CN114728531B - 具有由金属全息图形成的个性化图像的安全文件及其产生方法 - Google Patents
具有由金属全息图形成的个性化图像的安全文件及其产生方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114728531B CN114728531B CN202080082719.8A CN202080082719A CN114728531B CN 114728531 B CN114728531 B CN 114728531B CN 202080082719 A CN202080082719 A CN 202080082719A CN 114728531 B CN114728531 B CN 114728531B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- pixels
- perforation
- opaque
- holographic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
- B42D25/328—Diffraction gratings; Holograms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
- B42D25/346—Perforations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/40—Manufacture
- B42D25/405—Marking
- B42D25/43—Marking by removal of material
- B42D25/435—Marking by removal of material using electromagnetic radiation, e.g. laser
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/40—Manufacture
- B42D25/45—Associating two or more layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及一种安全文件,包括:第一层(24),包括形成像素(30)的排列(29)的金属全息结构(32),每个像素(30)包括多个不同颜色的子像素(31);以及第二层(34),面向第一层(24)定位,该第二层对于可见波长光谱是不透明的。第一层(24)包括由第一激光辐射(LS1)形成的穿孔(40),这些第一穿孔贯穿全息结构(32)局部地显示子像素中的暗区(42),以便由像素(30)的排列与暗区(42)的结合形成个性化图像(IG),其中,这些暗区由不透明第二层(34)的面向穿孔定位的底层区域(41)引起。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于形成彩色图像的技术,更具体地,涉及一种包括形成像素的排列的全息结构的文件,基于像素的排列形成彩色图像。
背景技术
目前,身份市场需要越来越安全的身份文件(也称为ID文件)。这些文件必须易于鉴别和难以伪造(如果可能的话是不可伪造的)。该市场涉及各种各样的文件,例如身份证、护照、访问通行证、驾驶执照(卡、书等)。
因此,随着时间的推移,因此已经开发了包含图像的各种类型的安全文件,特别是为了安全地识别人。越来越多的护照、身份证或其他官方文件现在包括用于认证文件并限制欺诈、伪造或制假的风险的安全元件。近年来,包括芯片卡(例如,诸如电子护照)的电子身份证件经历了相当大的扩展。
随着时间的推移,已经开发了各种印刷技术来制作彩色印刷品。特别地,如上所述的身份文件的产生需要安全地产生彩色图像,以便限制恶意个人的伪造风险。这种文件的制造,特别是持有人的身份图像的制造,需要足够复杂,以使未经授权的个人难以再现或伪造。
因此,已知的解决方案在于在背衬上印刷由彩色子像素组成的像素矩阵,并通过激光碳化在面向像素矩阵的可激光层上形成灰色色调,以便揭示难以伪造或再现的个性化彩色图像。该技术的示例性实施方式例如在文件EP2580065B1(日期为2014年8月6日)和EP2681053B1(日期为2015年4月8日)中进行了描述。
尽管这种已知的技术提供了良好的结果,但是仍然可以改进,特别是在因此形成的图像的视觉呈现的质量方面。这是因为使用这种图像形成技术难以实现高水平的色彩饱和度。换句话说,该已知技术的色域(再现颜色范围的能力)可以被证明是有限的,这在一些使用情况下可能是一个问题。这尤其是由于通过传统的印刷方法,例如通过“胶印(offset)”型印刷来形成彩色子像素,这不允许形成足够直和连续的像素行,这在印刷子像素(像素行中的中断,不平坦轮廓等)和退化的色度呈现时引起同质性缺陷。
由于印刷机的不精确性,当前的印刷技术还提供了有限的定位精度,这还由于像素和子像素相对于彼此的差的定位(像素重叠、不对准等的问题)或者由于子像素之间存在未印刷的公差间隔,从而降低了最终图像的质量。
图1表示采用不同颜色的子像素行6的形式的按像素胶印4印刷2的示例。如图所示,每个子像素行6的轮廓具有不规则性。当定位这些行时,由于印刷期间的定位不准确,必须包括公差。
如图1所示,为了补偿每个像素的子像素的均匀性和定位的这些缺陷(并因此避免相邻像素的任何重叠和期望颜色的退化),可以印刷子像素,以便在它们之间保持白色区域8。然而,这种添加白色区域的技术的缺点在于,它限制了对于给定颜色可能获得的饱和度,这防止获得满意的颜色色域。
目前,需要安全地形成个性化图像(彩色或黑白),特别是在诸如身份文件、官方文件或其它文件的文件中。特别需要灵活和安全的个性化彩色图像,以这种方式这样产生的图像很难被伪造或再现,并且可以容易地被验证。
目前,没有能够提供适当水平的安全性和灵活性的解决方案也使得有可能获得良好水平的图像亮度以及适当的色域,并且特别是获得形成某些高质量彩色图像所需的色泽,例如当图像区域必须在给定颜色中具有高度饱和的水平时。
发明内容
鉴于上述问题和不足之处,已经设想通过在可激光层上设置形成彩色像素的排列的全息结构,以及通过在可激光层中形成对激光不透明的区域,在像素的排列中产生灰色色调,来形成彩色图像。
因此,根据特定的示例,图2表示结构2,结构2包括插入在第一可激光透明层4和第二可激光透明层8之间的全息层6形成的叠层。在一个变型中,结构2可以仅包括两个可激光层4和8中的一个。
在该示例中,全息层4包括通过全息效应形成彩色像素的排列的金属全息结构。此外,透明层4和8对激光敏感,这意味着它们可以通过激光束12的碳化而局部地不透明,以便至少部分地阻挡光的通过。因此,可激光层4和8包括所谓的“不透明区域”的区域(或体积)14,其被激光束12局部地不透明,这些不透明区域被定位成面向全息结构,以便掩盖像素的某些部分,并因此产生灰色色调以显示个性化彩色图像10。
通过改变激光12提供的功率,因此可以在像素的排列中的特定位置处形成期望尺寸的不透明区域14,以便产生个性化图像10。
这种技术有利地使得可以通过在不透明区域和由全息层形成的像素的排列之间的相互作用来形成安全彩色图像的方式来产生彩色色调。因此,可以形成具有令人满意的图像质量、同时是安全的彩色图像,并且因此抗伪造和欺骗性再现。
然而,已经观察到,在制造包括与局部不透明的可激光层的面向面的金属全息层的这种结构的过程中,出现结构缺陷。具体地,在激光碳化可激光层的过程中,在结构内形成气泡,导致叠层中的脱粘和周围区域中全息结构的破坏。
作为示例,图3是包括金属全息层16的结构15的截面图,金属全息层16被定位面向可激光透明层17(由聚碳酸酯制成)。可以看出,在结构15的制造过程中,气泡18已经在结构15内形成,导致不可逆的损坏。
深入的研究已经确定,这些气泡的形成(被称为“起泡”效应)是由激光的投射以在可激光层中形成不透明区域引起的。具体地,由激光束提供的功率在金属全息结构中产生热量,从而引起这些气泡,并且因此引起全息结构的不可逆破坏。
为了形成具有良好对比度和良好图像质量的安全彩色图像,同时减轻上述问题和不足,因此已经开发了一种新的图像形成技术。
为此目的,本发明涉及一种安全文件,包括:
-第一层,包括形成像素的排列的金属全息结构,每个像素包括多个不同颜色的子像素;以及
-第二层,面向所述第一层定位,所述第二层至少对于可见波长光谱是不透明的;
-其中,所述第一层包括由第一激光束形成的第一穿孔,所述第一穿孔的至少第一部分通过全息结构局部地显示所述子像素中的多个暗区,以便由所述像素的排列与所述暗区结合形成个性化图像,其中,所述暗区由第二不透明层的面向所述第一穿孔的所述至少第一部分定位的底层区域引起。
本发明有利地使得可以形成具有良好质量(特别是具有良好对比度)、易于认证、在欺诈、伪造或假冒的风险方面稳健的彩色或黑白的个性化图像。这是特别可能的,本发明使得可以避免使用需要激光碳化的可激光层成为可能,如已经描述的,该可激光层可以产生气泡(起泡),并且因此对结构造成破坏或不可逆的损害。通过形成没有可激光层的个性化图像,可以避免向结构施加强激光,从而保持其完整性。
根据特定的实施方式,所述像素的排列中的每个像素配置成使得每个子像素在所述像素中具有单一颜色。
