CN101795870A - 安全装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种安全装置，包括具有观察区域(2)的基材(1)。该观察区域(2)的一面上印刷有第一颜色(A)的第一图案(3)和第二颜色(B)的第二图案(4)。该观察区域(2)的另一面上印刷有第一颜色(A)的第三图案(5)和第二颜色(B)的第四图案(6)。该观察区域的一面上的第一图案和第二图案(3、4)分别与该观察区域的另一面上的第四图案和第三图案(6、5)相重叠，从而(a)当在反射光中观察该观察区域的每一面时，那一面上的图案可至少通过它们的颜色而被分辨；且(b)当在透射光中从基材的任一面观察该观察区域时，该观察区域足够透明以使得相重叠的不同颜色之间的减色混合导致可见到所感知的单一结果颜色。

Description

安全装置及方法
技术领域
本发明涉及一种例如用于被包含在安全单据(securitydocument)--诸如有价单据(document of value)--之内或之上的安全装置，以及其制造方法。
背景技术
在过去人们已经提出了多种安全装置，以防止安全单据被伪造或欺诈性地制造(counterfeited or fraudulently produced)。特别有用的安全装置是易于被用户验证但却难于制造的安全装置。这样的安全装置的一个实施例是透视特征(see-through feature)，其中在单据的每一面设有精确地彼此对齐的互补图像，以使得当将该单据逆光拿起时，背面的图像将精确地配合到正面的图像内的空隙中。例如，每个图像可包括一系列彩色片段，该单子(sbeet)的一面上的片段配合到另一面上的片段之间的空隙内。这些图像的印刷通常是用专门的平版印刷机(lithographic presses)执行的，该印刷机允许在一次印刷运行中同时印刷正面和背面。透视特征具有四种视觉检验模式：在反射光中观察的、在单据的第一面上的图像；在反射光中观察的、在单据的另一面上的图像；通过透射光观察的、从第一面连同这一面上的主导图像一起被观察到的合成图像；最后，是在该单子的另一面上连同那一面上的主导图像一起被观察到的合成图像。在真品单据中，当透射观察透视特征时，可以看到，在该单据的相对面(opposite side)上的图像是对齐的。
在EP-A-0388090中描述了与钞票及类似物一起使用的透视特征的实施例，其中该特征被设在该单子的一个区域(region)内，该区域具有基本均匀的透明度，比该单子的其余大部分在未涂有油墨时更为透明。
DE-A-3208004描述了周期性线点图案(periodic lineal pointpattern)在单子的相对两面的使用，该图案当在透射中观察时生成一个特征莫尔图案(characteristic moiré pattern)，其表示该单子是真品。
GB-A-2282563示出了看似随机的点图案在单子的相对两面的使用，该图案当在透射中观察时生成可辨识的图案。
EP-A-0628408涉及包含被层压在两个纸单子之间的印刷层，该印迹仅在透射光中可见。该图像可以以协作方式对齐外层之一上的图像，以形成一个完整的图像。
EP-A-0755799涉及一种凸版印刷技术(letterpress printingtechnique)，其使单据的一面上的荧光图像与另一面上的凸版图像自动对齐。
WO-A-97/47478涉及一种安全装置，其包括一个具有观察区域的基材(substrate)，该观察区域的一面上设有第一标记(indicia)，另一面上设有覆在第一标记之上的第二标记。该基材载有与所述第二标记对齐的遮盖材料(obscuring material)，以防止在反射辐射下从基材的这一面观察到所述第二标记。
EP-A-1415828描述了一种安全特征(security feature)，其中单据的正面和背面上的图案是对齐的，以提供防伪造安全装置。该单据足够透明，以允许该单据的背面上的部分图像的透视特征叠加在该单据的正面上的部分图像上，如果图案正确地对齐，则形成完整的图像。如果不对齐，则将不可辨识该完整的图像。
虽然现有技术的“透视”特征表现令人满意，但对于提供展现出新颖、出乎预料的防伪效果的改良透视特征总是存在需求。
发明内容
根据本发明的一方面，一种安全装置包括：具有观察区域的基材；该观察区域的一面上的第一颜色的第一图案和第二颜色的第二图案；该观察区域的另一面上的第一颜色的第三图案和第二颜色的第四图案；其中该观察区域的一面上的所述第一图案和所述第二图案分别与该观察区域的另一面上的所述第四图案和所述第三图案相重叠(overlap)，从而
(a)当在反射光中观察该观察区域的每一面时，那一面上的图案可至少通过它们的颜色而被分辨；且
(b)当在透射光中观察该观察区域时，该观察区域足够透明以使得相重叠的不同颜色之间的减色混合(subtractive colour mixing)导致可见到所感知的单一结果颜色(perceived single resultantcolour)。
根据本发明的另一方面，一种制造安全装置的方法包括：提供具有观察区域的基材；在该观察区域的一面上印刷第一颜色的第一图案和第二颜色的第二图案；在该观察区域的另一面上印刷第一颜色的第三图案和第二颜色的第四图案；其中该观察区域的一面上的所述第一图案和所述第二图案分别与该观察区域的另一面上的所述第四图案和所述第三图案相重叠，从而
