RU2286887C2

RU2286887C2 - Method for using protective element as protection from photo-copying

Info

Publication number: RU2286887C2
Application number: RU2004132235/12A
Authority: RU
Inventors: Рене СТАУБ (CH); Рене СТАУБ; Андрис ШИЛЛИНГ (CH); Андрис ШИЛЛИНГ; Уэйн Роберт ТОМПКИН (CH); Уэйн Роберт ТОМПКИН
Original assignee: Овд Кинеграм Аг
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2006-11-10
Also published as: EP1492677A2; DE10216563B4; EP1492677B1; WO2003084765A2; CN100551717C; AU2003224033A8; DE10216563A1; CN1655953A; AU2003224033A1; RU2004132235A; WO2003084765A3

Abstract

FIELD: protective element, having a composition of optically efficient structures in layered composite.

SUBSTANCE: protective element contains a layered composite for gluing onto substrate, containing form-making layer, protective layer of plastic material and reflective layer, which is positioned between form-making layer and protective layer of layered composite, while optically efficient structures of protective sign are formed in reflective layer. Protective sign has at least one surface with optical information element, on which reflective layer is made in form of mirror macro-structure with smooth profile, which in partial areas, forming relief display of information, is made curved so, that adjacent points with extreme values relatively to height of macro-structure profile are distanced for at least 0,3 millimeters. Point of macro-structure never has angle ±γ of local inclination of tangential surface to macro-structure, which angle is measured relatively to the surface of layered composite, greater than 7°. Surface with macro-structure is adapted for deflecting light, which falls in parallel manner at angle α relatively to normal onto surface of layered composite within limits of previously given angular range ε 14° around direction of mirror reflection, which includes angle (β=α) of reflection with normal line, so that element of optical information is visually visible, but can not be photo-copied.

EFFECT: high level of protection from photo-copying.

2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к защитному элементу, имеющему компоновку оптически эффективных структур в слоистом композите, описанному в пункте 1 формулы изобретения.The invention relates to a security element having an arrangement of optically effective structures in a layered composite described in claim 1.

Защитные элементы такого вида служат в качестве защиты от фотокопирования и включают в себя поверхностную картину, содержащую мозаику поверхностных элементов с модулирующими свет структурами, которые сформированы в слоистом композите из пластичного материала. Защитные элементы используют для проверки подлинности оригинала, и они особенно пригодны для защиты ценных бумаг и облигаций, банкнот, платежных средств, удостоверений личности и документов всех видов, в частности для предотвращения их несанкционированного фотокопирования. Функция защитного признака заключается в предоставлении получателю изделия, снабженного им, визуального и легко контролируемого указания на то, что изделие является подлинным, а не копией. Таким способом предотвращают или по меньшей мере делают чрезвычайно трудным введение в оборот изделия, которое является несанкционированной копией. Однако между тем следует отметить, что современный технический уровень разработки аналоговых черно-белых копировальных устройств и цифровых цветных копировальных устройств делает возможным получение копий документов, которые практически больше не отличаются от незащищенного оригинала.Protective elements of this kind serve as protection against photocopying and include a surface picture containing a mosaic of surface elements with light modulating structures that are formed in a laminate composite of plastic material. Security elements are used to verify the authenticity of the original, and they are especially suitable for protecting securities and bonds, banknotes, payment instruments, identification cards and documents of all kinds, in particular to prevent their unauthorized photocopying. The function of the security feature is to provide the recipient of the product provided with it with a visual and easily controlled indication that the product is genuine and not a copy. In this way, the introduction into circulation of an article that is an unauthorized copy is prevented or at least made extremely difficult. However, meanwhile, it should be noted that the current technical level of development of analog black-and-white copiers and digital color copiers makes it possible to obtain copies of documents that are almost no different from an unprotected original.

Защитные элементы такого вида с использованием голограмм и/или поверхностной картины дифракционных структур известны из большого числа документов. В качестве характерных примеров упомянем ЕР 0105099 А1, ЕР 0330738 А1 и ЕР 0375833 А1. Поверхностные картины различаются яркостью изображений и эффектом движения на картине. Дифракционные структуры включают в тонкий ламинат из пластичного материала и обычно приклеивают в виде штампа или ярлыка на документы, такие как банкноты, облигации или ценные бумаги, квалификационные удостоверения, паспорта, визы, удостоверения личности и т.д. Цветные копии этих защитных элементов представляют собой цветную картину без эффекта движения, так что, если получатель не обращает на это внимание и если освещение плохое, цветная копия может быть спутана с оригиналом защитного элемента.Security elements of this kind using holograms and / or surface patterns of diffraction structures are known from a large number of documents. As characteristic examples, mention is made of EP 0105099 A1, EP 0330738 A1 and EP 0375833 A1. Surface paintings are distinguished by the brightness of the images and the effect of movement in the picture. Diffraction structures are incorporated into a thin laminate of plastic material and are usually glued in the form of a stamp or label on documents such as banknotes, bonds or securities, qualification certificates, passports, visas, identification cards, etc. Color copies of these security elements are a color picture without the effect of movement, so if the recipient does not pay attention to it and if the lighting is poor, the color copy may be confused with the original security element.

Еще один защитный признак для защиты от несанкционированного копирования документа известен из ЕР 0522217. Переводную полоску с металлическим блеском наклеивают на документ. При копировании переводная полоска с металлическим блеском воспроизводится как темная, и поэтому создается заметный контраст по сравнению с ее отражающим характером на оригинале. Это простое сообщение, которое пользователь может легко понять, является достаточным для отличия копии от оригинала. К сожалению, эту защиту можно имитировать на копии, так что в условиях плохого освещения или при лихорадочной спешке копию можно представить оригиналом.Another security feature for protecting against unauthorized copying of a document is known from EP 0522217. A transfer strip with a metallic sheen is glued onto the document. When copying, a transfer strip with a metallic sheen is reproduced as dark, and therefore a noticeable contrast is created compared to its reflective character on the original. This simple message that the user can easily understand is sufficient to distinguish the copy from the original. Unfortunately, this protection can be simulated on a copy, so in poor lighting conditions or in a feverish hurry, a copy can be presented in the original.

В документе ЕР 0201323 В1 перечислены материалы, которые могут быть использованы для изготовления слоистого композита с защитными элементами.EP 0201323 B1 lists materials that can be used to make a laminate with security elements.

Задача изобретения заключается в создании недорогого защитного элемента, который трудно имитировать и который включает в себя представление, которое нельзя копировать фотокопировальными устройствами.The objective of the invention is to provide an inexpensive security element that is difficult to simulate and which includes a representation that cannot be photocopied.

Эта задача решается посредством защитного элемента, содержащего слоистый композит для наклеивания на подложку, который имеет формообразующий слой, защитный слой из пластичного материала и отражательный слой, включенный между формообразующим слоем и защитным слоем, при этом оптически эффективные структуры защитного признака сформированы в формообразующем слое, защитный признак имеет по меньшей мере одну поверхность с зеркальной макроструктурой, криволинейную в частичных областях и/или разделенную по меньшей мере на первую и вторую частичные поверхности, при этом первая частичная поверхность занята первой структурой, и ахроматическая вторая структура сформирована во второй частичной поверхности, и оптически эффективные структуры защитного признака приспособлены для отклонения света, падающего параллельно, в пределах заданного углового диапазона (ε) 14° вокруг направления зеркального отражения, и защитный признак включает в себя визуально видимый, но не фотокопируемый элемент информации.This problem is solved by means of a protective element containing a layered composite for gluing onto a substrate, which has a forming layer, a protective layer of plastic material and a reflective layer included between the forming layer and the protective layer, while optically effective structures of the security feature are formed in the forming layer, the protective the sign has at least one surface with a mirror macrostructure, curved in partial regions and / or divided at least in the first and second hours surfaces, while the first partial surface is occupied by the first structure, and the achromatic second structure is formed in the second partial surface, and the optically effective structures of the security feature are adapted to deflect light incident in parallel within a given angular range (ε) of 14 ° around the direction of specular reflection , and the security feature includes a visually visible but not photocopied information item.