根据特定的实施方式,第一层包含:
-树脂底层,形成全息阵列的凸起;以及
-金属底层,沉积在所述树脂底层的所述凸起上,所述金属底层的折射率大于所述树脂底层的折射率。
根据特定的实施方式,所述第二不透明层包括面向所述第一层的不透明黑色表面,或者在其本体中包括不透明黑色颜料。
根据特定的实施方式,所述第一激光束处于与所述可见波长光谱不同的第一波长光谱。
根据特定的实施方式,所述第一穿孔的所述至少第一部分是贯穿所述全息结构的厚度延伸的贯穿穿孔,以便显示所述第二不透明层的所述底层区域。
根据特定的实施方式,安全文件包括:面向所述第二层定位的第三层,使得所述第二层插入在所述第一层和所述第三层之间,
-所述第三层是透明的或具有比所述第二不透明层更浅的颜色,并且形成所述个性化图像的背景,
-其中,所述第二层包括由与所述第一激光束不同的第二激光束形成的第二穿孔,所述第二穿孔定位在所述第一穿孔的第二部分的延伸部分中,使得面对面定位的所述第一穿孔和所述第二穿孔通过所述全息结构和通过所述第二不透明层局部地显示所述子像素中的多个亮区,以便由所述像素的排列与所述暗区和所述亮区结合形成个性化图像,其中,所述多个亮区由所述第三层的面向所述第二穿孔定位的底层区域引起。
根据特定的实施方式,所述第二穿孔是贯穿所述第二层的厚度延伸的贯穿穿孔,以便与面对面定位的所述第一穿孔的第二部分一起贯穿所述第一层和所述第二层显示第三不透明层的所述底层区域。
根据特定的实施方式,所述亮区是比所述暗区更明亮的区域。
本发明还涉及相应的制造方法。更具体地,本发明涉及一种用于制造文件的方法,包括:
-提供包括形成像素的排列的金属全息结构的第一层,每个像素包括多个不同颜色的子像素;
-定位面向所述第一层的第二层,所述第二层至少对于可见波长光谱是不透明的;以及
-由第一激光束在所述第一层中形成第一穿孔,所述第一穿孔的至少第一部分通过全息结构局部地显示所述子像素中的多个暗区,以便由所述像素的排列与所述暗区结合形成个性化图像,其中,所述暗区由第二不透明层的面向所述第一穿孔的所述至少第一部分定位的底层区域引起。
根据特定的实施方式,所述第一激光束处于与所述可见波长光谱不同的第一波长光谱。
根据一个具体的实施方案,所述制造方法包括:
-定位面向所述第二层的第三层,使得所述第二层插入在所述第一层和所述第三层之间,所述第三层是透明的或具有比所述第二不透明层更浅的颜色,并且形成所述个性化图像的背景,
-由与所述第一激光束不同的第二激光束在所述第二层中形成第二穿孔,所述第二穿孔定位在所述第一穿孔的第二部分的延伸部分中,使得面对面定位的所述第一穿孔和所述第二穿孔通过所述全息结构和通过所述第二不透明层局部地显示所述子像素中的多个亮区,以便由所述像素的排列与所述暗区和所述亮区结合形成个性化图像,其中,所述多个亮区由所述第三层的面向所述第二穿孔定位的底层区域引起。
根据特定的实施方式,所述第三层对所述第一激光束和所述第二激光束是透明的。
附图说明
[图1]上面已经描述的图1示意性地表示在背衬上印刷彩色子像素行。
[图2]上面已经描述的图2示意性地表示用于形成个性化图像的已知结构;
[图3]上面已经描述的图3表示在图像的制造期间在已知结构中出现的缺陷;
[图4]图4示意性地表示根据本发明的特定实施方式的包括个性化图像的安全文件;
[图5]图5是示意性地表示根据本发明的特定实施方式的处于初始状态的多层结构的截面图;
[图6]图6是示意性地表示根据本发明的特定实施方式的形成个性化图像的多层结构的截面图;
[图7]图7表示根据本发明的特定实施方式在多层结构的全息层中形成的第一穿孔;
[图8]图8示意性地表示根据本发明的特定实施方式的个性化之前和个性化之后的多层结构;
[图9A-图9B]图9A和图9B分别表示根据本发明的特定实施方式的由不具有不透明层的多层结构形成的图像和由具有不透明层的多层结构形成的图像;
[图10]图10示意性地表示根据本发明的特定实施方式的全息结构的凸起;
[图11A-图11B]图11A和图11B示意性地表示根据本发明的特定实施方式的像素和子像素的排列;
[图12A-图12B-图12C]图12A、图12B和图12C示意性地表示根据本发明的特定实施方式的像素和子像素的排列;
[图13]图13是示意性地表示根据本发明的特定实施方式的形成个性化图像的多层结构的截面图;以及
[图14]图14示意性地表示根据本发明的特定实施方式的制造方法。
具体实施方式
如前所述,本发明一般涉及彩色图像的形成,尤其涉及包括这种图像的安全文件。
本发明提出从形成像素的排列的金属全息层和位于面向金属全息层的不透明层安全地形成彩色图像。金属全息层包括穿孔(或孔),该穿孔(或孔)局部显示像素的排列中的暗区(不透明的、非反射的区域),以便由像素的排列与暗区结合形成个性化图像,该暗区是由不透明层的面向穿孔定位的(对应的)底层区域引起。
本发明特别涉及一种包括第一层的安全文件,该第一层包括形成像素的排列的金属全息结构,每个像素包括多个不同颜色的子像素;以及面向第一层定位的第二层。该第二层至少在可见波长光谱方面是不透明的。第一层包括由第一激光束(或激光蚀刻)形成的穿孔,这些穿孔(或它们的至少一部分)通过全息结构局部地显露子像素中的多个暗区(或黑色区域),以便由像素的排列与暗区结合形成个性化图像,暗区(或黑色区域)由第二不透明层的面向穿孔定位的(对应的)底层区域引起。
如下文所解释的,因此可以形成具有良好质量(特别是具有良好对比度)、易于鉴别、在欺骗、伪造或假冒的风险方面稳健,同时避免使用需要激光碳化的可激光层的个性化图像(彩色或黑白),如已经描述的,激光碳化可以引起气泡(起泡),并因此引起对结构的破坏或不可逆的损害。通过形成没有可激光层的个性化图像,可以避免向结构施加强激光,从而保持其完整性。
本发明还涉及一种用于形成这种个性化图像的方法。
本发明的其它特征和优点将从下面参考上述附图描述的示例性实施方式变得显而易见。
在本文件的其余部分中,将针对包括根据本发明的原理的彩色图像的文件的情况来描述本发明的示例性实施方式。该文件可以是任何文件,所谓的安全文件、书籍、卡或其它类型的文件。本发明在ID文件(诸如身份证、信用卡、护照、驾驶执照、安全通行证等)中的身份图像的形成中具有特定的应用。本发明还可应用于包括至少一个彩色图像的安全文件(钞票、公证文件、官方证书等)。
通常,根据本发明的图像可以在任何适当的背衬上形成。
同样,下文描述的示例性实施方式涉及身份图像的形成。然而,应当理解,所讨论的彩色图像可以是任何类型的。例如,它可以是显示所讨论的文件的持有者的肖像的图像,但是其他实现方式也是可能的。
除非另有说明,否则在几个附图中共有的或类似的项目具有相同的附图标记并具有相同或类似的特征,因此为了简单起见,这些共有项目通常不再进行描述。
如已经指出的,彩色图像IG可以形成在任何背衬上。根据特定实施方式,图4表示包括文件主体21的安全文件20,在文件主体21中或文件主体21上形成根据本发明概念的安全图像IG。
在下面的示例性实施方式中,假定安全文件20是ID文件,例如采取卡的形式,例如身份证、身份通行证或另一种形式。在这些示例中,图像IG是彩色图像,其图案对应于文件的持有者的肖像。正如已经提到的,其它示例仍然是可能的。
图5表示处于初始(空白)状态的多层结构22,从其可以形成如图4所示的个性化彩色图像IG。如参考图6进一步解释的,该结构22可以被个性化以形成个性化图像IG。
如图5所示,结构22包括全息层24(也称为“第一层”)和面向全息层24定位的不透明层34(也称为“第二层”)。在该示例中,全息层24设置在不透明层34上,尽管可能有变化,其中,在全息层24和不透明层34之间的界面处存在一个或多个中间层。
在一个变型中,不透明层34通过透明层与全息层隔开。在不透明层和全息层之间的空间的建立可以特别地使得能够在特定情况下在最终图像中获得颜色变化效果,在特定情况下,不透明层也被激光穿孔或蚀刻,如在(图13-图14)中进一步描述的。
全息层24包括形成像素30的排列29的金属全息结构32,这些像素30中的每个包括多个不同颜色的子像素31。
更具体地,全息结构32固有地形成空白的像素的排列29,这意味着像素30不包括定义人们希望形成的彩色图像IG的图案的信息。如将进一步描述的,通过将这种像素的排列29与暗区(在图6中示出)结合,显示个性化彩色图像IG的图案。
全息结构32通过入射光的衍射、折射和/或反射产生全息图形式的像素30的排列29。全息图的原理是本领域技术人员公知的。为了参考的目的,以下将提供某些项目的提醒。全息结构的示例性实施方式例如在文献EP2567270B1中描述。
如图5所示,全息层24包括层(或底层)26以及包含三维信息项的凸起(或凸起结构)30,凸起30在用作背衬的层26的基础上形成。这些凸起30形成由凹槽(也称为“谷”)分开的突出部分(也称为“隆起”)。
全息层22还包括所谓的“高折射率”层(或底层)28,其具有大于凸起30的折射率n1的折射率n2(这里假设凸起30是用作背衬的层26的组成部分,使得凸起30和层26具有相同的折射率n1)。这里认为该高折射率层28是覆盖全息层24的凸起30的金属层。如本领域技术人员将理解的,凸起30与层28结合形成全息结构32,其产生全息图(即全息效果)。
