RU2310924C2 - Method of protection of securities due to application of holographic marks - Google Patents
Method of protection of securities due to application of holographic marks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2310924C2 RU2310924C2 RU2002127972/12A RU2002127972A RU2310924C2 RU 2310924 C2 RU2310924 C2 RU 2310924C2 RU 2002127972/12 A RU2002127972/12 A RU 2002127972/12A RU 2002127972 A RU2002127972 A RU 2002127972A RU 2310924 C2 RU2310924 C2 RU 2310924C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hologram
- mark
- layer
- label
- holographic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Holo Graphy (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Данное изобретение относится к области эмиссии ценных бумаг различного назначения, банковскому делу, преимущественно к области защиты ценных бумаг и документов от возможной подделки, идентификации подлинности защищаемых документов, а также индикации несанкционированного доступа. Также изобретение может быть использовано в различных областях полиграфии и рекламного дела.This invention relates to the field of issuing securities for various purposes, banking, mainly to the field of protection of securities and documents from possible falsification, identification of the authenticity of protected documents, as well as indications of unauthorized access. Also, the invention can be used in various fields of printing and advertising.
Известен способ защиты ценных бумаг путем нанесения голографических меток [1], формируемых путем тиснения, заключающийся в формировании голограммы метки, регистрации первичной голограммы метки, ее копировании на рабочий слой, нанесении клеящего слоя на оборотную сторону метки и наклеивании метки на защищаемый документ. Копирование первичной голограммы на рабочий слой осуществляют путем регистрации вторичной голограммы на позитивном фоторезистивном материале, травлении фоторезистивного материала, его металлизации, изготовлении матрицы-копии с травленной вторичной голограммы и ее переноса на рабочий слой путем механической деформации (штамповки) рабочего слоя посредством матрицы-копии. При этом рабочий слой выполняется из гибкой основы (например, лавсановой ленты), на которую до копирования первичной голограммы метки нанесен отражающий слой. После контактной деформации рабочего слоя, обеспечивающего фиксацию голограммы метки, на ее обратную сторону (гибкую основу) наносят клеящий слой, обеспечивающий контакт голограммы метки с поверхностью защищаемой ценной бумаги при наклеивании метки.A known method of protecting securities by applying holographic marks [1], formed by embossing, which consists in forming a hologram of the mark, registering the primary hologram of the mark, copying it onto the working layer, applying an adhesive layer to the back of the mark and sticking the mark on the document to be protected. The primary hologram is copied onto the working layer by recording the secondary hologram on positive photoresistive material, etching the photoresistive material, metallizing it, manufacturing a copy matrix from the etched secondary hologram and transferring it to the working layer by mechanical deformation (stamping) of the working layer by means of a copy matrix. In this case, the working layer is made of a flexible base (for example, mylar ribbon), on which a reflective layer is applied before copying the primary hologram of the label. After contact deformation of the working layer, which ensures the fixation of the hologram of the mark, an adhesive layer is applied to its back side (flexible base), which ensures that the hologram of the mark contacts the surface of the security to be protected when gluing the mark.
Известен также способ защиты ценных бумаг путем нанесения голографических меток [2], заключающийся в аналогичном рассмотренному выше способу формировании голограммы метки, фиксации ее на рабочем слое в виде рельефно-фазовой голограммы и переносе голографической метки на защищаемый документ путем контакта клеящего покрытия с поверхностью защищаемого документа. При этом до фиксации рельефно-фазовой голограммы последовательно наносят на гибкую диэлектрическую основу (например, лавсановую ленту) разделительный слой (слой воска), защитный лаковый слой (на поверхности которого фиксируют рельефно фазовую голограмму метки) и отражающий слой, а после фиксации метки наносят клеящий слой. После переноса голографической метки на защищаемый документ удаляют гибкую основу по разделительному слою, изменяя его физические параметры (например, нагревая).There is also known a method of protecting securities by applying holographic marks [2], which consists in a similar method described above for forming a hologram of a mark, fixing it on the working layer in the form of a relief phase hologram and transferring the holographic mark to the protected document by contacting the adhesive coating with the surface of the protected document . In this case, prior to fixing the relief phase hologram, a separation layer (wax layer), a protective lacquer layer (on the surface of which the relief phase hologram of the mark is fixed) and a reflective layer are sequentially applied to a flexible dielectric base (for example, lavsan tape), and after fixing the mark, an adhesive layer is applied layer. After transferring the holographic mark to the document to be protected, the flexible base is removed along the separation layer, changing its physical parameters (for example, heating).
