PT769178E

PT769178E - Elemento estruturado com uma estrutura em relevo que proporciona um efeito optico de difraccao

Info

Publication number: PT769178E
Application number: PT95922414T
Authority: PT
Inventors: Werner Reinhart; Jurgen Herrmann
Original assignee: Kurz Leonhard Fa; Deutsche Bundesbank
Priority date: 1994-07-02
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 2000-04-28
Also published as: DE4423293A1; EP0769178A1; ES2141945T3; BR9508200A; US5763051A; CA2193700C; JP4039685B2; JPH10502464A; CN1151800A; AU2731895A; ATE189329T1; DE4423293C2; CN1097250C; AU694785B2; RU2154303C2; DE59507704D1; WO1996001457A1; CA2193700A1; TW291538B; EP0769178B1

Description

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DESCRIÇÃO "ELEMENTO ESTRUTURADO COM UMA ESTRUTURA EM RELEVO QUE PROPORCIONA UM EFEITO ÓPTICO DE DIFRACÇÃO" A invenção refere-se a um elemento estruturado composto por várias áreas parciais, cada uma das quais comporta uma estrutura em relevo proporcionando um efeito óptico de difracção, elemento esse que se destina especialmente a elementos de segurança ópti-cos, visualmente identificáveis, para documentos de valor, por exemplo notas de banco, cartões de crédito, documentos de identificação ou cartões de garantia ou ainda outros objectos a proteger, em que se prevê num sector da superfície do elemento estruturado um primeiro grupo de áreas parciais com uma primeira estrutura proporcionando um efeito óptico de difracção e pelo menos maís outro grupo de áreas parciais com mais outra estrutura proporcionando um efeito óptico de difracção, mas diferente da primeira estrutura, e em que as áreas parciais se encontram dimensionadas de tal maneira que é impossível distingui-las à vista desarmada .

Um elemento estruturado deste tipo é realizado no caso mais simples por meio de uma estrutura ondulada que se estende de forma rectilínea e que se encontra conformada na superfície de um elemento de suporte, elemento esse em que a luz natural incidente é reflectida, ao que produz um efeito de difracção e/ou de re-fracção. Sob a forma de luz reflectida é possível transmitir ao observador uma informação visual perceptível, que corresponde às estruturas em relevo com efeito óptico de difracção das áreas parciais e que depende entre outros efeitos do ângulo de observação . A difracção da luz natural incidente nas estruturas em relevo das áreas parciais e deste modo a informação emitida a par- 1 V Γ u

tir dessas mesmas áreas sob a forma de uma imagem óptica de di-fracção são determinadas pelo número de linhas onduladas ou de linhas reticuladas por unidade de comprimento de uma área parcial, a assim chamada frequência espacial, bem como pela forma da secção transversal da estrutura em relevo, que entre outros é definida pelas diferenças de altura existentes na estrutura em relevo e isto não só em relação às diferenças de altura entre as diversas elevações como também entre as elevações e as depressões da estrutura em relevo. As estruturas em relevo das áreas parciais ou dos grupos de áreas parciais podem ser conformadas de tal maneira e as áreas parciais dispostas de tal maneira que uma determinada informação, partindo de um determinado grupo de áreas parciais sob uma determinada gama de ângulos de observação, se torna perceptível para um observador, enquanto que dentro de uma outra gama de ângulos de observação não se torna perceptível qualquer informação ou então uma informação diferente.

Pela utilização de elementos de protecção já em si conhecidos com um elemento estruturado proporcionando um efeito óptico de difracção nos objectos a proteger de início referidos é possível tornar visíveis, mesmo para o leigo não experimentado, informações sobre a autenticidade do objecto protegido e simultaneamente tornar impossível ou suficientemente difícil uma falsificação, por exemplo sob a forma de reprodução, tomando em consideração processos de falsificação conhecidos, nomeadamente processos ópticos de reprodução por fotocópia. 0 objectivo é o de configurar um elemento estruturado de tal maneira que a informação visual perceptível, que é emitida pelo dito elemento, cumpra pontos de vista estéticos, de modo que o observador recebe por exemplo uma sensação de imagem especialmente brilhante ou muito homogénea e uniforme, sensação essa que pode por exemplo abranger uma marca ou um símbolo que transmite uma determinada informação. 0 objectivo poderá no entanto ser também o de despertar no observador a sensação de uma representa- 2 Γ ção a cores especialmente brilhante ou a sensação de uma coloração muito homogénea, isto é, uniforme.

No passado pretendeu-se atingir este objectivo fazendo com que as áreas parciais, na sua qualidade de unidades de suporte mais pequenas para uma determinada informação óptica, os assim chamados pixel, tivessem medidas da ordem de grandeza de cerca de 60 x 60 μη. Na prática também se utilizam, no entanto, elementos de imagem cujas medidas se situam substancialmente abaixo do valor referido. É sempre problemático quando para a configuração de elementos estruturados se exige que o observador receba ao longo de uma gama de ângulos de observação relativamente grande uma informação visual perceptivel e especifica, que tem o seu ponto de partida num sector de superfície do elemento estruturado, que será nomeadamente limitado. Assim poderá por exemplo ser desejado transmitir ao observador, utilizando o elemento estruturado em apreço, uma sensação cromática vermelha dentro de uma gama de ângulos de observação de cerca de 30° em relação à vertical que passa pelo sector de superfície observado.

Elementos estruturados já conhecidos abrangem, no sector de superfície em observação, um grupo de áreas parciais com uma determinada estrutura que contém a informação pretendida, por exemplo uma sensação cromática vermelha. A imagem de difracção emitida, quando se utiliza um elemento estruturado deste tipo e este for iluminado, não transmite no entanto a mesma informação específica ao longo de toda a gama de ângulos de observação, que é relativamente grande. Deverá entender-se neste contexto por uma gama de ângulos de observação relativamente grande quando, observando à vista desarmada o elemento sob vários ângulos dentro da gama apontada, for possível detectar diferenças na informação transmitida, como por exemplo uma sensação cromática que muda de vermelho para laranja. Além disso os elementos estruturados já 3 \

conhecidos têm o inconveniente de a partir de um determinado sentido de observação só ser possível a percepção de uma pequena parte da radiação de difracção emitida por cada área parcial, o que faz com que o observador só veja uma intensidade cromática reduzida.

Um elemento estruturado congénere ficou a ser conhecido pela patente EP-A 0 360 969. De acordo com esta patente as informações perceptíveis nas diversas áreas parciais dependem do sentido de observação. Com isto pretende-se conseguir que em gamas de ângulos de observação diferentes se obtenham informações visuais perceptíveis distintas das diferentes estruturas em relevo das áreas parciais, para deste modo obter uma marcação facilmente detectável.

Pela patente EP-A 0 366 858 ficou a ser conhecido um campo de código de barras disposto sobre um meio de suporte com elementos de barras e elementos de fundo, comportando estruturas em relevo gravadas, diferindo essas estruturas em relevo umas das outras em pelo menos um parâmetro. Estes elementos de barras por um lado e os elementos de fundo por outro formam grupos singulares de áreas parciais, encontrando-se representadas nas diversas áreas parciais barras com diferentes larguras, que é a configuração habitual destes códigos de barras. A presente invenção tem o objectivo de criar um elemento estruturado do tipo de início descrito, que permita transmitir a um observador uma determinada informação opticamente perceptível de maneira uniforme e com uma elevada intensidade ao longo de toda a extensão de uma gama de ângulos de observação predefinida, pretendendo-se ainda que o dito elemento estruturado possa ser produzido de maneira simples e económica.

De acordo com a invenção este objectivo atinge-se, tomando como ponto de partida um elemento estruturado do tipo de início 4 X Λ descrito, fazendo com que a estrutura das áreas parciais do primeiro grupo ou de um outro grupo, que será em número de pelo menos um, esteja configurada de tal maneira que, quando o elemento estruturado for iluminado, as informações visuais perceptiveis emitidas pelas áreas parciais de grupos distintos sejam idênticas quando observadas a partir de diferentes gamas parciais de ângulos de observação dentro de uma gama total de ângulos de observação .

Num elemento estruturado deste tipo, configurado de acordo com a invenção, a informação que se pretende ver ao longo de uma gama de ângulos de observação predefinida é emitida ou transmitida na dependência do ângulo de observação pelas áreas parciais do primeiro grupo ou de um outro grupo, que será em número de pelo menos um. É possível configurar a estrutura das correspondentes áreas parciais pertencentes a diferentes grupos de tal maneira que as gamas parciais de ângulos de observação activadas por aquelas áreas parciais se sobreponham. De preferência as estruturas em questão são configuradas de tal maneira que as gamas parciais de ângulos de observação sejam adjacentes umas das outras.

Será nomeadamente vantajoso prever mais que dois grupos de áreas parciais com estruturas distintas umas das outras, uma vez que nessas condições é possível dividir uma gama de ângulos de observação predefinida em várias secções. Cada uma destas secções encontra-se então associada a um grupo diferente de áreas parciais. A informação perceptível no âmbito de uma secção é então emitida pela respectiva estrutura do grupo de áreas parciais associada à secção em questão. Para conseguir junto do observador uma sensação de imagem uniforme propõe-se, de acordo com a invenção, que as áreas parciais pertencentes a diferentes grupos sejam dispostas alternadamente ao longo do sector de superfície em observação. Nestas condições um observador não consegue verificar se durante ou que durante a alteração do ângulo de observação também se dá uma mudança de um grupo de áreas parciais actualmen- 5 Γ L·, te "activas" para um outro grupo. Além disso propõe-se que as áreas parciais dos respectivos grupos se encontrem dispostas à maneira de linhas, nomeadamente de tal maneira que a uma linha de áreas parciais de uma estrutura se siga uma linha de áreas parciais de uma outra estrutura.

Designadamente no caso da disposição linha a linha das áreas parciais propõe-se, de acordo com um aperfeiçoamento da invenção, que as áreas parciais tenham uma configuração em forma de faixa ou de banda, isto é, propõe-se configurar as zonas parciais com uma extensão longitudinal que ultrapassa muitas vezes a sua extensão transversal. Com a configuração das áreas parciais em forma de faixa ou de banda reduz-se também a influência não desejada das zonas de transição entre estruturas em relevo de áreas parciais vizinhas umas das outra, o que se manifesta sob a forma de efeitos de difracção suplementares indesejáveis. Além disso reduz-se drasticamente o número e a área total das zonas que não contribuem ou só contribuem de maneira pouco significativa para a transmissão da informação, que serão por exemplo o número e a área das zonas de canto de áreas parciais de forma quadrada com linhas de relevo que serão designadamente encurvadas e que se tornam mais curtas à medida que se aproximam dos cantos.

Outras caracteristicas, pormenores e vantagens da invenção resultam do desenho anexo, bem como da descrição que se segue de formas de realização preferenciais da estrutura de acordo com a invenção. As figuras do desenho mostram:

Fig. 1 um objecto a proteger com um elemento de segurança, numa representação esquemática,

Fig. 2 uma representação esquemática da imagem de difracção portadora da informação, num elemento estruturado de acordo com o estado actual da técnica, 6 Γ L-Cj ^

Fig. 3 uma representação esquemática da distribuição da informação na imagem de difracção num elemento estruturado de acordo com a invenção,

Fig. 4 uma forma de realização preferencial de um elemento estruturado de acordo com a invenção, para gerar a distribuição de informação representada na fig. 3 e

Fig. 5 uma película de transferência para um elemento estruturado de acordo com a invenção. A fig. 1 mostra um objecto 1 a proteger, que poderá por exemplo ser um cartão de garantia ou um cartão similar feito de matéria plástica. Sobre a superfície 2 do objecto 1 a proteger encontra-se configurado um elemento de segurança designado no seu todo pelo índice de referência 4. 0 elemento de segurança 4 comporta uma parte de substrato 6, uma fina camada metálica 8, bem como uma camada de cobertura transparente 10. A camada de cobertura 10 apresenta do seu lado virado para o objecto a proteger uma estrutura superficial 12 à maneira de um relevo, constituída por linhas onduladas ou reticuladas - que a seguir será designada por elemento estruturado - sobre a qual se aplicou a camada metálica 8, camada essa que será de preferência aplicada por metali-zação no vácuo.

Na fig. 2 encontra-se esboçado um elemento estruturado de acordo com o estado actual da técnica, designado pelo índice de referência 14, e um sector de superfície deste elemento estruturado, que mais adiante será ainda descrito mais em pormenor e que está designado pelo índice de referência 16. Sendo iluminado por uma fonte luminosa L, que poderá por exemplo apresentar-se como sendo a luz do dia difusa, torna-se visível uma imagem de difracção gerada pelas estruturas superficiais em relevo de zonas parciais 18 do elemento estruturado 14, elemento esse através do qual se pode transmitir a um observador V de uma maneira em si já 7 V ^^

conhecida uma informação visual perceptível. As zonas parciais 18 apresentam estruturas à superfície que não podem ser representadas na fig. 2, estruturas essas que são responsáveis pela transmissão de informações ópticas perceptíveis da imagem de difracção criada sob o efeito da iluminação. Assim pretende-se que, no caso representado na figura, seja transmitida uma determinada informação óptica dentro de uma gama de ângulos de observação α indicada na mesma figura, por exemplo sob a forma de uma sensação cromática vermelha, que se deve estender por todo o sector de superfície 16. Para uma outra gama de ângulos de observação, que se encontra esboçada pelo ângulo β formado com um plano que assenta na vertical sobre o elemento estruturado, pretende-se que o sector de superfície 16 seja visto pelo observador na cor verde. Uma vez que a informação transmitida por meio de uma estrutura que proporciona um efeito óptico de difracção sob a forma de uma imagem de difracção depende, como é do conhecimento geral, da orientação em relação ao sentido de observação da estrutura ou das áreas parciais que lhe servem de suporte, só é possível, se formos rigorosos, transmitir uma determinada informação discreta dentro de uma gama de ângulos de observação muito estreita. A consequência disto é que um observador V não detecta a mesma informação - sensação cromática vermelha - ao longo de toda a gama de ângulos de observação a, recebendo mais provavelmente uma sensação cromática que muda de vermelho para laranja na dependência do ângulo de observação. Também a intensidade da sensação cromática proporcionada irá variar ao longo da gama de ângulos de observação. A fig. 3 contém uma representação esquemática equivalente à da fig. 2, mostrando a distribuição da informação no seio de uma imagem de difracção num elemento estruturado 20 de acordo com a invenção, do qual se encontra esboçado um sector de superfície 22. 0 sector de superfície 22 encontra-se configurado de tal maneira que para um observador V o sector de superfície 22 aparece com a cor vermelho dentro de uma gama de ângulos de observação a', enquanto que dentro de uma gama de ângulos de observação β' 8 ^ Ll ^ essa cor é, em vez disso, verde. Diferindo do elemento estruturado 14 da fig. 2, utilizam-se neste caso, para criar uma sensação cromática vermelha dentro de uma gama de ângulos de observação a', não só zonas parciais de uma única estrutura que proporciona um efeito óptico de difracção, mas em vez disso grupos de zonas parciais 23, 24, 25 com estruturas Al, A2 ou A3 diferentes umas das outras, consoante o grupo a que pertencem.

Na fig. 4 encontra-se representado um excerto do sector de superfície 22. Este comporta grupos de zonas parciais 23, 24, 25 para criar e transmitir uma sensação cromática vermelha, bem como grupos de zonas parciais 2 6, 27 para criar e transmitir uma sensação cromática verde. Nesta configuração são responsáveis para a emissão de uma determinada sensação cromática vermelha, dentro de uma gama parcial de ângulos de observação al da gama de ângulos de observação a' , zonas parciais 23 do grupo com uma estrutura Al, enquanto que para as gamas parciais de ângulos de observação a2 e a3 são responsáveis as zonas parciais 24, 25 dos grupos com uma estrutura A2 ou A3. De modo correspondente os grupos de zonas parciais 26 e 27 contêm estruturas activas BI ou B2 para a transmissão da outra informação definida - sensação cromática verde -dentro de zonas parciais de ângulo de observação βΐ ou β2 da zona de ângulos de observação β' .

Ao mudar o ângulo de observação, por exemplo da gama de ângulos parciais al para a gama de ângulos parciais α2, o grupo de zonas parciais 23 com a estrutura Al é substituído pelo grupo de zonas parciais 24 com a estrutura A2. Se as diferentes zonas parciais forem dimensionadas de modo a não poderem ser distinguidas à vista desarmada, uma mudança deste tipo de um grupo de zonas parciais "activas" para uma outra zona parcial não se torna per-ceptível para o observador. Este recebe ao longo de toda a gama de ângulos de observação al ou βΐ a sensação cromática pretendida de maneira uniforme e com uma elevada intensidade. 9 A fig. 5 mostra uma estrutura de principio de uma forma simples de uma película de transferência 30 de acordo com a invenção, com uma película superior de suporte 32 destinada a ser removida depois de o elemento estruturado ter sido aplicado sobre o objecto a proteger. Do lado da película de suporte 32 virado para o objecto a proteger encontra-se ligada uma camada transparente 34 com um elemento estruturado 36 de acordo com a invenção, na qual está por sua vez aplicada por metalização no vácuo uma fina camada metálica 38. Finalmente a película de transferência apresenta uma camada de substância adesiva 40, por meio da qual se pode estabelecer a ligação com o objecto a proteger.

Lisboa, 31 de Janeiro de 2000 agente oficial da propriedade industrial

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Claims

L-Cj REIVINDICAÇÕES 1. Elemento estruturado (20) composto por várias áreas parciais (23, 24, 25, 26, 27), cada uma das quais comporta, uma estrutura em relevo que proporciona um efeito óptico de difracção, elemento esse que se destina especialmente a elementos de segurança ópticos e visualmente identificáveis para documentos de valor, por exemplo notas de banco, cartões de crédito, documentos de identificação ou cartões de garantia ou ainda outros objectos a proteger, em que se prevê num sector da superfície (22) do elemento estruturado um primeiro grupo de áreas parciais (23, 24, 25) com uma primeira estrutura (Al, A2, A3) proporcionando um efeito óptico de difracção e pelo menos mais outro grupo de áreas parciais (26, 27) com mais outra estrutura (Bl, B2) proporcionando um efeito óptico de difracção, mas diferente da primeira estrutura (Al, A2, A3), e em que as áreas parciais (23, 24, 25, 26, 27) se encontram dimensionadas de tal maneira que é impossível a sua distinção à vista desarmada, caracterizado por a estrutura (Al, A2, A3; Bl, B2) das áreas parciais (23, 24, 25; 26, 27) do primeiro grupo ou de um outro grupo, que será em número de pelo menos um, estar configurada de tal maneira que, quando o elemento estruturado for iluminado, a informação visual perceptível emitida pelas áreas parciais (23, 24, 25; 26, 27) de grupos distintos ser idêntica quando vista a partir de diferentes gamas parciais de ângulos de observação (al, a2, a3; βΐ β2) de uma gama total de ângulos de observação (α', β").
2. Elemento estruturado de acordo com a reivindicação 1, carac terizado por a estrutura (Al, A2, A3; Bl, B2) das áreas parciais (23, 24, 25; 26, 27) dos respectivos grupos estar con figurada de tal maneira que as diferentes gamas parciais de ângulos de observação (al, a2, a3; βΐ β2) se seguem umas às outras ou são adjacentes umas das outras. 1
3. Elemento estruturado de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por as áreas parciais (23, 24, 25; 26, 27) pertencentes a diferentes grupos se encontrarem dispostos alternadamente umas a seguir às outras.
4. Elemento estruturado de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por as áreas parciais (23, 24, 25; 26, 27) de um grupo se encontrarem dispostas à maneira de linhas.
5. Elemento estruturado.de acordo com a reivindicação 4, carac terizado por as linhas pertencentes a áreas parciais (23, 24, 25) de uma estrutura (Al, A2, A3) e as linhas de áreas parciais (26, 27) de uma outra estrutura (Bl, B2) se encontrarem dispostas alternadamente umas a seguir as outras. Lisboa, 31 de Janeiro de 2000 agente oficial da propriedade industrial

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