(варианты), устройство визуализации и защитный элемент (варианты)

Область техники

Изобретение относится к сфере производства и обращения защищенной полиграфической продукции, такой, как банкноты, паспорта, дипломы, идентификационные документы, проездные документы, пластиковые карты, бланки ценных бумаг и пр.

Предшествующий уровень техники

Из существующего уровня техники известны решения, использующие в качестве маркировки на ценных документах красители с особенностями спектрального состава диффузного отражения, а также решения, использующие для решения технической задачи повышения защищенности ценного документа антистоксовые соединения. Например, известен патент FR 2554122, 1978г., описывающий применение антистоксовых соединений для создания люминесцентной метки на ценном документе. Предлагается регистрировать стационарное свечение метки с антистоксовой люминесценцией при облучении источником ИК излучения. Данное решение не решает в полной мере техническую задачу повышения уровня защищенности ценного документа, поскольку, во-первых, данное техническое решение известно уже давно и применяется в широкой номенклатуре полиграфических изделий, а во-вторых, в настоящее время существует относительно большая номенклатура доступных для свободного использования антистоксовых люминесцентных веществ и красок на их основе, потенциально доступные подделыцику. Таким образом, простое применение обычного антистоксового соединения и регистрация стационарного свечения в видимом диапазоне при возбуждении РЖ источником не могут считаться решением задачи по усилению защиты ценного документа от подделки.

Известно также техническое решение, изложенное в патенте US 4047033, 1977 г. Для идентификации ценного документа предлагается облучать его импульсами ИК излучения и регистрировать отклик метки в видимом диапазоне спектра. Указанное решение также не решает поставленную задачу повышения защищенности ценного документа, поскольку ориентировано только на машинный контроль и не решает задачи определения факта частичной подделки ценного документа, то есть внесения в ценный документ несанкционированных исправлений.

Известно техническое решение, изложенное в патенте GB 2258659, 1993 г., предлагающее использовать для защиты ценных документов определенные композиции антистоксовых соединений, с определенным размером частиц. Данное решение также не может претендовать на решение поставленной технической задачи повышения степени защиты ценного документа от полной, либо частичной подделки.

Известен способ нанесения скрытых рисунков, символов, надписей путем нанесения на заданные участки поверхности защитного состава, включающего антистоксовский люминофор, и идентификацию метки с помощью ИК излучения. (RU 2137612, В 44 F 1/12,1999).

Известный способ имеет принципиальные недостатки при решении поставленной задачи, поскольку в качестве антистоксовых соединений предлагается использовать вещества, известные из уровня техники, и при этом описываемый способ детектирования защитной маркировки не позволяет обнаружить отличия от других известных люминесцентных веществ, например, фотостимулируемых люминофоров.

В патенте RU 2197512, 2003 г. описан ценный документ, материал, устройство и способ его изготовления путем нанесения на поверхность изделия защищающего от подделок состава, включающего антистоксовский люминофор и идентификацию с помощью ИК излучения. Защищающий состав наносят типографским способом на активированную непосредственно перед его нанесением поверхность изделия. Защищающий состав включает антистоксовский люминофор, предварительно подвергнутый воздействию ультразвука в растворе полярной жидкости.

Отличием от известных технических решений, в данном случае, может служить только способ нанесения известного из уровня техники вещества на поверхность ценного документа, что также не приводит к решению задачи повышения защищенности ценного документа.

Наиболее близким к заявленной группе изобретений является патент RU 2305119, B41M 3/14,

2007 г., описывающий техническое решение, использующее защитную маркировку на ценном документе для определения подлинности. При этом предлагается использовать специальное красящее вещество, обладающее полосами поглощения в видимом и ближнем ИК диапазоне спектра, при этом идентификация указанной маркировки включает математическое преобразование спектральной информации в так называемые гиперцветовые координаты и сопоставление полученных координат с заданными (стандартными). Данное решение наиболее близко к предложенному техническому решению, однако принципиальным отличием является невозможность у прототипа визуализировать маркировку определенным образом для использования в качестве защиты от несанкционированного внесения изменений в ценный документ и, как следствие, невозможность использования технического решения для определения факта частичной подделки ценного документа.

