ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ЛИСТОВОГО ПОЛИГРАФИЧЕСКОГО ИЗДЕЛИЯ
PROTECTIVE ELEMENT FOR SHEET PRINTING PRODUCT

Изобретение относится к области защиты от подделки полиграфических изделий, в том числе пластиковых и бумажных: банкнот, ценных бумаг, документов, паспортных страниц, удостоверений, банковских карт.
Известно техническое решение, применяемое при изготовлении ценных бумаг, описанное в WO 00/00356, 06.01.2000. Это решение относится к области защиты от копирования печатной продукции. Печать производится на прозрачных или полупрозрачных носителях, например, в бумаге или полимерных пленках. С обеих сторон носителей наносятся периодические или почти периодические рисунки, состоящие из точек или линий. Рисунки формируются на машинах для двусторонней печати, обеспечивающих точное совмещение изображений на лицевой и оборотной сторонах носителей. При определенных углах освещения и наблюдения визуализируются периодические структуры из тонких линий. При незначительных смещениях структуры, неизбежных при подделке или копировании, возникают муаровые эффекты изображения.
Недостатком данного технического решения является необходимость соблюдения точной приводки элементов лицевой и оборотной стороны, что усложняет процесс печати, заставляя производителей использовать дорогостоящее оборудование для двухсторонней печати, что удорожает продукцию и увеличивает вероятность появления брака.
В техническом решении EP 1780682, 30.10.2006 слои с идентифицирующими изображениями выполнены в маркируемом документе и в специальном идентифицирующем устройстве (фильтре), которое при идентификации необходимо совмещать с поверхностью замаркированного документа. Такое решение для случая массовой полиграфической продукции неудобно как при маркировке, так и при проверке идентифицирующих меток.
В указанных выше технических решениях основой для формирования защитных признаков является использование многослойных прозрачных элементов, в которых на пространственно разделенных поверхностях прозрачных слоев формируются растрированные изображения. При рассматривании таких изображений в отраженном или проходящем свете могут проявляться различные оптические эффекты, формируемые за счет муарового сложения элементов, записанных в различных слоях изображений.
Известны также технические решения защиты пластиковых документов путем изготовления их в виде многослойных тонкопленочных структур, в которых запись идентифицирующих изображений и текста производится в разных слоях и на разных сторонах полимерных слоев. При этом добиваются проявления специфических оптических эффектов при рассматривании изображений и текста под различными углами наблюдения и при различных углах освещения.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является решение, описанное в патенте RU 2503767, 10.01.2014. Предложен прозрачный или полупрозрачный носитель информации, защищенный от подделки путем нанесения полиграфическими способами на одну сторону носителя изображения, растрированного периодическими линейными элементами в виде решетки с заданным периодом и толщиной линий, а на другую сторону носителя - однородного линейного растра с тем же периодом и толщиной линий. Толщина и ориентация линий растрирующей решетки в растрированном изображении на первой стороне носителя и решетки однородного растра на противоположной второй стороне носителя одинаковы, но решетки в изображении и в растре пространственно сдвинуты друг относительно друга на расстояние, меньшее пространственного периода растрирующих решеток. Это расстояние выбрано таким образом, что при изменении угла наблюдения изменяется контраст наблюдаемого изображения, сформированного на первой стороне носителя.
Недостатком известного технического решения является то, что при изменении угла наблюдения меняется лишь контраст визуально наблюдаемого изображения, сформированного на первой стороне носителя защитного элемента, что ограничивает возможность распознавания защитного элемента. Степень изменения контраста изображения защитного элемента в процессе обращения печатного изделия может изменяться по различным причинам, и определение подлинности изделий становится затруднительным.
Задача, решаемая изобретением - повышение степени защищенности полиграфических изделий и ценных документов.
Это достигается тем, что предложен защитный элемент для листового полиграфического изделия, содержащий многослойную прозрачную структуру с растрированными изображениями, создающими оптически переменный эффект, согласно изобретению, многослойная прозрачная структура содержит два различных растрированных изображения, расположенных в одном слое, а в другом слое выполнен линейный растр, причем указанные слои расположены друг от друга на расстоянии, определяемом разрешающей способностью растрированных изображений, при этом при рассматривании защитного элемента на просвет или отражение под разными углами поочередно видны различные изображения.
Растрированные изображения могут быть выполнены печатным способом, способом тиснения, путем воздействия оптическим излучением в светочувствительном слое. Растрированные изображения могут представлять собой портретные или другие идентификационные изображения.
Растрированные изображения могут представлять собой графические символы, или геометрические фигуры, или текст. Слои могут быть выполнены из полимерных, бумажных или композиционных материалов. Одно или несколько растрированных изображений могут быть выполнены с использованием красителей разных цветов.
Предложен ценный документ, содержащий заявленный защитный элемент.
Рассмотрим пример реализации предложенного технического решения.
На фиг. 1 показаны слои заявляемого защитного элемента с растрированными изображениями. На фиг. 2 показана схема прохождения света через заявляемый защитный элемент при рассматривании его под различными углами наблюдения.
Пространственные периоды и ориентация растрирующих решеток в изображениях первого слоя должны быть одинаковы и должны совпадать с пространственным периодом и ориентацией растра, сформированного во втором слое. Пространственный сдвиг и скважность растрирующих решеток в сформированных изображениях должны быть различными. Именно они будут определять степень видимости изображений, наблюдаемых на просвет под определенным углом к поверхности носителя. При изменении угла наблюдения контраст наблюдаемых изображений будет изменяться. Одно изображение будет появляться, а другое - исчезать.
5
6
На фиг. 1 показана многослойная структура, состоящая из двух прозрачных слоев 1 и 2, размещенных один над другим на некотором расстоянии h. На верхней поверхности слоя 1 сформированы изображения круга 3 и квадрата 4. Пространственный период d растрирующих решеток 5 и 6 в обоих изображениях одинаков. Показаны симметричные линейные растрирующие решетки с шириной линий L, равной половине периода решеток d. В общем случае решетки могут быть и несимметричными. Пространственный период и ориентация растрирующих решеток одинаковы и совпадают с пространственным периодом и ориентацией растровой решетки 7, сформированной на нижней стороне слоя 2. При рассматривании изображений со стороны верхнего слоя 1 в свете, проходящем со стороны слоя 2, растрированные изображения, сформированные на слое 1 будут визуализироваться с различным контрастом в зависимости от направления наблюдения и величины пространственных смещений Δ и Δ соответственно растрирующих решеток 5 и 6 в изображениях круга 3 квадрата 4. Пространственные смещения решеток определяются по их смещению относительно растровой решетки 7 на нижней стороне слоя 2. Величина пространственного периода растрирующих решеток не должна превышать 100 мкм (как правило, она лежит в области 20-50 мкм). При этом глаз человека практически не различает периодическую структуру растров. При наложении растрирующих решеток 5 и 6 в изображениях 3 и 4 на слое 1 и решетки 7 растра на нижней поверхности слоя 2 происходит их муаровое сложение.
5
3
На фиг. 2 показано прохождение света через растрирующую решетку 5 изображения круга 3 при рассматривании его под различными углами наблюдения. Решетка 5 находится над решеткой 7 растра, сформированного на слое 2. Величина пространственного смещения решетки 5 относительно решетки 7 равна Δ. При наблюдении в направлении 8 темные элементы растра 5, образующие изображение круга на слое 1, будут полностью накладываться на темные элементы растровой решетки 7 на нижней поверхности слоя 2. Визуализации изображения круга 3 при наблюдении в этом направлении не происходит. При изменении наблюдения в направлении 9, показанном на фиг. 2, наложения темных элементов растров 5 и 7 не происходит и изображение 3, растрированное решеткой 5, контрастно визуализируется. Направление наблюдения, в котором происходит визуализация изображения 3, определяется углом α, который в соответствии с фиг. 2 может быть рассчитан по формуле
3
5
α=arctg((d+2Δ)/2h).
Направление 8, в котором визуализации изображения не происходит, определяется углом
0
5
α=arctg(Δ/h).
Аналогичное рассмотрение прохождения света может быть проведено для изображения 4, растрированного решеткой 6.
5
6
5
6
3
4
При соответствующем выборе величин параметров d, h, Δ, Δ (где Δ и Δ соответственно смещения растрирующих решеток для изображений 3 и 4) можно добиться того, чтобы при некотором угле наблюдения α происходила визуализация только изображения 3, а при наблюдении под углом α - только изображения 4.
Таким образом, решается поставленная задача, когда при изменении угла наблюдения меняется само изображение, а не только его контраст. Используя при растрировании изображений цветные краски, можно получать при изменении направления наблюдения эффекты возникновения и исчезновения изображений, также и эффекты изменения и цвета и контраста. При правильном выборе параметров растрирующих решеток можно формировать не только пространственно разнесенные изображения, как показано в данном примере реализации предлагаемого изобретения, но и формировать их практически наложенными друг на друга изображениями с небольшим смещением растрирующих решеток. Насыщенность (оптическая плотность) линейных элементов решеток и скважность решеток (ширина линейных элементов Δ) может варьироваться по площади изображений, что позволяет визуализировать полутоновые изображения.
В более общем случае возможно попиксельное растрирование изображений первого слоя и растра на втором слое, но при этом значительно усложняется расчет размеров и положений растрирующих элементов. Современные цифровые печатные технологии, использующие компьютерные системы построения изображений, могут позволить формировать изображения, исчезающие и возникающие при различных пространственных углах наблюдения, изменяющиеся в азимутальном и меридиональном направлениях.