ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ С ОПТИЧЕСКИ ПЕРЕМЕННЫМ ПОВЕРХНОСТНЫМ УЗОРОМ Российский патент 2016 года по МПК B42D15/00 

Изобретение относится к защитному элементу для защищенных от подделки бумаг, ценных документов или иных носителей данных, который на поверхностном участке содержит оптически переменный поверхностный узор. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления подобного защитного элемента и носителя данных с подобным защитным элементом.

Носители данных, такие как ценные документы или удостоверения личности, но также и ценные предметы, такие как, например, фирменные изделия, для защиты зачастую оснащаются защитными элементами, которые позволяют произвести проверку подлинности носителя данных и одновременно служить защитой от воспроизводства без разрешения. При этом известна защита голограмм, голографических решетчатых изображений и других дифракционных структур от подделок за счет внесения скрытой изобразительной информации в дифракционные структуры. При этом дополнительно к первичной, открыто видимой изобразительной информации, в дифракционной структуре размещена скрытая изобразительная информация, которая является нераспознаваемой без особых мер. Пример дифракционной структуры с подобной скрытой информацией описан в документе WO 2005/038499 A2.

Основой таких защитных элементов являются непосредственно освещенные голограммы или голограммы, созданные из рассчитанных компьютерным путем дифракционных решетчатых структур. Если такие голограммы освещаются лазерным лучом, то отклоненный защитным элементом свет проецирует изображение на экран. Однако, наряду с этим желаемым, прямым изображением по причине симметрии дифракционной решетки также возникает второе, так называемое сопряженное изображение.

В случае непосредственно освещенных и/или построенных из симметричных дифракционных решеток, прежде всего, из обычных при этом синусоидальных решеток, защитных элементов прямое и сопряженное изображение имеют одинаковую яркость. Поскольку сопряженное изображение, в общем, является зеркальным, то из эстетических причин и также для повышения защиты от подделок уже были совершены попытки, создать защитные признаки, в которых не возникает или возникает только слабо сопряженное изображение.

Возможный способ создания таких асимметрических проекций описан в документе ЕР 0762238 A1. При этом используются ассиметричные дифракционные структуры, прежде всего отклоняющие пилообразные растры, в которых соответствующие прямому или же сопряженному изображению первая или же минус первая дифракционная структура могут быть очень различной яркости.

Исходя из этого, в основу изобретения положена задача усовершенствовать защитный элемент названного в начале типа и, прежде всего, создать просто и экономично изготавливаемый защитный элемент с высокой защитой от подделок.

Эта задача решена за счет признаков независимых пунктов формулы изобретения. Усовершенствования изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Согласно изобретению предложен защитный элемент для защищенных от подделки бумаг, ценных документов или других носителей данных, с подложкой, которая на поверхностном участке содержит оптически переменный поверхностный узор, который при различном направлении освещения и/или рассмотрения создает различные изображения, причем оптически переменный поверхностный узор образован множеством действующих по существу по законам лучевой оптики фасет, размеры которых по меньшей мере в одном направлении плоскости поверхностного участка меньше 30 мкм и которые расположены апериодически в плоскости поверхностного участка. Тем самым по существу действующие по законам лучевой оптики фасеты отражают или преломляют падающий свет ахроматически, и в отличие от дифракционной решетки - без расщепления цветов (разложения в спектр) или мешающих дифракционных отражений.

Предпочтительно, фасеты выполнены посредством плоских участков поверхности, каждый из которых охарактеризован наклоном к плоскости поверхностного участка и азимутальным углом.

В предпочтительном варианте изобретения фасеты выполнены, по меньшей мере частично, в виде отражающих фасет. Фасеты также могут быть преимущественным образом выполнены, по меньшей мере частично, в виде светопропускающих, т.е. действующих в проходящем свете, фасет с преломляющим действием. Также отражающие и светопропускающие фасеты могут быть скомбинированы с защитным элементом или же могут иметься полупрозрачные фасеты.

