RU2596948C2 - Raster-moire optical system - Google Patents
Raster-moire optical system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2596948C2 RU2596948C2 RU2014137812/12A RU2014137812A RU2596948C2 RU 2596948 C2 RU2596948 C2 RU 2596948C2 RU 2014137812/12 A RU2014137812/12 A RU 2014137812/12A RU 2014137812 A RU2014137812 A RU 2014137812A RU 2596948 C2 RU2596948 C2 RU 2596948C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- raster
- moire
- lattice
- optical analyzer
- optical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к классу элементов защиты от подделок, структурному элементу защищенной от подделок полиграфической продукции (сокращенно ЗПП), обладающему специальными характеристиками, контролируемыми визуально. Элемент защиты представляет собой растрово-муаровую оптическую систему сокращенно «РАМОС» на полимерной пленке, характеризующуюся тем, что она составлена из множества мелких однотипных оптических элементов, пространственно расположенных на какой-либо общей поверхности и действующих в оптическом отношении как одно целое оптическое устройство с зум-эффектом.The invention relates to a class of anti-counterfeit security elements, a structural element of printing products protected from counterfeit products (abbreviated as RFP), which has special characteristics that are visually controlled. The security element is a raster-moiré optical system in abbreviated form “RAMOS” on a polymer film, characterized in that it is composed of many small identical optical elements spatially located on a common surface and acting optically as a single optical device with a zoom -effect.
Из уровня техники известно много способов получения изображений на защищенных от подделок документах. Большинство известных способов защиты документов от подделок основаны на получении скрытого изображения с использованием муарового изображения.In the prior art, there are many ways to obtain images on documents protected from falsification. Most of the known methods of protecting documents from counterfeiting are based on obtaining a latent image using a moire image.
Из патента US 2004076310 (дата приоритета 16.10.2002) известен способ аутентификации предметов, таких как документ или изделие с использованием устройства защиты. Устройство для защиты содержит основной слой с полосами, содержащими не повторяющуюся последовательность основных полосовых узоров и обнаруживающий слой, содержащий обнаруживающую линейную сечку, состоящую из прозрачных линий, цилиндрических микролинз. Суть способа состоит в наложении основного слоя и обнаруживающего слоя друг на друга, образованием муаровых узоров и дальнейшим сравнением этих узоров с опорными муаровыми узорами, что обеспечивает повышенную защиту документа или изделия.From the patent US 2004076310 (priority date 10/16/2002), a method for authenticating objects, such as a document or product using a security device, is known. The protection device comprises a base layer with stripes containing a non-repeating sequence of basic strip patterns and a detecting layer containing a detecting linear cross-section consisting of transparent lines, cylindrical microlenses. The essence of the method consists in superimposing the main layer and the detecting layer on each other, the formation of moire patterns and further comparison of these patterns with supporting moire patterns, which provides increased protection of the document or product.
В способе защиты от подделок в документах, раскрытом в патенте LT 4922 для идентификации скрытого изображения, внесенного в растр основного, необходимо на печатное изделие наложить контрольный шаблон, который в данном случае представляет собой нанесенный на подложку деформированный растр, использованный при нанесении скрытого изображения. При наложении шаблона любые отклонения в геометрии растра, даже не превышающие одного интервала между линиями, проявят себя как образовавшиеся более темные и более светлые участки, что способствует качеству изображения.In the anti-counterfeiting method in the documents disclosed in LT 4922 for identifying a latent image included in the main raster, it is necessary to apply a control pattern to the printed product, which in this case is a deformed raster applied to the substrate used to apply the latent image. When applying the template, any deviations in the geometry of the raster, not even exceeding one interval between the lines, will manifest themselves as the formed darker and lighter areas, which contributes to the image quality.
При осуществлении данный способ требует решения алгоритмически трудновыполнимой задачи построения растра с внесением в обычный алгоритм растрирования дополнительных переменных, что существенно ограничивает возможности.In the implementation of this method requires solving the algorithmically difficult task of constructing a raster with the introduction of additional variables into the usual screening algorithm, which significantly limits the possibilities.
В некоторых источниках информации, например в патенте RU 2268152 (дата приоритета 11.08.2004), описан способ для получения скрытого изображения печатной продукции путем наложения на печатное изделие контрольного шаблона. Причем скрытое изображение выполнено с возможностью его визуализации полутонах или контурно, при наложении контрольного шаблона. Причем контрольный шаблон представляет собой прозрачную подожку, с нанесенным на нее линейным растром, угол и линиатура которого идентичны заданным. Наложение оптического ключа на изображение под соответствующими углами проявит два скрытых изображения. Чтобы не вызвать муара при совмещении слоев в такой композиции, деформация структуры растра должна быть незначительной. Будет ли скрытое изображение проявляться с сохранением полутонов или контурно, зависит от установленного значения деформации. При смещении оптического ключа по поверхности проверяемого изделия скрытое изображение будет менять оттенки.Some sources of information, for example, in patent RU 2268152 (priority date 11.08.2004), describe a method for obtaining a latent image of a printed product by applying a control template to a printed product. Moreover, the latent image is made with the possibility of its visualization in grayscale or contour, when applying a control template. Moreover, the control template is a transparent podzhok, with a linear raster deposited on it, the angle and lineature of which are identical to those specified. Overlaying the optical key on the image at the appropriate angles will reveal two hidden images. In order not to cause moire when combining layers in such a composition, the deformation of the raster structure should be negligible. Whether the latent image will appear with the preservation of halftones or contour, depends on the set value of the deformation. When the optical key is shifted over the surface of the tested product, the latent image will change colors.