Важным недостатком решения, описываемого в данном аналоге, в частности, является применение окрашенных защитных маркировок. Опыт показывает, что чем насыщеннее окраска поверхности защитного слоя и чем выше ее оптическая плотность, тем проще потенциальному подделыцику подобрать вещество - имитатор, поскольку с повышением оптической плотности увеличивается предельное значение допустимой цветовой ошибки dЕ. Как хорошо известно из общей полиграфии, свойства среднестатистического человеческого глаза таковы, что для плотных цветов цветовая ошибка может составлять (в системе CIE Lаb) 6 - 8 единиц, а для светлых или низкоплотных ахроматических цветов - не более 2. Таким образом, для надежной защиты ценных документов от полной или частичной подделки, для защитных маркировок целесообразно использовать преимущественно ахроматические или слабоокрашенные красители. С другой стороны, это требование особенно важно при решении задачи частичной подделки ценного документа от внесения несанкционированных исправлений, поскольку при персонализации защищаемая информация наносится поверх защитного элемента. Если защитный элемент будет иметь интенсивную окраску, то потенциальному подделыцику будет относительно просто подобрать и цвет чернил/тонера, и собственно сам имитатор защитного красителя.

В рассматриваемом аналоге также не описана возможность использовать предпочтительно ахроматические или слабоокрашенные красители совместно с ахроматическими люминофорами, применяя согласованные спектральные характеристики поглощения и возбуждения. В аналоге, кроме того, не оговорена возможность использовать ахроматические или слабоокрашенные красители, селективно поглощающие только в ближней ИК области спектра, и никак не проявляющие себя в видимой области спектра для создания скрытых защитных приборноопределяемых меток.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является достижение следующих результатов:

- предлагаемое техническое решение ориентировано на защиту ценного документа от полной или частичной подделки путем использования в качестве защитной маркировки специального ахроматического или слабоокрашенного красителя, обладающего селективным спектром диффузного отражения в видимой и ближней ИК области спектра;

- предлагаемое техническое решение оговаривает возможность использования композиции ахроматического красителя и антистоксового люминофора с ахроматическим цветом люминесценции, причем комбинация спектральных свойств красителя и люминесцентного соединения подбирается таким образом, что область возбуждения антистоксового вещества и область поглощения красителя согласованы и не мешают проявлению основных свойств обоих компонентов защитного элемента;

- предлагаемое техническое решение построено преимущественно на использовании ахроматических или слабоокрашенных красителей, что не вызывает проблем при разработке дизайна защищенного ценного документа и не создает помех в определении подлинности при нанесении поверх защитного элемента защищаемой персональной и/или платежной информации.

предлагаемое техническое решение пригодно одновременно для контроля подлинности ценного документа при помощи специального детектора, работающего в автоматическом или полуавтоматическом режиме, и для определения с помощью специального ИК визуализатора фактов частичной подделки ценного документа путем несанкционированного внесения изменений в защищаемую информацию. Технический результат достигается тем, что защищенный от подделки ценный документ, представляющий собой банкноту, паспорт, ценную бумагу, пластиковую карту, свидетельство, проездной документ, акцизную марку, вексель, диплом, водительское удостоверение или иную подобную продукцию с, по меньшей мере, одним защитным элементом, выполненным полиграфическим способом, при этом защитный элемент для защиты идентификационных и/или платежных данных изделия от внесения исправлений и определения подлинности, выполнен ахроматическим или слабоокрашенным красителем, обладающим селективным спектром диффузного отражения в видимой и/или ближней ИК области оптического спектра.

Кроме того, защитный элемент может быть выполнен с использованием многослойных структур, в которых объединены не менее одного антистоксового люминофора и не менее одного ахроматического или слабоокрашенного красителя, при этом одно из веществ образует химически непроницаемую оболочку, либо капсулу для защиты от внешних воздействий другого вещества; защитный элемент выполнен полиграфическим способом, например, способом офсетной печати.

