專利名稱：防止照相復(fù)制的安全單元的制作方法
如如權(quán)利要求1分類部分提出的那樣，本發(fā)明涉及一種在分層組合件里具有光學(xué)有效結(jié)構(gòu)配置的安全單元。
這種安全單元用作照相復(fù)制保護(hù)，包括一種含拼合的表面元件的表面圖案，其光修正結(jié)構(gòu)成形在塑料分層組合件里。安全單元用來(lái)驗(yàn)證原件的真實(shí)性，尤其適合保護(hù)證券與票據(jù)、紙幣、付款裝置、身份卡與各種文件，特別是防止對(duì)其作未授權(quán)的照相復(fù)制。安全特征的作用是以目視方式向收件人指示所提供的物件，并以容易檢驗(yàn)的方式指明該物件是真實(shí)的而非復(fù)制。進(jìn)入流通后，可防止以那種方法未授權(quán)地復(fù)制物件，或至少極難復(fù)制。但要指出，模擬黑白復(fù)印機(jī)和數(shù)字彩色復(fù)印機(jī)目前的技術(shù)水平使得它們能一會(huì)兒制出實(shí)際上與未受保護(hù)的元件無(wú)法區(qū)分的文件的復(fù)印件。
這類安全單元應(yīng)用了全息照相和/或衍射結(jié)構(gòu)的表面圖案，可從大量文件得到了解，代表性例子有EP0105099A1、EP0330738A1和EP0375833A1。表面圖案用圖案光彩和圖案里的活動(dòng)效果區(qū)分。衍射結(jié)構(gòu)嵌入在一層薄塑料里，大多以印記或標(biāo)記的形式貼在諸如紙幣、票據(jù)或證券、個(gè)人護(hù)照、通行證、簽證、身份證等文件上。這類安全單元的彩色復(fù)印件顯現(xiàn)出彩色圖案而無(wú)活動(dòng)效果，因而若收件人不注意或照明差，則彩色復(fù)印件可與安全單元原件相混淆。
從EP0522217可知道另一種防止未被授權(quán)復(fù)制文件的安全特征。把有金屬光澤的轉(zhuǎn)印帶貼到文件上，該轉(zhuǎn)印帶在復(fù)制件上被再現(xiàn)為黑色，故與原件上的反射特性形成明顯的反差，這一公眾容易理解的簡(jiǎn)明消息足以區(qū)分出復(fù)制件與原件。遺憾的是，復(fù)制件可以仿真該防護(hù)，因而在照明差或忙亂中會(huì)把復(fù)制件看成原件。
EP0201323B1列出了各種能生產(chǎn)帶安全單元的分層組合件的材料。
本發(fā)明的目的是提供一種難以仿真且包括一種照相復(fù)印機(jī)無(wú)法復(fù)制的圖像的廉價(jià)安全單元。
該目的由一種包含貼在基板上的分層組合件的安全單元實(shí)現(xiàn)，它具有成形層、塑料保護(hù)層和嵌入在成形層與保護(hù)層之間的反射層，其中安全特征的光學(xué)有效結(jié)構(gòu)成形到成形層里，該安全特征有至少一個(gè)在部分區(qū)域彎曲的鏡面宏結(jié)構(gòu)和/或被分成至少第一與第二局部表面的表面，第一局部表面被第一結(jié)構(gòu)占用，而消色的第二結(jié)構(gòu)被成形到第二局部表面里，安全特征的光學(xué)有效結(jié)構(gòu)適合在圍繞鏡面反射方向預(yù)定的14度角范圍(ε)內(nèi)偏轉(zhuǎn)平行關(guān)系的入射光，而且該安全特征還包括一可以目視但不能照相復(fù)制的信息項(xiàng)。
本發(fā)明具有眾多優(yōu)點(diǎn)。
基本上在該角范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)光的彎曲鏡面宏結(jié)構(gòu)或者兩個(gè)或更多基本上在該角范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)光的局部表面，使它能在表面組合件里編碼光學(xué)信息項(xiàng)，而后者不能照相復(fù)制，肉眼卻能看見(jiàn)。