Недостатками известных способов являются:The disadvantages of the known methods are:
- сложность технологии формирования и фиксации голограммы метки, вызванная многоступенчатым процессом изготовления и копирования голограммы, включающим технологические операции различного вида (фотохимическая обработка, травление, многократное копирование и перенос голограмм с одного носителя на другой);- the complexity of the technology for the formation and fixation of the hologram tags caused by a multi-stage process of manufacturing and copying the hologram, including technological operations of various kinds (photochemical processing, etching, multiple copying and transfer of holograms from one carrier to another);
- невысокая степень защиты, обусловленная потенциальной возможностью копирования рельефно-фазовой голограммы;- a low degree of protection due to the potential for copying a phase-relief hologram;
- низкое быстродействие, обусловленное многоступенчатостью технологического процесса формирования и фиксации голографической метки;- low speed due to the multi-stage process of forming and fixing a holographic mark;
- невозможность (в рамках единого технологического процесса формирования и фиксации голограммы метки) идентификации каждой отдельно взятой метки.- the impossibility (within the framework of a single technological process of forming and fixing a hologram of a tag) of identifying each individual tag.
Известен способ защиты ценных бумаг путем нанесения голографических меток [3], заключающийся в последовательном нанесении на гибкую основу разделительного, защитного и рабочего слоев, формировании голограммы метки на поверхности рабочего слоя, ее фиксации в виде рельефно-фазовой голограммы, нанесении отражающего и клеящего слоев, переносе голограммы метки на поверхность защищаемой ценной бумаги и удалении гибкой основы, причем рабочий слой выполнен из материала с фототермопластическими свойствами, а фиксацию рельефно-фазовой голограммы осуществляют непосредственно после формирования голограммы метки.There is a method of protecting securities by applying holographic marks [3], which consists in sequentially applying a separating, protective and working layers on a flexible base, forming a hologram of the mark on the surface of the working layer, fixing it in the form of a relief-phase hologram, applying reflective and adhesive layers, transferring the hologram of the label to the surface of the security to be protected and removing the flexible base, the working layer being made of a material with photothermoplastic properties, and the fixation of the relief-phase holograph we carried out directly after the formation of the hologram label.
Недостатками известного способа, наиболее близкого к изобретению и выбранного авторами за прототип, являются:The disadvantages of the known method closest to the invention and selected by the authors for the prototype are:
- сравнительно невысокая степень защиты голограммы от возможного считывания, вызванная возможностью восстановления геометрического рельефа и его копирования при химическом удалении защитного и рабочего слоев (нанесение маскирующего слоя по п.2 способа-прототипа, аналогичного по физико-химическим параметрам рабочему слою, позволяет частично решить данную задачу, однако в способе-прототипе нанесение отражающего покрытия с высоким коэффициентом отражения, обеспечивающим высокие потребительские свойства фиксируемой голограммы, химически изолирует маскирующий и рабочий слои друг от друга, позволяя посредством органических растворителей снять защитный и рабочий слои, не повредив рельеф, т.е. осуществить копирование голограммы метки);- a relatively low degree of protection of the hologram from possible reading, caused by the possibility of restoring the geometric relief and copying it during the chemical removal of the protective and working layers (applying a masking layer according to claim 2 of the prototype method, which is similar in physical and chemical parameters to the working layer, allows partially solving this task, however, in the prototype method, the application of a reflective coating with a high reflection coefficient, providing high consumer properties of the fixed hologram, chemical sky isolates the masking and working layers from each other, making it possible to remove the protective and working layers by means of organic solvents without damaging the relief, i.e. copy the hologram of the tag);
- нерешенность задачи идентификации отдельно рассматриваемой голографической метки на уровне технического решения;- the unsolved problem of identifying a separately considered holographic mark at the level of a technical solution;
- невысокое быстродействие, обусловленное последовательным характером формирования голограммы метки на поверхности рабочего слоя и фиксации рельефно-фазовой голограммы.- low speed, due to the consistent nature of the formation of the hologram labels on the surface of the working layer and the fixation of the relief-phase hologram.
Целью заявляемого способа является повышение степени защиты ценных бумаг от возможных подделок.The aim of the proposed method is to increase the degree of protection of securities from possible fakes.
Поставленная цель достигается за счет того, что в известном способе, заключающемся в последовательном нанесении на гибкую основу разделительного, защитного и рабочего слоев, формировании голограммы метки на поверхности рабочего слоя, ее фиксации в виде рельефно-фазовой голограммы, нанесении отражающего и клеящего слоев, переносе голограммы метки на поверхность защищаемой ценной бумаги и удалении гибкой основы, причем рабочий слой выполнен из материала с фототермопластическими свойствами, голограмму метки формируют из отдельных фрагментов, формирование и регистрацию рельефно-фазовой голограммы метки частично совмещают во времени.This goal is achieved due to the fact that in the known method, which consists in sequentially applying a separating, protective and working layers onto a flexible base, forming a hologram of the mark on the surface of the working layer, fixing it in the form of a relief phase hologram, applying reflective and adhesive layers, transferring holograms of the mark on the surface of the security to be protected and removal of the flexible base, the working layer being made of material with photothermoplastic properties, the hologram of the mark is formed from separate fragments entov, the formation and registration of the relief phase hologram of the label is partially combined in time.
Поставленная цель достигается за счет того, что фрагменты голограммы метки частично пространственно перекрываются в области формирования голограммы.This goal is achieved due to the fact that fragments of the hologram of the label partially spatially overlap in the area of formation of the hologram.
Поставленная цель достигается за счет того, что фрагменты изображения голограммы метки разделяют при формировании на две группы: неизменные для голографических меток и индивидуальные (идентификационные), отличающиеся для каждой метки.This goal is achieved due to the fact that the fragments of the image of the hologram of the label are divided during formation into two groups: unchanged for holographic labels and individual (identification), which are different for each label.
Поставленная цель достигается за счет того, что отражающий слой выполнен частично прозрачным с коэффициентом отражения, меньшим 1.This goal is achieved due to the fact that the reflective layer is made partially transparent with a reflection coefficient less than 1.
Поставленная цель достигается за счет того, что перед нанесением клеящего слоя на отражающий слой наносят маскирующий слой.This goal is achieved due to the fact that before applying the adhesive layer on the reflective layer, a mask layer is applied.
На фиг.1 приведена схема изготовления голографической метки по предложенному способу, где введены следующие обозначения:Figure 1 shows the manufacturing diagram of a holographic label according to the proposed method, where the following notation is introduced:
1 - оригинал метки;1 - original tag;
2 - лазер;2 - laser;
3 - блок формирования голограммы;3 - block forming a hologram;
4 - голографическая метка;4 - holographic label;
5 - устройство фиксации голограммы;5 - hologram fixing device;
6 - высоковольтный источник напряжения с электродом 6а;6 - high voltage voltage source with an electrode 6a;
7 - теплопровод;7 - heat conduit;
8 - источник постоянного тока;8 - a direct current source;
9 - ключевые каскады;9 - key cascades;
10 - затвор;10 - shutter;
11 - задатчик временных интервалов;11 - time slider;
12 - счетчик количества голографических меток;12 - counter of the number of holographic marks;
13 - пространственно-временной модулятор света с блоком управления.13 - space-time light modulator with a control unit.
На фиг.2 приведен вид голографической метки и введены следующие обозначения:Figure 2 shows a view of a holographic mark and the following notation is introduced:
14 - неизменный фрагмент голограммы метки;14 - an invariable fragment of a hologram of a label;
15 - фрагмент, индивидуальный для каждой голографической метки;15 - fragment, individual for each holographic label;
16 - область перекрытия фрагментов.16 - area overlap fragments.
На фиг.3 приведена временная диаграмма процессов формирования и фиксации голограммы метки для способа-прототипа (фиг.3,а) и предложенного способа (фиг.3,б). Буквами А, Б отмечены циклограммы процессов формирования и фиксации голограммы метки. Буквой В отмечена циклограмма процесса ввода-вывода последовательно изготавливаемых голографических меток из зоны формирования и фиксации голограммы.Figure 3 shows the timing diagram of the processes of formation and fixation of the hologram tags for the prototype method (figure 3, a) and the proposed method (figure 3, b). Letters A, B indicate cyclograms of the processes of formation and fixation of the hologram of the label. The letter B marks the sequence diagram of the input-output process of sequentially produced holographic marks from the zone of formation and fixation of the hologram.
На фиг.4 приведены обобщенная схема технологического процесса изготовления и нанесения голографической метки и структура изготавливаемой метки на соответствующей операции, где введены следующие обозначения:Figure 4 shows a generalized diagram of the technological process of manufacturing and applying a holographic mark and the structure of the manufactured mark in the corresponding operation, where the following notation is introduced:
17 - блоки нанесения диэлектрических покрытий (поливочные машины);17 - blocks for applying dielectric coatings (watering machines);
18 - блок нанесения отражающего слоя;18 - block applying a reflective layer;
19 - блок переноса метки (штамп);19 - label transfer unit (stamp);
20 - разделительный слой;20 - a separation layer;
21 - защитный слой;21 - a protective layer;
22 - рабочий слой;22 - working layer;
23 - отражающий слой;23 - reflective layer;
24 - клеящий слой;24 - adhesive layer;
25 - подложка (гибкая диэлектрическая основа);25 - substrate (flexible dielectric base);
26 - маскирующий слой;26 - masking layer;
27 - рельефно-фазовая голограмма;27 - relief phase hologram;
28 - поверхность защищаемого документа 29.28 - surface of the protected
Сущность заявляемого способа заключается в следующем.The essence of the proposed method is as follows.
Изготавливают оригинал метки 1, голограмму которой необходимо нанести на поверхность 28 защищаемого документа (ценной бумаги 29). Он может представлять собой объемную модель, плоские транспаранты либо комбинацию плоских и объемных компонентов, в совокупности образующих требуемый оригинал метки (совокупность фрагментов). При этом изготовление оригинала метки 1 из нескольких фрагментов позволяет варьировать структуру формируемых голографических меток.Make the original label 1, the hologram of which must be applied to the
В качестве примера рассмотрим возможные варианты формирования голографических меток (приведены на фиг.2).As an example, we consider possible options for the formation of holographic labels (shown in figure 2).
Неизменный для всей совокупности формируемых голографических меток фрагмент 14, например, товарный знак фирмы, неизменный для определенной группы формируемых голографических меток фрагмент 14,а, например, код защищаемого документа 14. На фиг.2,а приведен вид двух таких голографических меток, имеющих неизменный фрагмент голограммы метки - товарный знак и разные коды защищаемых документов - фрагменты А1 и В1.The
Неизменный для всей совокупности формируемых голографических меток фрагмент 14, например, товарный знак фирмы, неизменный для определенной группы формируемых голографических меток фрагмент 14,а, например, код защищаемого документа, изменяющийся от голограммы к голограмме фрагмент 15, например, порядковый номер голограммы. На фиг.2,б приведен вид двух таких последовательно изготавливаемых голографических меток, имеющих неизменный фрагмент голограммы метки - товарный знак, код защищаемого документа (фрагмент голограммы метки А1) и оригинальный для каждой отдельно взятой формируемой и фиксируемой голограммы фрагмент - порядковый номер голограммы (21, 22).
Данные фрагменты голограмм могут быть как пространственно разнесенными, непересекающимися, как показано на фиг.2,а и 2,б, так и частично пространственно совпадать, образуя интерферограмму в области пересечения, как показано на фиг.2,в. На данной фигуре приведены два варианта пересечения различных фрагментов формируемой голограммы. При этом, так как в области пространственного пересечения фрагментов формируемой голограммы один из фрагментов индивидуален для каждой отдельно взятой голограммы, то и область пространственного пересечения будет представлять собой варьирующуюся от голограммы к голограмме интерференционную картину. Особый интерес представляет вариант, представленный на второй картинке фиг.2,в. В данном случае индивидуальный для каждой голограммы фрагмент - номер (Т22) определяет собой границу фрагмента 15 (его форму). Внутренняя область данного фрагмента является общей для фрагментов голограммы 14 и 15. При этом после фиксации голограммы метки при ее визуализации в отличие от известных случаев нумерации голографических меток внутреннее заполнение номера будет представлять собой радужную интерференционную картину, в общем случае, меняющуюся от метки к метке, что дополнительно затрудняет процесс копирования голограммы в целях подделки.These fragments of holograms can be both spatially separated, disjoint, as shown in Fig. 2, a and 2, b, and partially spatially coincide, forming an interferogram in the intersection, as shown in Fig. 2, c. This figure shows two options for the intersection of various fragments of the generated hologram. Moreover, since in the region of the spatial intersection of the fragments of the generated hologram, one of the fragments is individual for each individual hologram, the region of the spatial intersection will also be an interference pattern that varies from hologram to hologram. Of particular interest is the option presented in the second picture of figure 2, c. In this case, an individual fragment for each hologram - number (T22) defines the boundary of fragment 15 (its shape). The inner region of this fragment is common for the hologram fragments 14 and 15. Moreover, after fixing the hologram of the mark during its visualization, in contrast to the known cases of numbering of holographic marks, the internal filling of the number will be a rainbow-like interference pattern, generally changing from label to label, which further complicates the process of copying a hologram for fake purposes.
Рассмотрим формирование голографических меток по данному способу. Метка (до осуществления процесса нанесения метки на защищаемый документ) представляет собой многослойную структуру, которую формируют следующим образом.Consider the formation of holographic labels in this way. The label (before the implementation of the process of applying labels to the protected document) is a multilayer structure, which is formed as follows.
До формирования голограммы на гибкую диэлектрическую подложку 25, выполненную, например, из лавсановой ленты, последовательно наносят разделительный, защитный и рабочий слои. Разделительный слой 20 представляет собой пленочную структуру, под воздействием внешних физических факторов способную изменять свои адгезионные свойства. В качестве воздействующих факторов могут выступать нагрев, механические напряжения по плоскости раздела разделительного слоя и подложки. Это обеспечивает возможность удаления гибкой основы - подложки после переноса голографической метки на поверхность защищаемого документа. Одним из вариантов выполнения разделительного слоя является тонкий восковой слой. Защитный слой (21) представляет собой диэлектрическую пленочную структуру, защищающую внешнюю поверхность голографической метки от контакта с окружающей средой после переноса метки на поверхность защищаемого документа. Его выполняют, например, на основе лакового покрытия с заданными физико-химическими свойствами, обеспечивающими устойчивость голографической метки к механическим и химическим воздействиям. Варьирование химического состава материала защитного покрытия позволяет осуществлять как высокую химическую стойкость, так и обеспечивать заданную базовую цветовую гамму голографической метки. Рабочий слой (22) служит для фиксации на его поверхности рельефно-фазовой голограммы метки. Данный слой выполняют из фоточувствительного термопластического материала, наносимого поверх защитного слоя.Prior to the formation of the hologram, a separating, protective and working layers are sequentially applied to a flexible
Нанесение вышеупомянутых слоев на подложку обеспечивают последовательным пропусканием гибкой основы через поливочные машины 17. Материал слоев наносится на основу из раствора.The application of the aforementioned layers to the substrate is ensured by sequentially passing the flexible substrate through the
Процесс формирования голограммы метки аналогичен используемому в способе-прототипе и заключается в следующем. Перед формированием голограммы метки на поверхность рабочего слоя наносят электростатический заряд, вызывающий появление электростатического поля. Формирующие голограмму метки пучки когерентного излучения вызывают в каждой точке поверхности рабочего слоя локальные изменения напряженности электростатического поля, пропорциональные интенсивности излучения, образуя потенциальный рельеф, для которого пространственное распределение поверхностного электростатического заряда пропорционально распределению интенсивности излучения, формирующего голограмму метки. При тепловом воздействии вследствие термопластических свойств рабочего слоя его материал приобретает текучесть, неоднородный электростатический заряд приводит к возникновению поверхностных сил, преобразующих потенциальный рельеф в геометрический рельеф, глубина которого пропорциональна формируемому локальному распределению интенсивности излучения. При прекращении теплового воздействия рабочий слой застывает, фиксируя сформированный геометрический рельеф, несущий информацию о голограмме метки в виде рельефно-фазовой голограммы. Таким образом осуществляют операцию фиксации рельефно-фазовой голограммы, осуществляя поверхностную деформацию рабочего слоя без механического контакта, за счет осуществления на поверхности рабочего слоя операций по формированию голограммы метки в виде потенциального рельефа и его преобразования в геометрический рельеф при осуществлении теплового воздействия.The process of forming a hologram label similar to that used in the prototype method and consists in the following. Before the formation of the hologram of the label, an electrostatic charge is applied to the surface of the working layer, causing the appearance of an electrostatic field. Beams of coherent radiation forming a hologram of the label cause local changes in the electrostatic field intensity at each point on the surface of the working layer, proportional to the radiation intensity, forming a potential relief for which the spatial distribution of the surface electrostatic charge is proportional to the distribution of the radiation intensity forming the hologram of the label. Under thermal exposure, due to the thermoplastic properties of the working layer, its material acquires fluidity, an inhomogeneous electrostatic charge leads to the appearance of surface forces that transform the potential relief into a geometric relief, the depth of which is proportional to the formed local distribution of radiation intensity. When the thermal effect ceases, the working layer solidifies, fixing the formed geometric relief that carries information about the hologram of the label in the form of a relief phase hologram. Thus, the operation of fixing the relief-phase hologram is carried out, carrying out surface deformation of the working layer without mechanical contact, by performing operations on the surface of the working layer to form a hologram of the mark in the form of a potential relief and converting it into a geometric relief during thermal exposure.
Операции формирования голограммы метки (формирование потенциального рельефа на поверхности рабочего слоя) и фиксации рельефно-фазовой голограммы (преобразование потенциального рельефа в геометрический и фиксация геометрического рельефа) в способе-прототипе осуществляют последовательно (см. временные диаграммы А и Б на фиг.3,а), что приводит к снижению дифракционной эффективности регистрируемой голограммы вследствие частичного расплывания потенциального рельефа (вызвано конечной проводимостью рабочего слоя) и, следовательно, к снижению качества голографической метки. В предложенном способе эти процессы частично совпадают во времени (см. временные диаграммы А и Б на фиг.3,б). В этом случае помимо сокращения времени формирования голограммы метки и ее фиксации, обеспечивающего повышение быстродействия предложенного способа, повышается качество формируемой голограммы. Это может быть объяснено следующим. Процесс формирования голограммы на поверхности рабочего слоя приводит к возникновению поверхностного градиента электростатического поля, т.е. к появлению потенциального рельефа. При размягчении материала рабочего слоя в процессе теплового воздействия термопластический материал приобретает текучесть, т.е. приобретает некоторые свойства жидкости. Если во время теплового воздействия продолжать процесс экспонирования рабочего слоя излучением, т.е. продолжать процесс формирования голограммы метки, то вследствие фоточувствительности материала рабочего слоя будет продолжаться процесс формирования потенциального рельефа, что приведет к увеличению глубины геометрического рельефа, а следовательно, к повышению дифракционной эффективности фиксируемой рельефно-фазовой голограммы.The operations of forming a hologram of a label (forming a potential relief on the surface of the working layer) and fixing a relief-phase hologram (converting a potential relief to geometric and fixing a geometric relief) in the prototype method are carried out sequentially (see time diagrams A and B in Fig. 3, a ), which leads to a decrease in the diffraction efficiency of the recorded hologram due to the partial spreading of the potential relief (caused by the finite conductivity of the working layer) and, therefore, to lower the quality of the holographic mark. In the proposed method, these processes partially coincide in time (see time diagrams A and B in Fig. 3, b). In this case, in addition to reducing the time of formation of the hologram of the label and its fixation, which improves the speed of the proposed method, the quality of the generated hologram increases. This can be explained as follows. The process of forming a hologram on the surface of the working layer leads to the appearance of a surface gradient of the electrostatic field, i.e. to the appearance of a potential relief. When the material of the working layer is softened during thermal exposure, the thermoplastic material acquires fluidity, i.e. acquires some properties of a liquid. If during the heat exposure continue the process of exposure of the working layer by radiation, i.e. to continue the process of forming the hologram of the label, then, due to the photosensitivity of the material of the working layer, the process of forming the potential relief will continue, which will lead to an increase in the depth of the geometric relief, and consequently, to an increase in the diffraction efficiency of the fixed relief-phase hologram.
Формирование голограммы метки и ее фиксацию в виде рельефно-фазовой голограммы осуществляют непосредственно на каждой отдельно взятой метке, что позволяет обеспечивать за счет введения изменений в оригинал метки идентифицируемость каждой метки (например, нумеруя их).The formation of the hologram of the label and its fixation in the form of a relief-phase hologram is carried out directly on each individual label, which allows to ensure the identifiability of each label by introducing changes to the original label (for example, numbering them).
После фиксации рельефно-фазовой голограммы на поверхность рабочего слоя наносится отражающий слой. Отражающий слой 23 повышает дифракционную эффективность зафиксированной голограммы, повышая ее потребительские свойства. Кроме того, выполнение отражающего слоя частично прозрачным, с коэффициентом отражения меньшим 1, повышает защитные свойства голографической метки, снижая возможность ее качественного копирования и затрудняя процесс подделки.After fixing the relief-phase hologram, a reflective layer is applied to the surface of the working layer. The
Это может быть объяснено следующим образом. При нанесении отражающего слоя на диэлектрические покрытия коэффициент отражения зависит как от свойств материала отражающего слоя, так и от его толщины. Поэтому при нанесении тонкого отражающего слоя, имеющего остаточную прозрачность, данный слой вследствие наличия микропор не является изолирующим (в смысле химической нейтральности), обеспечивая химический контакт и химическое взаимодействие граничащих с ним слоев голографической метки. При выполнении данного условия подделка голографической метки путем ее несанкционированного копирования затрудняется, так как для копирования зафиксированной рельефно-фазовой голограммы необходимо снять верхний защитный слой 21, а также рабочий слой 22, чтобы получить доступ к собственно голограмме 27. В силу тонкости слоев (единицы мкм) это может быть осуществлено только химическим способом путем последовательного растворения слоев 21 и 22. Если отражающий слой 23 выполнен тонким, то при растворении слоя 22 частицы растворителя проникнут через слой 23 и частично подрастворят нижележащие слои, что приведет к искажению геометрического рельефа (из-за "размывания" тонкой высокочастотной структуры голограммы) и, следовательно, к невозможности копирования голограммы с высоким качеством.This can be explained as follows. When applying a reflective layer to dielectric coatings, the reflection coefficient depends on both the material properties of the reflective layer and its thickness. Therefore, when applying a thin reflective layer having residual transparency, this layer due to the presence of micropores is not insulating (in the sense of chemical neutrality), providing chemical contact and chemical interaction of the adjacent layers of the holographic mark. Under this condition, faking a holographic mark by unauthorized copying is difficult, since to copy a fixed phase-hologram, it is necessary to remove the upper
Поверх отражающего слоя на формируемую голографическую метку наносят клеящий слой 24. Этот слой наносят после отражающего и обеспечивают фиксацию сформированной голографической метки на поверхности защищаемого документа. Клеящий слой выполняют из клея, обладающего хорошими адгезионными свойствами к контактирующим с ним слоям метки и к поверхности защищаемого документа (бумага, пластик).On top of the reflective layer, an
Для повышения степени защиты голографической метки от подделки между отражающим и клеящим слоями дополнительно наносят маскирующий слой 26, выполненный из фоточувствительного термопластического материала, аналогичного по физико-химическим параметрам материалу рабочего слоя 22. После нанесения данного слоя зафиксированная рельефно-фазовая голограмма оказывается внутри "сэндвич-структуры" из двух идентичных по физико-химическим параметрам слоев, по границе раздела которых нанесен отражающий слой. Остаточная пористость отражающего слоя, обеспечиваемая его малой толщиной при коэффициенте отражения, меньшим 1, дополнительно повышает величину адгезии рабочего (22) и маскирующего (26) слоев. При этом данная структура не позволяет осуществить снятие контактных копий зафиксированных голограмм при уничтожении каким-либо способом, например химическим растворением, одного из слоев, вследствие частичного растворения нижележащего слоя 26 частицами растворителя, проникающими сквозь поры отражающего слоя 23, что приведет к искажению геометрического рельефа (из-за "размывания" тонкой высокочастотной структуры голограммы).To increase the degree of protection of the holographic mark against counterfeiting between the reflective and adhesive layers, an
Предложенная технология формирования и нанесения голографических меток на защищаемые ценные бумаги не мешает введению в наносимые слои различных добавок и нанесения защитных знаков с использованием других технологий (микропечать, кодировка и т.п.), что повышает количество степеней защиты.The proposed technology for the formation and application of holographic labels on protected securities does not interfere with the introduction of various additives into the applied layers and the application of security signs using other technologies (microprinting, encoding, etc.), which increases the number of degrees of protection.
Рассмотрим пример реализации предложенного способа в устройстве.Consider an example of the implementation of the proposed method in the device.
Оригинал метки 1 освещают когерентным излучением лазера 2 и с помощью блока формирования голограммы 3 формируют на поверхности голографической метки 4 голограмму метки требуемого вида, например, радужную. Для выполнения голограммы метки из нескольких фрагментов оригинал метки дополнительно к собственно объемной модели либо транспаранту содержит пространственно-временной модулятор света 13 с блоком управления и счетчик количества голографических меток 12. Счетчик 12, представляющий собой, например, счетчик с оптическим входом, срабатывающим, например, от излучения лазера 2 в момент открытия затвора 10, формирует на своем выходе код текущей голограммы метки, поступающий на блок управления пространственно-временным модулятором света 12. В результате пространственно-временной модулятор света модулирует проходящее через него когерентное излучение, формируя изменяющийся фрагмент голограммы, например, текущий номер метки 15 (см. фиг.2). Для целей частичного пространственного совмещения различных фрагментов формируемой голограммы используют светоделитель. Устройство фиксации голограммы 5 представляет собой совокупность следующих узлов и блоков. Формируемая голографическая метка 4 приводится в контакт с теплопроводом 7. Посредством высоковольтного источника напряжения 6 в разрядном промежутке между электродом 6а и теплопроводом 7 создается разность потенциалов, вследствие чего на поверхности формируемой голографической метки 4 наносят равномерный электростатический заряд. Экспонируя голографическую метку через открытый затвор 10, оригинал метки 1 и блок формирования голограммы 3 излучением лазера 2, формируют на поверхности рабочего слоя потенциальный рельеф. Для преобразования потенциального рельефа в геометрический при осуществлении теплового воздействия на рабочий слой применяют источник постоянного тока 8, нагруженный на теплопровод 7, представляющий собой токопроводящий слой на массивном диэлектрическом основании, находящийся в тепловом и механическом контакте с оборотной стороной метки.The original mark 1 is illuminated by the coherent radiation of the laser 2 and, using the hologram forming unit 3, a hologram of the mark of the desired type, for example, rainbow, is formed on the surface of the holographic mark 4. To perform a hologram of a tag from several fragments, the original tag, in addition to the volumetric model itself or transparency, contains a spatio-temporal light modulator 13 with a control unit and a counter for the number of holographic tags 12. A counter 12, which is, for example, a counter with an optical input that works, for example, from the radiation of the laser 2 at the time of opening the shutter 10, generates at its output a code for the current hologram of the label, which is transmitted to the control unit of the spatio-temporal light modulator 12. As a result, the space-time light modulator modulates the coherent radiation passing through it, forming a changing fragment of the hologram, for example, the current label number 15 (see Fig. 2). For the purposes of partial spatial combination of various fragments of the generated hologram, a beam splitter is used. The
Синхронизацию процессов освещения оригинала метки, формирования ее голограммы, нанесения электростатического заряда, преобразования потенциального рельефа в геометрический (проявления голограммы) и фиксации голограммы осуществляют посредством задатчика временных интервалов 11с выходными ключами 9, затвором 10 (для стробирования излучения лазера 2) и счетчика меток 12. После снятия тепловой нагрузки рабочий слой голографической метки застывает, фиксируя геометрический рельеф. При этом голограмма метки фиксируется на поверхности рабочего слоя в виде рельефно-фазовой голограммы.The synchronization of the illumination processes of the original label, the formation of its hologram, applying an electrostatic charge, converting the potential relief into a geometric one (manifestation of a hologram) and fixing the hologram is carried out by means of a time slider 11 with output keys 9, a shutter 10 (for gating laser radiation 2) and a tag counter 12. After removing the heat load, the working layer of the holographic mark hardens, fixing the geometric relief. In this case, the hologram of the mark is fixed on the surface of the working layer in the form of a relief-phase hologram.
Отражающий слой 23 наносят на рабочий слой 22 в блоке нанесения отражающего слоя 18 (установка для напыления проводящих металлических покрытий, например, испарением в вакууме). Обеспечение требуемого коэффициента отражения осуществляют выбором соответствующего режима напыления, например, скоростью движения меток через активную зону напылительной установки. В качестве материалов для нанесения отражающего слоя могут быть использованы различные металлы (алюминий, серебро, молибден и др.), что обеспечивает возможность варьирования цветовой гаммы голографических меток и их физико-химических свойств. Нанесение разделительного 20, защитного 21, рабочего 22, клеящего 24 и маскирующего 26 слоев осуществляют в блоках нанесения диэлектрических покрытий 17 с использованием стандартных поливочных машин. Структура метки в процессе ее изготовления приведена на фиг.4.The
После нанесения клеящего слоя голографическую метку наносят на поверхность защищаемого документа. Для этого ее размещают между блоком переноса метки 19 (плоским штампом с контуром, определяемым формой метки) и поверхностью защищаемого документа 29. Позиционирование осуществляют посредством прецизионного лентопротяжного механизма, в который заправляют изготовленные метки, последовательно нанесенные на гибкую основу (для данного случая выполненную перфорированной). Посредством штампа клеящий слой приводится в механический контакт с поверхностью защищаемого документа и приклеивается к ней. Механизм процесса приклеивания может быть различным. В частности, клеящий слой может представлять собой термоклей, тогда приклеивание осуществляют, нагревая метку до температуры, большей температуры размягчения термоклея. Одновременно (или после) изменяют физические свойства разделительного слоя, например, нагревая его до температуры выше температуры размягчения, что обеспечивает отделение гибкой основы-подложки. По окончании данной операции сформированная голографическая метка оказывается зафиксированной на поверхности защищаемого документа.After applying the adhesive layer, a holographic mark is applied to the surface of the document to be protected. To do this, it is placed between the label transfer unit 19 (with a flat stamp with the contour determined by the shape of the mark) and the surface of the
Основными преимуществами способа является повышение степени защищенности голограммы, что обеспечивается непосредственным формированием голограммы как совокупности отдельных фрагментов на поверхности каждой отдельно взятой метки в реальном масштабе времени и частичным совмещением во времени процессов формирования и фиксации голограммы метки. Изготовление отражающего слоя с коэффициентом отражения, меньшим 1, наличие диэлектрических слоев, защищающих зафиксированную рельефно-фазовую голограмму от механических воздействий, не позволяет осуществлять копирование голограммы и ее случайное механическое повреждение. Дополнительным положительным эффектом является повышение быстродействия, вызванное частичным совмещением во времени ряда операций заявляемого способа.The main advantages of the method is to increase the degree of security of the hologram, which is ensured by the direct formation of the hologram as a set of individual fragments on the surface of each individual label in real time and by partial combination of the processes of formation and fixation of the hologram of the label in time. The manufacture of a reflective layer with a reflection coefficient less than 1, the presence of dielectric layers that protect the fixed relief-phase hologram from mechanical influences, does not allow the hologram to be copied and its accidental mechanical damage. An additional positive effect is the increase in performance caused by the partial combination in time of a number of operations of the proposed method.
Источники информацииInformation sources
1. Оптическая голография. / Под ред. Г.Колфилда, т.2, М., Мир, 1982, с.412-413.1. Optical holography. / Ed. G. Culfield, vol. 2, M., Mir, 1982, p. 412-413.
2. Патент Великобритании №2211760, кл. В44f 1/12, 1987.2. UK patent No. 2211760, CL B44f 1/12, 1987.
3. Патент России №2035315, МКИ6 В44f 1/12, 1/14, В41L 13/00, В41m 3/14, G03h 1/00, G09f 19/00 - прототип.3. Russian patent No. 2035315, MKI6 B44f 1/12, 1/14, B41L 13/00, B41m 3/14, G03h 1/00,
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002127972/12A RU2310924C2 (en) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | Method of protection of securities due to application of holographic marks |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002127972/12A RU2310924C2 (en) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | Method of protection of securities due to application of holographic marks |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002127972A RU2002127972A (en) | 2004-04-20 |
RU2310924C2 true RU2310924C2 (en) | 2007-11-20 |
Family
ID=38959601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002127972/12A RU2310924C2 (en) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | Method of protection of securities due to application of holographic marks |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2310924C2 (en) |
-
2002
- 2002-10-18 RU RU2002127972/12A patent/RU2310924C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4921319A (en) | Surface relief hologram structure with reflection from an air interface | |
CA2955574C (en) | Security element and method for producing a security element | |
US4758296A (en) | Method of fabricating surface relief holograms | |
EP0328086B2 (en) | Articles incorporating non-continuous holographs and methods of making them | |
KR101555727B1 (en) | Method for producing a film element | |
US20090207464A1 (en) | Holograms and Hologram Fabrication Methods and Apparatus | |
KR20020020755A (en) | Method of producing a diffractive structure in security documents | |
CN108367586A (en) | Security element with lenticular image | |
CZ2004869A3 (en) | Method of making three-dimensional picture, diffraction element and method for making thereof | |
EP0497837A1 (en) | Optical device. | |
US8189247B2 (en) | Security holograms | |
RU2344455C2 (en) | Method of producing exposed substrate | |
JP2018513999A (en) | System and method for creating variable digital optical images using a universal optical matrix | |
US7777953B2 (en) | Method for producing a grating image, grating image and security document | |
RU2310924C2 (en) | Method of protection of securities due to application of holographic marks | |
RU2035762C1 (en) | Method of making holographic marks | |
RU2035315C1 (en) | Method for stock and securities protection by means of applying holographic label | |
RU2310241C2 (en) | Method for manufacturing holographic labels | |
EP0341047B1 (en) | Pre-imaged high resolution hot stamp transfer foil, article and method | |
KR20130010301A (en) | Anti-counterfeit hologram film having watermark have recorded thoreon multiple images, manufacturing method thereof and method for detection of watermark | |
RU2035763C1 (en) | Method of making holographic marks | |
RU2077071C1 (en) | Method for precious metal pieces of work protecting from falsification | |
CN107771129B (en) | Security tag with tilting effect | |
RU2035314C1 (en) | Method for producing holographic labels | |
JP2562478B2 (en) | Volume hologram transfer sheet |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |