RU2590560C2 - Multilayer data medium and information recording method - Google Patents

Multilayer data medium and information recording method Download PDF

Info

Publication number
RU2590560C2
RU2590560C2 RU2014135585/05A RU2014135585A RU2590560C2 RU 2590560 C2 RU2590560 C2 RU 2590560C2 RU 2014135585/05 A RU2014135585/05 A RU 2014135585/05A RU 2014135585 A RU2014135585 A RU 2014135585A RU 2590560 C2 RU2590560 C2 RU 2590560C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser
raster
color
information
layers
Prior art date
Application number
RU2014135585/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014135585A (en
Inventor
Владимир Александрович Елохин
Игорь Николаевич Коржавин
Владимир Абович Готлиб
Валерий Николаевич Соколов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научные приборы"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Научные приборы" filed Critical Закрытое акционерное общество "Научные приборы"
Priority to RU2014135585/05A priority Critical patent/RU2590560C2/en
Publication of RU2014135585A publication Critical patent/RU2014135585A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2590560C2 publication Critical patent/RU2590560C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: invention relates to data media type identification card based on multilayer polymer films and can be used in making documents, credit cards and identification with colour solution components thereof. Method of recording information in multilayer carrier based on metallized layers which are sensitive to laser radiation involves exposure to laser light color metallised layers based on films of metals extraction areas of different colour characteristics, identification of areas exposed to laser radiation on the data medium in accordance with the colour characteristic of the defined areas, determination of size rastering element and focusing the laser beam in accordance with the size rastering element scanning laser region exposed to laser radiation, recording information engraving metallised layer laser pulses with energy corresponding graduations colour characteristics of the selected region in information field, note here that every rastering element to the depth arrangement color-forming-coated layer by removal of metal material overlying metallized layers within rastering element laser ablation, and the area of the specified colour characteristics of the displayed through rasters turn of each raster in the plane of the corresponding metal-coated layer.
EFFECT: invention provides higher information value and degree of protection of documents.
8 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к носителям информации типа идентификационных карт на основе многослойных полимерных пленок и может быть использовано при изготовлении документов, кредитных и идентификационных карт с колористическим решением их элементов для повышения степени защиты.The invention relates to information carriers such as identification cards based on multilayer polymer films and can be used in the manufacture of documents, credit and identification cards with a color solution of their elements to increase the degree of protection.

Известны носители информации на основе слоистых изделий, составленные из материалов с различными физическими свойствами, в частности многослойных полимерных пленок, слои которых могут быть чувствительны к различным видам воздействия, что обеспечивает послойную обработку изделия для получения требуемого изображения в объеме изделия или раздельную послойную обработку с последующим соединением слоев.Known information carriers based on layered products made up of materials with different physical properties, in particular multilayer polymer films, the layers of which can be sensitive to various types of exposure, which provides layer-by-layer processing of the product to obtain the desired image in the volume of the product or separate layer-by-layer processing followed by connection of layers.

Известны способы записи изображения на носители информации с использованием растрового изображения рисунка, составленного из однотипных элементов (отверстий, линз, щелей), определенным образом расположенных на поверхности носителя информации, которые могут изменять ход падающих лучей, обеспечивая уникальность отображения рисунка при просмотре или контроле.Known methods for recording images on storage media using a raster image of a picture composed of the same type of elements (holes, lenses, slits), located in a certain way on the surface of the information carrier, which can change the course of the incident rays, providing a unique image display when viewing or controlling.

Известен носитель информации в виде карты, составленной несколькими прозрачными слоями с внесенной в каждый слой информацией, которые соединены при повышенных температуре и давлении. Визуально информация, внесенная в слои карты, объединена в изображение трехмерной структуры, и если изображение состоит из штрихов или линий, то при просмотре под углом отдельные элементы изображения в слоях могут накладываться друг на друга, возникает эффект муара /DE 2532935/. Однако при соединении слоев в карту и ее ламинировании трудно обеспечить точное взаимное позиционирование слоев из-за влияния температуры и давления, что может привести к искажению результирующего изображения, его локальным деформациям.Known information carrier in the form of a map made up of several transparent layers with information entered into each layer, which are connected at elevated temperature and pressure. Visually, the information entered in the map layers is combined into an image of a three-dimensional structure, and if the image consists of strokes or lines, when viewed at an angle, the individual image elements in the layers can overlap each other, the moire effect / DE 2532935 / occurs. However, when connecting the layers to the card and laminating it, it is difficult to ensure accurate mutual positioning of the layers due to the influence of temperature and pressure, which can lead to distortion of the resulting image and its local deformations.

Известен носитель информации на основе многослойной полимерной пленки, а именно многослойное изделие с оптически переменной структурой /RU 2440248/, перекрывающий печатный растр. Восприятие записанной информации определяется геометрией линий растров, их цветностью и взаимной ориентацией растров, так что при рассматривании изображения по нормали к покрытию оно полностью различимо под неокрашенными участками элементов трехмерного растра и воспринимается как однотонное, а при рассмотрении под углом различима часть покрытия, находящаяся на поверхности трехмерного растра, обращенная к наблюдателю и не закрытая окрашенными элементами трехмерного растра, которая воспринимается как муаровое изображение, в котором граница двух цветов печатного растра проходит преимущественно по наклонным участкам трехмерного растра, образуя цветные полосы. В случае использовании трехмерного растра при рассмотрении покрытия под разными углами наблюдается динамический эффект смещения границ цветных полос, что облегчает визуальный контроль подлинности документа, например банкноты. Известное изделие использует трехмерный растр из набора отдельных слоев с определенными физическими свойствами как маску для печатного растра, поэтому из-за формирования муара и цветных полос с едва уловимыми различиями трудно определить (неквалифицированному пользователю), получено ли изображение с истинным, а не поддельным трехмерным растром.A known information carrier based on a multilayer polymer film, namely a multilayer product with an optically variable structure / RU 2440248 /, overlapping the printed screen. The perception of the recorded information is determined by the geometry of the raster lines, their color and the relative orientation of the rasters, so that when viewing the image normal to the coating, it is completely distinguishable under the unpainted areas of the elements of the three-dimensional raster and is perceived as monotonous, and when viewed at an angle, the part of the coating located on the surface is distinguishable a three-dimensional raster facing the observer and not covered by colored elements of a three-dimensional raster, which is perceived as a moire image in which the border of the two colors of the printed raster passes mainly along the inclined sections of the three-dimensional raster, forming colored stripes. In the case of using a three-dimensional raster when examining the coating at different angles, a dynamic effect of shifting the borders of the colored stripes is observed, which facilitates visual verification of the authenticity of the document, for example banknotes. A well-known product uses a three-dimensional raster from a set of separate layers with certain physical properties as a mask for a printed raster, therefore, due to the formation of moire and color bands with subtle differences, it is difficult to determine (for an unskilled user) whether the image is obtained with a true rather than a fake three-dimensional raster .

Известен носитель информации, используемый как защитный элемент для полиграфической продукции (ценные документы, банкноты, кредитные карты и др.), который может быть укреплен, например, на обложке книги, служащей одновременно нижним слоем защитного элемента /RU 2386544/. Известный носитель информации содержит многослойную полимерную прозрачную пленку, в которой на верхней поверхности верхнего слоя пленки записано первое растрированное изображение с разрешением того же порядка, что и толщина пленки, а на нижней поверхности одного из нижележащих слоев полимерной пленки или на поверхности защищаемой продукции записано второе растрированное изображение, отличное от первого и расположенное таким образом, что при просмотре носителя информации на отражение под различными углами или на просвет записанное изображение плавно меняется от позитивного к негативному или наоборот. Первое и второе растрированные изображения могут быть выполнены прозрачными, и/или полупрозрачными, и/или светоотражающими, и/или люминесцирующими, и/или рельефными. В частных случаях первое растрированное изображение выполнено на верхней поверхности одного из нижележащих слоев, но выше второго растрированного изображения оба растрированных изображения выполнены с помощью линейного растра, причем первое растрированное изображение содержит линейные элементы, которые сдвинуты по фазе в зависимости от уровня серости растрируемого полутонового рисунка, второе растрированное изображение может быть выполнено растрирующими элементами различного цвета. Запись изображений производят методами локальной карбонизации и/или гравирования с помощью лазерного луча в поверхностных слоях пленки толщиной 1-10 мкм и/или методом двусторонней печати (термодиффузионное копирование). Склеивание слоев производят адгезивным материалом с повышенным показателем преломления, за счет чего лазерный луч не выходит за пределы слоя, в котором выполняют растровое изображение, отражаясь от границы раздела слоев. Цветное изображение обеспечивается нанесением на слой пленки термолака или слоя металла. Поскольку растрированные изображения различаются, при просмотре под разными углами возникает эффект муара и плавное изменение изображения. Недостаток такого носителя информации может проявляться в нечеткости изображения, обусловленной размягчением адгезивного материала при выполнении растра. Нечеткость изображения маскируется муаром, но может быть неприемлема для документов, требующих высокой степени аутентичности и точного позиционирования растра в отдельных слоях.Known information carrier used as a protective element for printing products (valuable documents, banknotes, credit cards, etc.), which can be fixed, for example, on the cover of a book, which serves simultaneously as the bottom layer of the protective element / RU 2386544 /. The known information carrier contains a multilayer polymer transparent film in which on the upper surface of the upper layer of the film is recorded the first rasterized image with a resolution of the same order as the film thickness, and on the lower surface of one of the underlying layers of the polymer film or on the surface of the protected product, a second rasterized an image that is different from the first one and positioned in such a way that when viewing the information carrier it is recorded at different angles or in the light, and The image changes smoothly from positive to negative or vice versa. The first and second rasterized images can be made transparent, and / or translucent, and / or reflective, and / or luminescent, and / or embossed. In particular cases, the first rasterized image is made on the upper surface of one of the underlying layers, but above the second rasterized image, both rasterized images are made using a linear raster, the first rasterized image containing linear elements that are phase-shifted depending on the gray level of the rasterized grayscale pattern, the second rasterized image can be made by rasterizing elements of various colors. Images are recorded by local carbonization and / or engraving using a laser beam in the surface layers of a film with a thickness of 1-10 microns and / or by double-sided printing (thermal diffusion copying). The layers are glued with an adhesive material with a high refractive index, due to which the laser beam does not extend beyond the layer in which the raster image is performed, reflected from the interface of the layers. A color image is provided by applying a thermal varnish or a metal layer to the film layer. Since rasterized images differ, when viewed from different angles, a moire effect and a smooth image change occur. A disadvantage of such a storage medium can be manifested in the fuzziness of the image due to softening of the adhesive material when performing the raster. Blurred images are masked by moire, but may not be acceptable for documents requiring a high degree of authenticity and accurate positioning of the raster in separate layers.

Известен многослойный носитель информации /CA 2825062/, который (в одной из реализаций) содержит верхний и нижний покровные слои из прозрачного или светопропускающего полимерного материала, размещенный между ними центральный слой из прозрачного, хотя бы частично, полимерного материала, при этом на верхней и нижней поверхностях центрального слоя размещены металлизированные слои, чувствительные к воздействию лазерного излучения.Known multilayer storage medium / CA 2825062 /, which (in one implementation) contains the upper and lower coating layers of a transparent or light-transmitting polymer material, placed between them a Central layer of transparent, at least partially, polymeric material, while on the upper and lower the surfaces of the central layer are metallized layers sensitive to the effects of laser radiation.

Известный способ записи информации в многослойный носитель с металлизированными слоями, чувствительными к воздействию лазерного излучения, которые размещены между верхним и нижным покровными слоями прозрачного или светопропускающего полимерного материала и разделены слоем полимерного материала /CA 2825062/, включает воздействие излучением лазера на один или на оба металлизированных слоя посредством точечных растрирующих элементов с получением сквозных отверстий в металлизированных слоях за счет лазерной абляции металла в заданных границах информационного элемента. В результате информационный элемент будет виден на просвет или под углом к нормали к покровному слою. В частном случае информационный элемент может быть выполнен отдельно и присоединен к центральному слою из прозрачного полимерного материала, в этом случае фрагменты одного или обоих металлизированных слоев предварительно удаляют лазерным излучением в пределах подобласти информационного элемента, что обеспечивает его просмотр в составе носителя информации. Известный носитель информации обладает хорошими эксплуатационными характеристиками - прочностью, долговечностью, хорошей защитой от подделок типа внесения измененных данных (фотографии, подпись и др.), т.к. подобные подделки крайне трудоемки в обеспечении позиционирования элементов изображения и могут быть легко обнаружены при исследовании обработанных лазером металлизированных слоев. Вместе с тем получаемый таким образом информационный элемент имеет ограниченные цветовые характеристики, соответствующие цветам светопропускающего полимерного материала, просвечивающего сквозь отверстия, и металлического материала промежутков между сквозными отверстиями. Подобное ограничение изобразительных характеристик носителя информации снижает возможности адекватного отображения информационных элементов и, следовательно, передачи изображения и установления его аутентичности, что является недостатком, например, в случае отображения средств индивидуализации в составе носителя информации.A known method of recording information in a multilayer carrier with metallized layers that are sensitive to laser radiation, which are placed between the upper and lower coating layers of a transparent or light-transmitting polymer material and separated by a layer of polymer material / CA 2825062 /, includes exposure to laser radiation on one or both metallized layer by means of point raster elements with obtaining through holes in metallized layers due to laser ablation of metal in predetermined grades faces of the information element. As a result, the information element will be visible in the light or at an angle to the normal to the cover layer. In the particular case, the information element can be made separately and attached to the central layer of transparent polymer material, in this case, fragments of one or both metallized layers are preliminarily removed by laser radiation within the subregion of the information element, which ensures its viewing as part of the information carrier. A well-known storage medium has good operational characteristics - strength, durability, good protection against fakes such as making modified data (photos, signature, etc.), because such fakes are extremely laborious in ensuring the positioning of image elements and can be easily detected when examining laser-treated metallized layers. At the same time, the information element obtained in this way has limited color characteristics corresponding to the colors of the light-transmitting polymer material shining through the holes and the metal material of the spaces between the through holes. Such a limitation of the visual characteristics of the information carrier reduces the ability to adequately display information elements and, therefore, transmit the image and establish its authenticity, which is a drawback, for example, in the case of displaying means of individualization in the composition of the information carrier.

