ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 2011 года по МПК B42D15/10 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Изобретение относится к области защиты ценных бумаг от подделок и представляет собой защитный элемент (20) для бумаги с защитными свойствами, ценных бумаг и аналогичных ценных документов, который имеет микрооптический увеличитель с муаровым эффектом, включающий узор, который состоит из периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенной совокупности элементов (28) микроузора, нанесенных на плоскую или неровную поверхность, и периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенную совокупность микрофокусирующих элементов (24), нанесенных на плоскую или неровную поверхность, что позволяет наблюдать муаровый эффект с увеличением при просмотре элементов (28) микроузора, причем совокупность элементов (28) микроузора и/или совокупность микрофокусирующих элементов (24) в случае расположения на плоской поверхности не обладает в своей плоскости осью симметрии на периодических или, по меньшей мере, локально периодических участках. Техническим результатом изобретения является обеспечение высокой степени защиты ценных бумаг от подделок. 11 н. и 57 з.п. ф-лы, 53 ил.

1. Защитный элемент для бумаги с защитными свойствами, ценных бумаг и аналогичных ценных документов, имеющий микрооптический увеличитель с муаровым эффектом, включающий
- узор, который состоит из периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенной совокупности элементов микроузора, нанесенных на плоскую или неровную поверхность, и
- периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенную совокупность микрофокусирующих элементов, нанесенных на плоскую или неровную поверхность, что позволяет наблюдать муаровый эффект с увеличением при просмотре элементов микроузора,
причем совокупность элементов микроузора и/или совокупность микрофокусирующих элементов в случае расположения на плоской поверхности не обладает в своей плоскости осью симметрии на периодических или, по меньшей мере, локально периодических участках.

2. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что и совокупность элементов микроузора, и совокупность микрофокусирующих элементов расположены периодически.

3. Защитный элемент по п.2, отличающийся тем, что шаг периодичности лежит в пределах от 3 до 50 мкм, предпочтительно от 5 до 30 мкм и наболее предпочтительно от примерно 10 мкм до примерно 20 мкм.

4. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что как совокупность элементов микроузора, так и совокупность микрофокусирующих элементов образуют двухмерные решетки Браве, причем совокупность элементов микроузора, формирующих решетку Браве, обладает симметрией параллелограммной решетки.

5. Защитный элемент по п.4, отличающийся тем, что ячейки двух решеток Браве заданы через длину первой стороны s₁, длину второй стороны s₂ и угол σ между ними, причем отличие параллелограммной решетки элементов микроузора от решетки Браве, которую образуют микрофокусирующие элементы, выражено, по меньшей мере, в одном из параметров решетки s₁, s₂ или σ и составляет от 0,01 до 5%, предпочтительно от 0,1 до 2%.

6. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что как совокупность элементов микроузора, так и совокупность микрофокусирующих элементов образуют двухмерные решетки Браве, причем совокупность микрофокусирующих элементов, формирующих решетку Браве, обладает симметрией параллелограммной решетки.

7. Защитный элемент по п.6, отличающийся тем, что ячейки двух решеток Браве заданы через длину первой стороны s₁, длину второй стороны s₂ и угол σ между ними, причем отличие параллелограммной решетки микрофокусирующих элементов от решетки Браве, которую образуют элементы микроузора, выражено, по меньшей мере, в одном из параметров решетки s₁, s₂ или σ и составляет от 0,01 до 5%, предпочтительно от 0,1 до 2%.

8. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что как элементы микроузора, так и микрофокусирующие элементы локально расположены периодически, причем локальные параметры периодичности подвержены лишь плавному изменению по отношению к шагу периодичности.

9. Защитный элемент по п.8, отличающийся тем, что локальные параметры периодичности имеют периодическую модуляцию на протяжении защитного элемента, причем период модуляции, по меньшей мере, в 20 раз, предпочтительно, по меньшей мере, в 50 раз и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, в 100 раз больше локального шага периодичности.

