволяет обеспечивать размер ячеек растра не более 0,1 мм и получать качественные цветные изображения.

Очевидно, что эффект получения цветных растровых изображений за счет удаления материалов верхнего и среднего слоев может быть достигнут при любом соответствии порядка следования слоев последовательности участком спектра, но обязательно при выполнении условия совпадения направлений распространения дифрагированного света от каждой решетки в заданном для нее участке спектра, а также при отсутствии повторов участков спектра для решеток разных слоев.

Цветное растровое изображение, полученное путем удаления участков слоев с отражательными дифракционными решетками, предназначено для идентификации подлинности носителя информации, т.е. является степенью защиты документов от подделки. Чтобы подделать бланк данного носителя информации, фиг. 1,а, и создать идентифицирующее подлинность изображение 7, фиг.3, необходимо полностью повторить технологический процесс создания отражательных дифракционных решеток, имеющих определенный профиль штрихов, шаг, а также провести обработку бланка носителя с помощью способа лазерного гравирования. Очевидно, подготовка, расчет и выполнение указанных процедур являются трудоемкими, требуют больших затрат времени и применения специального оборудования. Поэтому подделка носителей информации, по всей площади которых за счет дифрагированного света создано цветное растровое изображение, становится неэффективной.

Информация размещается на носителе информации 1 в виде текста, рисунков, полутоновых и других изображений, фиг.2 (справа), которые формируются путем удаления участков материалов непрозрачных слоев 2 и 3 на всю их глубину. На фиг. 1, в схематически показан пример формирования содержащего информацию изображения, где 1, 11 зоны удаления материалов верхнего и среднего непрозрачных слоев носителя. Поскольку смежный со слоем 3 слой 4 изготовлен из прозрачного или отражающего свет материала, то текстовая, графическая и иная информация представляется в виде светлых изображений на темном фоне. Так же как и при формировании изображения, идентифицирующего подлинность носителя информации, для удаления материала на всю глубину слоев 2 и 3 применен способ лазерного гравирования. Так как достигнутый уровень техники позволяет при реализации этого способа проводить обработку материала лазерным пучком, имеющим диаметр 20-25 мкм, то возможно получение высококачественных контрастных изображений букв, цифр, других символов, а также полутоновых изображений.

Качество изготовления текстовых и графических изображений, а также наличие полутоновых изображений являются дополнительной степенью защиты носителя информации, так как подделка изображений с таким же качеством, как и на подлинном носителе информации, возможна только при применении способа лазерного гравирования, для осуществления которого требуется специальное оборудование.

В соответствии с идеей изобретения идентифицирующее подлинность носителя информации изображения можно наблюдать только в направлении W, фиг.1,б, составляющем с плоскостью носителя угол не более 45 градусов. Поэтому при обращении носителя информации 1 к наблюдателю 6 лицевой стороной, фиг.2, это изображение не видно, и можно без помех прочесть содержащуюся на носителе информацию в виде текстовых, графических и иных изображений (чертеж справа). В это же время для проверки подлинности носителя информации достаточно просто развернуть его на угол более 45 градусов, чтобы убедиться в существовании соответствующего цветного растрового изображения. На фиг. 3 показан пример идентифицирующего подлинность носителя информации изображения 7 в виде "сетки" и аббревиатур "РФ".

Данный носитель информации 1 имеет более высокий по сравнению с прототипом уровень защищенности от подделки, что обеспечивается за счет наличия цветного растрового изображения, занимающего всю площадь носителя информации, наблюдаемого только в заданном направлении W и сформированного с помощью участков отражательных дифракционных решеток, нанесенных на слои 2, 3 и 4 носителя. Выше было показано, что подделка такого носителя чрезвычайно сложна и неэффективна.

Другим достоинством данного носителя информации является возможность проверки его подлинности без применения какого-либо специального оборудования. Достаточно просто наклонить носитель и убедиться в наличии требуемого идентифицирующего подлинность цветного растрового изображения.

