PL248999B1 - Nośnik danych zawierający transmisyjny element dyfrakcyjny oraz sposób jego wytwarzania - Google Patents

Abstract

Nośnik danych, w szczególności nośnik danych do dokumentów z elementami zabezpieczającymi, a zwłaszcza dokumentów wartościowych z elementami zabezpieczającymi, zawierający transmisyjny element dyfrakcyjny (102), korzystnie obejmujący dane personalne i/lub oznaczenia indywidualizujące nośnik danych, który to transmisyjny element dyfrakcyjny (102), przy oświetlaniu światłem skolimowanym, zapewnia projekcję obrazu obserwowalną na powierzchni znajdującej się po przeciwnej stronie nośnika niż źródło światła skolimowanego oświetlającego nośnik zawierający ten transmisyjny element dyfrakcyjny (102), i który to nośnik danych obejmuje podłoże nośnika zawierające stos, korzystnie trwale połączonych ze sobą, najkorzystniej laminowanych, co najmniej trzech warstw, w tym co najmniej dwóch warstw transparentnych, korzystnie warstw transparentnej folii, spośród których co najmniej jedna warstwa transparentna jest warstwą transparentną podatną na znakowanie laserowe, oraz, korzystnie jednej lub więcej nietransparentnej warstwy (101) z transparentnym okienkiem, przy czym nośnik ten jest przynajmniej w części swojej powierzchni transparentny, tworząc transparentny obszar powierzchni nośnika danych, który w przypadku obecności nietransparentnej warstwy (101) jest definiowany przez obszar transparentnego okienka albo okienek obecnych w nietransparentnej warstwie (101), pokrywający się przynajmniej częściowo z obszarem powierzchni nośnika danych zaopatrzonym w transmisyjny element dyfrakcyjny (102) zapewniający transmisyjny efekt dyfrakcyjny i który to transmisyjny element dyfrakcyjny (102) ma postać wzoru składającego się z obszarów zmodyfikowanych laserem we wspomnianej co najmniej jednej warstwie podatnej na znakowanie laserowe, i przy czym transmisyjny element dyfrakcyjny jest generowaną komputerowo niewyczuwalną dotykiem holograficzną strukturą binarną utworzoną z obszarów, pierwszego i drugiego, o skrajnie odmiennej charakterystyce przepuszczania promieni świetlnych, spośród których pierwszy jest korzystnie obszarem zasadniczo przepuszczającym promienie świetlne, a drugi korzystnie jest obszarem zasadniczo nieprzepuszczającym promieni świetlnych, i która to holograficzna struktura zapewnia w obrazie transmisyjnym obserwację zakodowanego w holograficznej strukturze binarnej obrazu, a jej grubość nie przekracza grubości nośnika.

Description

Opis wynalazku

DZIEDZINA TECHNIKI

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest zawierający transmisyjny element dyfrakcyjny nośnik danych do dokumentów z elementami zabezpieczającymi, zwłaszcza dokumentów wartościowych z elementami zabezpieczającymi, oraz sposób jego wytwarzania.

STAN TECHNIKI

Dokumenty identyfikacyjne stanowiące potwierdzenie istnienia określonych praw, stosunków prawnych bądź też zdarzeń prawnych, wyrażonych na określonych nośnikach informacji, stanowią obecnie nieodzowny element życia codziennego we wszystkich rozwiniętych krajach. Nieustająco wzrasta ich istotność, gdyż liczba praktycznych zastosowań dokumentów identyfikacyjnych stale się zwiększa i wkracza w nowe dziedziny życia codziennego. Na przykład, dokumenty takie mogą być wykorzystane nie tylko do ustalania tożsamości osoby (dokumenty tożsamości i paszporty), upoważniania osoby do prowadzenia określonych czynności (przykładowo prawo jazdy lub legitymacja potwierdzająca określone uprawnienia, takie jak uprawnienia adwokackie czy radcowskie), upoważniania osoby do dostępu do niektórych obszarów (przykładowo karty identyfikacyjne/dostępowe), czy też upoważniania do dokonywania określonych transakcji kredytowych (przykładowo karty kredytowe), lecz również mogą stanowić o uprawnieniach korzystania z licznych usług czy też przynależności do określonych grup.

W świetle wciąż rosnącego powszechnego zastosowania tych dokumentów, istotne jest, aby osoba polegająca na określonym dokumencie identyfikacyjnym miała jak największe prawdopodobieństwo, korzystnie pewność, że dokument identyfikacyjny nie został zmieniony i/albo nie jest podrobiony. Tym samym, aby zapobiegać ich podrabianiu, fałszowaniu lub nieuprawnionej reprodukcji, takie dokumenty zaopatruje się w liczne zabezpieczenia mające na celu zapobieganie wprowadzaniu do obrotu dokumentów nieautentycznych.

W dziedzinie zabezpieczeń nośników danych do dokumentów wartościowych, takich jak dokumenty, banknoty, karty i tym podobne, w celu zabezpieczenia takich dokumentów powszechnie stosuje się rozwiązania, w których zabezpieczenie realizowane jest za pomocą wprowadzonego elementu zabezpieczającego zapewniającego efekt dyfrakcyjny. W znanych elementach zabezpieczających tego typu, na nośniku danych dla takiego dokumentu wartościowego, nanosi się struktury, takie jak siatki dyfrakcyjne, siatki otworów czy też trójwymiarowe struktury reliefowe o refleksyjnej powierzchni, odbijającej promienie świetlne i zmieniającej ich kierunek po ich odbiciu od takiej powierzchni. Podczas oświetlania takiego dokumentu wartościowego, dla przykładu punktowym źródłem światła, struktury te zapewniają możliwość uzyskania na płaskiej powierzchni umieszczonej za (elementy transmisyjne) lub przed (elementy odbiciowe) znajdującym się na drodze światła dokumentem projekcji zakodowanego w elemencie zabezpieczającym obrazu. Takie elementy zabezpieczające, w postaci mikro- lub nanostruktur modyfikujących przestrzenną dystrybucję promieni świetlnych z uzyskaniem projekcji wzoru, są określane w dziedzinie mianem dyfrakcyjnych elementów optycznych, w skrócie DOE (ang. Diffractive Optical Elements).

Przykłady takich elementów zabezpieczających stanowią hologramy. Hologramy są oparte na obrazie źródłowym i można je określić jako zapis fazowy światła odbitego przez obraz źródłowy. Wówczas, gdy stanowiący obraz źródłowy hologram jest oświetlany odpowiednią wiązką światła, uzyskuje się dwuwymiarowy lub trójwymiarowy obraz rekonstrukcyjny, który odpowiada obrazowi źródłowemu. Szczególny przykład hologramu stanowią hologramy generowane komputerowo opisywane skrótem CGH (ang. „Computer Generated Hologram”). Generowana komputerowo holografia zapewnia możliwość numerycznej symulacji zjawiska interferencji fali świetlnej, a obraz źródłowy zapewniający pożądany CGH może być obliczany w sposób standardowy, z wykorzystaniem dowolnych technik opartych na odpowiednich przekształceniach matematycznych umożliwiających obliczanie interferogramu obiektu płaskiego, takich jak, na przykład, powszechnie stosowane w tym celu przekształcenia Fresnela lub Fouriera. Ich stosowalność w określonym przypadku jest uzależniona od odległości pomiędzy obrazem źródłowym a obrazem odtwarzanym.

Hologramy takie umieszcza się zazwyczaj w obszarze przezroczystego okienka dokumentu. Okienko takie okazuje się być atrakcyjnym elementem zabezpieczającym umożliwiającym jednoczesne stosowanie różnych zabezpieczeń. Najczęściej jest ono wykonane z polimeru, zazwyczaj w dokumentach, w których podłożem jest podłoże polimerowe, lecz od niedawna jest spotykane również w papierowych banknotach.

Elementy zabezpieczające z takimi dyfrakcyjnymi elementami optycznymi odgrywają szczególną rolę w uwierzytelnianiu autentyczności opatrzonych nimi dokumentów wartościowych, ponieważ nie można ich odtworzyć w prosty sposób, przykładowo, na drodze prostego kopiowania, nawet realizowanego za pomocą najnowocześniejszych kopiarek.

Takie dyfrakcyjne elementy optyczne mogą przy tym być wyposażone w elementy zmienne optycznie, które zapewniają obserwatorowi zróżnicowane postrzeganie obrazu zależnie od kąta patrzenia i, na przykład, ujawniają się jako inny kolor lub jego intensywność czy jasność (barwa), bądź też inny motyw graficzny w zależności od kąta patrzenia. Na przykład, w publikacji zgłoszeniowej EP1468141A2 opisano przezroczyste okienko wytworzone w zabezpieczonym papierze, które może zawierać element zabezpieczający składający się ze struktury dyfrakcyjnej, elementu cienkowarstwowego, filtra polaryzacyjnego lub nadruku zawierającego co najmniej jedną substancję zmienną optycznie, substancję luminescencyjną, substancje przewodzące prąd elektryczny lub magnetyczne.

W dokumentach wartościowych największe praktyczne zastosowanie jako elementy zabezpieczające znajdują CGH mające postać mikroskopijnie drobnych struktur reliefowych, zwanych również reliefami powierzchniowymi, które to struktury są wytwarzane, przykładowo, przez wytłaczanie w termoplastycznej warstwie lub też formowanie ich w warstwie utwardzalnej za pomocą promieniowania ultrafioletowego. Po oświetleniu laserem emitującym światło widzialne na odpowiednio skonstruowanym ekranie, umieszczonym w określonej odległości za zaopatrzonym w źródłowy element zabezpieczający dokumentem, obserwowana jest projekcja obrazu. Dokumenty takie opisano bardziej szczegółowo przykładowo w opisie patentowym PL181681.

W zgłoszeniu patentowym US 2007/0070477 opisano z kolei nośnik zawierający transparentne podłoże, arkusz hologramu obejmujący przezroczyste podłoże z utworzonym na tym przezroczystym podłożu CGH mającym obszar hologramu typu transmisyjnego z funkcją przekształcania wiązki światła padającej z punktowego źródła światła na pożądany obraz optyczny i wrażliwą na nacisk warstwę kleju.

W zgłoszeniu międzynarodowym WO2008131852 ujawniono natomiast przezroczysty układ elementów zabezpieczających do dokumentów wartościowych mający co najmniej pierwszy i drugi element zabezpieczający umieszczone po przeciwnych stronach nośnika dla dokumentów wartościowych, spośród których pierwszy element zabezpieczający jest elementem zabezpieczającym rozpoznawalnym w odbiciu z wzorem siatki wpływającym na promieniowanie elektromagnetyczne, który to wzór siatki stanowi, w szczególności, hologram, siatka holograficzna, czy też hologram generowany komputerowo (CGH), natomiast drugim elementem zabezpieczającym jest element optyczny widoczny podczas transmisji.