Однако ни в одном из известных способов для получения скрытого изображения не используется элемент защиты, описанный в настоящем изобретении, при использовании которого в способе получения изобразительной информации обеспечивается высокая защита полиграфической продукции от контрафакта, подделок (воспроизведения) и копирования.However, in none of the known methods for obtaining a latent image, the security element described in the present invention is used, using which the method of obtaining graphic information provides high protection of printed products from counterfeiting, counterfeiting (reproduction) and copying.
Техническим результатом заявленного способа получения скрытого изображения для защиты от подделок защищенной полиграфической продукции с использованием описанного ниже элемента защиты является высокая защита полиграфической продукции за счет того, что элемент защиты, используемый в описываемом способе, работает по принципу процесса выборочного удаления контрастной маски с поверхности прозрачного носителя до получения негативного или позитивного изображения микросюжета.The technical result of the claimed method of obtaining a latent image for protection against counterfeiting of secure printed products using the security element described below is a high protection of printed products due to the fact that the security element used in the described method works by the principle of the selective removal of a contrast mask from the surface of a transparent medium until you get a negative or positive image of the microplot.
В качестве маски в элементе защиты используют фоторезист, который проявляется и фиксируется при помощи классических фотопроцессов. Предложенный элемент защиты имеет высокую степень защиты от воспроизведения и копирования.A photoresist is used as a mask in the security element, which is manifested and fixed using classical photoprocesses. The proposed security element has a high degree of protection against reproduction and copying.
Элемент защиты представляет собой растрово-муаровую оптическую систему («РАМОС»), характеризующуюся тем, что она составлена из множества мелких однотипных оптических элементов, пространственно расположенных на какой-либо общей поверхности и действующих в оптическом отношении как одно целое оптическое устройство с зум-эффектом.The security element is a raster-moiré optical system ("RAMOS"), characterized in that it is composed of many small identical optical elements spatially located on a common surface and acting optically as a single optical device with a zoom effect .
Растрово-муаровая оптическая система для защиты от подделок защищенной полиграфической продукции, представляющая собой комбинацию из двух полимерных пленок, одна из которых является защитным элементом и содержит в узлах растровой решетки микросюжетную скрытую информацию размером 30-50 мкм, а вторая пленка является оптическим анализатором и содержит растровую решетку из сферических плоско-выпуклых микролинз размером 40-70 мкм, комбинация из защитною элемента и оптического анализатора, действуя как единое целое, образует растрово-муаровую оптическую систему, в которой поверх полимерной пленки, содержащей в узлах растровой решетки микросюжетную скрытую информацию, накладывают пленку, содержащую растровую решетку из сферических плоско-выпуклых микролинз размером 40-70 мкм, с последующим максимально точным совмещением центров растровых решеток обеих пленок для визуализации скрытого изображения.A raster-moire optical system for protection of counterfeit printed products against counterfeiting, which is a combination of two polymer films, one of which is a protective element and contains microplot hidden information in the nodes of the raster lattice 30-50 microns in size, and the second film is an optical analyzer and contains a raster lattice of spherical plane-convex microlenses with a size of 40-70 microns, a combination of a protective element and an optical analyzer, acting as a whole, forms a raster-moire pattern an optical system in which a film containing a raster lattice of spherical plane-convex microlenses of 40-70 μm in size is superimposed on top of the polymer film containing the nodes of the raster lattice with the microprobe hidden information, followed by the most accurate combination of the centers of the raster lattices of both films to visualize the latent image .
Основными свойствами растровых оптических систем являются: анализирующее свойство, интегрирующее свойство, множащее свойство и фокусирующее свойство.The main properties of raster optical systems are: analyzing property, integrating property, multiplying property and focusing property.
При анализе тест-объекта растровым оптическим анализатором изображение в фокальной плоскости растра разбивается на дискретный ряд элементарных изображений, характер и совершенство которых зависят от формы и типа элементов, составляющих тест-объект.When analyzing a test object by a raster optical analyzer, the image in the focal plane of the raster is divided into a discrete series of elementary images, the nature and perfection of which depend on the shape and type of elements that make up the test object.
Ход лучей света, полученных в фокальной плоскости растрового оптического анализатора, восстанавливает в предметном пространстве сложную муаровую интегральную картинку тест-объекта. Синтезирование пространственного образа тест-объекта посредством отдельных оптических элементов растра лучами, восстанавливаемыми от каждого элементарного изображения, носит интегрирующий характер.The course of light rays obtained in the focal plane of a raster optical analyzer restores a complex moire integral picture of a test object in the subject space. The synthesis of the spatial image of the test object by means of individual optical elements of the raster by the rays reconstructed from each elementary image is integrative in nature.
Изменение масштаба изображения тест-объекта происходит в результате зуммирущего эффекта растрово-муаровой оптической системы, возникающего в результате наложения двух периодических структур друг на друга и плавного изменения угла поворота между ними.The zooming of the image of the test object occurs as a result of the zooming effect of the raster-moire optical system, which arises as a result of the superposition of two periodic structures on each other and a smooth change in the angle of rotation between them.