Предпочтительно, фасеты расположены на поверхностном участке нерегулярно, например согласно распределению псевдослучайных чисел. Псевдослучайные числа являются последовательностями чисел, которые хотя и кажутся случайным, но рассчитываются посредством детерминированного алгоритма и поэтому, строго говоря, не являются настоящими случайными числами. Тем не менее, использование псевдослучайных чисел распространено, поскольку статистических свойств распределения псевдослучайных чисел, таких как равновероятность отдельных чисел или статистической независимости последовательных чисел, как правило, достаточно для практических целей, и псевдослучайные числа можно легко сгенерировать на компьютерах в отличие от настоящих случайных чисел. Распределение псевдослучайных чисел является всегда апериодическим согласно данной заявке, поскольку при распределении псевдослучайных чисел нет фиксированного, постоянного расстояния («периода») последовательных значений.

Согласно предпочтительному варианту изобретения фасеты на поверхностном участке расположены с одинаковой формой и размером. В качестве альтернативы, фасеты на поверхностном участке расположены с изменяемой формой и/или размером, причем фасеты на поверхностном участке расположены, прежде всего, с апериодически или даже с нерегулярно изменяемой формой и/или размером. В предпочтительной форме осуществления доступный поверхностный участок полностью перекрывается фасетами, благодаря чему за счет наложения фасет автоматически возникают различные формы и размеры фасет.

Предпочтительно, фасеты имеют максимальную протяженность в плоскости поверхностного участка, которая составляет от 2 мкм до 30 мкм, прежде всего от 5 мкм до 15 мкм. В плоскости поверхностного участка фасеты с преимуществом имеют минимальную протяженность в 2 мкм или более, прежде всего в 5 мкм или более.

Фасеты могут быть снабжены разнообразными покрытиями, например фасеты могут быть снабжены, по меньшей мере на отдельных участках, отражающим и/или цветным или меняющим цвет покрытием, прежде всего покрытием с интерференционной системой из абсорбера, диэлектрика и отражателя. Отражающее покрытие может быть образовано, например, отражающим прозрачным металлическим слоем или тонким или растровым полупрозрачным металлическим покрытием. Меняющее цвет покрытие, предпочтительно, выполнено за счет тонкослойного элемента с отражающим слоем, слоем абсорбера и диэлектрическим дистанционным слоем, расположенным между отражающим слоем и слоем абсорбера, или за счет тонкослойного элемента с двумя слоями абсорбера и диэлектрическим дистанционным слоем, расположенным между двумя слоями абсорбера. Наконец, также возможно диэлектрическое покрытие с высокой рефракцией или покрытие их холестерического жидкокристаллического слоя.

В предпочтительной форме осуществления оптически переменный поверхностный узор создает скрытую изобразительную информацию, которая является нераспознаваемой без вспомогательных средств для наблюдателя. Оптически переменный поверхностный узор также может быть скомбинирован с еще одним защитным признаком, прежде всего с открыто видимым защитным признаком, таким как голограмма или оптически переменное пилообразное решетчатое изображение. Последнее предлагается, прежде всего, в том случае, если оптически переменный поверхностный узор сам создает скрытую изобразительную информацию.

В усовершенствовании изобретения оптически переменный поверхностный узор содержит несколько частичных участков, которые имеют различные изображения. Сам защитный элемент с особым преимуществом является проекционным защитным элементом, который проецирует различные изображения при направленном, параллельном освещении на воспринимающую поверхность. Воспринимающей поверхностью может быть, например, экран или матовое стекло, она может быть как плоской, так и изогнутой.

Изобретение также содержит носитель данных, прежде всего защищенную от подделки бумагу или ценный документ, с защитным элементом описанного типа. Носитель данных может быть, прежде всего, ценным документом, таким, как банкнота, прежде всего бумажная банкнота, полимерная банкнота или банкнота из комбинированной пленки, но также и удостоверением личности на основе пластиковой карты, например кредитной картой, банковской картой, картой для оплаты наличными, картой права доступа, удостоверением личности или страницей персонализации в паспорте.

Кроме того, предметом изобретения является штамп для тиснения, предназначенный для создания тисненой структуры, имеющий основной корпус, предпочтительно металлический, который содержит на поверхностном участке оптически переменный поверхностный узор, который при различном направлении освещения и/или рассмотрения создает различные изображения, причем оптически переменный поверхностный узор образован множеством действующих по существу по законам лучевой оптики фасет, размеры которых по меньшей мере в одном направлении плоскости поверхностного участка меньше 30 мкм и которые расположены апериодически в плоскости поверхностного участка.