Изобретение обеспечивает получение большого числа преимуществ.The invention provides a large number of advantages.

Криволинейная зеркальная макроструктура, которая отклоняет свет по существу в пределах углового диапазона, или две или более частичных поверхностей, которые отклоняют свет по существу в пределах этого углового диапазона, делают возможным кодирование оптического элемента информации в поверхностном композите, который нельзя фотокопировать, но который является видимым для глаза человека.A curved mirror macrostructure that deflects the light essentially within the angular range, or two or more partial surfaces that deflect the light essentially within this angular range, make it possible to code an optical information element in a surface composite that cannot be photocopied, but which is visible for the human eye.

Что касается ахроматической структуры, то она является структурой, которая отклоняет падающий свет по существу независимо от длины волны.As for the achromatic structure, it is a structure that deflects the incident light essentially independently of the wavelength.

Падающий свет отражается, дифрагируется или рассеивается ахроматической структурой по существу независимо от длины волны, так что человеку-наблюдателю при обычном расстоянии наблюдения не представляются или представляются только очень слабые, пренебрежимо малые цветовые эффекты. При этом ахроматические структуры выполнены в виде, например, макроструктур или структур блестящих дифракционных решеток с периодом 6 мкм или больше, предпочтительно с глубиной профиля порядка 0,25 мкм. Кроме того, для примера, в зависимости от глубины рельефа у структур с периодом от 6 до 3 мкм обнаруживается ахроматическая характеристика.Incident light is reflected, diffracted, or scattered by the achromatic structure essentially irrespective of the wavelength, so that a human observer does not imagine or presents only very faint, negligible color effects. Moreover, achromatic structures are made in the form, for example, of macrostructures or structures of brilliant diffraction gratings with a period of 6 μm or more, preferably with a profile depth of about 0.25 μm. In addition, for example, depending on the depth of the relief, structures with a period of 6 to 3 μm exhibit an achromatic characteristic.

При использовании ахроматических структур достигается преимущество, заключающееся в том, что в случае этих структур при определении углового диапазона эффект расширения пучка света не должен приниматься во внимание, поскольку падающий свет отклоняется оптической структурой вокруг направления зеркального отражения. Поэтому можно гарантировать, что составляющие света не будут отклоняться за пределы заданного углового диапазона и не станут видимыми на фотокопии.When using achromatic structures, the advantage is achieved that in the case of these structures when determining the angular range, the effect of the expansion of the light beam should not be taken into account, since the incident light is deflected by the optical structure around the direction of specular reflection. Therefore, it can be guaranteed that the light components will not deviate beyond a given angular range and become visible on photocopies.

Предпочтительные конфигурации изобретения изложены в приложенной формуле изобретения.Preferred configurations of the invention are set forth in the appended claims.

Ниже варианты осуществления изобретения показаны на чертежах и описаны более подробно с помощью чертежей.Embodiments of the invention are shown below in the drawings and are described in more detail using the drawings.

Фиг. 1 представляет поперечный разрез защитного элемента.FIG. 1 is a cross-sectional view of a security element.

Фиг. 2 представляет вид поперечного разреза копировального устройства.FIG. 2 is a cross-sectional view of a photocopier.

Фиг. 3 представляет график функции отклика копировального устройства.FIG. 3 is a graph of the response function of the copier.

Фиг. 4 представляет вид защитного признака.FIG. 4 is a view of a security feature.

Фиг. 5 изображает вид макроструктуры.FIG. 5 depicts a macrostructure view.

Фиг. 6 представляет вид документа с оригинальным защитным элементом.FIG. 6 is a view of a document with an original security element.

Фиг. 7 изображает вид копии документа.FIG. 7 is a view of a copy of a document.

На фиг. 1 показана структура слоистого композита 1, от которого отрезают защитные элементы 2. В слоистом композите 1 соответствующими позициями обозначены наружный покровный слой 3, формообразующий слой 4, в котором сформированы оптически эффективные структуры 5, 6, защитный слой 7, адгезивный слой 8 для присоединения защитного элемента 2 к документу 9 в качестве подложки, например, к облигации или ценной бумаге, к банкноте, платежному средству, удостоверению личности или в общем случае к документам всех видов.In FIG. 1 shows the structure of the layered composite 1, from which the protective elements 2 are cut off. In the layered composite 1, the outer cover layer 3, the forming layer 4, in which the optically effective structures 5, 6, the protective layer 7, the adhesive layer 8 for attaching the protective layer are formed element 2 to document 9 as a substrate, for example, to a bond or security, to a banknote, a payment instrument, an identity card or, in general, to documents of all kinds.

Защитный слой 7 заполняет углубления оптически эффективных структур 5, 6. Поэтому граничный слой между формообразующим слоем 4 и защитным слоем 7 выполнен по форме рельефов оптически эффективных структур 5, 6. Для повышения отражения на граничном слое граничный слой выполняют в виде отражательного слоя 10. Отражательный слой 10 содержит тонкий слой сильно блестящего металла, такого как Al, Au, Cr, Te и т.д., при этом толщина слоя от 30 до 100 нм. В таблице 1 указанного выше патентного документа ЕР 0201323 В1 перечислены неорганические диэлектрики с высоким показателем преломления, которые пригодны в качестве отражательного слоя 10. Дополнительные привлекательные цветовые эффекты создаются в случае интерференционного слоя в качестве отражательного слоя 10 с большим количеством слоистых участков, состоящих из чередующихся металлических и диэлектрических слоев. Например, это может быть двойной слой металл-диэлектрик, в котором диэлектрик прилегает к формообразующему слою 4, а металл прилегает к защитному слою 7, тройной слой, в котором прозрачный диэлектрический слой, например, TiO₂ от 100 до 150 нм, помещен между прозрачным металлическим слоем, например, из Al толщиной 5 нм и отражающим металлическим слоем, например, из Al толщиной 50 нм, при этом отражающий непрозрачный металлический слой прилегает к защитному слою 7.The protective layer 7 fills the recesses of the optically effective structures 5, 6. Therefore, the boundary layer between the forming layer 4 and the protective layer 7 is made in the form of reliefs of the optically effective structures 5, 6. To increase the reflection on the boundary layer, the boundary layer is made in the form of a reflective layer 10. Reflective layer 10 contains a thin layer of highly shiny metal, such as Al, Au, Cr, Te, etc., with a layer thickness of 30 to 100 nm. Table 1 of the aforementioned patent document EP 0201323 B1 lists inorganic dielectrics with a high refractive index that are suitable as a reflective layer 10. Additional attractive color effects are created in the case of an interference layer as a reflective layer 10 with a large number of layered sections consisting of alternating metal and dielectric layers. For example, it can be a double metal-dielectric layer in which the dielectric is adjacent to the forming layer 4, and the metal is adjacent to the protective layer 7, a triple layer in which a transparent dielectric layer, for example, TiO ₂ from 100 to 150 nm, is placed between the transparent a metal layer, for example, of Al with a thickness of 5 nm and a reflective metal layer, for example, of Al with a thickness of 50 nm, while the reflective opaque metal layer is adjacent to the protective layer 7.

Слоистый композит 1 образуют на длинном полотне (здесь не показанном) несущей фольги, при этом первым на несущую фольгу наносят покровный слой 3, а затем в заданной последовательности формообразующий слой 4, отражательный слой 10, защитный слой 7 и адгезивный слой 8. Если материал защитного слоя 7 является адгезивом, адгезивный слой 8 не является необходимым. Рельефы оптически эффективных структур 5, 6 формируют либо до, либо после нанесения отражательного слоя 10. Наконец, защитные элементы 2 отрезают от слоистого композита 1, наклеивают на подложку 9, а несущую фольгу удаляют. Поскольку по меньшей мере покровный слой 3 и формообразующий слой 4 выполнены прозрачными, оптические эффекты оптически эффективных структур 5, 6 видны наблюдателю через покровный слой 3 и формообразующий слой 4.Layered composite 1 is formed on a long web (not shown here) of the carrier foil, with the first layer of the coating foil 3 being applied to the carrier foil, and then in a predetermined sequence the forming layer 4, the reflection layer 10, the protective layer 7 and the adhesive layer 8. If the protective material layer 7 is an adhesive, adhesive layer 8 is not necessary. Reliefs of optically effective structures 5, 6 are formed either before or after applying the reflective layer 10. Finally, the protective elements 2 are cut from the layered composite 1, glued to the substrate 9, and the carrier foil is removed. Since at least the cover layer 3 and the forming layer 4 are made transparent, the optical effects of the optically effective structures 5, 6 are visible to the observer through the cover layer 3 and the forming layer 4.