Publikacja WO2008012061 ujawnia z kolei sposób wytwarzania oznaczenia laserowego w dokumencie z zabezpieczeniem oraz tak zabezpieczony dokument. Zgodnie z opisem, ujawniony w tej publikacji sposób dotyczy dokumentu z zabezpieczeniem mającego co najmniej jedną, nadającą się do znakowania laserowego warstwę oraz co najmniej jedną warstwę odbijającą, która co najmniej częściowo pokrywa się ze wspomnianą co najmniej jedną, nadającą się do znakowania laserowego w arstwą i ma obszary nieprzezroczyste. Co najmniej jedna warstwa odbijająca oraz warstwa nadająca się do znakowania laserowego, obserwowane w kierunku prostopadłym do płaszczyzny warstwy odbijającej, zachodzą na siebie. Warstwy te zaopatruje się w co najmniej jeden przezroczysty obszar tak, że co najmniej jedną warstwę odbijającą umieszcza się pomiędzy co najmniej jednym źródłem promieniowania laserowego dla co najmniej jednego promieniowania laserowego i co najmniej jedną warstwą nadającą się do znakowania laserowego, a oznakowanie laserowe, rozpoznawalne wizualnie na wskroś przez co najmniej jeden przezroczysty obszar, wytwarza się w co najmniej jednej, nadającej się do znakowania warstwie, podczas gdy co najmniej jedna warstwa odbijająca pozostaje w dużym stopniu, co najmniej wizualnie, niezmieniona. W jednym z korzystnych wykonań ujawnionego w dokumencie WO2008012061 wynalazku co najmniej jedna warstwa odbijająca jest umieszczona na lub w przezroczystym korpusie foliowym, który to korpus foliowy, łącznie z co najmniej jedną warstwą odbijającą jest umieszczony w sposób pokrywający się z co najmniej jedną warstwą nadającą się do znakowania laserowego i zawiera przezroczystą, warstwę, która ewentualnie jest oznakowana laserowo. W szczególnie korzystnych wykonaniach, ta warstwa jest zaopatrzona w strukturę dyfrakcyjną i/albo strukturę holograficzną. Jednakże, zarówno struktura dyfrakcyjna, jak i holograficzna, ujawnione w tym dokumencie, mają charakter standardowej struktury reliefowej, która, niezależnie od obecności innych dodatkowych warstw, przesądza o istotnej grubości dokumentu. Dodatkowo, sposób jak ujawniony w publikacji jest złożony i wymaga przeprowadzenia wielu kolejnych, prowadzonych po sobie niezależnych etapów.

W zgłoszeniu międzynarodowym WO2014127402 opisano natomiast szczegółowo sposoby wytwarzania struktur reliefowych na nośniku dla dokumentów wartościowych. Jedną z możliwości ujawnionych w tym dokumencie pozwalających na uzyskanie takiej struktury jest, poza drukiem rotograwiurowym, tłoczeniem lub ablacją, grawerowanie. Zgodnie z opisem, struktury takie uzyskuje się dzięki zastosowaniu nanostrukturalnego tuszu zawierającego cząstki tlenków metali i ich przekształcaniu w metale na drodze reakcji redoks. Wynikiem zastosowania opisanych w publikacji WO2014127402 procesów modyfikacji nośnika jest uzyskanie struktur trójwymiarowych zapewniających pożądany efekt optyczny.

W zgłoszeniu międzynarodowym WO2019063778 ujawniono natomiast optyczny element zabezpieczający, obejmujący trójwymiarowe struktury reliefowe, składający się z odblaskowej, przekierowującej światło powierzchni albo przekierowującej światło przezroczystej lub częściowo przezroczystej powierzchni refrakcyjnej, o wypukłym wzorze o określonej głębokości, przystosowanym do przekierowywania padającego światła z punktowego źródła i zapewniania wyświetlanego obrazu na powierzchni projekcyjnej, który to wspomniany wyświetlany obraz odtwarza obraz źródłowy zawarty w elemencie zabezpieczającym i jest rozpoznawalny wizualnie, i w którym profil struktury reliefowej charakteryzuje się gwałtownymi zmianami uzyskanymi podczas obróbki powierzchni zgodnie z uprzednio zadanym i obliczonym profilem wypukłego wzoru o istotnych nieciągłościach, które to gwałtowne zmiany odpowiadają wspomnianym nieciągłościom. Przy oświetlaniu takiego elementu zabezpieczającego źródłem światła uzyskuje się, na płaskiej powierzchni znajdującej się za elementem zabezpieczającym po stronie przeciwnej od strony padającego światła, projekcję obrazu obejmującego wzór odpowiadający wzorowi zakodowanemu w strukturze reliefowej. Struktury takie są trójwymiarowe i mogą być wytwarzane za pomocą różnorodnych technik, takich jak, dla przykładu, drukowanie natryskowe. W opisie tym wskazano właśnie na możliwość stosowania rozmaitych znanych technik do tworzenia struktur reliefowych, takich jak litografia i ablacja laserowa, które to techniki zapewniają uzyskanie pożądanego obrazu trójwymiarowego. W dokumencie tym podkreślono korzyści wynikające ze stosowania takich elementów zabezpieczających o bardzo małej grubości. Ujawnione w publikacji WO2019063778 struktury reliefowe mają stosunkowo niewielką grubość, standardowo mniejszą niż 300 μm, a nawet mniejszą lub równą 30 μm. Jednakże są to struktury reliefowe o istotnym zróżnicowaniu głębokości takiej struktury, które to zróżnicowanie zapewnia projekcję obrazu zakodowanego w elemencie zabezpieczającym. Co więcej, zaproponowane w publikacji WO2019063778 rozwiązania wymagają, dla wytworzenia pożądanych struktur, stosowania bardzo skomplikowanych narzędzi oraz niezwykle czasochłonnych procesów.

W zgłoszeniu międzynarodowym W O2007079549 opisano z kolei nośnik do dokumentów wartościowych zawierający dyfrakcyjny element optyczny stanowiący element zabezpieczający zaopatrzony w dyfrakcyjną mikrostrukturę obejmującą zakodowane, przechowywane w tej mikrostrukturze dane. Ujawniony w tej publikacji DOE, wówczas, gdy jest on oświetlany zasadniczo skolimowanym światłem, zapewnia, dzięki dyfrakcyjnej mikrostrukturze, uzyskiwanie wzoru interferencyjnego obserwowalnego w znacznej odległości od nośnika zaopatrzonego w dyfrakcyjną mikrostrukturę DOE odpowiadającego zakodowanym danym. Jako sposób wytwarzania elementu zabezpieczającego zaproponowano w tym dokumencie zastosowanie ablacji laserowej, lecz ujawniono tam również możliwość uzyskania takiego elementu zabezpieczającego przez nakładanie na siebie kilku warstw materiałów transparentnych lub refleksyjnych bądź też poprzez wykonywanie otworów w nieprzejrzystej warstwie. Sposób, jak ujawniony w publikacji WO2007079549, wymaga, jednakże, stosowania w miejscu wykonywania elementu zabezpieczającego odpowiedniej maski. Stanowi to istotną niedogodność w praktycznym wykorzystaniu rozwiązania, zwłaszcza w sytuacji, w której zachodzi konieczność wytwarzania jak najbardziej powtarzalnych wzorów czy też wówczas, gdy niezbędna jest indywidualizacja danych dla każdego z pojedynczych nośników.

W dziedzinie znane są również dostępne komercyjnie rozwiązania, takie jak, na przykład, stosowane przez Innovia/ CCL Secure (rozwiązania oznaczane znakami towarowymi WinDOE® i ECLIPSE™). W takich elementach również uzyskuje się analogiczny efekt wizualny, jak w przypadku opisanego powyżej DOE zapewnianego zgodnie z opisem zawartym w publikacji WO2007079549. Mimo że taki element zabezpieczający może być nanoszony również i w inny sposób, to jego uzyskanie zawsze wymaga dla utworzenia pożądanego elementu zabezpieczającego stosowania maski do nanoszenia powłoki nieprzepuszczalnej dla światła. Jak wspomniano powyżej, procesy realizowane przy konieczności stosowania maski ograniczają ich praktyczne zastosowanie. W szczególności, nie nadają się do wykorzystania w praktyce podczas wytwarzania DOE zawierających zakodowane dane personalne czy oznaczenia indywidualizujące dokument z zabezpieczeniami. Ponadto, wymagają przeprowadzania dodatkowego, czasochłonnego etapu pozycjonowania maski, którego nawet precyzyjna realizacja może nie gwarantować, w przypadku potrzeby dostarczania identycznego elementu zabezpieczającego dla całej serii dokumentów, idealnej powtarzalności uzyskiwanych na poszczególnych dokumentach elementów zabezpieczających.

Co więcej, powszechnie stosowane w dziedzinie rozwiązania wymagają więc tworzenia złożonych struktur reliefowych gwarantujących utworzenie obrazu przy zastosowaniu technik, takich jak tłoczenie, ablacja i tym podobne.

Twórcy niniejszego wynalazku nieoczekiwanie stwierdzili, że możliwe jest uzyskanie dyfrakcyjnego elementu optycznego (DOE) w postaci binarnego hologramu generowanego komputerowo, zapewniającego doskonałą jakość i pożądaną powtarzalność uzyskiwanej projekcji obrazu w zakresie, w jakim jest ona niezbędna oraz zawierającego, w zakresie w jakim jest to pożądane, indywidualizujące każdy dokument dane personalne, bez konieczności stosowania maski podczas jego wytwarzania, jak również, bez konieczności tworzenia standardowej struktury reliefowej, zwłaszcza struktury o istotnym zróżnicowaniu profilu takiej struktury, warunkującym projekcję obrazu zakodowanego w elemencie zabezpieczającym. Grubość elementów nanoszonych zgodnie z wynalazkiem jest definiowana i ograniczona grubością oraz rodzajem zastosowanej warstwy podatnej na znakowanie, jednakże, niezależnie od konkretnej grubości profil struktury hologramu jest wolny od istotnych nieciągłości czy też gwałtownych zmian. Co więcej, możliwe jest znaczne uproszczenie stosowanych w stanie techniki złożonych, wieloetapowych procesów. Sposób zaproponowany przez twórców jest o tyle zaskakujący, że zaspokajając istniejącą w dziedzinie od lat potrzebę dostarczania dokumentów, bądź też produktów z zakodowanymi, indywidualizującymi każdy z takich produktów danymi personalnymi, jest jednocześnie łatwiejszy do realizacji, niż sposoby znane i stosowane w dziedzinie, znacznie bardziej ekonomiczny i niezawodny. Ponadto, co również nie może zostać pominięte, pozwala na uzyskiwanie w obszarach DOE, w których to jest pożądane, doskonałej powtarzalności poszczególnych elementów oznaczenia. Dodatkowo, zachowuje wszystkie korzystne cechy rozwiązań ze stanu techniki, takie, między innymi, jak łatwość autentyfikacji dokumentu przy jednoczesnej trudności jego podrobienia.