在這方面，消色結(jié)構(gòu)是一種基本上與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)地偏轉(zhuǎn)入射光的結(jié)構(gòu)。
消色結(jié)構(gòu)反射、衍射或散射入射光，基本上與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，因而在有效觀察距離內(nèi)，對(duì)觀看者不出現(xiàn)或只出現(xiàn)極輕微而可以忽略的彩色效果。因此，消色結(jié)構(gòu)例如是宏結(jié)構(gòu)或明亮的光柵結(jié)構(gòu)，周期為6μm或更長(zhǎng)，型面深度較佳地在0.25μm區(qū)域內(nèi)。此外，周期為3～6μm的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出與凸紋深度有關(guān)的消色性能變化。
應(yīng)用消色結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，確定角范圍不考慮光扇出效應(yīng)，因?yàn)楣鈱W(xué)結(jié)構(gòu)圍繞鏡面反射方向偏轉(zhuǎn)入射光，因而能保證在預(yù)定角范圍以外的光分量不被偏轉(zhuǎn)，照相復(fù)制時(shí)看得見(jiàn)。
所附權(quán)利要求提出了本發(fā)明諸有利的配置。
本發(fā)明諸實(shí)施例都示于附圖，下面利用附圖作一詳述，其中

圖1示出貫穿安全單元的截面，圖2示出復(fù)制設(shè)備的截面圖，圖3示出復(fù)制設(shè)備的響應(yīng)功能圖，圖4示出一安全特征，圖5示出一宏結(jié)構(gòu)，圖6示出帶原件安全單元的文件，和圖7示出文件的復(fù)制件。
圖1示出安全單元2被切開(kāi)的分層組合件1的結(jié)構(gòu)。在分層組合件1中，標(biāo)號(hào)3指外蓋層，4是光學(xué)有效結(jié)構(gòu)5、6成形在里面的成形層，7為保護(hù)層，8是粘貼層，用于把安全單元2接合到作為基板的文件9，例如票據(jù)或證券、紙幣、付款裝置、身份證或廣義的各類文件。
保護(hù)層7裝填光學(xué)有效結(jié)構(gòu)5、6的凹槽，因而成形層4與保護(hù)層7之間的界面為光學(xué)有效結(jié)構(gòu)5、6的凸紋形狀。為增強(qiáng)界面層反射，該界面層為反射層10的形式。反射層10包括一薄層高光亮金屬，如Al、Au、Cr、Te等，層厚度為30～100μm。在上述EP0201323B1的表1中，列出了高折射率的無(wú)機(jī)介質(zhì)，適合作為反射層10。把干擾層作為反射層10可產(chǎn)生令人關(guān)注的附加彩色效果，其多個(gè)分層部分由其它金屬層與介質(zhì)層組成。例如可以是一種金屬介質(zhì)雙層，其中介質(zhì)鄰近成形層4，金屬層鄰接保護(hù)層7，也可以是一種三層，其中透明的介質(zhì)層例如100～150nm的TiO2封閉在透明的金屬層例如5nm的Al與反射金屬層例如大于50nm的Al之間，其中反射的不透明金屬層鄰近保護(hù)層7。
分層組合件1在長(zhǎng)片的載箔上(未示出)組合而成，其中先把蓋層3加到載箔上，然后按規(guī)定的順序加形成層4、反射層10、保護(hù)層7和粘層8。若保護(hù)層7是粘合料，就不用粘層8了。光學(xué)有效結(jié)構(gòu)5、6的凸紋可在加反射層10之前或之后形成。最后，把安全單元2切成分層組合件1并貼到基板9上，除去載箔。由于至少蓋層3和成形層4是透明的，故觀看者能通過(guò)蓋層3和成形層4看到光學(xué)有效結(jié)構(gòu)5、6的光學(xué)效果。
光學(xué)有效結(jié)構(gòu)5、6被細(xì)分成第一結(jié)構(gòu)5和第二結(jié)構(gòu)6，或被合成其它后面要討論的宏結(jié)構(gòu)。例如，第一結(jié)構(gòu)5是鏡面結(jié)構(gòu)，諸如排成與分層組合件1表面平行的光滑鏡面或任何型面起有色鏡作用的衍射光柵，空間頻率f大于2400或/mm，以及特殊的消色光柵結(jié)構(gòu)。第一鏡面結(jié)構(gòu)5按反射定律反射以平行關(guān)系入射的光11，比如說(shuō)入射光11的方向與分層組合件1表面的法線12之間的入射角α等于包含在法線12與反射光束13即鏡面反射方向之間的反射角β。高空間頻率f＞2400線/mm的衍射光柵，比如說(shuō)以反射角β把入射光11中的一部分可見(jiàn)光譜只衍射成零衍射級(jí)(order)。第二結(jié)構(gòu)6是消色結(jié)構(gòu)，諸如空間頻率至多為300線/mm的對(duì)稱與不對(duì)稱的鋸齒形光柵結(jié)構(gòu)，微弱地散射例如具有相應(yīng)特性的無(wú)光澤結(jié)構(gòu)與開(kāi)諾全息照片。
鋸齒形消色光柵結(jié)構(gòu)6由所示方向39區(qū)分，光柵矢量在穩(wěn)定區(qū)內(nèi)涉及該光柵結(jié)構(gòu)相對(duì)分層組合件1表面的局部?jī)A角γ，γ至多為±7°，較佳為±5°。圖1舉例示出作為第二結(jié)構(gòu)6的不對(duì)稱光柵結(jié)構(gòu)，圖示方向39朝右。
無(wú)光澤結(jié)構(gòu)把入射光11散射成一散射錐體，擴(kuò)散角由該無(wú)光澤結(jié)構(gòu)的散射特性預(yù)先決定，反射光22的方向作為錐體軸線。散射光強(qiáng)度例如在錐體軸線上最大，隨著與錐體軸線的距離增大而減小，其中沿散射錐體基體方向偏轉(zhuǎn)的光仍可被觀察者感知。在這里被稱為“各向同性”的無(wú)光澤結(jié)構(gòu)中，錐體與其軸線垂直的截面呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。與“各向同性”無(wú)光澤結(jié)構(gòu)相對(duì)照，這里被稱為“各向異性”的無(wú)光澤結(jié)構(gòu)的構(gòu)成元件，在安全單元2平面內(nèi)有一優(yōu)選方向。在“各向異性”無(wú)光澤結(jié)構(gòu)中，該截面被翻轉(zhuǎn)，即沿優(yōu)選方向橢圓地變形，橢圓短軸與優(yōu)選方向平行。在“各向異性”無(wú)光澤結(jié)構(gòu)中，該優(yōu)選方向和同“各向異性”無(wú)光澤結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的圖示方向39，都包含90度的方位角。
弱散射的“各向同性”與“各向異性”無(wú)光澤結(jié)構(gòu)或開(kāi)諾全息照片，在一窄散射錐體內(nèi)偏轉(zhuǎn)入射光11，擴(kuò)散角ε最大為14°，較佳為10°，它包含在散射錐體的基體14、15與反射光束13的方向之間。出于技術(shù)上的原因，分層組合層1里的光學(xué)有效結(jié)構(gòu)5、6的型面高度限于提升變化值H小于10μm，較佳的H值為0.05～2μm。為了克服技術(shù)難題，尤其在宏結(jié)構(gòu)的情況下，H值在安全特征30內(nèi)不是固定值，因?yàn)槭芄鈱W(xué)有效結(jié)構(gòu)5、6或宏結(jié)構(gòu)支配的H值有利于局部地根據(jù)規(guī)定的范圍有不同的值。
圖2以縱斷面示出作彩色或黑白復(fù)制的現(xiàn)代數(shù)字復(fù)制機(jī)16及其諸功能元件。透明玻璃板17用作文件9的支承件，并做成預(yù)定格式，如A4、A3等。文件9放在玻璃板17上，粘貼安全單元2(圖1)轉(zhuǎn)向該玻璃，文件9在窄條內(nèi)通過(guò)玻璃板17受照射，而該窄條分別橫向延伸過(guò)玻璃板17和文件9，在復(fù)制操作中，窄條沿玻璃板17移動(dòng)。照明裝置18包括滾輪、線性光源19和聚焦鏡20、21，滾輪在玻璃板17下面的軌道34上可沿玻璃板17按箭頭方向移動(dòng)(未指出)。配有滾輪、光源19和聚焦鏡20、21的照明裝置18在圖2中沿玻璃板寬度垂直于圖紙平面延伸，聚焦鏡20、21通過(guò)玻璃板17在文件9上相對(duì)法線12(圖1)大體對(duì)稱地把光源19發(fā)出的白光集中在窄條內(nèi)。根據(jù)復(fù)制機(jī)16的品牌，入射到文件9的光涉及的入射角為40～50°和-40～-50°。在安全單元2和文件9沿法線12的方向反向散射的光22利用三塊扁平的偏轉(zhuǎn)鏡23～25進(jìn)入檢測(cè)器26。傾斜的偏轉(zhuǎn)鏡23～25和檢測(cè)器26在窄條整個(gè)長(zhǎng)度上平行于光源19和聚焦鏡20、21延伸。在其縱向范圍內(nèi)，檢測(cè)器26在一條直線上有多個(gè)接收反向散射光22的光電檢測(cè)器27，單位長(zhǎng)度光電檢測(cè)器27的數(shù)量決定了復(fù)制機(jī)16的分辨能力。檢測(cè)器26分析反向散射光22，產(chǎn)生窄條在文件9上受照射的電氣圖像。模擬復(fù)制機(jī)對(duì)用于照明的發(fā)射光和反向散射光22具有類似的引導(dǎo)裝置。
圖3的曲線以任意單位繪出了復(fù)制機(jī)16(圖2)的響應(yīng)特征AF，它與反向散射光22(圖2)和相對(duì)于反射光束13(圖1)衍射或散射的光的反射角θ有關(guān)。直接靠近鏡面反射方向即反射光束13方向的區(qū)域A，從θ＝0延伸到θ＝15°角度范圍ε≈15°復(fù)制機(jī)16的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)預(yù)先決定。在區(qū)域A中，復(fù)制機(jī)16變盲，以避免檢測(cè)器26接收來(lái)自玻璃板17和文件9的鏡面反射。區(qū)域B包括15～75o的反射角，復(fù)制機(jī)16在區(qū)域B內(nèi)工作，把反向散射光22接收入檢測(cè)器26。復(fù)制機(jī)16不再檢測(cè)來(lái)自第三區(qū)域C(反射角θ＞75o)的反向散射光22。舉個(gè)例說(shuō)，來(lái)自白紙即強(qiáng)散射表面的反向散射光22集中在反射角θ≈45o周?chē)?。在?fù)制中，任何扁平的反射鏡或反射體表面都被再現(xiàn)成黑色。
圖4示出排列在文件9上的安全單元2。安全單元2具有表面元件29的拼花狀圖案28，配有細(xì)微的精細(xì)衍射結(jié)構(gòu)，鏡面與無(wú)光澤結(jié)構(gòu)。日光照射時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)或傾斜安全單元2時(shí)，表面元件29就閃光或閃爍，使表面圖案28的光學(xué)印象不斷變化。
與表面圖案28一起或者取代表表面圖案28，安全單元2還包括一安全特征30。在一實(shí)施例中，該安全特征30的表面31至少被細(xì)分成各自的第一和第二局部表面32與33，而前者有一第一結(jié)構(gòu)5(圖1)，后者被一個(gè)第二結(jié)構(gòu)6占據(jù)(圖1)。
第二結(jié)構(gòu)6是一消色結(jié)構(gòu)，選自空間頻率至多為300線/mm的對(duì)稱和不對(duì)稱鋸齒形光柵結(jié)構(gòu)，弱散射無(wú)光澤結(jié)構(gòu)和開(kāi)諾全息照片。