Оптически эффективные структуры 5, 6 подразделяют на первые структуры 5 и вторые структуры 6 или встраивают в другие макроструктуры, рассматриваемые ниже. Первые структуры 5 представляют собой, например, зеркальные структуры, такие, как гладкие зеркальные поверхности, расположенные параллельно поверхности слоистого композита 1, или дифракционные решетки, действующие как цветные зеркала, любого профиля и с пространственной частотой f более 2400 линий/мм, и специальные ахроматические структуры дифракционных решеток. Свет 11, падающий параллельно, отражается зеркальными первыми структурами 5 в соответствии с законами отражения, то есть угол α падения между направлением падающего света 11 и нормалью 12 к поверхности слоистого композита 1 равен углу β отражения, который заключен между нормалью 12 и направлением отраженных световых лучей 13 или зеркального отражения. Посредством дифракционных решеток с высокой пространственной частотой f>2400 линий/мм часть падающего света 11 в видимом спектре дифрагируется исключительно в нулевой порядок дифракции, то есть при угле β отражения. Вторые структуры 6 представляют собой ахроматические структуры, такие как симметричные и асимметричные структуры пилообразных дифракционных решеток с пространственной частотой, составляющей самое большее 300 линий/мм, слабо рассеивающие матовые структуры и, для примера, киноформы с соответствующим свойством.Optically effective structures 5, 6 are subdivided into the first structures 5 and the second structures 6 or embedded in other macrostructures, discussed below. The first structures 5 are, for example, mirror structures, such as smooth mirror surfaces parallel to the surface of layered composite 1, or diffraction gratings acting as color mirrors of any profile and with a spatial frequency f of more than 2400 lines / mm, and special achromatic diffraction grating structures. Light 11 incident in parallel is reflected by the first mirror structures 5 in accordance with the laws of reflection, that is, the angle of incidence α between the direction of incident light 11 and the normal 12 to the surface of the laminate composite 1 is equal to the reflection angle β, which is enclosed between the normal 12 and the direction of the reflected light rays 13 or mirror image. By means of diffraction gratings with a high spatial frequency f> 2400 lines / mm, a part of the incident light 11 in the visible spectrum is diffracted exclusively to the zero diffraction order, that is, at the angle β of reflection. The second structures 6 are achromatic structures, such as symmetrical and asymmetric structures of sawtooth diffraction gratings with a spatial frequency of at most 300 lines / mm, weakly scattering matte structures and, for example, kinoforms with the corresponding property.

Ахроматическая структура 6 пилообразной дифракционной решетки характеризуется ярко выраженным направлением 39, вектором дифракционной решетки, а в установившейся области включает в себя угол γ локального наклона структуры дифракционной решетки, составляющий самое большее ±7°, предпочтительно ±5° относительно поверхности слоистого композита 1. На фиг. 1 для примера показана асимметричная структура дифракционной решетки в качестве второй структуры 6 с ярко выраженным направлением 39, обращенным вправо.The achromatic structure 6 of the sawtooth diffraction grating is characterized by a pronounced direction 39, the diffraction grating vector, and in the steady-state region includes the angle γ of the local slope of the diffraction grating structure, which is at most ± 7 °, preferably ± 5 ° relative to the surface of the layered composite 1. FIG. . 1, for example, the asymmetric structure of the diffraction grating is shown as the second structure 6 with a pronounced direction 39 facing to the right.

Матовые структуры рассеивают падающий свет 11 в конусе рассеяния с углом расхождения, который определяется рассеивающей способностью матовой структуры и направлением отраженного света 22 в качестве оси конуса. Например, интенсивность рассеянного света является наибольшей на оси конуса и спадает с увеличением расстояния относительно оси конуса, при этом, что касается света, который отклоняется в направлении образующих конуса рассеяния, то он все же также может восприниматься наблюдателем. Поперечное сечение конуса, перпендикулярное к его оси, является вращательно симметричным в случае матовой структуры, которая в настоящей заявке называется «изотропной». В противоположность «изотропным» матовым структурам структурные элементы матовых структур, которые в настоящей заявке называются «анизотропными», имеют предпочтительное направление в плоскости защитного элемента 2. В случае «анизотропной» матовой структуры поперечное сечение является сплющенным, то есть эллиптически деформированным в предпочтительном направлении, при этом короткая большая ось эллипса параллельна предпочтительному направлению. В случае «анизотропной» матовой структуры предпочтительное направление и ярко выраженное направление 39, связанные с «анизотропной» матовой структурой, охватывают азимутальный угол 90°.The dull structures scatter the incident light 11 in the scattering cone with a divergence angle that is determined by the scattering power of the dull structure and the direction of the reflected light 22 as the axis of the cone. For example, the intensity of the scattered light is greatest on the axis of the cone and decreases with increasing distance relative to the axis of the cone, while with regard to light that deviates in the direction of the generators of the scattering cone, it can still be perceived by the observer. The cross section of the cone, perpendicular to its axis, is rotationally symmetrical in the case of a dull structure, which in this application is called "isotropic". In contrast to the “isotropic” matte structures, the structural elements of the matte structures, which are called “anisotropic” in this application, have a preferred direction in the plane of the security element 2. In the case of an “anisotropic” matte structure, the cross section is flattened, that is, elliptically deformed in the preferred direction, however, the short major axis of the ellipse is parallel to the preferred direction. In the case of an “anisotropic” matte structure, the preferred direction and pronounced direction 39 associated with the “anisotropic” matte structure span an azimuth angle of 90 °.

Слабо рассеивающие «изотропная» и «анизотропная» матовые структуры или киноформы отклоняют падающий свет 11 в пределах узкого конуса рассеяния с углом ε расхождения, составляющим максимум 14°, предпочтительно 10°, который заключен между образующей 14, 15 конуса рассеяния и направлением отраженных световых лучей 13. По техническим причинам высота профиля оптически эффективных структур 5, 6 в слоистом композите 1 ограничена значением Н вариации подъема, меньшим 10 мкм. Предпочтительные значения Н находятся в диапазоне от 0,05 до 2 мкм. Значение Н не является фиксированным значением в пределах защитного признака 30, поскольку значению Н, определяемому оптически эффективными структурами 5, 6 или макроструктурами, выгодно локально придавать различные значения из специфицированного диапазона, чтобы обойти технологические трудности, в частности в случае макроструктур.Weakly scattering “isotropic” and “anisotropic” matte structures or kinoforms deflect incident light 11 within a narrow scattering cone with a divergence angle ε of at most 14 °, preferably 10 °, which is enclosed between the scattering cone generatrix 14, 15 and the direction of the reflected light rays 13. For technical reasons, the height of the profile of optically effective structures 5, 6 in the layered composite 1 is limited by the value H of the variation of rise, less than 10 microns. Preferred H values are in the range of 0.05 to 2 μm. The value of H is not a fixed value within the security feature 30, since it is advantageous for the value of H determined by optically effective structures 5, 6 or macrostructures to locally give different values from the specified range to circumvent technological difficulties, in particular in the case of macrostructures.

