ЭЛЕМЕНТ ЗАЩИТЫ ДЛЯ ЦЕННОГО ДОКУМЕНТА Российский патент 2015 года по МПК B42D25/324 B41M3/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области элементов защиты для ценных документов. В частности, но не ограничительно оно относится к печатному элементу защиты для такого ценного документа как, например, фидуциарный или доверительный документ и приравненный к нему документ.

Под «доверительным документом» в контексте изобретения имеются в виду все такие документы, как банкноты, чеки, банковские карты, служащие для перевода сумм денег.

Под «приравненным к ним документам» имеются в виду все выпускаемые государственной администрацией документы для удостоверения личности, удостоверения водительских прав, такие документы, как карта удостоверения личности, паспорт, водительские права и т.д. Под этим выражением имеются в виду также все документы, служащие для удостоверения подлинности ценного предмета, такие как этикетка, прикрепленная к одежде класса люкс. Сюда относятся также все документы, служащие для удостоверения действительности уплаты налога, такие как акцизные марки.

Уровень техники

В области ценных документов, в частности банкнот, известно нанесение одного или нескольких элементов защиты различного характера для защиты документов от подделки.

Существуют различные типы элементов защиты, в частности, так называемые элементы защиты «первого уровня». Такой элемент защиты труден в изготовлении и в то же время легко идентифицируется обычными людьми путем простого внимательного рассмотрения.

Этот элемент защиты часто имеет относительно сложный графический рисунок, такой как штриховая печать, гильош или узорчатый рисунок, фон банкноты, и выполняется путем различной технологии печати, такой как офсетная печать, трафаретная печать, глубокая печать, флексография, типография и другие.

Результатом комбинации различных технологий печати и сложных графических рисунков является элемент защиты, обладающий изощренной стилистикой, переплетением рисунков и комбинацией эффектов, которые очень трудно воспроизвести с помощью широко доступных средств репродукции (сканеров, лазерных или струйных принтеров) и/или стандартных типографских материалов.

Среди элементов защиты первого уровня из уровня техники, в частности из патентного документа ЕР 1384595, известен элемент защиты, содержащий латентное или скрытое изображение, выполненное согласно первой технологии.

Согласно решению по этому документу в соответствии с первой технологией изготовления элемент защиты выполняют способом рельефной печати. Элемент защиты содержит первую сеть или матрицу линий, проходящих с предварительно заданной ориентацией, и вторую матрицу линий, проходящих с другой ориентацией, например, перпендикулярно, так что две матрицы имеют четкое различие. Так, например, вторая матрица образует рисунок скрытого изображения, которое может содержать информацию, а первая матрица образует фон для скрытого изображения.

Рисунок скрытого изображения не виден, если смотреть на элемент защиты перпендикулярно его плоскости, но появляется под определенным углом обзора, а именно при сканирующем наблюдении. Рельеф элемента защиты может быть покрыт краской. Кроме того, в соответствии с этой первой технологией могут быть переплетены несколько скрытых изображений.

Из уровня техники, в частности из патентного документа ЕР 1580020, известен элемент защиты, содержащий скрытое изображение, выполненное по второй технологии.

Согласно решению по этому документу элемент защиты содержит две раздельные зоны, в каждой из которых содержится набор бороздок, при этом каждая бороздка имеет крутой откос и пологий откос. Первая зона образует, например, фон скрытого изображения, а вторая зона образует рисунок, спрятанный в фоне, когда элемент защиты рассматривают в направлении нормали к его плоскости.

Пологие откосы бороздок первого набора ориентированы в одном и том же первом направлении, а пологие откосы бороздок второго набора ориентированы в одном и том же втором направлении, противоположном первому направлению.

При этом при облучении световым источником элемент защиты отражает световой луч в двух различных преобладающих направлениях в зависимости от наклона откосов, так что при обзоре под предварительно определенным углом между двумя зонами появляется контраст, вскрывающий спрятанный рисунок.

Недостаток этих решений состоит в том, что необходимо сильно наклонять ценный документ для получения достаточного контраста между двумя зонами и раскрытия скрытого рисунка. Кроме того, рисунок должен иметь относительно простую графику, чтобы при сканирующем наблюдении появляться читаемым образом.

Раскрытие изобретения

Соответственно, задача изобретения состоит в том, чтобы предложить элемент защиты первого уровня, который может быть идентифицирован под любым углом обзора и одновременно позволяет формировать сложные рисунки.

Для решения поставленной задачи изобретение предлагает элемент защиты для ценного документа, содержащий матрицу рельефных линий, причем каждая линия имеет, по меньшей мере, одну боковую сторону, каждая из которых определяет угол наклона относительно направления нормали к матрице, отличающийся тем, что угол наклона боковой стороны, по меньшей мере, одной линии матрицы постепенно изменяется вдоль этой линии таким образом, чтобы сформировать в световом отражении оптический эффект полутонов, изменяющийся в функции угла обзора элемента защиты.