Кроме того, спектр диффузного отражения красителя имеет не менее одной полосы поглощения в области длин волн 0,7 - 2,5 мкм, предпочтительно в области длин волн 0,8 - 1,2 мкм.

Кроме того, защитный элемент имеет в плане форму плашки и/или ассюре, и/или розетки, и/или сетки, и/или гильоширного элемента, и/или образует код.

Кроме того, защитный элемент нанесен на бумагу и/или ткань, и/или пластик.

Кроме того, защитный элемент предназначен для контроля подлинности бланка ценного документа при помощи детектора, работающего в полуавтоматическом режиме или для контроля факта частичной подделки ценного документа при помощи ИК визуализатора.

Во втором варианте защищенный от подделки ценный документ, представляющий собой банкноту, паспорт, ценную бумагу, пластиковую карту, свидетельство, проездной документ, акцизную марку, вексель, диплом, водительское удостоверение или иную подобную продукцию с защитным элементом, нанесенным полиграфическим способом, при этом защитный элемент для защиты идентификационных и/или платежных данных изделия от внесения исправлений и определения подлинности выполнен ахроматическим или слабоокрашенным красителем, обладающим селективным спектром диффузного отражения в видимой и/или ближней ИК области оптического спектра и, кроме того, дополнительно содержит люминесцентное вещество с ахроматическим цветом люминесценции, при этом спектр диффузного отражения красителя и спектр возбуждения и люминесценции люминофора согласованы для обеспечения проявления свойств обоих веществ, а в качестве люминесцентного вещества используется антистоксовый люминофор на основе оксихлорида или оксисульфида иттрия, активированный иттербием, эрбием и туллием или антистоксовый люминофор на основе оксихлорида или оксисульфида иттербия, активированный эрбием и туллием. В третьем варианте защищенный от подделки ценный документ, представляющий собой банкноту, паспорт, ценную бумагу, пластиковую карту, свидетельство, проездной документ, акцизную марку, вексель, диплом, водительское удостоверение или иную подобную продукцию с защитным элементом, нанесенным полиграфическим способом, при этом защитный элемент для защиты идентификационных и/или платежных данных изделия от внесения исправлений и определения подлинности выполнен ахроматическим или слабоокрашенным красителем, обладающим селективным спектром диффузного отражения в видимой и/или ближней ИК области оптического спектра и, кроме того, дополнительно содержит люминесцентное вещество с произвольным цветом люминесценции в видимом диапазоне спектра и/или люминесцентное вещество с люминесценцией в ближнем ИК диапазоне спектра, при этом спектр диффузного отражения красителя и спектр возбуждения люминофора согласованы для обеспечения проявления свойств обоих веществ. Результат достигается также за счет того, что способ защиты от подделки ценного документа, представляющего собой банкноту, паспорт, ценную бумагу, пластиковую карту, свидетельство, проездной документ, акцизную марку, вексель, диплом, водительское удостоверение или иную подобную продукцию, включающий нанесение сплошным слоем или локально на поверхность изделия по любому из всех трех вариантов защитных элементов и последующее нанесение идентификационной и/или платежной информации поверх упомянутого защитного элемента с возможностью контроля подлинности бланка ценного документа при помощи детектора, работающего в полуавтоматическом режиме или контроля факта полной или частичной подделки ценного документа при помощи устройства ИК визуализации.

Результат достигается с помощью устройства РЖ визуализации для создания специальных условий освещения и визуализации защитного элемента для получения визуальных эффектов, выражающихся в периодическом изменении оптической плотности изображения защитного элемента и регистрируемых при помощи человеческого глаза, включающего расположенные под углом относительно защитного элемента излучатели, конденсоры, и светофильтры для формирования освещения в заданных спектральных полосах, а также элемент, препятствующий попаданию на контролируемый ценный документ внешней засветки и видеокамеру, передающую сигнал на устройство отображения.