Известный способ записи информации в многослойный носитель на основе металлизированных слоев, чувствительных к воздействию лазерного излучения, включающий воздействие лазерным излучением на металлизированные слои с образованием растрирующих элементов в пределах заданной области воздействия, определяемой информационным полем, и удаление металлического материала металлизированного слоя в растрирующих элементах посредством лазерной абляции, выбран в качестве ближайшего аналога заявляемого изобретения.A known method of recording information in a multilayer carrier based on metallized layers that are sensitive to the effects of laser radiation, including the action of laser radiation on the metallized layers with the formation of raster elements within a given area of influence, determined by the information field, and the removal of the metal material of the metallized layer in the raster elements by laser ablation, selected as the closest analogue of the claimed invention.

Задача изобретения состоит в расширении эксплуатационных характеристик многослойного носителя информации за счет колористического исполнения фрагментов информации, в повышении информативности документа, выполненного на многослойном носителе информации, надежности распознавания информации и степени защищенности документов, выполненных на подобных носителях.The objective of the invention is to expand the operational characteristics of a multilayer information carrier due to the color execution of information fragments, to increase the information content of a document executed on a multilayer information carrier, the reliability of recognition of information and the degree of security of documents made on such media.

Задача решена тем, что в способе записи информации в многослойный носитель на основе металлизированных слоев, чувствительных к воздействию лазерного излучения, включающем воздействие лазерным излучением на металлизированные слои с образованием растрирующих элементов в пределах заданной области воздействия, определяемой информационным полем, удаление металлического материала металлизированного слоя в растрирующих элементах посредством лазерной абляции, в соответствии с изобретением воздействуют лазерным излучением на цветообразующие металлизированные слои на основе пленок металлов, в информационном поле выделяют области, различающиеся цветовой характеристикой, определяют области воздействия лазерного излучения на носитель информации в соответствии с цветовой характеристикой выделенных областей в информационном поле, задают размер растрирующего элемента и фокусируют пучок лазерного излучения в соответствии с размером растрирующего элемента, сканируют лазером заданную область воздействия лазерного излучения, запись информации производят гравированием металлизированного слоя лазерными импульсами с энергией, соответствующей градациям цветовой характеристики выделенной области в информационном поле, при этом формируют каждый растрирующий элемент на глубину размещения соответствующего цветообразующего металлизированного слоя посредством удаления металлического материала вышележащих металлизированных слоев в пределах растрирующего элемента лазерной абляцией, а области заданной цветовой характеристики отображают посредством растров с заданным углом поворота каждого растра в плоскости соответствующего металлизированного слоя.The problem is solved in that in the method of recording information in a multilayer carrier based on metallized layers that are sensitive to laser radiation, including the action of laser radiation on the metallized layers with the formation of raster elements within a given area of influence determined by the information field, the removal of the metal material of the metallized layer in raster elements by means of laser ablation, in accordance with the invention, affect the color image by laser radiation In the information field, metallized layers based on metal films are distinguished by areas of different color characteristics, the areas of laser radiation exposure on the information carrier are determined in accordance with the color characteristics of the selected areas in the information field, the size of the screening element is set, and the laser beam is focused in accordance with the size screening element, the laser scans the specified area of the laser radiation, the information is recorded by engraving of the metallized layer with laser pulses with energy corresponding to gradations of the color characteristic of the selected area in the information field, each raster element is formed to the depth of the corresponding color-forming metallized layer by removing metallic material of the overlying metallized layers within the raster element by laser ablation, and the regions of the given color characteristic are displayed by rasters with a given rotation angle of each raster in the square the bones of the corresponding metallized layer.

Кроме того, в качестве растра выбирают регулярный растр или стохастический растр. In addition, a regular raster or a stochastic raster is selected as a raster.

Кроме того, растрирующие элементы выполняют различными по виду и размерам.In addition, the screening elements perform different in appearance and size.

Кроме того, растрирующие элементы выполняют идентичными.In addition, the screening elements are identical.

Кроме того, лазерную абляцию металлизированных слоев производят импульсным волоконным лазером с длиной волны излучения 1070 нм, мощностью лазерного излучения 20 Вт и максимальной энергией импульсов 1 мДж, и длительностью импульсов 4-50 нс.In addition, laser ablation of metallized layers is performed by a pulsed fiber laser with a radiation wavelength of 1070 nm, a laser radiation power of 20 W and a maximum pulse energy of 1 mJ, and a pulse duration of 4-50 ns.

Кроме того, цветовой характеристике выделенной области сопоставляют величину мощности лазера.In addition, the color characteristic of the selected area is compared with the value of the laser power.

Кроме того, углы поворота растров выбирают из условия минимального перекрытия растрирующих элементов различных металлизированных слоев.In addition, the rotation angles of the rasters are selected from the condition of minimum overlap of the raster elements of various metallized layers.

Кроме того, воздействуют лазерным излучением на цветообразующие металлизированные слои на основе пленок металлов, размещенные по глубине носителя информации в порядке возрастания энергии лазерной абляции для выбранных металлов слоев.In addition, they act by laser radiation on color-forming metallized layers based on metal films placed along the depth of the information carrier in order of increasing laser ablation energy for the selected layer metals.

Технический результат изобретения состоит в выполнении в носителе информации окрашенного изображения, представленного градациями и оттенками цвета обработанных лазером металлических слоев, что повышает качество изделия, надежность распознавания информации, а также снижает расходы на изготовление подобных документов.The technical result of the invention consists in performing in the information carrier a colored image represented by gradations and color shades of the laser-treated metal layers, which improves the quality of the product, the reliability of recognition of information, and also reduces the cost of producing such documents.

Сущность изобретения основана на физических эффектах взаимодействия лазерного излучения с полимерами и металлами. Известно, что при достаточно короткой длительности импульсов (несколько десятков наносекунд) и высокой плотности энергии импульса сфокусированного лазерного излучения малый объем металла может быть расплавлен и испарен (лазерная абляция) до того, как тепловая энергия из облучаемой зоны успеет заметно распространиться в соседние области металла.The invention is based on the physical effects of the interaction of laser radiation with polymers and metals. It is known that with a sufficiently short pulse duration (several tens of nanoseconds) and a high pulse energy density of focused laser radiation, a small volume of metal can be melted and vaporized (laser ablation) before thermal energy from the irradiated zone has time to noticeably propagate to neighboring metal regions.

В случае когда непрозрачный слой металла заключен внутри полимерных слоев, испаряемый металл под действием высоких температур переходит в парообразное состояние и по завершении воздействия лазерного излучения осаждается между слоями полимера в форме мелкодисперсных частиц с характерными размерами 400-3000 нм. Ввиду малого размера частиц и относительно небольшой их концентрации после охлаждения достигается уровень прозрачности слоя полимера, достаточный для обработки следующего, нижележащего, слоя металла. Слои полимера при этом не теряют целостность, поскольку обладают свойством термопластичности. Ввиду достаточно малой длительности воздействия (4-50 нс) тепловая энергия не распространяется заметно в соседние области металла и полимера. Полимер в зоне воздействия локально деформируется, но поскольку зона воздействия сопоставима с размером пятна обработки (10-15 мкм), деформация полимера в области обработки не приводит к нарушению структуры слоев в целом. Таким образом, достигается последовательная деметаллизация всех цветообразующих слоев металла, кроме фонового, а локальная деформация полимера не влияет в целом на качество деметаллизированного изображения и структуру слоев в целом.In the case when an opaque metal layer is enclosed inside the polymer layers, the evaporated metal undergoes a vapor state under the influence of high temperatures and, upon completion of the laser radiation, is deposited between the polymer layers in the form of fine particles with characteristic sizes of 400-3000 nm. Due to the small particle size and relatively low concentration after cooling, a transparency level of the polymer layer is achieved that is sufficient to process the next, underlying metal layer. The polymer layers do not lose their integrity, since they have the property of thermoplasticity. Due to the rather short duration of exposure (4–50 ns), thermal energy does not noticeably propagate to neighboring regions of the metal and polymer. The polymer in the impact zone is locally deformed, but since the impact zone is comparable to the size of the treatment spot (10-15 μm), deformation of the polymer in the treatment area does not lead to disruption of the structure of the layers as a whole. Thus, consistent demetallization of all color-forming metal layers, except for the background, is achieved, and local deformation of the polymer does not affect the overall quality of the demetallized image and the structure of the layers as a whole.

Не подвергнутая лазерной абляции часть металлизированного слоя образует плоскую фигуру цвета соответствующего металла. Комбинируя металлизированные слои, образованные металлами различных цветов, можно получать фигуры соответствующих цветов и объединять их в цветное изображение. Запись информации лазером в технике растрированного изображения предусматривает расположение металлизированных слоев в многослойном носителе по его глубине, что обеспечивает полностью или частично монохромное изображение или составленное цветами металлов при неперекрывающихся растрах, а при выполнении отдельных растров, различающихся мощностью лазерного воздействия и имеющих определенные углы поворота в плоскости соответствующего металлизированного слоя, можно получить изображение с градациями цвета соответствующего металла. При этом запись информации может быть произведена как с одной стороны носителя (при одностороннем от фонового металлизированного слоя расположении цветообразующих металлизированных слоев), так и с его обеих сторон (при двустороннем - зеркальном - их расположении в направлении от фонового металлизированного слоя к оптически прозрачным покровным слоям). В общем случае, сканируя лазером поверхность носителя информации, можно отобразить последовательно соседние цветовые фрагменты изображения, меняя энергию импульсов и фокусировку лазерного излучения, воздействующие на цветообразующие металлизированные слои в каждом растрирующем элементе, при одновременном повороте растра для соответствующего цвета металлизированного слоя, что реализуется при программном управлении лазерной установкой. В частном случае упорядоченного расположения цветообразующих металлизированных слоев в соответствии с возрастанием энергии лазерной абляции возможно осуществлять последовательную обработку цветообразующих металлизированных слоев изоэнергетическими импульсами лазерного излучения, осуществляя требуемую для гравирования каждого из слоев фокусировку излучения при заданном повороте растра. Пороговые энергии лазерной абляции металлов возрастают для металлов ряда алюминий Al - нержавеющая сталь Fe - медь Cu -золото Au.The non-laser ablated portion of the metallized layer forms a flat color figure of the corresponding metal. By combining metallized layers formed by metals of various colors, it is possible to obtain figures of the corresponding colors and combine them into a color image. Laser recording of information using the rasterized image technique provides for the location of metallized layers in a multilayer medium along its depth, which provides a fully or partially monochrome image or composed by the colors of metals with non-overlapping rasters, and when performing separate rasters that differ in the laser power and have certain rotation angles in the plane corresponding metallized layer, you can get an image with gradations of color of the corresponding metal. In this case, information can be recorded both on one side of the medium (when the color-forming metallized layers are located on one side of the background metallized layer) and on both sides (on the two-sided — mirror — their location in the direction from the background metallized layer to the optically transparent coating layers ) In the general case, by scanning the surface of the information carrier with a laser, it is possible to display successively adjacent color image fragments, changing the pulse energy and focusing of the laser radiation acting on the color-forming metallized layers in each raster element, while simultaneously rotating the raster for the corresponding color of the metallized layer, which is realized by software laser system control. In the particular case of an ordered arrangement of color-forming metallized layers in accordance with an increase in laser ablation energy, it is possible to carry out sequential processing of color-forming metallized layers with isoenergetic pulses of laser radiation, realizing the radiation focusing required for engraving each layer at a given rotation of the raster. The threshold energies of laser ablation of metals increase for metals of a series aluminum Al - stainless steel Fe - copper Cu -gold Au.

Сущность изобретения поясняют фиг. 1-8. На фиг. 1 представлен (в разрезе) носитель информации на основе многослойной полимерной пленки с изолированными металлизированными слоями. На фиг. 2 представлен пример исходной информации, записываемой в многослойный носитель по фиг. 1, а именно фото для документа; на фиг. 3 представлен иллюстративный фрагмент исходного изображения с фиг.2; на фиг. 4 представлен растрированный фрагмент исходного изображения, записанный лазерной гравировкой первого металлизированного слоя (алюминия), угол поворота растра равен 0 (исходная ориентация оси растров); на фиг. 5 - растрированный фрагмент исходного изображения, записанный лазерной гравировкой первого металлизированного слоя (алюминия) с поворотом растра на угол 75°; на фиг. 6 - растрированный фрагмент исходного изображения, записанный лазерной гравировкой второго металлизированного слоя (нержавеющая сталь) с поворотом растра на угол 15°; на фиг. 7 - растрированный фрагмент исходного изображения, записанный лазерной гравировкой второго металлизированного слоя (нержавеющая сталь) с поворотом растра на угол 45°; на фиг. 8 - результирующее растрированное изображение с фиг. 1, записанное в носитель информации в соответствии с заявляемым способом.The invention is illustrated in FIG. 1-8. In FIG. Figure 1 shows (in section) a storage medium based on a multilayer polymer film with isolated metallized layers. In FIG. 2 shows an example of source information recorded in the multilayer medium of FIG. 1, namely the photo for the document; in FIG. 3 is an illustrative fragment of the original image of FIG. 2; in FIG. 4 shows a rasterized fragment of the original image recorded by laser engraving of the first metallized layer (aluminum), the angle of rotation of the raster is 0 (the initial orientation of the axis of the rasters); in FIG. 5 - rasterized fragment of the original image recorded by laser engraving of the first metallized layer (aluminum) with the rotation of the raster at an angle of 75 °; in FIG. 6 - rasterized fragment of the original image recorded by laser engraving of the second metallized layer (stainless steel) with the rotation of the raster at an angle of 15 °; in FIG. 7 - rasterized fragment of the original image recorded by laser engraving of the second metallized layer (stainless steel) with the rotation of the raster through an angle of 45 °; in FIG. 8 is the resulting rasterized image of FIG. 1 recorded in a storage medium in accordance with the claimed method.

Многослойный носитель информации (фиг. 1), например идентификационная карта, содержит верхний покровный слой (1), нижний покровный слой (2) (оба слоя - из полимерного материала, например поликарбоната), при этом металлизированные слои (3) выполнены из пленок различных металлов (4), чувствительных к лазерному излучению, и соединены каждый со слоем полимерного материала (5). Соединение металлической пленки (4) со слоем полимерного материала (5) может быть выполнено с помощью оптически прозрачного адгезивного материала или путем спекания, что позволяет также размещать металлическую пленку фрагментарно, отдельными кусками, на ее полимерной основе, например лавсановой пленке. Нижний металлизированный слой (6), выбранный фоновым, может быть присоединен непосредственно к обратной стороне полимерной пленки (5), на другой стороне которой размещен вышележащий цветообразующий металлизированный слой (3) (фиг. 1). Слои полимерного материала (5), разделяющие металлизированные слои (3), прозрачны для оптического излучения. Металлизированные слои (3) различаются цветом металла пленки, в частности алюминий имеет серебристый цвет, нержавеющая сталь - серый цвет, титан или тантал - темно-серый, медь - красный цвет, золото - желтый цвет. Если нижний цветообразующий металлизированный слой выбран фоновым, то нижний покровный слой (2) может быть как прозрачным, так и непрозрачным, выполняя свою защитную функцию. Поскольку визуализировать отдельные цвета металлических пленок возможно только после удаления фрагмента (7) непрозрачного металлизированного слоя (3), лежащего выше, обработку носителя информации проводят с учетом порядка размещения цветообразующих слоев (3), как сказано выше.A multilayer information carrier (Fig. 1), for example, an identification card, contains an upper cover layer (1), a lower cover layer (2) (both layers are made of a polymeric material, for example polycarbonate), while the metallized layers (3) are made of films of various metals (4) sensitive to laser radiation, and each connected to a layer of polymeric material (5). The connection of the metal film (4) with a layer of polymer material (5) can be performed using an optically transparent adhesive material or by sintering, which also allows you to place the metal film in fragments, in separate pieces, on its polymer base, for example, lavsan film. The lower metallized layer (6), selected as the background, can be attached directly to the reverse side of the polymer film (5), on the other side of which an overlying color-forming metallized layer (3) is placed (Fig. 1). The layers of polymer material (5) separating the metallized layers (3) are transparent to optical radiation. The metallized layers (3) differ in the color of the film metal, in particular, aluminum has a silver color, stainless steel has a gray color, titanium or tantalum has a dark gray color, copper has a red color, and gold has a yellow color. If the lower color-forming metallized layer is selected as the background, then the lower coating layer (2) can be both transparent and opaque, performing its protective function. Since it is possible to visualize the individual colors of metal films only after removing the fragment (7) of the opaque metallized layer (3) lying above, the information carrier is processed taking into account the arrangement of color-forming layers (3), as mentioned above.

При необходимости записи информации в многослойный носитель с двух его сторон фоновый металлизированный слой (6) может быть размещен внутри, например в центре многослойного носителя информации, а ниже фонового металлизированного слоя (6) цветообразующие металлизированные слои (3) размещены в порядке убывания лазерной энергии абляции в направлении к нижнему покровному слою (2) и также разделены слоями полимерного материала (5), прозрачного для оптического излучения. Для такой записи нижний покровный слой (2) должен быть выполнен прозрачным для оптического излучения.If it is necessary to record information in a multilayer medium on both sides, the background metallized layer (6) can be placed inside, for example, in the center of the multilayer information carrier, and below the background metallized layer (6) the color-forming metallized layers (3) are arranged in decreasing order of laser ablation energy in the direction of the lower coating layer (2) and also separated by layers of polymer material (5), transparent to optical radiation. For such a record, the lower coating layer (2) must be made transparent to optical radiation.

Для лазерной обработки многослойных носителей информации используют импульсный волоконный лазер с длиной волны излучения 1070 нм с мощностью лазерного излучения 20 Вт и максимальной энергией в импульсе 1 мДж. Длительность импульса лазерного излучения 4 - 50 нс. Сканирование лазерного излучения проводят с помощью двухкоординатной сканирующей головки с гальванометрическими сканерами. Для фокусировки лазерного излучения используют фокусирующую оптику, например плоскопольный сканирующий объектив с фокусным расстоянием 100 мм, размером пятна фокусировки 10-15 мкм, обеспечивающий поле обработки 50 × 50 мм. При записи информации обработку заготовки многослойного носителя информации лазерным излучением ведут при неподвижном положении заготовки относительно лазерной обрабатывающей головки, что обеспечивает четкость изображения за счет точности позиционирования пучка лазерного излучения.For laser processing of multilayer information carriers, a pulsed fiber laser with a wavelength of 1070 nm with a laser radiation power of 20 W and a maximum pulse energy of 1 mJ is used. The laser pulse duration is 4 - 50 ns. Laser radiation is scanned using a two-coordinate scanning head with galvanometric scanners. To focus the laser radiation, focusing optics are used, for example, a flat-panel scanning lens with a focal length of 100 mm, a focus spot size of 10-15 μm, providing a processing field of 50 × 50 mm. When recording information, the processing of the preform of the multilayer information carrier by laser radiation is carried out with the workpiece stationary relative to the laser processing head, which ensures image clarity due to the accuracy of positioning of the laser beam.

Изображение, записываемое в многослойный носитель информации, представляет собой информационное поле, которое условно разделяют на фрагменты различной цветности. Деление на фрагменты может быть сколь угодно дробным, т.к. при невозможности достижения точной передачи цвета в ряде случаев (при визуальном восприятии записанной информации) можно учитывать разрешающую способность глаза человека и психофизиологические свойства зрительного аппарата человека, синтезирующего сложный цвет из двух простых цветов.An image recorded in a multilayer information carrier is an information field that is conventionally divided into fragments of different color. The division into fragments can be arbitrarily fractional, because if it is impossible to achieve accurate color reproduction in some cases (with the visual perception of recorded information), the resolution of the human eye and the psychophysiological properties of the visual apparatus of a person synthesizing a complex color from two simple colors can be taken into account.

Запись информации в многослойный носитель информации с цветообразующими металлизированными слоями (3) производят следующим образом. Информационное поле, разделенное на цветовые фрагменты, записывают в память программно-управляемого устройства для лазерной обработки заготовок полимерных носителей информации с металлизированными слоями, описанных выше. Выбирают вид растрирующих элементов, например точечные, и сканируют лазерным лучом поверхность носителя информации с заданным шагом исполнения растрирующих элементов путем гравирования. При воздействии лазерных импульсов на металлизированные слои (3) с энергией, достаточной для лазерной абляции металла, последовательно удаляется металл в области воздействия на фрагмент (7) металлизированного слоя (3) в слоях носителя информации в направлении распространения лазерного излучения до металлизированного слоя нужного цвета, в результате элемент растра представляет собой прозрачный вертикальный канал между наружным покровным полимерным слоем (1) и нижележащим цветообразующим металлизированным слоем (3) или фоновым цветообразующим металлизированным слоем (6) с фрагментами прозрачных для лазерного излучения промежуточных полимерных слоев, сквозь которые виден неповрежденный цветовой слой металла. При просмотре в направлении нормали к поверхности носителя информации мозаика растрирующих элементов отображает исходное информационное поле.Information is recorded in a multilayer information carrier with color-forming metallized layers (3) as follows. The information field, divided into color fragments, is recorded in the memory of a software-controlled device for laser processing of blanks of polymer information carriers with metallized layers described above. Select the type of screening elements, for example, point-like ones, and scan the surface of the information carrier with a laser beam with a given step of execution of the screening elements by engraving. When laser pulses act on metallized layers (3) with an energy sufficient for laser ablation of the metal, the metal is sequentially removed in the area affected by the fragment (7) of the metallized layer (3) in the layers of the information carrier in the direction of laser radiation propagation to the metallized layer of the desired color, as a result, the raster element is a transparent vertical channel between the outer coating polymer layer (1) and the underlying color-forming metallized layer (3) or background color-forming a metallizing layer (6) with fragments of intermediate polymer layers transparent for laser radiation through which an intact color layer of the metal is visible. When viewed in the direction normal to the surface of the information medium, a mosaic of raster elements displays the original information field.

При выборе линейного (регулярного) растра растрирующие элементы формируют лазерными импульсами с перекрытием зоны воздействия лазерными импульсами на конкретные металлизированные слои, что позволяет получать прорисовку отображаемых элементов в виде непрерывной линии, при этом растрирующие элементы могут иметь различный вид (форму) и размеры, обеспечивающие оптимальное выполнение лазерного воздействия. Конфигурацию растра рассчитывают и задают к исполнению программным путем, растр выполняется при сканировании соответствующего цветообразующего металлизированного слоя вариацией размера растровой точки. В этом случае растровая точка не соответствует напрямую пятну лазерной обработки и регулируется не размером пятна, а количеством пятен, формирующих данную растровую точку. При выборе точечного (стохастического) растра размер растрирующего элемента задают путем фокусировки лазерного излучения.When choosing a linear (regular) raster, raster elements are formed by laser pulses with overlapping of the zone of influence of laser pulses on specific metallized layers, which allows drawing the displayed elements in the form of a continuous line, while the raster elements can have different shapes (sizes) and sizes that provide optimal performing laser exposure. The raster configuration is calculated and set for execution by software, the raster is performed by scanning the corresponding color-forming metallized layer by varying the size of the raster point. In this case, the raster point does not directly correspond to the spot of laser processing and is regulated not by the size of the spot, but by the number of spots forming this raster point. When choosing a point (stochastic) raster, the size of the raster element is set by focusing the laser radiation.

Таким образом, информацию, например исходное полноцветное изображение или набор цветовых символов, сопоставляют с энергетическими характеристиками лазерного воздействия и отображают в многослойном носителе информации совокупностью отдельных растровых изображений путем последовательной деметаллизации цветообразующих металлизированных слоев.Thus, information, for example, the original full-color image or a set of color symbols, is compared with the energy characteristics of the laser exposure and displayed in a multilayer information carrier by a set of separate raster images by successive demetallization of color-forming metallized layers.

Пример конкретного выполнения. В многослойный полимерный носитель информации, содержащий цветообразующие металлизированные слои (3), записывали фото для документа размером 30 × 40 мм (фиг. 2). Для записи изображения использовали устройство для лазерной гравировки с длиной волны излучения лазера 1070 нм, мощностью лазерного излучения 20 Вт, максимальная энергия в импульсе составляла 1 мДж, длительность импульса выбрали равной 20 нс. Максимум лазерной энергии в импульсе соответствовал энергии лазерной абляции металлов последнего металлизированного слоя, в котором записывали информацию, что обеспечивало проявление цвета фонового металлизированного слоя. Выбрали заготовку носителя информации с наружными покровными слоями (1) и (2) из поликарбоната, цветообразующие металлизированные слои (3) расположены в заготовке под покровным слоем поликарбоната (1) в следующем порядке: слой (3) с пленкой (4) алюминия, слой с пленкой (4) нержавеющей стали, нижний фоновый слой (4) с пленкой меди, металлизированные слои отделены друг от друга слоями прозрачного полимера (5). Заготовку разместили на столе, сканирование лазерного излучения проводили с помощью двухкоординатной сканирующей головки с гальванометрическими сканерами, что обеспечивало поле обработки в пределах 50×50 мм, лазерное излучение фокусировали плоскопольным сканирующим объективом с фокусным расстоянием 100 мм, что обеспечило размер пятна фокусировки 10-15 мкм. Выполняли лазерную гравировку изображения (фиг. 2) с использованием точечного растра в каждом из цветообразующих слоев, при этом ориентировка растра в первом металлизированном слое принималась за исходную, от которой отсчитывался угол поворота других растров (угол растра равен 0).An example of a specific implementation. A photo for a document 30 × 40 mm in size was recorded in a multilayer polymer information carrier containing color-forming metallized layers (3) (Fig. 2). To record the image, a laser engraving device was used with a laser radiation wavelength of 1070 nm, a laser radiation power of 20 W, the maximum pulse energy was 1 mJ, and the pulse duration was chosen to be 20 ns. The maximum laser energy in the pulse corresponded to the laser ablation energy of metals of the last metallized layer in which information was recorded, which ensured the color manifestation of the background metallized layer. We chose a blank of an information carrier with outer cover layers (1) and (2) of polycarbonate, color-forming metallized layers (3) are located in the blank under the cover layer of polycarbonate (1) in the following order: layer (3) with aluminum film (4), layer with a stainless steel film (4), a lower background layer (4) with a copper film, the metallized layers are separated from each other by transparent polymer layers (5). The blank was placed on the table, the laser radiation was scanned using a two-coordinate scanning head with galvanometric scanners, which provided a processing field of 50 × 50 mm, the laser radiation was focused by a flat-panel scanning lens with a focal length of 100 mm, which ensured a focus spot size of 10-15 μm . Laser engraving of the image was performed (Fig. 2) using a dot pattern in each of the color-forming layers, while the orientation of the raster in the first metallized layer was taken as the initial one, from which the rotation angle of other rasters was counted (the raster angle is 0).

Прием поворота цветовых растров известен из техники выполнения полноцветных изображений по системам цветового деления RGB (R - красный, G - зеленый, B - голубой) или CMYK (Cyan - голубой, Magenta - пурпурный, Yellow - желтый, и их суммы - Black - черный), обеспечивающим получение полноцветных изображений за счет основных цветов и их смешения в различных сочетаниях, однако в случае лазерной гравировки цвету может быть сопоставлена адекватная энергия импульсного воздействия общего количества лазерных импульсов в каждом растре. Энергия импульсов лазера для абляции каждого из металлизированных слоев и энергия импульсов лазера для получения градаций потемнения изображения при гравировке металлизированного слоя, а также углы поворота растров были определены опытным путем. Предварительно было установлено, что градации цвета при лазерной гравировке металлизированных слоев на основе алюминия и нержавеющей стали различаются оттенками серого и серо-голубого цветов, что было использовано для повышения контрастности растровых изображений и придания им колористического характера. С учетом такого эффекта исходное изображение было разделено программным путем на фрагменты, гравировку которых программно-управляемым лазером следовало производить в различных металлизированных слоях с различной энергией лазерных импульсов.The method of turning color rasters is known from the technique of performing full-color images using RGB color division systems (R - red, G - green, B - cyan) or CMYK (Cyan - cyan, Magenta - magenta, Yellow - yellow, and their sums - Black - black ), providing full-color images due to the primary colors and their mixing in various combinations, however, in the case of laser engraving, the color can be compared with the adequate pulse energy of the total number of laser pulses in each raster. The energy of the laser pulses for ablation of each of the metallized layers and the energy of the laser pulses to obtain gradations of darkening of the image when engraving the metallized layer, as well as the angles of rotation of the rasters were determined experimentally. It was previously established that color gradations during laser engraving of metallized layers based on aluminum and stainless steel differ in shades of gray and blue-gray colors, which was used to increase the contrast of raster images and give them a coloristic character. With this effect in mind, the original image was divided programmatically into fragments, the engraving of which with a software-controlled laser should be performed in various metallized layers with different laser pulse energies.

При записи изображения с фиг. 2 на заготовку воздействовали импульсным лазерным излучением мощностью в 16% от максимальной мощности с различной длительностью лазерного воздействия в пределах каждого соответствующего растрового элемента, соответственно требуемой градации цвета. Процесс гравирования в первом металлизированном слое алюминия (серого цвета) привел к образованию градаций серого цвета в соответствующих фрагментах изображения. Запись информации можно проиллюстрировать фрагментом исходного изображения (изображение глаза) (фиг. 3), а на фиг. 4 представлено изображение того же фрагмента, записанного в первый металлизированный слой путем точечного растрирования с углом растра 0°. Затем увеличили мощность лазерного излучения до величины 18% от максимальной мощности, а точечный растр повернули на угол 75° для выполнения на пленке алюминия комплементарных фрагментов изображения с другой степенью потемнения и другими оттенками серого цвета, который, частично перекрывая первый растр, привел к плавному переходу оттенков серого (фиг. 5). Для выполнения программно выделенных цветовых областей, комплементарных цветовым областям, проработанным в первом металлизированном слое, на второй металлизированный слой из нержавеющей стали воздействовали лазерным излучением мощностью 21% от максимальной для воспроизведения соответствующих фрагментов изображения в серо-голубоватом цвете. Растр повернули на угол 15° и выполнили растрированный фрагмент исходного изображения гравировкой второго металлизированного слоя, что привело одновременно к лазерной абляции вышележащих областей первого металлизированного слоя - слоя алюминия. В результате поворота растров некоторое количество растровых элементов может частично перекрываться, что сглаживает изображение, обеспечивает плавный переход цветовых оттенков (фиг. 6). На четвертом шаге обработки повысили мощность лазерного излучения до 23% от максимальной и повернули растр на угол 45° относительно исходного, прорабатывая лазерной гравировкой на слое нержавеющей стали более темные оттенки серо-голубого цвета, вплоть до черного (фиг. 7). Для выполнения фона изображения повысили мощность лазерного излучения до величины, обеспечивающей лазерную абляцию последнего из цветообразующих слоев с записанной информацией, чем удалили одновременно все вышележащие области металлизированных слоев, комплементарные областям, занятым гравировкой изображения. Прозрачность полимерных слоев, разделяющих металлизированные слои, обеспечивает просмотр тонированного изображения на цветном фоне, в рассматриваемом примере - изображение серо-голубого цвета на желтом (красном) фоне меди. Результирующее изображение приведено на фиг. 8.When recording the image of FIG. 2, the workpiece was exposed to pulsed laser radiation with a power of 16% of the maximum power with different laser exposure durations within each corresponding raster element, respectively, of the desired color gradation. The engraving process in the first metallized layer of aluminum (gray) led to the formation of gray gradations in the corresponding fragments of the image. Recording information can be illustrated by a fragment of the original image (image of the eye) (Fig. 3), and in Fig. 4 shows an image of the same fragment recorded in the first metallized layer by spot rasterization with a raster angle of 0 °. Then, the laser radiation power was increased to 18% of the maximum power, and the dot pattern was rotated through an angle of 75 ° to produce complementary image fragments with a different degree of darkening and other shades of gray on an aluminum film, which, partially overlapping the first raster, led to a smooth transition shades of gray (Fig. 5). To perform programmed color areas complementary to the color areas worked out in the first metallized layer, the second metallized stainless steel layer was exposed to laser radiation with a power of 21% of the maximum to reproduce the corresponding image fragments in gray-blue color. The raster was turned through an angle of 15 ° and a rasterized fragment of the original image was made by engraving the second metallized layer, which simultaneously led to laser ablation of the overlying areas of the first metallized layer — the aluminum layer. As a result of rotation of the rasters, a certain number of raster elements can partially overlap, which smooths the image, provides a smooth transition of color shades (Fig. 6). At the fourth processing step, the laser radiation power was increased to 23% of the maximum and the raster was rotated by an angle of 45 ° relative to the initial one, working with laser engraving on a stainless steel layer with darker shades of gray-blue, up to black (Fig. 7). To fulfill the background image, the laser radiation power was increased to a value that ensures laser ablation of the last of the color-forming layers with the recorded information, thereby simultaneously removing all overlying areas of metallized layers complementary to areas engraved in the image. The transparency of the polymer layers separating the metallized layers provides viewing of the tinted image on a colored background, in this example, an image of a gray-blue color on a yellow (red) copper background. The resulting image is shown in FIG. 8.

Используемая лазерная гравировка многослойного носителя информации обеспечила последовательное преобразование исходного цветного изображения в растрированные фрагменты с различными углами растра. Последовательность гравировок соответствует последовательности деметаллизации слоев, требуемой для создания колористического эффекта, - алюминий (верхний слой) и нержавеющая сталь (средний слой), а фоновый медный слой становится видимым после обработки этих двух слоев, при этом выбор материала металлизированных слоев и фонового слоя может быть иным. Исходное цветовое изображение разбито на несколько разных растрированных изображений в соответствии с применяемой мощностью лазерного излучения для выполнения гравировки с оттенками цвета. Растры каждого изображения имеют разные углы для того, чтобы растрирующие элементы (растровые точки) в наименьшей степени пересекались, исключая появление муара. Деметаллизацию слоев проводят с высоким разрешением - не менее 1300 точек/дюйм, размер обрабатывающего пятна при этом должен быть не более 20 мкм. Наилучший результат достигнут при номинальных параметрах: 2000 точек/дюйм, размер пятна 12,5 мкм, максимальная средняя мощность лазерного излучения составляет 20 Вт. Контроль формы и размеров растрирующих элементов в процессе лазерной обработки в области фокусировки лазерного пучка может быть проведен известным оптическим методом с использованием телевизионной камеры с выводом информации в память компьютера или с помощью цифрового микроскопа с увеличением 100× и программных измерительных средств.The laser engraving of the multilayer information carrier used ensured the sequential conversion of the original color image into rasterized fragments with different angles of the raster. The sequence of engraving corresponds to the sequence of demetallization of the layers required to create a color effect - aluminum (top layer) and stainless steel (middle layer), and the background copper layer becomes visible after processing these two layers, while the choice of material of the metallized layers and the background layer can be otherwise. The original color image is divided into several different rasterized images in accordance with the applied laser power to perform engraving with shades of color. The rasters of each image have different angles so that the raster elements (raster points) intersect to the least extent, eliminating the appearance of moire. The demetallization of the layers is carried out with a high resolution of at least 1300 dpi, the size of the processing spot should be no more than 20 microns. The best result was achieved with nominal parameters: 2000 dpi, spot size 12.5 μm, maximum average laser radiation power of 20 watts. The shape and size of the screening elements during laser processing in the area of focusing the laser beam can be controlled by the known optical method using a television camera with information output to a computer memory or using a digital microscope with a magnification of 100 × and software measurement tools.

Изобретение позволяет производить персонализацию высокозащищенных документов, обеспечить качественное воспроизведение колористического изображения высокой четкости при записи, что повышает информативность и защищенность носителей информации от подделок.The invention allows the personalization of highly protected documents, to ensure high-quality reproduction of color images of high definition when recording, which increases the information content and security of information carriers from fakes.

Claims (8)

1. Способ записи информации в многослойный носитель информации на основе металлизированных слоев, чувствительных к лазерному излучению, включающий воздействие лазерным излучением на металлизированные слои с образованием растрирующих элементов в пределах заданной области воздействия, определяемой информационным полем, удаление металлического материала металлизированного слоя в растрирующих элементах посредством лазерной абляции, отличающийся тем, что воздействуют лазерным излучением на цветообразующие металлизированные слои на основе пленок металлов, в информационном поле выделяют области, различающиеся цветовой характеристикой, определяют области воздействия лазерного излучения на носитель информации в соответствии с цветовой характеристикой выделенных областей в информационном поле, задают размер растрирующего элемента и фокусируют пучок лазерного излучения в соответствии с размером растрирующего элемента, сканируют лазером заданную область воздействия лазерного излучения, запись информации производят гравированием металлизированного слоя лазерными импульсами с энергией, соответствующей градациям цветовой характеристики выделенной области в информационном поле, при этом формируют каждый растрирующий элемент на глубину размещения соответствующего цветообразующего металлизированного слоя посредством удаления металлического материала вышележащих металлизированных слоев в пределах растрирующего элемента лазерной абляцией, а области заданной цветовой характеристики отображают посредством растров с заданным углом поворота каждого растра в плоскости соответствующего металлизированного слоя.1. The method of recording information in a multilayer information carrier based on metallized layers that are sensitive to laser radiation, including the action of laser radiation on the metallized layers with the formation of raster elements within a given area of influence determined by the information field, the removal of the metallic material of the metallized layer in the raster elements by laser ablation, characterized in that they act by laser radiation on the color-forming metallized layers on Again, metal films, in the information field, areas differing in color characteristic are distinguished, the areas of laser radiation exposure on the information carrier are determined in accordance with the color characteristics of the selected areas in the information field, the size of the raster element is set and the laser beam is focused in accordance with the size of the raster element, scanned laser specified area of exposure to laser radiation, information is recorded by engraving the metallized layer with a laser and pulses with energy corresponding to gradations of the color characteristic of the selected region in the information field, each raster element is formed to the depth of the corresponding color-forming metallized layer by removing metallic material of the overlying metallized layers within the raster element by laser ablation, and the regions of a given color characteristic are displayed using rasters with a given angle of rotation of each raster in the plane of the corresponding metal EventLog layer. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве растра выбирают регулярный растр или стохастический растр. 2. The method according to claim 1, characterized in that a regular raster or a stochastic raster is selected as a raster. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что растрирующие элементы выполняют различными по виду и размерам.3. The method according to p. 1, characterized in that the screening elements perform different in appearance and size. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что растрирующие элементы выполняют идентичными.4. The method according to p. 1, characterized in that the screening elements are identical. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют импульсный волоконный лазер с длиной волны излучения 1070 нм, максимальной средней мощностью лазерного излучения 20 Вт, максимальной энергией импульсов 1 мДж и длительностью импульсов 4-50 нс.5. The method according to p. 1, characterized in that they use a pulsed fiber laser with a wavelength of 1070 nm, a maximum average laser power of 20 W, a maximum pulse energy of 1 mJ and a pulse duration of 4-50 ns. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что цветовой характеристике выделенной области сопоставляют величину мощности лазера.6. The method according to p. 1, characterized in that the color characteristic of the selected area is compared with the value of the laser power. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что углы поворота растров выбирают из условия минимального перекрытия растрирующих элементов различных металлизированных слоев.7. The method according to p. 1, characterized in that the angles of rotation of the rasters are selected from the condition of minimum overlap of the screening elements of various metallized layers. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздействуют лазерным излучением на цветообразующие металлизированные слои на основе пленок металлов, размещенные по глубине носителя информации в порядке возрастания энергии лазерной абляции для выбранных металлов слоев. 8. The method according to p. 1, characterized in that they act by laser radiation on the color-forming metallized layers based on metal films placed along the depth of the information carrier in order of increasing laser ablation energy for the selected layer metals.
RU2014135585/05A 2014-09-01 2014-09-01 Multilayer data medium and information recording method RU2590560C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014135585/05A RU2590560C2 (en) 2014-09-01 2014-09-01 Multilayer data medium and information recording method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014135585/05A RU2590560C2 (en) 2014-09-01 2014-09-01 Multilayer data medium and information recording method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014135585A RU2014135585A (en) 2016-03-20
RU2590560C2 true RU2590560C2 (en) 2016-07-10

Family

ID=55530793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014135585/05A RU2590560C2 (en) 2014-09-01 2014-09-01 Multilayer data medium and information recording method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2590560C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2532935A1 (en) * 1974-07-26 1976-02-12 Transac Dev Transact Automat PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF A FILIGREE MATERIAL AND MATERIAL MANUFACTURED BY THIS PROCESS
RU2316428C2 (en) * 2001-12-21 2008-02-10 Гизеке Унд Девриент Гмбх Protective component used for the forgery-proof paper and the important documents
RU2377134C2 (en) * 2004-02-16 2009-12-27 Хуек Фолиен Гез.М.Б.Х. Counterfeit-protected symbol with variable-colour effect
CA2825062A1 (en) * 2011-01-18 2012-07-26 Trub Ag Method for producing a multilayer data carrier and data carrier produced by said method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2532935A1 (en) * 1974-07-26 1976-02-12 Transac Dev Transact Automat PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF A FILIGREE MATERIAL AND MATERIAL MANUFACTURED BY THIS PROCESS
RU2316428C2 (en) * 2001-12-21 2008-02-10 Гизеке Унд Девриент Гмбх Protective component used for the forgery-proof paper and the important documents
RU2377134C2 (en) * 2004-02-16 2009-12-27 Хуек Фолиен Гез.М.Б.Х. Counterfeit-protected symbol with variable-colour effect
CA2825062A1 (en) * 2011-01-18 2012-07-26 Trub Ag Method for producing a multilayer data carrier and data carrier produced by said method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014135585A (en) 2016-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5391369B1 (en) Method and apparatus for producing a color image by irradiating a pigmented substrate with a UV laser, and a product produced thereby.
AU2012331447B2 (en) Optically variable security element
CN109689394B (en) Information display medium and manufacturing method related thereto
CN104090319B (en) The article of image display body and tape label
CN105228836B (en) Optically variable security element
US9895921B2 (en) Method for producing security document blanks that can be personalized in color, security documents personalized in color, and method for personalization
RU2661743C2 (en) Pixel mapping and printing for micro lens arrays to achieve dual-axis activation of images
KR101803986B1 (en) Method and Apparatus for Manufacturing a Security Document Comprising a Lenticular Array and Blurred Pixel Tracks
EP3697624B1 (en) Security devices, security articles, security documents and methods for their manufacture
JPH07121627B2 (en) Data carrier, method of using the same and method of testing the same
CN107835949B (en) Display body, article, original plate, and method for manufacturing original plate
US20140028775A1 (en) Method for producing a colour laser image that can be observed in three dimensions and document on which a colour laser image that can be observed in three dimensions is produced
CN113508040A (en) Color image formed from hologram
NL2018474B1 (en) Security document with a 3D colour photograph
CN109983408A (en) Optical modulation element and information recording carrier
RU2386544C1 (en) Protective element based on transparent polymer film, method of its manufacturing and printing produce with such elements
RU2590560C2 (en) Multilayer data medium and information recording method
CN112423993B (en) Security element comprising a lenticular image
CN112585014B (en) Security element comprising a lenticular image
US11040565B2 (en) Method for manufacturing a security element having a lens grid image
KR101075718B1 (en) Security card with optical diffractive pattern
RU2599000C1 (en) Protective element for identification of document, identification document and method for its personalizing
CA2955207A1 (en) Method of providing an image through a multiple lens array
JP2023107331A (en) Photoluminescent moving-image pattern forming substance and manufacturing method therefor
CN114450606A (en) Color display, authentication medium, and method for determining authenticity of color display