На фиг. 2 показано в продольном разрезе цифровое копировальное устройство 16, предназначенное для цветного копирования или черно-белого копирования, вместе с его функциональными компонентами. Прозрачная стеклянная пластина 17 служит опорой для документа 9 и имеет предварительно заданный формат, например А4, А3 и т.д. Документ 9 помещают на стеклянную пластину 17 вместе с наклеенным защитным элементом 2 (фиг. 1), повернутым к стеклу, и освещают через стеклянную пластину 17 узкой полосой, которая проходит в поперечном направлении по стеклянной пластине 17 и документу 9 соответственно, при этом во время операции копирования полоса перемещается вдоль стеклянной пластины 17. Осветительное устройство 18 включает в себя каретку, которая может перемещаться под стеклянной пластиной 17 на направляющей 34 в направлении стрелок (не обозначенных позициями) вдоль стеклянной пластины 17, линейный источник света 19 и фокусирующие зеркала 20, 21. На фиг. 2 осветительное устройство 18 с кареткой, источник 19 света и фокусирующие зеркала 20, 21 простираются перпендикулярно плоскости чертежа по всей ширине стеклянной пластины. Белый свет, испускаемый источником 19 света, концентрируется фокусирующими зеркалами 20, 21 на документ 9 через стеклянную пластину 17 в виде узкой полосы, приблизительно симметрично относительно нормали 12 (фиг. 1). В зависимости от типа копировального устройства 16 свет, падающий на документ 9, имеет угол падения приблизительно от 40 до 50° и от -40 до -50°. Свет 22, который рассеивается обратно на защитном элементе 2 и на документе 9 по направлению нормали 12, проходит на детектор 26 с помощью трех плоских отклоняющих зеркал 23, 24, 25. Наклонные отклоняющие зеркала 23, 24, 25 и детектор 26 простираются параллельно источнику 19 света и фокусирующим зеркалам 20, 21 по всей длине полосы. На продольном интервале, на прямой линии детектор 26 имеет большое количество фотодетекторов 27 для приема света 22 обратного рассеяния. Числом фотодетекторов 27 на единицу длины определяется разрешающая способность копировального устройства 16. Посредством детектора 26 анализируется свет 22 обратного рассеяния и формируется электрическое изображение полосы, которая освещается на документе 9. Аналоговые копировальные машины имеют сопоставимое направляющее устройство для испускаемого света, используемое для освещения и приема света 22 обратного рассеяния.In FIG. 2 shows in longitudinal section a digital copier 16 for color copying or black and white copying, together with its functional components. The transparent glass plate 17 serves as a support for the document 9 and has a predetermined format, for example A4, A3, etc. The document 9 is placed on the glass plate 17 together with the glued protective element 2 (Fig. 1), turned to the glass, and illuminated through the glass plate 17 with a narrow strip that extends laterally along the glass plate 17 and the document 9, respectively, while copy operation, the strip moves along the glass plate 17. The lighting device 18 includes a carriage that can move under the glass plate 17 on the guide 34 in the direction of the arrows (not indicated by positions) along the glass th plate 17, linear light source 19 and focusing mirrors 20, 21. FIG. 2, a lighting device 18 with a carriage, a light source 19 and focusing mirrors 20, 21 extend perpendicular to the plane of the drawing over the entire width of the glass plate. The white light emitted by the light source 19 is concentrated by focusing mirrors 20, 21 on the document 9 through the glass plate 17 in the form of a narrow strip, approximately symmetrical with respect to the normal 12 (Fig. 1). Depending on the type of copying device 16, the light incident on the document 9 has an incidence angle of from about 40 to 50 ° and from -40 to -50 °. The light 22, which is scattered back on the security element 2 and on the document 9 in the direction of the normal 12, passes to the detector 26 using three flat deflecting mirrors 23, 24, 25. The inclined deflecting mirrors 23, 24, 25 and the detector 26 extend parallel to the source 19 light and focusing mirrors 20, 21 along the entire length of the strip. In the longitudinal interval, in a straight line, the detector 26 has a large number of photodetectors 27 for receiving backscattering light 22. The number of photodetectors 27 per unit length determines the resolution of the copying device 16. Using the detector 26, the backscattered light 22 is analyzed and an electrical image of the strip is illuminated, which is illuminated on the document 9. The analogue copying machines have a comparable guide device for the emitted light used for illumination and reception of light 22 backscatter.

На фиг. 3 изображена графически функция AF отклика копировального устройства 16 (фиг. 2) в произвольных единицах в зависимости от угла θ отражения света 22 обратного рассеяния (фиг. 2) и дифрагированного или рассеянного света относительно направления отраженных световых лучей 13 (фиг. 1). Область «А» в непосредственной близости к направлению зеркального отражения, то есть в направлении отраженных световых лучей 13, простирается от θ=0° до θ=15°. Этот угловой диапазон ε≈15° предварительно задается структурной схемой копировального устройства 16. В области «А» копировальное устройство 16 блокировано для исключения приема на детекторе 26 зеркальных отражений от стеклянной пластины 17 и документа 9. Область «В» включает в себя угол θ отражения от 15 до 75°. Копировальное устройство 16 работает в этой области «В», а свет 22 обратного рассеяния принимается на детекторе 26. Свет 22 обратного рассеяния из третьей области «С» при углах θ>75° отражения больше не обнаруживается копировальным устройством 16. Для примера, свет 22 обратного рассеяния от белой бумаги, сильно рассеивающей поверхности, центрирован около угла θ≈45° отражения. Любая плоская зеркальная или отражающая поверхность воспроизводится в копировальном устройстве черным цветом.In FIG. 3 depicts graphically the AF function of the response of the copying machine 16 (FIG. 2) in arbitrary units depending on the angle of reflection θ of the backscattered light 22 (FIG. 2) and diffracted or scattered light relative to the direction of the reflected light rays 13 (FIG. 1). Region "A" in close proximity to the direction of specular reflection, that is, in the direction of the reflected light rays 13, extends from θ = 0 ° to θ = 15 °. This angular range ε≈15 ° is predefined by the block diagram of the copying device 16. In the area “A”, the copying device 16 is blocked to prevent the mirror 26 from receiving the glass plate 17 and the document 9. The area “B” includes a reflection angle θ from 15 to 75 °. Copying device 16 operates in this region “B”, and backscattering light 22 is received at detector 26. Backscattering light 22 from third region “C” at reflection angles θ> 75 ° is no longer detected by copying device 16. For example, light 22 backscattering from white paper, a highly scattering surface, is centered around an angle of reflection θ≈45 °. Any flat mirror or reflective surface is reproduced in black in the copier.

На фиг. 4 показан защитный элемент 2, помещенный на документ 9. Защитный элемент 2 имеет мозаичную поверхностную картину 28 из поверхностных элементов 29 с микроскопически тонкими дифракционными структурами, зеркальными поверхностями и матовыми структурами. При освещении дневным светом и при повороте или наклоне защитного элемента 2 поверхностные элементы 29 вспыхивают или мерцают, так что оптическое восприятие поверхностной картины 28 непрерывно изменяется.In FIG. 4 shows a security element 2 placed on a document 9. Security element 2 has a mosaic surface pattern 28 of surface elements 29 with microscopically thin diffraction structures, mirror surfaces and opaque structures. When illuminated by daylight and when the security element 2 is rotated or tilted, the surface elements 29 flash or flicker, so that the optical perception of the surface pattern 28 changes continuously.

Вместе с или вместо поверхностной картины 28 защитный элемент 2 включает в себя защитный признак 30. В одном варианте осуществления изобретения поверхность 31 защитного признака 30 подразделена на по меньшей мере соответствующие первую частичную поверхность 32 и вторую частичную поверхность 33. Первые частичные поверхности 32 имеют одну из первых структур 5 (фиг. 1), тогда как вторые частичные поверхности 33 заняты одной из вторых структур 6 (фиг. 1).Together with or instead of the surface pattern 28, the security element 2 includes a security feature 30. In one embodiment of the invention, the surface 31 of the security feature 30 is subdivided into at least a respective first partial surface 32 and a second partial surface 33. The first partial surfaces 32 have one of the first structures 5 (Fig. 1), while the second partial surfaces 33 are occupied by one of the second structures 6 (Fig. 1).