全息结构32的凸起30可以例如通过以已知的方式压印一层冲压树脂(在本示例中包括在层26中)以产生衍射结构来形成。因此,凸起30的冲压表面具有周期性阵列的形状,其深度和周期可以分别为例如一百到几百纳米的量级。例如通过金属材料的真空沉积用层34涂覆该冲压表面。全息效果是由形成全息结构32的凸起30和层28的结合产生的。
在适用的情况下,全息层24可以包括保持全息图的光学特征和/或确保整体的机械和耐化学性所需的其它底层(未示出)。
高折射率金属层28(图5)可以包括以下材料中的至少一种:铝、银、铜、硫化锌、氧化钛等。
在该文献中描述的示例性实施方式中,全息层24是透明的,使得产生像素30的排列29的全息效果通过衍射、反射和折射是可见的。
全息结构32由本领域技术人员已知的任何适当的方法制成。
例如,凸起30具有表示为n1的折射率,在波长λ=656nm处约为1.56。
在这里所考虑的示例中(图5),层26是透明树脂层。全息结构32涂有例如由铝或硫化锌制成的薄膜28,其具有高折射率n2(相对于n1),例如对于硫化锌在波长λ=660nm处为2.346。例如,薄膜28的厚度在30nm至200nm之间。
层26可以是可热成型层,因此允许通过在用作背衬的层26上压印形成全息结构32的凸起30。在一个变型中,全息结构32的凸起30可以使用紫外线固化技术(UV)来产生。这些制造技术是本领域技术人员已知的,为了简单起见,将不对它们进行进一步详细的描述。
仍然参考图5,相对于全息层24定位的第二层34至少关于可见波长光谱是不透明的(非反射的)。换句话说,第二层34至少吸收可见光谱中的波长。例如第二层34是暗色层(例如黑色)。在该文献中认为在真空中可见光谱大约在400纳米和800纳米(nm)之间,或更精确地在380nm和780nm之间。但是,注意,该第二层34可以对其它波长是透明的,特别是对红外波长是透明的。
根据特定的例子,不透明层34使得在安全文件20(图4)中形成的安全图像IG的黑色的密度,特别是从该不透明层开始,大于没有(独立于)不透明层34的全息层24的固有的黑色的密度。如本领域技术人员所熟知的,可以通过适当的测量装置(例如,色度计或光谱仪)来测量黑色的密度。
根据特定示例,不透明层34包括面向全息层24的不透明黑色表面和/或在其本体中包括黑色或不透明黑色(或暗色)颜料。不透明层34可以特别地包括黑色墨水,或者在其本体中用黑色或不透明(或暗色)颜料染色的材料。
如上所述,全息结构32本质上形成空白的像素的排列29,只要像素30不包括定义人们希望形成的彩色图像IG的图案的信息。因此,在图5所示的初始状态(在个性化之前)中,结构22不形成任何个性化图像IG。如图6所示,在特定的实施方式中,可以通过将像素的排列29与暗区结合来个性化多层结构,以便显示人们希望产生的个性化图像IG的图案。
更确切地说,如图6所示,多层结构22的全息层24还包括由第一激光束LS1(或激光蚀刻)形成的穿孔(或孔)40。在本发明的意义内,穿孔40构成“第一穿孔”。如进一步解释的,根据特定实施方式,也可以进行其它类型的穿孔。
第一穿孔40构成全息层24被激光的穿孔效应破坏或消除的区域。
这些穿孔40(或它们的至少一部分,如下所述)通过全息结构32局部地显示子像素31中的暗区(不透明的,非反射的区域)42,以便基于像素30的排列29与暗区42结合形成个性化彩色图像IG,该暗区是由不透明层34的面向穿孔40定位的(对应的)底层区域41引起的。
在图6所示的例子中,穿孔40是贯穿全息结构32的厚度(更一般地,贯穿全息层24的厚度)延伸的贯穿穿孔,以便在像素30的排列29的水平处显示不透明层34的底层区域40。换句话说,通过在全息层24的厚度中用激光制作这些穿孔40,可以露出不透明层34的底层区域41,以便在子像素31的所有或部分中产生暗区(或不透明区域)42。
因此,穿孔40占据全息结构32的多个子像素31的全部或部分。然后,第二层34的不透明特性在子像素31的穿孔部分中产生暗区(或不透明区域)42。
为此,穿孔40可具有可根据情况变化的各种形状和尺寸。
更具体地,穿孔40被布置成通过在由全息层24形成的像素30的至少一部分中修改子像素31相对于彼此的色度贡献来选择像素30的颜色,从而基于像素的排列29与暗区42结合来显示个性化图像IG。
全息层24中的激光穿孔致使全息结构32的几何形状的局部去除(或变形),并且更具体地,致使凸起30和/或覆盖所述凸起的层28的局部去除(或变形)。这些局部破坏导致相应像素和子像素中的光的行为(即光的反射、衍射、透射和/或折射)的改变。
通过对子像素31的全部或部分进行穿孔而局部地破坏,并且相反地通过显示不透明层34的暗或不透明部分,在最终图像IG的视觉呈现中,通过修改特定子像素相对于彼此的色度组成,在像素30中产生灰色色调(或彩色色调)。暗区42的产生特别使得有可能调制光的通过,使得对于像素30的至少一部分,一个子像素或多个子像素具有相对于所讨论的像素的至少一个其它相邻子像素的色度贡献(或权重)增加或减小的色度贡献(或权重)。
特别地,在像素30的至少一部分中对一个或多个子像素31的部分或全部的选择性描述产生了对所讨论的区域中的全息效果的修改。在全息结构27的穿孔区域中消除或减小全息效应,这减小(或甚至完全消除)至少部分地相对于所讨论的像素30的至少另一个相邻子像素31穿孔的子像素31的相对颜色贡献。
这里假设这样产生的图像IG是由彩色子像素31的色度贡献的选择性调制产生的彩色图像。然而,注意,可以以相同的方式,例如通过相应地调整子像素31的颜色,制作灰度级的个性化图像IG。
用于在全息结构32中形成穿孔(或孔)40的激光束LS1(也称为“第一激光束”)优选处于与可见波长光谱不同的第一波长光谱SP1。为此,例如可以使用YAG激光器(例如波长为1064nm)、蓝色激光器、UV激光器等。此外,可以应用例如在1kHz和100kHz之间的脉冲频率,尽管也可以设想其它配置。本领域技术人员根据情况选择激光束LS1的配置。
此外,全息层24(更具体地,全息结构32)必须至少部分地吸收由激光束LS1传递的能量,以产生前述的穿孔40。换句话说,第一激光束LS1的特征在于至少部分地被全息结构32吸收的波长光谱SP1。相应地选择全息层24的材料。
根据特定示例,选择形成全息结构32的材料,使得它们不吸收可见光谱中的光。以这种方式,可以通过在可见光谱外发射的激光束产生穿孔40,并通过全息效应产生人眼可见的个性化图像IG。下面描述材料的实例(透明聚碳酸酯、PVC、透明胶等)。
然而,光谱SP1优选地选择为使得射线LS1不被不透明层34吸收。
由聚碳酸酯或任何其它适当材料制成的附加层(未示出)还可以更多地施加在多层结构22的任一侧上,特别是为了保护组件。特别地,因此可以将透明层施加到全息层24的上表面。
通常,本发明有利地使得可以产生彩色色调,以便形成通过不透明层的未覆盖的不透明区域与由全息层形成的像素的排列之间的相互作用而确保的彩色图像。如果没有通过如上所述的穿孔出现这些不透明区域以定向或仔细地选择入射光的通道,则像素仅形成空白排列,因为该组件没有表征彩色图像的信息。正是穿孔40根据所选择的子像素的排列配置成个性化像素的视觉外观,并且因此显示最终的彩色图像。
因此,通过使用不透明层来产生灰度色调或彩色色调,可以形成安全且具有良好图像质量(特别是良好对比度)的个性化图像,同时避免使用可激光层,如前所述,该可激光层是结构个性化期间结构缺陷(起泡问题)的来源。因此,这种技术可以免除使用一个或多个可激光层。
如前所述,激光碳化多层结构中的可激光层以产生不透明区域需要将高功率传递到该结构,从而导致显著的加热和形成破坏性的气泡的后果,特别是对于金属全息结构。由于本发明,可以使用较低功率的激光束,或者至少施加比产生这种气泡的风险更低的激光功率。通过在降低的激光功率下工作,金属全息结构的物理完整性得以保留。
根据特定的示例,通过以低于或等于第一阈值的功率的第一激光束LS1投射到全息层24上来形成穿孔40,超过该第一阈值,前述起泡效应能够产生,这使得能够确保不产生易于损坏结构22的气泡。然而,该第一较低功率阈值是可变的并且取决于每个使用情况(具体地取决于全息的类型和所使用的激光器的特征)。该第一值可以由本领域的技术人员确定,特别是通过适当的实验设计来确定,该实验设计使得可以确定激光功率,在该激光功率以上,激光引起结构的破坏(出现气泡)。
有利地,可以在全息图中精细地配置由激光制成的孔40的尺寸,以便产生质量良好的个性化图像IG。
此外,使用降低的激光功率使得可以增加所使用的激光器的寿命,并因此降低制造成本。使用非激光敏感材料(即,其在激光的作用下不具有局部不透明的能力)也使得限制制造成本成为可能。
全息层的使用使得可以获得提高的图像质量,即最终图像的更好的总光度(luminosity)(更亮、更鲜明的颜色)和更好的色彩饱和能力。因此,例如通过与印刷图像进行比较,可以形成具有改进的色度色域的高质量彩色图像。
使用全息结构来形成像素的排列是有利的,因为该技术提供了这样形成的像素和子像素的定位的更高的精度。这种技术尤其使得可以避免子像素之间的重叠或未对准,这改善了整体视觉呈现。
本发明使得能够产生易于认证并且抗伪造和欺骗性再现的个性化图像。由于本发明而实现的图像的复杂性和安全性水平不会以图像的视觉呈现的质量为代价。