(a)当在反射光中观察该观察区域的每一面时，那一面上的图案可至少通过它们的颜色而被分辨；且
(b)当在透射光中从该基材的任一面观察该观察区域时，该观察区域足够透明以使得相重叠的不同颜色之间的减色混合导致可见到所感知的单一结果颜色。
我们已开发了一种利用减色混合的新型透视特征。当在任一面上的反射中观察该装置时，这两种颜色之间的对比使得那一面上的两个图案能够被分辨。然而，当在透射中观察该装置时，相重叠的不同颜色从入射光中减去了相应的波长或波带(wavelength band)，以使得透射穿过这两组相重叠的图案的结果光(resultant light)具有基本相同的颜色，因此不再有可能区分单独的图案。此安全装置的优点是易于检验但难于伪造。
虽然第一至第四图案在形状和/或布局上均可不同，但优选地，第三图案对齐第二图案并与之叠加(superimpose)，且第四图案对齐第一图案并与之叠加。其优点在于，在透射中这四个图案导致在整个观察区域可见到平坦的结果颜色，而且在反射中该观察区域的每一面的外观是相似的。
在优选实施例中，第一至第四图案的形式为标记，诸如识别图像(identifying image)，但更一般地可包括下列中的一个或多个：线图案、细丝工艺线图案(fine filigree line pattern)、点结构、几何图案、文字数字式字符(alphanumeric character)、符号或其它标记、及类似物。每一对图案可独立地形成标记，或协作以形成标记。
在其他实施例中，这些图案限定了具有相应颜色的像素的伪随机阵列。在此情况下，当在反射中观察该观察区域时，安全特征的存在较不明显。
在上述任一情况下，在透射中看到的单一结果颜色可形成为图像形状，诸如标记、符号、文字数字式字符或类似物。
这些图案可限定具有相应颜色的连续区块或不连续区域。
当限定的是标记或文字数字式字符时，它们可包括那些来自非罗马体系的字符，例如但不限于中文、日文、梵文和阿拉伯文。通常该标记当被可见光照射时将是可见的，但在又一实施方案中，该标记将以可见方式响应不可见辐射，诸如红外线或紫外线。
通常，这些图案被印刷到基材上。这些图案均可使用平版印刷、紫外线固化平版印刷(UV cured lithography)、凹版印刷、凸版印刷、苯胺印刷(flexographic printing)、照相凹版印刷(gravureprinting)或丝网印刷来印刷。优选地，这些图案被同时印刷在基材的正面和背面。这些图案可以使用常规油墨--诸如彩色油墨、白色油墨、黑色油墨、金属油墨(metallic ink)、光学变色油墨(诸如那些纳入了薄膜光学干涉滤片或液晶颜料的)及类似物--来提供。也可采用热致变色油墨，光致变色油墨，磁性油墨，红外吸收油墨、以及荧光和磷光油墨。
总之，本发明的安全装置以新颖的方式在观察区域的局部地带(area)或在整个观察区域使用减色混合，以产生让鉴别者印象深刻的、引人注目的效果。虽然传统的透视特征可在观察地带的任一面上具有多于一种颜色，以使得在透射中观察到多种经减色混合的颜色，但本发明的优选实施方案在任一面上具有基本完全对齐的同两种颜色，以使得在透射中仅观察到单一颜色。从反射中的两种颜色变成透射中的仅一种颜色的光学效果是出乎预料的，因此对于观察者来说是引人注目且印象深刻的。如果从反射中的两种颜色向透射中的仅一种基本均匀的颜色的转换与可辨识图像的消失相关联，那么该光学效果的引人注目性就更强了。
此外，为了从反射中的两种颜色变成透射中的一种颜色，就要求至少在该观察区域的某些地带内，基材的任一面上的图案是基本完全对齐的，这就提供了一个对于伪造者难于实现的挑战性的对齐要求。虽然该对齐水平产生了难于复制的复杂装置，但该安全装置自身却易于验证，因为鉴别者仅需要检查整个观察区域或特别容易识别的局部地带内的单一颜色的呈现。这不同于在基材的任一面上都具有两种或更多种颜色的常规透视特征--其中任何不对齐都可以被掩藏在多色透射图像的复杂性之中。
观察区域内的基材可以是与其保护的安全单据相同的基材，例如本发明的安全特征可通过在传统钞票纸基材的任一面上印刷所述图案而施加。在透射中，该基材应足够透明，以允许观察到第一和第二标记的颜色的减色混合的结果。不必使该基材的不透明性防止当在反射中从第一和第二图案的一面观察该装置时观察到第三和第四图案的颜色，因为这是通过用于形成图案的油墨的不透明性或使用附加(additional)遮盖层来达到的。
基材在观察区域内可比其它地方更为透明。在单纸基材(solelypaper substrate)的情况下，通常在基材的制造中形成具有更大透明度的地带，如在GB-A-2282611和GB-A-2283026中描述的。
替代地，基材包括基本透明的观察区域，该区域包括聚合物材料。在纸基材和聚合物基材中形成透明区域的技术在本领域是公知的。例如，WO-A-8300659描述了一种由透明基材形成的聚合物钞票，该基材的两面均包括不透明覆层。在该基材的两面的局部区域，不透明覆层被省略以形成透明区域。
WO-A-0039391描述了在纸基材中形成透明聚合物区域的一种方法。
用于在纸基材中形成透明区域的其它方法在EP-A-723501、EP-A-724519和WO-A-03054297中得以描述。
在观察区域由与单据基材不同的材料形成的情况下，可在形成观察区域的材料被纳入基材之前或之后将图案施加到该观察区域。优选地，在形成观察区域的材料被纳入基材之后、并且使用与印刷该基材所用的相同的常规印刷工艺来施加图案。这也使得这些图案能够与该基材上的其它标记精确地对齐。
可与本发明一起使用的安全单据的实施例包括钞票、印花税票、支票，邮票、真品证书、用于品牌保护的物品、债券、支付凭证、及类似物。
附图说明
现在，将参考附图描述位于根据本发明的安全单据之上或之内的安全装置的某些实施例，在附图中：
图1a-1c是当分别在反射中从相对两面观察时和在透射中观察时的、用于承载根据本发明的安全装置的第一实施例的安全单据的示意性平面图；
图2是穿过包含遮盖层的安全装置的第二实施例的剖面图；
图3a和3b示出了当分别在反射中和在透射中观察时的、根据本发明的安全装置的第三实施例；
图4a和4b是类似于图3a和3b的视图，但属于第四实施例；
图5a-5c是类似于图1a-1c的视图，但属于第五实施例；
图6a-6c是类似于图1a-1c的视图，但属于第六实施例；
图7a和7b示出了当分别在反射中和在透射中观察时的第七实施例；
图8a-8c是类似于图1a-1c的视图，但属于第八实施例；以及
图9a-9c是类似于图1a-1c的视图，但属于第九实施例。
图10a-10c是类似于图1a-1c的视图，但属于第十实施例。
具体实施方式
图1中所示的安全单据包括基材1，其可以是纸或聚合物，在此实施例中是纸。该基材限定了正面和背面，且具有基本透明的观察区域2。可以使用上文引述的任何一种常规方法来形成该基本透明的观察区域2。在观察区域2的正面(图1a)，分别以颜色A和颜色B印刷有第一图案3和第二图案4，以限定第一标记。在此实施例中，颜色A是品红色(例如可使用标准平版印刷印刷油墨″Pantone
Figure G2008800247685D00061
ProcessMagenta U″)而颜色B是青色(例如可使用标准平版印刷印刷油墨″Pantone
Figure G2008800247685D00071
Process Cyan U″)。所述图案的形式可以为如下的公司标志3：具有颜色A(品红色)形成该观察区域的正面上的肖像，且颜色B(青色)形成背景区域4。在该观察区域2的背面上，使用相同的颜色A和B印刷有第三图案和第四图案5、6，以形成第二标记。除了颜色现在被颠倒以使得颜色B(青色)现在形成肖像6(“第四图案”)而颜色A(品红色)形成背景区域5(第三图案)之外，第二标记与第一标记相同。第一和第二标记以基本完全对齐的方式而施加，以使得第一图案3直接叠加在第四图案6之上，而第二图案4直接叠加在第三图案5之上。优选地，使用平版印刷将第一和第二标记被同时印刷在观察区域2的正面和背面上。
选择用于形成第一和第二标记的油墨的光学性质，以使得当在反射中从基材的正面观察该装置时，第一标记的颜色基本遮蔽(conceal)了第二标记的颜色，以使得在青色的背景上观察到品红色的肖像(图1a)。相似地，当在反射中从基材的背面观察该装置时，第二标记的颜色基本遮蔽了第一标记的颜色，以使得在品红色的背景上观察到青色的肖像(图1b)。当在透射中从该装置的任意一面观察该装置时，彩色印刷油墨允许足够的光传递，从而观察到由于颜色A和B的减色混合而产生的组合颜色。在这个实施例中，肖像和背景都将显现蓝色，其由青色和品红色组合而成，且以此方式，当在透射中观察时，识别图像消失并被所感知到的单色区域替代(图1c)。
图1中示出的实施方案--其中当在透射中观察该装置时图像消失或不见--凸显了本发明相对于常规透视特征的优点。首先，任何对齐错误都更为明显，因为任何不对齐均导致明显的、呈现失配标记(mismatched indicia)轮廓的光晕(halo)或暗区。在常规的透视装置中，图像在透射中出现而不是消失，从而结果图像对于小的瑕疵远远更为宽容，因为眼睛期待感知到合成图像，其中小的不规则或失配在对整个图像的总体观赏中更容易被忽略。相反地，在本发明中，鉴别者通过检查该图像不再呈现来验证该单据，从而任何失配立即显而易见，而不是作为较大的主导图像的细节。
本发明的对齐要求还具有超过常规透视装置的进一步的容忍度限制(tolerance constraint)，因为通常它不仅要求基本完全的正面到背面的对齐，而且要求该装置的同一面上的两种颜色之间的基本完全的互锁对齐。该装置的同一面上的颜色的任何不对齐均会导致局部光晕或该不对齐标记的轮廓，这些相对于由消失的图像产生的均匀背景是容易识别的。
应选择油墨的光学性质，以使得当在反射中观察时，油墨的顶层的颜色是主导颜色，而来自该设备的反面上的下层油墨的颜色的效果可忽略。此外，应选择用于形成颜色A和颜色B的油墨的颜色，以使得当在反射中观察时，在区域A和B之间提供相对高的对比度。
这两种颜色在反射光中的对比度可以通过增加这些颜色之一的反射率而增强。这可以通过在这两种油墨之一中纳入反射成分诸如金属屑(metallic flake)而达到。例如，如果这两种油墨都是平版印刷油墨，则可通过在其中一种油墨中纳入金属屑来增加该油墨的反射率。替代地，这两种油墨中的一种可以是标准彩色平版印刷油墨，另一种可以是金属平版印刷油墨。替代地，这两种印刷油墨都可以是金属油墨。使用高反射率油墨--诸如金属油墨--有助于当以反射方式观察时遮蔽基材另一面上的油墨的出现。