Вторая структура 6 представляет собой ахроматическую структуру из группы симметричных и асимметричных структур пилообразных дифракционных решеток с пространственной частотой, составляющей самое большее 300 линий/мм, слабо рассеивающих матовых структур и киноформов.The second structure 6 is an achromatic structure from the group of symmetric and asymmetric structures of sawtooth diffraction gratings with a spatial frequency of at most 300 lines / mm, weakly scattering opaque structures and kinoforms.

Первая структура 5 является структурой, которая расположена параллельно поверхности слоистого композита и выбрана из группы плоских гладких зеркальных поверхностей и дифракционных решеток с пространственной частотой f больше 2400 линий/мм, и ахроматических структур пилообразных дифракционных решеток, и «анизотропных» матовых структур, когда их ярко выраженное направление 39 (фиг. 1) и ярко выраженное направление 39, связанное со второй структурой 6, отличаются по меньшей мере на азимутальный угол 25°.The first structure 5 is a structure that is parallel to the surface of the layered composite and is selected from the group of flat smooth mirror surfaces and diffraction gratings with a spatial frequency f greater than 2400 lines / mm, and achromatic structures of sawtooth diffraction gratings, and “anisotropic” opaque structures when they are bright the pronounced direction 39 (Fig. 1) and the pronounced direction 39 associated with the second structure 6 differ by at least an azimuth angle of 25 °.

Преимущественно две частичные поверхности 32, 33 имеют общую границу, и при этом частичные поверхности непосредственно прилегают и/или одна частичная поверхность 32 или 33 находится в пределах другой частичной поверхности 33 или 32 соответственно. Согласно другому варианту осуществления изобретения несколько одних частичных поверхностей 32 или 33 размещают на другой частичной поверхности 33 или 32 соответственно, которая образует фон таким образом, что несколько одних частичных поверхностей 32 и 33 соответственно образуют визуально отчетливо видимый фрагмент информации, например, в виде текста и/или логотипа или графической информации. Поэтому защитный признак 30 также является крупным и имеет площадь поверхности по меньшей мере 0,5 см², предпочтительно больше 1 см², при этом наименьший размер составляет по меньшей мере 0,5 мм.Advantageously, the two partial surfaces 32, 33 have a common boundary, and the partial surfaces are immediately adjacent and / or one partial surface 32 or 33 is within the other partial surface 33 or 32, respectively. According to another embodiment of the invention, several of the same partial surfaces 32 or 33 are placed on another partial surface 33 or 32, respectively, which forms a background so that several of the same partial surfaces 32 and 33 respectively form a visually clearly visible piece of information, for example, in the form of text and / or logo or graphic information. Therefore, the security feature 30 is also large and has a surface area of at least 0.5 cm ² , preferably greater than 1 cm ² , with the smallest size being at least 0.5 mm.

Защитный элемент 2 отрезают от слоистого композита 1 из пластичного материала и наносят на документ 9. Оптически эффективные структуры 5, 6 защитного признака 30 и, если они предусмотрены, дифракционные структуры, зеркальные поверхности и матовые структуры поверхностных элементов 29 поверхностной картины 28 сформированы в отражающем слое 10 (фиг. 1), который включен между формообразующим слоем 4 и защитным слоем 7. В соответствии с конфигурацией защитного элемента 2, отражательный слой 10 имеет макроструктуру в поверхности 31 защитного признака 30 и/или отражательный слой 10 подразделен на по меньшей мере первую и вторую частичные поверхности 32, 33. Первая частичная поверхность 32 занята одной из первых структур 5, которые расположены параллельно поверхности слоистого композита 1 и которые отклоняют падающий свет 11 в направлении зеркального отражения в виде отраженного света 13 (фиг. 1). Одна из вторых структур 6 сформирована на второй частичной поверхности 33 и отклоняет падающий свет 11 в пределах углового диапазона, задаваемого конусом рассеяния при угле ε расхождения (фиг. 1) вокруг направления зеркального отражения.The protective element 2 is cut off from the layered composite 1 from a plastic material and applied to the document 9. The optically effective structures 5, 6 of the security feature 30 and, if provided, diffractive structures, mirror surfaces and matte structures of the surface elements 29 of the surface pattern 28 are formed in a reflective layer 10 (Fig. 1), which is included between the forming layer 4 and the protective layer 7. In accordance with the configuration of the protective element 2, the reflective layer 10 has a macrostructure in the surface 31 of the security feature 30 and / or the reflective layer 10 is divided into at least the first and second partial surfaces 32, 33. The first partial surface 32 is occupied by one of the first structures 5 that are parallel to the surface of the laminate composite 1 and which deflect the incident light 11 in the direction of specular reflection light 13 (Fig. 1). One of the second structures 6 is formed on the second partial surface 33 and deflects the incident light 11 within the angular range defined by the scattering cone at a divergence angle ε (Fig. 1) around the direction of specular reflection.

На фиг. 5 показана конфигурация защитного признака 30 с одной из макроструктур 35. Вместе с или вместо дискретной компоновки первой и второй частичных поверхностей 32 (фиг. 4) и 33 (фиг. 4) единственная поверхность 31, которая выполнена криволинейной на поверхностных участках, макроструктура 35, также введена в защитный признак 30. Отражательный слой 10 с макроструктурой 35, помещенный между формообразующим слоем 4 и защитным слоем 7, имеет криволинейные конфигурации 36 на заданных поверхностных участках. Профиль макроструктуры 35 является гладким в микроскопических областях или профиль совмещен с одной из матовых структур или с микроскопически мелкой дифракционной решеткой, при этом пространственная частота f дифракционной решетки составляет больше 2400 линий/мм. Профиль макроструктуры 35 является функцией M(x, y) координат x, y, которыми задается поверхность 31 защитного признака 30, при этом по меньшей мере в частичных областях макроструктуры 35 ΔM(x, y)≠0. Криволинейные конфигурации 36 логически вытекают из известных математических функций, определяемых функцией M(x, y), а граница или форма примерных графических символов или букв, или микроструктуры 35 является рельефным изображением, известным по монетам или камеям. Тангенциальная поверхность к макроструктуре 35 в любой точке не имеет угла γ локального наклона равного больше ±7° относительно поверхности слоистого композита 1 (фиг. 1). В одном варианте осуществления изобретения макроструктура 35 имеет отражательный слой 10, который выполнен в виде интерференционного слоя.In FIG. 5 shows the configuration of the security feature 30 with one of the macrostructures 35. Together with or instead of the discrete layout of the first and second partial surfaces 32 (FIG. 4) and 33 (FIG. 4), a single surface 31 that is curved on the surface portions, the macrostructure 35, also introduced into the security feature 30. A reflective layer 10 with a macrostructure 35 placed between the forming layer 4 and the protective layer 7 has curved configurations 36 at predetermined surface areas. The macrostructure profile 35 is smooth in the microscopic regions or the profile is aligned with one of the matte structures or with a microscopically fine diffraction grating, while the spatial frequency f of the diffraction grating is more than 2400 lines / mm. The macrostructure profile 35 is a function of the M (x, y) coordinates x, y, which defines the surface 31 of the security feature 30, while at least in partial regions of the macrostructure 35 ΔM (x, y) ≠ 0. Curvilinear configurations 36 follow logically from known mathematical functions defined by the function M (x, y), and the border or shape of exemplary graphic symbols or letters or microstructure 35 is a relief image known from coins or cameos. The tangential surface to the macrostructure 35 at any point does not have a local inclination angle γ greater than ± 7 ° relative to the surface of the layered composite 1 (Fig. 1). In one embodiment of the invention, the macrostructure 35 has a reflective layer 10, which is made in the form of an interference layer.