此外,本发明使得当观察或照明的角度变化时限制颜色变化效果的出现成为可能。特别地,如果不透明黑色层与全息图的间隔相对较低(例如,间隔小于或等于100μm,优选地在0μm和250μm内的范围内)和/或如果在实施的某些情况下黑色层的小厚度限制了该效果,则可以获得该颜色变化效果的衰减。如果不透明黑色层和全息图之间的间隔超过250μm的值,则可能需要显著增加全息结构的像素的尺寸以限制全息图中的颜色变化,这具有降低最终图像的分辨率的结果。
注意,在上面参照图5和图6描述的实施方式中,不透明层34设置在多层结构22中,以便面向也是该多层结构22的一部分的全息层24。如上所述,不透明层22可以直接固定或形成在全息层24之上或之下,或者在适用的情况下,至少一个透明层可以将不透明层22与全息层22区分开。
更一般地,安全文件20(图4)的产生要求不透明层34能够面向全息层24定位,以具体地显示如前描述的暗区42。另一方面,不必使不透明层34和全息层24成为同一多层结构的一部分。
因此,根据图5和图6的实施方式的变型,全息层24和不透明层34定位在安全文件20的不同部分上,这些部分是可移动的,使得不透明层34可以被定位成使其面向全息层24以显示暗区42,并且因此形成个性化的图像IG。
因此,安全文件20可以例如采用书(例如护照)的形式,书的第一页包括全息层24,而另一页包括不透明层34,这两页都是可移动的,使得不透明层34可以被定位成使其面向全息层24以显示个性化图像IG。根据特定示例,第一页包括其中设置有全息层24的透明窗,并且不透明层34定位在与该第一页相邻的页上。以这种方式,个性化图像IG可以在不透明层定位在后面的情况下通过反射来读取,并且也可以在不使用黑色层的情况下通过透射来读取。在全息层和不透明层中形成激光穿孔的情况下(以下参考图13-图14),这种变化特别使得可以在不同的步骤中执行这些穿孔,这限制了两个激光蚀刻之间的干涉(扰动)(使得全息层的激光穿孔不影响不透明层,反之亦然)。特别地,如果希望分别进行这两次激光蚀刻,全息层和不透明层的物理分离可能是有利的,因为特别可以使用同一个激光蚀刻不透明层和全息层,同时避免上述的交叉扰动问题。
图7是通过激光束LS1在全息结构32中形成的穿孔40的视图,如前面参考图5-图6所描述的。在该示例中,穿孔具有可变尺寸,直径大约在9微米和35微米(μm)之间。
注意,穿孔40可以以各种方式布置在全息层24中。根据特定的示例,可以改变穿孔40的尺寸和/或穿孔的数量,以便在像素的排列29的某些区域中获得所需的孔密度,在这些区域中,人们希望显示(或露出)不透明层34的底层区域41。特别地,穿孔40可以例如布置成行和列的矩阵(正交或不正交)。根据特定的示例,穿孔40具有恒定的直径。通过改变孔40的数量和位置,获得所需的颜色色调。
图8示意性地示出了参考图5所描述的处于空白状态的像素30的排列29(即,没有穿孔40),以及一旦被暗区或不透明区域42个性化的像素30的排列29,以便显示参考图6所描述的个性化图像IG。
图9A和图9B示出了在多层结构22中,在像素的排列29之下存在的不透明层34对产生个性化图像IG的贡献。
更具体地,图9A示出了根据本发明的概念产生的个性化图像的示例。在该示例中,个性化图像是人的黑白脸。图9B示出了所获得的图像,这次在像素的排列29之下没有不透明层34。可以看出,不透明层34在最终图像IG中提供了高对比度,并且因此显著改善了图像质量。
图10示出了全息结构32的凸起30的例子,包括突起和凹槽。在本发明的范围内,全息结构的各种形状和尺寸是可能的。
仍然参考图5-图6,全息层24可以用各种其它层涂覆或组装。此外,如已经指出的,全息层24形成像素30的排列29。每个像素30包括多个颜色子像素31。
图11A和图11B示出了一个特定的示例,根据该示例,每个像素30包括三个子像素31。然而,像素和子像素的数量、形状和更一般地配置可以根据情况而变化。
因此,外部观察者OB可以基于从全息层24的全息结构32折射、反射和/或衍射的光沿着特定的观察方向观察像素的排列29。
更确切地说,每个像素30由存在于全息层12中的全息结构32的区域形成。这里考虑全息结构32(图5-图6)的凸起30形成子像素的平行行34,然而其它实现也是可能的。因此,对于每个像素30,其组成子像素31由相应行34的一部分形成,该部分构成相应的全息阵列(或全息阵列的一部分),该全息阵列配置成通过衍射和/或反射产生对应于所述子像素的颜色。
在这里预想的示例中,像素30因此包括三个不同颜色的子像素,然而其它例子也是可能的。假定每个子像素31是单色的。每个全息阵列配置为在每个子像素31中产生对应于预定观察角的颜色,该颜色从不同的观察角修改。例如,假设每个像素30的子像素31根据预定的观察角度分别具有不同的基色(例如绿色/红色/蓝色或青色/黄色/品红色)。
如图11A和图11B所示,对应于形成同一像素30的子像素31的三行34的全息阵列具有特定的几何规格,以便产生所需的不同颜色。特别地,在本示例中形成三个子像素31的全息阵列具有表示为I的宽度和表示为p的每个全息阵列之间的间距(pitch)。
因此,根据每个像素30由四个子像素31组成的特定示例,可以按照以下方式来阐述一个相同像素中的子像素的颜色之一中的最大理论饱和容量S:
[公式1]
作为示例,可以认为l=60μm和p=10μm,这导致最大理论饱和容量S=0.21。
可以形成形成子像素31的全息阵列,使得间距p趋于零,这使得可以增加子像素颜色中的最大理论饱和容量(然后S趋于0.25)。
根据特定的示例,间距被设置为p=0,这使得可以实现最大理论饱和容量S等于0.25。在这种情况下,如图11A和图11B所示的子像素的行34是连续的(在子像素的行之间不存在空间或白色区域)。
因此,本发明可以形成连续的(即彼此相邻的)子像素行,而不需要在每行之间留下分隔的白色区域,或者在适用情况下保持分隔的白色区域但在子像素行之间具有有限的尺寸(具有小的间距p)。与不使用全息结构的传统图像形成技术相比,全息阵列的这种特定配置使得能够显著改善最终图像IG的质量(更好的色彩饱和度)。这是可能的,因为全息结构的形成使得与通过传统的子像素印刷(通过胶印或其它方法)相比,可以实现子像素的定位的更好的精度和更好的均匀性。
如已经指出的,由全息层24(图5-图6)形成的像素30的排列29可以采用不同的形式。下文将描述示例性实施方式。
通常,像素的排列29可以配置成使得子像素31均匀地分布在全息层24中。子像素31可以例如形成平行的子像素行,或者形成六边形(拜耳(Bayer)型)形状的阵列,其它示例也是可能的。
子像素31例如可以形成正交矩阵。
像素30可以均匀地分布在像素的排列29中,使得子像素31的相同图案在全息层24中周期性地重复。
此外,可以配置像素的排列29中的每个像素30,使得每个子像素31在所讨论的所述像素中具有单一颜色。根据一个特定的示例,像素的排列29中的每个像素30形成彩色子像素的相同图案。
现在将参考图12A、图12B和图12C来描述可以在安全文件20(图4)中实现的像素的排列(或平铺(tiling))29的具体示例。应当注意,这些实施方式在这里仅通过非限制性的示例来示出,许多变型是可能的,特别是在像素和子像素的排列和形状以及分配给这些子像素的颜色方面。
根据图12A所示的第一示例,像素的排列29的像素30是矩形(或正方形)形状,并且包括三个不同颜色的子像素31a、31b和31c(统称为31)。如已经参考图12A-图12B所描述的,子像素31每个都可以由子像素的行34的一部分形成。在该示例中,平铺29因此形成像素30的行和列的矩阵,彼此正交。
图12B是表示规则平铺的另一个示例的俯视图,其中,每个像素30由三个子像素31组成,表示为31a到31c,每个子像素具有不同的颜色。子像素31在这里是六边形的。
图12C是表示规则平铺的另一个例子的俯视图,其中,每个像素30由四个子像素31组成,表示为31a到31d,每个子像素具有不同的颜色。子像素31在这里是三角形的。
对于所考虑的像素的排列中的每个,可以调整每个像素30的形状和尺寸,以及在适用的情况下,在子像素之间存在的分隔的白色区域的尺寸,以便获得期望颜色的最大饱和度和期望的亮度水平。
现在将参考根据特定的实施方式的图13来描述多层结构23。执行该多层结构23以便形成个性化图像IG。
多层结构23类似于前面参考图5-图6描述的多层结构22,并且主要的区别在于多层结构23包括在不透明层34之下的第三层50,并且不透明层34包括如下文描述的穿孔52。
更确切地说,多层结构23包括面向不透明层34定位的第三层50,使得该不透明层34插入全息层26和第三层50之间。
第三层50是透明层,或者具有比不透明层34更浅(或更明亮)的颜色,以便形成最终个性化图像IG的背景。
此外,不透明层34包括由与用于在全息结构32中形成穿孔40的第一激光束LS1不同的第二激光束LS2(或激光蚀刻)形成的穿孔(或孔)52。在本发明的意义内,在不透明层34中形成的穿孔52构成第二穿孔。
这里认为第二穿孔52构成其中不透明层34被激光穿孔效应(孔的形成)破坏或消除的区域。在一个变型中,这些第二激光穿孔52不这样形成孔,而是通过由激光LS2引起的化学反应构成具有改变的物理化学性质(所谓的“光漂白”技术)的不透明层34的区域,以便改变对存在于所述不透明层34中的不透明颜料(例如不透明黑色颜料)的光的响应。因此,可以使用包括不透明颜料的不透明层34,不透明颜料在适当的激光束LS2的作用下(作为波长和/或所施加的能量密度的函数)(至少部分地)失去它们的黑色。以这种方式,可以通过激光束LS2选择性地在不透明层34中产生亮区。