Штамп для тиснения, как правило, является матрицей желаемого в тисненой структуре поверхностного узора. С помощью штампа для тиснения выполняется тиснение желаемой целевой подложки, например, нанесенного на пленку термопластичного или УФ-отверждаемого слоя лака и, тем самым, снабжается поверхностным узором. Соответствующие способы известны специалисту и описаны в уровне техники.

Кроме того, объектом изобретения является способ изготовления защитного элемента для защиты защищаемых бумаг, ценных документов или иных носителей данных, характеризующийся тем, что подложку защитного элемента на поверхностном участке снабжают оптически переменным поверхностным узором, который при различном направлении освещения и/или рассмотрения создает различные изображения, причем оптически переменный поверхностный узор выполняют из множества действующих по существу по законам лучевой оптики фасет, размеры которых по меньшей мере в одном направлении плоскости поверхностного участка меньше 30 мкм и которые расположены апериодически на поверхностном участке.

Для изготовления могут использоваться известные из уровня техники способы, например оптическая литография или электронно-лучевая литография.

Другие примеры осуществления и преимущества изобретения далее разъясняются на примере фигур, при изображении которых отказались от воспроизведения с соблюдением масштаба и пропорций для улучшения наглядности.

На чертежах показано:

Фиг. 1 схематическое изображение банкноты согласно одному примеру осуществления изобретения,

Фиг. 2 поперечное сечение схематически предлагаемого защитного элемента,

Фиг. 3 путь для создания предлагаемого защитного элемента, причем на (А) показана геометрия при проекции изображений проекционного защитного элемента и желаемое изображение, на (Б) показаны предназначенные для трех точек изображения на (А) фасеты, а на (В) показана возможность апериодически заполнить поверхностный участок фасетами,

Фиг. 4 показана еще одна возможность апериодического заполнения поверхностного участка фасетами,

Фиг. 5 фасеты для заполнения поверхностного участка различными контурными формами,

Фиг. 6 предлагаемый защитный элемент с прозрачными фасетами, и

Фиг. 7 с (А) по (В) - различные проекционные геометрии при отражении и преобразовании.

Теперь изобретение будет объяснено на примере защитных элементов для банкнот. На фиг. 1 для этого показано схематическое изображение банкноты 10, которая снабжена двумя предлагаемыми защитными элементами 12 и 14. Первый защитный элемент является защитной нитью 12, которая выступает на определенных «оконных» участках на поверхности банкноты 10, в то время как на расположенных между этими участками она утоплена внутрь банкноты 10. Второй защитный элемент выполнен посредством наклеенного переводного элемента 14 произвольной формы.

Защитный элемент 14 содержит открыто видимую изобразительную информацию, в примере осуществления - голограмму 16, которая представляет собой деноминацию «10». Кроме того, защитный элемент содержит расположенную на фоновом участке 18 голограммы 16 скрытую изобразительную информацию, которую невозможно распознать при нормальном освещении и только при направленном, параллельном освещении защитного элемента, например лазерным лучом, проецирует на размещенный подходящим образом экран или матовое стекло.

Защитный элемент 14 может быть выполнен в других вариантах выполнения также и в форме покрывной пленки, которая расположена на «оконным» участком или сквозным отверстием банкноты. При этом защитный элемент может быть рассчитан для рассмотрения в виде сверху, на просмотр или для рассмотрения как в виде сверху, так и при рассмотрении на просмотр.

Для более подробного разъяснения на фиг. 2 схематически показан предлагаемый защитный элемент 20 в поперечном сечении. Защитный элемент 20 имеет подложку 22, которая на поверхностном участке 24 имеет оптически переменный поверхностный узор 26, который состоит из множества отражающих фасет 28, действующих по существу по законам лучевой оптики. Фасеты 28 выполнены посредством плоских участков поверхности и соответственно охарактеризованы их формой, размером и ориентацией. Ориентация фасеты 28 указывается за счет наклона α к плоскости 30 поверхностного участка и за счет азимутального угла θ в плоскости 30. При этом азимутальный угол θ является углом между проекцией вектора нормали фасеты 28 на плоскости 30 и эталонным направлением R.