W rozwiązaniu według wynalazku, wyjściowe oznaczenie graficzne przekształcane jest na plik graficzny zawierający hologram transmisyjny za pomocą komputera skonfigurowanego do wykonywania transformaty Fouriera. Jak zasygnalizowano w odniesieniu do stanu techniki, odpowiednia do realizacji tego procesu może być dowolna maszyna cyfrowa/komputer zaopatrzony, przykładowo, w oprogramowanie komputerowe przekształcające plik graficzny ze wzorem graficznym w plik graficzny zawierający binarny zapis wzoru graficznego definiującego binarny hologram (w którym rozróżnia się zasadniczo dwa typy obszarów o skrajnie różnej przepuszczalności promieni światła, w szczególnym przypadku obszary niemal w 100% przepuszczające promienie świetlne, i obszary w niemal 100% absorbujące/odbijające promienie świetlne, przy czym w takim przypadku nie występują obszary przepuszczające światło w sposób pośredni, które dawałyby na projekcji obszary pośrednie, przykładowo szare). Odpowiednie przekształcenia matematyczne są dostępne w wielu pakietach oprogramowania znanych w dziedzinie, takich jak, przykładowo, MATLAB®. Specjalista w dziedzinie bez zbędnego eksperymentowania będzie w stanie wybrać oprogramowanie spośród dostępnych na rynku. Rozwiązania, w których są one powszechnie wykorzystywane do wytwarzania elementów zabezpieczających stosowanych do zabezpieczania dokumentów, są bowiem znane w stanie techniki. Przykładowo, są one wykorzystywane do wytwarzania standardowych DOE, jakie stanowią, dla przykładu, różne typy struktur holograficznych, takie jak dyfrakcyjne elementy oznaczone znakami towarowymi Exelgram™, Kinegram™ i Pixelgram™. Wszystkie te struktury są jednak uzyskiwane przez odtwarzanie wzoru reliefu powierzchni, a więc struktury hologramu wytłoczonego. Hologramy takie mogą być różnie projektowane, tak, aby zapewniały efekty kinematyczne, efekt zmian barwy, odwrócenia kontrastów oraz inne efekty specjalne, i specjalista w dziedzinie bez trudu dobierze przekształcenie odpowiednie do pożądanego efektu. W odróżnieniu do tych standardowych struktur holograficznych, transmisyjny element dyfrakcyjny uzyskiwany zgodnie z wynalazkiem ma zapewniać projekcję obrazu jedynie dzięki obecności dwóch zróżnicowanych obszarów różniących się przepuszczalnością promieni światła, spośród których część obszarów może być, przykładowo dla światła padającego przepuszczalna, natomiast od części światło może ulegać odbiciu albo absorpcji.

Zaprojektowany dyfrakcyjny transmisyjny element optyczny (zapewniający obserwację hologramu po jego oświetleniu wówczas, gdy jest naniesiony na podłoże nośnika), może być następnie naniesiony na odpowiedni nośnik danych, w obszarze transparentnym, na przykład w transparentnym okienku (przykładowo, na nośnik dokumentu z zabezpieczeniami taki jak poliwęglanowa karta, personalizowana strona paszportowa, bądź też inne podłoża do dokumentów wartościowych, lub też na inne podłoża użyteczne, przykładowo, jako opakowania lub produkty per se wymagające indywidualizacji), za pomocą modyfikacji realizowanej z wykorzystaniem promieniowania laserowego, tak, jak, na przykład, na drodze grawerowania laserowego lub nanoszenia za pomocą lasera na warstwie absorbującej promieniowanie UV, realizowanego za pomocą skonfigurowanego do tego komputera. Nanoszenie za pomocą promieni lasera na gotowy produkt, jak stosowane w niniejszym sposobie, jest szczególnie korzystne, z uwagi na to, że w sposobach wykorzystujących techniki druku do nanoszenia danych, zwłaszcza danych personalnych lub indywidualizujących produkt, istnieje wysokie ryzyko deformacji poddawanej zadrukowywaniu powierzchni, w szczególności folii, w trakcie jej laminacji, co może wpływać na jakość uzyskiwanego obrazu dyfrakcyjnego zakodowanego w DOE.

Jednakże, twórcy niniejszego wynalazku stwierdzili, że stosowanie lasera UV, który nie jest powszechnie stosowany przy personalizacji dokumentów identyfikacyjnych, również nie jest wolne od pewnych niedogodności. Przede wszystkim wymaga stosowania warstw/folii absorbujących UV, które utrudniają, bądź wręcz uniemożliwiają implementację nadruków fluorescencyjnych, powszechnie stosowanych do zabezpieczenia tego typu dokumentów. Co więcej, przy wykorzystaniu lasera UV najlepsze efekty są uzyskiwane dla elementu dyfrakcyjnego zlokalizowanego na powierzchni dokumentu identyfikacyjnego, przez co element ten jest podatny na fałszerstwa w wyniku naniesienia kolejnej warstwy/folii absorbujących UV i nowych danych personalnych oraz uszkodzenia mechaniczne. Dlatego też twórcy niniejszego wynalazku stwierdzili, że aby sprostać wszystkim zasygnalizowanym powyżej, a znanym w stanie techniki problemom, do nanoszenia DOE stosuje się grawerowanie laserowe.

Uzyskany, jak opisano, hologram ma postać struktury binarnej, jest elementem niewyczuwaln ym dotykiem, a dla zapewnienia pożądanego obrazu w projekcji podczas jego oświetlania nie wymaga obecności standardowej struktury reliefowej i jest znacznie prostszy do wytworzenia od powszechnie znanych i stosowanych w znanych ze stanu techniki DOE struktur holograficznych. Dodatkowo, z uwagi na zastosowanie elementu dyfrakcyjnego w postaci struktury binarnej zapewniającej uzyskiwanie pożądanego obrazu jedynie dzięki podzieleniu oznakowania na dwa obszary o skrajnie różnej przepuszczalności promieni światła, minimalizuje się grubość elementów zabezpieczających sprowadzając ją do grubości podłoża, na które/w którym są one nanoszone. Standardowe elementy dyfrakcyjne zawierają, jak wskazano powyżej, siatki w postaci powierzchniowych reliefów - wypukłych, o zróżnicowanym profilu powierzchniowym - oraz struktur wyczuwalnych w dotyku. W rozwiązaniu według niniejszego wynalazku DOE nie zawiera takiej struktury o wyczuwalnej dotykiem wypukłości i/albo wklęsłości względem powierzchni nośnika, na które to oznaczenie jest naniesione, nawet wówczas, gdy element zabezpieczający jest wprowadzany w najbardziej zewnętrznej warstwie nośnika. Tym samym, zapewniona jest maksymalna jednolitość grubości struktury dokumentu z zabezpieczeniami opatrzonego takim DOE.

Zgodnie z wynalazkiem uzyskiwany jest więc nośnik danych do dokumentów z elementami zabezpieczającymi, a zwłaszcza dokumentów wartościowych z elementami zabezpieczającymi, zawierający transmisyjny element dyfrakcyjny, który przy oświetlaniu światłem skolimowanym, zapewni a projekcję obrazu obserwowalną na powierzchni znajdującej się po przeciwnej stronie nośnika niż źródło światła skolimowanego oświetlającego nośnik zawierający ten transmisyjny element dyfrakcyjny, i który to nośnik danych obejmuje podłoże nośnika zawierające stos co najmniej trzech warstw, w tym co najmniej dwóch warstw transparentnych, spośród których co najmniej jedna warstwa transparentna jest warstwą transparentną podatną na znakowanie laserowe przy czym nośnik ten jest przynajmniej w części swojej powierzchni transparentny, tworząc transparentny obszar powierzchni nośnika danych, w przypadku obecności nietransparentnej warstwy/warstw definiowany przez obszar transparentnego okienka/okienek obecnych w warstwie, pokrywający się przynajmniej częściowo z obszarem powierzchni nośnika danych zaopatrzonym w transmisyjny element dyfrakcyjny zapewniający transmisyjny efekt dyfrakcyjny i który to transmisyjny element dyfrakcyjny ma postać wzoru składającego się z obszarów zmodyfikowanych laserem we wspomnianej co najmniej jednej warstwie podatnej na znakowanie laserowe, i przy czym transmisyjny element dyfrakcyjny jest generowaną komputerowo niewyczuwalną dotykiem holograficzną strukturą binarną utworzoną z obszarów, pierwszego i drugiego, o skrajnie odmiennej charakterystyce przepuszczania promieni świetlnych, spośród których pierwszy jest korzystnie obszarem zasadniczo przepuszczającym promienie świetlne, a drugi korzystnie jest obszarem zasadniczo nieprzepuszczającym promieni świetlnych, i która to holograficzna struktura zapewnia w obrazie transmisyjnym obserwację zakodowanego w holograficznej strukturze binarnej obrazu, a jej grubość nie przekracza grubości nośnika.

Korzystnie, transmisyjny element dyfrakcyjny obejmuje dane personalne i/albo oznaczenia indywidualizujące nośnik danych. Równie korzystnie, nośnik według wynalazku zawiera stos trwale połączonych ze sobą, korzystnie laminowanych warstw. Równie korzystnie warstwy transparentne stanowią warstwy transparentnej folii. W kolejnym korzystnym wykonaniu nośnika według wynalazku stos zawiera jedną lub więcej nietransparentną warstwę z transparentnym okienkiem, przy czym korzystniej transparentny obszar powierzchni nośnika danych jest definiowany przez obszar transparentnego okienka albo okienek obecnych w nietransparentnej warstwie/warstwach, pokrywający się przynajmniej częściowo z obszarem powierzchni nośnika danych zaopatrzonym w transmisyjny element dyfrakcyjny zapewniający transmisyjny efekt dyfrakcyjny.

Poprzez strukturę binarną, zgodnie z niniejszym wynalazkiem, rozumie się dowolną strukturę o charakterze 0:1 (zero-jedynkowym). W szczególnym przypadku niniejszego wynalazku strukturę binarną tworzy struktura obejmująca obszary przepuszczające i nieprzepuszczające promieni świetlnych.

Poprzez odpowiednio ułożone na sobie warstwy, zgodnie z niniejszym wynalazkiem, rozumie się warstwy ułożone w taki sposób, aby zapewnić zgodne z normami parametry dokumentu, takie jak np. grubość, wytrzymałość oraz umożliwić zaaplikowanie elementów graficznych i zabezpieczeń dokumentu w sposób czytelny. Jak będzie to zrozumiałym dla specjalisty w dziedzinie, i co będzie lepiej widoczne w odniesieniu do załączonego niniejszym Rysunku i w świetle opisów konkretnych realizacji niniejszego wynalazku, zgodnie z ujawnionym i zastrzeganym niniejszym rozwiązaniem możliwych jest uzyskanie bardzo wielu kombinacji struktur nośnika danych, z wykorzystaniem licznych, zróżnicowanych warstw tworzących stos, a co z tym się wiąże niniejszym zastrzegane rozwiązania nie tylko nie utrudniają nanoszenia dodatkowych zabezpieczeń, lecz również zapewniają dopasowanie nośnika do pożądanej końcowej postaci jego szaty graficznej, czyniąc nośnik niezwykle uniwersalnym, o licznych, zróżnicowanych zastosowaniach.

Jako przepuszczający promienie świetlne obszar należy uznać obszar, który co najmniej w zakresie promieniowania widzialnego nie zakłóca wzrokowej obserwacji i weryfikacji cech fizycznych obiektu umieszczonego bezpośrednio za nim, a jego transmitancja wynosi co najmniej 70%, korzystnie co najmniej 80%, korzystniej co najmniej 90%, najkorzystniej co najmniej 95%. W szczególności jest to obszar, w którym wszystkie warstwy nie zakłócają wzrokowej obserwacji i weryfikacji cech fizycznych obiektu umieszczonego bezpośrednio za nim, a ich transmitancja wynosi co najmniej 70%, korzystnie co najmniej 80%, korzystniej co najmniej 90%, najkorzystniej co najmniej 95%.

Z kolei obszarem nieprzepuszczającym promieni świetlnych jest obszar, który nie pozwala na obserwację i weryfikację cech fizycznych obiektu umieszczonego bezpośrednio pod nim na skutek zachodzącego odbicia i/albo absorbcji światła. W szczególności jest to obszar, w którym co najmniej jedna warstwa jest warstwą nieprzepuszczającą promieni świetlnych.