这些第二穿孔54定位在第一穿孔40的一部分的延伸部分中,使得彼此面对面定位的第一穿孔40和第二穿孔52通过全息结构32和不透明层34局部地显示子像素31中的亮区56,这些亮区由第三层50的面向这些第二穿孔52定位的(对应的)底层区域54引起,因此,由像素30的排列29与暗区42和亮区56结合形成个性化图像IG。
因此,在该特定的实施方式中,只有穿孔40的一部分——所谓的第一部分——(即它们中的一个或多个)通过全息结构32局部地显示子像素31中的多个暗区(或不透明区域)42,暗区42是由不透明层34的面向这些第一穿孔40定位的底层区域41引起的。此外,穿孔40的另一部分(即它们中的一个或多个)——所谓的第二部分——定位成面向在第三层50中形成的相应第二穿孔54或与在第三层50中形成的相应第二穿孔54对齐。因此,彼此面向定位的第一穿孔40和第二穿孔52在全息层22和不透明层34中共同地形成贯穿穿孔,使得可以共同地露出第三背景层50的底层区域54。因此,从外部观察者OB的角度来看,这些面向第二穿孔52未覆盖的底层区域54在由像素30的排列29与暗区42和亮区56结合形成的个性化图像IG中产生亮区(也称为发光区域或明亮区域)56。
注意,第二穿孔52的大小和尺寸可以根据情况而变化。尽管它们位于第一穿孔40的延伸部分中,但第二穿孔52不必具有与它们所面向的第一穿孔40相同的直径。然而,必须将每个第二穿孔52的至少一部分定位成面向第一对应穿孔40的至少一部分,以便在个性化图像IG中出现第三层50的底层区域54。
在图13所示的示例中,第二穿孔52是贯穿第二不透明层34的厚度(在底层区域41的水平)延伸的贯穿穿孔,以便与面对面定位的第一穿孔40一起在像素30的排列29的水平处显示第三层50的底层区域54。换句话说,通过在第三层50的厚度中通过激光制造这些第二穿孔52,可以露出第三层50的底层区域54,以便在子像素31的全部或部分中产生相对于暗区42变亮的区域。
根据特定的示例,亮区56是比暗区42更明亮(或更发亮)的区域。
根据特定的示例,因此产生的彩色图像IG包括至少一个暗区42或不透明区域42(由相应的穿孔40显示)和至少一个亮区56(由彼此面对面定位的穿孔40和穿孔52共同显示)。
根据特定的示例,第一穿孔40和第二穿孔52配置成使得一个或多个第一穿孔40显示由不透明层34的底层区域41引起的一个(或多个)暗区42和由第三层50的底层区域54引起的一个(或多个)亮区56。
因此,根据类似于第一穿孔40的原理,第二穿孔52布置成通过修改由全息层24形成的像素30的至少一部分中的子像素31相对于彼此的色度贡献来选择像素30的颜色,以便基于像素的排列29与暗区42和亮区56结合来显示个性化图像IG。
通过显示亮区56而不是暗区42,可以通过在最终图像IG的视觉呈现中修改某些子像素相对于彼此的色度贡献来调整像素30中的灰度色调(或彩色色调)。特别地,亮区56的产生使得可以使得某些子像素31的至少一部分变亮。
如上所述,这里假设由此产生的图像IG是由色子像素31的色度贡献的选择性调制产生的彩色图像。然而,注意,例如通过相应地调整子像素31的颜色,可以以相同的方式在灰度级中制作个性化图像IG。
如上所述,用于在不透明层34中形成两个穿孔(或孔)52的激光束LS2(也称为“第二激光束”)与用于在全息结构32中形成第一穿孔40的第一激光束LS1不同。第一激光束LS1和第二激光束LS2优选具有不同的波长光谱。因此,可以在全息结构32和不透明层34中的一个中选择性地形成穿孔,而不会使另一个穿孔。
在这里所考虑的示例中,第二激光束LS2是波长为SP2的第二光谱,其至少部分地被第二不透明层34吸收,以便能够产生第二穿孔52。换句话说,第二激光束LS2的特征在于至少部分被第二层34吸收的波长光谱SP2。因此相应地选择第三层50的材料。特别地,由于第三层50用作不透明层34的背衬层,因此必须选择其特征,使得在通过激光LS1和/或激光LS2进行蚀刻期间,第三层50保持物理或机械特性。因此,第三层50的组成取决于全息层和不透明层的类型和材料以及所使用的激光SP1和激光SP2的特征。
另一方面,优选地选择第二光谱SP2,使得第二光束LS2不被全息结构32吸收(尽管这种变型是可能的)。
此外,在该示例中,考虑到第三层50对第二激光束LS1和第三激光束LS2是透明的。换句话说,第三层50不吸收激光束LS1和激光束LS2,这使得在形成穿孔40和52时不影响该背景层成为可能。
为了形成第二穿孔52,例如可以使用YAG型激光器LS2、蓝色激光器、UV激光器等。此外,还可以应用例如在1kHz和100kHz之间的脉冲频率,尽管也可以设想其它配置。本领域技术人员根据具体情况选择激光束LS1的配置。
通过这样使用不透明层和比不透明层更浅(或更明亮)颜色的背景层,色域可以有利地进一步增加,由于由此获得的灰色色调,个性化图像的精细度也可以进一步增加。由于整体结构复杂性的增加,也可以获得增强的安全级别,同时避免使用如上所述产生结构缺陷(起泡问题)的可激光层。
根据特定的示例,通过以小于或等于第二阈值的功率将第二激光束LS2投影到不透明层34上来形成第二穿孔52,在第二阈值以上易于发生前述起泡效应,这使得有可能确保不产生易于损坏结构23的气泡。与第一激光束LS1类似,该第二激光功率阈值是可变的,并且取决于每个使用情况(特别是取决于全息图和不透明层的类型,以及所使用的激光的特性)。该第二阈值可以由本领域技术人员确定,特别是通过适当的实验设计来确定,该实验设计使得可以确定激光功率,在该激光功率以上,激光产生结构的破坏(出现气泡)。
此外,本发明还涉及一种用于制造根据前述实施方式中的任一个的个性化图像IG的制造方法。此外,以上参考多层结构22和23描述的不同的变型和技术优点,以及更一般地参考根据本发明的概念描述的个性化图像,类似地适用于本发明的制造方法以获得这样的图像或结构。
现在将参考图14,根据特定的实施方式来描述如前所述的用于制造彩色图像IG的方法。例如,假设在文件20中形成彩色图像IG,如图4所示。
在提供步骤S2期间,因此提供如上所述的第一全息层22。因此,该全息层32包括形成像素30的排列29的金属全息结构32,每个像素30包括多个不同颜色的子像素31。上面特别参考图5-图6描述的全息层22(包括像素的排列29)的不同特征和变型同样适用于制造方法。
根据特定的示例,提供步骤S2包括提供形成全息阵列的凸起30的树脂底层26;以及在树脂底层26的凸起30上形成金属底层28,金属底层28的折射率大于树脂底层的折射率(图5-图6)。
层26(图4)例如可以是可热成型的层,从而允许通过在用作背衬的层26上压印来形成全息结构32的凸起30。在变型中,全息结构32的凸起30可以使用UV固化技术产生,如已经提到的。这些制造技术是本领域技术人员已知的,为了简单起见,将不对它们进行进一步详细的描述。
粘合剂和/或胶层(未示出)也可用于提供全息层24在背衬(未示出)上的粘合。
在定位步骤S4期间,第二层34被定位(或沉积,或形成)为面向第一全息层22,该第二层34对于至少可见波长光谱是不透明的,如已经解释的。上面特别参考图5-图6描述的不透明层24的不同特征和变型类似地适用于制造方法。
在穿孔步骤S6期间,通过第一激光束LS1(图6)在第一全息层22中形成第一穿孔(或孔)40。因此,第一穿孔40占据全息结构32的多个子像素31的全部或部分。第一穿孔40的至少第一部分通过全息结构局部地显示子像素31中的一些暗区(或不透明区域)42,这些暗区由第二不透明层34的面向第一穿孔40的所述至少第一部分定位的底层区域41引起(或产生),以便由像素的排列29与暗区42结合形成个性化图像IG。
一旦完成步骤S6,就如前面参考图6所描述的那样获得多层结构22。
上面特别参考图5至图6描述的第一穿孔40的不同特征和变型可类似地应用于制造方法。
根据一个特定的示例,每个第一穿孔40在不透明层34的底层区域41上开口,以便在最终图像IG中显示多个相应的暗区。然而,如前面所述,可以有各种变型,其中,第一穿孔40的非零部分定位成面向形成在不透明层34中的第二穿孔52,以便显示像素30的排列29中的亮区56。
正如已经描述的,这里的穿孔40是贯穿全息结构32的厚度(更一般地,贯穿全息层24的厚度)延伸的贯穿穿孔,以便在像素30的排列29的水平处显示不透明层34的底层区域40。换句话说,通过在全息结构24的厚度中用激光执行这些穿孔40,可以露出不透明层34的底层区域41,以便在子像素31的所有或部分中产生暗区(或不透明区域)42。
这样产生的个性化图像IG是由彩色子像素31的色度贡献的选择性调制产生的彩色图像。然而请注意,可以以相同的方式产生灰色色调的个性化图像IG,例如通过相应地调整子像素31的颜色。
在S6中用于在全息结构32中形成穿孔40的第一激光束LS1优选地处于与可见波长光谱不同的第一波长光谱SP1。为此,例如可以使用YAG激光器(1064nm)、蓝色激光器、UV激光器等。此外,可以应用例如在1kHz和100kHz之间的脉冲频率,尽管也可以设想其它配置。本领域技术人员根据具体情况选择激光束LS1的配置。
