СТРУКТУРНОЕ УСТРОЙСТВО С РЕЛЬЕФНОЙ СТРУКТУРОЙ ДИФРАКЦИОННОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2000 года по МПК G06K19/16 

Изобретение относится к структурному устройству, состоящему из нескольких участков, имеющих рельефную структуру дифракционного действия, в частности, для визуально идентифицируемых оптических защитных элементов для ценных документов, например банкнот, кредитных карточек, удостоверений или чеков или других защищаемых предметов, причем на одном отрезке поверхности структурного устройства предусмотрена первая группа участков с первой структурой дифракционного действия и по меньшей мере одна дополнительная группа участков с дополнительной структурой дифракционного действия, отличающейся от первой структуры, а участки имеют такие размеры, что они не видны невооруженным глазом.

Подобное структурное устройство реализовано в простейшем случае за счет прямолинейной, предусмотренной на поверхности носителя волнистой структуры, которая отражает падающий окружающий свет с его дифракцией и/или преломлением. Форма отраженного света может предоставить наблюдателю визуально воспринимаемую информацию, которая соответствует обладающим дифракционным действием рельефным структурам участков и зависит среди прочего от угла рассмотрения.

Дифракция падающего окружающего света на рельефных структурах участков и тем самым посылаемая оттуда информация в виде дифракционной картины определяются числом волнистых или решетчатых линий на единицу длины участка, так называемой шпациальной частотой, а также формой сечения рельефной структуры, определяемой среди прочего разностями по высоте в рельефной структуре, а именно как разностями по высоте между отдельными возвышениями, так и между возвышениями и впадинами рельефной структуры. Рельефные структуры участков или групп участков могут быть выполнены так, а участки могут быть расположены таким образом, что определенная информация, идущая от определенной группы участков, посылается в один определенный диапазон углов рассмотрения и воспринимается наблюдателем, а в другом диапазоне углов рассмотрения не воспринимается никакая информация или воспринимается другая информация.

За счет применения известных защитных элементов с обладающим дифракционным действием структурным устройством в упомянутых выше, защищаемых предметах можно сделать видимой даже для неопытного наблюдателя информацию, подтверждающую подлинность защищенного предмета, и одновременно с учетом известных способов подделки, в частности оптических способов размножения, сделать невозможной или в достаточной степени затруднить подделку, например, в виде размножения.

Предпринимаются попытки выполнения структурного устройства так, чтобы идущая от него, визуально воспринимаемая информация отвечала эстетическим требованиям и чтобы у наблюдателя возникало, например, ощущение особенно "сочной" или очень однородной равномерной картины, которая может включать в себя, например, предоставляющий информацию знак или символ. Можно стремиться также создать у наблюдателя ощущение особенно "сочной" цветопередачи или ощущение очень однородного равномерного цвета.

Раньше предпринимались попытки достичь этого тем, что участки в качестве минимальной несущей единицы определенной оптической информации, так называемые пиксели, имели размер порядка 60х60 мкм; однако используются также пиксели, размер которых значительно меньше указанного значения.

При выполнении структурных устройств часто оказывается проблематичной задача предоставления наблюдателю определенной, идущей от ограниченного, в частности, отрезка поверхности структурного устройства, визуально воспринимаемой информации за пределы относительно большого диапазона углов рассмотрения. Так, например, может быть желательным, используя структурное устройство, создать у наблюдателя ощущение красного цвета в пределах диапазона углов рассмотрения, составляющего на рассматриваемом отрезке поверхности около 30^o к вертикальной оси наблюдателя.

Известные структурные устройства включают в себя на рассматриваемом отрезке поверхности группу участков с определенной структурой, несущей нужную информацию, например красное цветовое ощущение. Дифракционная картина, посылаемая с использованием такого структурного устройства при его освещении, не представляет, однако, ту же определенную информацию по всему относительно широкому диапазону углов рассмотрения. Под относительно широким диапазоном углов рассмотрения следует при этом понимать то, что при рассмотрении невооруженным глазом под различными углами в пределах этого диапазона могут быть установлены отличия в переданной информации, т.е., например, создается ощущение изменения цвета с красного на оранжевый. Кроме того, недостатком известных структурных устройств является то, что в одном определенном направлении рассмотрения наблюдателем может восприниматься только малая часть посылаемого каждым участком дифрагированного излучения и тем самым лишь небольшая интенсивность.

Из документа ЕР-A 0 360 969 известно структурное устройство вышеуказанного типа. В этом устройстве достоверная информация на отдельных участках зависит от направления рассмотрения наблюдетелем. Благодаря этому при различных углах рассмотрения получают различную, визуально воспринимаемую информацию различными рельефными структурами участков для достижения легко различимой маркировки.

Из документа EP-A 0 366 858 известно расположенное на носителе поле для штрих-кодов со штриховыми элементами и элементами подложки с рельефными структурами, причем рельефные структуры отличаются, по меньшей мере, одним параметром. Эти штриховые элементы, с одной стороны, а также элементы подложки, с другой стороны, образуют группы участков, причем отдельные участки представляют соответственно обычное выполнение штрих-кодов различной ширины.

В основе изобретения лежит задача создания структурного устройства описанного выше рода, которое позволяет предоставить наблюдателю определенную визуально воспринимаемую информацию по всей протяженности заданного диапазона углов рассмотрения равномерно и с высокой интенсивностью, причем структурное устройство должно быть простым и экономичным в изготовлении.

Эта задача решается у описанного выше структурного устройства согласно изобретению за счет того, что структура участков первой или, по меньшей мере, одной дополнительной группы выполнена так, что при освещении структурного устройства идущая от участков разных групп, визуально воспринимаемая информация идентична, если смотреть из разных секторов диапазона углов рассмотрения.

У такого выполненного согласно изобретению структурного устройства нужная в заданном диапазоне углов рассмотрения информация посылается или передается в зависимости от угла рассмотрения участками первой или по меньшей мере одной дополнительной группы. Можно выполнить структуру соответствующих участков разной групповой принадлежности так, чтобы упомянутые секторы перекрывались. Соответствующие структуры преимущественно выполнены так, что секторы граничат между собой.

Особенно предпочтительно, если предусмотрено более двух групп участков с отличающимися друг от друга структурами, поскольку в этом случае заданный диапазон углов рассмотрения может быть разложен на несколько отрезков. Каждый из отрезков относится тогда к другой группе участков. Воспринимаемая в пределах одного отрезка информация исходит тогда от данной структуры относящейся к нему группы участков. Для того чтобы создать у наблюдателя ощущение равномерной картины, согласно изобретению предложено расположить участки разной групповой принадлежности попеременно на рассматриваемом отрезке поверхности. Наблюдателю будет тогда невозможно установить, происходит ли при изменении угла рассмотрения также смена с одной "активной" в данный момент группы участков на другую. Далее предложено расположить участки соответствующих групп в виде строк, в частности, таким образом, что за одной строкой из участков с одной структурой следует строка из участков с другой структурой.

В частности, в случае строчного расположения участков в усовершенствование изобретения предложено выполнить участки полосе- или лентообразными, т.е. выполнить участки с продольной протяженностью, во много раз превышающей их поперечную протяженность. За счет полосо- или лентообразного выполнения участков уменьшается также нежелательное влияние переходных зон между рельефными структурами граничащих между собой участков, которое проявляется в нежелательных дополнительных дифракционных явлениях. Кроме того, резко сокращено число и общая площадь зон, не участвующих или лишь незначительно участвующих в передаче информации, например, число и площадь угловых зон квадратных участков с криволинейными, в частности, рельефными линиями, длина которых уменьшается к углам.

Сущность изобретения поясняется с помощью форм выполнения структурного устройства, изображенных на чертеже, на котором представляют:
- фиг. 1: схематично защищаемый предмет с защитным элементом;
- фиг. 2: схематично несущую информацию дифракционную картину в структурном устройстве, согласно уровню техники;
- фиг. 3: схематично распределение информации в пределах дифракционной картины в структурном устройстве, согласно изобретению;
- фиг. 4: предпочтительную форму выполнения структурного устройства, согласно изобретению, для создания распределения информации на фиг. 3;
- фиг. 5: переводная пленка для структурного устройства, согласно изобретению.

На фиг. 1 изображен защищаемый предмет 1, например, пластиковая кредитная карточка и т.п. На поверхности 2 защищаемого предмета 1 выполнен защитный элемент 4, состоящий из подложки 6, тонкого металлического слоя 8 и прозрачного покрывающего слоя 10. Покрывающий слой 10 содержит на своей обращенной к защищаемому предмету стороне состоящую из волнистых или решетчатых линий рельефную поверхностную структуру 12, называемую ниже структурное устройство, на которую нанесен, в частности напылен, металлический слой 8.

На фиг. 2 поз. 14 обозначено структурное устройство согласно уровню техники, а поз. 16 - описываемый ниже участок поверхности этого структурного устройства. При освещении источником L света, например, в виде рассеянного дневного света возникает дифракционная картина, вызванная рельефными поверхностными структурами участков 18 структурного устройства 14. С помощью дифракционной картины наблюдателю V может быть известным образом предоставлена визуально воспринимаемая информация. Участки 18 содержат поверхностные структуры (на фиг. 2 не показаны), ответственные за передачу визуально воспринимаемой информации в возникающей при освещении дифракционной картине. Так, в изображенном случае для углов рассмотрения, лежащих в пределах показанного на фиг. 2 диапазона α углов рассмотрения, должна быть передана определенная оптическая информация, например, в виде красного цвета, который должен проходить по всему отрезку 16 поверхности. Для другого диапазона углов рассмотрения, обозначенного углом β к перпендикулярной структурному устройству плоскости, отрезок 16 поверхности должен казаться наблюдателю зеленым. Поскольку информация, переданная посредством обладающей дифракционным действием структуры в виде дифракционной картины, зависит, как известно, от ориентации структуры или несущих ее участков относительно направления рассмотрения, можно, строго говоря, в пределах очень малого диапазона углов рассмотрения передать лишь одну определенную дискретную информацию. Следствием этого является то, что наблюдатель V воспринимает в пределах всего диапазона α углов рассмотрения не ту же самую информацию - красный цвет, а, возможно, у него в зависимости от угла рассмотрения возникает ощущение изменения цвета с красного на оранжевый. Также интенсивность переданного цветового ощущения будет изменяться по всему диапазону углов рассмотрения.

На фиг. 3 показано соответствующее фиг. 2 схематичное изображение распределения информации в пределах дифракционной картины в структурном устройстве 20 согласно изобретению, обозначенном отрезком 22 поверхности. Этот отрезок выполнен таким образом, что наблюдателю V в пределах диапазона α′ углов рассмотрения отрезок 22 кажется красным, а в пределах диапазона β′ , напротив, зеленым. Иначе, чем у структурного устройства 14 на фиг. 2, для создания красного цветового ощущения в пределах диапазона α′ углов рассмотрения используются не только участки одной структуры дифракционного действия, но и предусмотрены группы участков 23, 24, 25 с отличающимися друг от друга в соответствии со своей групповой принадлежностью структурами A1, A2, A3.

На фиг. 4 изображен фрагмент отрезка 22 поверхности. Он включает в себя группы участков 23, 24, 25 для создания и передачи красного цветового ощущения, а также группы участков 26, 27 для создания и передачи зеленого цветового ощущения. При этом для передачи определенного, красного цветового ощущения в секторе α1 диапазона α′ углов рассмотрения ответственны, участок 23 группы со структурой A1, а в секторах, α2 и α3 - соответственно участки 24 и 25 групп соответственно со структурой A2 и A3. Таким же образом группы участков 26 и 27 несут обладающие дифракционным действием структуры соответственно B1 и B2 для передачи другой определенной информации - зеленого цветового ощущения - в секторы соответственно β1 и β2 диапазона β′ углов рассмотрения.