Дополнительной степенью защиты носителя информации от подделки является качество контрастных и полутоновых изображений, которые можно получить только с помощью устройств лазерного гравирования. Использование лазерных граверов обеспечивает оперативность записи на носители соответствующей информации, так как достигнутый технический уровень этих устройств позволяет выполнять процедуру записи изображений любой сложности с высокой скоростью. Например, время записи изображений на носитель информации размером 8 х 10 см на лазерном гравере LaserGraver 1000, выпускаемом НПЦ "Альфа" (Москва, Россия), равняется 1 мин.

Изобретение относится к носителям информации, в которых используются записи различного вида, причем один вид записи предназначен для идентификации подлинности носителя. Изобретение может быть применено для идентификации, например, идентификационных или кредитных карточек. Носитель информации содержит по крайней мере три соединенных друг с другом слоя, из них средний и верхний слои выполнены из непрозрачных материалов, а нижний - из прозрачного или отражающего света материала, указанные содержат отражательные дифракционные решетки, направления, шаг и профиль штрихов которых выбраны из условия концентрации 50% падающего на решетку света в спектр какого-либо заданного для каждой решетки ненулевого порядка, а также из условия совпадения направлений распространения дифрагированного света для решетки нижнего слоя - в красном, для решетки среднего слоя - в зеленом, а для решетки верхнего лоя - в синем участках спектра заданного ненулевого порядка, направление распространения дифрагированного света является направлением наблюдения идентифицирующего подлинность носителя информации изображения и составляет с плоскостью носителя угол не более 45 градусов, цветное идентификационное изображение имеет растровую структуру и сформировано путем удаления в определенных участках носителя информации материала на глубину либо только верхнего, либо верхнего и среднего непрозрачных слоев с помощью способа лазерного гравирования, размещенная на носителе информации имеет вид текстовых и графических изображений, сформированных путем удаления в определенных участках носителя информации материала на глубину верхнего и среднего непрозрачных слоев с помощью способа лазерного гравирования. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Носитель информации, содержащий дифракционную решетку, отличающийся тем, что он содержит по крайней мере три соединенных друг с другом слоя, из них средний и верхний слои выполнены из непрозрачных материалов, а нижний из прозрачного или отражающего свет материала, на верхние поверхности указанных слоев нанесены отражательные дифракционные решетки, причем направления, шаг и профиль штрихов решеток выбраны из условия концентрации не менее 50% падающего на решетку света в спектр какого-либо заданного для каждой решетки ненулевого порядка, а также из условия совпадения направлений распространения дифрагированного света для решетки нижнего слоя в красном, для решетки среднего слоя в зеленом, а для решетки верхнего слоя в синем участках спектра заданного ненулевого порядка, направление распространения дифрагированного света является направлением наблюдения идентифицирующего подлинность носителя информации изображения и составляет с плоскостью носителя угол не более 45^o, идентифицирующее подлинность носителя информации изображение является цветным, имеет растровую структуру и сформировано путем удаления в определенных участках носителя информации материала на глубину либо только верхнего, либо верхнего и среднего непрозрачных слоев носителя информации с помощью лазерного гравирования, размещенная на носителе информация имеет вид текстовых и графических изображений, сформированных путем удаления в определенных участках носителя информации материала на глубину верхнего и среднего непрозрачных слоев с помощью способа лазерного гравирования. 2. Носитель информации по п. 1, отличающийся тем, что направления, шаг и профиль штрихов решеток выбраны из условия совпадения направлений распространения дифрагированного света для решеток нижнего, среднего и верхнего слоев в красном, зеленом и синем участках спектра заданного для каждой решетки ненулевого порядка, причем соответствие порядка следования слоев последовательности участков спектра может быть произвольным, но без повторов соответствия участков спектра дифракционным решеткам разных слоев.