此外,全息层24(更具体地,全息结构32)必须至少部分地吸收由激光束LS1传递的能量,以产生前述的穿孔40。换句话说,第一激光束LS1的特征在于至少部分地被全息结构32吸收的波长光谱SP1。因此相应地选择全息层24的材料。
根据特定的示例,选择形成全息结构32的材料,使得它们不吸收可见光谱中的光。这些材料可以是透明材料,诸如特别是在身份文件中使用的那些材料。因此,全息结构32由以下材料中的至少一种形成:透明聚碳酸酯、PVC、透明胶等。这样,可以通过发射在可见光谱外的激光束LS1来产生穿孔40,并且通过全息效应产生人眼可见的个性化图像IG。
然而,优选地选择光谱SP1,使得光束LS1不被不透明层34吸收。
由聚碳酸酯或任何其它适当材料制成的附加层(未示出)也可以施加在由此获得的多层结构22的任一侧上(图6),特别是为了保护组件。特别地,因此可以将透明层施加到全息层24的上表面。
正如已经提到的,本发明可以在中等激光功率下工作,并且因此形成安全和高质量的个性化图像,同时避免产生过热,过热可能在结构中产生破坏性气泡。
此外,如前所述,可以通过执行下面描述的步骤S10和S12继续图14所示的制造方法,以便从图6所示的多层结构22开始制造图13所示的多层结构23。因此,可以在像素的排列29中形成一个或多个亮区56,而不是暗区42,特别是为了进一步提高这样产生的个性化图像IG的质量和安全性。
根据特定的实施方式,一旦完成形成步骤S6,因此在步骤S10(图14)期间,第三层50面向第二不透明层34定位(或沉积),使得该第二不透明层34插入在第一全息层22和第三层50之间。第三层50是透明的或比第二不透明层34具有更光亮(或更明亮)的颜色,其相对于人们希望形成的个性化图像IG形成背景。
参考图13描述的背景层50的不同特征和变型以类似的方式适用于制造方法。
在形成步骤S12(图14)期间,通过与在S6中用来形成第一穿孔40的第一激光束LS1不同的第二激光束LS2在第二不透明层34中形成第二穿孔52。第二穿孔40定位在S6中形成的一个或多个第一穿孔40的延伸部分中,使得面对面定位的第一穿孔40和第二穿孔52通过全息结构32和第二不透明层34局部地显示子像素31中的多个亮区56,亮区56由第三背景层50的面向第二穿孔52定位的底层区域54引起,因此,由像素30的排列29与暗区42和亮区56结合形成个性化图像IG。
上面特别参照图14描述的第二穿孔52的不同特征和变型可类似地适用于制造方法。
因此,在这种变型中,认为在S6中形成的第一穿孔40的非零部分(例如第一组第一穿孔40)在不透明层34的相应底层区域41上开口,以便在最终图像IG中显示出相应的暗区42,并且在S6中形成的第一穿孔52的另一个所谓的第二非零部分(例如第二组第一穿孔40)被定位成面向第二穿孔52,以便与第二穿孔52一起显示最终图像IG中的相应的亮区56。
如上所述,在S12中用于在不透明层34中形成两个穿孔(或孔)52的第二激光束LS2与在S6中用于在全息结构32中形成第一穿孔40的第一光束LS1不同。第一激光束LS1和第二激光束LS2优选具有不同的波长光谱。因此,可以在全息结构32和不透明层34中的一个中选择性地形成穿孔,而不影响另一个。
在这里所考虑的示例中,第二激光束LS2处于第二波长光谱SP2,其至少部分地被第二不透明层34吸收,以便能够产生第二穿孔52。换句话说,第二激光束LS2的特征在于至少部分被第二层34吸收的波长光谱SP2。如已经描述的,因此相应地选择第三层50的材料。
然而,优选地选择第二光谱SP2,使得第二光束LS2不被全息结构32吸收(尽管这种变型是可能的)。
此外,在该示例中,认为第三层对第一激光束LS1和第二激光束LS2是透明的。换句话说,第三层50不吸收激光束LS1和激光束LS2,这使得在形成穿孔40和52时可以不影响该背景层。然而,变型是可能的。因此,第三层50不必对激光LS1和激光LS2是透明的,但是该第三层50对光束LS1和LS2的吸收必须低,使得其物理完整性(机械性和耐色性)50得以保存。
为了形成第二穿孔52,例如可以使用YAG型激光器LS2、蓝色激光器、UV激光器等。此外,还可以应用例如在1kHz和100kHz之间的脉冲频率,尽管可以设想其它配置。本领域技术人员根据具体情况选择激光束LS1的配置。
注意,执行图14所示的制造方法的步骤的顺序可以根据情况而变化。因此,例如可以在执行步骤S2、S4、S6和S10之后,制造穿孔40和52(步骤S6和S12;图14)。以相同的方式,穿孔40和52可以以任何顺序同时形成(S6、S12)。
本领域的技术人员将了解,本文件中所描述的实施方式和变型仅构成本发明的非限制性示例性实施方案。特别地,本领域技术人员可以设想上述特征和实施方案中的任何修改或组合,以满足非常具体的要求。
Claims (13)
1.一种安全文件(2),包括:
- 第一层(24),包括形成像素(30)的排列(29)的金属全息结构(32),每个像素(30)包括多个不同颜色的子像素(31);以及
- 第二层(34),面向所述第一层定位,所述第二层至少对于可见波长光谱是不透明的;
- 其中,所述第一层包括由第一激光束(LS1)形成的第一穿孔(40),所述第一穿孔(40)的至少第一部分通过所述全息结构局部地显示所述子像素中的多个暗区(42),以便由所述像素(30)的排列与所述暗区(42)结合形成个性化图像(IG),其中,所述暗区(42)由第二不透明层的面向所述第一穿孔(40)的所述至少第一部分定位的底层区域(41)引起。
2.如权利要求1所述的文件,其中,所述像素的排列中的每个像素配置成使得每个子像素在所述像素中具有单一颜色。
3.如权利要求1或2所述的文件,其中,所述第一层包括:
- 树脂底层,形成全息阵列的凸起;以及
- 金属底层,沉积在所述树脂底层的所述凸起上,所述金属底层的折射率大于所述树脂底层的折射率。
4.如权利要求1所述的文件,其中,所述第二不透明层包括面向所述第一层的不透明黑色表面,或者在其本体中包括不透明黑色颜料。
5.如权利要求1所述的文件,其中,所述第一激光束处于与所述可见波长光谱不同的第一波长光谱。
6.如权利要求5所述的文件,其中,所述第一穿孔的所述至少第一部分是贯穿所述全息结构的厚度延伸的贯穿穿孔,以便显示所述第二不透明层的所述底层区域。
7.如权利要求1所述的文件,包括:面向所述第二层(34)定位的第三层(50),使得所述第二层插入在所述第一层(24)和所述第三层(50)之间,
- 所述第三层是透明的或具有比所述第二不透明层更浅的颜色,并且形成所述个性化图像(IG)的背景,
- 其中,所述第二层(34)包括由与所述第一激光束不同的第二激光束(LS2)形成的第二穿孔(52),所述第二穿孔定位在所述第一穿孔的第二部分的延伸部分中,使得面对面定位的所述第一穿孔和所述第二穿孔通过所述全息结构和通过所述第二不透明层局部地显示所述子像素中的多个亮区,以便由所述像素的排列与所述暗区和所述亮区结合形成个性化图像,其中,所述多个亮区由所述第三层的面向所述第二穿孔定位的底层区域引起。
8.如权利要求7所述的文件,其中,所述第二穿孔是贯穿所述第二层的厚度延伸的贯穿穿孔,以便与面对面定位的所述第一穿孔的第二部分一起贯穿所述第一层和所述第二层显示第三不透明层的所述底层区域。
9.如权利要求7所述的文件,其中,所述亮区是比所述暗区更明亮的区域。
10.一种用于制造文件的方法,包括:
- 提供(S2)包括形成像素的排列的金属全息结构的第一层,每个像素包括多个不同颜色的子像素;
- 定位(S4)面向所述第一层的第二层,所述第二层至少对于可见波长光谱是不透明的;以及
- 由第一激光束在所述第一层中形成第一穿孔,所述第一穿孔的至少第一部分通过全息结构局部地显示所述子像素中的多个暗区,以便由所述像素的排列与所述暗区结合形成个性化图像,其中,所述暗区由第二不透明层的面向所述第一穿孔的所述至少第一部分定位的底层区域引起。
11.如权利要求10所述的方法,其中,所述第一激光束(LS1)处于与所述可见波长光谱不同的第一波长光谱(SP1)。
12.如权利要求10或11所述的方法,包括:
- 定位(S10)面向所述第二层的第三层,使得所述第二层插入在所述第一层和所述第三层之间,所述第三层是透明的或具有比所述第二不透明层更浅的颜色,并且形成所述个性化图像的背景,
- 由与所述第一激光束不同的第二激光束在所述第二层中形成(S12)第二穿孔,所述第二穿孔定位在所述第一穿孔的第二部分的延伸部分中,使得面对面定位的所述第一穿孔和所述第二穿孔通过所述全息结构和通过所述第二不透明层局部地显示所述子像素中的多个亮区,以便由所述像素的排列与所述暗区和所述亮区结合形成个性化图像,其中,所述多个亮区由所述第三层的面向所述第二穿孔定位的底层区域引起。
13.如权利要求12所述的方法,其中,所述第三层对所述第一激光束和所述第二激光束是透明的。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1913513A FR3103736B1 (fr) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Image personnalisée formée à partir d’un hologramme métallique |