10. Защитный элемент по п.8, отличающийся тем, что локальный шаг периодичности лежит в пределах от 3 до 50 мкм, предпочтительно от 5 до 30 мкм и наиболее предпочтительно от приблизительно 10 мкм до приблизительно 20 мкм.

11. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что, как совокупность элементов микроузора, так и совокупность микрофокусирующих элементов локально образуют двухмерные решетки Браве, причем совокупность элементов микроузора, локально формирующих решетку Браве, обладает симметрией параллелограммной решетки.

12. Защитный элемент по п.11, отличающийся тем, что ячейки обеих решеток Браве локально описываются через длину первой стороны s₁, длину второй стороны s₂ и угол σ между ними, причем отличие параллелограммной решетки элементов микроузора от решетки Браве, которую образуют микрофокусирующие элементы, выражено, по меньшей мере, в одном из параметров решетки s₁, s₂ или σ и составляет от 0,01 до 5%, предпочтительно от 0,1 до 2%.

13. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что, как совокупность элементов микроузора, так и совокупность микрофокусирующих элементов локально образуют двухмерные решетки Браве, причем совокупность микрофокусирующих элементов, локально формирующих решетку Браве, обладает симметрией параллелограммной решетки.

14. Защитный элемент по п.13, отличающийся тем, что ячейки обеих решеток Браве локально описываются через длину первой стороны s₁, длину второй стороны s₂ и угол σ между ними, причем отличие параллелограммной решетки микрофокусирующих элементов от решетки Браве, которую образуют элементы микроузора, выражено, по меньшей мере, в одном из параметров решетки s₁, s₂ или σ и составляет от 0,01 до 5%, предпочтительно от 0,1 до 2%.

15. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что микрофокусирующие элементы образованы нецилиндрическими микролинзами, в частности микролинзами с основанием, ограниченным окружностью или многоугольником.

16. Защитный элемент для бумаги с защитными свойствами, ценных бумаг и аналогичных ценных документов, имеющий микрооптический увеличитель с муаровым эффектом, содержащий:
- узор, который состоит из периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенной совокупности элементов микроузора, нанесенных на плоскую или неровную поверхность, и
- периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенную совокупность микрофокусирующих элементов, нанесенных на плоскую или неровную поверхность, что позволяет наблюдать муаровый эффект с увеличением при просмотре элементов микроузора,
причем совокупность микрофокусирующих элементов образована удлиненными микрофокусирующими элементами, у которых продольный размер, по меньшей мере, в 5 раз больше, чем поперечный размер, перпендикулярный продольному размеру.

17. Защитный элемент по п.16, отличающийся тем, что совокупность элементов микроузора образована удлиненными элементами микроузора, у которых продольный размер, по меньшей мере, в 5 раз больше, чем поперечный размер, перпендикулярный продольному размеру.

18. Защитный элемент по п.16, отличающийся тем, что элементы микроузора образованы удлиненными элементами узора, у которых продольный размер превышает 250 мкм, предпочтительно превышает 300 мкм, наиболее предпочтительно превышает 500 мкм и оптимально превышает 1 мм.

19. Защитный элемент для бумаги с защитными свойствами, ценных бумаг и аналогичных ценных документов, имеющий микрооптический увеличитель с муаровым эффектом, содержащий:
- узор, который состоит из периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенной совокупности элементов микроузора, нанесенных на плоскую или неровную поверхность, и
- периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенную совокупность микрофокусирующих элементов, нанесенных на плоскую или неровную поверхность, что позволяет наблюдать муаровый эффект с увеличением при просмотре элементов микроузора,
причем совокупность микрофокусирующих элементов образована удлиненными микрофокусирующими элементами, у которых продольный размер, по меньшей мере, в 5 раз больше, чем поперечный размер, перпендикулярный продольному размеру, и у которых продольный размер превышает 250 мкм.

20. Защитный элемент по п.19, отличающийся тем, что элементы микроузора образованы удлиненными элементами узора, у которых продольный размер превышает 300 мкм, предпочтительно превышает 500 мкм и наиболее предпочтительно превышает 1 мм.

21. Защитный элемент по п.19, отличающийся тем, что совокупность микрофокусирующих элементов образована удлиненными микрофокусирующими элементами, у которых продольный размер, по меньшей мере, в 5 раз больше, чем поперечный размер, перпендикулярный продольному размеру.

22. Защитный элемент по п.16, отличающийся тем, что элементы микроузора образованы удлиненными элементами узора, у которых поперечный размер составляет от 5 до 50 мкм, предпочтительно от 10 до 30 мкм.

23. Защитный элемент по п.16, отличающийся тем, что микрофокусирующие элементы образованы нецилиндрическими микролинзами, в частности микролинзами с основанием, ограниченным окружностью или многоугольником.

24. Защитный элемент по п.16, отличающийся тем, что микрофокусирующие элементы образованы удлиненными цилиндрическими линзами, у которых продольный размер превышает 250 мкм, предпочтительно превышает 300 мкм, наиболее предпочтительно превышает 500 мкм и оптимально превышает 1 мм.

25. Защитный элемент по п.16, отличающийся тем, что микрофокусирующие элементы образованы удлиненными цилиндрическими линзами, у которых поперечный размер лежит в пределах от 5 до 50 мкм, предпочтительно от 10 до 30 мкм.

26. Защитный элемент для бумаги с защитными свойствами, ценных бумаг и аналогичных ценных документов, имеющий микрооптический увеличитель с муаровым эффектом, содержащий:
- узор, который состоит из периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенной совокупности элементов микроузора, нанесенных на плоскую или неровную поверхность, и
- периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенную совокупность микрофокусирующих элементов, нанесенных на плоскую или неровную поверхность, что позволяет наблюдать муаровый эффект с увеличением при просмотре элементов микроузора,
причем увеличиваемое при муаровом эффекте изображение движется при наклоне защитного элемента в заданном направлении, составляющем с углом наклона угол γ, не равный 0° и не равный 90°.

27. Защитный элемент по п.26, отличающийся тем, что заданное направление составляет с углом наклона угол γ от 5 до 85°, в частности от 10 до 80°, от 20 до 70° или от 30 до 60°.

28. Защитный элемент по п.26, отличающийся тем, что как совокупность элементов микроузора, так и совокупность микрофокусирующих элементов образуют, по меньшей мере, локально двухмерную решетку Браве, векторы ячеек которой определены как и с элементами u_1i, u_2i; и w_1i, w_2i, где i=1, 2, и в которой решетка элементов микроузора и решетка микрофокусирующих элементов связаны следующим образом:
,
где матрицы, , и определены как , и
, и элементы матрицы выбраны таким образом, что их связь с заданным направлением движения представляется в виде

где γ₁ обозначает угол к горизонтали, под которым увеличиваемое при муаровом эффекте изображение движется при наклоне в сторону, а γ₂ обозначает угол к горизонтали, под которым увеличиваемое при муаровом эффекте изображение движется при наклоне вперед и назад.

29. Защитный элемент для бумаги с защитными свойствами, ценных бумаг и аналогичных ценных документов, имеющий микрооптический увеличитель с муаровым эффектом, содержащий:
- узор, который состоит из периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенной совокупности элементов микроузора, нанесенных на плоскую или неровную поверхность, и
- периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенную совокупность микрофокусирующих элементов, нанесенных на плоскую или неровную поверхность, что позволяет наблюдать муаровый эффект с увеличением при просмотре элементов микроузора,
причем совокупность элементов микроузора и совокупность микрофокусирующих элементов образуют различающиеся решетки, которые согласованы друг с другом так, что при наклоне защитного элемента возникает эффект ортопараллактического движения увеличенного при муаровом эффекте изображения.

30. Защитный элемент по п.29, отличающийся тем, что как совокупность элементов микроузора, так и совокупность микрофокусирующих элементов образуют, по меньшей мере, локально двухмерную решетку Браве, векторы ячеек которой определены как и с элементами u_1i, u_2i и w_1i, w_2i, где i=1, 2, и в которой решетка элементов микроузора и решетка микрофокусирующих элементов связаны следующим образом:

где матрицы , и определены как и , и имеет вид
или или или
с действительными а, b>0.

31. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что рисунок узора и совокупность микрофокусирующих элементов расположены на противоположных поверхностях оптической прослойки.

32. Защитный элемент по п,1, отличающийся тем, что совокупность микрофокусирующих элементов снабжена защитным слоем, коэффициент преломления которого предпочтительно отличается от коэффициента преломления микрофокусирующих элементов, по меньшей мере, на 0,3.

33. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что общая толщина защитного элемента составляет менее 50 мкм.

34. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что элементы микроузора имеют форму микросимволов или микрорисунков.

35. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что элементы микроузора находятся в печатном слое.

36. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что форма и расположение микрофокусирующих элементов и форма и расположение элементов микроузора согласованы друг с другом так, что при увеличении изображения узора не возникает незаполненных мест.

37. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что защитный элемент также снабжен непрозрачным слоем покрытия, закрывающим увеличитель с муаровым эффектом на некоторых участках.

38. Защитный элемент по п.37, отличающийся тем, что слой покрытия имеет форму узора, символов или кодов и/или имеет просветы в форме узора, символов или кодов.

39. Защитный элемент по п.38, отличающийся тем, что слой покрытия содержит печатный слой или отражающий слой, в частности металлический слой.

40. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что защитный элемент является защитной нитью, отрывной лентой, защитной полоской, защитной лентой, наклейкой или ярлычком, накладываемыми на бумагу с защитными свойствами, ценные бумаги и аналогичные ценные документы.

41. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что изображение узора и совокупность микрофокусирующих элементов выполнены таким образом, что вид изображения, увеличиваемого при муаровом эффекте, изменяется при изгибе или сворачивании защитного элемента.

42. Защитный элемент по п.41, отличающийся тем, что заданный узор увеличиваемого при муаровом эффекте изображения невидим при плоском состоянии защитного элемента и появляется при изгибе или сворачивании защитного элемента.

43. Защитный элемент по п.41, отличающийся тем, что заданный узор увеличиваемого при муаровом эффекте изображения виден при плоском состоянии защитного элемента и исчезает при изгибе или сворачивании защитного элемента.

44. Защитный элемент по п.41, отличающийся тем, что заданный узор увеличиваемого при муаровом эффекте изображения виден при плоском состоянии защитного элемента и дополняется другим заданным узором при изгибе или сворачивании защитного элемента.

45. Защитный элемент по п.41, отличающийся тем, что первый заданный узор увеличиваемого при муаровом эффекте изображения виден при плоском состоянии защитного элемента и заменяется вторым заданным узором при изгибе или сворачивании защитного элемента.

46. Способ изготовления защитного элемента, имеющего микрооптический увеличитель с муаровым эффектом, в котором узор, состоящий из периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенной совокупности элементов микроузора, располагающихся в одной плоскости или на неровной поверхности, и периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенную совокупность микрофокусирующих элементов, располагающихся в одной плоскости или на неровной поверхности, располагают таким образом, что элементы микроузора видны в увеличении при просмотре через микрофокусирующие элементы, причем совокупность элементов микроузора и/или совокупность микрофокусирующих элементов подбирают так, что в случае расположения на плоской поверхности они не обладают в своей плоскости осью симметрии на периодических или, по меньшей мере, локально периодических участках.

47. Способ по п.46, отличающийся тем, что:
a) определяют желаемое изображение, которое будет видно при просмотре и которое имеет один или более муаровых элементов изображения, причем совокупность увеличенных муаровых элементов изображения определяют в виде двухмерной решетки Браве, ячейки которой задают векторами и ,
b) совокупность микрофокусирующих элементов определяют в виде двухмерной решетки Браве, ячейки которой задают векторами и ,
c) рисунок узора с элементами микроузора рассчитывают с учетом соотношений

и

где обозначает точку в желаемом изображении, - точку в рисунке узора, - смещение между расположением микрофокусирующих элементов и расположением элементов микроузора, и матрицы , и матрица сетки узора задаются в виде ,
и , где t_1i, t_2i, u_1i, u_2i и w_1i, w_2i обозначают элементы векторов ячеек решетки , и , где i=1, 2.

48. Способ по п.46, отличающийся тем, что:
a) определяют желаемое изображение, которое будет видно при просмотре и которое имеет один или более муаровых элементов изображения,
b) совокупность микрофокусирующих элементов определяют в виде двухмерной решетки Браве, ячейки которой задают векторами и ,
c) определяют желаемое движение видимого изображения при наклоне увеличителя с муаровым эффектом в сторону и при наклоне вперед и назад, причем это желаемое движение задают элементами матрицы преобразования , и
d) рисунок узора с элементами микроузора рассчитывают с учетом соотношений

и
,
где обозначает точку в желаемом изображении, - точку в рисунке узора, - смещение между расположением микрофокусирующих элементов и расположением элементов микроузора, и матрицы , и матрица сетки узора задаются в виде , и , где u_1i, u_2i, и w_1i,w_2i обозначают элементы векторов ячеек решетки и , где i=1, 2.

49. Способ по п.47 или 48, отличающийся тем, что векторы и , и и модулируют в зависимости от их местоположения, причем локальные параметры периодичности подвержены лишь плавному изменению по отношению к шагу периодичности.

50. Способ по п.47 или 48, отличающийся тем, что форма и расположение микрофокусирующих элементов и форма и расположение элементов микроузора согласованы друг с другом так, чтобы не допустить появления незаполненных мест на увеличенном изображения узора.

51. Способ изготовления защитного элемента, имеющего микрооптический увеличитель с муаровым эффектом, в котором узор, состоящий из периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенной совокупности элементов микроузора, располагающихся в одной плоскости или на неровной поверхности, и периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенную совокупность микрофокусирующих элементов, располагающихся в одной плоскости или на неровной поверхности, располагают таким образом, что элементы микроузора видны в увеличении при просмотре через микрофокусирующие элементы, и совокупность микрофокусирующих элементов образована удлиненными микрофокусирующими элементами, у которых продольный размер, по меньшей мере, в 5 раз больше, чем поперечный размер, перпендикулярный продольному размеру.

52. Способ по п.51, отличающийся тем, что совокупность элементов микроузора образована удлиненными элементами микроузора, у которых продольный размер, по меньшей мере, в 5 раз больше, чем поперечный размер, перпендикулярный продольному размеру.

53. Способ изготовления защитного элемента имеющего микрооптический увеличитель с муаровым эффектом, в котором узор, состоящий из периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенной совокупности элементов микроузора, располагающихся в одной плоскости или на неровной поверхности, и периодически или, по меньшей мере, локально периодически распределенную совокупность микрофокусирующих элементов, располагающихся в одной плоскости или на неровной поверхности, располагают таким образом, что элементы микроузора видны в увеличении при просмотре через микрофокусирующие элементы, и совокупность элементов микроузора образована удлиненными элементами микроузора, у которых продольный размер, по меньшей мере, в 5 раз больше, чем поперечный размер, перпендикулярный продольному размеру, а продольный размер превышает 250 мкм.

54. Способ по п.53, отличающийся тем, что совокупность микрофокусирующих элементов образована удлиненными микрофокусирующими элементами, у которых продольный размер, по меньшей мере, в 5 раз больше, чем поперечный размер, перпендикулярный продольному размеру.

55. Способ по п.51, отличающийся тем, что
a) совокупность микрофокусирующих элементов выбирают в форме сетки цилиндрических линз с интервалом d между цилиндрическими линзами и ориентацией ϕ сетки линзы,
b) определяют желаемое изображение, которое будет видно при просмотре и которое имеет один или более муаровых элементов изображения, причем совокупность увеличенных муаровых элементов изображения определяют в виде трансляционной решетки с вектором сдвига , которым задается желаемое направление движения при наклоне увеличителя,
с) рисунок узора с элементами микроузора рассчитывают с учетом соотношений

и

обозначает точку в желаемом изображении и точку в рисунке узора.

56. Способ по любому из пп.51-54, отличающийся тем, что
a) определяют желаемое изображение, которое будет видно при просмотре, причем узор видимого изображения описывается точками ,
b) определяют период сдвига , причем желаемое направление движения ψ при наклоне увеличителя задается через tanψ=t₂₁/t₁₁,
c) совокупность микрофокусирующих элементов определяют в виде двухмерной решетки Браве, ячейки которой задаются векторами и ,
d) рассчитывают сдвиг для элементов микроузора с учетом соотношения

e) рассчитывают матрицу деформации А^-1 с учетом соотношения

где DetW=w₁₁w₂₂-w₁₂w₂₁,
f) исходя из того, что матрица деформации определяется точками узора видимого изображения, рассчитывают точки изображения элемента необходимого микроузора согласно

g) рассчитанный таким образом элемент необходимого микроузора располагают многократно со смещением, задаваемым вектором сдвига

57. Способ по п.56, отличающийся тем, что на шаге b) узор видимого изображения (X, Y) и смещение муарового эффекта t₁₁, t₂₁, обусловленное желаемым характером движения, согласуют друг с другом так, чтобы избежать наложений.

58. Способ по п.46, отличающийся тем, что
a) совокупность микрофокусирующих элементов определяют в виде двухмерной решетки Браве, ячейки которой задают векторами и ,
b) для изогнутого увеличителя с муаровым эффектом в качестве характеристики просмотра предварительно задают изгиб, причем этот предварительно заданный изгиб определяют элементами матриц изгиба для сеток линз и сеток узора V_L, V_M,
c) желаемый характер движения и увеличения видимого изображения определяют либо до задания изгиба с помощью матрицы преобразования А, либо после задания изгиба с помощью матрицы преобразования А', и
d) рисунок узора с элементами микроузора рассчитывают с учетом соотношений
и
или

59. Способ по п.46, отличающийся тем, что рисунок узора и совокупность микрофокусирующих элементов располагают на противоположных поверхностях оптической прослойки.

60. Способ по п.46, отличающийся тем, что совокупность микрофокусирующих элементов снабжают защитным слоем, коэффициент преломления которого предпочтительно отличается от коэффициента преломления микрофокусирующих элементов по меньшей мере на 0,3.

61. Способ по п.46, отличающийся тем, что элементы микроузора печатают на носителе-основе, предпочтительно в виде микросимволов или микрорисунков.

62. Способ по п.46, отличающийся тем, что защитный элемент также снабжают непрозрачным слоем покрытия, закрывающим увеличитель с муаровым эффектом на некоторых участках.

63. Способ по п.62, отличающийся тем, что слой покрытия наносят в виде узора, символов или кодов и/или снабжают промежутками в форме узора, символов или кодов.

64. Бумага с защитными свойствами для производства ценных бумаг и других документов, например банкнот, чеков, удостоверений личности или аналогичных ценных документов, снабженная защитным элементом, выполненным по п.1.

65. Бумага с защитными свойствами по п.64, отличающаяся тем, что содержит носитель-основу, изготовленную из бумаги или пластика.

66. Носитель данных, в частности маркированное изделие, ценная бумага или аналогичный ценный документ, снабженный защитным элементом, выполненным п.1.

67. Носитель данных по п.66, отличающийся тем, что защитный элемент расположен на участке "окна" на носителе данных.

68. Использование защитного элемента, выполненного по п.1.