Благодаря изобретению за счет того, что изменение угла наклона происходит вдоль линии, свет отражается боковой стороной линии в нескольких преобладающих направлениях, и распределение световой интенсивности по матрице линий создает оптический эффект полутонов в функции угла обзора. Кроме того, элемент предоставляет в распоряжение тактильный рельеф.

Таким образом, при простом движении наклонов листа с небольшой амплитудой относительно направления нормали к подложке документа достигается постепенное распространение последовательности контрастов от более светлого к более темному оттенку, каждый из которых соответствует различному световому распределению, что создает немедленно обнаруживаемый динамический эффект. Кроме того, в матрице образуются сложные рисунки благодаря множеству оттенков, которые могут быть введены путем вариации наклона боковых сторон линий. Получаемое в результате изображение позволяет достичь дополнительные эффекты по сравнению с решениями уровня техники и создает легкообнаруживаемый динамический эффект.

Под оптическим эффектом полутонов имеется в виду постепенный последовательный переход от светлого к более темному оттенку. Само собой разумеется, что в рамках изобретения между зонами постепенного перехода могут быть предусмотрены также зоны резких переходов.

В соответствии с изобретением техническая проблема решена также за счет элемента защиты для ценного документа, содержащего матрицу рельефных линий, причем каждая линия имеет боковую сторону, которая определяет угол наклона относительно направления нормали к матрице, отличающегося тем, что угол наклона боковой стороны, по меньшей мере, двух смежных линий матрицы постепенно изменяется от одной линии к другой таким образом, чтобы сформировать в световом отражении оптический эффект полутонов, изменяющийся в функции угла обзора элемента защиты.

Таким образом, в данном случае угол наклона является, например, постоянным вдоль каждой линии матрицы, но изменяется постепенным образом от одной линии матрицы к другой, что создает динамический эффект в функции угла обзора, как и в предыдущем варианте осуществления.

Это решение альтернативно первому решению поставленной технической задачи: вместо изменения угла наклона вдоль одной и той же линии наклон боковой стороны изменяется от одной линии матрицы к другой.

Можно рассматривать этот второй вариант осуществления в качестве ограниченного частного примера первого варианта осуществления, в котором изменение угла наклона вдоль линии настолько незначительно, что может быть приравнено к нулю, и в котором углы наклона двух боковых сторон одной ориентации двух смежных линий различны.

Предпочтительно в двух вариантах осуществления матрицы образованы непрерывными линиями с малым расстоянием между ними и предпочтительно смежными или примыкающими друг к другу. Кроме того, предпочтительно эти линии являются параллельными или квазипараллельными прямыми (вертикальными, горизонтальными или наклонными).

В другом примере выполнения линия может быть зигзагообразной, образованной множеством более или менее длинных участков, причем каждый участок образует различные углы с непосредственно примыкающими к нему участками.

В другом примере выполнения линии могут быть также криволинейными, круговыми или спиральными, по меньшей мере, на участках линий.

Благодаря этим различным возможным формам линий рисунки могут быть более или менее сложными.

Говоря более обобщенно, линии могут быть любыми по форме с плавными или крутыми изгибами, разомкнутыми или замкнутыми, вогнутыми или выпуклыми.

Предпочтительно линии имеют постоянную и одинаковую ширину. В вариантах выполнения ширина линий может быть различной и/или может изменяться с постепенным или резким расширением или сужением в пределах одной линии. Собственные характеристики каждой линии, такие как ширина, длина, общая форма, могут изменяться от одной линии к другой.

Предпочтительно рельефные матрицы сформированы посредством технологии глубокой печати с типографской краской или без нее. Глубокая печать без краски называется также технологией сухого оттиска. Сухой оттиск может быть выполнен, например, на подложке или основе ценного документа после предварительного нанесения первого слоя типографской краски. Затем производят тиснение рельефной матрицы, по меньшей мере, параллельно этому первому слою краски.

В качестве примера, но не ограничительным образом, краску выбирают из группы красок с радужным оптическим эффектом, красок с переменным оптическим эффектом, красок с переменным магнитным оптическим эффектом или жидкокристаллических красок. Краска может быть также краской, которая не видима при белом свете и становится видимой в ультрафиолетовом или инфракрасном излучении.

В этом случае переменный оптический эффект, создаваемый геометрическим рельефом каждой линии матрицы, выгодно сочетается с оптическими свойствами краски с получением сложного элемента защиты первого уровня, трудного для воспроизведения.

Предпочтительно изменение угла наклона является периодическим или псевдопериодическим. Эта периодичность угловых изменений боковых сторон линий позволяет создавать оптический эффект, который постепенно распространяется во время наклона элемента защиты.

В данном случае изменение угла наклона может быть пространственно модулировано по частоте таким образом, чтобы закодировать или встроить информацию в линию и/или в матрицу. При этом можно обеспечивать возможность появления литер, сложных рисунков путем модуляции участков линий матрицы на высокие частоты по сравнению с остальной матрицей.