Podobnie, jako warstwę transparentną należy uznać warstwę niezakłócającą wzrokowej obserwacji i weryfikacji cech fizycznych obiektu umieszczonego bezpośrednio za nią, w szczególności warstwę o transmitancji światła w zakresie światła widzialnego wynoszącą co najmniej 70%, korzystnie co najmniej 80%, korzystniej co najmniej 90%, najkorzystniej co najmniej 95%. W szczególności transparentną warstwą jest warstwa przezroczysta i przejrzysta. W szczególnie korzystnym wykonaniu, w nośniku danych według wynalazku nietransparentną warstwę (101) zaopatrzoną w obszar transparentnego okienka albo okienek obecnych w nietransparentnej warstwie (101) stanowi warstwa biała, a korzystniej warstwa białej folii.

Za warstwę białą, czy też zasadniczo nietransparentną należy uznać zgodnie z niniejszym wynalazkiem warstwę nieprzepuszczającą promieni świetlnych w zakresie światła widzialnego (VIS) na skutek odbijania większości padającego na nią światła widzialnego, zapewniającą w odbiorze ludzkim nieuzbrojonym okiem kolor postrzegany jako biały. Przykładami warstw nieprzepuszczających promieni świetlnych są warstwy powszechnie stosowane podczas wytwarzania dokumentów tworzywowych takie jak, na przykład, białe folie PC lub PVC.

Za warstwę podatną na znakowanie laserowe należy uznać dowolną warstwę, której charakterystyka może zostać zmieniona przez oddziaływanie na nią laserem. W szczególności, za warstwy podatne na znakowanie laserem można uznać warstwy grawerowalne, warstwy farby podatnej na modyfikację laserem, w tym laserem o określonej długości fali. Szczególnymi warstwami podatnymi na znakowanie laserowe są warstwy farby podatnej na modyfikację laserem o długości fali w zakresie UV albo IR, czy też inne warstwy, których charakterystyka spektralna światła odbijanego i przechodzącego w określonym zakresie, przykładowo w zakresie światła widzialnego, może zostać zmieniona na skutek obróbki takiej warstwy światłem lasera.

W jednym z korzystnych wykonań wynalazku, obszary nieprzepuszczające promieni świetlnych w transmisyjnym elemencie dyfrakcyjnym są obszarami, których zabarwienie, podczas obserwacji nośnika danych zawierającego transmisyjny element dyfrakcyjny nieuzbrojonym okiem, jest odmienne od zabarwienia nośnika, w szczególności są to obszary zaczernione.

Korzystnie, nośnik danych według wynalazku zawiera dokładnie jedną warstwę podatną na znakowania laserowe, a transmisyjny element dyfrakcyjny ma grubość równą grubości warstwy podatnej na znakowanie laserowe, przykładowo wynoszącą 30 μm. W przypadku większej liczby warstw podatnych na znakowanie laserowe, w praktycznych zastosowaniach maksymalna grubość modyfikowanych warstw w nośniku danych może wynosić, przykładowo, 840 μm.

Równie korzystnie, nośnik danych zawiera więcej niż jedną warstwę podatną na znakowanie laserowe, przykładowo od 2 do 28 warstw podatnych na znakowanie laserowe, a transmisyjny element dyfrakcyjny ma grubość definiowaną przez sumę grubości wszystkich warstw podatnych na znakowanie laserowe. W szczególnie korzystnym wykonaniu wynalazku każde dwie sąsiadujące ze sobą warstwy podatne na znakowanie laserowe są rozdzielone co najmniej jedną warstwą niemającą takich właściwości, zwłaszcza warstwą transparentną, a transmisyjny element dyfrakcyjny jest nieciągły. W innym szczególnie korzystnym wykonaniu wynalazku wszystkie warstwy nośnika danych są podatne na znakowanie laserowe, a transmisyjny element dyfrakcyjny jest ciągły i ma grubość odpowiadającą grubości nośnika danych równą sumarycznej grubości wszystkich warstw podatnych na znakowanie laserowe.

Korzystnie, nośnik danych według wynalazku jako nietransparentną warstwę zawiera warstwę białą, szczególnie korzystnie warstwę białej foli.

Korzystnie, transmisyjny element dyfrakcyjny naniesiony w/na nośnik danych według wynalazku zawiera zakodowane i widoczne w uzyskiwanej podczas oświetlania światłem skolimowanym nośnik a danych z zabezpieczeniami projekcji obrazu dane personalne lub indywidualizujące, takie jak dane personalne użytkownika dokumentu, w tym dane alfanumeryczne bądź graficzne lub też dane identyfikujące produkt.

Przedmiotem wynalazku jest również nowy, niezwykle uproszczony względem znanych i stosowanych w dziedzinie sposób wytwarzania nośnika danych do dokumentów z elementami zabezpieczającymi, a zwłaszcza dokumentów wartościowych z elementami zabezpieczającymi, zawierającego transmisyjny element dyfrakcyjny, korzystnie obejmujący dane personalne i/albo oznaczenia indywidualizujące transmisyjny element dyfrakcyjny w postaci binarnego hologramu generowanego komputerowo, który to hologram, przy oświetleniu światłem skolimowanym, zapewnia projekcję obrazu obserwowalną na powierzchni znajdującej się po przeciwnej stronie nośnika danych niż źródło światła skolimowanego, który to sposób obejmuje następujące etapy:

a) projektowania obrazu źródłowego, w którym to etapie, po opracowaniu, korzystnie za pomocą komputera skonfigurowanego do projektowania obrazów graficznych, graficznego obrazu transmisyjnego, jaki ma być docelowo widoczny w projekcji podczas oświetlenia naniesionego na nośnik danych transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego światłem skolimowanym, wyznacza się zespół danych wejściowych definiujących pożądany obraz, a następnie, takie wyznaczone dane wejściowe przekształca się za pomocą komputera skonfigurowanego do wykonywania transformaty Fouriera w stanowiący zapis binarny obrazu źródłowego kodowy plik graficzny opisujący binarny hologram definiujący obraz transmisyjny jako złożony z dwóch zróżnicowanych obszarów, o odmiennej charakterystyce przepuszczania promieni świetlnych, spośród których pierwszy jest obszarem przepuszczającym promienie świetlne, a drugi jest obszarem nieprzepuszczającym promieni świetlnych;

b) tworzenia stosu warstw materiału nośnika danych przez nanoszenie na siebie arkuszy kolejnych warstw, korzystnie co najmniej trzech odpowiednio ułożonych na sobie warstw, w tym co najmniej dwóch warstw transparentnych, spośród których co najmniej jedna warstwa transparentna jest warstwą transparentną podatną na znakowanie laserowe, oraz, korzystnie, co najmniej jednej nietransparentnej warstwy z wytworzeniem stosu warstw, który zawiera przynajmniej na części powstałej powierzchni stosu warstw obszar transparentny, w którym co najmniej jedna warstwa, przynajmniej w części obszaru transparentnego, jest podatna na znakowanie laserowe;

c) trwałego łączenia, korzystnie laminowania stosu warstw wytworzonego w etapie b) z wytworzeniem jednolitej tafli nośnika danych, oraz, opcjonalnie, cięcia wytworzonej tafli nośnika danych na mniejsze elementy stanowiące nośnik danych;

d) zabezpieczania nośnika danych przez nanoszenie transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego poprzez naświetlanie nośnika danych za pomocą sterowanego komputerowo lasera, którego wiązka modyfikuje nośnik danych przynajmniej na części obszaru transparentnego, korzystnie, na całym obszarze transparentnym, przy czym transmisyjny element dyfrakcyjny uzyskiwany co najmniej w/na jednej warstwie nośnika danych podatnej na znakowanie laserowe, w obszarze pokrywającym się przynajmniej częściowo z obszarem transparentnym, jest obrazem źródłowym opracowanym w etapie a) za pomocą komputera przystosowanego do wykonywania transformaty Fouriera i jest uzyskiwany w oparciu o źródłowy kodowy plik graficzny opisujący ten transmisyjny element dyfrakcyjny stanowiący binarny hologram definiujący obraz transmisyjny jako złożony z dwóch zróżnicowanych obszarów, o odmiennej charakterystyce przepuszczania promieni świetlnych, spośród których pierwszy jest obszarem przepuszczającym promienie świetlne, a drugi jest obszarem nieprzepuszczającym promieni świetlnych, i gdzie grubość wytworzonego transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego nie przekracza grubości nośnika oraz wytworzony transmisyjny element dyfrakcyjny nie jest wyczuwalny dotykiem.

Sposób umożliwia uzyskanie zabezpieczenia bez stosowania jakiejkolwiek maski, przy czym określenie „maska”, zgodnie z niniejszym wynalazkiem, odnosi się do dowolnego elementu selektywnie przysłaniającego obszar podatny na naświetlanie laserowe lub obszar podlegający nanoszeniu środka kryjącego.

W jednym z korzystnych wykonań, obraz źródłowy projektowany w etapie a) zawiera dane personalne/dane identyfikujące nośnik danych i etap d) prowadzi się w trakcie personalizacji nośnika danych. Etap ten może być realizowany zarówno bezpośrednio po zakończeniu etapu c), jak też przez inny podmiot, jako oddzielny etap przeprowadzany w innym miejscu i czasie niż uprzednie etapy a)-c). Przykładowo, podczas gdy etapy a)-c) dostarczające nośnik danych mogą być realizowane bezpośrednio po sobie w określonym miejscu i czasie, wytworzony w etapie c) nośnik danych, lub tafla nośnika danych mogą być przechowywane, a następnie znakowane w oddzielnym procesie.

Korzystnie, co najmniej jedną warstwą podatną na znakowanie laserowe jest warstwa nadająca się do grawerowania laserowego, a w etapie d) nanoszenie transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego prowadzi się poprzez grawerowanie nośnika danych za pomocą sterowanego komputerowo lasera.

W korzystnej postaci realizacji sposobu według wynalazku w etapie b) nanosi się na siebie arkusze kolejnych warstw, spośród których tylko jedna warstwa jest warstwą podatną na znakowanie laserowe.

W innej korzystnej postaci realizacji sposobu według wynalazku w etapie b) nanosi się na siebie arkusze kolejnych warstw, spośród których więcej niż jedna warstwa jest warstwą podatną na znakowanie laserowe. Korzystnie, w etapie b) nanosi się na siebie arkusze kolejnych warstw, spośród których wszystkie stanowią warstwy podatne na znakowanie laserowe. W jeszcze innym równie korzystnym wykonaniu sposobu według niniejszego wynalazku, gdzie więcej niż jedna warstwa jest warstwą podatną na znakowanie laserowego w etapie b), każde dwa kolejne arkusze warstw podatnych na znakowanie laserowe rozdziela się co najmniej jedną warstwą nienadającą się do znakowania laserowego.

W jednym z korzystnych wykonań sposobu według wynalazku w etapie b) co najmniej jedna, korzystnie tylko jedna warstwa jest nietransparentną warstwą, korzystnie warstwą białą, szczególnie korzystnie z transparentnym okienkiem.

Niniejszy wynalazek zostanie opisany poniżej bardziej szczegółowo w odniesieniu do konkretnych wykonań wynalazku oraz ilustrującego wynalazek Rysunku.

Zgodnie z poszczególnymi wariantami realizacji niniejszego wynalazku transmisyjny element dyfrakcyjny nanoszony jest na nośnik danych, na jednej lub wielu spośród obecnych w strukturze nośnika warstw, jedynie w obszarze transparentnym nośnika albo też na obszarze większym niż i wychodzącym poza transparentny obszar nośnika. Element dyfrakcyjny nanoszony jest z wykorzystaniem promieni lasera.

