ИНФОРМАЦИОННАЯ КАРТОЧКА Российский патент 1998 года по МПК B42D15/10 

Изобретение относится к защите ценных бумаг, удостоверений, кредитных, чековых и других информационных карточек от копирования и подделки, а также к рекламе, информатике, декоративно-прикладному искусству.

Известна голографическая дифракционная решетка с синусоидальным профилем штриха, покрытая металлическим светоотражающим слоем [1].Решетка обладает малой информационной емкостью с точки зрения сложности воспроизведения, копирования и подделки, так как имеет профили штрихов одинаковой формы и размера.

Известно оптическое приспособление для создания световых эффектов [2], содержащее прозрачную пластину с микрорельефом в виде фазовой дифракционной решетки с прямоугольным профилем штриха. Микрорельеф может быть покрыт металлическим светоотражающим слоем или слоем прозрачного материала с плоской внешней поверхностью и отличным от пластины показателем преломления. Недостатком пластины является то, что микрорельеф обладает малой информационной емкостью, так как имеет профили штрихов одинаковой формы и размера.

Известна информационная карточка [3] прототип, содержащая подложку и микрорельеф, выполненный в виде чередующихся с периодом 1-10 мкм углублений и выступов. Карточка содержит также металлизированный светоотражающий и прозрачный слои, причем микрорельеф может быть выполнен как на подложке, так и на металлизированном светоотражающем слое, а прозрачный слой может быть окрашенным. Микрорельеф карточки обладает малой информационной емкостью с точки зрения сложности воспроизведения и защиты от копирования и подделки, так как чередующиеся углубления и выступы имеют одинаковую форму.

Задачей изобретения является повышение качества информационной карточки путем увеличения ее информационной емкости, т.е. увеличение ее защищенности от копирования и подделки. Технический результат решения этой задачи заключается в создании светового эффекта сочетания темных и светлых полос с цветными радужными полосами, периодически повторяющимися на поверхности информационной карточки.

Сущность изобретения состоит в том, что информационная карточка, содержащая подложку и микрорельеф, содержит микрорельеф, выполненный в виде дифракционной решетки с треугольным или трапецеидальным профилем штрихов (или с тем и другим вместе), угол наклона сторон которых периодически изменяется вдоль поверхности подложки в направлении чередования штрихов, с периодом больше или равным 0,25 мм.

Трапецеидальный профиль штриха образуется при нарезании дифракционной решетки резцом треугольного профиля в случае, когда глубина резания недостаточна для образования штриха треугольного профиля и поверхность, на которой нарезается решетка, образует на профиле штриха верхнюю сторону трапеции. Период изменения угла наклона сторон штрихов, больший или равный 0,25 мм, позволяет визуально наблюдать чередование темных и светлых полос или цветных полос, или группы цветных полос с этим периодом на поверхности решетки, при освещении ее направленным белым или солнечным светом. Изменение угла наклона сторон штрихов получают путем периодического изменения угла наклона резца относительно нарезаемой поверхности, в плоскости, перпендикулярной направлению резания, т.е. путем периодического качания резца вокруг режущей кромки вершины профиля при его перемещении в направлении чередования штрихов.

Сущность изобретения заключается также в том, что шаг дифракционной решетки лежит в диапазоне 0,4-10,0 мкм и изменяется с тем же периодом, что и угол наклона сторон штрихов.

Сущность изобретения заключается также в том, что шаг дифракционной решетки лежит в диапазоне 0,4-10,0 мкм и изменяется с тем же периодом, что и угол наклона сторон штрихов.

Шаг решетки величиной меньше чем 0,4 мкм попадает в область дифракции невидимых для глаза электромагнитных волн. Шаг решетки величиной более 10 мкм почти не разлагает белый свет в спектр цветов, т.е. не позволяет наблюдать радужные цветовые картины на поверхности дифракционной решетки. Изменение шага дифракционной решетки, т.е. расстояния между вершинами или впадинами штрихов, получают путем расположения оси качания резца выше или ниже вершины режущей кромки резца. В этом случае шаг изменяется за счет дополнительного смещения вершины режущей кромки при повороте резца вокруг оси, параллельной вершине режущей кромки, но не совпадающий с ней. Изменение шага дифракционной решетки приводит к изменению длины световой волны, дифрагирующей в заданном направлении наблюдения, что позволяет визуально наблюдать периодическое чередование цветных полос или групп цветных полос на поверхности решетки.