В примере осуществления фасеты 28 имеют прямоугольную форму и граничат друг с другом без промежуточного пространства. При этом размер фасет 28 различен, причем проецированные на плоскость 30 боковые длины прямоугольных фасет 28 составляют от 5 мкм до 15 мкм. Поскольку размеры фасет 28 тем самым намного превышают длину волн видимого света, обеспечивается, что отражение фасет 28 основывается не на дифракционно оптических эффектах, а по существу на эффектах лучевой оптики. Тем самым фасеты 28 отражают падающий свет 40 ахроматически и иным образом в виде дифракционной решетки без расщепления цветов. При периодическом расположении соответствующих фасет, например на квадратном растре с периодом 10 мкм, проекция соответствующего решетчатого дифракционного изображения перекрывалась бы очень четкими отражениями. Эти решетчатые отражения могут в проекции доминировать настолько, что собственно желаемое изображение практически не распознается.

Как показано на фиг. 2, каждая из фасет 28 отражает падающий свет 40 как небольшое зеркало только в одном единственном направлении 42, которое задано ориентацией соответствующей фасеты 28. Это свойство оптически переменного поверхностного узора 26 противостоит свойствам симметрической дифракционной решетки, при которых перпендикулярно падающий свет 40 симметрично преломляется в плюс первую и минус первую дифракционную структуру, благодаря чему рядом с возникающим в направлении плюс первой дифракционной структуры прямым изображением в направлении минус первой дифракционной структуры всегда возникает еще одно сопряженное изображение.

Напротив, при отражении света, основанном на эффектах лучевой оптики, на фасетах 28 не создается сопряженное изображение, благодаря чему оптически переменный поверхностный узор 26 не только отражает ахроматически, но обычно создает с противоположных направлений рассмотрения также различные изображения.

Для многих вариантов применения, например, таких как защитные элементы на тонких полосах пленки, желательно выполнить фасеты 28 с наименьшими боковыми размерами, чтобы, например, при заданных углах наклона α≤α_max достичь малой структурной высоты. Для этого в рамках изобретения фасеты 28 по меньшей мере в одном направлении плоскости 30 имеют боковые габариты менее 30 мкм. В некоторых формах осуществления также мог быть желательными или необходимым еще меньшие размеры, например ≤20 мкм, ≤15 мкм или ≤10 мкм. За счет предлагаемого апериодического расположения фасет 28 на поверхностном участке 24, несмотря на небольшие размеры фасет 28, тем не менее, обеспечивается, что на изображение защитного элемента не налагается дифракционный узор за счет регулярной растровой структуры небольших фасет.

В то время как фасеты при периодическом расположении расположены в точках решетки регулярного решетчатого растра, то при апериодическом расположении нет простой, регулярной связи между положениями соседних фасет. За счет этого надежно предотвращается конструктивная интерференция отраженного от соседних фасет света и, тем самым, возникновение наложенного дифракционного узора.

Путь создания предлагаемого защитного элемента 50, исходя их желаемых изображений 66, теперь будет разъяснен подробнее на основании примера осуществления согласно фиг. 3.

На фиг. 3(A) сначала показана геометрия при проекции изображений проекционного защитного элемента 50, который содержит на поверхностном участке 52 предлагаемый оптически переменный поверхностный узор. Падающий параллельный свет 70, например от лазерной указки, падает через отверстие 64 в матовом стекле 60 на проекционный защитный элемент 50. Отражающее расположение фасет поверхностного участка 52 проецирует на матовое стекло 60 ассиметричное изображение 66, которое в примере осуществления для иллюстрации состоит только из трех точек 62-1, 62-2 и 62-3 изображения. Поскольку падающий свет 70 отражается только в определенных направлениях пространства, расположение фасет создает в разных направлениях рассмотрения различные изображения.

Фасеты 54 поверхностного участка 52 теперь образуются из плоских поверхностных участков, ориентация которых соответственно задана наклоном к плоскости поверхностного участка 52 и азимутальным углом. Из желаемых положений трех точек 62-1 - 62-3 изображения на матовом стекле 60 три ориентации соответствующих фасет 54-1 - 54-3 определяются так, что эти фасеты отражают перпендикулярно падающий свет 70 в направлении точек 62-1 - 62-3 изображения.

Вид сверху соответственно одной из этих фасет 54-1 - 54-3 показан на фиг. 3(Б), причем стрелки 56-1 - 56-3 указывают направление, в котором фасета отклоняет перпендикулярно падающий свет. Например, фасета 54-1 поднимается от кромки 58 к кромке 59, поэтому перпендикулярно падающий свет 70 отклоняется по направлению стрелки 56-1 и, тем самым, в направлении точки 62-1 изображения. То же самое действует для фасет 54-2 и 54-3.

Наклон фасеты 54-1 теперь выбирается так, что угол наклона α соответствует половине угла между падающим лучом 70 и лучом 72-1, направленным к точке 62-1 изображения. Тем самым при перпендикулярном освещении 70 каждая фасета 54-1 способствует созданию точки 62-1 изображения на матовом стекле 60. Соответственно наклон и азимутальный угол фасет 54-2 и 54-3 выбираются так, что отраженные лучи способствуют созданию точек 62-2 и 62-3 изображения на матовом стекле 60.

Как видно на фиг. 3(A) и фиг. 3(Б), азимутальный угол фасеты 54-3 относительно эталонного направления R составляет как раз θ=45°, азимутальный угол фасеты 54-2 составляет θ=90° и азимутальный угол фасеты 54-1 - θ=180°. Наклоны обеих фасет 54-1 и 54-2 имеют примерно равный размер и составляют в примере осуществления α=10°, в то время как наклон фасеты 54-3, который назначен точке 62-3 изображения, удаленной от отверстия 64, составляет почти 15°.

Чтобы, с одной стороны, получить фасеты с малыми размерами и, тем самым, также малые структурные высоты, а с другой стороны, иметь возможность создать изображение 66 большей яркости, весь поверхностный участок 52 защитного элемента 50 заполняется фасетам 54-1 - 54-3, причем фасеты 54, как разъяснено выше, располагаются апериодически для предотвращения нежелаемого наложения изображения 66 с дифракционными узорами.

Возможность апериодически заполнить поверхностный участок 52 фасетами 54 изображена на фиг. 3(B). На показанном фрагменте поверхностный участок 52 нерегулярно разделен на прямоугольные плитки 58, размер которых (x, y) составляет соответственно (a*d, b*d), причем d=5 мкм, а a и b независимо друг от друга соответственно равны 1, 2 или 3. Тем самым минимально возможная плитка имеет размер 5 мкм × 5 мкм (a=b=1), благодаря чему обеспечивается ахроматическое отражение. Максимально возможная плитка имеет размер 15 мкм × 15 мкм (a=b=3), в результате чего структурная высота соответствующих фасет 54 при максимальном угле наклона α_max ограничены

h_max=15 мкм * sin α_max.

Если максимальный угол наклона α max, например, 15°, соответствуя максимальному отклонению 30°, то структурная высота фасет ограничена h_max=3,9 мкм, что обеспечивает беспроблемное изготовление расположения фасет с помощью технологий тиснения.

Плитки 58 теперь заполняются нерегулярно, например согласно распределению псевдослучайных чисел одной из трех фасет 54-1 - 54-3, как показано на фиг. 3(B) за счет соответствующих стрелок направления. Таким образом возникает нерегулярное и апериодическое распределение фасет 54 на поверхностном участке 52, благодаря чему желаемое изображение 66 при освещении 70 проецируется без мешающих расщеплений цвета или налагаемых дифракционных узоров на матовое стекло 60.

На фиг. 4 проиллюстрирована еще одна возможность апериодического заполнения поверхностного участка 52 фасетами 54. При этом нерегулярно, а значит и апериодически изменяется не только положение, но также и форма фасет 54. При выборе нерегулярных форм внимание обращается на то, что не возникает частичных участков с размерами менее 2 мкм. Основой для выбора не слишком маленьких размеров фасет при этом направлен, прежде всего, на то, что отраженный от фасет луч света расширяется за счет дифракции. Уменьшение размера фасеты в два раза вызывает удвоение угла расширения, за счет чего разрешение проецированного изображения становится хуже на коэффициент 2. Поэтому очень малые фасеты создают только нечеткие точки изображения с малой светосилой.

В принципе, форму фасет можно выбирать любой. В дополнение к уже указанным формам осуществления с прямоугольным контуром (фиг. 3(B) и нерегулярным контуром (фиг. 4)) фасеты могут быть выполнены, например, также с круглым контуром 80, с овальным контуром 82, с прямоугольным контуром 84 или с многоугольным контуром 86, как показано на фиг. 5.

Форма фасет также может быть выбрана таким образом, что ее скрытые размеры в одном направлении существенно больше, чем в перпендикулярном к нему боковом направлении. За счет этого можно получить различную, обусловленную дифракцией разрешающую способность в двух пространственных направлениях, что в особых случаях может быть преимуществом. Так, фасета, прежде всего, в направлении, в котором она не поднимается, может быть очень длинной. В результате соответствующее отражение в проекции в одном направлении практически не расширяется, в то время как высота фасеты еще, предпочтительно, мало.

Форма фасет 54 также может представлять собой еще один скрытый защитный признак, который раскрывается проверяющему лицу только с помощью вспомогательного средства, например светового микроскопа или сильной лупы. Например, в случае защитного элемента для удостоверяющих личность документов фасеты с различным контуром могут создавать то же изображение 66, которое показано на фиг. 3(B), 4 и 5. Использованная форма фасет может быть различной, например, в зависимости от года выдачи, региона выдачи, серийного номера или специальной группы лиц и, тем самым, образовывать еще один скрытый признак подлинности.

Наряду с описанными ранее отражающими фасетами, предлагаемый защитный элемент 90 также может иметь прозрачные фасеты 92, как проиллюстрировано на фиг. 6. Фасеты 92 на плоскости раздела двух сред 94, 96 могут преломлять падающий свет 100 с различным коэффициентом преломления в различных направлениях 102 и, тем самым, позволяют проецировать изображение в пропускании. На фиг. 6 в качестве примера показано отклонение падающих лучей 100 света за счет фасет 92 на плоскости раздела двух сред 94, 96 с коэффициентами n₁ и n₂ преломления. Разница коэффициентов преломления Δ=|n₁-n₂| при этом, предпочтительно, составляет не менее 0,3 или более, прежде всего, 0,5 или более. Одной из двух сред 94, 96 также может быть воздух.

Наряду с описанными ранее формами осуществления, в которых проекционное изображение создается на пронизанном лучами матовом стекле, согласно изобретению также рассматриваются и другие геометрии проецирования. На фиг. 7(A) для иллюстрации сначала еще раз показана геометрия согласно фиг. 3(A) при реконструкции изображений предлагаемого защитного элемента 110. При освещении защитный элемент 110 проецирует на матовое стекло 60 более сложное изображение 114 в форме созданной из множества точек изображения надписи «ЕСНТ» (ПОДЛИННЫЙ).

Кроме того, защитный элемент 110 содержит открыто видимую изобразительную информацию, а именно голограмму 16, которая показывает значение «10». При этом поверхностный участок 112 с оптически переменным поверхностным узором образует фон голограммы 116. При обычном освещении надпись «ЕСНТ» не видна, более того, поверхностный участок 112 кажется незаметным как белый фон. Только при освещении направленным светом лазерной указки надпись «ЕСНТ» проецируется как скрытая изобразительная информация на матовое стекло 60. Особое преимущество для такой скрытой изобразительной информации заключается в том, чтобы она не выдавала свое наличие уже за счет дифракционного узора или расщепления цвета, что, однако, было бы таковым при регулярном расположении фасет или эффективной с точки зрения дифракционной оптики решетчатой структуры.

Еще две предлагаемых геометрии проецирования проиллюстрированы на фиг. 7(Б). Оптически переменный поверхностный узор показанного защитного элемента 120 при этом выполнен так, что отражение 124 при перпендикулярном освещении 122 выполняется на предварительно выбранную сторону, в результате чего проекционное изображение 114 может быть принято на экран 126 рядом с защитным элементом 120. При этом поверхностный узор также может быть выполнен так, что проекционное изображение 114 возникает на экране 126 только при наклонном освещении 128.

Наконец, фиг. 7(B) иллюстрирует создание проекционного изображения 114 для светопропускающего, т.е. используемого в проходящем свете, защитного элемента, как было описано в связи с фиг. 6.

В одном усовершенствовании предлагаемый защитный элемент также может содержать несколько участков, которые проецируют различные изображения. Если пройти считывающим лучом по такому защитному элементу, то получают меняющиеся спроецированные изображения. Наряду с простым переходом от мотива А к мотиву В, за счет множества различных мотивов также могут возникать сложные кинетические эффекты.

Еще одна особенность предлагаемых защитных элементов заключается в том, что форма спроецированного изображения не зависит от длины волны или же цвета использованного света. В известных защитных элементах, в которых изображения создаются за счет действующих с точки зрения дифракционной оптики решетчатых структур, форма и размер изображений, напротив, всегда зависят от длины волны света. Рассчитанный для красного лазера преломляющий проекционный элемент проецирует за счет синего лазера изображение другого масштаба, возможно даже искаженное. Напротив, изображения предлагаемых защитных элементов не зависят от использованной длины волны.

Это свойство представляет собой другое значительное улучшение защиты от подделок, поскольку его нельзя сымитировать также с помощью ассиметричных дифракционных решеток. Для проверки этого свойства можно, например, сравнить вручную или с помощью машинных средств два спроецированных двумя различными цветами изображения, или с помощью белого света можно выполнить проекцию. Еще одно преимущество по сравнению с преломляющими проекционными элементами заключается в большей яркости проекций. Отражающие фасеты, в принципе, могут отражать весь падающий свет в желаемом проекционном направлении, в то время как симметричные дифракционные решетки могут спроецировать максимум половину падающей интенсивности света на прямое изображение.

Предлагаемый защитный элемент может быть выполнен, например, в виде однородной защитной нити, предпочтительно с дополнительными признаками, например, такими как негативная надпись или магнитные свойства. Защитный элемент также может образовывать защитный признак на защитной полосе или использоваться в комбинации с другими оптически переменными элементами, например, такими как голограммы или пилообразные решетчатые изображения.

Прежде всего, предлагаемый оптически переменный поверхностный узор может присутствовать в качестве однородной плоскости, без особенностей при обычном рассмотрении, и быть встроен в качестве кажущегося белым дизайнерского элемента в другие изображения, например в качестве фонового изображения. Предлагаемый оптически переменный поверхностный узор также может быть вложен в другие изображения, например, такие как трехмерные изображения, переливающиеся изображения и т.п.

В то время как изобретение преимущественным образом описывалось на примере проекционных защитных элементов, изобретение не ограничивается такими формами осуществления. Более того, с помощью предлагаемых расположений фасет могут создаваться также другие оптически переменные изображения. Например, могут создаваться зеркальные изображения, которые имеют два или более участка с фасетами различной ориентации, которые при рассмотрении с различных направлений становятся яркими, как они описаны в документах ЕР 0868313 B1 и ЕР 1397259 B1 для действующих за счет дифракционной оптики решетчатых структур. Также и кинетические эффекты, как они описаны в документах ЕР 0868313 B1 и WO 2007/079851, могут создаваться с помощью предлагаемых оптически переменных поверхностных узоров. Раскрытие названных документов в этом отношении включается в предлагаемое описание.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

10 Банкнота 12, 14 Защитные элементы 16 Голограмма 18 Фоновый участок 20 Защитный элемент 22 Подложка 24 Поверхностный участок 26 Оптически переменный поверхностный узор 28 Фасеты 30 Плоскость поверхностного участка 40 Падающий свет 42 Отраженный свет 50 Защитный элемент 52 Поверхностный участок 54 Фасеты 54-1, 54-2, 54-3 Фасеты 56-1, 56-2, 56-3 Направления 58 Плитки 60 Матовое стекло 62-1, 62-2, 62-3 Точки изображения 64 Отверстие 66 Изображение 70 Падающий свет 72-1, 72-3 Направленный к точке изображения луч 80, 82, 84, 86 Контуры 90 Защитный элемент 92 Прозрачные фасеты 94, 96 Среды 100 Падающий свет 102 Направления 110 Защитный элемент 112 Поверхностный участок 114 Изображение 116 Голограмма 120 Защитный элемент 122 Перпендикулярное освещение 124 Отражение 126 Экран 128 Наклонное освещение

Изобретение относится к защитному элементу для защищенных от подделки бумаг, ценных документов или других носителей данных с подложкой, которая на поверхностном участке содержит оптически переменный поверхностный узор, который при различном направлении освещения и/или рассмотрения создает различные изображения. Причем оптически переменный поверхностный узор образован множеством действующих, по существу, по законам лучевой оптики фасет, размеры которых по меньшей мере в одном направлении плоскости поверхностного участка меньше 30 мкм и которые расположены апериодически в плоскости поверхностного участка. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Защитный элемент для защищенных от подделки бумаг, ценных документов или других носителей данных с подложкой, которая на поверхностном участке содержит оптически переменный поверхностный узор, который при различном направлении освещения и/или рассмотрения создает различные изображения, причем оптически переменный поверхностный узор образован множеством действующих, по существу, по законам лучевой оптики фасет, размеры которых по меньшей мере в одном направлении плоскости поверхностного участка меньше 30 мкм и которые расположены апериодически в плоскости поверхностного участка.

2. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что фасеты выполнены посредством плоских участков поверхности, каждый из которых охарактеризован наклоном к плоскости поверхностного участка и азимутальным углом.

3. Защитный элемент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что фасеты выполнены, по меньшей мере частично, в виде отражающих фасет.

4. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что фасеты выполнены, по меньшей мере частично, в виде светопропускающих фасет с преломляющим действием.

5. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что фасеты расположены нерегулярно в плоскости поверхностного участка.

6. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что фасеты расположены в плоскости поверхностного участка с одинаковыми формой и размером.

7. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что фасеты расположены в плоскости поверхностного участка с изменяемой формой и/или размером, прежде всего, что расположены на поверхностном участке с апериодически или даже нерегулярно изменяемой формой и/или размером.

8. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что фасеты имеют максимальную протяженность в плоскости поверхностного участка, которая составляет от 2 мкм до 30 мкм, прежде всего от 5 мкм до 15 мкм.

9. Защитный элемент по п. 1 или 8, отличающийся тем, что фасеты в плоскости поверхностного участка имеют минимальную протяженность в 2 мкм или более, прежде всего в 5 мкм или более.

10. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что фасеты снабжены, по меньшей мере на отдельных участках, отражающим и/или цветным или меняющим цвет покрытием, прежде всего покрытием с интерференционной системой из абсорбера, диэлектрика и отражателя.

11. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что оптически переменный поверхностный узор создает скрытую изобразительную информацию, которая является нераспознаваемой без вспомогательных средств.

12. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что оптически переменный поверхностный узор скомбинирован с другим защитным признаком, прежде всего с открыто видимым защитным признаком, таким как голограмма или оптически переменное пилообразное решетчатое изображение.

13. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что оптически переменный поверхностный узор содержит несколько частичных участков, которые создают различные изображения.

14. Защитный элемент по п. 1 или 13, отличающийся тем, что защитный элемент является проекционным защитным элементом, который проецирует различные изображения при направленном параллельном освещении на воспринимающую поверхность.

15. Носитель данных с защитным элементом по одному из пп. 1-14.

16. Носитель данных по п. 15, отличающийся тем, что он является ценным документом, таким как банкнота, прежде всего бумажная банкнота, полимерная банкнота, банкнота из многослойной пленки, или свидетельством, паспортом или удостоверением личности на основе пластиковой карты.

17. Штамп для тиснения, предназначенный для создания тисненой структуры, имеющий основной корпус, который содержит на поверхностном участке оптически переменный поверхностный узор, который при различном направлении освещения и/или рассмотрения создает различные изображения, причем оптически переменный поверхностный узор образован множеством действующих, по существу, по законам лучевой оптики фасет, размеры которых по меньшей мере в одном направлении плоскости поверхностного участка меньше 30 мкм и которые расположены апериодически в плоскости поверхностного участка.

18. Способ изготовления защитного элемента для защиты защищаемых от подделки бумаг, ценных документов или иных носителей данных, характеризующийся тем, что подложку защитного элемента на поверхностном участке снабжают оптически переменным поверхностным узором, который при различном направлении освещения и/или рассмотрения создает различные изображения, причем оптически переменный поверхностный узор выполняют из множества действующих, по существу, по законам лучевой оптики фасет, размеры которых по меньшей мере в одном направлении плоскости поверхностного участка меньше 30 мкм и которые расположены апериодически на поверхностном участке.