Предложенный элемент «РАМОС» имеет высокую степень защиты от воспроизведения и копирования. Все носители реквизитов, такие как ценные бумаги, идентификаторы личности, перевозочные документы, этикетки и другие ценные предметы, по усмотрению эмитента снабжаются защитными элементами. Эти элементы позволяют проверить подлинность носителя информации и одновременно служат его защитой от контрафакта и подделки. Конструктивно элемент «РАМОС» может быть применен во всех типах ЗПП в качестве защитной межслойной пленки различных исполнений, например, представляющей собой комбинацию из двух полимерных пленок, одна из которых содержит в узлах растровой решетки микросюжетную (скрытую) информацию размером 30-50 мкм, а вторая является растровой решеткой из сферических плоско-выпуклых микролинз размером 40-70 мкм, видимой на просвет; в этикеточной промышленности в качестве элемента, выполняемого непосредственно на поверхности носителя информации и других исполнениях, где есть возможность применить проходящий или отраженный свет.The proposed element "RAMOS" has a high degree of protection against reproduction and copying. All details carriers, such as securities, personal identifiers, transportation documents, labels and other valuable items, are provided with protective elements at the issuer's discretion. These elements allow you to verify the authenticity of the storage medium and at the same time serve as its protection against counterfeiting and forgery. Structurally, the RAMOS element can be used in all types of RFPs as a protective interlayer film of various designs, for example, a combination of two polymer films, one of which contains microplot (hidden) information of 30-50 μm in the nodes of the raster lattice, and the second is a raster lattice of spherical plane-convex microlenses with a size of 40-70 microns, visible in the light; in the label industry as an element that is performed directly on the surface of the information carrier and other designs where it is possible to apply transmitted or reflected light.
Для анализа тест-объекта необходим растровый оптический анализатор или, другими словами, ключ-анализатор. В качестве тест-объекта может служить матрица с набором микросюжетов, воспроизведение которых воссоздаст в предметном пространстве растрового оптического анализатора увеличенное повернутое изображение микросюжета. В процессе синтезирования оптического изображения регулярным растром пространственный образ тест-объекта восстанавливается не в единственном числе, а в виде некого множества подобных пространственных образов микросюжетов. Такое умножение изображений обусловлено появлением муара, когда взаимная ориентация решеток тест-объекта и ключа-анализатора отлична от πn/2.To analyze the test object, a raster optical analyzer or, in other words, a key analyzer is required. As a test object, a matrix with a set of microplots can be used, the reproduction of which will recreate an enlarged rotated image of the microplot in the subject space of a raster optical analyzer. In the process of synthesizing an optical image with a regular raster, the spatial image of the test object is restored not in the singular, but in the form of a certain set of similar spatial images of microplots. This multiplication of images is due to the appearance of moire, when the mutual orientation of the lattices of the test object and the analyzer key is different from πn / 2.
Растровый оптический анализатор представляет собой классический линзовый растр - решетку с диоптрическими, т.е. преломляющими элементами в виде маленьких плоско-выпуклых линз, фокусирующих элементарные изображения в предметном пространстве растровой решетки. Предметным пространством в данном конкретном случае является пространство перед растровой решеткой, которое могло бы содержать увеличенный микросюжет в качестве объекта для экспонирования, если рассматривать этот процесс как интегральную фотографию по Липману.The raster optical analyzer is a classic lens raster - a lattice with diopter, i.e. refracting elements in the form of small flat-convex lenses focusing elementary images in the subject space of the raster lattice. The subject space in this particular case is the space in front of the raster lattice, which could contain an enlarged microplot as an object for exposure, if we consider this process as an integral photograph according to Lipman.
Характер изображений, даваемых линзово-растровыми системами, зависит от оптических особенностей элементарных линз, составляющих данный растр, а распределение изображений, образуемых линзово-растровой системой, от закона распределения элементарных линз на поверхности растра и от формы поверхности растра или растров, входящих в данную оптическую систему.The nature of the images provided by the lens-raster systems depends on the optical characteristics of the elementary lenses that make up the given raster, and the distribution of the images formed by the lens-raster system, on the distribution law of elementary lenses on the surface of the raster and on the shape of the surface of the raster or rasters included in this optical the system.
Оптическая сила линзовых элементов растра может изменяться в самых широких пределах. Однако вследствие обязательной для всех растров малой величины поперечного сечения его элементов имеет место взаимосвязь апертуры линзового растра с длиной фокусного расстояния его оптических элементов. Чем короче фокусные расстояния элементарных линз, тем больше может быть апертура линзового растра, и наоборот. Апертура линзовых элементов растра определяет собой и широкоугольность растра, причем практически широкоугольность линзового растра равна угловой мере апертуры линзовых элементов.The optical power of the lens elements of the raster can vary within the widest range. However, due to the small cross section of its elements, which is mandatory for all rasters, the aperture of the lens raster is interconnected with the focal length of its optical elements. The shorter the focal lengths of elementary lenses, the larger the aperture of the lens raster, and vice versa. The aperture of the lens elements of the raster also determines the wide-angle of the raster, and the wide-angle of the lens raster is almost equal to the angular measure of the aperture of the lens elements.