При изменении угла рассмотрения, например, с сектора α1 на сектор α2 место группы с участком 23 со структурой A1 занимает группа с участком 24 со структурой A2. Если отдельные участки имеют такие размеры, что они не видны невооруженным глазом, то наблюдатель не заметит такой смены с одной группы "активных" участков на другую; нужное цветовое ощущение создается у него равномерно и с высокой интенсивностью по всему диапазону α1 или β1 углов рассмотрения.

На фиг. 5 изображено принципиальное устройство переводной пленки 30 согласно изобретению с верхней пленкой-основой 32, удаляемой после нанесения структурного устройства на защищаемый предмет. К обращенной к защищаемому предмету стороне пленки-основы 32 примыкает прозрачный слой 34 со структурным устройством 36, согласно изобретению, на который напылен тонкий металлический слой 38. Наконец, переводная пленка содержит клеевой слой 40, посредством которого может быть получено соединение с защищаемым предметом.

Область применения: в частности для визуально идентифицируемых оптических запретных элементов для ценных документов, например банкнот, кредитных карточек и т. п. Для того, чтобы структурное устройство, состоящее из нескольких участков, имеющих рельефную структуру дифракционного действия в предусмотренной на одном отрезке поверхности структурного устройства первой группой участков с первой структурой дифракционного действия и по меньшей мере одной дополнительной группой участков с дополнительной структурой дифракционного действия, отличающейся от первой структуры, усовершенствовать таким образом, чтобы наблюдателю могла быть предоставлена определенная информация по всей протяженности заданного диапазона углов рассмотрения равномерно и с высокой интенсивностью, предложено выполнить структуру участков первой или по меньшей мере одной дополнительной группы так, что при освещении структурного устройства идущая от участков разных групп визуально воспринимаемая информация идентична, если смотреть из разных секторов диапазона углов рассмотрения. Технический результат заключается в том, чтобы сделать невозможной или в достаточной степени затруднительной подделку соответствующих документов, например, путем размножения. 4 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. Структурное устройство, в частности, для визуально идентифицируемых оптических защитных элементов для ценных документов, например банкнот, кредитных карточек, удостоверений или чеков или других защищаемых предметов, состоящее из нескольких участков (23, 24, 25, 26, 27), имеющих рельефную структуру дифракционного действия, причем на одном отрезке (22) поверхности упомянутого структурного устройства предусмотрена первая группа участков (23, 24, 25) с первой структурой (А1, А2, А3) и, по меньшей мере, одна дополнительная группа участков с дополнительной структурой (В1, В2) дифракционного действия, отличающейся от первой структуры, и упомянутые участки (23, 24, 25, 26, 27) имеют такие размеры, что они не видны невооруженным глазом, отличающееся тем, что одна из структур (А1, А2, А3; В1, В2) участков (23, 24, 25, 26, 27) первой или, по меньшей мере, одной дополнительной группы выполнена таким образом, что при освещении структурного устройства идущая от упомянутых участков (23, 24, 25, 26, 27) разных групп визуально воспринимаемая информация идентична, если смотреть из разных секторов (α1, α2, α3; β1, β2) диапазона углов рассмотрения. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рельефная структура дифракционного действия участков разной групповой принадлежности выполнена таким образом, что упомянутые сектора диапазона углов рассмотрения перекрываются или граничат между собой. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что участки (23, 24, 25, 26, 27) разной групповой принадлежности расположены попеременно. 4. Устройство по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что участки одной группы расположены в виде строки. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что строки из участков (23, 24, 25) одной структуры (А1, А2, А3) и строки из участков (26, 27) другой структуры (В1, В2) расположены, чередуясь между собой.