Сущность изобретения заключается в том, что микрорельеф выполнен в виде части спиральной или кольцевой дифракционной решетки, при этом период изменения угла наклона сторон штрихов вдоль поверхности решетки в направлении чередования штрихов лежит в диапазоне 0,25-100 мм, причем угол наклона сторон штрихов монотонно изменяется от штриха к штриху на всем периоде изменения, а диапазон изменения угла наклона сторон составляет не менее 2^o.

Спиральную или кольцевую дифракционную решетку получают методом алмазного точения поверхности кольца, вращающегося вокруг оси симметрии. При этом резец постепенно движется в радиальном направлении. Качание резца периодически изменяет угол наклона сторон штрихов и шаг дифракционной решетки. При периоде изменения угла наклона сторон меньше 0,25 мм чередование светлых и темных световых полос становится визуально не различимым, а период изменения угла наклона сторон, больший 100 мм, превышает размеры информационной карточки. Непрерывный поворот резца при качании обеспечивает изменение угла наклона сторон от штриха к штриху на всем периоде изменения. Диапазон изменения угла наклона сторон составляет не менее 2^o, что соответствует угловому размеру дифракции плоской волны видимого света от штриха дифракционной решетки с максимальным шагом в 10 мкм, т.е. этот диапазон еще позволяет заметить изменение яркости на периоде изменения угла наклона сторон решетки с шагом 10 мкм.

Сущность изобретения заключается также в том, что информационная карточка содержит металлизированный светоотражающий слой или выполненный с микрорельефом, или нанесенный на микрорельеф, выполненный на подложке, а также содержит прозрачный слой, заполняющий микрорельеф, при этом металлизированный светоотражающий слой находится между подложкой и прозрачным слоем.

Микрорельеф на металлизированном светоотражающем слое выполняют путем штамповки или тиснения металлической переводной фольги поверхностью с микрорельефом, с последующим переносом металлизированного слоя с микрорельефом с фольги на информационную карточку. При этом вместе с металлизированным слоем на информационную карточку переносится прозрачный лаковый слой переводной фольги, заполняющий и защищающий микрорельеф. Прозрачный слой может быть нанесен также после нанесения на микрорельеф, выполненный на подложке, тонкого металлического светоотражающего слоя. При этом металлизированный светоотражающий слой оказывается расположен между подложкой и прозрачным слоем. Прозрачный слой может быть окрашенным.

На фиг. 1 изображена информационная карточка с прозрачной подложкой в процессе нанесения на нее микрорельефа, разрез; на фиг.2 - информационная карточка с микрорельефом, нанесенным на металлизированный светоотражающий слой, разрез. На чертежах изображены в разрезе информационные карточки с периодически изменяющимся микрорельефом. Здесь 1 - прозрачная подложка в виде кольца, 2 - микрорельеф, выполненный на подложке в виде спиральной дифракционной решетки с треугольным и трапецеидальным профилем штрихов, угол наклона сторон которых и шаг решетки периодически изменяются вдоль поверхности подложки в направлении чередования штрихов (т.е. в радиальном направлении кольца), 3 - макрорельеф, нанесенный на подложку с противоположной стороны от микрорельефа, несущий информационное содержание карточки, 4 - резец треугольного профиля, предназначенный для нарезания микрорельефа при вращении кольца вокруг оси симметрии ОО, стрелкой показано направление чередования штрихов, вдоль которого постепенно перемещается резец, другой стрелкой показано направление вращения вокруг оси ОО, 5 - положение оси качания резца, перпендикулярной плоскости рисунка и параллельной вершине режущей кромки, ϕ - угловой диапазон качания резца, равный в данном случае 15^o, который обеспечивает периодическое изменение угла наклона штрихов и шага дифракционной решетки.

На фиг. 2 изображено: 6 - непрозрачная подложка, 7 - металлизированный светоотражающий слой, выполненный с микрорельефом в виде дифракционной решетки с треугольным и трапецеидальным профилем штрихов, угол наклона сторон которых и шаг решетки периодически изменяются вдоль поверхности подложки в направлении чередования штрихов, 8 - слой клея, соединяющий светоотражающий слой и подложку, 9 - прозрачный слой лака, заполняющий и защищающий микрорельеф, 10 -окрашенный прозрачный слой лака несущей информационное содержание карточки на фоне бесцветного прозрачного слоя лака соседних областей.