При этом в качестве излучателей используются полупроводниковые свето диоды, а для точного позиционирования оптических осей излучателей относительно защитного элемента оно дополнительно снабжено устройством позиционирования в виде упора.

Задача и технический результат изобретения достигаются также за счет того, что в одном варианте защитный элемент, выполненный полиграфическим способом, для защиты идентификационных и/или платежных данных ценного документа от внесения исправлений и определения подлинности ценного документа характеризующийся тем, что он выполнен ахроматическим или слабоокрашенным красителем, обладающим селективным спектром диффузного отражения в видимой и/или ближней ИК области оптического спектра, при этом краситель представляет собой многослойные структуры, в которых объединены не менее одного антистоксового люминофора и не менее одного ИК абсорбера, при этом одно из веществ образует химически непроницаемую оболочку либо капсулу для защиты от внешних воздействий другого вещества.

Защитный элемент может быть выполнен полиграфическим способом, например, способом офсетной печати, спектр диффузного отражения красителя имеет не менее одной полосы поглощения в области длин волн 0,7 - 2,5 мкм, предпочтительное области длин волн 0,8 - 1 ,2 мкм.

Защитный элемент имеет в плане форму плашки и/или ассюре, и/или розетки, и/или сетки, и/или гильоширного элемента, и/или образует код, нанесен на бумагу и/или ткань, и/или пластик и предназначен для контроля подлинности бланка ценного документа при помощи детектора, работающего в полуавтоматическом режиме или для контроля факта частичной подделки ценного документа при помощи РЖ визуализатора.

Защитный элемент по второму варианту выполнен ахроматическим или слабоокрашенным красителем, обладающим селективным спектром диффузного отражения в видимой и/или ближней РЖ области оптического спектра и, кроме того, дополнительно содержит люминесцентное вещество с ахроматическим цветом люминесценции, при этом спектр диффузного отражения красителя и спектр возбуждения и люминесценции люминофора согласованы для обеспечения проявления свойств обоих веществ и в качестве люминесцентного вещества используется антистоксовый люминофор на основе оксихлорида или оксисульфида иттрия, активированный иттербием, эрбием и туллием или антистоксовый люминофор на основе оксихлорида или оксисульфида иттербия, активированный эрбием и туллием.

Защитный элемент по третьему варианту выполнен ахроматическим или слабоокрашенным красителем, обладающим селективным спектром диффузного отражения в видимой и/или ближней ИК области оптического спектра и, кроме того, дополнительно содержит люминесцентное вещество с произвольным цветом люминесценции в видимом диапазоне спектра и/или люминесцентное вещество с люминесценцией в ближнем PDC диапазоне спектра, при этом спектр диффузного отражения красителя и спектр возбуждения люминофора согласованы для обеспечения проявления свойств обоих веществ.

Таким образом, может быть создан любой ценный документ, содержащий в своем составе элемент для защиты идентификационных и/или платежных данных от внесения исправлений и определения подлинности, основанный на применении специальных ахроматических или слабоокрашенных красителей, обладающих селективным поглощением излучения в видимом и/или ближнем ИК диапазонах оптического спектра с помощью способа защиты ценного документа от полной или частичной подделки, который может одновременно использоваться в качестве прибороопределяемого или визуализируемого признака подлинности.

Предложенное техническое решение для использования в сфере производства и обращения защищенных от подделки ценных документов, таких, как банкноты, паспорта, дипломы, идентификационные документы, проездные документы и бланки ценных бумаг и пр. успешно решает задачу повышения защищенности ценного документа от полной подделки и/или от частичной подделки путем несанкционированного внесения исправлений в идентификационную и/или платежную информацию, наносимую на поверхность документа на стадии его персонализации.

При нанесении на поверхность ценного документа на стадии его изготовления специального ахроматического или слабоокрашенного красителя, обладающего селективным поглощением излучения в видимой и/или ближней ИК областях оптического спектра предпочтительным является нанесение специального красителя локально на те участки защищаемого ценного документа, которые будут использоваться для нанесения текстовой и/или графической информацией впоследствии на стадии персонализации данного ценного документа.

На стадии персонализации ценного документа поверх красочного слоя, содержащего специальный краситель, наносится идентификационная и/или платежная информация, причем заполнение документа может производиться как от руки, так и на принтере. В частном случае в качестве идентификационной информации может выступать серийный номер, выполненный способом высокой печати либо любое другое изображение, наносимое дополнительно на стадии персонализации ценного документа.

Дополнительной особенностью представленного решения является то, что специальный краситель, нанесенный на поверхность ценного документа, может выступать не только как средство определения факта несанкционированного внесения исправлений в защищаемый документ, но и независимо как прибороопределяемый признак подлинности. В качестве усиления защитного эффекта, существенно затрудняющего подделку заявляемого признака подлинности, предлагается использовать в красочном слое со специальным красителем специальный антистоксовый люминофор, предпочтительно имеющий ахроматический цвет свечения. Техническая задача усиления защищенности ценного документа от полной или частичной подделки решается при этом за счет одновременного сочетания двух факторов:

- согласованность спектра поглощения красителя и спектра возбуждения антистоксового люминофора;

- ахроматический или слабоокрашенный цвет красителя, не искажающий цвет люминесценции люминофора.

Поскольку технический результат в данном случае является следствием одновременного выполнения (совокупности) указанных факторов, то это вызывает принципиальные затруднения у потенциальных подделыциков по подбору и воспроизведению защищенного красочного слоя на описываемом ценном документе. Для реализации технического результата данного изобретения предлагается использовать либо специальный детектор для определения подлинности ценного документа либо специальный ИК визуализатор для определения фактов внесения несанкционированных исправлений в защищаемую информацию.

В предлагаемом техническом решении принцип функционирования детектора основан на автоматическом определении по заданному алгоритму выраженных спектральных особенностей диффузного отражения участка поверхности документа с нанесенным специальным красителем в видимом и/или ближнем ИК диапазоне оптического спектра, причем спектр диффузного отражения незапечатанного участка ценного документа либо участка, не занятого специальным красителем, является опорным по отношению к определяемому.

Принцип функционирования специального ИК визуализатора основан на регистрации человеческим глазом динамически изменяющегося визуального эффекта, создаваемого на дисплее устройства за счет разницы в коэффициенте диффузного отражения пигмента при различном спектральном составе освещения в видимом и/или ближнем ИК диапазоне оптического спектра.

Краткое описание чертежей

Изобретение иллюстрирует Фиг. 1, на которой:

1 - источник света;

2 - светофильтр для формирования 1 спектральной полосы; 3 - конденсор;

4 - защитный элемент;

5 - видеокамера;

6 - устройство отображения;

7 - источник света; 8 - светофильтр для формирования 2 спектральной полосы; 9 - конденсор.

Лучший пример осуществления изобретения

На фиг. 1 показано устройство визуализации для создания специальных условий освещения и визуализации защитного элемента для получения визуальных эффектов, выражающихся в периодическом изменении оптической плотности изображения защитного элемента 4 и регистрируемых при помощи человеческого глаза, включающее расположенные под углом относительно защитного элемента излучатели 1, 7, конденсоры 3 и 9 и светофильтры 2 и 8 для формирования освещения в заданных спектральных полосах, видеокамера 5, устройство отображения 6.

В устройстве можно использовать в качестве излучателей полупроводниковые светодиоды, а для точного позиционирования оптических осей излучателей относительно защитного элемента установить устройство позиционирования в виде упора (на чертеже не показан).

Промышленная применимость

Предлагаемое изобретение позволяет при использовании получить ценный документ с высоким защитным эффектом. При этом защитный эффект достигается благодаря трудности или практической невозможности для подделыцика подбора или воспроизведения красителя с заданными свойствами для локального нанесения на поврежденные участки красочного слоя в местах подчисток и внесения исправлений без нарушения визуального образа ценного документа либо спектрального состава диффузно отраженного излучения.