Носитель данных с окном
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к носителю данных, в частности к ценному или защищенному документу. Носитель данных содержит окно, проходящее от нижней стороны до верхней стороны носителя данных, пленочный элемент с защитным элементом, покрывающим окно с верхней стороны носителя данных. Одна часть защитного элемента расположена над окном, и одна часть защитного элемента расположена рядом с окном. Та часть защитного элемента, которая расположена над окном, имеет участок, модифицируемый под воздействием излучения, совмещенный с окном, причем на указанном участке внешний вид защитного элемента модифицирован под воздействием электромагнитного излучения. Предложенный носитель данных обеспечивает высокую степень его защиты от подделки. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 22 ил.
Реферат
Изобретение относится к носителю данных, в частности ценному или защищенному документу, содержащему окно, проходящее от нижней стороны до верхней стороны носителя данных, и пленочный элемент с защитным элементом, который покрывает окно с верхней стороны носителя данных, причем часть защитного элемента расположена над окном, а часть защитного элемента - рядом с окном.
Защищенные или ценные документы, например, банкноты, удостоверения и подобные им документы часто снабжают защитными элементами. Эти элементы позволяют проверить подлинность документов и одновременно служат защитой от незаконного воспроизведения. При этом все больше внимания уделяют прозрачным защитным признакам, например, прозрачным окнам в банкнотах. Для изготовления окна на банкноту, например, наносят пленку, с одной стороны снабженную клеевым слоем, чтобы закрыть сквозное отверстие, предварительно выполненное в банкноте.
Нанесение пленки на банкноту связано с неизбежным наличием допусков на совмещение, поэтому защитный элемент, имеющийся на пленке, специально адаптированный к отверстию, невозможно идеально выровнить относительно отверстия. Такие допуски на совмещение необходимо учитывать при создании дизайна защитного элемента, что ограничивает свободу при принятии дизайнерских решений.
Исходя из вышесказанного, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы усовершенствовать носитель данных вышеназванного типа и, в частности, обеспечить накладные защитные элементы, имеющие узоры, точно совмещаемые с окном что, в свою очередь, позволяет сочетать привлекательный внешний вид с высокой степенью защиты.
Указанная задача решена благодаря носителю данных, охарактеризованному признаками основного независимого пункта формулы изобретения. Способ изготовления такого носителя данных раскрыт в другом независимом пункте. Варианты дальнейшего развития изобретения являются предметом зависимых пунктов.
В соответствии с изобретением в носителе данных рассматриваемого типа предусмотрено, что та часть защитного элемента, которая расположена над окном, имеет участок, модифицируемый под воздействием излучения, этот участок совмещен с окном, и внешний вид защитного элемента на этом участке модифицирован в результате воздействия электромагнитного излучения.
Изобретение основано на следующей идее: наличие допусков на совмещение между защитным элементом наносимого пленочного элемента и окном носителя данных допустимо, но при этом, посредством воздействия излучения, в частности посредством лазерного воздействия, изменяют внешний вид защитного элемента на модифицируемом участке, совмещенном с окном. Отклонения в совмещении между пленочным элементом и окном при наблюдении в значительной степени или полностью отходят на задний план, и наибольшее влияние на визуальное восприятие наблюдателя оказывает точное совмещение между окном и модифицируемым участком.
Благодаря точному выравниванию окна и модифицируемого участка относительно друг друга эти два элемента могут быть согласованы или соотнесены друг с другом также в отношении их внешнего вида и/или их информационного содержания. Например, окно и модифицируемый участок могут представлять одинаковый узор, или каждый из этих элементов может представлять только часть узора, и эти части дополняют друг друга до общего узора. Такая визуальная или содержательная взаимосвязь, с одной стороны, в большей степени привлекает внимание наблюдателя и хорошо запоминается, а с другой стороны, ведет к повышению степени защиты от подделки, так как изготовить защитные знаки - окно и модифицируемые участки, содержательно связанные друг с другом, более сложно в технологическом отношении, чем изготовить два отдельных защитных знака или защитные знаки, не связанные друг с другом по содержанию.
Окно носителя данных может быть образовано сквозным отверстием, проходящим от нижней стороны до верхней стороны носителя данных. Окно также может быть образовано прозрачным участком носителя данных, который позволяет осуществлять наблюдение в проходящем свете, например, незапечатанной областью полимерной банкноты. В многослойных носителях данных окно может быть образовано также благодаря комбинации прозрачных участков в первых слоях носителя и сквозных отверстий во вторых слоях носителя, например в бумажных слоях, и частично прозрачного слоя многослойной банкноты, восприимчивого к печатной краске.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения защитный элемент имеет металлический слой, деметаллизированный на участке, модифицируемом под воздействием излучения. При этом под деметаллизацией понимают удаление металлического слоя или его преобразование в прозрачный слой. Металлический слой может быть полностью деметаллизирован, то есть полностью удален или полностью преобразован в прозрачный слой, или деметаллизирован лишь частично, чтобы создать все еще полупрозрачный модифицируемый участок, в частности со светопроницаемостью от 20 до 80%. Как более подробно поясняется ниже, в зоне отверстия металлическое покрытие может быть деметаллизировано только на отдельных участках, так что участок, модифицируемый под воздействием излучения, в пределах отверстия создает субструктуру, точно совмещенную с отверстием.
Защитный элемент, в частности, содержит металлизированную дифракционную структуру, металлизированную отражательную дифракционную структуру, металлизированную матовую структуру или тонкопленочный элемент с эффектом изменения цвета, который обычно образован из металлического отражающего слоя, диэлектрического разделительного слоя и поглощающего слоя. Кроме того, во внимание могут принять и другие защитные элементы с металлизированными структурами, например металлизированными вогнутыми микроотражателями.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения защитный элемент имеет первые и вторые подучастки, которые взаимодействуют с электромагнитным излучением по-разному, причем как первые, так и вторые подучастки частично расположены над окном, а частично - рядом с окном. При этом различное взаимодействие может заключаться в разной интенсивности этого взаимодействия или разном его типе.
Например, разная интенсивность взаимодействия в случае металлизированных защитных элементов может привести к деметаллизации только первого подучастка, а в случае защитных элементов, которые могут окрашиваться или обесцвечиваться под воздействием излучения, - к изменению цвета только первого подучастка или также к сильному изменению цвета первого подучастка. При взаимодействии разной интенсивности оба подучастка реагируют, в общем, одинаковым образом, но один подучасток сильнее, чем другой, который реагирует слабее или даже вообще не реагирует.
Напротив, при взаимодействии разного типа на воздействие излучением реагируют оба подучастка, но различным образом. Например, бесцветный участок окрашиваемого под воздействием излучения защитного элемента на первом подучастке может окрашиваться в красный цвет, а на втором подучастке - в синий цвет. Кроме того, таким путем на модифицируемом участке могут достичь разного внешнего вида.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения участок, модифицируемый под воздействием излучения, содержит только первые подучастки и не содержит вторых подучастков, так что вторые подучастки, расположенные над окном и рядом с окном, имеют одинаковый внешний вид.
Чтобы достичь различной интенсивности взаимодействия, в одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения по меньшей мере один из двух подучастков имеет интерференционную структуру, предпочтительно рельефную структуру в виде решетки, которая определена постоянной решетки и ориентацией штрихов решетки. Второй подучасток может не содержать рельефной структуры или также содержать рельефную структуру в виде решетки, которая определена второй постоянной решетки и второй ориентацией штрихов решетки, причем вторая постоянная решетки и/или вторая ориентация штрихов решетки второго подучастка отличается от первой постоянной решетки и, соответственно, ориентации штрихов решетки первого подучастка. Решетка второго подучастка также может иметь такую же постоянную решетки и ориентацию штрихов решетки, как решетка первого подучастка, но она может быть наклонена на некоторый угол относительно первой решетки, например, в результате того, что решетка расположена на боковых поверхностях пилообразной структуры.
Удаление материала осуществляют при помощи решетки, проявляющей повышенное поглощение. С точки зрения физики повышенное поглощение света можно объяснить резонансным возбуждением в металле (резонанс поверхностных плазмон-поляритонов или резонанс в полом резонаторе). Для этого постоянную решетки целесообразно выбирают так, чтобы ее порядок соответствовал длине волны лазерного излучения, применяемого для модификации излучением. Кроме того, резонансное поглощение света в решетке сильно зависит от поперечного сечения профиля и материала решетки, а также от окружающего материала. Далее, чтобы достичь высокого поглощения, профиль целесообразно согласован с длиной волны применяемого лазерного излучения. Например, решетка, имеющая в боковом направлении канавки разной глубины, проявляет в боковом направлении различные поглощающие свойства. В предпочтительном варианте осуществления первый подучасток содержит решетку с как можно более высоким поглощением, а второй подучасток выполнен без решетки. В этом случае при соответствующим образом подобранной длине волны, угле падения и поляризации падающее лазерное излучение приводит к деметаллизации участка решетки.
В частности, вторая ориентация штрихов решетки может располагаться по существу перпендикулярно первой ориентации, чтобы достичь разного взаимодействия подучастков с линейно-поляризованным электромагнитным излучением. В предпочтительном варианте осуществления оба подучастка содержат решетку с постоянной решетки от 750 до 1050 нм, предпочтительно приблизительно 900 нм, и с разной ориентацией штрихов решетки.
Еще один вариант, позволяющий создать различное взаимодействие для двух заполненных решетками подучастков, состоит в применении решеток с различными профилями решетки для первого и второго подучастков. Особенно предпочтительны варианты осуществления изобретения, в которых оба подучастка взаимодействуют с поляризованным лазерным излучением в разной степени, так как при этом простым способом могут достичь заметного различия в интенсивности взаимодействия. В усовершенствованном варианте осуществления предусмотрено, что оба подучастка образованы из вложенных друг в друга подзон. В частности, подзоны могут состоять из параллельных полос, предпочтительно шириной от 10 до 500 мкм.
В еще одном варианте осуществления изобретения с различно взаимодействующими подучастками первый подучасток содержит увеличивающую площадь поверхности рельефную структуру, предпочтительно увеличивающую площадь поверхности рельефную структуру с перекрестным синусоидальным микрорельефом поверхности. Микрорельеф поверхности, например, может иметь высоту от 200 до 400 нм, предпочтительно приблизительно 300 нм, и по оси x и y постоянную решетки от 200 до 400 нм, предпочтительно приблизительно 300 нм.
Дополнительные сведения относительно селективного удаления при помощи излучения только одного из двух или большего количества подучастков приведены в публикации WO 2006/079489 А1, в этой мере содержащееся в этом документе описание включено в данное описание.
В еще одном варианте изготовления по-разному взаимодействующих подучастков первые и вторые подучастки образованы выпуклостями и углублениями, выполненными тиснением. Для этого, в частности:
- подложку снабжают рельефной структурой с выпуклостями и углублениями, создают первые и вторые участки с разными первыми и вторыми высотами уровня, причем вторые участки рельефной структуры выполняют в виде требуемого узора;
- рельефную структуру с первыми и вторыми участками металлизируют по всей поверхности;
металлизированную рельефную поверхность обрабатывают при помощи излучения, чтобы в результате действия излучения селективно удалить металлическое покрытие на вторых участках рельефной структуры.
Обработку излучением могут осуществить, в частности, применяя лазерное излучение.
При этом предпочтительно после операции металлизации на металлизированную рельефную структуру наносят поглощающий и/или отражающий лазерное излучение покровный слой, который заполняет углубления рельефной структуры. При выборе покровного слоя важно, чтобы в зоне углублений проходило менее интенсивное лазерное излучение. Поэтому покровный слой, отражающий лазерное излучение, может проявлять одинаковый или даже лучший эффект, чем покровный слой, поглощающий лазерное излучение. После нанесения покровный слой с выпуклых частей металлизированной рельефной структуры удаляют, в частности снимают ракелем или стирают. При этом на выпуклых частях металлизированной рельефной структуры может остаться неизбежная с технической точки зрения тонкая тонирующая пленка покровного слоя. Такой покровный слой предпочтительно содержит поглощающие или отражающие лазерное излучение пигменты или красители, в этом случае его дополнительно могут применить в качестве красочного слоя, чтобы по своему усмотрению оформить дизайн, визуально различимый с нижней стороны. Остальные подробности и варианты структурирования на основе металлизированной рельефной структуры с выпуклостями и углублениями описаны в патентной заявке РСТ/ЕР2009/00882, в этой мере содержащееся в этом документе описание включается в данное описание.
Данное изобретение могут применить в микрооптических структурах для отображения изображений, например в микрооптических муаровых увеличительных структурах, микрооптических увеличительных структурах муарового типа и более общих увеличительных структурах, основанных на вычислении по модулю, которые, в частности, описаны в международных заявках WO 2009/00528 А1 и WO 2006/087138 А1, описание которых в этой мере включено в данную заявку. Все эти микрооптические увеличительные структуры содержат изображение узора с микроструктурами, который при наблюдении при помощи соответствующим образом согласованной решетки для наблюдения воспроизводит заданное изображение.
Как более подробно объясняется в вышеназванных публикациях и заявках, в этом случае могут создать множество привлекательных эффектов увеличения и движения, которые хорошо запоминаются наблюдателем и повышают защиту от подделки изготовленных защитных элементов. Например, параметры решетки изображения узора и решетки для наблюдения могут быть согласованы друг с другом так, что при наклоне структуры для отображения получается ортопараллактический эффект движения, при котором первый узор перемещается не параллельно направлению наклона, как ожидают интуитивно, а перпендикулярно ему.
В одном из вариантов осуществления изобретения предусмотрено, что защитный элемент содержит микроструктуры с толщиной штриха от приблизительно 1 мкм до приблизительно 10 мкм, внешний вид которых на участке, модифицируемом под воздействием излучения, изменен. Эти микроструктуры предпочтительно образуют, по меньшей мере внутри или по меньшей мере за пределами участка, модифицируемое под воздействием излучения изображение узора, разделенное на множество ячеек, в каждой из которых расположены участки заданного изображения. При этом размеры участков изображения в боковом направлении предпочтительно составляют от приблизительно 5 мкм до приблизительно 50 мкм, в частности от приблизительно 10 мкм до приблизительно 35 мкм. Кроме того, предпочтительно предусмотрена решетка для наблюдения, состоящая из множества элементов решетки для воссоздания заданного изображения при наблюдении изображения узора при помощи решетки для наблюдения, причем в боковом направлении размеры элементов решетки для наблюдения также предпочтительно составляют от приблизительно 5 мкм до приблизительно 50 мкм, в частности от приблизительно 10 мкм до приблизительно 35 мкм.
Модификация на участке, модифицируемом под воздействием излучения, может состоять, например, в селективном удалении металлического покрытия, в результате микроструктуры изображения узора становятся различимыми. В другом варианте осуществления изобретения микроструктуры окрашены, причем на участке, модифицируемом под воздействием излучения, цвет микроструктур изменен. При этом в результате действия излучения, в частности, первая краска может преобразовываться во вторую краску. Кроме того, одна из этих двух красок может быть прозрачной, в частности, первую краску под действием излучения могут обесцветить и, таким образом, сделать прозрачной, или в результате действия излучения могут окрасить прозрачные участки и, таким образом, сделать их цветными.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения микроструктуры внутри и вне участка, модифицируемого под воздействием излучения, в каждом случае представляют разные узоры, в частности разные рисунки, знаки или коды. В этом случае при точном совмещении с краями окна происходит смена различных узоров, знаков или кодов.
Для этого микроструктуры предпочтительно расположены в двухслойной системе лакирования, содержащей два расположенных друг над другом слоя лака, имеющие по существу одинаковый показатель преломления. При этом второй узор изображения вытиснен в нижнем слое лака, а первый узор изображения - в верхнем слое лака, расположенном над нижним слоем лака. На участке, модифицируемом под воздействием излучения, верхний слой лака удален, так что визуально могут распознать второй узор нижнего слоя лака на этом участке и первый узор верхнего слоя лака за пределами участка.
В еще одном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что защитный элемент содержит несколько отражающих первых элементов для отображения микроизображения, расположенных по площади в структуре элементов для наблюдения, и пропускающих вторых элементов для отображения микроизображения, расположенных по площади в узоре элементов для наблюдения;
причем вторые элементы для отображения микроизображения находятся внутри, а первые элементы для отображения микроизображения - вне участка, модифицируемого под воздействием излучения;
причем защитный элемент, кроме того, содержит микроструктурный объект, содержащий несколько микроструктур, которые расположены в микроузоре, согласованном с узором элементов для наблюдения так, что микроструктурный объект при помощи первых элементов для отображения микроизображения отображается в увеличенном виде перед верхней стороной;
причем со вторыми элементами для отображения микроизображения сопряжена расположенная вне защитного элемента зона предметной плоскости, так что микроструктуры микроструктурного объекта не воспринимаемы с нижней стороны при наблюдении посредством вторых элементов для воспроизведения микроизображения, но для верификации в зоне предметной плоскости могут расположить дополнительный микроструктурный объект, содержащий несколько микроструктур, так, что посредством вторых элементов микроизображения дополнительный микроструктурный объект отображается в увеличенном виде перед нижней стороной.
При этом первые элементы для отображения микроизображения выполнены, в частности, в виде вогнутых микроотражателей, и/или вторые элементы для отображения микроизображения выполнены в виде микролинз. Остальные подробности и преимущества такой комбинации микролинз и вогнутых микроотражателей можно прочесть в немецкой патентной заявке DE 102009022612.5, в этой мере содержащееся в этом документе описание включается в данное описание.
В соответствии с изобретением на форму окна не накладывается каких-либо ограничений. Во всех вариантах осуществления изобретения окно может быть выполнено в частности в виде узора, знаков или кодов. Если окно образовано сквозным отверстием, или окно содержит сквозное отверстие, то весьма предпочтительно также могут применить растровые отверстия, описанные в немецкой патентной заявке DE 102009011424.6, раскрытие которых в этой мере включено в данную заявку. Если сквозное отверстие образовано такой линейной решеткой, состоящей из множества параллельных линий реза, то благодаря большому числу переходов от носителя к отверстию вышеописанные эффекты совмещения даже проявляются особенно отчетливо.
В данном описании в большинстве случаев речь идет об одном сквозном отверстии, даже если, как следует из примеров, это отверстие состоит из нескольких частей, и его можно было бы обозначить как группу, состоящую из нескольких отверстий.
Альтернативно или дополнительно к окну, участок, модифицируемый под воздействием излучения, предпочтительно могут выполнить в виде узора, знаков или кодов. Узоры, знаки или коды участка, модифицируемого под воздействием излучения, и окно весьма предпочтительно одинаковы или соотнесены друг с другом, например дополняют друг друга до общего узора.
В предпочтительном усовершенствованном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что пленочный элемент с удаляемым лазером клеевым слоем нанесен на верхнюю сторону носителя данных, и удаляемый лазером клеевой слой удален в зоне окна. В результате в окне могут достичь особенно отчетливого изображения внешнего вида.
Изобретение также относится к способу изготовления носителя данных, включающему следующие этапы:
а) берут подложку носителя данных, имеющую окно, проходящее от нижней стороны до верхней стороны носителя, и пленочный элемент с защитным элементом;
b) покрывают окно на верхней стороне подложки носителя данных пленочным элементом так, что часть защитного элемента располагается над окном, а часть защитного элемента - рядом с окном;
c) воздействуют на защитный элемент электромагнитным излучением с нижней стороны подложки носителя данных и через окно, чтобы модифицировать внешний вид защитного элемента в расположенном над окном участке, модифицируемом под воздействием излучения.
При этом на этапе с) на защитный элемент воздействуют предпочтительно лазерным излучением, в частности ультрафиолетовым излучением, излучением в видимой области спектра или излучением в ближней инфракрасной области спектра с длиной волны до 1,5 мкм.
На этапе b) пленочный элемент наносят на верхнюю сторону носителя данных предпочтительно посредством удаляемого лазером клея, а имеющийся в зоне окна клей удаляют на этапе с), воздействуя на него лазерным лучом.
Если окно образовано сквозным отверстием или окно содержит сквозное отверстие, то на этапе а) сквозное отверстие выполняют в подложке носителя данных или слое носителя данных, содержащем сквозное отверстие, предпочтительно посредством вырубки или лазерной резки при помощи режущего лазера, предпочтительно с длиной волны приблизительно 10,6 мкм.
Кроме того, при изготовлении сквозного отверстия прилегающий к отверстию участок на нижней стороне подложки или слоя носителя данных могут окрасить или модифицировать, чтобы благодаря эффектам совмещения интегрировать отверстие на обеих сторонах подложки или слоя носителя данных. Для этого предпочтительно:
подложку или слой носителя данных, по меньшей мере в непосредственной близости от создаваемого сквозного отверстия, снабжают модифицируемым лазером индикаторным веществом;
сквозное отверстие выполняют в подложке носителя данных или в слое носителя данных посредством лазерного излучения;
модифицируемое лазером вещество модифицируют вблизи отверстия посредством лазерного излучения.
При этом индикаторное вещество могут модифицировать не только на участке, непосредственно примыкающем к отверстию, между модифицируемым лазером участком и отверстием может существовать определенный небольшой промежуток. При создании сквозного отверстия модифицируемое лазером индикаторное вещество предпочтительно модифицируют при помощи самого луча режущего лазера. При этом используют тот факт, что энергия лазерного излучения в наружной части профиля луча режущего лазера достаточна для того, чтобы одновременно с процессом лазерной резки модифицировать индикаторное вещество в непосредственной близости от прорезаемого отверстия. Таким образом, автоматически обеспечивают точное совмещение отверстий и модифицируемого лазером примыкающего участка.
Альтернативно или дополнительно в процессе одной рабочей операции при помощи лазерного модуля, с одной стороны, при помощи более высокой энергии лазерного излучения в носителе создают сквозное отверстие, с другой стороны, при помощи более низкой энергии лазерного излучения модифицируют индикаторное вещество в непосредственной близости от отверстия. Так как обе операции осуществляют во время одной технологической операции, достигают прецизионного совмещения (отклонение составляет менее 0,4 мм, в частности менее 0,2 мм или даже 0,1 мм) отверстия и модифицируемого при помощи лазера ближнего участка.
Остальные подробности и преимущества рассматриваемого способа можно найти в публикации WO 2009/003587 А1, в этой мере содержащееся в этом документе описание включается в данное описание.
В случае носителя данных речь, в частности, может идти о ценном документе, например банкноте, в особенности бумажной банкноте, полимерной банкноте или банкноте с многослойной пленкой, или об удостоверении, например о кредитной карточке, банковской карточке, денежной карточке, пропуске, удостоверении личности или странице паспорта с персонализирующими данными.
Ниже со ссылками на чертежи описаны другие варианты осуществления изобретения и его преимущества. Для большей наглядности изображения масштаб и пропорции на чертежах не соблюдены.
Изобретение не ограничивается нижеописанными конкретными примерами вариантов его осуществления, при этом возможна также комбинация различных вариантов друг с другом.
На чертежах показано следующее.
На фиг.1 схематически показана банкнота в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.
На фиг.2 показано поперечное сечение банкноты с фиг.1 по линии II-II.
На фиг.3(а)-3(с) показана последовательность этапов изготовления и пример визуальной и содержательной взаимосвязи между отверстием и голограммой.
На фиг.4(а) показано поперечное сечение предлагаемой защищенной бумаги; на фиг.4(b) и фиг.4(с) - вид сверху на верхнюю и, соответственно, на нижнюю сторону защищенной бумаги в зоне голограммы или сквозного отверстия.
На фиг.5 показаны промежуточные этапы изготовления предлагаемой защищенной бумаги: фиг.5(а) - вид сверху на наносимый защитный элемент; фиг.5(b) - вид сверху на защищенную бумагу перед нанесением защитного элемента; 5(с) и 5(d) - готовая защищенная бумага на виде сверху и, соответственно, в поперечном сечении.
На фиг.6(а) и 6(b) показаны промежуточные этапы изготовления еще одной предлагаемой защищенной бумаги.
На фиг.7 показан вид сверху на защищенную бумагу, изготовленную в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.
На фиг.8 показан вид на нижнюю сторону защищенной бумаги, изготовленной в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения.
На фиг.9 показано поперечное сечение микрооптической структуры для отображения изображений, изготовленной в соответствии с одним из примеров осуществления изобретения.
На фиг.10 показана муаровая увеличительная структура, содержащая элементы микроузора, вызывающие разное цветовое впечатление внутри и вне отверстия.
На фиг.11 показана предлагаемая микрооптическая структура для отображения изображений, в которой у краев сквозного отверстия происходит изменение отображаемого изображения узора: фиг.11(а) - в поперечном сечении, фиг.(b) - на виде сверху.
На фиг.12, 13 показаны два варианта осуществления изобретения, созданного на основе комбинации микролинз и вогнутых микроотражателей.
Изобретение поясняется на примере банкнот. С этой целью на фиг.1 и 2 на виде сверху и, соответственно, в поперечном сечении схематично показана банкнота 10, в бумаге 12 которой имеется окно в виде сквозного отверстия 14, проходящего от нижней стороны 16 до верхней стороны 18 бумаги 12. На верхней стороне 18 бумаги 12 сквозное отверстие 14 покрыто полоской 20 пленки.
Хотя ниже изобретение поясняется на примере, в соответствии с которым в банкноте выполнены сквозные отверстия, оно не ограничивается этим вариантом осуществления. Более того, окно носителя данных также может быть образовано прозрачным участком носителя данных, который позволяет осуществлять наблюдение через него, например, прозрачным окном полимерной банкноты. В многослойных носителях данных окно может быть образовано также комбинацией прозрачных участков в первых слоях носителя и сквозных отверстий во вторых слоях носителя, например бумажных, и частично прозрачного слоя многослойной банкноты, восприимчивого к печатной краске.
Полоска 20 пленки (как показано на фиг.1 и 2) содержит защитный элемент в виде металлизированной голограммы 22, которая частично расположена над сквозным отверстием 14, частично - рядом с ним. Для этого голограмма 22 обычно имеет большую площадь, чем сквозное отверстие 14, а полоску 20 пленки наносят на бумагу 12 банкноты так, что голограмма 22 полностью закрывает отверстие 14, а также покрывает прилегающую к отверстию 14 область, как показано на фиг.1 и 2.
В данном примере осуществления изобретения часть голограммы 22, расположенная над сквозным отверстием 14, образует модифицируемый лазером участок 24, на котором в результате действия лазерного излучения внешний вид голограммы 22 изменен, и который в соответствии с изобретением точно совмещен со сквозным отверстием 14.
Это дает возможность без отклонений в совмещении выровнить представляемый голограммой узор 22, 24 относительно формы или очертаний сквозного отверстия 14 и, таким образом, создать визуальную или содержательную взаимосвязь между отверстием 14 и узором 22, 24 голограммы, как показано ниже на примере конкретных вариантов осуществления изобретения. В результате, во-первых, голограмма 22, 24 больше привлекает внимание наблюдателя и лучше запоминается им, во-вторых, повышается защита от подделки, так как точное выравнивание обоих элементов - отверстия 14 и модифицируемого лазером участка 24 - для потенциального фальшивомонетчика представляет собой труднопреодолимый барьер.
Последовательность этапов изготовления и первый пример визуальной и содержательной взаимосвязи между отверстием и голограммой проиллюстрированы на видах сверху, показанных на фиг.3.
Как показано на фиг.3(а) при изготовлении предлагаемой защищенной бумаги сначала полоску 30 пленки снабжают металлизированной голограммой, например голограммой 32 в натуральных цветах, которая, например, содержит узор с горной цепью 34 и небом 36, изображенный на чертеже лишь схематично. Затем посредством лазерной резки в бумаге 40 банкноты создают состоящее из нескольких частей сквозное отверстие 42, которое, как показано на фиг.3(b), представляет собой узор в виде солнца с концентрическими лучами. Узоры более простых форм в бумаге также с высоким качеством могут создать не посредством лазерной резки, а путем вырубки.
После этого пленочный элемент 30 с голограммой 32 наносят на верхнюю сторону 47 защищенной бумаги 40 так, что отверстие 42 находится в области неба 36 голограммы 32. Затем с нижней стороны защищенной бумаги 40 через отверстие 42 на пленочный элемент 30 воздействуют лазерным излучением, например излучением импульсного лазера Nd:YAG с длиной волны 1,064 мкм, в результате чего удаляют металлическое покрытие голограммы 32 на участках, которые расположены над отверстием 42.
После этого деметаллизированные части голограммы образуют модифицируемый лазером участок 38, в котором внешний вид голограммы 32 изменен, как показано на фиг.3(с). Так как в качестве маски при деметаллизации голограммы 32 служит отверстие 42, модифицируемый лазером участок 38 превосходно совмещен с краями отверстия 42.
Допуски на совмещение, неизбежные при наложении пленочного элемента 30 на защищенную бумагу 40, незаметно для наблюдателя располагаются в той части узора голограммы 32, которая представляет небо 36, но они не оказывают влияния на допуски на совмещение между отверстием 42 и модифицируемым лазером участком 38. Таким образом, модифицируемый лазером участок 38 и отверстие 42 могут согласовать друг с другом в дизайне рисунка, не принимая во внимание допуски на совмещение. Например, в примере осуществления, который показан на фиг.3, модифицируемый лазером участок 38 согласован с отверстием 42 в визуальном и содержательном отношении благодаря тому, что оба этих участка представляют без смещения один и тот же узор (солнце с лучами). Разумеется, как более подробно описано ниже, в рамках изобретения могут создать и более сложные взаимосвязи.
В соответствии с вариантом осуществления изобретения участки, которые будут располагаться вокруг предполагаемого модифицируемого лазером участка 38, могут снабдить пигментами или веществами со специальными признаками, чтобы по желанию изменить внешний вид участка 38. Например, участок, прилегающий к ожидаемому модифицируемому лазером участку 38 голограммы 22, могут снабдить слоем с переменными оптическими свойствами, например жидкокристаллическим слоем с эффектом изменения цвета. В этом случае после нанесения на защищенную бумагу и деметаллизации на участке 38 при наблюдении в проходящем свете видят светлое отверстие 42, в то время как при наложении защищенной бумаги 40 на темный фон заметно проявляется эффект изменения оптических свойств жидкокристаллического слоя. При этом требуемое цветовое впечатление от жидкокристаллического слоя могут регулировать, например, выбирая жидкокристаллическое вещество и толщину слоя с переменными оптическими свойствами.
На фиг.4 проиллюстрирован другой пример варианта осуществления изобретения, показанного на фиг.3, при котором благодаря эффектам совмещения сквозное отверстие 42 интегрировано не только на одной, но и на обеих сторонах защищенной бумаги 40. При этом на фиг.4 (а) показано поперечное сечение защищенной бумаги, а на фиг.(b) и фиг.4(с) показан вид сверху на верхнюю и, соответственно, нижнюю сторону защищенной бумаги 40 в зоне голограммы или сквозного отверстия.
Чтобы добиться эффекта совмещения с обеих сторон защищенной бумаги, перед вырезанием сквозного отверстия 42 на участке 44, прилегающем к создаваемому отверстию, защищенную бумагу 40 снабдили модифицируемым лазером индикаторным веществом, которое под действием излучения CO2-лазера с длиной волны 10,6 мкм меняет свой цвет, например, с прозрачного на красный, но не модифицируется под воздействием лазерного излучения с длиной волны 1,064 мкм или 532 нм.
Если после этого при помощи режущего СО2-лазера с нижней стороны 46 защищенной бумаги 40 вырезают отверстие 42, то благодаря гауссовому профилю луча лазера на участке 48, прилегающем к отверстию 42, пороговая энергия, необходимая для превращения цвета индикаторного вещества с прозрачного на красный, еще превышается. В результате отверстие 42, выполненное на нижней стороне 46 бумаги 40, имеет окружающую его красную кромку 48.
Чтобы дополнить дизайн 50 нижней стороны 46, защищенную бумагу 40 опционально могут дополнительно обработать излучением СО2-лазера с меньшей энергией, при которой превышается только порог преобразования цвета, но не энергетический порог, необходимый для резания, так что на нижней стороне возникают дополнительные окрашенные участки 52. Так как вырезание отверстия 42, окрашивание прилегающих участков 48 и окрашивание не вырезанных участков 52 осуществляют при помощи одного и того же луча режущего лазера во время одной и той же технологической операции, то окрашенные участки 48, 52 и отверстие 42, как показано на фиг.4(с), превосходно совмещены друг с другом. Дополнительные сведения относительно модифицируемых лазером индикаторных веществ,