Микрорельеф информационной карточки изготавливается следующим образом. Подложка 1 в виде кольца вращается вокруг оси симметрии кольца OO. Резец движется по подложке в радиальном направлении со скоростью, необходимой для нарезания спирали. При этом он совершает колебательные движения вокруг оси 5 в пределах заданного диапазона угла. Это обеспечивает периодическое изменение угла наклона сторон штрихов и шага дифракционной решетки. Затем кольцо разделяют на отдельные информационные карточки.

Работает информационная карточка следующим образом. Карточку освещают направленным белым светом от солнца или удаленного светильника и под углом, отличным от угла зеркального отражения света, наблюдают свечение поверхности информационной карточки радужными цветами, которые возникают при разложении микрорельефом белого света в спектр цветов. При этом периодическое изменение угла наклона сторон штрихов приводит к периодическому изменению яркости свечения, т.е. к наблюдению темных и светлых полос на поверхности карточки с микрорельефом, а периодическое изменение шага решетки приводит к периодическому изменению цвета, дифрагирующего в заданном направлении наблюдения, т. е. наблюдению цветных полос или групп радужных цветных полос на поверхности информационной карточки.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить качество информационной карточки путем увеличения ее информационной емкости, т.е. увеличить ее защищенность от копирования и подделки, и визуально наблюдать ее отличительные особенности. Это достигается путем создания светового эффекта сочетания темных и светлых полос с цветными радужными полосами, периодически повторяющимися на поверхности информационной карточки.

Литература
1. Оптическая голография./ Под ред. Колфилда, М., 1982, т. 1, с. 202.

Патент РФ, 2004003, кл. G 02 B 5/18, от 02.03.92, Агешин С.Ф. и др. Оптическое приспособление для создания световых эффектов.

3. Патент СССР N 1799331, кл. B 44 F 1/00, от 25.12.90, Гуляков Г.М. и др. Информационная карточка.

Использование: защита ценных бумаг, удостоверений, кредитных чековых и других информационных карточек от копирования и подделки. Сущность изобретения: информационная карточка содержит подложку и микрорельеф, выполненный в виде дифракционной решетки с треугольным или трапецеидальным профилем штрихов, угол наклона сторон которых периодически изменяется вдоль поверхности подложки в направлении чередования штрихов. Шаг дифракционной решетки лежит в диапазоне 0,4-10 мкм и изменяется тем же периодом, что и период изменения угла наклона стороны штрихов. Период изменения угла наклона сторон лежит в диапазоне 0,25-100 мм, а диапазон изменения угла наклона сторон составляет не менее 2^o. Микрорельеф может быть выполнен как на подложке, так и на металлизированном светоотражающем слое, и покрыт прозрачным слоем. Рассеивание направленного белого света микрорельефом позволяет наблюдать темные, светлые и цветные радужные полосы, периодически повторяющиеся на поверхности информационной карточки. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Информационная карточка, содержащая подложку и микрорельеф, отличающаяся тем, что микрорельеф выполнен в виде дифракционной решетки или с треугольным, или трапецеидальным, или с тем и другим вместе профилем штрихов, угол наклона сторон которых периодически изменяется вдоль поверхности подложки в направлении чередования штрихов с периодом больше или равном 0,25 мм. 2. Карточка по п.1, отличающаяся тем, что шаг дифракционной решетки лежит в диапазоне 0,4 10 мкм и изменяется с тем же периодом, что и период изменения угла наклона сторон штрихов. 3. Карточка по п.1, отличающаяся тем, что микрорельеф выполнен в виде части спиральной или кольцевой дифракционной решетки, при этом период изменения угла наклона сторон штрихов вдоль поверхности решетки в направлении чередования штрихов лежит в диапазоне 0,25 100 мм, причем угол наклона сторон штрихов монотонно изменяется от штриха к штриху на всем периоде изменения, а диапазон изменения угла наклона сторон штрихов составляет не менее 2^o. 4. Карточка по п. 1, отличающаяся тем, что содержит металлизированный светоотражающий слой, или выполненный с микрорельефом или нанесенный на микрорельеф, выполненный на подложке, а также содержит прозрачный слой, заполняющий микрорельеф, при этом металлизированный светоотражающий слой находится между подложкой и прозрачным слоем.