CN105636797B - 含有在纸或聚合物载体的表面上的防伪元件的多层产品以及产品真实性确定方法 - Google Patents

含有在纸或聚合物载体的表面上的防伪元件的多层产品以及产品真实性确定方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及在纸载体上或在聚合物载体上制造的产品的防伪保护的领域，并且旨在视觉上验证受保护的印刷产品的真实性。产品诸如有价值证件包括载体和包含潜像的多层防伪元件。当以相对于防伪元件的表面成直角查看证件时，看不到防伪元件，但是当观察角度改变时，防伪元件变得可见。潜像由不同颜色的两个相同图形元件组成，所述两个相同图形元件通过使三维光栅的部分和多颜色覆盖物的光栅的部分以光栅的多个半周期的距离相互偏移的方式来形成，并且所述两个相同图形元件布置在相对于彼此的单个面内。所述元件以允许通过使用互补色立体眼镜和/或彩色滤光片来观看所述元件的立体图像的距离来布置。技术结果为提高了有价值证件的保护等级。

Description

含有在纸或聚合物载体的表面上的防伪元件的多层产品以及 产品真实性确定方法
技术领域
本发明涉及包括纸载体或聚合物载体的产品的防伪保护领域，并且可以用于各种印刷产品如纸币和防伪纸形式的印刷产品以及消费税票和邮票的真实性的可视验证。此外，本发明涉及用于验证有价值证件的真实性的方法。
背景技术
用于验证这种产品的真实性的最有效并且技术上可行的解决方案之一是基于各种视觉效果使用明亮并且不寻常的防伪特征。这种方法的优点包括容易确定验证、高效控制以及高防伪等级。
具体地，视觉效果包括图形对象的移动效果，形状、尺寸、颜色的改变效果，以及体积(立体化)效果。
防伪纸和受保护的印刷产品的制造面临的关键问题是寻找呈现包括基于立体化的视觉效果的显著视觉效果的新的防伪特征。
立体视觉通常涉及空间(立方体)视觉，其由于从对象区域中的不同侧观察对象的视差而引起了所观察的对象的三维视觉印象的外观。在(图1)点A的对象区域中的双眼观察，点A在右眼和左眼中的图像(分别为Ar和Al)落在了视网膜的中央凹上，同时眼睛的视轴形成了角视差。在相同角视差下可看到的对象区域的所有点(B、C等)位于穿过固定点A和眼节点OR和OL的圆上，并且被称为“双眼单视界”。位于双眼单视界上的对象点的图像被绘制在视网膜的所谓的对应点上，其分别以距中央凹相等距离位于右眼和左眼中。
在对应的点上获得的相同图像通常融合成单个图像。位于与双眼单视界更近或更远的点的图像形成在视网膜的非对应的点上，从而向大脑发信号以随着距眼睛不同的距离察觉对象的这些点。在自然条件下，随着目光转移至不同距离的对象，连续地重建了双眼单视界。在视网膜上对象的不同距离的点的图像的失配(不一致)越大，固定点A与同时看见的点B'、C'等的角视差的差异越大。
对象的立体或空间图像是以下对象的图像：向观察者呈现作为再现所描绘对象的形状、所描绘对象的表面的特征、空间相对布置以及其他外部特征的空间(三维)图像。作为由每个眼分别看到的立体像对的两个平面图像融合成单个视觉图像的结果，人的意识中出现了立体图像。立体像对的两个图像中的每个图像是(例如通过摄影获得的)来自以被称为“立体基线”的某个距离水平地分隔开的右视点和左视点的对象的中心投影。从右视点获得的对象的图像应当通过右眼来观看，同时从左视点获得的图像应当通过左眼来观看。立体镜是用于这种观看的最简单的装置。由于立体像对的右图像和左图像表示对象的不同视角，因此当右图像和左图像彼此光学叠加时，右图像和左图像未完全对准，并且对象的不同距离点的图像表现为相对于彼此向右偏移或向左偏移，以形成水平线性视差。视差的大小取决于图像的观察点的远隔性。如果对准面中的右图像的点在这个点的左图像的右侧，那么视差被认为是积极的，并且立体图像中的点的融合图像的空间位置将被看作布置在对准面的后面；如果右图像的点在左图像的点的左侧，那么视差被认为是消极的，并且点的融合图像在对准面的前面被看到；当视差为零时，融合图像形成在对准面内。
立体像对的右图像和左图像在彼此上的光学叠加通过以下来获得：这些图像的选择性投射或印刷，同时允许借助于特定的滤光片将每个图像与其“混合图”隔离来将其呈现给预期的眼睛。取决于图像过滤方法，立体图像重建的以下方法可以被区别开：基于眼镜的方法-互补色立体、偏光、日食；无眼镜(光栅)方法-单个立体像对和多视角。
(图2)立体图像的再现的视差图像法使用了立体像对的图像的光谱分离。在这种情况下，采用红色墨将立体像对图像之一如右图像aRbR印刷在屏幕E上，并且采用绿色墨来印刷对红色图像施加影响的左图像aLbL。然后，当通过有色眼镜观察图像时，左眼L将通过红色滤光片F1仅看到绿色图像aLbL的深色轮廓，并且右眼R将通过绿色滤光片仅看到红色图像aRbR的深色轮廓。分别通过右眼R和左眼L看到的点aR和点aL的融合图像将在屏幕E前面的点A处在其视线的交叉处可见。类似地，由左眼和右眼可见的点bR和点bL的表观融合产生在屏幕E后面的点B的图像。因此，点A和点B将呈现为空间分离。这个方法易于实现并且被广泛用于在印刷工业、电影和电视中产生立体图像，然而，其不允许彩色三维图像的再现。
现有技术中已知的是使用立体画法图像来防止印刷产品被伪造的技术解决方案。
例如，1972年8月23日的GB 1286309描述了利用裸眼观察的立体图像的使用，其使用在应用棱状光栅时形成立体效果的分离图像的图案来获得。
同一文献描述了基于通过视差图像法产生立体图像的解决方案，其中，图像的一部分采用有颜色的墨来印刷，并且图像的一部分通过水印来形成，并且通过互补色立体眼镜进行观察。
这些解决方案是过时的，并且目前没有提出对伪造的严肃方法论问题的讨论。还应当注意，上述解决方案未提供对潜像的使用。
现有技术中已知的是使用放大结构的叠纹作为防伪元件。这样的解决方案基于使用透镜光栅获得立体或者三维图像，例如，参见1998年1月27日的US 5712731；2012年11月10日的RU 2466030。
2004年4月16日的EP 1429212描述了防伪纸的保护方法，所述方法基于使用具有伪3D图像的全息图。然而，这个方法在过去十年中受到了广泛地传播，并且普遍变得易于伪造。此外，全息图的使用意味着对于所产生的立体图像的某些约束，所产生的立体图像存在于元件和基板的固有闪光照射。
2006年6月29日的WO 2006066732描述了用于形成立体图像的轮廓图像以及其形成方法。该解决方案涉及使用具有观察角度的改变和/或体积特性的特定图像的受保护证件的真实性的验证。然而，由于用于产生各种类型的全息图的当前方法易于广泛地获得，同时获得期望的结果不需要使用特定技术，因此不能完全解决本技术问题。
与本发明最紧密相关的是表示其真实性的信息的载体，其包括以多颜色印刷光栅形式制成的覆盖物以及三维光栅。三维光栅相对于覆盖物设置，使得三维光栅的至少一部分位于覆盖物上。印刷光栅与三维光栅的线之间的距离和线宽以及光栅的相互取向被选择使得光栅形成叠纹图像。当对于表面成直角观看载体时，可完全看到覆盖物，同时叠纹图像隐藏。当以锐角观看载体时，覆盖物位于三维光栅的表面上的部分是看不到的，所述三维光栅被设置成与观察方向平行或通过三维光栅的元件接近观察者，同时覆盖物位于面向观察者的三维光栅的表面上并且未通过三维光栅的元件与观察者接近的部分是可看到的，因此，叠纹图像变得可见。印刷光栅的两种颜色的边界主要设置在三维光栅的斜坡区域上。在改变载体的倾斜角的情况下，可以看到载体上的有颜色带的边界的运动效果。现有技术通过提供促进由不合格用户验证载体真实性的动态效果改善了具有叠纹效果的防伪特征(2012年1月20日的RU 2440248)。
然而，这种最相关的现有技术不能识别具有可以在互补色立体眼镜中看到或者可以通过彩色滤光片看到的初始潜在三维图像的受保护产品的真实性。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有增强的防伪保护等级的产品并且简化产品真实性的验证。
在如下多层产品中达到了目标：所述多层产品包括在纸载体或聚合物载体的表面上的防伪元件，防伪元件包括周期性光栅形式的多颜色覆盖物，该多颜色覆盖物以相对于载体表面形成对比的至少两种不同颜色制造；以及三维光栅，其以随着多个周期的凹凸印的形式制造并且相对于覆盖物设置，使得三维光栅被至少部分地设置在覆盖物上，至少部分地以与多颜色覆盖物的光栅相同的方式空间定向，并且与光栅一起形成潜像，当以相对表面成直角观看产品时，看不到潜像，并且当改变观看角度时，潜像变得可见，其特征在于，潜像由不同颜色的两个相同图形元件组成，所述两个相同图形元件通过使三维光栅的部分和多颜色覆盖物的光栅的部分以光栅的多个半周期的距离相互偏移来形成，并且所述两个相同图形元件在同一平面内以允许使用互补色立体眼镜和/或彩色滤光片来观看图形元件的立体图像的距离相对于彼此布置。
此外，根据本发明的产品包括上光学透明层，其中，三维光栅形成在透明层的表面上，并且多颜色覆盖物被设置在透明层的下方，从而提供了图像的表观运动和/或位移。
优选地，形成立体图像的潜像的形式是：相同图形在同一平面内以从0.5mm至10mm的距离相对于彼此偏移。
优选地，形成立体图像的潜像的形式是：具有图像的至少两个不同元件的相同图形在同一平面内以彼此相反的方向在与另一图形有关的每个图形中相对于彼此偏移，以形成元件相对于观察者的不同距离的立体效果。
优选地，多层产品为纸币、消费税票、邮票、护照、旅行证件、驾照、身份证、防伪纸、塑料卡、有价值纸、标签、包装和支付凭证。
多颜色光栅(以周期性光栅形式的多颜色覆盖物)可以呈现出当以不同角度观察证件时所显示的另外的光学可变属性。
优选地，多颜色光栅通过印刷法制成。
优选地，三维光栅的形成立体图像的部分以以下形式制成：几何图形、连接环元件、图形和字母数字字符，以形成编码或表示其任意组合。
多层产品的特征在于多颜色覆盖物由在光谱的红外范围内具有不同吸收的材料形成。
三维光栅的形成立体图像的部分优选地包含用于个体识别的信息和/或图片。
载体在多层防伪元件的至少一部分上是透明的。
当使产品倾斜时，可以逆光观察到潜在的立体图像。
优选地由在日光下呈现发光的材料形成多颜色覆盖物以增强可视立体效果。
根据本发明的多颜色覆盖物可以由在光谱的红外范围内具有不同选择性吸收的材料形成，其中，图像通过具有在所述材料的吸收的光谱区域内的波长的激光辐照来部分地去除所述覆盖物来形成。
还在以下方法中达到了目的：该方法验证如上所阐述的多层产品的真实性，该方法包括进行至少两种类型的观察：通过以直角放置产品并且使图像消失来进行的第一类型的观察；以及通过互补色立体眼镜或通过用于右眼和左眼的不同的滤光片来进行的第二类型的观察，每个滤光片具有在覆盖物颜色之一的光谱范围中的选择性透光率，其中，第二类型的观察包括以不同于直角的角度放置产品，并且观看(固定)图形元件的初始潜在立体图像，图形元件的布置面视觉上呈现为与产品的面未对准。
本发明确保获得了图像的各个图形元件关于彼此和/或有价值证件的面的体积或不同距离的视觉效果，并且本发明基于实现观看对象的立体(或空间)图像的人的立体视觉的特性。
附图说明
图1示出了点A的对象区域中的双眼观察的示意图，在对象区域处，点A在右眼和左眼中的图像(分别为Ar和Al)落在了视网膜的中央凹中，并且眼睛的视轴形成了角视差。在相同角视差下可看到的对象空间的所有点(B、C等)位于穿过设定点A和眼节点OR和OL的圆上，并且被称为“双眼单视界”。位于双眼单视界上的对象点的图像被绘制在视网膜的所谓的对应点上，其分别以距中央凹相等距离位于右眼和左眼中。
图2示意性示出了立体图像的再现的互补色立体观察法，其使用了立体像对的图像的光谱分离。立体像对的右图像aRbR采用红色墨印刷在屏幕E上，同时采用绿色墨印刷叠加在红色图像上的左图像aLbL。当通过互补色立体眼镜观看图像时，左眼L通过红色滤光片F1仅看到绿色图像aLbL的深色轮廓，同时右眼R通过绿色滤光片仅看到红色图像aRbR的深色轮廓。分别利用右眼R和左眼L看到的点aR和点aL的融合图像在屏幕E的前面的点A处在其视线的交叉点处被观察到。类似地，由左眼和右眼可见的点bR和bL的视觉融合建立了位于屏幕E后面的点B的图像。因此，点A和点B呈现为空间分离。
图3示出了包含通过以两种不同颜色——红色和蓝色——平版印刷的形成对比的基底的纸币形式的有价值证件。
图4示出了应用在纸币的基底上的三维光栅。
图5示出了通过具有红色滤光片和蓝色滤光片的互补色立体眼镜检查有价值证件，其中仅当以一定角度观察证件时呈现的两种不同颜色图像形成了单个图像。
图6示出了采用红色和蓝色的滤光片设置的互补色立体眼镜，通过该互补色立体眼镜观察有价值证件。
图7示出了整合图像的表观面与有价值证件的面之间的未对准。
具体实施方式
如图3中所示，以纸币形式的有价值证件包含通过以两种不同颜色——红色和蓝色——平版印刷制造的形成对比的基底，并且如图4中所示，在其上应用有三维光栅。
通过采用红色和蓝色滤光片设置的眼镜来检查有价值证件(图6)，并且确定了仅当以一定角度观察证件时呈现的两个有颜色的图像(图5)，形成了通过互补色立体眼镜观察到的整合图像(图6)，此外，图像的表观面未与有价值证件的面重合(图7)。
这种视觉效果的存在确认了有价值证件的真实性。
以上实施方式未限制本发明的范围，并且仅示出了本发明。
基于在描述中呈现的信息，可以明白地得出本发明提供了有价值多层式产品的增强的防伪保护等级，其确实超过了类似现有技术产品的保护等级。
工业实用性
本发明适用于包括纸载体或聚合物载体的产品的防伪保护领域，并且可以用于各种印刷产品如纸币和防伪纸形式的印刷产品以及消费税票和邮票的真实性的视觉验证和控制。

Claims (14)

1.一种多层产品，所述多层产品包括在纸载体或聚合物载体的表面上的防伪元件，所述防伪元件包括：
周期性光栅形式的多颜色覆盖物，所述多颜色覆盖物以相对于所述载体表面形成对比的至少两种不同颜色制造，所述多颜色覆盖物由在光谱的红外范围内具有不同吸收的材料形成；
上光学透明层；以及
三维光栅，其形成在所述上光学透明层的表面上，其中所述三维光栅以具有多个周期凹凸印的形式制造并且相对于所述覆盖物设置，使得所述三维光栅被至少部分地设置在所述覆盖物上，至少部分地以与所述多颜色覆盖物的光栅相同的方式空间定向，并且与其一起形成潜像，当以相对所述表面成直角观看所述产品时，看不到所述潜像，并且当改变观看角度时，所述潜像变得可见，其特征在于，
所述潜像由不同颜色的两个相同图形元件组成，所述两个相同图形元件通过使所述三维光栅的部分和所述多颜色覆盖物的光栅的部分以光栅的多个半周期的距离相互偏移来形成，并且所述两个相同图形元件在同一平面内以允许使用互补色立体眼镜或彩色滤光片来观看所述图形元件的立体图像的距离相对于彼此布置。
2.根据权利要求1所述的多层产品，其特征在于，所述多颜色覆盖物被设置在所述透明层的下方，从而提供图像的表观运动或位移。
3.根据权利要求1所述的多层产品，其特征在于，形成所述立体图像的潜像的形式是：相同图形在同一平面内以从0.5mm至10mm的距离相对于彼此偏移。
4.根据权利要求1所述的多层产品，其特征在于，形成所述立体图像的潜像的形式是：具有图像的至少两个不同元件的相同图形在同一平面内以彼此相反的方向在与另一图形有关的每个图形中相对于彼此偏移，以形成所述元件相对于观察者的不同距离的立体效果。
5.根据权利要求1所述的多层产品，其特征在于，所述产品为纸币、消费税票、邮票、护照、旅行证件、驾照、身份证、防伪纸、塑料卡、标签、包装和支付凭证。
6.根据权利要求1所述的多层产品，其特征在于，所述周期性光栅形式的多颜色覆盖物被配置成呈现出当以不同角度观察证件时所显示的光学可变属性。
7.根据权利要求1所述的多层产品，其特征在于，所述周期性光栅形式的多颜色覆盖物通过印刷法制成。
8.根据权利要求1所述的多层产品，其特征在于，部分所述三维光栅形成所述图形元件的立体图像，所述图形元件的立体图像以以下的形式中的一种形式制成：几何图形、连接环元件、图形和字母数字字符或表示几何图形、连接环元件、图形和字母数字字符的任意组合。
9.根据权利要求1所述的多层产品，其特征在于，所述三维光栅的形成所述立体图像的部分包括用于个人识别的信息和/或照片。
10.根据权利要求1所述的多层产品，其特征在于，所述载体在所述防伪元件的至少一部分上是透明的。
11.根据权利要求8所述的多层产品，其特征在于，当使所述产品倾斜时，逆光观察到潜在的立体图像。
12.根据权利要求1所述的多层产品，其特征在于，由在日光下呈现发光的材料形成所述多颜色覆盖物以增强可视立体效果。
13.根据权利要求1所述的多层产品，其特征在于，所述多颜色覆盖物由在光谱的红外范围内具有不同选择性吸收的材料形成，其中，所述图像通过具有在所述材料的吸收的光谱区域内的波长的激光辐照来部分地去除所述覆盖物来形成。
14.一种验证根据权利要求1至12中任一项所述的多层产品的真实性的方法，其特征在于，所述方法包括进行至少两种类型的观察：通过以直角放置所述产品并且使图像消失来进行的第一类型的观察；以及通过互补色立体眼镜或通过用于右眼和左眼的不同的滤光片来进行的第二类型的观察，每个滤光片具有在覆盖物颜色之一的光谱范围中的选择性透光率，其中，所述第二类型的观察包括以不同于直角的角度放置所述产品，并且观看图形元件的初始潜在立体图像，所述图形元件的布置面在视觉上呈现为与所述产品的面未对准。
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