В качестве примера периодическое или псевдопериодическое изменение угла наклона является синусоидальным или винтовым, по меньшей мере, на участке линии.

Угол наклона боковой стороны может изменяться с предварительно определенным шагом вдоль линии. Возможен также переменный предварительно определенный шаг изменения.

Предпочтительно каждая линия имеет вторую боковую сторону, причем две боковые стороны соединены в продольный гребень линии, при этом угол наклона другой боковой стороны постепенно изменяется вдоль линии. В данном случае бороздка, образованная двумя обращенными друг к другу боковыми сторонами двух смежных линий, может иметь постоянную глубину.

Однако можно также создавать симметричный оптический эффект путем симметричного изменения углов наклона (зеркального эффекта) на двух обращенных друг к другу боковых сторонах двух смежных линий и/или на двух боковых сторонах одной линии.

Предпочтительно линии матрицы примыкают друг к другу. Плотное сжатие линий позволяет усиливать оптический эффект полутонов.

Элемент может содержать, по меньшей мере, первые и вторые смежные линии, причем изменения наклона боковых сторон одной ориентации двух линий смещены относительно друг друга вдоль линий.

В этом случае выгодным образом смещение изменений угла наклона от одной линии к другой создает эффект постепенного распространения рисунка, образованного матрицей при произвольных наклонах элемента защиты.

Предпочтительно ширина линии составляет от 10 мкм до 2 мм, более предпочтительно от 100 мкм до 1 мм. Предпочтительно линия имеет высоту от 0 до 200 мкм, предпочтительно равную примерно 100 мкм. В качестве примера период изменения превышает 0,1 мм и предпочтительно составляет от 0,5 до 20 мм.

Предпочтительно матрица покрыта защитным лаком для защиты от агрессивного воздействия внешней среды.

Кроме того, матрица может быть выполнена, по меньшей мере, частично на дифракционной структуре, такой как голографический участок пятно или полоса.

Далее, боковая сторона или стороны могут иметь поперечное сечение, имеющее общую криволинейную вогнутую или выпуклую форму или прямолинейную общую форму, по меньшей мере, с одним изломом выпуклого или вогнутого нисходящего наклона. Это позволяет повысить сложность оптического эффекта.

Элемент защиты по изобретению может дополнительно иметь одну или несколько особенностей, согласно которым:

- каждая линия имеет другую боковую сторону, причем две боковые стороны соединены в продольный гребень линии, при этом угол наклона другой боковой стороны является постоянным вдоль линии;

- две обращенные друг к другу боковые стороны двух смежных линий матрицы соединены с образованием бороздки постоянной глубины вдоль линий;

- две обращенные друг к другу боковые стороны двух смежных линий матрицы соединены с образованием бороздки переменной глубины вдоль линий, причем одна из боковых сторон имеет постоянный угол наклона вдоль своей линии, например, равный нулю.

Изобретение далее предлагает пластинку для глубокой печати, которая содержит зону, предназначенную для создания печати на основе элемента защиты по изобретению, причем зона содержит, по меньшей мере, одну выгравированную бороздку, по форме ответную линии матрицы элемента защиты.

Пластинка по изобретению может иметь одну или несколько особенностей, согласно которым:

- бороздка имеет ступенчатый профиль;

- ступенчатый профиль содержит индивидуальные ступени размером не более 5 мкм.

Изобретение также предлагает способ изготовления пластинки по изобретению для глубокой печати, содержащий этап гравировки пластинки посредством гравировального инструмента, направляемого компьютером по программе, определяющей изменение угла наклона боковой стороны каждой линии матрицы.

Способ по изобретению может иметь особенность, согласно которой гравировальный инструмент является лазерным гравировальным инструментом или инструментом прецизионного механического фрезерования.

Изобретение далее предлагает ценный документ, несущий элемент защиты по изобретению.

И наконец, изобретение предлагает основу для ценного документа по изобретению, в которой элемент защиты получен способом глубокой печати или тиснения посредством пластинки. Тиснение может быть выполнено холодным или горячим способом.

Краткий перечень чертежей

Другие особенности и преимущества изобретения будут ясны из последующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи. На чертежах:

фиг.1 изображает ценный документ, такой как банкнота, содержащий элемент защиты в первом варианте осуществления изобретения,

фиг.2 и 3 изображают матрицу линий элемента защиты по фиг.1 под двумя углами обзора, соответственно, θ1 и θ2,

фиг.4 изображает в перспективе три смежные линии матрицы по фиг.2 и 3,

фиг.5 и 6 изображают диаграмму высоты продольного гребня вдоль одной из линий матрицы по фиг.4, вдоль которого изменение угла одной из боковых сторон имеет соответственно синусоидальный и треугольный характер, а фиг.5А, 5В и 6А, 6В представляют соответствующие виды в поперечном сечении по линиям А-А и В-В на фиг.5 и 6,