Чтобы получать с помощью макроструктуры 35 оптические эффекты, которые видны невооруженным глазом, соседние точки с экстремальными значениями, относящимися к высоте профиля макроструктуры, имеют разнесение по меньшей мере 0,3 мм. Поскольку в слоистом композите 1 значение Н вариации оптически эффективных структур 5 (фиг. 1), 6 (фиг. 1) по техническим причинам ограничивают величиной около 10 мкм, макроструктуру 35 формируют в формообразующем слое 4 с высотой профиля по модулю значения Н. Места 37 разрывов, которые наблюдаются в результате этого, не должны рассматриваться как экстремальные значения.In order to obtain optical effects using the macrostructure 35 that are visible to the naked eye, neighboring points with extreme values related to the height of the macrostructure profile have a spacing of at least 0.3 mm. Since, in the layered composite 1, the H value of the variation of optically effective structures 5 (Fig. 1), 6 (Fig. 1) is limited by technical values to about 10 μm, the macrostructure 35 is formed in the forming layer 4 with a profile height modulo the value of N. Places 37 gaps that result from this should not be considered extreme values.

На фиг. 6 показан вид сверху оригинала документа 9. В этом варианте осуществления изобретения защитный признак 30 как элемент информации имеет буквы «OK», которые составлены из вторых частичных поверхностей 33 с ахроматическими вторыми структурами 6 (фиг. 1) и в качестве фона из первой частичной поверхности 32 с зеркальной первой структурой 5 (фиг. 1). Элемент информации, или вторые частичные поверхности 33, защитного признака 30 при освещении белым светом представляется наблюдателю при зеркальном отражении в сером цвете на светлом блестящем фоне первой частичной поверхности 32 с зеркальной первой поверхностью 5, поскольку ахроматические структуры 6 второй частичной поверхности 33 отклоняют падающий свет 11 (фиг. 1) мимо глаза наблюдателя.In FIG. 6 shows a top view of the original document 9. In this embodiment, the security feature 30 as an information element has the letters “OK”, which are composed of second partial surfaces 33 with achromatic second structures 6 (FIG. 1) and as a background of the first partial surface 32 with a mirror first structure 5 (FIG. 1). An element of information, or second partial surfaces 33, of the security feature 30 when illuminated with white light is presented to the observer when mirroring in gray on a bright shiny background of the first partial surface 32 with a mirrored first surface 5, since the achromatic structures 6 of the second partial surface 33 deflect the incident light 11 (Fig. 1) past the eye of the observer.

Это должно быть понятно при обращении к фиг. 1. Для упрощения в данном случае не принимается во внимание эффект преломления на световых пучках на переходе воздух-слой композита 1. Свет 11, который падает под углом α падения, отклоняется зеркальной структурой 5 в первой частичной поверхности 32 в направлении отраженного света 13. В этом случае азимут указанных выше зеркальных поверхностей 5 не имеет значения. Если свет 11 падает на структуру дифракционной решетки ахроматической структуры 6 при наличии угла γ локального наклона, то угол α падения будет меньше благодаря углу γ локального наклона, поскольку нормаль 12 и нормаль к наклонной поверхности структуры дифракционной решетки включают в себя угол γ локального наклона. В случае асимметричной структуры дифракционной решетки угол локального наклона соответствует углу блеска. Структура дифракционной решетки отклоняет падающий свет 11 в направлении отраженного света 11, и в этом случае угол отражения относительно нормали к поверхности также меньше угла локального наклона, а по отношению к нормали 12 равен удвоенному значению угла γ. Поскольку угол γ наклона составляет самое большее ±7°, направление света, отклоненного структурой дифракционной решетки, отличается от направления отраженного света 13 самое большее на ±14°. Если наблюдатель произвольно поворачивает и наклоняет документ 9 вместе с защитным элементом 30 (фиг. 6) таким образом, что его направление наблюдения находится в той же самой плоскости, что и вектор дифракционной решетки структуры дифракционной решетки, относящейся к ахроматической второй структуре 6, вторые частичные поверхности 33 неожиданно становятся светлее по сравнению с фоном первой частичной поверхности 32, поскольку направление отраженного света 13 ориентировано мимо глаза наблюдателя. Если во второй частичной структуре 33 описанную выше «изотропную» матовую структуру используют в качестве ахроматической второй структуры 6, то рассеянный свет независимо от азимута распределяется в пределах конуса рассеяния, ограниченного образующими 14, 15. В направлении отраженного света 13 рассеянный свет от второй частичной поверхности 33 является менее интенсивным, чем отраженный свет 13 от первой частичной поверхности 32. В пределах конуса рассеяния, в зоне, интенсивность рассеянного света больше, чем интенсивность от зеркальной поверхности, то есть вторая частичная поверхность 33 более светлая, чем первая частичная поверхность 32. Интенсивность рассеянного света быстро спадает по направлению к поверхности конуса рассеяния, так что за пределами конуса рассеяния вторая частичная поверхность 33 опять более темная, чем первая частичная поверхность 32. Изменение интенсивности между частичными поверхностями 32, 33 защитного признака 30 является признаком подлинности.This should be understood when referring to FIG. 1. For simplicity, in this case, the effect of refraction by light beams at the air-layer transition of composite 1 is not taken into account. Light 11, which falls at an angle of incidence α, is deflected by the mirror structure 5 in the first partial surface 32 in the direction of the reflected light 13. B In this case, the azimuth of the aforementioned mirror surfaces 5 does not matter. If light 11 falls on the diffraction grating structure of the achromatic structure 6 in the presence of a local inclination angle γ, then the incidence angle α will be smaller due to the local inclination angle γ, since the normal 12 and normal to the inclined surface of the diffraction grating structure include the local inclination angle γ. In the case of an asymmetric structure of the diffraction grating, the local tilt angle corresponds to the brightness angle. The structure of the diffraction grating deflects the incident light 11 in the direction of the reflected light 11, and in this case, the angle of reflection relative to the normal to the surface is also less than the angle of local inclination, and with respect to the normal 12 is equal to twice the value of the angle γ. Since the inclination angle γ is at most ± 7 °, the direction of the light deflected by the diffraction grating structure differs from the direction of the reflected light 13 by at most ± 14 °. If the observer arbitrarily rotates and tilts the document 9 together with the security element 30 (Fig. 6) so that its direction of observation is in the same plane as the diffraction grating vector of the diffraction grating structure related to the achromatic second structure 6, the second partial surfaces 33 unexpectedly become lighter in comparison with the background of the first partial surface 32, since the direction of the reflected light 13 is oriented past the eye of the observer. If the “isotropic” matte structure described above is used as the achromatic second structure 6 in the second partial structure 33, then the scattered light is distributed regardless of the azimuth within the scattering cone bounded by the generators 14, 15. In the direction of the reflected light 13, the scattered light from the second partial surface 33 is less intense than reflected light 13 from the first partial surface 32. Within the scattering cone, in the zone, the intensity of the scattered light is greater than the intensity from the mirror In particular, the second partial surface 33 is lighter than the first partial surface 32. The intensity of the scattered light rapidly decreases towards the surface of the scattering cone, so that outside the scattering cone the second partial surface 33 is again darker than the first partial surface 32. Change the intensity between the partial surfaces 32, 33 of the security feature 30 is a sign of authenticity.

В другой конфигурации защитный признак 30, выполненный в первой частичной поверхности 32 в качестве первой структуры 5, является ахроматической структурой пилообразной дифракционной решетки или «анизотропной» матовой структурой с первым ярко выраженным направлением 39, наряду с тем, что во второй частичной поверхности 32 сформированной в качестве второй структуры 6 является ахроматическая структура пилообразной дифракционной решетки или «анизотропная» матовая структура, при этом ее ярко выраженное направление 39 отличается от первого ярко выраженного направления 39 по меньшей мере в отношении азимута. Например, ахроматическая структура пилообразной дифракционной решетки первой структуры 5 является зеркальным изображением второй структуры 6.In another configuration, the security feature 30, made in the first partial surface 32 as the first structure 5, is an achromatic structure of a sawtooth diffraction grating or an “anisotropic” matte structure with a first pronounced direction 39, while in the second partial surface 32 formed in the quality of the second structure 6 is the achromatic structure of a sawtooth diffraction grating or an “anisotropic” matte structure, while its pronounced direction 39 differs from the first expressed on the direction 39, at least in respect of azimuth. For example, the achromatic structure of the sawtooth diffraction grating of the first structure 5 is a mirror image of the second structure 6.

Чтобы максимальная поверхностная яркость частичных поверхностей 32, 33 с ахроматическими структурами дифракционной решетки не наблюдалась только в узком угловом диапазоне азимута, ахроматические структуры дифракционных решеток размещают в пиксельных элементах. В каждом пиксельном элементе ахроматические структуры дифракционных решеток имеют многоугольные или круговые углубления с постоянной пространственной частотой f. Векторы дифракционных решеток этих структур дифракционных решеток направлены радиально наружу от центра пиксельного элемента. Информация, представляемая с помощью частичных поверхностей 32 и 33 соответственно, образована, например, квадратными пиксельными элементами с длиной стороны по меньшей мере 0,5 мм, при этом соответствующие векторы дифракционных решеток каждого пиксельного элемента ориентированы параллельно или в соответствии с предварительно заданной картиной. Когда защитный элемент 2 поворачивают, наличие предварительно заданной картины обуславливает перемещение максимальной поверхностной яркости по частичным поверхностям 32 и 33 соответственно.So that the maximum surface brightness of partial surfaces 32, 33 with achromatic structures of the diffraction grating is not observed only in a narrow angular range of azimuth, achromatic structures of diffraction gratings are placed in pixel elements. In each pixel element, the achromatic structures of diffraction gratings have polygonal or circular indentations with a constant spatial frequency f. The diffraction grating vectors of these diffraction grating structures are directed radially outward from the center of the pixel element. The information represented by the partial surfaces 32 and 33, respectively, is formed, for example, by square pixel elements with a side length of at least 0.5 mm, while the corresponding diffraction grating vectors of each pixel element are oriented in parallel or in accordance with a predetermined pattern. When the protective element 2 is rotated, the presence of a predefined pattern causes the movement of the maximum surface brightness along the partial surfaces 32 and 33, respectively.

Дополнительное преимущественное свойство защитного признака 30 получают путем использования различных ахроматических структур дифракционных решеток в большом числе из одних частичных поверхностей 32 и 33 соответственно, расположенных на фоне другой частичной поверхности 33 и 32 соответственно. В одном варианте осуществления изобретения векторы дифракционных решеток ориентированы параллельно ярко выраженному направлению 39 в трех частичных поверхностях 32 и 33 соответственно. Когда защитный элемент 2 наклоняют вокруг оси, параллельной ярко выраженному направлению 39, на частичных поверхностях 32 и 33 последовательно достигается максимальная поверхностная яркость. Например, три частичные поверхности 32 и 33 имеют ахроматические структуры дифракционных решеток с пространственной частотой f 160 линий/мм. Три структуры дифракционных решеток различаются углами блеска или значениями вариации 150, 250 и 400 нм. Если в противоположность этому ахроматические структуры дифракционных решеток имеют один и тот же профиль и различные ярко выраженные направления 39, то максимальная поверхностная яркость частичных поверхностей 32 и 33 последовательно достигается при повороте защитного элемента 2 вокруг нормали 12. В другом варианте осуществления как угол блеска, так и ярко выраженное направление 39 изменяются от одной частичной поверхности 32 и 33 соответственно к следующей.An additional advantageous property of the security feature 30 is obtained by using various achromatic structures of diffraction gratings in a large number of one partial surfaces 32 and 33, respectively, located on the background of another partial surface 33 and 32, respectively. In one embodiment of the invention, the diffraction grating vectors are oriented parallel to the pronounced direction 39 in the three partial surfaces 32 and 33, respectively. When the security element 2 is tilted around an axis parallel to the pronounced direction 39, maximum surface brightness is successively achieved on the partial surfaces 32 and 33. For example, the three partial surfaces 32 and 33 have achromatic structures of diffraction gratings with a spatial frequency f of 160 lines / mm. Three structures of diffraction gratings differ in brightness angles or values of variation of 150, 250 and 400 nm. If, in contrast, the achromatic structures of diffraction gratings have the same profile and different pronounced directions 39, then the maximum surface brightness of the partial surfaces 32 and 33 is successively achieved when the protective element 2 is rotated around the normal 12. In another embodiment, both the brightness angle and and the pronounced direction 39 varies from one partial surface 32 and 33, respectively, to the next.

Копия оригинала, представленного на фиг. 6, показана на фиг. 7. Поскольку копировальное устройство 16 (фиг. 2) блокировано в областях «А» (фиг. 3) и «С» (фиг. 3), то копировальным устройством 16 копируются только те поверхностные элементы 29 поверхностной картины 28 (фиг. 5), которые рассеивают или дифрагируют свет в область «В» (фиг. 3). Например, поверхностный элемент 29', который является прямоугольным на виде, показанном на фиг. 6, имеет дифракционную решетку, которая сама может дифрагировать свет в область «В», но вектор дифракционной решетки не ориентирован перпендикулярно к полосе света копировального устройства 16 в плоскости стеклянной пластины 17 (фиг. 2). Соответственно поверхностный элемент 29' не удовлетворяет условию копирования. Однако копировальное устройство 16 может воспроизводить прямоугольный поверхностный элемент 29' в тусклом смешанном цвете или в оттенках серого цвета, если интенсивность света 22 обратного рассеяния (фиг. 2) от прямоугольного поверхностного элемента 29' не слишком низкая. При повороте защитного элемента 2 в его плоскости поверхностный элемент 29 по-другому ориентируется на стеклянной пластине 17 (фиг. 2). Прямоугольный поверхностный элемент 29', вектор дифракционной решетки которого теперь ориентируется практически перпендикулярно к полосе света, теперь полностью дифрагирует падающий свет 11 (фиг. 1) в направлении света 22 обратного рассеяния; взамен уровни интенсивности других поверхностных элементов 29 становятся меньше или практически нулевыми, так что копия поверхностной картины 28 (фиг. 6) будет зависеть от ориентации на стеклянной пластине 17 (фиг. 2) копировального устройства 16.A copy of the original shown in FIG. 6 is shown in FIG. 7. Since the copying device 16 (Fig. 2) is blocked in the areas "A" (Fig. 3) and "C" (Fig. 3), the copying device 16 only copies those surface elements 29 of the surface pattern 28 (Fig. 5) that scatter or diffract light into the region "B" (Fig. 3). For example, the surface element 29 ', which is rectangular in the view shown in FIG. 6, has a diffraction grating, which itself can diffract light into the region “B”, but the vector of the diffraction grating is not oriented perpendicular to the light strip of the copying device 16 in the plane of the glass plate 17 (Fig. 2). Accordingly, the surface element 29 ′ does not satisfy the copy condition. However, the copying device 16 can reproduce the rectangular surface element 29 ′ in a dull mixed color or shades of gray if the intensity of the backscattered light 22 (FIG. 2) from the rectangular surface element 29 ′ is not too low. When the protective element 2 is rotated in its plane, the surface element 29 is oriented differently on the glass plate 17 (Fig. 2). The rectangular surface element 29 ', the diffraction grating vector of which is now oriented almost perpendicular to the light strip, now completely diffracts the incident light 11 (Fig. 1) in the direction of the backscattered light 22; instead, the intensity levels of the other surface elements 29 become less or practically zero, so that the copy of the surface pattern 28 (FIG. 6) will depend on the orientation of the copying device 16 on the glass plate 17 (FIG. 2).

В противоположность этому защитный признак 30 ведет себя по-другому, когда оптически эффективные структуры 5 (фиг. 1), 6 (фиг. 1) частичных поверхностей 32 (фиг. 6), 33 (фиг. 6) в каждом азимутальном направлении отклоняют падающий свет 11 в области «А» и «С». Поэтому копия поверхности 31 защитного признака 30 воспроизводится в одном черном цвете независимо от азимутальной ориентации документа 9 на стеклянной пластине 17 копировального устройства 16. Следовательно, защитный признак 30 содержит визуально видимый, но не фотокопируемый элемент информации. Преимущество этого защитного признака 30 заключается в независимости его от азимутальной ориентации относительно копировального устройства 16.In contrast, the security feature 30 behaves differently when the optically effective structures 5 (FIG. 1), 6 (FIG. 1) of the partial surfaces 32 (FIG. 6), 33 (FIG. 6) reject the incident in each azimuthal direction light 11 in the area "A" and "C". Therefore, a copy of the surface 31 of the security feature 30 is reproduced in one black color regardless of the azimuthal orientation of the document 9 on the glass plate 17 of the copying device 16. Therefore, the security feature 30 contains a visually visible, but not photocopied information element. The advantage of this security feature 30 is that it is independent of azimuthal orientation with respect to copying device 16.

Согласно другому варианту осуществления изобретения поверхностные элементы 29 защитного элемента 2 простираются в пределах защитного признака 30, например, в виде узких линейных полосок 38. По меньшей мере один поверхностный элемент 29 выполнен в виде меандра, узора из пересекающихся линий, сетки и разделяет поверхность 31 на небольшие частичные поверхности 32, 33. Когда защитный элемент 2 находится в заданной ориентации, полоска 38 представляется человеку, смотрящему на оригинал, как очень яркая линия, при этом для полоски 38 уже достаточной является ширина линии по меньшей мере 0,05 мм; предпочтительно, чтобы ширина линии была от 0,1 до 0,3 мм. Защитный признак 30 посредством полоски 38 защищен от простой имитации с помощью бытовой алюминиевой фольги.According to another embodiment of the invention, the surface elements 29 of the protective element 2 extend within the security feature 30, for example, in the form of narrow linear stripes 38. At least one surface element 29 is made in the form of a meander, a pattern of intersecting lines, a grid and divides the surface 31 into small partial surfaces 32, 33. When the protective element 2 is in a predetermined orientation, the strip 38 appears to a person looking at the original as a very bright line, while the strip 38 is already sufficient tsya line width of at least 0.05 mm; preferably, the line width is from 0.1 to 0.3 mm. The security feature 30, by means of strip 38, is protected from simple imitation using household aluminum foil.

Claims

1. The protective element (2) containing a layered composite (1) for gluing on a substrate (9) containing a forming layer (4), a protective layer (7) of plastic material and a reflective layer (10) included between the forming layer (4) and a protective layer (7) of the layered composite (1), wherein the optically effective structures (5; 6) of the security feature (30) are formed in the reflective layer (10), characterized in that the security feature (30) has at least one surface (31) with an element of optical information on which the reflective layer (10) is made in the form of a mirror macrostructure (35) with a smooth profile, which in the partial regions forming the relief image of the information is made so curved that adjacent points with extreme values relative to the height of the macrostructure profile (35) are spaced at least 0.3 mm and that no point of the macrostructure (35) does not have an angle (± γ) of the local inclination of the tangential surface to the macrostructure (35), measured relative to the surface of the layered composite (1), greater than 7 °, so that the surface (31) with the macrostructure (35) is adapted to open light gathering (11), which falls parallel at an angle (α) relative to the normal (12) on the surface of the layered composite (1) within a predetermined angular range (ε) of 14 ° around the mirror reflection direction (13), which includes the angle (β = α) reflection with the normal (12), so that the optical information element is visually visible, but not photocopied.

2. The protective element according to claim 1, characterized in that the macrostructure profile (35) is combined with a structure from a group of matte structures, kinoforms and diffraction gratings acting as a color mirror with a spatial frequency (f) of more than 2400 lines / mm.

3. A protective element (2) containing a layered composite (1) for gluing onto a substrate (9) containing a forming layer (4), a protective layer (7) of plastic material and a reflective layer (10), which is included between the forming layer (4 ) and a protective layer (7) of the layered composite (1) and in which optically effective structures (5; 6) of the security feature (30) are formed, the security feature (30) having at least one surface with an optical information element formed by at least the first and second partial surface (32; 33), distinguish in that the first partial surfaces (32) contain one of the optically effective first structures (5), and the second partial surfaces (33) contain one of the achromatic, optically effective second structures (6), in that the first structures (6) represent mirror structures, in that the achromatic second structures (6) have an angle (± γ) of local inclination of at most 7 °, and that optically effective structures (5; 6) are adapted to deflect light (11), which falls parallel at an angle (α) relative to the normal (12) on the surface of the layered composite (1) in a predetermined angular range (ε) of 14 ° around light rays reflected in direction (13) mirror reflection by the surface of the layered composite (1), so that the optical information element is visually visible, but not photocopied.

4. The protective element (2) according to claim 3, characterized in that the first structure (5) is a smooth flat mirror surface located parallel to the surface of the layered composite (1).

5. The protective element (2) according to claim 3, characterized in that the first structure (5) is a diffraction grating that is parallel to the surface of the layered composite (1) and which has any profile and has a spatial frequency (f) of more than 2400 lines / mm, and acts as a color mirror.

6. The protective element (2) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the achromatic second structure (6) is a sawtooth diffraction grating structure with a period of 6 μm or more and with a pronounced direction (39) corresponding to the diffraction vector lattice, and the fact that the brightness angle of the second structure (6) is the angle (γ) of the local tilt.

7. The protective element (2) according to claim 3, characterized in that the first structure (5) and the achromatic second structure (6) are sawtooth diffraction grating structures with a period of 6 μm or more, the brightness angles of which include an angle (γ ) of local slope, and the fact that the first and second structures (5, 6) differ in the azimuth of their pronounced directions (39), corresponding to diffraction grating vectors.

8. The protective element (2) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the second partial surfaces (33) are divided into pixel elements, so that in each pixel element the achromatic structure of the diffraction grating with a sawtooth profile has polygonal or circular recesses, and the fact that the structure of the sawtooth diffraction grating has a spatial frequency of at most 300 lines / mm and a local tilt angle (γ) as the brightness angle.

9. The protective element (2) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the achromatic second structure (6) is presented from the group of weakly scattering opaque structures and kinoforms, and in that the second structure (6) scatters the incident light (11 ) in a narrow scattering cone within a predetermined angular range (e).

10. The protective element (2) according to claim 3, characterized in that a large number of second partial surfaces (33) with achromatic structures (6) are located on the first partial surface (32) with one of the mirror first structures (5), and that achromatic structures (6) differ in the angles (γ) of the local slope and / or pronounced directions (39) corresponding to the diffraction grating vector.

11. The protective element (2) according to one of claim 1 or 3, characterized in that the reflective layer (10) is a multilayer interference layer containing dielectric and metal layers, while this layer, which is transparent to light (11), is located near the forming layer (4), and an opaque metal layer is located near the protective layer (7).

12. The protective element (2) according to one of claim 1 or 3, characterized in that the reflective layer (10) contains at least a dielectric transparent layer containing TiO ₂ and having a thickness of from 100 to 150 nm.

13. The protective element (2) according to one of claim 1 or 3, characterized in that the reflective layer (10) contains at least a transparent metal layer between the forming layer (4) and the transparent dielectric layer.

14. The protective element (2) according to one of claim 1 or 3, characterized in that the reflective layer (10) is a metal layer from the group of aluminum, gold, chromium and tellurium.

15. The protective element (2) according to one of claims 1 or 3, characterized in that the height of the optically effective structures having a certain profile shape (5; 6; 35) is made reduced by using the modulo function of the value (H) of the variation, and the value (H) variation is a value ranging from 0.05 to 10 microns.

16. The security element (2) according to one of claims 1 or 3, characterized in that the security feature (30) is surrounded by a mosaic arrangement of surface security elements (29) with various structures having an optical diffraction effect, and that the mosaic arrangement forms optically changing surface picture (28).

17. The protective element (2) according to one of claim 1 or 3, characterized in that at least one linear element of the surface element (29) with various structures exhibiting optical diffraction effects extends in the form of a strip (38) throughout the security feature (30).