Само повернутое увеличенное изображение микросюжета является сложным муаровым узором, механизм образования которого поясняется ниже. Пространственный спектр симметричной растровой решетки характеризуется ее частотой, равной линиатуре. Частоты одних решеток взаимодействуют с частотами других решеток, налагаемых друг на друга с произвольной ориентацией и пространственной фазой, порождая дополнительные периодические процессы различной мощности и частоты. При полном совпадении решеток период муара Тм, стремясь к бесконечности, превосходит физические размеры оптической системы «РАМОС», поэтому мы не наблюдаем видимого сфокусированного изображения. При незначительном отклонении от этого угла начинают наблюдаться новые центры муаровых узоров, размер ячеек которых изменяется обратно пропорционально количеству самих центров.The self-rotated enlarged image of the microplot is a complex moire pattern, the mechanism of formation of which is explained below. The spatial spectrum of a symmetrical raster lattice is characterized by its frequency equal to the lineature. The frequencies of some gratings interact with the frequencies of other gratings superimposed on each other with an arbitrary orientation and spatial phase, generating additional periodic processes of different power and frequency. When the lattices coincide completely, the moire period T m , tending to infinity, exceeds the physical dimensions of the RAMOS optical system, therefore we do not observe a visible focused image. With a slight deviation from this angle, new centers of moire patterns begin to be observed, the cell size of which varies inversely with the number of centers themselves.
Обе растровые решетки тест-объект и ключ-анализатор могут быть описаны в векторном действительном пространстве V2. Двойка говорит о том, что мы рассматриваем координаты векторов на плоскости в двухмерном линейном пространстве. Каждая точка на плоскости тест-объекта и ключа может быть описана системой из m векторовBoth raster grids test object and key analyzer can be described in the vector real space V 2 . Two says that we are considering the coordinates of vectors on a plane in two-dimensional linear space. Each point on the plane of the test object and key can be described by a system of m vectors
линейного двухмерного пространства, координаты которых заданы в одном и том же базисе. linear two-dimensional space, the coordinates of which are given in the same basis.
Системе векторов (1) ставится в соответствии матрицаThe system of vectors (1) is assigned a matrix
в k-м столбце которой записаны координаты вектора ak(k=1,2, …, m).in the kth column of which the coordinates of the vector a k are written (k = 1,2, ..., m).
Зная линиатуру L растровых решеток, можно вычислить период структуры растра Тр, с которым изменяется каждая последующая координата вектораKnowing the lineature L of the raster gratings, we can calculate the period of the raster structure Tr, with which each subsequent coordinate of the vector changes
Зная период структуры растра, можно получить все координаты векторов исследуемого линейного двумерного пространства. Например, если обозначить через В матрицу, в которой каждый элемент i-й строки и каждый элемент k-го столбца матрицы равен Тр (3), то, совершив сложение двух матриц A=(aik)m2 и В - (bik)m2, мы получим новые координаты векторного двумерного пространства в виде матрицы C=(cik)m2.Knowing the period of the raster structure, you can get all the coordinates of the vectors of the investigated linear two-dimensional space. For example, if we denote by B the matrix in which each element of the ith row and each element of the kth column of the matrix is Tp (3), then, by adding the two matrices A = (a ik ) m2 and B - (b ik ) m2 , we obtain the new coordinates of the two-dimensional vector space in the form of the matrix C = (c ik ) m2 .
Для того чтобы получить координаты векторов матрицы растрового оптического анализатора после поворота относительно тест-объекта на угол α, необходимо определить преобразование поворота всех векторов относительно начала координат. Матрица этого линейного преобразования имеет видIn order to obtain the coordinates of the vectors of the matrix of the raster optical analyzer after rotation relative to the test object by the angle α, it is necessary to determine the transformation of the rotation of all vectors relative to the origin. The matrix of this linear transformation has the form
Теперь, когда есть теоретическое описание всех основных физических понятий, связанных с работой элемента «РАМОС», можно приступить к описанию принципа работы самого изобретения.Now that there is a theoretical description of all the basic physical concepts associated with the operation of the RAMOS element, we can begin to describe the principle of operation of the invention itself.
Для получения видимого увеличенного изображения микросюжета необходимо специальным образом подготовить тест-объект. Тест-объект (фиг. 1; 1) представляет собой носитель микросюжетной информации (фиг. 1; 2) в виде контрастных участков изображения, выполненных на прозрачном материале, чаще всего применим полимер. Микросюжетная информация располагается строго в узлах растровой решетки с линиатурой L (фиг. 1), координаты точек которой могут быть описаны матрицей (2). Сам способ получения изобразительной информации представляет собой процесс выборочного удаления контрастной маски (фиг. 1; 4) с поверхности прозрачного носителя (фиг. 1; 3) до получения негативного или позитивного изображения микросюжета. В качестве маски может использоваться фоторезист, который проявляется и фиксируется при помощи классических фотопроцессов, либо может использоваться специальный краситель, который выборочно демаскируется лазером. Размер микросюжетов после удаления маски находится в пределах 30-50 мкм.To obtain a visible enlarged image of a micro-plot, it is necessary to prepare a test object in a special way. The test object (Fig. 1; 1) is a medium of micro-plot information (Fig. 1; 2) in the form of contrasting sections of the image made on a transparent material, the polymer is most often applicable. The microplot information is located strictly in the nodes of the raster lattice with the lineature L (Fig. 1), the coordinates of the points of which can be described by the matrix (2). The very method of obtaining visual information is a process of selective removal of a contrast mask (Fig. 1; 4) from the surface of a transparent medium (Fig. 1; 3) until a negative or positive image of the micrograph is obtained. As a mask, a photoresist can be used, which is manifested and fixed using classical photoprocesses, or a special dye can be used, which is selectively unmasked by a laser. The size of micro plots after removing the mask is in the range of 30-50 microns.