在又一个实施方案中，在两组标记之间使用了一个遮盖层，以使得在反射中，该装置的被观察的一面上的颜色是主导的，而基材的相对面上颜色的效果是可忽略的。对于常规透视特征，遮盖层的使用是已知的，且在WO-A-9747478中被描述。当在反射中从第一标记的那面观察该装置时，该遮盖层防止了第二标记的颜色被观察到。在透射中，该遮盖层足够透明，以允许第一和第二标记的颜色的减色混合的结果被观察到。各种各样的材料可用于该遮盖材料，但是本发明的一个好的实施例是使用蒸气沉积金属层(vapour deposited metalliclayer)。例如，观察区域内的透明基材可被覆以一种金属材料(metallic material)，然后该金属材料被部分地去金属化(demetallised)，以使得该特征在透射光中能够被观察到。
优选地，该遮盖层的形式为丝网(screen)。例如，该金属化图案可以是点阵列或线阵列，其具有足够的覆盖率以维持反射率，但又足够透明以使得第一和第二标记的颜色混合能够在透射光中被观察到。非线性丝网也是可以设想的。例如，该丝网可包括圆形或正弦形的点阵列或线阵列。该丝网可以是规则的或是随机的(stochastic)。事实上，术语″丝网″应该被宽泛地解释为涵盖了许多不同形状的丝网元(screen element)。
优选地，该丝网图案的覆盖率处于20-80％的范围内，更优选地处于40-70％范围内，甚至更优选地处于50-70％的范围内。形成丝网的线的宽度或点的直径优选地在50-250μm的范围内，且这些点或线之间的间隔也在50-250μm的范围内，每一组的值被选择以达到期望的丝网覆盖率。
该金属化图案可以是点阵列或线阵列，其具有足够的覆盖率以维持反射率，但又足够透明以使得第一和第二标记的颜色混合能够在透射光中被观察到。这一点尤其适于聚合物基材。替代地，该基材可被覆以非常薄的由铝、金属氧化物或其他反射层制成的膜，以使得它再一次展现出高反射率和足够的透明度。作为对蒸气沉积金属层的替代，该遮盖层可由印刷金属油墨形成。
替代地，该遮盖层可包括掩模覆层(masking coat)。这样的掩模覆层的实施例为Coates 3188XSN或者Coates Heliovyl White S90353。建议典型的覆层重量处于1-3GSM的范围内。这些掩模覆层已经在钞票安全线中普遍使用，以在反射光中遮蔽信息。
图2示出了遮盖层的使用。在图2中，观察区域包括透明基材10。在该观察区域的正面，限定了第一标记的第一和第二图案3、4是用颜色A和B印刷的，如同在图1所示的实施例中那样。基材10的背面包括图案化的金属化薄膜7，其在这个实施例中是一个被空隙7B分隔的紧密相间的细线7A。该金属化薄膜通常是金属化的PET薄膜，例如来自DuPont公司的MELINEX S薄膜，然后该薄膜将被去金属化以形成丝网，从而在空隙中只有纯粹的去金属化的聚合物薄膜。使用同样的颜色A和B将第二标记5、6印刷到图案化的金属化薄膜上，以使得第一标记的每个颜色A元(colour A element)都与第二标记的每个颜色B元完全对齐，而第一标记的每个颜色B元都与第二标记的每个颜色A元完全对齐。
该图案化的金属化薄膜的线7A以及这些线之间的空隙7B的宽度优选地是不可分辨的，以使得该基材在反射光中显现为金属性的，但在透射光中显现为均匀地透明的，以使得能够观察到A元和B元的颜色混合。反射性遮盖层10的存在增加了图像在反射光中的亮度，并且通过使基材的相对面上的下层颜色的影响最小化，保证了在反射光中这两种颜色A和B之间具有强对比度。
在本发明的又一实施方案(图3)中，观察区域的正面和/或背面印刷有在透射中与合成色C--其是颜色A和B减色混合的结果--具有相同外观的第三颜色D。这为该装置提供了进一步的复杂度，并且以如下方式增加了对任何潜在伪造者的挑战：进一步的对齐要求，以及将印刷颜色D的外观与由颜色A和B的减色混合产生的颜色C相匹配的要求。
因此，在图3a中，在观察区域的正面上，第一标记由以颜色A和B印刷的第一和第二图案20、21以及以颜色D印刷的又一图案22限定，以形成一个图形设计(pictorial design)。在此实施例中，颜色A是品红色，颜色B是青色，而颜色D是蓝色。在观察区域的背面上，第二标记由以颜色A和B印刷的第三和第四图案23、24限定。除了区域25--其与在第一标记中被颜色D占据的图案22对齐--是无色的之外，第二标记和第一标记相同。第一和第二标记以基本完全对齐的方式施加，以使得第一标记直接叠加在第二标记之上。
如图3所示，当在反射中观察该装置时(图3a)，鉴别者将在观察区域的任一面上将看到相似的三色图像。当在透射光中从基材的任一面观察该装置时(图3b)，以颜色A印刷的每个区域将与在相对面以颜色B印刷的每个区域组合，反之亦然。在此实施例中，颜色A和B相组合以形成颜色C，颜色C是蓝色，且当在透射光中观察时与印刷颜色D具有相同外观。以此方式，当在透射光中观察时，该多色识别图像消失并被所感知的单色区域替代。
图4示出了又一个实施例，其中第一和第二标记--其限定了在透射光中最终将消失的图像--与在透射和反射中都保持可见的又一个图像相集成。在此实施例中，第一标记和第二标记各自包括以颜色A、B和D印刷的区域，以形成多色图形设计。如同先前的实施例，第一标记被施加到该单据的正面，作为具有颜色A和B的第一和第二图案30、31以及具有颜色D的图案32，而第二标记被施加到该单据的背面，作为具有颜色A和B的第三和第四图案33、34以及具有颜色D的图案35。如同先前的实施例，观察区域的正面和背面上的、以颜色A和B印刷的区域与它们的对比色(opposite colour)相叠加。在此实施例中，正面的以颜色D印刷的区域32和背面的以颜色D印刷的区域35被另一面上的对应的无色区域36、37分割，但当组合时，相应的颜色D元32、35、36、37以与常规透视相同的方式合为一体，以使得该图像在观察区域的任一面是相同的。然后，又一个图像--在此实施例中是数字“200”--被印刷在观察区域的正面上，与由第一和第二标记形成的多色图形设计对齐。
如图4所示，当在反射中观察该装置时(图4a)，鉴别者将在观察区域的任一面上在所印刷的数字“200”周围看到相似的三色图像。当在透射光中观察该装置时(图4b)，该多色识别图像消失，而数字“200”的图像仍然可见。消失的图像与永久性图像的集成不仅增加了该装置的美观性，而且使其对于公众更为印象深刻。在所示的实施例中，消失的图像被用来将观察者的注意力吸引到永久性图像--其可包含重要的信息诸如该受保护单据的价值。
本发明的该实施方案适用于纸基材和聚合物基材，且该永久性图像可通过印刷以及金属化或去金属化技术而施加。适当的印刷技术包括平版印刷、紫外线固化平版印刷、凹版印刷、凸版印刷、苯胺印刷、照相凹版印刷或丝网印刷。该永久性图像必须足够不透明，以在透射光中呈现为剪影。该永久性图像可采取任何形式，诸如图案、符号、文字数字式字符、以及其组合。该标记可由包括实心或不连续区域的图案来限定，所述图案可包括例如线图案、细丝工艺线图案、点结构和几何图案。可能的字符包括那些来自非罗马体系的字符，例如但不限于中文、日文、梵文和阿拉伯文。该永久性图像可以是单色的或是多色的。
图5示出了一个实施例，其中本发明的安全装置被纳入纸基材40的透明区域中。在纸基材40中纳入透明细长的聚合物薄膜41，如WO-A-0039391中所描述。透明细长的聚合物薄膜41的一面整个地暴露于纸基材的一个表面--该薄膜部分地嵌入该表面(图5a)，且部分暴露于该基材的另一表面的一个孔42中(图5b)。形成于纸中的该孔可用作本发明中的观察区域。
在此实施例中，第一和第二标记分别被平版印刷到观察区域的正面(图5a)和背面(图5b)上。第一标记被提供为分别具有颜色A(黄色)和颜色B(蓝色)的第一和第二图案43、44(背景和星)，而第二标记被印刷为分别具有颜色A和B的第三和第四图案45、46(星和背景)。因此，第一标记的每个颜色A元都完全对齐第二标记的每个颜色B元，而第一标记的每个颜色B元都完全对齐第二标记的每个颜色A元。在此实施例中，所述标记形成这样的图形设计：彩色背景上的星阵列。
透明细长的聚合体薄膜41包括如下形式的金属化图像：数字“500”沿着该薄膜的长度重复。已知金属化薄膜可被制造为以使得在受控的和清楚限定的区域中不存在金属。可以用多种方式制造这样的部分金属化薄膜(partly metallised film)。一种方式是使用抗蚀和蚀刻技术对区域进行选择性去金属化，如在US4652015中描述的。用于达到相似效果的其它技术也为已知；例如，有可能通过掩模来真空沉积铝，或可以使用受激准分子激光(excime rlaser)从塑料支承与铝的复合条带(strip)中选择性地移除铝。
如图5所示，当在反射中观察该装置时(图5a和5b)，鉴别者将在正面观察到黄色背景上的蓝色星，而在背面观察到蓝色背景上的黄色星。在正面，数字“500”在暴露的聚合物薄膜上是可见的，除了在孔区域中它有效地被彩色元A和B的不透明性所遮蔽。数字“500”在背面是不可见的，因为该聚合物薄膜仅在孔区域中暴露，而在该区域其再一次被彩色元A和B的不透明性所遮蔽。当在透射中观察该装置时(图5c)，该孔中的多色识别图像消失并被基本均匀的绿色孔替代，而数字“500”变得相对于该基本均匀着色的背景作为剪影图像而可见。以此方式，由第一和第二标记形成的图像1用于在反射光中遮蔽永久性图像2，随后，当在透射光中观察、图像1消失时，该永久性图像2被显露(reveal)出来。
图5中的用于产生该永久性图像的金属化薄膜41也可以用作遮盖层。在此情况下，大多数金属化薄膜将包括如参照图2所述的紧密间隔的细线的阵列，但在该永久性图像的局部区域中该金属覆盖率将为彻底的，即基本为100％，且该图像将在透射光中被显露出来。
在一个替代实施方案中，该金属化薄膜将被丝网化，例如包括紧密间隔的细线或点的阵列，而在局部地带中将包括通过彻底移去金属而形成的永久性图像。优选地，彻底移去金属的地带将不干扰第一和第二图案在透射光中的可见性。
在先前的实施方案中，整个观察区域从在反射中观察时的多色图像转换到在透射中观察的、导致多色图像消失的所感知的单色均匀区域。在又一实施方案中，仅有观察区域的局部地带从多色转换到单色，提供消失效果，而其他区域保持多色。这使得该转换区域能够被用来在透射光中相对于多色背景显露一个所感知的单色图像。
图6示出了一个装置的实施例，其中观察区域包括两个地带，其中一个当在透射光中观察时转换，而另一个不转换。该观察区域在一面上设有第一和第二图案50、51--其分别由颜色元A(蓝色)和颜色元B(黄色)限定--以形成一组标记，而在另一面上设有第三和第四图案52、53--其由颜色元A(黄色)和颜色元B(蓝色)限定--以形成不同的第二组标记。在此实施例中，该标记包括一个看似随机的像素阵列，其中每个像素被着色成黄色或蓝色。第一标记与第二标记这样对齐：以使得在观察区域的地带1中，这两种颜色在观察区域的两面均呈现，并且第一组标记中的蓝色像素与第二组标记中的黄色像素相重叠，且相似地，第一组标记中的黄色像素与第二组标记中的蓝色像素相重叠。在观察区域的地带2中，这样对齐：以使得第一组标记中的蓝色像素与第二组标记中的蓝色像素相重叠，且相似地，第一组标记中的黄色像素与第二组标记中的黄色像素相重叠。
用来形成第一和第二标记的油墨光学性质诸如不透明性再一次被选择，以使得当在反射中从该装置的正面观察该装置时，第一标记的颜色基本遮蔽了第二标记的颜色。替代地，在第一和第二标记之间可使用一个遮盖层。当在反射中从该装置的正面(图6a)或背面(图6b)观察该装置时，地带1显现为与地带2无法区分，从而鉴别者观察到了看似随机的黄色和蓝色像素阵列。当在透射中从该装置的任意一面观察该装置时(图6c)，地带1从看似随机的黄色和蓝色像素阵列转换成由完全对齐的蓝色和黄色像素的减色混合产生的、均匀的绿色区域。相反地，地带2在反射和透射中外观相同，仍然包括看似随机的蓝色和黄色像素地带，这是由于在地带2中，正面的每个蓝色和黄色像素与反面的一个等同着色的像素完全对齐。在此实施例中，地带1限定了数字“2”，其当在透射光中观察时被显露出来，因其从融入背景的随机双色区域转换到与背景形成对比的所感知的单色区域。
图7示意性地示出了本发明的观察区域的一个实施例，其包括多个从多色转换到单色的局部地带，提供了相对于保持多色的背景的消失效果。在此实施例中，该观察区域自身限定了一个形式为星的图像，且第一和第二标记包括一个看似随机的像素阵列，其中每个像素被着色成黄色或蓝色。当在反射中--例如从基材的正面(图7a)--观察该装置时，地带1a、1b和1c显现为与地带2无法区分，从而鉴别者观察到了一个填充有看似随机的黄色和蓝色像素阵列的星。当在透射中观察该装置时(图7b)，地带1a、1b和1c从看似随机的黄色和蓝色像素阵列转换成由完全对齐的蓝色和黄色像素的减色混合产生的、均匀的绿色。地带1a的形式为小星，而地带1b和1c的形式为数字“50”。相反地，地带2在反射光和透射光中外观相同，仍然包括看似随机的蓝色和黄色像素地带，这是由于在地带2中，正面的每个蓝色和黄色像素与反面的一个等同着色的像素完全对齐。在此实施例中，地带1a、1b和1c中的像素当在透射中观察时的消失被用于显露多个图像，从而创建了一个对于鉴别者引人注目并且印象深刻的安全装置。
在图6和图7的实施例中，形成标记的单个图像元是像素，但本发明不限于像素，而是可采用任何图像元的阵列，所述图像元的典型实施例包括点、多边形、线以及任何其它几何形状。如同图3中的实施例，第三颜色D可被引入图6和7所示的实施例。在这两种情况下，该标记因而将包括看似随机的像素阵列，其中每个像素被着色为黄色、蓝色或绿色，其中在透射中，绿色像素的外观将与由黄色和蓝色像素的减色混合产生的绿色相匹配。
在图6和图7所示的实施例中使用的看似随机的图案可以以2D矩阵条形码(2d matrix barcode)--诸如QR码或数据矩阵码--形式生成。这样的2D条形码可被专门的读出器读取，或替代地可被公众使用移动电话或网络摄像机中的摄像机容易地读取。这将为该安全特征提供附加的可机读成分，从而进一步加强其防伪性。
在又一个实施例中，且与本发明的所有实施方案相关，本发明的标记和/或结果图像与该安全单据的任一面上的、在观察区域之内或附近的另外的标记相关联。这增加了伪造者复制载有该安全装置的物件的难度，因为他们必须将该装置和所述另外的标记相关联。可以使用常规油墨--诸如彩色油墨、白色油墨、黑色油墨、金属油墨、光学变色油墨(诸如那些纳入了薄膜光学干涉滤片或液晶颜料的)及类似物--来提供所述另外的标记。还可采用热致变色油墨、光致变色油墨、磁性油墨、红外吸收油墨、以及荧光和磷光油墨。替代地，可通过金属化/去金属化设计、全息设计、液晶薄膜、或透明薄膜的安全压花(security embossing)来提供所述另外的标记。
图8示出了一个实施例，其中观察区域内的第一和第二标记与观察区域外的第三标记对齐。在观察区域的正面(图8a)，第一标记(第一和第二图案)是以颜色A、B和另一种第三颜色D印刷的，以形成一个图形设计。在此实施例中，颜色A是品红色，颜色B是青色，而颜色D是蓝色。在观察区域的背面(图8b)，第二标记(第三和第四图案)是用颜色A和B印刷的。除了在第一标记中由颜色D占据的区域现在为无色之外，第二标记和第一标记相同。第一和第二标记以基本完全对齐的方式而施加，以使得第一标记直接叠加在第二标记之上。又一标记60被印刷在该单据的正面上，且与第一与第二标记对齐，以使得图形设计从观察区域不间断地延续到该单据之上。该又一标记60可以具有与第一和第二标记相同或不同的颜色。当在反射中从该单据的正面观察该装置时(图8a)，在观察区域和在该单据上均看到该图像。当在透射光中从该单据的正面观察时(图8c)，观察区域内的图像消失，该孔现在具有均匀的蓝色外观，但该单据上的图像保留，从而凸显了该孔中的图像已消失这一事实。