W jednym przykładzie wykonania, cały nośnik danych może być transparentny. W innym przykładzie wykonania, nośnik danych może zawierać transparentny obszar tworzący transparentne okienko. Nośnik danych ma strukturę wielowarstwową, w której jedna z nietransparentnych warstw jest nieprzej rzysta (np. jest białą folią) i w takiej nietransparentnej warstwie obecny jest otwór, wypełniony transparentnym materiałem z wytworzeniem transparentnego okienka. Nośnik danych może przykładowo zawierać warstwę nieprzejrzystą z transparentnym okienkiem albo wieloma transparentnym i okienkami i transparentne warstwy zawierające nadruki wykonane metodą druku offsetowego lub sitodruku, a także inne elementy zabezpieczające przed fałszerstwem, przy czym co najmniej jedna z warstw transparentnych obecnych w strukturze nośnika, takich jak, przykładowo, warstwa folii transparentne j, co najmniej w obszarze transparentnego okienka, musi nadawać się do nanoszenia elementu dyfrakcyjnego za pomocą lasera. Przez warstwę nadającą się do nanoszenia elementu dyfrakcyjnego za pomocą lasera, rozumie się dowolną warstwę podatną na znakowanie laserem, jak zdefiniowano powyżej.

W jednym wariancie, warstwa ta nadaje się do grawerowania laserowego. Jako warstwa nadająca się do grawerowania laserowego lub warstwa grawerowalna, rozumiana jest dowolna warstwa, taka jak, na przykład, folia, która jest czuła na działanie wiązki laserowej, przykładowo ulega pod wpływem działania lasera przekształceniu na skutek działania wysokiej temperatury, w szczególności, z wytworzeniem produktów węglowych. Grubość powstałego elementu dyfrakcyjnego będzie wówczas równa grubości grawerowalnej warstwy lub sumie grubości warstw grawerowalnych laserowo użytych do wytworzenia nośnika, przy czym za minimalną grubość takiej pojedynczej warstwy przyjmuje się 30 μm. W przypadku doboru grawerowalnej warstwy ulegającej, pod wpływem wysokiej temperatury, karbonizacji obserwuje się widoczny nieuzbrojonym okiem efekt zaczernienia związany z zachodzącym w obrębie takiej warstwy procesem zwęglenia, bądź innym procesem prowadzącym do modyfikacji parametrów fizykochemicznych podatnej na znakowanie laserem warstwy.

Jako warstwy podatne na znakowanie laserowe można również z powodzeniem stosować warstwy absorbujące UV lub dodatkowe warstwy powłoki farbowej absorbujące promieniowanie UV, przykładowo zawierającej dodatki lub związki absorbujące promieniowanie UV. Warstwą absorbującą UV może być przykładowo folia poliwęglanowa zawierająca dodatki absorbujące promieniowanie UV. Przykładami związków absorbujących UV są pochodne benzofenonów, pochodne benzotriazoli, pochodne triazyn i cyjanoakrylany. Uzyskana w ten sposób po stronie naświetlania promieniowaniem laserowym laserowa modyfikacja warstwy absorbującej UV jest niewidoczna lub prawie niewidoczna dla nieuzbrojonego oka podczas obserwacji nośnika z naniesionym nań/w transmisyjnym elementem dyfrakcyjnym oraz powstaje po stronie, po której warstwa jest naświetlana. Element dyfrakcyjny uzyskany w taki sposób ma postać binarnego hologramu i jest obecny na powierzchni znakowanej w ten sposób warstwy. Jednakże, o czym wspomniano powyżej, zadawalające efekty uzyskuje się w takich realizacjach wówczas, gdy znakowana laserowo warstwa jest warstwą zewnętrzną. Wówczas, niestety, tak utworzone zabezpieczenie jest podatne na ingerencję mogącą prowadzić do jego modyfikacji.

Przykładowy element dyfrakcyjny uzyskany zgodnie z wynalazkiem przedstawiono na Fig. 1.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, w jednym z wykonań, stosuje się pojedynczą warstwę podatną na znakowanie laserowe, a tym samym warstwę, w której nanosi się element dyfrakcyjny. W innych z wykonań stosuje się dwie lub więcej takich warstw. W jeszcze innym wariancie wykonania niniejszego wynalazku wszystkie warstwy nośnika stanowią warstwy podatne na znakowanie laserowe, co umożliwia uzyskanie elementu dyfrakcyjnego o grubości równej grubości nośnika. W przypadku, w którym dwie lub więcej warstw tworzących strukturę nośnika stanowią warstwy podatne na znakowanie laserowe, mogą być one rozdzielone dodatkowymi warstwami, które nie mają takich właściwości, to znaczy nie ulegają istotnej modyfikacji obserwowanej nieuzbrojonym okiem w zakresie światła widzialnego lub po oświetleniu takich nośników światłem skolimowanym. Uzyskiwany w takich wariantach wykonania element dyfrakcyjny, jak uwidoczniono na Fig. 2d), ma strukturę nieciągłą w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny warstw nośnika. W innych szczególnych realizacjach wszystkie warstwy tworzące strukturę nośnika stanowią warstwy podatne na znakowanie laserowe. Uzyskiwany w takich wariantach wykonania element dyfrakcyjny, jak uwidoczniono na Fig. 2b), ma strukturę ciągłą w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny warstw nośnika.

Przy wykorzystaniu tak naniesionego transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego dla zapewnienia pożądanego obrazu uzyskiwanego w projekcji podczas oświetlania transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego nie jest konieczne wykonywanie standardowych struktur reliefowych, zwłaszcza struktur o niejednorodnej powierzchni ani wykorzystywanie w trakcie ich wytwarzania dodatkowych technologii, takich jak tłoczenie lub ablacja, bądź też stosowanie masek i tym podobnych elementów. Dodatkowo, nie ma potrzeby wprowadzania do struktury nośnika jakichkolwiek warstw metalicznych. W rozwiązaniach według wynalazku wykorzystuje się powszechnie dostępną technologię modyfikacji struktury za pomocą promieniowania laserowego, co umożliwia, w szczególności, personalizację i/albo indywidualizację uzyskiwanych sposobem według wynalazku produktów, w szczególności dokumentów z zabezpieczeniami. Dlatego też wytwarzanie transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego zgodnie z wynalazkiem, w szczególności transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego zawierającego zakodowane dane personalne i/albo indentyfikacyjne, jest znacznie prostsze niż w przypadku znanych i dostępnych w stanie techniki sposobów, wykorzystujących, dla zapewnienia stanowiącego element zabezpieczający dyfrakcyjny element optyczny zawierający struktury reliefowe, zwłaszcza o niejednorodnym profilu takiej struktury, oraz sposobów, w których nie ma możliwości, bądź jest to niezwykle utrudnione, wprowadzania stosownych elementów zabezpieczających na ostatnim etapie wytwarzania nośnika danych, w szczególności wprowadzania takich elementów bezpośrednio u odbiorcy końcowego takiego nośnika dysponującego danymi personalnymi i/albo indentyfikacyjnymi, jakie mają być zakodowane w stanowiącym element zabezpieczający transmisyjnym elemencie dyfrakcyjnym naniesionym w/na strukturze nośnika danych. Należy tutaj zauważyć, że rozwiązania wymagające stosowania, np. ablacji laserowej wiążą się z niską wydajnością. Wydajność tę podnosi się stosując maski umożliwiające jednoczesne prowadzenie ablacji w wielu miejscach modyfikowanej powierzchni. Jednakże, stosowanie maski wyklucza zasadniczo użyteczność wytwarzanych tym sposobem zabezpieczeń jako personalizujących/indywidualizujących końcowy produkt, w szczególności dokument wartościowy z zabezpieczeniami i znacząco zwiększa koszt wytwarzania takiego produktu.

Tymczasem, rozwiązanie według niniejszego wynalazku umożliwia łatwe nanoszenie transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego na etapie personalizacji produktu, w szczególności dokumentu wartościowego z zabezpieczeniami, zapewniając sposobność wprowadzania różnych zakodowanych w transmisyjnym elemencie dyfrakcyjnym informacji (np. danych osobistych posiadacza dokumentu). Inaczej mówiąc, w rozwiązaniu według wynalazku, możliwe jest łatwe modyfikowanie za pomocą odpowiedniego oprogramowania kodu elementu zabezpieczającego, który po naniesieniu będzie funkcjonował jako transmisyjny element dyfrakcyjny i nanoszenie zróżnicowanych, wręcz zindywidualizowanych transmisyjnych elementów dyfrakcyjnych, kodujących rozmaite informacje (umożliwiających projekcję różnych obrazów) na odrębnych egzemplarzach personalizowanych/indywidualizowanych nośników. Co najbardziej istotne, etap formowania transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego można prowadzić jako ostatni etap modyfikacji nośnika danych na etapie jego końcowej personalizacji, po połączeniu tworzących stos warstw nośnika, w szczególności, jeśli nośnik danych jest laminowany, po etapie jego laminacji. W rozwiązaniach znanych ze stanu techniki taka ewentualna personalizacja elementu dyfrakcyjnego następowałaby przed ostateczną laminacją nośnika danych, kiedy dany dokument trudno jednoznacznie przypisać do konkretnego użytkownika z uwagi, przykładowo, na brak danych posiadacza. Tym samym, znane i stosowane dotychczas metody umożliwiają jedynie pewną rozróżnialność partii produktów, nadawanie produktom, w tym dokumentom wartościowym, kolejnych numerów, lecz nie mogą być z powodzeniem stosowane do pełnej ich personalizacji/indywidualizacji.

Dodatkowo, nanoszenie elementu zabezpieczającego w postaci transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego zgodnie z niniejszym wynalazkiem na ostatnim etapie produkcji nośnika, umożliwia unikanie niepożądanych zniekształceń zakodowanych w transmisyjnym elemencie dyfrakcyjnym obrazów, które mogą się pojawić w przypadku uprzedniego naniesienia stosownych elementów zabezpieczających na/w określone warstwy nośnika i ich późniejsze łączenie, przykładowo na drodze laminacji. Tym samym, opracowany niniejszym sposób oraz nośnik wytworzony tym sposobem umożliwiają uzyskanie zabezpieczeń o doskonałej czytelności zabezpieczenia i wysokiej rozdzielczości zakodowanych w elemencie zabezpieczającym treści oraz obrazów.

Ponadto, w wielu rozwiązaniach proponowanych w stanie techniki, element zabezpieczający obejmujący transmisyjny element dyfrakcyjny znajduje się na powierzchni nośnika, a tym samym dokumentu, albo też jest przykryty warstwą zabezpieczającą, co wymaga, z kolei, przeprowadzenia po jego naniesieniu dodatkowego etapu obejmującego nakładanie takiej zabezpieczającej warstwy, przykładowo warstwy lakieru. W obu przypadkach istnieje ryzyko usunięcia takiego elementu zabezpieczającego przez ścieranie. W rozwiązaniach według niniejszego wynalazku, otrzymywanych zgodnie ze sposobem według wynalazku, transmisyjny element dyfrakcyjny bez trudu jest wytwarzany wewnątrz struktury nośnika danych, w szczególności nośnika danych do dokumentu wartościowego z zabezpieczeniami, co zapewnia jego trwałą integrację z nośnikiem i uniemożliwia łatwe usunięcie mechaniczne bez pozostawienia śladów ingerencji w strukturę nośnika. W szczególności ma to miejsce w przypadku, w którym w strukturze nośnika jest obecna więcej niż jedna warstwa podatna na znakowanie laserem i są one porozdzielane warstwami nienadającymi się do znakowania laserem, a utworzony transmisyjny element dyfrakcyjny jest nieciągły.

Jak pokazano przykładowo na Fig. 2, element dyfrakcyjny nanoszony sposobem według wynalazku z wykorzystaniem grawerowania laserowego, może zajmować różną część grubości nośnika danych, w zależności od tego jaką stosuje się liczbę warstw podatnych na znakowanie laserowe, a tym samym, nadających się do nanoszenia oznaczenia. Zastosowanie więcej niż jednej warstwy może być szczególnie korzystne, gdyż znacznie utrudnia, a w praktyce wręcz uniemożliwia usunięcie elementu zabezpieczającego, ponieważ dla realizacji takiego zamierzenia konieczne byłoby usunięcie wielu środkowych warstw ze struktury nośnika, a tym samym całkowite zaburzenie jego integralności.

Jak wynika z powyższego nośnik danych zawierający element dyfrakcyjny naniesiony sposobem według wynalazku jest znacznie bardziej, niż w przypadku dostępnych rozwiązań, odporny na fałszerstwo. W przypadku zakodowania w transmisyjnym elemencie dyfrakcyjnym, stosowanym jako element zabezpieczający, danych personalnych i/albo elementów indywidualizujących, takich jak, przykładowo dokładne dane dotyczące dostępu dla posiadacza dokumentu, naniesienie dodatkowych elementów indywidualizujących, nawet przy użyciu tego samego lasera, nie spowoduje zmiany efektu dyfrakcyjnego, a jedynie sprawi, że zabezpieczenie przestanie być czytelne.

Transmisyjny element dyfrakcyjny można stosować w różnego typu nośnikach danych, w szczególności w dokumentach z zabezpieczeniami, w tym dokumentach wartościowych z zabezpieczeniami, takich jak dokumenty osobiste, karty płatnicze czy też paszporty z tworzywową stroną personalizowaną.

W przypadku sposobu wytwarzania nośnika danych do dokumentów z zabezpieczeniami według niniejszego wynalazku, transmisyjny element dyfrakcyjny ma w niektórych wykonaniach kształt transparentnego okienka w nośniku danych (obszaru transparentnego wyodrębnionego w obszarze całego nośnika danych) w innych wykonaniach, z kolei, mieści się w tym obszarze, podczas, gdy w jeszcze innych wykonaniach wychodzi poza obszar transparentnego okienka. W takich realizacjach jest on wkomponowany w szatę graficzną dokumentu. W szczególnych realizacjach, transmisyjny element dyfrakcyjny zawiera zakodowany obraz obejmujący wybrane dane alfanumeryczne posiadacza dokumentu, takie jak jego imię, nazwisko i/albo dane adresowe, czy data ważności dokumentu.

Grubość elementu dyfrakcyjnego utworzonego sposobem według wynalazku w strukturze nośnika danych zależy od grubości stosowanej/nych w strukturze nośnika warstwy podatnej na znakowanie laserowe, a tym samym, warstwy nadającej się do wytworzenia transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego. Minimalna grubość takiego transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego jest determinowana grubością pojedynczej, podatnej na znakowanie laserowe warstwy, i w praktycznych realizacjach, w których warstwę taką stanowi folia podatna na znakowanie laserowe, wynosi ona około 30 μm. Maksymalna grubość takiego transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego może być równa grubości wszystkich warstw nośnika (h), jeśli wszystkie warstwy nośnika obecne w strukturze nośnika są podatne na znakowanie laserowe. Jednakże, w praktycznych realizacjach, wówczas, gdy jako podatne na znakowanie laserowe warstwy stosowane są folie grawerowalne, mogą one być w strukturze nośnika rozdzielane warstwami, w szczególności foliami nieposiadającymi tej właściwości. Utworzony wówczas transmisyjny element dyfrakcyjny będzie nieciągły.

W jednym przykładzie wykonania, w którym w strukturze nośnika danych obecna jest co najmniej jedna nietransparentna warstwa zaopatrzona w transparentne okienko, po oświetleniu światłem skolimowanym (wskaźnik laserowy lub dioda laserowa) naniesionego na/w takim nośniku danych transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego, na ekranie umieszczonym po przeciwnej względem źródła światła stronie nośnika danych obserwuje się efekt dyfrakcyjny, w postaci zadanych danych w czytelnej postaci, oraz w postaci odwróconej symetrycznie względem punktu środkowego obrazu wewnątrz transparentnego okienka. W praktycznych realizacjach odległość ekranu od nośnika wynosi 0,5-3 metry, korzystnie około 1-2 metry.

Krótki opis Rysunku

Wynalazek zilustrowano na Rysunku, na którym

Fig. 1 przedstawia przykładowy element dyfrakcyjny do naniesienia na nośnik danych w po- staci dwuwymiarowego oznaczenia.

Fig. 2 przedstawia przykładowe realizacje nośnika danych zawierającego element dyfrakcyjny (Fig. 2a); na Fig. 2b-g przedstawiono przekroje poprzeczne wzdłuż linii A-A z Fig. 2a pokazujące przykładowe umieszczenie elementu dyfrakcyjnego. Literą h oznaczono grubość nośnika, a więc również maksymalną grubość transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego.

Fig. 3 przedstawia sposób działania transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego, z uzyskiwaną projekcją obrazu zawierającego informacje zakodowane w transmisyjnym elemencie dyfrakcyjnym.

PRZYKŁADY

Etapy wytwarzania nośnika do dokumentów z zabezpieczeniami, w szczególności dokumentów wartościowych z zabezpieczeniami, zawierającego transmisyjny element dyfrakcyjny jako element zabezpieczający:

1. Projektowanie obrazu źródłowego

Po opracowaniu obrazu, jaki ma być widoczny w projekcji podczas późniejszego naświetlania transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego naniesionego na podłoże nośnika danych, w szczególności nośnika danych do dokumentów z zabezpieczeniami, a zwłaszcza dokumentów wartościowych z zabezpieczeniami wyznaczono zespół danych wejściowych definiujących taki pożądany obraz. Następnie, te opracowane uprzednio dane wejściowe przekształcono w docelowy graficzny plik kodowy, zawierający zakodowany pożądany element dyfrakcyjny, jaki stanowi hologram transmisyjny w postaci binarnej, za pomocą komputera skonfigurowanego do wykonywania transformaty Fouriera, w realizacjach niniejszego wynalazku w postaci specjalnie zaprojektowanego na potrzeby Zgłaszającego programu wykonywalnego w interaktywnym środowisku do wykonywania obliczeń naukowych i inżynierskich MATLAB®, realizującego przekształcenie matematyczne oparte o transformatę Fouriera. W pewnych szczególnych wykonaniach, podczas opracowywania w oparciu o wykorzystywaną przez oprogramowanie transformatę Fouriera pliku kodowego dla wytworzenia za pomocą sterowanego komputerowo lasera transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego uwzględniono dodatkowo dobór wcześniej ustalonej długości fali światła skolimowanego, dla której obserwowany podczas oświetlania światłem o tej ściśle dobranej, wcześniej ustalonej długości obraz dyfrakcyjny ma być najlepiej widoczny dzięki dopasowaniu długości fali, dla której obserwowana jest najkorzystniejsza dyfrakcja dla danego transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego. W takich realizacjach wynalazku rozkład obszarów absorbujących promieniowanie dostosowywano do wybranej długości fali. Wówczas, otrzymany w oparciu o odpowiedni plik kodowy element dyfrakcyjny, po oświetleniu promieniami światła o określonej, ściśle zdefiniowanej, wcześniej ustalonej długości fali zapewnia najlepszą projekcję doskonale widocznego i ostrego obrazu. Oświetlanie elementu dyfrakcyjnego, uzyskanego w oparciu o tak przygotowany plik kodowy zawierający zapis źródłowy obrazu, światłem o innej niż predefiniowana długości fali prowadzi do uzyskania rozmytego obrazu w jego projekcji lub zupełnego braku widoczności tego obrazu.

2. Wytwarzanie transparentnego nośnika lub nośnika z tworzywa sztucznego z transparentnym okienkiem do dokumentów z zabezpieczeniami, w szczególności nośnika danych do dokumentów wartościowych z zabezpieczeniami zawierającego transmisyjny element dyfrakcyjny.

a) Wycinanie okienka w jednej warstwie nośnika do dokumentów z zabezpieczeniami.

W arkuszu białej folii, stanowiącą warstwę nietransparentną 101, wycinano otwór albo otwory. Następnie, otwór taki lub takie otwory wypełniano transparentnym materiałem tożsamym z materiałem nośnika danych, lub otwór wypełniał się w trakcie laminacji sąsiadującymi warstwami, z wytworzeniem obszaru transparentnego okienka, w szczególności podatnego na znakowanie laserowe.

W przypadku stosowania do wytwarzania nośnika tylko transparentnych folii etap wycinania okienka pomijano.

b) Przygotowywanie stosu warstw tworzącego arkusz nośnika

Arkusz podłoża nośnika do dokumentów z zabezpieczeniami, w szczególności dokumentów wartościowych z zabezpieczeniami, przygotowywano każdorazowo tworząc stos warstw nośnika jak uwidoczniono na Fig. 2b) - g). Pokrótce, warstwy tworzące nośnik układano w odpowiedniej konfiguracji w stos. W pewnych wykonaniach transparentną folię podatną na znakowanie laserowe umieszczano pomiędzy dodatkowymi transparentnym i foliami zawierającymi nadrukowane metodami druku offsetowego i/albo sitodruku dodatkowe elementy zabezpieczające. W jeszcze innych wykonaniach, transparentną folię podatną na znakowanie laserowe umieszczano w stosie tworzących podłoże nośnika warstw, zawierającym co najmniej dwie dodatkowe folie transparentne zawierające nadrukowane metodami druku offsetowego i/albo sitodruku dodatkowe elementy zabezpieczające. W niektórych wykonaniach, transparentną folię podatną na znakowanie laserowe zaopatrywano dodatkowo w inne zabezpieczenia przed fałszerstwem. W kolejnych z praktycznych realizacji wynalazku, oprócz warstw wskazanych dla powyżej omówionych wykonań w stosie umieszczano dodatkowo co najmniej jedną, bądź tylko jedną, białą folię, stanowiącą warstwę nietransparentną 101, z transparentnym okienkiem. Tworzące stos folie mogą być dodatkowo, zależnie od potrzeb, zaopatrzone w inne zabezpieczenia przed fałszerstwem np. nadruki farbami specjalnymi oraz mieć nadrukowaną szatę graficzną nośnika danych.

c) Laminowanie arkusza nośnika

Stos odpowiednio ułożonych warstw transparentnych folii, spośród których co najmniej jedna folia transparentna jest folią podatną na znakowanie laserowe, a co najmniej jedna folia może być, w niektórych spośród wykonań białą folią, stanowiącą warstwę nietransparentną 101, z transparentnym okienkiem poddawano laminowaniu w warunkach podwyższonego ciśnienia w zakresie do 250 N/cm² i podwyższonej temperatury, przykładowo dla PC 190±25°C dla PVC 135±15°C z wytworzeniem jednolitej tafli nośnika (laminatu). W trakcie laminacji mogą być nanoszone inne zabezpieczenia przed fałszerstwem jak np. tłoczenia powierzchni czy tłoczenia elementu MLI.

d) Wycinanie nośników

Z otrzymanych, jak opisano powyżej w etapie c), tafli nośnika (laminaty) wycięto pojedyncze nośniki do dokumentów z zabezpieczeniami, w szczególności dokumentów wartościowych z zabezpieczeniami o wymaganym formacie.