Также специальным образом готовиться растровый оптический анализатор. Ключ-анализатор (фиг. 1; 5) представляет собой растровую решетку из плоско-выпуклых микролинз (фиг. 1; 6) размером 40-70 мкм, нанесенных на прозрачный полимерный носитель (фиг. 1; 7). Характеристики растровой решетки должны строго совпадать по углу поворота и линиатуре L (фиг. 1) с характеристиками тест-объекта. Это первое важное условие, которое должно соблюдаться для получения видимого эффекта. Второе важное условие - это фокусное расстояние микролинз. Оно должно быть строго выдержано по всей плоскости ключа-анализатора и подобрано особым образом. В зависимости от фокусного расстояния микролинз будут получаться те или иные оптические эффекты в предметном пространстве растрового оптического анализатора. Наилучший эффект достигается, когда тест-объект находится строго в заднем фокусе линзы F (фиг. 1; 2). В этом случае все лучи света, пройдя через линзу, пойдут параллельно (фиг. 2). По этому принципу работают конденсоры и прожектора. Само фокусное расстояние подбирается толщиной прозрачного носителя микролинз, как правило, для этих целей используется полимерный материал.A raster optical analyzer is also prepared in a special way. The key analyzer (Fig. 1; 5) is a raster lattice of plane-convex microlenses (Fig. 1; 6) 40-70 microns in size deposited on a transparent polymer carrier (Fig. 1; 7). The characteristics of the raster lattice must strictly coincide in the angle of rotation and the lineature L (Fig. 1) with the characteristics of the test object. This is the first important condition that must be met to obtain a visible effect. The second important condition is the focal length of the microlenses. It must be strictly maintained throughout the entire plane of the analyzer key and selected in a special way. Depending on the focal length of the microlenses, certain optical effects will be obtained in the subject space of the raster optical analyzer. The best effect is achieved when the test object is strictly in the back focus of the lens F (Fig. 1; 2). In this case, all the rays of light, passing through the lens, will go in parallel (Fig. 2). By this principle, capacitors and spotlights work. The focal length itself is selected by the thickness of the transparent carrier of microlenses, as a rule, a polymeric material is used for these purposes.
Способ получения микролинз относится к классу специальных способов печати, применяемых для придания запечатываемой поверхности особых свойств и специальных характеристик. Исключительность данному способу печати придает объемность печатных элементов, получающихся в результате передачи капли на запечатываемую поверхность контактно-капельным высоким способом печати, сокращенно «КОНТКАПП» (контактно-капельная печать). Элементами, придающими поверхности особые свойства и специальные характеристики, являются микролинзы, пространственно расположенные на какой-либо общей поверхности и действующие в оптическом отношении как одно целое оптическое устройство.The method of obtaining microlenses belongs to the class of special printing methods used to give the printed surface special properties and special characteristics. Exceptionality to this printing method is given by the voluminous nature of the printing elements obtained by transferring the droplet onto the surface to be printed using the high-drop and high-pressure printing method, abbreviated as “KONTKAPP” (contact-and-drop printing). The elements that give the surface special properties and special characteristics are microlenses, spatially located on a common surface and acting optically as a single optical device.
После того как правильно подготовлены тест-объект (фиг. 4; 1) и ключ-анализатор (фиг. 4; 2) их необходимо наложить друг на друга для получения муаровой картинки. При незначительном отклонении совмещения пары от углов, кратных πn/2, происходит увеличение количества центров муарообразования, в которых и образуются сложные муаровые интегральные картинки тест-объекта. Вследствие увеличения количества центров муарообразования уменьшается его период Тм (фиг. 5). Зависимость периода муара Тм от угла поворота ключа-анализатора относительно тест-объекта показана на графике (фиг. 3). Муаровые структуры образуют сложные пересечения узлов растровых решеток, в которых происходит образование отдельно стоящих оптических элементов различной яркости, схожих по смыслу с пикселями экрана монитора. В тех местах, где микролинзы растрового оптического анализатора пересекают значительную часть микросюжетов тест-объекта, происходит большее либо меньшее пропускание рассеянного света от источника, расположенного за тест-объектом.After the test object (Fig. 4; 1) and the analyzer key (Fig. 4; 2) are correctly prepared, they must be superimposed to obtain a moire pattern. With a slight deviation of the pair alignment from angles that are multiples of πn / 2, the number of moire formation centers increases, in which complex moire integral pictures of the test object are formed. Due to the increase in the number of centers of moire formation, its Tm period decreases (Fig. 5). The dependence of the moire period Tm on the angle of rotation of the analyzer key relative to the test object is shown in the graph (Fig. 3). Moire structures form complex intersections of nodes of raster gratings, in which the formation of free-standing optical elements of different brightness, similar in meaning to the pixels of the monitor screen. In those places where the microlens of the raster optical analyzer intersect a significant part of the test subject’s microplots, there is more or less transmittance of the scattered light from the source located behind the test object.
В зависимости от того, как выполнен тест-объект в негативном или позитивном исполнении, по-разному будет получаться изображение в предметной плоскости ключа-анализатора. Если тест-объект выполнен в позитиве, то микросюжет будет отображаться в предметном пространстве ключа-анализатора цветной, в зависимости от цвета маски, муаровой интегральной картинкой на прозрачном фоне (фиг. 6). Если он выполнен в негативе, то микросюжет будет отображаться белой муаровой интегральной картинкой на цветном, в зависимости от цвета маски, непрозрачном фоне (фиг. 7). Поворачивая ключ-анализатор относительно тест-объекта, или наоборот, получаются различные по масштабу изображения, мультиплицированные в предметном пространстве ключа-анализатора. Кроме того, в зависимости от угла поворота ключа-анализатора само изображение муаровой интегральной картинки тоже меняется. При повороте ключа-анализатора по часовой стрелке изображение микросюжета переворачивается и муаровая интегральная картинка становится читаемой снизу вверх (фиг. 8; 1). При повороте ключа-анализатора против часовой стрелки изображение микросюжета переворачивается и муаровая интегральная картинка становится читаемой сверху вниз (фиг. 8; 2). Количество мультиплицированных изображений зависит от взаимного расположения тест-объекта и ключа-анализатораDepending on how the test object was performed in negative or positive execution, the image in the subject plane of the analyzer key will be differently obtained. If the test object is executed in positive, then the microplot will be displayed in the subject space of the analyzer key in color, depending on the color of the mask, with a moire integral picture on a transparent background (Fig. 6). If it is done in negative, then the microplot will be displayed as a white moire integral picture on a color, depending on the color of the mask, opaque background (Fig. 7). By turning the analyzer key relative to the test object, or vice versa, images of different scale are obtained that are multiplied in the subject space of the analyzer key. In addition, depending on the angle of rotation of the analyzer key, the image of the moire integral picture itself also changes. When the analyzer key is turned clockwise, the image of the micro-plot is turned over and the moire integral picture becomes readable from bottom to top (Fig. 8; 1). When the analyzer key is turned counterclockwise, the image of the micro-plot is turned over and the moire integral picture becomes readable from top to bottom (Fig. 8; 2). The number of multiplicated images depends on the relative position of the test object and the analyzer key
Пример 1Example 1
В данном примере описывается лист полимерной пленки, несущей микросюжетную информацию в позитивном исполнении, и лист полимерной пленки с растровой решеткой из сферических микролинз, которые, действуя как единая оптическая система, воспроизводят в предметном пространстве линзового анализатора мультиплицированное изображение микросюжета с изменяющимся, в зависимости от положения анализатора относительно тест-объекта, масштабом.This example describes a sheet of a polymer film that carries microplot information in a positive version, and a sheet of a polymer film with a raster grid of spherical microlenses, which, acting as a single optical system, reproduce in the subject space of the lens analyzer a multiplied image of the micrograph with a change depending on the position analyzer relative to the test object, scale.
Лист полимерной пленки с микросюжетной информацией является специальной термоформой, изготовленной на термочувствительной пленке Thermal Imaging Layer (сокращенно TIL-пленка). На этой пленке с помощью лазерного излучения с длиной волны 830 нм формируется позитивное изображение микросюжетной информации.A sheet of a polymer film with microplot information is a special thermoform made on a Thermal Imaging Layer (abbreviated TIL film). On this film, using a laser radiation with a wavelength of 830 nm, a positive image of microplot information is formed.
Верхний слой этой пленки является термочувствительным, он чувствителен к воздействию ИК-излучения. Для записи информации на термопленку TIL реализуется процесс возгонки, и после записи на нее изображения проявления не требуется. Запись микросюжетной информации производится на оборудовании типа Trendsetter NX, представляющем собой модификацию термального экспонирующего устройства компании «Kodak». Линиатура записи микросюжетной информации - 175 l/inch.The top layer of this film is thermally sensitive, it is sensitive to the effects of infrared radiation. To record information on a TIL thermal film, a sublimation process is implemented, and after recording an image on it, development is not required. Microscopic information is recorded on equipment of the Trendsetter NX type, which is a modification of the Kodak thermal exposure device. The micro-plot information recording lineature is 175 l / inch.
В рамках технологии Flexcel NX при записи микросюжетной информации на термопленку использовался режим ScuareSpot. Технология ScuareSpot заключается в формировании квадратных точек за счет равномерного распределения энергии излучения в лазерном пятне.In the framework of Flexcel NX technology, the ScuareSpot mode was used to record micro-plot information on thermal film. ScuareSpot technology consists in the formation of square points due to the uniform distribution of radiation energy in the laser spot.
TIL-пленка представляет собой многослойную структуру общей толщиной всех слоев порядка 165 мкм. Подложка изготовлена из прозрачного полиэтилентерефталата (лавсан) толщиной до 10 мкм и композиции термочувствительного слоя. Регистрирующий излучение термочувствительный слой содержит пигменты, поглощающие ИК-излучение, и предназначен для записи изображения. Для защиты пленки от механических повреждений на ее поверхности располагается поверхностный (защитный) слой.A TIL film is a multilayer structure with a total thickness of all layers of the order of 165 μm. The substrate is made of transparent polyethylene terephthalate (lavsan) up to 10 microns thick and a heat-sensitive layer composition. The radiation-sensitive heat-sensitive layer contains pigments that absorb infrared radiation, and is intended for recording images. To protect the film from mechanical damage, a surface (protective) layer is located on its surface.
Лист полимерной пленки с растровой решеткой из сферических микролинз является специальным образом отпечатанной полипропиленовой пленкой (сокращенно ПП-пленка). На эту пленку с помощью флексографической печатной машины нанесен фотополимерный материал компании Sericol, который по своим характеристикам отвечает следующим требованиям: коэффициент поверхностного натяжения σж - 35÷38 мН/м; вязкость - 8000 мПа·с.A sheet of a polymer film with a raster grid of spherical microlenses is a specially printed polypropylene film (abbreviated PP film). Sericol photopolymer material was applied to this film using a flexographic printing machine, which in its characteristics meets the following requirements: surface tension coefficient σ w - 35 ÷ 38 mN / m; viscosity - 8000 MPa · s.
Для переноса капли использовалась печатная форма Nylonflex FAH с характеристиками: твердость по Шору А - 60 единиц; линиатура записи конусовидных растровых элементов - 175 l/inch; площадь растровой точки - 30%.For droplet transfer, a Nylonflex FAH plate was used with the following characteristics: Shore A hardness - 60 units; line recording cone-shaped raster elements - 175 l / inch; the area of the raster point is 30%.
Для формирования капли использовался анилоксовый вал Zecher Ceramic Anilox-Sleeve с характеристиками: линиатура - 250 l/inch; угол гравировки - 60.0°; емкость ячеек - 13 см3/м2.For droplet formation, the Zecher Ceramic Anilox-Sleeve anilox roll was used with the following characteristics: lineature - 250 l / inch; engraving angle - 60.0 °; the cell capacity is 13 cm 3 / m 2 .
Толщина листа полимерной пленки ключа-анализатора 35 мкм, из которых ПП-пленка составляет 15 мкм, высота печатного элемента (микролинзы) 20 мкм.The sheet thickness of the polymer film of the analyzer key is 35 μm, of which the PP film is 15 μm, the height of the printing element (microlenses) is 20 μm.
Для визуализации латентного изображения необходимо использовать просмотровый стол с проходящим светом. На рабочую поверхность просмотрового стола укладывается лист полимерной пленки с микросюжетной информацией, поверх него накладывается лист полимерной пленки с растровой решеткой из сферических микролинз, при этом нужно максимально точно совместить центры растровых решеток обеих пленок. Наблюдая за изображением, получающимся при прохождении света сквозь совмещенные пленки, можно увидеть темно-серые увеличенные изображения микросюжета на прозрачном фоне (фиг. 6). При незначительном отклонении пары от углов, кратных πn/2, происходит увеличение количества центров визуализации микросюжетов, и одновременное изменение их масштаба от большего к меньшему значению, а, в свою очередь, и процесса формирования центров муарообразования.To visualize a latent image, it is necessary to use a viewing table with transmitted light. A sheet of polymer film with micro-plot information is laid on the working surface of the viewing table, a sheet of polymer film with a raster grid of spherical microlenses is superimposed on top of it, and the centers of the raster gratings of both films must be most precisely combined. Watching the image resulting from the passage of light through the combined film, you can see dark gray enlarged images of the micrograph on a transparent background (Fig. 6). With a slight deviation of the pair from angles that are multiples of πn / 2, there is an increase in the number of centers of visualization of microplots, and a simultaneous change in their scale from a larger to a smaller value, and, in turn, the process of formation of centers of moire formation.
Пример 2Example 2
В данном примере описывается лист полимерной пленки, несущей микросюжетную информацию в негативном исполнении, и лист полимерной пленки с растровой решеткой из сферических микролинз, которые, действуя как единая оптическая система, воспроизводят в предметном пространстве линзового анализатора мультиплицированное изображение микросюжета с изменяющимся, в зависимости от положения анализатора относительно тест-объекта, масштабом.This example describes a sheet of a polymer film that carries microplot information in negative execution, and a sheet of a polymer film with a raster grid of spherical microlenses, which, acting as a single optical system, reproduce in the subject space of the lens analyzer a multiplied image of the micrograph with a change depending on the position analyzer relative to the test object, scale.
Технология получения негативного изображения точно такая же, как в предыдущем примере за исключением записи изображения. На TIL-пленке с помощью лазерного излучения с длиной волны 830 нм формируется негативное изображение микросюжетной информации.The technology for obtaining a negative image is exactly the same as in the previous example, except for recording an image. A negative image of microplot information is formed on a TIL film using laser radiation with a wavelength of 830 nm.
Для визуализации латентного изображения необходимо использовать просмотровый стол с проходящим светом. На рабочую поверхность просмотрового стола укладывается лист полимерной пленки с микросюжетной информацией, поверх него накладывается лист полимерной пленки с растровой решеткой из сферических микролинз, при этом нужно максимально точно совместить центры растровых решеток обеих пленок. Наблюдая за изображением, получающимся при прохождении света сквозь совмещенные пленки, можно увидеть прозрачно-белые увеличенные изображения микросюжета на черном фоне (фиг. 7). При незначительном отклонении пары от углов, кратных πn/2, происходит увеличение количества центров визуализации микросюжетов и одновременное изменение их масштаба от большего к меньшему значению, а, в свою очередь, и процесса формирования центров муарообразования.To visualize a latent image, it is necessary to use a viewing table with transmitted light. A sheet of polymer film with micro-plot information is laid on the working surface of the viewing table, a sheet of polymer film with a raster grid of spherical microlenses is superimposed on top of it, and the centers of the raster gratings of both films must be most precisely combined. Watching the image resulting from the passage of light through the combined film, you can see transparent-white enlarged images of the micrograph on a black background (Fig. 7). With a slight deviation of the pair from angles that are multiples of πn / 2, there is an increase in the number of centers for visualizing microplots and a simultaneous change in their scale from a larger to a smaller value, and, in turn, the process of formation of centers of moire formation.
Результаты, полученные в ходе проведения гестов, подтверждают высокую степень защиты элемента «РАМОС» от копирования и подделки.The results obtained during the guest test confirm the high degree of protection of the RAMOS element from copying and falsification.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014137812/12A RU2596948C2 (en) | 2014-09-18 | 2014-09-18 | Raster-moire optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014137812/12A RU2596948C2 (en) | 2014-09-18 | 2014-09-18 | Raster-moire optical system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014137812A RU2014137812A (en) | 2016-04-10 |
| RU2596948C2 true RU2596948C2 (en) | 2016-09-10 |
Family
ID=55647542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014137812/12A RU2596948C2 (en) | 2014-09-18 | 2014-09-18 | Raster-moire optical system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2596948C2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0085066A1 (en) * | 1981-07-30 | 1983-08-10 | Gao Ges Automation Org | Method for rastering half-tone images. |
| US5712731A (en) * | 1993-05-11 | 1998-01-27 | Thomas De La Rue Limited | Security device for security documents such as bank notes and credit cards |
| RU2103741C1 (en) * | 1996-04-08 | 1998-01-27 | Акционерное общество закрытого типа Научно-производственное объединение "Криптон" | Device for checking validity of holograms |
| RU2268152C1 (en) * | 2004-08-11 | 2006-01-20 | Брэнд Секьюрити Системс Гмбх | Printed matter and method for its manufacture (modifications) |
| WO2009000530A2 (en) * | 2007-06-25 | 2008-12-31 | Giesecke & Devrient Gmbh | Security element having a magnified, three-dimensional moiré image |
| WO2010015382A2 (en) * | 2008-08-05 | 2010-02-11 | Giesecke & Devrient Gmbh | Security arrangement |
-
2014
- 2014-09-18 RU RU2014137812/12A patent/RU2596948C2/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0085066A1 (en) * | 1981-07-30 | 1983-08-10 | Gao Ges Automation Org | Method for rastering half-tone images. |
| US5712731A (en) * | 1993-05-11 | 1998-01-27 | Thomas De La Rue Limited | Security device for security documents such as bank notes and credit cards |
| RU2103741C1 (en) * | 1996-04-08 | 1998-01-27 | Акционерное общество закрытого типа Научно-производственное объединение "Криптон" | Device for checking validity of holograms |
| RU2268152C1 (en) * | 2004-08-11 | 2006-01-20 | Брэнд Секьюрити Системс Гмбх | Printed matter and method for its manufacture (modifications) |
| WO2009000530A2 (en) * | 2007-06-25 | 2008-12-31 | Giesecke & Devrient Gmbh | Security element having a magnified, three-dimensional moiré image |
| WO2010015382A2 (en) * | 2008-08-05 | 2010-02-11 | Giesecke & Devrient Gmbh | Security arrangement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014137812A (en) | 2016-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6156586B2 (en) | IDENTIFICATION DEVICE, IDENTIFICATION METHOD, IDENTIFICATION PROGRAM, AND COMPUTER-READABLE MEDIUM CONTAINING IDENTIFICATION PROGRAM | |
| US20210023870A1 (en) | Micro-optic device with integrated focusing element and image element structure | |
| CN108638690B (en) | Method for manufacturing anti-counterfeiting device | |
| US11338606B2 (en) | Optical security device and method of manufacture | |
| AU2016100401B4 (en) | Micro-optic device with double sided optical effect | |
| DE202016008701U1 (en) | Dynamic holography-oriented gravure printing device | |
| WO2017159608A1 (en) | Identification device, identification method, identification program, and computer readable medium containing identification program | |
| US20120091703A1 (en) | Security document with an optically variable image and method of manufacture | |
| US20100195174A1 (en) | Data Storage in a Diffractive Optical Element | |
| US10800201B2 (en) | Security object having a dynamic and static window security feature and method for production | |
| EP3382660A1 (en) | Identification device, identification method, identification program, and computer-readable medium containing identification program | |
| JP2021060605A (en) | System and method for fabricating variable digital optical image using generic optical matrix | |
| JP2019535555A (en) | Security document with positive authentication gradient image and negative authentication gradient image | |
| RU2596948C2 (en) | Raster-moire optical system | |
| US11927785B2 (en) | Holographic optical element and method of forming thereof | |
| RU149690U1 (en) | MICROOPTICAL SYSTEM FOR FORMING VISUAL IMAGES | |
| NL2013193B1 (en) | Method of providing an image through a multiple lens array. | |
| EP3842252B1 (en) | Microoptical system for the formation of the 3d image in the zero order of diffraction | |
| RU140190U1 (en) | MICRO-OPTICAL IMAGE FORMING SYSTEM FOR VISUAL AND INSTRUMENTAL CONTROL | |
| EA031709B1 (en) | Micro-optic system for forming 2d images with kinematic motion effects | |
| Amabdiyil et al. | One step 3D hologram master origination for security applications | |
| Lee et al. | New applications of modulated digital images in document security |