FRFR1913513 | 2019-11-29 | ||
PCT/FR2020/052053 WO2021105582A1 (fr) | 2019-11-29 | 2020-11-10 | Un document sécurisé avec une image personnalisee formee a partir d'un hologramme metallique et son procede de fabrication |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114728531A CN114728531A (zh) | 2022-07-08 |
CN114728531B true CN114728531B (zh) | 2023-06-23 |
Family
ID=70295237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080082719.8A Active CN114728531B (zh) | 2019-11-29 | 2020-11-10 | 具有由金属全息图形成的个性化图像的安全文件及其产生方法 |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230024208A1 (zh) |
EP (1) | EP3828000B1 (zh) |
JP (1) | JP2023504133A (zh) |
KR (1) | KR20220107242A (zh) |
CN (1) | CN114728531B (zh) |
BR (1) | BR112022010305A2 (zh) |
CA (1) | CA3159704C (zh) |
FR (1) | FR3103736B1 (zh) |
MX (1) | MX2022006468A (zh) |
PL (1) | PL3828000T3 (zh) |
WO (1) | WO2021105582A1 (zh) |
ZA (1) | ZA202206587B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3140012A1 (fr) * | 2022-09-28 | 2024-03-29 | Idemia France | Document de sécurité comprenant une couche opaque d’apparence blanche perforée au-dessus d’une matrice de sous-pixels colorés |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09311614A (ja) * | 1996-05-17 | 1997-12-02 | Dainippon Printing Co Ltd | ホログラム記録媒体及びその作製方法 |
CN1608007A (zh) * | 2001-11-02 | 2005-04-20 | 雷恩哈德库兹两合公司 | 带有一第一激光敏感层和一第二激光敏感层的多层体以及在这种多层体中产生多层图像的方法 |
JP2005219296A (ja) * | 2004-02-04 | 2005-08-18 | National Printing Bureau | 画像形成体 |
JP2008142914A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Toppan Printing Co Ltd | 印刷物 |
CN102177029A (zh) * | 2008-08-08 | 2011-09-07 | 德国捷德有限公司 | 带有入射光信息和透射光信息的安全元件 |
EP1997643B1 (de) * | 2007-06-01 | 2012-02-01 | OVD Kinegram AG | Sicherheitsdokument und Verfahren zu dessen Herstellung |
CN104602922A (zh) * | 2012-07-05 | 2015-05-06 | 联邦印刷有限公司 | 用于制造颜色可个人化的安全文件坯件的方法、颜色可个人化的安全文件和用于个人化的方法 |
EP3279003A1 (de) * | 2016-08-03 | 2018-02-07 | Giesecke+Devrient Currency Technology GmbH | Sicherheitselement und verfahren zur herstellung eines sicherheitselements |
WO2019034398A1 (de) * | 2017-08-15 | 2019-02-21 | Leonhard Kurz Stiftung & Co. Kg | Dokument, verfahren zur herstellung eines dokuments sowie eine vorrichtung zur durchführung eines verfahrens |
EP3521052A1 (de) * | 2018-02-05 | 2019-08-07 | Giesecke+Devrient Currency Technology GmbH | Verfahren zum herstellen eines sicherheitselement-transfermaterials und sicherheitselement-transfermaterial |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2958777A1 (fr) | 2010-04-07 | 2011-10-14 | Jean Pierre Lazzari | Dispositif de personnalisation d'images latentes encastrees |
FR2959830B1 (fr) | 2010-05-07 | 2013-05-17 | Hologram Ind | Composant optique d'authentification et procede de fabrication dudit composant |
WO2012028835A1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-08 | De Montfort University | Multi-spectral holographic security marker, method for its manufacture and holographic security system |
FR2971972B1 (fr) | 2011-02-28 | 2013-03-08 | Jean Pierre Lazzari | Procede de formation d'une image laser couleur a haut rendement reflectif et document sur lequel une image laser couleur est ainsi realisee |
WO2015021544A1 (en) * | 2013-08-11 | 2015-02-19 | NanoMedia Solutions Inc. | Nano-media information carrier based on pixelated nano-structures combined with an intensity control layer |
-
2019
- 2019-11-29 FR FR1913513A patent/FR3103736B1/fr active Active
-
2020
- 2020-10-26 EP EP20203892.3A patent/EP3828000B1/fr active Active
- 2020-10-26 PL PL20203892.3T patent/PL3828000T3/pl unknown
- 2020-11-10 JP JP2022532007A patent/JP2023504133A/ja active Pending
- 2020-11-10 BR BR112022010305A patent/BR112022010305A2/pt unknown
- 2020-11-10 MX MX2022006468A patent/MX2022006468A/es unknown
- 2020-11-10 WO PCT/FR2020/052053 patent/WO2021105582A1/fr active Application Filing
- 2020-11-10 CA CA3159704A patent/CA3159704C/fr active Active
- 2020-11-10 US US17/779,738 patent/US20230024208A1/en active Pending
- 2020-11-10 KR KR1020227021487A patent/KR20220107242A/ko unknown
- 2020-11-10 CN CN202080082719.8A patent/CN114728531B/zh active Active
-
2022
- 2022-06-14 ZA ZA2022/06587A patent/ZA202206587B/en unknown
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09311614A (ja) * | 1996-05-17 | 1997-12-02 | Dainippon Printing Co Ltd | ホログラム記録媒体及びその作製方法 |
CN1608007A (zh) * | 2001-11-02 | 2005-04-20 | 雷恩哈德库兹两合公司 | 带有一第一激光敏感层和一第二激光敏感层的多层体以及在这种多层体中产生多层图像的方法 |
JP2005219296A (ja) * | 2004-02-04 | 2005-08-18 | National Printing Bureau | 画像形成体 |
JP2008142914A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Toppan Printing Co Ltd | 印刷物 |
EP1997643B1 (de) * | 2007-06-01 | 2012-02-01 | OVD Kinegram AG | Sicherheitsdokument und Verfahren zu dessen Herstellung |
CN102177029A (zh) * | 2008-08-08 | 2011-09-07 | 德国捷德有限公司 | 带有入射光信息和透射光信息的安全元件 |
CN104602922A (zh) * | 2012-07-05 | 2015-05-06 | 联邦印刷有限公司 | 用于制造颜色可个人化的安全文件坯件的方法、颜色可个人化的安全文件和用于个人化的方法 |
EP3279003A1 (de) * | 2016-08-03 | 2018-02-07 | Giesecke+Devrient Currency Technology GmbH | Sicherheitselement und verfahren zur herstellung eines sicherheitselements |
WO2019034398A1 (de) * | 2017-08-15 | 2019-02-21 | Leonhard Kurz Stiftung & Co. Kg | Dokument, verfahren zur herstellung eines dokuments sowie eine vorrichtung zur durchführung eines verfahrens |
EP3521052A1 (de) * | 2018-02-05 | 2019-08-07 | Giesecke+Devrient Currency Technology GmbH | Verfahren zum herstellen eines sicherheitselement-transfermaterials und sicherheitselement-transfermaterial |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR3103736A1 (fr) | 2021-06-04 |
BR112022010305A2 (pt) | 2022-08-16 |
US20230024208A1 (en) | 2023-01-26 |
KR20220107242A (ko) | 2022-08-02 |
PL3828000T3 (pl) | 2022-07-25 |
JP2023504133A (ja) | 2023-02-01 |
WO2021105582A1 (fr) | 2021-06-03 |
CA3159704C (fr) | 2024-01-16 |
MX2022006468A (es) | 2022-08-10 |
EP3828000B1 (fr) | 2022-04-06 |
FR3103736B1 (fr) | 2021-12-10 |
EP3828000A1 (fr) | 2021-06-02 |
CA3159704A1 (fr) | 2021-06-03 |
CN114728531A (zh) | 2022-07-08 |
ZA202206587B (en) | 2023-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113508040B (zh) | 从全息图形成的彩色图像 | |
RU2527184C2 (ru) | Защитный элемент, содержащий структурированную область с переменными оптическими свойствами | |
US11124009B2 (en) | Security inlay for an identity document and method for producing a security inlay for an identity document | |
CN107835949B (zh) | 显示体、物品、原版以及原版的制造方法 | |
US11285754B2 (en) | Security inlay having a UV coating for an identity document and method for producing a security inlay having a UV coating for an identity document | |
JP5637371B2 (ja) | 画像表示体、転写箔及びラベル付き物品 | |
US20220402292A1 (en) | Optical device and method of manufacture thereof | |
US10220647B2 (en) | Image display device and image display medium | |
US20220001686A1 (en) | Optical device and method of manufacture thereof | |
EP3547039B1 (en) | Light modulation element and information recording medium | |
US20030230816A1 (en) | Optically active structure for secured documents and the like, and methods for their production | |
US20200130396A1 (en) | A security device and method of making thereof | |
CN114728531B (zh) | 具有由金属全息图形成的个性化图像的安全文件及其产生方法 | |
US20230347679A1 (en) | Security devices and method of manufacture thereof | |
US20190135019A1 (en) | Display and article including the display | |
JP5609096B2 (ja) | ブランク媒体及び転写箔 | |
RU2811489C1 (ru) | Защищенный документ с персонализированным изображением, выполненным при помощи металлической голограммы, и способ его изготовления | |
US20220144006A1 (en) | Security device and method of manufacture thereof | |
RU2817804C2 (ru) | Цветное изображение, сформированное из голограммы | |
JP5589341B2 (ja) | 画像表示体、個人認証媒体、ブランク媒体、及び画像表示体の製造方法 | |
US20240017563A1 (en) | Personalised image formed from a metal layer and a lenticular array |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |