Защитный элемент

Защитный элемент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данное изобретение касается защитного элемента для защищенных от подделки бумаг, ценных документов и аналогичных объектов, имеющего микрооптическую муаровую увеличительную структуру для воспроизведения трехмерного муарового узора.

Для защиты носителей данных, например, ценных документов, удостоверений и других ценных предметов, например, фирменных изделий, их часто снабжают защитными элементами. Эти элементы позволяют проверить подлинность носителя данных, одновременно они служат в качестве защиты от незаконного воспроизведения. Защитные элементы могут выполнить, например, в виде внедренной в банкноту защитной нити, защитной пленки для банкноты с отверстием, нанесенной защитной полоски или самонесущего переводного элемента, который после его изготовления наносят на ценный документ.

Особую роль при этом играют защитные элементы в виде элементов с переменными оптическими свойствами, при наблюдении которых под разными углами зрения наблюдатель видит различные изображения. Это связано с тем, что такие элементы невозможно воспроизвести даже при помощи высококачественных копировальных аппаратов для цветной печати. Для этого защитные элементы могут снабдить защитными признаками в виде дифракционных оптических микро- и наноструктур, например, обычными тиснеными голограммами или другими аналогичными дифракционными структурами, например, описанными в публикациях ЕР 0330733 А1 и ЕР 0064067 А1.

Известно также, как в качестве защитных элементов могут применить систему линз. Например, в публикации ЕР 0238043 А2 описана защитная нить из прозрачного материала, на поверхности которой отпечатан растр, состоящий из нескольких параллельных цилиндрических линз. При этом толщина защитной нити выбрана так, что она примерно соответствует фокусному расстоянию цилиндрических линз. На противоположной поверхности с точной приводкой нанесено печатное изображение, причем оно выполнено с учетом оптических свойств цилиндрических линз.

Благодаря фокусирующему действию цилиндрических линз и положению печатного изображения в фокальной плоскости в зависимости от угла зрения наблюдатель может видеть различные подобласти изображения. Итак, благодаря соответствующему исполнению печатного изображения могут ввести информацию, которая видна только при наблюдении под определенными углами зрения. Хотя благодаря соответствующему исполнению печатного изображения также могут создать «движущиеся» изображения, при вращении документа вокруг оси, проходящей параллельно цилиндрическим линзам, мотив перемещается от одного места на защитной нити к другому лишь почти непрерывно.

Из публикации US 5712731 А известно применение в качестве защитного элемента муаровой увеличительной структуры. Описанное в этом документе защитное устройство имеет равномерное расположение, по существу, идентично напечатанных микроизображений размером до 250 мкм, а также равномерное двухмерное расположение, по существу, идентичных сферических микролинз. Микролинзы расположены, по существу, с таким же шагом, как и микроизображения. Если расположенные в определенном порядке микроизображения рассматривают через расположенные в определенном порядке микролинзы, то на участках, на которых эти расположения, по существу, установлены с приводкой относительно друг друга, для наблюдателя создается один или несколько вариантов микроизображений.

Принцип действия таких муаровых увеличительных структур описан в статье: „The moiré magnifier", M.C.Hutley, R.Hunt, R.F.Stevens and P.Savander, Pure Appl. Opt. 3 (1994), pp.133-142.

Короче говоря, согласно этой статье увеличение муарового узора представляет собой эффект, возникающий при наблюдении растра, состоящего из идентичных изображаемых объектов, через линзовый растр, имеющий примерно такой же шаг. Как и в каждой паре аналогичных растров, при этом возникает муаровый узор, который в данном случае появляется как увеличенное и, смотря по обстоятельствам, повернутое изображение повторяющихся элементов растра изображения

Исходя из этого, задача изобретения состоит в том, чтобы избежать недостатков состояния техники и, в частности, предложить защитный элемент с микрооптической муаровой увеличительной структурой для воспроизведения трехмерных муаровых узоров с впечатляющими оптическими эффектами. Трехмерные муаровые узоры по возможности должны допускать наблюдение без ограничения поля зрения и компьютерное моделирование при всех вариантах оформления.

Эта задача решается благодаря защитному элементу с признаками основного пункта формулы изобретения. Сведения о способе изготовления такого защитного элемента, защищенной от подделки бумаге и носителе данных с таким защитным элементом приведены в независимых пунктах. Варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов.

В соответствии с изобретением защитный элемент рассматриваемого типа содержит микрооптическую муаровую увеличительную структуру для воспроизведения трехмерного муарового узора, имеющего воспроизводимые компоненты, по меньшей мере, в двух плоскостях муарового узора, отстоящих друг от друга в направлении, перпендикулярном муаровой увеличительной структуре, содержащую:

изобразительный мотив, содержащий два или более периодических или, по меньшей мере, локально периодических расположений элементарных ячеек с различными периодами решетки и/или разными ориентациями решетки, которые в каждом случае сопоставлены с одной плоскостью муарового узора и содержат детали микромотива для воспроизведения детали изображения в соответствующей плоскости муарового узора;

расположенный на некотором расстоянии от изобразительного мотива растр фокусирующих элементов для наблюдения увеличенного изобразительного мотива, который содержит периодическое или, по меньшей мере, локально периодическое расположение некоторого количества ячеек решетки, каждая из которых содержит микрофокусирующий элемент;

причем увеличенный трехмерный муаровый узор при наклоне защитного элемента почти для всех направлений наклона движется в направлении, отличающемся от направления наклона.

Как более подробно объяснено ниже, при таких конструктивных исполнениях впечатление объемности и пространственное восприятие при наклоне не соответствуют или даже противоречат друг другу, так что для наблюдателя возникают поразительные, отчасти даже головокружительные эффекты, которые привлекают внимание и хорошо запоминаются.

При этом воспроизводимые детали трехмерного муарового узора могут быть образованы отдельными точками изображения, группами точек изображения, линиями или участками поверхности. Как более подробно поясняется ниже, как правило, в особенности при более сложных муаровых узорах, в качестве воспроизводимых деталей изображения предпочтительно рассматривают отдельные точки трехмерного муарового узора, и для каждой из этих точек определяют соответствующую точку микромотива и расположение элементарных ячеек решетки для повторного расположения точки микромотива в плоскости мотива. Тем не менее, при более простых муаровых узорах, при которых в плоскости узора лежат несложно описываемые линии или даже участки поверхности, например, как в нижеописываемых примерах осуществления 1-4, в качестве воспроизводимых деталей изображения могут выбрать, в том числе, и эти линии или участки поверхности, и определить соответствующие детали микромотива и их повторное расположение в плоскости мотива для линии или участка поверхности как целого.

Фраза о том, что муаровый узор при наклоне защитного элемента почти для всех направлений наклона движется в направлении, отличающемся от направления наклона, учитывает тот факт, что могут существовать определенные отличные направления, в которых направление наклона и направление движения узора совпадают. Из-за симметрии, как правило, имеется как раз два таких направления. Если направление движения муара и направление наклона в плоскости муаровой увеличительной структуры связаны друг с другом посредством симметричной матрицы преобразования , , то для обоих существующих в этом случае собственных векторов матрицы преобразования , действуют соотношения или с собственными значениями матрицы преобразования m₁ и m₂. Поэтому при наклоне в направлении одного из двух собственных векторов направление движения и направление наклона параллельны друг другу, в то время как при всех других направлениях наклона они отличаются друг от друга.

Особые преимущества дает то, что вследствие параллакса при наклоне защитного элемента трехмерный муаровый рисунок кажется для наблюдателя парящим на первой высоте или глубине над или, соответственно, под плоскостью защитного элемента, благодаря глазному базису при стереоскопическом зрении он кажется парящим на второй высоте или глубине над или, соответственно, под плоскостью защитного элемента, причем первая и вторая высота или глубина отличаются почти для всех направлений наблюдения.

Указание направления наблюдения кроме направления взгляда охватывает также направление глазного базиса наблюдателя. И здесь фраза о том, что первая и вторая высота или глубина отличаются почти для всех направлений наблюдения, означает то, что могут существовать определенные отличные направления наблюдения, при которых первая и вторая высота или глубина совпадают. В частности, этими отличными направлениями наблюдения могут быть как раз те направления, при которых направление наклона и направление движения муарового узора совпадают.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения как ячейки решетки изобразительного мотива, так и ячейки растра фокусирующих элементов расположены периодически. Длина периодичности предпочтительно составляет от 3 до 50 мкм, преимущественно от 5 до 30 мкм, в особенности предпочтительно от примерно 10 до приблизительно 20 мкм.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения как ячейки решетки изобразительного мотива, так и ячейки растра фокусирующих элементов расположены локально периодически, причем локальные параметры периода в сравнении с длиной периодичности изменяются медленно. Например, локальные параметры периода могут быть периодически модулированными по протяженности защитного элемента, причем период модуляции предпочтительно, по меньшей мере, в 20 раз, преимущественно в 50 раз, в особенности предпочтительно в 100 раз больше локальной длины периодичности. И в этом варианте локальная длина периодичности предпочтительно составляет от 3 до 50 мкм, преимущественно от 5 до 30 мкм, в особенности предпочтительно от примерно 10 до приблизительно 20 мкм.

Ячейки решетки изобразительного мотива и ячейки растра фокусирующих элементов в каждом случае предпочтительно образуют, по меньшей мере, локально, двухмерную решетку Браве, предпочтительно решетку Браве с более низкой симметрией, например, решетку с ячейками в форме параллелограмма. Применение решеток Браве с более низкой симметрией дает то преимущество, что муаровые увеличительные структуры с такими решетками подделываются с трудом, так как для возникновения корректного изображения при наблюдении необходимо точно воспроизвести низкую симметрию расположения, которая анализируется лишь с трудом. Кроме того, более низкая симметрия дает большие возможности для выбора различных параметров решетки, которые, таким образом, могут использовать как скрытое обозначение защищенных в соответствии с изобретением продуктов, причем наблюдатель заметить это по увеличенному изображению без затруднений не сможет. С другой стороны, все привлекательные эффекты, реализуемые при помощи муаровых увеличительных структур более высокой симметрии, могут осуществить и посредством предпочтительных низкосимметричных муаровых увеличительных структур.

Микрофокусирующие элементы предпочтительно образованы нецилиндрическими микролинзами, в частности микролинзами с круглым или полигональным базисом. В других исполнениях микрофокусирующие элементы также могут быть образованы длинными цилиндрическими линзами, размер которых в продольном направлении составляет более 250 мкм, предпочтительно более 300 мкм, преимущественно более 500 мкм, в особенности более 1 мм. В дополнительных предпочтительных исполнениях микрофокусирующие элементы образованы перфорированными диафрагмами, щелевыми диафрагмами, оснащенными зеркалами перфорированными или щелевыми диафрагмами, асферическими линзами, линзами Френеля, индексно-градиентными линзами (Gradient Refraction Index), зонными пластинками, топографическими линзами, вогнутыми зеркалами, зеркалами Френеля, зонными зеркалами или другими элементами с фокусирующим или также диафрагмирующим эффектом.

Общая толщина защитного элемента предпочтительно составляет менее 50 мкм, преимущественно менее 30 мкм. Воспроизводимый муаровый узор предпочтительно содержит трехмерное изображение алфавитно-цифровой строки или логотипа. В частности, в соответствии с изобретением детали микромотива могут находиться в печатном слое.

Во втором аспекте изобретения защитный элемент рассматриваемого типа содержит микрооптическую муаровую увеличительную структуру для воспроизведения трехмерного муарового узора, имеющего воспроизводимые детали по меньшей мере в двух плоскостях муарового узора, отстоящих друг от друга в направлении, перпендикулярном муаровой увеличительной структуре, содержащую:

изобразительный мотив, содержащий два или более расположенных на различной высоте периодических или, по меньшей мере, локально периодических расположений элементарных ячеек, которые в каждом случае сопоставлены с одной плоскостью муарового узора и содержат детали микромотива для воспроизведения детали изображения в соответствующей плоскости муарового узора;

расположенный на некотором расстоянии от изобразительного мотива растр фокусирующих элементов для наблюдения увеличенного изобразительного мотива, который содержит периодическое или, по меньшей мере, локально периодическое расположение некоторого количества ячеек решетки, каждая из которых содержит микрофокусирующий элемент;

причем увеличенный трехмерный муаровый узор при наклоне защитного элемента почти для всех направлений наклона движется в направлении, отличающемся от направления наклона.

В этом аспекте изобретения расположения элементарных ячеек изобразительного мотива предпочтительно имеют одинаковые периоды решетки и одинаковые ориентации решетки, так что различные увеличения муарового узора возникают только вследствие разной высоты деталей микромотива и, таким образом, разного промежутка между деталями микромотива и растром фокусирующих элементов. Для этого детали микромотива в тисненом слое весьма предпочтительно находятся на различных высотах тиснения.

В обоих аспектах изобретения предлагаемый защитный элемент предпочтительно имеет непрозрачный маскирующий слой для маскирования на некоторых участках муаровой увеличительной структуры. Таким образом, в пределах покрытого участка эффект увеличения муарового узора не возникает, так что эффект изменения оптических свойств могут комбинировать с обычной информацией или другими эффектами. Этот маскирующий слой предпочтительно существует в виде узоров, знаков или кода и/или имеет выемки в виде узоров, знаков или кода.

Во всех упомянутых вариантах осуществления изобретения изобразительный мотив и растр фокусирующих элементов предпочтительно расположены на противоположных поверхностях оптического разделительного слоя. Разделительный слой, например, может содержать полимерную пленку и/или лаковый слой.

Кроме того, структуру из микрофокусирующих элементов могут снабдить защитным слоем, показатель преломления которого предпочтительно, по меньшей мере, на 0,3 отличается от показателя преломления микрофокусирующих элементов, если в качестве микрофокусирующих элементов служат светопреломляющие линзы. В этом случае из-за защитного слоя фокусное расстояние линз меняется, что должны учитывать при расчете радиуса кривизны линз и/или толщины разделительного слоя. Наряду с защитой от влияний окружающей среды такой защитный слой препятствует тому, что расположение микрофокусирующих элементов могут без труда скопировать с целью подделки.

Сам защитный элемент в обоих аспектах изобретения предпочтительно представляет собой защитную нить, отрывную нить, защитную ленту, защитную полоску, накладку или этикетку для нанесения на защищенную от подделки бумагу, ценный документ или аналогичный объект. В предпочтительном варианте защитный элемент может покрывать прозрачный участок носителя данных или участок носителя данных с выемкой. При этом на разных сторонах носителя данных могут реализовать различный внешний вид.

Изобретение также содержит способ изготовления защитного элемента, содержащего микрооптическую муаровую увеличительную структуру для воспроизведения трехмерного муарового узора, имеющего воспроизводимые детали, по меньшей мере, в двух плоскостях муарового узора, отстоящих друг от друга в направлении, перпендикулярном муаровой увеличительной структуре, при котором

в одной плоскости изобразительного мотива создают мотив, содержащий два или более периодических или, по меньшей мере, локально периодических расположений элементарных ячеек с различными периодами решетки и/или разными ориентациями решетки, которые в каждом случае сопоставлены с одной плоскостью муарового узора и содержат детали микромотива для воспроизведения детали изображения в соответствующей плоскости муарового узора;

создают и размещают на некотором расстоянии от изобразительного мотива растр фокусирующих элементов для наблюдения увеличенного изобразительного мотива, который содержит периодическое или, по меньшей мере, локально периодическое расположение некоторого количества ячеек решетки, каждая из которых содержит микрофокусирующий элемент;

причем расположение элементарных ячеек в плоскости мотива, детали микромотива и растр фокусирующих элементов согласуют друг с другом так, что увеличенный трехмерный муаровый узор при наклоне защитного элемента почти для всех направлений наклона движется в направлении, отличающемся от направления наклона.

При этом воспроизводимые детали трехмерного муарового узора могут быть образованы отдельными точками изображения, группами точек изображения, линиями или участками поверхности, причем, в частности, при более сложных муаровых узорах в качестве воспроизводимых деталей изображения могут применять отдельные точки изображения.

В соответствии со вторым предлагаемым способом изготовления защитного элемента, содержащего микрооптическую муаровую увеличительную структуру для воспроизведения трехмерного муарового узора, имеющего воспроизводимые детали, по меньшей мере, в двух плоскостях муарового узора, отстоящих друг от друга в направлении, перпендикулярном муаровой увеличительной структуре, предусмотрено, что

создают изобразительный мотив с расположенными на различной высоте двумя или более плоскостями мотива, каждая из которых содержит периодическое или, по меньшей мере, локально периодическое расположение элементарных ячеек, сопоставленных с одной плоскостью муарового узора и снабженных деталями микромотива для воспроизведения детали изображения в соответствующей плоскости муарового узора;

создают и располагают на некотором расстоянии от изобразительного мотива растр фокусирующих элементов для наблюдения увеличенного изобразительного мотива, который содержит периодическое или, по меньшей мере, локально периодическое расположение некоторого количества ячеек решетки, каждая из которых содержит микрофокусирующий элемент;

причем расположение элементарных ячеек в плоскостях мотива, детали микромотива и растр фокусирующих элементов согласуют друг с другом так, что увеличенный трехмерный муаровый узор при наклоне защитного элемента почти для всех направлений наклона движется в направлении, отличающемся от направления наклона.

Говоря более конкретно, в соответствии со способом изготовления защитного элемента, содержащего микрооптическую муаровую увеличительную структуру для воспроизведения трехмерного муарового узора, имеющего воспроизводимые детали, по меньшей мере, в двух плоскостях муарового узора, отстоящих друг от друга в направлении, перпендикулярном муаровой увеличительной структуре, предусмотрено, что желательный, видимый при наблюдении трехмерный муаровый узор определяют как заданный мотив;

периодическое или, по меньшей мере, локально периодическое расположение микрофокусирующих элементов определяют как растр фокусирующих элементов,

определяют желательное увеличение и желательное движение видимого трехмерного муарового узора при наклоне муаровой увеличительной структуры в боковом направлении, а также при ее наклоне вперед и назад;

для каждой воспроизводимой детали изображения по промежутку между соответствующей плоскостью муарового узора и муаровой увеличительной структурой, определенной увеличительной способности и характеристике движения и растру фокусирующих элементов вычисляют соответствующую деталь микромотива для воспроизведения этой детали трехмерного муарового узора, а также соответствующее расположение элементарных ячеек для расположения деталей микромотива в плоскости мотива;

детали микромотива, вычисленные для каждой воспроизводимой детали изображения, в соответствии с относящимся к ним расположением элементарных ячеек составляют в располагаемый в плоскости мотива изобразительный мотив.

В случае многих, в особенности более сложных, муаровых узоров в качестве воспроизводимых деталей изображения предпочтительно исходят из отдельных точек трехмерного муарового узора, и на этапе d) для каждой из этих точек определяют соответствующую точку микромотива и расположение элементарных ячеек для повторного расположения точки микромотива в плоскости мотива. Для отдельной точки муарового узора промежуток между соответствующей плоскостью муарового узора и муаровой увеличительной структурой задан просто высотой точки муарового узора относительно увеличительной структуры. Даже если на одной и той же высоте и, таким образом, в одной и той же плоскости муарового узора лежат несколько и даже много точек муарового узора, для вычисления изобразительного мотива, как правило, определение после этапа d) проще и более удобно осуществить отдельно для каждой из этих точек, а затем изобразительный мотив на этапе е) составить из повторно расположенных точек микромотива, чем сначала объединить точки муарового узора, лежащие в одной плоскости муарового узора, а затем определение после этапа d) осуществить для объединенного множества точек изображения.

Предпочтительно далее на этапе с) для исходной точки трехмерного муарового узора задают направление наклона γ, котором должен наблюдаться параллакс, а также желательную увеличительную способность и характеристику движения для этой точки и заданного направления наклона. Затем на этапе d) коэффициенты увеличения для других точек трехмерного муарового узора соотносят с заданным коэффициентом увеличения для исходной точки и заданным направлением наклона.

Желательную увеличительную способность и характеристику движения для исходной точки задают предпочтительно в виде элементов матрицы преобразования, а коэффициент увеличения для исходной точки вычисляют по матрице А преобразования и направлению γ наклона, используя соотношение

Предпочтительно на этапе d) для других точек (Xi, Yi, Zi) трехмерного муарового узора вычисляют коэффициенты v_i увеличения и соответствующие координаты точек в плоскости (x_i, y_i) мотива, для этого используют соотношение

или его инверсию

где е обозначает эффективный промежуток между растром фокусирующих элементов и плоскостью мотива.

Растр фокусирующих элементов на этапе b) задают преимущественно при помощи растровой матрицы W. Затем на этапе d) в каждом случае точки плоскости мотива, относящиеся к увеличению v_i, предпочтительно объединяют в деталь микромотива, и для этой детали вычисляют растр U_i мотива для периодического или, по меньшей мере, локально периодического расположения этой детали, для чего применяют соотношение

причем матрицы A_i преобразования заданы при помощи выражения

а обозначает обратные матрицы.

В одном из вариантов осуществления способа на этапе b) растр фокусирующих элементов задают в виде двухмерной решетки Браве с растровой матрицей

, причем w_1i, w_2i представляют собой компоненты векторов элементарных ячеек, где i=1, 2.

В соответствии с другим вариантом осуществления способа изготовления трехмерной муаровой увеличительной структуры на цилиндрических линзах на этапе b) задают растр цилиндрических линз при помощи растровой матрицы

или

где D обозначает промежуток между линзами, а ϕ - ориентацию цилиндрических линз.

Во всех аспектах изобретения параметры решеток Браве могут быть пространственно независимыми. Тем не менее, векторы решеток растра мотива и (или и при нескольких растрах U_i мотива) и векторы решеток растра фокусирующих элементов w₁ и w₂ могут модулировать в зависимости от местоположения, причем в соответствии с изобретением локальные параметры периода , , или , , в сравнении с длиной периодичности меняются медленно. Благодаря этому обеспечивают то, что расположения локально всегда могут рационально описать при помощи решетки Браве.

Защищенная от подделки бумага для изготовления защищенных от подделки или ценных документов, например, банкнот, чеков, удостоверений, свидетельств и аналогичных объектов, предпочтительно снабжена защитным элементом вышеописанного типа. В частности, защищенная от подделки бумага может содержать подложку из бумаги или пластика.

Кроме того, изобретение содержит носитель данных, в частности фирменное изделие, ценный документ, декоративное изделие, например, упаковку, почтовую карточку или аналогичный объект, с защитным элементом вышеописанного типа. При этом защитный элемент, в частности, могут поместить в области окна, то есть на прозрачном участке носителя данных или участке носителя данных с выемкой.

Ниже на основе чертежей поясняются остальные примеры реализации и преимущества изобретения. Для лучшей наглядности масштаб и пропорции на чертежах не соблюдаются. На чертежах изображено следующее.

Фиг.1 - схематичное представление банкноты с внедренной в нее защитной нитью и наклеенным переводным элементом.

Фиг.2 - схематичное изображение в разрезе слоистой структуры предлагаемого защитного элемента.

Фиг.3 - схематичное изображение соотношений при наблюдении муаровой увеличительной структуры для определения возникающих при этом величин.

Фиг.4 - дополнительные определения встречающихся величин в случае муаровой увеличительной структуры для воспроизведения простого трехмерного муарового узора.

Фиг.5 - схематичное изображение соотношений при наблюдении муаровой увеличительной структуры для наглядного объяснения осуществления различных увеличений в случае разных растров мотива в плоскости мотива.

Фиг.6(а) - простой трехмерный мотив в виде буквы "Р", (b) - воспроизведение этого мотива при помощи только двух параллельных плоскостей изображения, (с) - воспроизведение мотива посредством пяти параллельных плоскостей.

Фиг.7(а) - изобразительный мотив, сконструированный в соответствии с изобретением, (b) - схематичная вырезка трехмерного муарового узора, получающегося при наблюдении мотива (а) при помощи соответствующего гексагонального линзового растра.

Фиг.8(а) - изобразительный мотив с ортопараллактическим движением, сконструированный в соответствии с изобретением, (b) - схематичная вырезка трехмерного муарового узора, получающегося при наблюдении мотива (а) при помощи соответствующего прямоугольного линзового растра.

Фиг.9(а) - изобразительный мотив с движением под углом, сконструированный в соответствии с изобретением, (b) - схематичная вырезка трехмерного муарового узора, получающегося при наблюдении мотива (а) при помощи соответствующего прямоугольного линзового растра.

Фиг.10 - схематичное изображение соотношений при наблюдении муаровой увеличительной структуры для наглядного объяснения осуществления различных увеличений в случае плоскостей мотива на различных глубинах d₁, d₂.

Изобретение поясняется на примере защитного элемента для банкноты. На фиг.1 представлено схематичное изображение банкноты 10, которая в соответствии с примерами осуществления изобретения снабжена двумя защитными элементами 12 и 16. Первый защитный элемент представляет собой защитную нить 12, которая в пределах определенных окон 14 выходит на поверхность банкноты 10, а в промежутках между окнами внедрена внутрь банкноты 10. Второй защитный элемент образован наклеенным переводным элементом 16 любой формы. Защитный элемент 16 также могут выполнить в виде защитной пленки, помещенной над областью окна или сквозного отверстия в банкноте. Защитный элемент может быть рассчитан для наблюдения в отраженном свете, в проходящем свете или для наблюдения как в отраженном, так и в проходящем свете. Во внимание принимаются также двусторонние исполнения, в которых линзовый растр расположен с обеих сторон изобразительного мотива.

Как защитная нить 12, так и переводной элемент 16 могут содержать муаровую увеличительную структуру в соответствии с одним из примеров осуществления изобретения. Ниже на основе переводного элемента 16 принцип действия и предлагаемый способ изготовления таких структур объясняются более подробно.

На фиг.2 в разрезе схематично изображена слоистая структура переводного элемента 16, причем здесь показаны только те части структуры, которые необходимы для объяснения принципа действия. Переводной элемент 16 содержит подложку 20 в виде прозрачной полимерной пленки, в данном примере полиэтилентерефталатной пленки (ПЭТ-пленки) толщиной примерно 20 мкм.

Верхняя сторона пленочной подложки 20 снабжена микролинзами 22, расположенными в виде растра. На верхней стороне пленочной подложки микролинзы образуют двухмерную решетку Браве с предварительно выбранной симметрией. Решетка Браве может обладать, например, гексагональной симметрией, однако из-за более высокой защиты от подделки предпочтительны более низкие симметрии и, таким образом, более общие формы, в частности симметрия решетки с ячейками в форме параллелограмма.

Промежуток между смежными микролинзами 22 предпочтительно выбран так, чтобы он был как можно меньшим, с целью обеспечить максимально возможное заполнение площади и, таким образом, контрастное изображение. Сферические или асферические микролинзы 22 предпочтительно имеют диаметр от 5 до 50 мкм, в частности всего лишь от 10 до 35 мкм, поэтому увидеть их невооруженным глазом невозможно. Разумеется, при других исполнениях в расчет принимают также большие или меньшие размеры. Например, в муаровых увеличительных структурах, используемых для украшения, микролинзы имеют диаметр от 50 до 5 мкм, в то время как в муаровых увеличительных структурах, предназначенных для расшифровки только при помощи лупы или микроскопа, также могут применять размер менее 5 мкм.

На нижней стороне пленочной подложки 20 помещен слой 26 с изобразительным мотивом, содержащий две или более также расположенных в виде растра элементарных ячеек с различными периодами решетки и/или разными ориентациями решетки. Каждое из расположений элементарных ячеек образовано из некоторого количества ячеек 24, причем для наглядности на фиг.2 представлено лишь одно из этих расположений. Исполнения, состоящие из нескольких расположений элементарных ячеек, показаны, например, на фиг.5, 7(а), 8(а) и 9(а).

Как более подробно объяснено ниже, изображенная на фиг.2 муаровая увеличительная структура создает для наблюдателя трехмерный муаровый узор, то есть муаровый узор, имеющий детали изображения, по меньшей мере, в двух плоскостях муарового узора, отстоящих друг от друга в направлении, перпендикулярном муаровой увеличительной структуре. Для этого каждое из расположений элементарных ячеек слоя 26 с изобразительным мотивом в каждом случае сопоставлено с одной из плоскостей муарового узора, и ячейки 24 этого расположения содержат детали 28 микромотива для воспроизведения детали именно этой сопоставленной плоскости муарового узора.

Наряду с линзовым растром решетки мотива формируют также двухмерные решетки Браве с предварительно выбранной или полученной в результате расчета симметрией, причем для иллюстрации снова взята решетка с ячейками в форме параллелограмма. Как схематично показано на фиг.2, чтобы создать необходимый эффект увеличения муарового узора, благодаря сдвигу элементарных ячеек 24 относительно микролинз 22 решетка Браве из ячеек 24 по своей симметрии и/или величине своих параметров незначительно отличается от решетки Браве из микролинз 22. Период решетки и диаметр ячеек 24 имеют такой же порядок величины, как период решетки и диаметр ячеек микролинз 22, то есть преимущественно они лежат в диапазоне от 5 до 50 мкм, в частности в диапазоне от 10 до 35 мкм, поэтому детали 28 микромотива невооруженным глазом увидеть также невозможно. Разумеется, при исполнениях с вышеупомянутыми более крупными или более мелкими микролинзами ячейки 24 также делают соответственно большего или меньшего размера.

Оптическая плотность пленочной подложки 20 и фокусное расстояние микролинз 22 согласованы друг с другом так, что слой 26 с мотивом находится примерно на фокусном расстоянии линз. Итак, пленочная подложка 20 образует оптический разделительный слой, обеспечивающий необходимый постоянный промежуток между микролинзами 22 и слоем, содержащим детали 28 микромотива.

Благодаря незначительно отличающимся параметрам решеток при наблюдении сверху через микролинзы 22 наблюдатель в каждом случае видит немного другую подобласть деталей 28 микромотива, поэтому в совокупности множество микролинз 22 дает увеличенное изображение микромотивов. Получающееся при этом увеличение муарового узора зависит от относительного отличия параметров примененных решеток Браве. Например, если периоды двух гексагональных решеток отличаются друг от друга на 1%, то получается увеличение в 100 раз. Подробно принцип действия и предпочтительные структуры растров изобразительного мотивов и микролинзовых растр