фиг.7 изображает в перспективе три смежные линии матрицы согласно первому примеру выполнения первого варианта осуществления, в котором изменяются углы наклона обращенных друг к другу боковых сторон двух смежных линий,

фиг.8 и 9 изображают диаграмму продольной траектории бороздки, образованной соединением двух обращенных друг к другу боковых сторон двух смежных линий по фиг.7, вдоль которых изменение угла имеет соответственно синусоидальный и треугольный характер, а фиг.8А, 8В и 9А, 9В представляют соответствующие виды в поперечном сечении по линиям А-А и В-В на фиг.8 и 9,

фиг.10 изображает карту рельефа выгравированной пластинки в оттенках серого,

фиг.11 изображает таблицу соответствия оттенка серого глубине гравировки карты по фиг.10,

фиг.12A-12D изображают изменение глубины бороздки в выгравированной пластинке в соответствии с обозначениями этих мест на фиг.10,

фиг.13 изображает в увеличенном виде ограниченный окружностью участок на фиг.12D,

фиг.14 изображает в перспективе гравировальную пластинку элемента защиты по фиг.1-4,

фиг.15 изображает траекторию нескольких бороздок, образованных обращенными друг к другу боковыми сторонами нескольких смежных линий матрицы, вдоль которых изменение угла имеет треугольный характер, согласно второму примеру выполнения первого варианта осуществления,

фиг.16A-16F изображают на виде в поперечном сечении боковую сторону линии матрицы по фиг.1 в различных возможных примерах выполнения.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показан ценный документ 10 в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. В данном варианте ценный документ 10 представляет собой банкноту.

Как показано на фиг.1, банкнота содержит в своем левом верхнем углу элемент 12 защиты по изобретению.

Элемент 12 защиты содержит матрицу 14 рельефных линий 16. Каждая линия 16 имеет, по меньшей мере, одну боковую сторону 18, определяющую угол α1 наклона к нормали к плоскости матрицы 14. Это направление схематично представлено осью Z прямоугольной системы координат [X, Y, Z], показанной на чертежах.

В варианте осуществления на фиг.1-4 каждая линия 16 имеет общую прямолинейную форму, при этом линии 16 матрицы 14, по существу, параллельны друг другу. Само собой разумеется, что в не показанном на чертежах варианте выполнения матрица может содержать одну линию, например, в фирме спирали. В этом случае матрица образована множеством витков спирали.

В данном варианте осуществления угол α1 наклона, по меньшей мере, одной линии 16 матрицы 14 постепенно изменяется вдоль этой линии 16 таким образом, чтобы сформировать в световом отражении оптический эффект полутонов, изменяющийся в функции угла θ обзора элемента 12 защиты.

На фиг.2 и 3 показана при наклонном наблюдении матрица 14 параллельных смежных линий 16, которые освещены световым лучом, перпендикулярным матрице 14. Генерирующий световой луч световой источник 13 схематично показан над элементом 12 защиты. При этом глаз 15 наблюдателя схематично показан на фиг.2 и 3 слева. Угол θ обзора относительно нормали изменяется от одного чертежа до другого от величины θ1 (фиг.2) до величины θ2 (фиг.3), причем θ2 больше θ1.

На чертежах видно, что отражение света на матрице 14 создает оптический эффект полутонов, схематично проиллюстрированный путем изменения плотности точек. Этот оптический эффект полутонов определяется углом α1 наклона боковой стороны 18 линий 16 матрицы 14.

В показанном варианте осуществления угол α1 наклона боковой стороны 18 каждой линии 16 изменяется по синусоиде от минимальной величины, близкой к 70°, в зонах Z1 концов каждой линии 16, до максимальной величины, близкой к 90°, в средней зоне Z2 с переходом в промежуточных зонах Z3. В целях наглядности на чертежах эти углы показаны не в масштабе.

При близком к 90° наклоне световой луч, по существу, параллельный направлению нормали Z, отражается зеркально в этом же направлении, в то время как при близком к 45° наклоне луч зеркально отражается, по существу, под прямым углом.

Таким образом, глаз 15 пользователя, наблюдающего за элементом 12 защиты под углом θ1 обзора, составляющим, по существу, 30° к нормали, видит светлые зоны (зоны Z1), которые соответствуют зонам матрицы 14, наклоненным под углом 75°, темные зоны (зоны Z2), которые соответствуют зонам матрицы 14, наклоненным под углом 90°, и промежуточные зоны (зоны Z3), которые соответствуют зонам матрицы 14, наклоненным под углом от 75° до 90°.

Таким образом, в соответствии с наклоном боковой стороны 18 каждой линии 16 свет отражается в различных направлениях, а не в одном преобладающем направлении, что создает для наблюдателя оптический эффект полутонов.

Это световое распределение изменяется в функции угла θ обзора. Так, этот оптический эффект полутонов изменяется при изменении угла обзора от θ1 (фиг.2) до θ2 (фиг.3) и создает динамический эффект, связанный с этим изменением распределения света при отражении.