在又一实施例中，用于该安全装置的观察区域的基材可包括具有不同透明度的区域。例如，如果该安全单据在纸单据71内包括透明聚合物孔70，则观察区域72可在纸区域和聚合物区域二者上形成，如图9所示。在图9中，第一标记(图9a)和第二标记(图9b)均以颜色A(黄色)和颜色B(蓝色)印刷，以使得第一标记的每个颜色A元均与第二标记的每个颜色B元完全对齐，而第一标记的每个颜色B元均与第二标记的每个颜色A元完全对齐。在此实施例中，所述标记形成了一个图形设计。当在透射光中观察该装置时，颜色A和B的减色混合导致该观察区域转换到单一颜色C，其在此实施例中是绿色。然而，因为观察区域72的透明度对于纸区域和聚合物区域是不同的，所以绿色的亮度是不同的，从而该观察区域显现两种色调(图9c)，其中对于聚合物基材观察到亮绿色(C1)，而对于纸基材观察到较暗的绿色(C2)。使用具有不同透明度等级的基材以从相同颜色的组合生成双色调彩色图像，给该安全装置的伪造提供了又一道障碍。
在又一实施例中，本发明的安全装置可与普遍见于钞票的常规透视特征相组合。例如，该安全单据在纸单据81内包括透明聚合物观察区域80，如图10所示。在图10中，位于透明观察区域内的第一(图10a)和第二(图10b)标记，均如前述以颜色A(黄色)和B(蓝色)印刷，以使得第一标记的每个颜色A元均与第二标记的每个颜色B元完全对齐，而第一标记的每个颜色B元均与第二标记的每个颜色A元完全对齐。在此实施例中，该标记形成了一个图形设计。该图形设计对齐至与该观察区域邻接的常规透视特征。该常规透视特征在基材的与第一标记的同一面上包括区域82，且在基材的与第二标记的同一面上包括区域83。区域82和83与第二标记颜色相同，都是颜色B(蓝色)。当在透射光中观察该装置时，颜色A和B的减色混合导致观察区域转换到单一颜色C，其在该情况下是绿色。该常规透视特征的区域被精确地彼此对齐，以使得当逆光拿起该单据时，背面的区域83精确地配合到正面的区域82内的空隙中，以形成一个图像，然后该图像与观察区域80相组合以形成一个完整的图像84。
用于形成第一和/或第二组标记的油墨也可包含对外部激励有反应的功能性成分。这种类型的成分包括但不限于荧光、磷光、红外吸收、热致变色、光致变色、磁性、电致变色、导电和压致变色成分。
例如，可向用于形成第一和/或第二组标记的油墨中添加荧光成分。考虑图1所示的安全装置，向具有颜色A的油墨中添加荧光成分，以使得当在可见光照射下观察颜色A时其仍然显现青色，但当在紫外线照射下观察时其显现红色。相似地，向具有颜色B的油墨中添加荧光成分，以使得当在可见光照射下观察颜色B时其仍然显现品红色，但当在紫外线照射下观察时其显现蓝色。这增加了另一个安全优点，即：当在反射紫外光下观察时与当在反射可见光下观察时，该标记显现不同的颜色。此外，当在透射紫外光中观察时，该标记将消失并被单色区域替代，在此实施例中是品红色，其不同于在透射可见光中观察到的蓝色。
在又一实施方案中，且参考图1中的实施例，可向用于形成第一组和/或第二组标记的油墨中添加荧光成分，以使得当在反射可见光中观察时，颜色A和颜色B不同(例如，青色和品红色)，但当在反射紫外光下观察时，颜色A和颜色B相同。这为已经关于图1讨论过的内容提供了又一安全优点，即：在反射紫外光下该图像将消失并被单色区域替代。该单色区域在反射紫外光中的颜色可以和该单色区域在透射可见光中的颜色相同或不同。
替代地，可以选择用于形成第一和/或第二组标记的油墨，以使得当在反射可见光中观察时，颜色A和颜色B相同，而当在反射紫外光中观察时，颜色A和颜色B不同。在此实施例中，本发明的安全特征仅当在反射和透射紫外光中观察时才能观察到，而在可见光中看不见其存在。
在WO-A-2004050376中引述了在第一观察条件下展现出基本相同的可见外观而在第二观察条件下展现出不同的可见外观的适当的油墨。

Claims (36)

1.一种安全装置，包括：具有观察区域的基材；该观察区域的一面上的第一颜色的第一图案和第二颜色的第二图案；该观察区域的另一面上的第一颜色的第三图案和第二颜色的第四图案；其中该观察区域的一面上的所述第一图案和所述第二图案分别与该观察区域的另一面上的所述第四图案和所述第三图案相重叠，从而
(a)当在反射光中观察该观察区域的每一面时，那一面上的图案可至少通过它们的颜色而被分辨；且
(b)当在透射光中从该基材的任一面观察该观察区域时，该观察区域足够透明以使得可见到由相重叠的不同颜色之间的减色混合导致的所感知的单一结果颜色。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第三图案叠加在所述第二图案上并与之对齐，且所述第四图案叠加在所述第一图案上并与之对齐。
3.根据权利要求2所述的装置，其中相对的第一和第四图案完全对齐，且第二和第三图案完全对齐。
4.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述图案限定了具有相应颜色的实心地带。
5.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述图案限定了标记。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述标记包括下列中的一个或多个：线图案、细丝工艺线图案、点结构、几何图案、文字数字式字符、符号或其它标记、及类似物。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述图案限定了具有相应颜色的像素的伪随机阵列。
8.根据任一前述权利要求所述的装置，其中当在透射中观察该安全装置时，结果颜色形成为图像形状，诸如标记、符号、文字数字式字符、或类似物。
9.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述图案被印刷在所述基材上，例如通过下列之一：平版印刷、紫外线固化平版印刷、凹版印刷、凸版印刷、苯胺印刷、照相凹版印刷或丝网印刷。
10.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述图案通过使用下列中的一个或多个而提供：彩色油墨、白色油墨、黑色油墨、金属油墨、光学变色油墨、荧光油墨、及类似物。
11.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述颜色至少之一包括反射性材料诸如金属屑。
12.根据任一前述权利要求所述的装置，还包括在一面上的所述第一和第二图案和另一面上的所述第三和第四图案之间的遮盖层，从而当在反射中观察一面上的图案时减少另一面上的图案的可见性，当在透射中观察该安全装置时该遮盖层允许光透过该观察区域。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述遮盖层包括蒸气沉积金属层。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述金属层被部分地去金属化。
15.根据权利要求12所述的装置，其中所述遮盖层包括掩模覆层。
16.根据权利要求12至15中任一所述的装置，其中所述遮盖层的形式为丝网，例如点阵列或线阵列。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述丝网是规则的或随机的。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的装置，其中丝网图案的覆盖率处于20-80％的范围内，且更优选地处于40-70％的范围内，甚至更优选地处于50-70％的范围内。
19.根据权利要求16至18中任一所述的装置，其中形成所述丝网的线的宽度或点的直径优选地处于50-250μm的范围内，且这些点或线之间的空隙也处于50-250μm的范围内。
20.根据权利要求16至19中任一所述的装置，其中所述丝网的一部分被填充以限定一个诸如标记的图像。
21.根据任一前述权利要求所述的装置，包括另外的标记，其设在所述观察区域的一面或两面上，且具有对应于所述结果颜色的颜色。
22.根据权利要求21所述的装置，还包括所述观察区域的另一面上、与所述另外的标记对齐的无色区域。
23.根据任一前述权利要求所述的装置，还包括所述观察区域的一面上的附加标记，其颜色使得所述附加标记在反射光和透射光下均为可见。
24.根据任一前述权利要求所述的装置，还包括所述观察区域的一面上的、第一和第二颜色的附加图案，其偏离所述第一和第二图案，且与所述观察区域的另一面上的对应图案对齐，以使得所述观察区域的相对两面上的具有相同颜色的、每个所述附加图案的元是对齐的。
25.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述基材的透明度在观察区域内的不同区域是不同的。
26.根据权利要求25所述的装置，其中所述基材在观察区域内的有的区域是纸、有的区域是聚合物。
27.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述基材包括设有不透明覆层的透明聚合物，所述观察区域是通过在局部区域中省略所述不透明覆层而限定的。
28.根据权利要求1至26中任一所述的装置，其中所述基材是纸，该纸基材具有孔，该孔限定了所述观察区域，在所述观察区域内设有聚合物薄膜。
29.设有根据任一前述权利要求所述的安全装置的安全单据。
30.根据权利要求29所述的安全单据，其中所述安全装置的基材是由所述安全单据的基材提供的。
31.根据权利要求29所述的安全单据，其中所述安全装置被粘附到所述安全单据的基材。
32.根据权利要求29至31中任一所述的安全单据，其中所述安全装置的图案中的一个或多个与设在该安全单据别处的图像对齐。
33.根据权利要求29至32中任一所述的安全单据，所述安全单据选自包括下列各项的组：钞票、印花税票、支票、邮票、真品证书、用于品牌保护的物品、债券、支付凭证、及类似物。
34.一种制造安全装置的方法，所述方法包括：提供具有观察区域的基材；在该观察区域的一面上印刷第一颜色的第一图案和第二颜色的第二图案；在该观察区域的另一面上印刷第一颜色的第三图案和第二颜色的第四图案；其中该观察区域的一面上的所述第一图案和所述第二图案分别与该观察区域的另一面上的所述第四图案和所述第三图案相重叠，从而
(a)当在反射光中观察该观察区域的每一面时，那一面上的图案可至少通过它们的颜色而被分辨；且
(b)当在透射光中从该基材的任一面观察该观察区域时，该观察区域足够透明以使得可见到由相重叠的不同颜色之间的减色混合导致所感知的单一结果颜色。
35.根据权利要求34所述的方法，其中印刷步骤是在所述观察区域已被纳入所述基材之后执行的。
36.根据权利要求34或权利要求35所述的方法，用于制造根据权利要求1至33中任一所述的安全装置或安全单据。
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