3. Nanoszenie transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego na nośnik do dokumentów z zabezpieczeniami, w szczególności dokumentów wartościowych z zabezpieczeniami.

Sposób 3.1 - grawerowanie laserowe z efektem zaczernienia

Dla naniesienia transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego, w szczególności transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego 102 obejmującego dane personalne stosowano technikę grawerowania laserowego. Transmisyjny element dyfrakcyjny nanoszono w postaci binarnego hologramu generowanego komputerowo stosując, w zależności od konkretnej realizacji wynalazku, generujący promieniowanie w zakresie widzialnym albo w zakresie IR laser sterowany zawierającym odpowiednie oprogramowanie komputerem osobistym. Przykładowym stosowanym w sposobie według wynalazku laserem był laser Nd:YAG generujący promieniowanie o długości fali 1064 nm. W ten sposób uzyskiwano modyfikację, w szczególności zaczernienie podłoża. Grubość powstałego elementu dyfrakcyjnego jest równa grubości podatnej na znakowanie laserowe folii wykorzystanej jako warstwa nośnika, przy czym minimalna grubość takiej folii stosowanej w przykładach wynosiła 30 μm. Jednakże, a co warte podkreślenia, obecność elementu dyfrakcyjnego stanowiącego element zabezpieczający na nośniku danych nie tylko nie zmienia na grubości dokumentu z zabezpieczeniami, lecz również nie modyfikuje struktury takiego nośnika tak, by utworzone zabezpieczenie mogło być wyczuwalne dotykiem. Uzyskany efekt jest natomiast widoczny nieuzbrojonym okiem i jest postrzegany w postaci zaczernienia. Co istotne, etap ten korzystnie realizuje się dopiero na etapie personalizacji gotowego nośnika zaopatrzonego wcześniej, jak wskazano powyżej, we wszystkie inne, niezbędne elementy zabezpieczające naniesione w/lub na tworzących nośnik warstwach.

Przykładowy element dyfrakcyjny uzyskany zgodnie ze sposobem według wynalazku przedstawiono na Fig. 1.

Sposób 3.2 - znakowanie laserowe bez efektu zaczernienia - przykład porównawczy

Transmisyjny element dyfrakcyjny 102 nanoszono w postaci binarnego hologramu generowanego komputerowo na gotowe, pojedyncze podłoże nośnika do dokumentów z zabezpieczeniami, takie jak podłoże nośnika dla karty spersonalizowanej zawierające w swojej strukturze, jako jedną z warstw stosu, folię absorbującą promieniowanie z zakresu UV. W szczególnie korzystnych wykonaniach folia absorbująca UV stanowiła warstwę zewnętrzną nośnika do dokumentu z zabezpieczeniami. Transmisyjny element dyfrakcyjny 102 obejmujący dane personalne i/albo oznaczenia indywidualizujące gotowy nośnik do dokumentu z zabezpieczeniami, w szczególności dokumentu wartościowego z zabezpieczeniami, uzyskiwano po stronie jego naświetlania laserem stosując generujący promieniowanie z zakresu UV laser sterowany zawierającym odpowiednie oprogramowanie komputerem. Uzyskany tym sposobem transmisyjny element dyfrakcyjny 102 obejmujący dane personalne i/albo oznaczenia indywidualizujące gotowy nośnik do dokumentu z zabezpieczeniami, w szczególności dokumentu wartościowego z zabezpieczeniami, jest niewidoczny lub prawie niewidoczny dla nieuzbrojonego oka, jak również jest niewyczuwalny w dotyku.

W innym wykonaniu, w którym zamiast foli absorbującej promieniowanie z zakresu UV stosowano folię transparentną pokrytą dodatkową warstwą farby absorbującej UV, uzyskiwano nośnik zapewniający tożsamy efekt do opisanego powyżej dla układu z folią absorbującą promieniowanie z zakresu UV.

W przypadku stosowania jako nośnika do dokumentu z zabezpieczeniami, w szczególności dokumentu wartościowego z zabezpieczeniami, stosu zalaminowanych warstw zawierającego co najmniej jedną białą folię, stanowiącą warstwę nietransparentną 101 z transparentnym okienkiem, w zależności od konkretnej realizacji wynalazku nanoszony transmisyjny element dyfrakcyjny ma kształt transparentnego okienka lub zawiera się w obszarze transparentnego okienka. Jednakże, w niektórych z wykonań, nanoszony transmisyjny element dyfrakcyjny 102 wykracza poza obszar transparentnego okienka stanowiąc spójną kompozycję z szatą graficzną dokumentu z zabezpieczeniami. Z uwagi na sposób wytwarzania nośnika do dokumentu z zabezpieczeniami, zwłaszcza dokumentu wartościowego z zabezpieczeniami, w którym to sposobie według wynalazku etap wprowadzania transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego 102 stanowiącego dyfrakcyjny element optyczny (DOE) jest realizowany po wytworzeniu podłoża nośnika zaopatrzonego w inne elementy zabezpieczające, możliwa jest personalizacja takiego DOE poprzez, przykładowo, zakodowanie obrazu zawierającego wybrane dane alfanumeryczne posiadacza dokumentu.

Grubość elementu dyfrakcyjnego utworzonego zgodnie ze sposobem według wynalazku w strukturze nośnika zależy od grubości zastosowanych do laminacji folii grawerowanych. Minimalna grubość takiej folii wynosi około 30 μm, a maksymalna grubość jest równa grubości nośnika (Fig. 2b). Tym samym jest to struktura trójwymiarowa. W praktycznych realizacjach wynalazku grubość ta nie przekracza 840 μm. Folie grawerowalne w strukturze nośnika są w niektórych z wykonań wynalazku rozdzielone foliami nieposiadającymi takiej właściwości, a wówczas wytworzony sposobem według wynalazku element dyfrakcyjny jest elementem o nieciągłej strukturze (Fig. 2d). W innych z wykonaniach, w których folie grawerowalne w strukturze nośnika są nierozdzielone foliami nieposiadającymi takiej właściwości, wytworzony sposobem według wynalazku element dyfrakcyjny jest elementem o ciągłej strukturze (Fig. 2b, Fig. 2c, Fig. 2e, Fig. 2f i Fig. 2g). W konkretnych wykonaniach niniejszego wynalazku wszystkie warstwy w strukturze nośnika są warstwami grawerowalnymi (Fig. 2b i Fig. 2f). W szczególności, wszystkie warstwy w strukturze nośnika są warstwami grawerowalnymi i przepuszczalnymi dla promieni światła (Fig. 2f). W innym wykonaniu, w strukturze nośnika obecna jest co najmniej jedna warstwa nietransparentna 101 w postaci białej folii z transparentnym okienkiem, które jest wypełnione materiałem podatnym na grawerowanie laserowe (Fig. 2b i Fig. 2c). Jednakże w innych wykonaniach niniejszego wynalazku obecna w strukturze nośnika warstwa nietransparentna 101, w postaci białej folii z transparentnym okienkiem, jest wypełniona materiałem niepodatnym na grawerowanie laserowe (Fig. 2d i Fig. 2e). Tym samym, a co uwidoczniono na Fig. 2b - Fig. 2g, zgodnie z wynalazkiem możliwe jest uzyskanie w nośniku danych DOE o bardzo zróżnicowanej, w zależności od potrzeb charakterystyce elementu dyfrakcyjnego (ciągłej i nieciągłej) oraz jego grubości. Dodatkowo, co uwidoczniono na Fig. 2 zgodnie z wynalazkiem można wprowadzić do nośnika danych liczne dodatkowe, względem DOE, elementy zabezpieczające, takie jak, przykładowo zdjęcie posiadacza dokumentu 103, jego dane personalne postrzegalne wzrokowo 104 oraz wyczuwalne w dotyku 105. Dla specjalisty w dziedzinie będzie oczywistym, że zależnie od potrzeby każda z poszczególnych warstw nośnika może dodatkowo być zaopatrzona w dodatkowe elementy zabezpieczające standardowo stosowane w dziedzinie. Dodatkowo, nośnik taki może zawierać również dodatkowe elementy zabezpieczające naniesione na powierzchnię. Jednakże, a co wskazano powyżej, to dzięki zastosowaniu zintegrowanego z nośnikiem danych, łatwego do wytworzenia sposobem według niniejszego wynalazku, lecz niezwykle trudnego do usunięcia bez pozostawienia śladów ingerencji w strukturę nośnika, DOE, które to zabezpieczenie może być wprowadzane do struktury nośnika na dowolnym etapie personalizacji dokumentu, umożliwiając, tym samym, pełną ochronę wprowadzanych danych, rozwiązano istniejące w stanie techniki, a omówione powyżej problemy techniczne.

Przykładowe działanie transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego i uzyskiwaną projekcję obrazu zawierającego informacje zakodowane w transmisyjnym elemencie dyfrakcyjnym przedstawiono na Fig. 3.

Jak wynika z powyższego, zaproponowany przez twórców niniejszego wynalazku sposób w istotnym stopniu upraszcza procedurę personalizacji dokumentu z zabezpieczeniami, w tym dokumentu wartościowego z zabezpieczeniami, umożliwiając wprowadzenie odpowiednich danych personalnych zakodowanych w transmisyjnym elemencie dyfrakcyjnym na ostatnim etapie wytwarzania takiego spersonalizowanego dokumentu, bez konieczności stosowania skomplikowanych narzędzi, aparatur czy też bardzo złożonych, nieekonomicznych sposobów. W szczególności, umożliwia personalizowanie dokumentu w jednoetapowej operacji wykorzystującej do wprowadzenia stosownego elementu zabezpieczającego lasera, bez konieczności stosowania dodatkowego elementu, takiego jak maska, do naświetlania laserem. Ponadto, umożliwia personalizację dokumentu u użytkownika końcowego, a tym samym sprzyja większemu zabezpieczeniu danych, jak też ochronie ich wyłączności. Opracowany niniejszym sposób jest prosty, niezwykle ekonomiczny i znajduje zastosowanie w licznych dziedzinach życia, od spersonalizowanych dokumentów, po zindywidualizowane partie blistrów i opakowań leków, urządzeń czy nawet środków ochrony roślin. Należy przy tym przyjąć, że personalizacja dokumentu jest środkiem równoważnym do indywidualizacji produktu, wymagającym wprowadzenia indywidualizujących taki produkt danych na ostatnim etapie pakowania/oznaczania określonego produktu.

Lista oznaczeń odsyłających:

101 - warstwa nietransparentną

102 - transmisyjny element dyfrakcyjny

103 - zdjęcie posiadacza dokumentu

104 - dane personalne

105 - dane personalne z efektem reliefu na powierzchni nośnika danych

Claims (22)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Nośnik danych, w szczególności nośnik danych do dokumentów z elementami zabezpieczającymi, a zwłaszcza dokumentów wartościowych z elementami zabezpieczającymi, zawierający transmisyjny element dyfrakcyjny (102), który przy oświetlaniu światłem skolimowanym, zapewnia projekcję obrazu obserwowalną na powierzchni znajdującej się po przeciwnej stronie nośnika niż źródło światła skolimowanego oświetlającego nośnik zawierający ten transmisyjny element dyfrakcyjny (102), znamienny tym, że ten nośnik danych obejmuje podłoże nośnika zawierające stos co najmniej trzech warstw, w tym co najmniej dwóch warstw transparentnych, spośród których co najmniej jedna warstwa transparentna jest warstwą transparentną podatną na znakowanie laserowe, przy czym nośnik ten jest przynajmniej w części swojej powierzchni transparentny, tworząc transparentny obszar powierzchni nośnika danych, który w obecności nietransparentnej warstwy (101) jest definiowany przez obszar transparentnego okienka albo okienek obecnych w nietransparentnej warstwie (101), pokrywający się przynajmniej częściowo z obszarem powierzchni nośnika danych zaopatrzonym w transmisyjny element dyfrakcyjny (102) zapewniający transmisyjny efekt dyfrakcyjny i który to transmisyjny element dyfrakcyjny (102) ma postać wzoru składającego się z obszarów zmodyfikowanych laserem we wspomnianej co najmniej jednej warstwie podatnej na znakowanie laserowe, i przy czym transmisyjny element dyfrakcyjny jest generowaną komputerowo niewyczuwalną dotykiem holograficzną strukturą binarną utworzoną z obszarów, pierwszego i drugiego, o skrajnie odmiennej charakterystyce przepuszczania promieni świetlnych, spośród których pierwszy jest korzystnie obszarem zasadniczo przepuszczającym promienie świetlne, a drugi korzystnie jest obszarem zasadniczo nieprzepuszczającym promieni świetlnych, i która to holograficzna struktura zapewnia w obrazie transmisyjnym obserwację zakodowanego w holograficznej strukturze binarnej obrazu, a jej grubość nie przekracza grubości nośnika.
2. 2. Nośnik danych według zastrz. 1, znamienny tym, że transmisyjny element dyfrakcyjny (102) obejmuje dane personalne i/albo oznaczenia indywidualizujące nośnik danych.
3. 3. Nośnik danych według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zawiera stos trwale połączonych ze sobą, korzystnie laminowanych warstw.
4. 4. Nośnik danych według dowolnego spośród zastrz. 1-3, znamienny tym, że warstwy transparentne stanowią warstwy transparentnej folii.
5. 5. Nośnik danych według dowolnego spośród zastrz. 1-4, znamienny tym, że stos zawiera jedną lub więcej nietransparentną warstwę (101) z transparentnym okienkiem.
6. 6. Nośnik danych według zastrz. 5, znamienny tym, że transparentny obszar powierzchni nośnika danych jest definiowany przez obszar transparentnego okienka albo okienek obecnych w nietransparentnej warstwie/warstwach (101), pokrywający się przynajmniej częściowo z obszarem powierzchni nośnika danych zaopatrzonym w transmisyjny element dyfrakcyjny (102) zapewniający transmisyjny efekt dyfrakcyjny.
7. 7. Nośnik danych według dowolnego spośród zastrz. 1-6, znamienny tym, że w transmisyjnym elemencie dyfrakcyjnym (102) obszary nieprzepuszczające promieni światła są obszarami zaczernionymi w wyniku grawerowania laserowego, postrzeganymi nieuzbrojonym okiem podczas obserwacji nośnika danych zawierającego transmisyjny element dyfrakcyjny (102).
8. 8. Nośnik danych według dowolnego spośród zastrz. 1-6, znamienny tym, że nośnik danych zawiera dokładnie jedną warstwę podatną na znakowanie laserowe, a transmisyjny element dyfrakcyjny (102) ma grubość równą grubości warstwy podatnej na znakowanie laserowe.
9. 9. Nośnik danych według dowolnego spośród zastrz. 1-6, znamienny tym, że nośnik danych zawiera więcej niż jedną warstwę podatną na znakowanie laserowe, przykładowo od 2 do 28 warstw podatnych na znakowanie laserowe, a transmisyjny element dyfrakcyjny (102) ma grubość definiowaną przez sumę grubości wszystkich warstw podatnych na znakowanie laserowe.
10. 10. Nośnik danych według zastrz. 9, znamienny tym, że dwie sąsiadujące ze sobą warstwy podatne na znakowanie laserowe są rozdzielone co najmniej jedną niemającą takich właściwości warstwą, korzystnie warstwą transparentną, a transmisyjny element dyfrakcyjny (102) jest nieciągły.
11. 11. Nośnik danych według zastrz. 9, znamienny tym, że wszystkie warstwy nośnika danych są podatne na znakowanie laserowe, a transmisyjny element dyfrakcyjny jest ciągły i ma grubość definiowaną przez sumę grubości wszystkich warstw podatnych na znakowanie laserowe.
12. 12. Nośnik danych według dowolnego spośród zastrz. 1-10, znamienny tym, że zawiera nietransparentną warstwę (101) zaopatrzoną w obszar transparentnego okienka albo okienek obecnych w nietransparentnej warstwie (101), którą to nietransparentną warstwę (101) stanowi warstwa biała, a korzystniej warstwa białej folii.
13. 13. Nośnik danych według dowolnego spośród zastrz. 1-12, znamienny tym, że transmisyjny element dyfrakcyjny (102) zawiera zakodowane i widoczne w projekcji obrazu, uzyskiwanej podczas oświetlania nośnika danych z zabezpieczeniami światłem skolimowanym, dane personalne lub indywidualizujące, takie jak dane personalne użytkownika dokumentu, w tym dane alfanumeryczne lub graficzne lub też dane identyfikujące produkt.
14. 14. Nośnik danych według dowolnego spośród zastrz. 1-13, znamienny tym, że co najmniej jedna warstwa w strukturze nośnika jest zaopatrzona w dodatkowe elementy zabezpieczające.
15. 15. Sposób wytwarzania nośnika danych, w szczególności nośnika danych do dokumentów z elementami zabezpieczającymi, a zwłaszcza dokumentów wartościowych z elementami zabezpieczającymi, zawierającego transmisyjny element dyfrakcyjny (102), korzystnie obejmującego dane personalne i/lub oznaczenia indywidualizujące transmisyjny element dyfrakcyjny w postaci binarnego hologramu generowanego komputerowo, który to hologram, przy oświetleniu światłem skolimowanym, zapewnia projekcję obrazu obserwowaną na powierzchni znajdującej się po przeciwnej niż źródło światła skolimowanego stronie nośnika danych, znamienne tym, że sposób obejmuje następujące etapy:

    a) projektowania obrazu źródłowego, w którym to etapie, po opracowaniu, korzystnie za pomocą komputera skonfigurowanego do projektowania obrazów graficznych, graficznego obrazu transmisyjnego, jaki ma być docelowo widoczny w projekcji podczas oświetlenia naniesionego na nośnik danych transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego (102) światłem skolimowanym, wyznacza się zespół danych wejściowych definiujących pożądany obraz, a następnie, takie wyznaczone dane wejściowe przekształca się za pomocą komputera skonfigurowanego do wykonywania transformaty Fouriera w stanowiący zapis binarny obrazu źródłowego kodowy plik graficzny opisujący binarny hologram definiujący obraz transmisyjny jako złożony z dwóch zróżnicowanych obszarów o odmiennej charakterystyce przepuszczania promieni świetlnych, spośród których pierwszy jest obszarem przepuszczającym promienie świetlne, a drugi jest obszarem nieprzepuszczającym promieni świetlnych;

    b) tworzenia stosu warstw materiału nośnika danych poprzez nanoszenie na siebie arkuszy kolejnych warstw, korzystnie co najmniej trzech odpowiednio ułożonych na sobie warstw, w tym co najmniej dwóch warstw transparentnych, spośród których co najmniej jedna warstwa transparentna jest warstwą transparentną podatną na znakowanie laserowe, oraz, korzystnie, co najmniej jednej nietransparentnej warstwy (101) z wytworzeniem stosu warstw, który zawiera, przynajmniej na części powstałej powierzchni stosu warstw, obszar transparentny, w którym co najmniej jedna warstwa, przynajmniej w części obszaru transparentnego, jest podatna na znakowanie laserowe;

    c) trwałego łączenia, korzystnie laminowania stosu warstw wytworzonego w etapie b) z wy- tworzeniem jednolitej tafli nośnika danych, oraz, opcjonalnie, cięcia wytworzonej tafli nośnika danych na mniejsze elementy stanowiące nośnik danych;

    d) zabezpieczania nośnika danych poprzez nanoszenie transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego (102) poprzez naświetlanie nośnika danych za pomocą sterowanego komputerowo lasera, którego wiązka modyfikuje nośnik danych przynajmniej na części obszaru transparentnego, korzystnie, na całym obszarze transparentnym, przy czym uzyskiwany co najmniej w/na jednej warstwie nośnika danych podatnej na znakowanie laserowe, w obszarze pokrywającym się przynajmniej częściowo z obszarem transparentnym, transmisyjny element dyfrakcyjny (102) jest obrazem źródłowym opracowanym w etapie a) za pomocą komputera przystosowanego do wykonywania transformaty Fouriera i jest uzyskiwany w oparciu o źródłowego kodowy plik graficzny opisujący ten transmisyjny element dyfrakcyjny stanowiący binarny hologram definiujący obraz transmisyjny jako złożony z dwóch zróżnicowanych obszarów, o odmiennej charakterystyce przepuszczania promieni świetlnych, spośród których pierwszy jest obszarem przepuszczającym promienie świetlne a drugi jest obszarem nieprzepuszczającym promienie świetlne, i gdzie grubość wytworzonego w etapie d) transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego nie przekracza grubości nośnika oraz wytworzony w etapie d) transmisyjny element dyfrakcyjny nie jest wyczuwalny dotykiem.
16. 16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że obraz źródłowy projektowany w etapie a) zawiera dane personalne/identyfikujące nośnik danych i etap d) prowadzi się w trakcie personalizacji nośnika danych.
17. 17. Sposób według zastrz. 15 albo 16, znamienny tym, że co najmniej jedną warstwą podatną na znakowanie laserowe jest warstwa nadająca się do grawerowania laserowego, a w etapie d) nanoszenie transmisyjnego elementu dyfrakcyjnego prowadzi się poprzez grawerowanie nośnika danych za pomocą sterowanego komputerowo lasera.
18. 18. Sposób według dowolnego spośród zastrz. 15-17, znamienny tym, że w etapie b) nanosi się na siebie arkusze kolejnych warstw, spośród których tylko jedna warstwa jest warstwą podatną na znakowanie laserowe.
19. 19. Sposób według dowolnego spośród zastrz. 15-17, znamienny tym, że w etapie b) nanosi się na siebie arkusze kolejnych warstw, spośród których więcej niż jedna warstwa jest warstwą podatną na znakowanie laserowe.
20. 20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że w etapie b) nanosi się na siebie arkusze kolejnych warstw, spośród których wszystkie stanowią warstwy podatne na znakowanie laserowe.
21. 21. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że w etapie b) dwa kolejne arkusze warstw podatnych na znakowanie laserowe rozdziela się co najmniej jedną warstwą nienadającą się do znakowania laserowego.
22. 22. Sposób według dowolnego spośród zastrz. 15-21, znamienny tym, że w etapie b) co najmniej jedna, korzystnie tylko jedna warstwa jest nietransparentną warstwą (101), korzystnie warstwą białą, z transparentnym okienkiem.