В данном варианте осуществления угол α1 наклона изменяется с предварительно определенным шагом Р вдоль линии 16. Предпочтительно предварительно определенный шаг Р постоянен и имеет величину больше трех микрон. В варианте осуществления предварительно определенный шаг может быть переменным.

Предпочтительно угол α1 наклона боковой стороны 18 линии 16 изменяется периодически или псевдопериодически. В данном варианте осуществления изменение угла наклона является синусоидальным (фиг.2 и 3).

Во втором примере выполнения первого варианта осуществления, показанном на фиг.15, изменение угла наклона может быть пространственно модулированным по частоте таким образом, чтобы в матрице 14 появлялась информация. Такая частотная модуляция позволяет вводить в матрицу 14 модулированный по высокой частоте рисунок на фоне, модулированном по низкой частоте. Этот рисунок может быть буквенно-цифровым.

На этом чертеже видно, что бороздки 22 следуют по треугольной траектории, содержащей участки высокой частоты и участки низкой частоты. В данном примере выполнения зона Е1, содержащая участки высокой частоты, ограничивает цифру 2, а зона Е2 охватывает участки средней и низкой частот. Само собой разумеется, что зона Е2 может содержать одну частоту пространственной модуляции, а не несколько частот, как это показано на фиг.15.

Предпочтительно период Т вариации превышает 0,1 мм и предпочтительно составляет от 0,5 до 20 мм. В качестве примера шаг Р соответствует одной десятой периода Т.

Предпочтительно ширина L линии 16 составляет от 10 мкм до 2 мм, еще более предпочтительно от 100 мкм до 1 мм. Хотя на чертежах этого не видно, ширина также может изменяться вдоль каждой линии 16. В качестве примера линия 16 может иметь высоту Н от 0 до 200 мкм, предпочтительно она равна 100 мкм.

Различные параметры могут быть оптимизированы, например, путем простых опытов нанесения печати до достижения желаемого эффекта.

Предпочтительно линия 16 содержит другую боковую сторону 18В, расположенную таким образом, что две боковые стороны 18А и 18В линии 16 стыкуются с образованием продольного гребня 20 линии 16. Кроме того, две обращенные друг к другу боковые стороны 18А и 18В двух смежных линий 16 стыкуются с образованием бороздки 22.

В варианте осуществления по фиг.1-4 другая боковая сторона 18В имеет угол α2 наклона, постоянный по всей длине линии 16. Более точно, в этом варианте осуществления угол α2 наклона относительно направления Z равен нулю, а изменение угла α1 наклона является синусоидальным.

В данном случае гребень 20 линии 16 имеет переменную высоту в продольном направлении, как это показано на фиг.5, 5А и 5В. На этой диаграмме показано изменение высоты гребня 20 вдоль одной из линий 16 матрицы 14 на фиг.4. Изменение высоты Н гребня 20 соответствует изменению угла α1 наклона вдоль линии 16 и, соответственно, является синусоидальным. В данном случае бороздка 22 имеет постоянную глубину в продольном направлении линий 16. В других примерах выполнения бороздка 22 может быть переменной по глубине в продольном направлении линий 16.

В первом примере, показанном на фиг.6, 6А и 6В, изменение высоты Н гребня 20 имеет треугольный характер.

Во втором примере выполнения, показанном на фиг.7, угол наклона другой боковой стороны 18В линии 16 постепенно изменяется вдоль линии 16. Так, например, две обращенные друг к другу боковые стороны 18А, 18В двух смежных линий 16 матрицы 14 соединяются с образованием бороздки 22 постоянной глубины вдоль линий 16. При этом изменение углов α1 наклона следует по спиральному профилю, по меньшей мере, на участке линий 16.

В этом случае бороздка 22 имеет постоянную глубину в продольном направлении линий 16, как это показана на фиг.8, 8А и 8В.

На этих диаграммах показаны половины двух смежных линий 16, отстоящих друг от друга на расстояние D, равное ширине L одной линии в проекции на виде сверху. Видно, что траектория бороздки 22 вдоль линий имеет общую синусоидальную форму. При этом, как это видно в поперечном сечении, глубина бороздки постоянна вдоль линий 16. В варианте выполнения траектория бороздки может иметь общую треугольную форму в соответствии с диаграммами по фиг.9, 9А и 9В.

В не показанных на чертежах примерах выполнения одна или несколько линий 16 матрицы 14 могут иметь в целом криволинейную, круговую, зигзагообразную или спиральную форму.

Согласно первому описанному варианту осуществления боковые стороны 18А, 18В имеют прямолинейное поперечное сечение. Однако вполне возможны примеры выполнения, в которых боковые стороны имеют различные геометрические формы поперечного сечения для еще более богатого оптического эффекта, создаваемого матрицей 14.

На фиг.16A-16F представлены различные формы возможных поперечных сечений боковых сторон. Так, поперечное сечение может содержать один или два излома выпуклого нисходящего наклона (фиг.16D, 16Е) или вогнутого нисходящего наклона (фиг.16А, 16В),или иметь криволинейную вогнутую форму (фиг.16С) или криволинейную выпуклую форму (фиг.16F), либо параболическую, либо круговую. В этом случае угол наклона боковой стороны 18 определяется как средний угол наклона.

Во втором варианте осуществления, не показанном на чертежах, угол наклона каждой боковой стороны 18А, 18В совокупности смежных линий 16 матрицы 14 постепенно изменяется от одной линии совокупности к другой таким образом, чтобы образовывать в световом отражении оптический эффект полутонов, изменяющийся в функции угла обзора элемента защиты.

В этом случае рельефная матрица 14 может иметь такие же характеристики и периодичность изменения угла, как и в первом варианте осуществления, в функции переменного шага, который здесь соответствует ширине линии.

Хотя это и не показано на чертежах, во втором варианте осуществления матрица 14 может содержать всего одну линию, например, свернутую в спираль. В этом случае угол наклона изменяется от одного витка спирали к другому.

В качестве примера выполнения матрица может содержать параллельные прямые линии. Угол наклона изменяется не вдоль линии, а от одной линии к другой, то есть в поперечном направлении относительно линий матрицы, а не вдоль линий, как в описанном выше варианте осуществления.

Само собой разумеется, что характеристики матрицы по двум вариантам осуществления могут комбинироваться. Изменение угла наклона боковых сторон линий матрицы может быть реализовано как продольно, так и поперечно линиям матрицы.

Так, например, в первом варианте осуществления изменения наклона боковых сторон 18А, 18В одинаковой ориентации в двух смежных линиях 16 могут быть смещены относительно друг друга вдоль линий 16.

Формирование такого элемента 12 защиты в соответствии с одним или другим вариантом осуществления реализуется, например, посредством глубокой печати или тиснения соответствующей основы документа с помощью выгравированной пластины.

В качестве примера элемент 12 защиты выполняется способом глубокой печати без типографской краски, называемым также технологией сухого оттиска.

Для улучшения визуального эффекта элемента защиты этот сухой оттиск предпочтительно наносят на первый предварительно нанесенный слой типографской краски. Далее, после формирования сухого оттиска на него может быть нанесен другой слой типографской краски с переменным оптическим эффектом.

В качестве примера типографскую краску выбирают из группы красок с радужным оптическим эффектом, красок с переменным магнитным оптическим эффектом или жидкокристаллических красок и покрывают этой краской матрицу 14. При этом возможно, что краска невидимая при белом свете и становится видимой в ультрафиолетовом или инфракрасном излучении.

Добавление типографской краски позволяет создавать дополнительный оптический эффект, который сочетается с оптическим эффектом полутонов, создаваемым геометрическим рельефом матрицы 14. Эти типографские краски, которые сами по себе известны в уровне техники, содержат, например, пигменты с переменным оптическим эффектом изменения цвета в зависимости от угла обзора. Кроме того, краски с переменным магнитным оптическим эффектом содержат пигменты, способные к ориентации в магнитном поле.

Типографская краска содержит, например, помимо пигментов и растворителей способные к полимеризации материалы, предназначенные для нанесения на ценный документ 10 с использованием способа печати, позволяющего наносить толстый слой краски, таким как трафаретная печать, флексография и гелиогравюра.

В другом примере выполнения матрицу 14 изготавливают тиснением способом сухого оттиска на чисто бумажной или пластмассовой (полимерной) основе. Тиснение производят холодным или горячим методом (в прессе). После этого этапа тиснения печать заключается в полном или частичном покрытии матрицы 14 типографской краской. В данном случае для печати используют краску, которая может иметь переменный оптический эффект или не иметь его.

Матрица 14 может быть, по меньшей мере, частично выполнена на дифракционной структуре, такой как, например, голографический участок или полоса.

С целью защиты элемента 12 защиты от возможных механического и/или физико-химического повреждения может быть нанесен верхний слой лака одним из способов печати, выбранным из группы, содержащей офсетную печать, трафаретную печать, флексографию и гелиогравюру.

На фиг.10 показана в оттенках серого карта 24 рельефа гравировальной пластинки 26, позволяющей изготавливать элемент 12 защиты, показанный на фиг.1-4. При этом каждый оттенок серого цвета этой карты 26 соответствует глубине гравировки на пластинке 26. Как указано с помощью таблицы соответствия по фиг.11, шкала глубины гравировки пластинки 26 составляет от 5 до 100 мкм.

Гравировальная пластинка 26 представлена в поперечном разрезе на фиг.14. Пластинка 26 сдержит матрицу 30 бороздок 28, общая форма которой является ответной матрице 14 рельефных линий 16 элемента 12 защиты. Таким образом, пластинка 26 имеет рельеф, обратный рельефу матрицы 14 элемента 12 защиты. Другими словами, рельефная линия 32 матрицы 30 пластинки 26 образует при печати бороздку 22 матрицы 14 печатного элемента 12 защиты, а бороздка 28 матрицы 30 пластинки 26 образует рельефную линию 16 матрицы 14.

Фиг.12A-12D иллюстрируют изменение глубины бороздки 28 пластинки 26, выгравированной в соответствии с картой 24, на участках, обозначенных на карте 24 позициями 12А, 12В, 12С и 12D. При этом видно, что изменение глубины бороздки 28 происходит постепенно.

Далее будут описаны основные этапы способа изготовления гравировальной пластинки 26 по фиг.14. Способ включает этап гравировки пластинки 26 с помощью гравировального инструмента, который направляется компьютером по программе, определяющей угол наклона боковой стороны каждой бороздки 28 матрицы 30 пластинки 26 в соответствии с указаниями на карте 24.

Таким образом, негравированную пластинку 26 подвергают программной гравировке посредством гравировального инструмента, направляемого компьютером. Этап гравировки выполняют в функции данных по глубине на карте 24 глубины. Предпочтительно гравировальным инструментом является лазерный гравировальный инструмент. В варианте выполнения инструмент является инструментом прецизионного механического фрезерования.

Осуществляется цифровое трехмерное управление гравировкой, что позволяет легко контролировать наклон боковых сторон с разрешением, равным или меньшим 5 мкм.

При этом бороздка 28 предпочтительно имеет ступенчатый профиль с индивидуальными ступенями, равными или меньшими 5 мкм, как это показано на фиг.13.

В изобретении использовано то преимущество, что благодаря такому способу гравировки можно точно регулировать наклон поверхностей или боковых сторон бороздок 28 матрицы 30 пластинки 26.

Далее будут описаны основные аспекты элемента 12 защиты по изобретению.

Наблюдатель хочет удостовериться в подлинности ценного документа, то есть банкноты 10. Для этого он вызывает движения банкноты с малой амплитудой вокруг направления Z нормали к банкноте 10 таким образом, чтобы наблюдать оптический эффект изменяющихся полутонов. В зависимости от рисунка изменения угла наклона боковой стороны каждой линии появляются и постепенно распространяются волны и переливы, вызываемые этими движениями наблюдателя даже для углов обзора, близких к нормали к ценному документу 10.

Это впечатление постепенного распространения рисунка обеспечивается рисунком геометрического рельефа, образованного матрицей 14.

Таким образом, наблюдатель быстро удостоверяется в подлинности ценного документа.

Хотя изобретение описано на примерах выполнения со ссылками на чертежи, очевидно, что для специалиста в данной области возможны модификации в пределах сферы действия изобретения.

Так, геометрические параметры линий матрицы, такие как ширина, длина, форма линий могут быть различными для различных линий и для одной линии матрицы в пределах объема, определяемого формулой изобретения.

(54) ЭЛЕМЕНТ ЗАЩИТЫ ДЛЯ ЦЕННОГО ДОКУМЕНТА

(57) Реферат

Элемент защиты содержит матрицу рельефных линий, причем каждая линия имеет, по меньшей мере, одну боковую сторону, каждая из которых определяет угол наклона относительно направления нормали к матрице. Угол наклона боковой стороны, по меньшей мере, одной линии матрицы постепенно изменяется вдоль этой линии таким образом, чтобы сформировать в световом отражении оптический эффект полутонов, изменяющийся в функции угла обзора элемента защиты. Предложенный элемент защиты позволяет формировать сложные рисунки и идентифицировать их под любым углом обзора. 6 н. и 23 з. п. ф-лы, 16 ил.

1. Элемент (12) защиты для ценного документа (10), содержащий матрицу (14) рельефных линий (16), причем каждая линия (16) имеет, по меньшей мере, одну боковую сторону (18, 18А), каждая из которых определяет угол (α1) наклона относительно направления нормали (Z) к матрице (14), отличающийся тем, что угол (α1) наклона боковой стороны (18, 18А), по меньшей мере, одной линии (16) матрицы (14) постепенно изменяется вдоль этой линии (16) таким образом, чтобы сформировать в световом отражении оптический эффект полутонов, изменяющийся в функции угла (θ, θ1, θ2) обзора элемента (12) защиты.

2. Элемент (12) защиты для ценного документа (10), содержащий матрицу (14) рельефных линий (16), причем каждая линия (16) имеет боковую сторону (18, 18А), которая определяет угол (α1) наклона относительно направления нормали (Z) к матрице (14), отличающийся тем, что угол (α1) наклона боковой стороны (18, 18А), по меньшей мере, двух смежных линий матрицы (14) постепенно изменяется от одной линии к другой таким образом, чтобы сформировать в световом отражении оптический эффект полутонов, изменяющийся в функции угла (θ, θ1, θ2) обзора элемента (12) защиты.

3. Элемент по п.2, отличающийся тем, что угол (α1) наклона боковой стороны (18, 18А), по меньшей мере, одной из двух смежных линий постепенно изменяется вдоль этой линии (16) таким образом, чтобы сформировать в световом отражении оптический эффект полутонов, изменяющийся в функции угла (θ, θ1, θ2) обзора элемента (12) защиты.

4. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что линия или линии (16) имеют, по меньшей мере, на своем участке прямую, зигзагообразную, круговую, криволинейную или спиральную общую форму.

5. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждая линия (16) имеет другую боковую сторону (18, 18В), причем две боковые стороны (18А, 18В) каждой линии (16) соединены в продольный гребень (20), при этом угол (α2) наклона другой боковой стороны (18, 18В), по существу, постоянен вдоль линии (16).

6. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждая линия (16) имеет другую боковую сторону (18, 18В), причем две боковые стороны (18А, 18В) каждой линии (16) соединены в продольный гребень (20), при этом угол (α2) наклона другой боковой стороны (18, 18В) постепенно изменяется вдоль линии (16).

7. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что линии (16) матрицы (14) примыкают друг к другу.

8. Элемент по п.7, отличающийся тем, что две обращенные друг к другу боковые стороны (18А, 18В) двух смежных линий (16) матрицы (14) соединены с образованием бороздки (22) постоянной глубины вдоль этих линий.

9. Элемент по п.7, отличающийся тем, что две обращенные друг к другу боковые стороны (18А, 18В) двух смежных линий (16) соединены с образованием бороздки (22) переменной глубины вдоль этих линий (16), причем одна из боковых сторон имеет постоянный угол наклона вдоль своей линии, например, равный нулю.

10. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что угол (α) наклона изменяется периодически или псевдопериодически с периодом Т.

11. Элемент по п.10, отличающийся тем, что изменение угла (α1, α2) наклона одной из боковых сторон (18А, 18В) линии или линий (16) матрицы (14) пространственно модулировано по частоте вдоль линии или линий (16) таким образом, чтобы зашифровать информацию в матрице (14).

12. Элемент по п.9, отличающийся тем, что угол (α1, α2) наклона изменяется синусоидально или по спирали, по меньшей мере, на участке линии (16).

13. Элемент по п.10, отличающийся тем, что период (Т) изменения превышает 0,1 мм и предпочтительно составляет от 0,5 до 20 мм.

14. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, первые и вторые смежные линии (16), причем изменения наклона боковых сторон одной ориентации двух линий смещены относительно друг друга вдоль линий.

15. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что угол (α1, α2) наклона боковой стороны (18) изменяется с предварительно определенным шагом (Р) вдоль линии (16).

16. Элемент по п.15, отличающийся тем, что предварительно определенный шаг (Р) является переменным.

17. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что ширина (L) линии (16) составляет от 10 мкм до 2 мм, предпочтительно от 100 мкм до 1 мм.

18. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что линия (16) имеет высоту (Н) от 0 до 200 мкм, предпочтительно 100 мкм.

19. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что матрица (14) выполнена посредством тиснения на слое типографской краски или покрыта слоем типографской краски, причем типографская краска выбрана из группы, содержащей типографскую краску с оптическим эффектом перелива, типографскую краску с переменным оптическим эффектом, магнитную типографскую краску с переменным оптическим эффектом, жидкокристаллическую типографскую краску и типографскую краску, которая невидима при белом свете и видима в ультрафиолетовом или инфракрасном излучении.

20. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что матрица покрыта защитным лаком.

21. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что матрица выполнена, по меньшей мере, частично на дифракционной структуре, такой как голографический участок или полоса.

22. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что боковая сторона или стороны имеют поперечное сечение общей криволинейной вогнутой или выпуклой формы, или прямолинейной формы, по меньшей мере, с одним изломом выпуклого или вогнутого нисходящего наклона.

23. Пластинка (26) для глубокой печати, отличающаяся тем, что имеет зону для создания печати на основе элемента (12) защиты, охарактеризованного в любом из предыдущих пунктов, причем указанная зона содержит, по меньшей мере, одну выгравированную бороздку (28), по форме ответную линии (16) матрицы элемента (12) защиты.

24. Пластинка по п.23, отличающаяся тем, что бороздка (28) имеет ступенчатый профиль.

25. Пластинка по п.24, отличающаяся тем, что ступенчатый профиль содержит индивидуальные ступени размером не более 5 мкм.

26. Способ изготовления пластинки (26) для глубокой печати, охарактеризованной в любом из пп.23-25, содержащий этап гравировки пластинки (26) посредством гравировального инструмента под управлением компьютера по программе, определяющей изменение угла наклона (α1, α2) боковой стороны (18, 18А) каждой линии (16) матрицы (14).

27. Способ по п.26, отличающийся тем, что гравировальный инструмент является лазерным гравировальным инструментом или инструментом прецизионного механического фрезерования.

28. Ценный документ, отличающийся тем, что он снабжен элементом (12) защиты, охарактеризованным в любом из пп.1-22.

29. Основа для ценного документа, охарактеризованного в п.28, элемент защиты которого получен способом глубокой печати или тиснением посредством пластинки (26), охарактеризованной в любом из пп.23-25.