第一結(jié)構(gòu)5是一種安置成平行于分層組合件表面的結(jié)構(gòu)，選自平滑的鏡面與空間頻率大于2400線/mm的衍射光柵，而當(dāng)其圖示方向39(圖1)與同第二結(jié)構(gòu)6關(guān)聯(lián)的圖示方向39的方位角至少相差25o時(shí)，則選自鋸齒形消色光柵結(jié)構(gòu)與“各向異性”無(wú)光澤結(jié)構(gòu)。
兩局部表面32、33有一公共邊界是有利的，其中局部表面直接相鄰和/或一個(gè)局部表面32或33分別安置在另一局部表面33或32內(nèi)。在另一實(shí)施例中，把多個(gè)一種局部表面32或33分別安置在構(gòu)成背景的另一局部表面33或32上，使多個(gè)一種局部表面32和33分別構(gòu)成一段醒目的可視信息，例如采取文本和/或圖標(biāo)或者圖像信息的形式。因此，安全特征30也很大，表面積至少為0.5cm2，更佳大于1cm2，其中最小尺度至少為0.5mm。
把安全單元2切成塑料的分層組合件1，再加到文件9上。安全特征30的光學(xué)有效結(jié)構(gòu)5、6(有的話)和表面圖案28表面元件29的衍射結(jié)構(gòu)、鏡面與無(wú)光澤結(jié)構(gòu)都成形為反射層10(圖1)，并嵌入在成形層4與保護(hù)層7之間。根據(jù)安全單元2的結(jié)構(gòu)，反射層10在安全特征30的表面31中具有宏結(jié)構(gòu)，和/或者把反射層10至少細(xì)分成第一和第二局部表面32、33。第一局部表面32被一個(gè)第一結(jié)構(gòu)5占用，后者平行于分層組合件1的表面，沿鏡面反射方向把入射光11偏轉(zhuǎn)為反射光13(圖1)。一個(gè)第二結(jié)構(gòu)6被形成為第二局部表面33，在散射錐體預(yù)定的角范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)入射光11，圍繞鏡面反射方向的擴(kuò)散角為ε(圖1)。
圖5示出有一個(gè)宏結(jié)構(gòu)35的安全特征30的結(jié)構(gòu)。與分立安置的第一和第二局部表面32與33(圖4)一起或取代這些局部表面，表面部分彎曲的單一表面31、宏結(jié)構(gòu)35也插入安全特征30。宏結(jié)構(gòu)35嵌入在成形層4與保護(hù)層7之間的反射層10，在預(yù)定表面部分具有彎曲結(jié)構(gòu)36。宏結(jié)構(gòu)35的型面在細(xì)微區(qū)域內(nèi)很平滑，或者該型面重迭著一個(gè)無(wú)光澤結(jié)構(gòu)或細(xì)微精細(xì)衍射光柵的開(kāi)諾全息照片，衍射光柵的空間頻率大于2400線/mm。宏結(jié)構(gòu)35的型面是坐標(biāo)x、y的函數(shù)M(x、y)，決定了安全特征30的表面31，其中至少在宏結(jié)構(gòu)35的局部區(qū)域內(nèi)，ΔM(x、y)≠0。彎曲結(jié)構(gòu)36遵循由函數(shù)M(x、y)決定的已知數(shù)學(xué)函數(shù)和例如圖示字符或字母等邊界或形態(tài)，或者宏結(jié)構(gòu)35是一種來(lái)自硬幣或浮雕已知凸紋圖案。相對(duì)于分層組合件1(圖1)的表面，宏結(jié)構(gòu)35的切面在任一點(diǎn)都沒(méi)有大于±7°的局部?jī)A斜角γ。在一實(shí)施例中，宏結(jié)構(gòu)35的反射層10為干擾層形式。
因此，宏結(jié)構(gòu)35具有肉眼可見(jiàn)的光學(xué)效果，相對(duì)于該宏結(jié)構(gòu)的型面高度帶極值的諸相鄰點(diǎn)涉及的間距至少為0.3mm。出于技術(shù)上的原因，在分層組合件1中，準(zhǔn)備成形的光學(xué)有效結(jié)構(gòu)5、6(圖1)、35的變值H限于約10μm，宏結(jié)構(gòu)35在成形層4內(nèi)成形，型高模值為H。作為結(jié)果出現(xiàn)的斷續(xù)位置37不被視作極值。
圖6示出文件9原件的平面圖。在該實(shí)施例中，安全特征30具有作為信息項(xiàng)的字母OK，它由帶第二消色結(jié)構(gòu)6(圖1)的第二局部表面33組成，還具有作為背景的帶第一鏡面結(jié)構(gòu)5(圖1)的第一局部表面32。安全特征30的信息項(xiàng)或第二局部表面33用白光照射時(shí)，相對(duì)于帶第一鏡面結(jié)構(gòu)5的第一局部表面32的光亮背景，在觀看者看來(lái)被鏡面反射為灰色，因?yàn)榈诙植勘砻?3的消色結(jié)構(gòu)6使入射光11(圖1)偏轉(zhuǎn)通過(guò)觀看者的眼睛。
參照?qǐng)D1就清楚了。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，不考慮空氣分層組合件1過(guò)渡時(shí)對(duì)光束的折射作用。第一局部表面32里的鏡面結(jié)構(gòu)5沿反射光13的方向偏轉(zhuǎn)以入射角α入射的光11，此時(shí)上述鏡面表面5的方位角并不重要。若光11入射在局部?jī)A斜角為γ的消色結(jié)構(gòu)6的光柵結(jié)構(gòu)上，則入射角α要減小該局部?jī)A斜角γ，因?yàn)榉ň€12與垂直于光柵結(jié)構(gòu)傾斜面的表面包括了該局部?jī)A斜角γ。在不對(duì)稱光柵結(jié)構(gòu)中，局部?jī)A斜角對(duì)應(yīng)于炫耀角。光柵結(jié)構(gòu)沿反射光方向偏轉(zhuǎn)入射光11，在此情況下，反射角也相對(duì)于表面法線減小局部?jī)A斜角，并且相對(duì)于法線12減少二倍的γ值。由于傾斜角γ至多為±7°，故被光柵結(jié)構(gòu)偏轉(zhuǎn)的光與反射光13的方向相差至多±14°。若觀看者隨意轉(zhuǎn)動(dòng)和傾斜具有安全單元30的文件9(圖6)，其觀察方向與第二消色結(jié)構(gòu)6的光柵結(jié)構(gòu)的光柵矢量處于同平面，由于反射光13的方向指向觀看者的眼睛，故第二局部表面33突然比第一局部表面32的背景更亮。若上述的“各向同性”無(wú)光澤結(jié)構(gòu)被用作第二局部表面33里的第二消色結(jié)構(gòu)6，散射光就分布在基體14、15確定的散射錐體內(nèi)，與方位角無(wú)關(guān)。在反射光13的方向，第二局部表面33散射的光比第一局部表面32反射的光13更弱。在散射錐體的某一區(qū)域內(nèi)，散射光強(qiáng)度比鏡面的散射光強(qiáng)度更強(qiáng)，即第二局部表面33比第一局部表面32更亮。散射光強(qiáng)度朝散射錐體表面迅速減小，因而在散射錐體外面，第二局部表面33再次比第一局部表面32更暗。安全特征30的局部表面32、33之間的強(qiáng)度變化就是真實(shí)性特征。
在另一種結(jié)構(gòu)的安全特征30中，在第一局部表面32里作為第一結(jié)構(gòu)5排列的是鋸齒形的消色光柵結(jié)構(gòu)或具有第一圖示方向39的“各向異性”無(wú)光澤結(jié)構(gòu)，而作為第二結(jié)構(gòu)6成形在第二局部表面33里的是鋸齒形消色光柵結(jié)構(gòu)或“各向異性”無(wú)光澤結(jié)構(gòu)，其中至少在方位角方面，其圖示方向39不同于第一圖示方向39。在一實(shí)例中，第一結(jié)構(gòu)5的鋸齒形消色光柵結(jié)構(gòu)是第二結(jié)構(gòu)6的鏡像。
因此，具有消色光柵結(jié)構(gòu)的局部表面32、33的表面亮度最大值不只出現(xiàn)在方位角的窄角范圍內(nèi)，消色光柵結(jié)構(gòu)按像元排列。在每一像元中，消色光柵結(jié)構(gòu)的多邊形或圓形槽具有恒定的空間頻率f。這些光柵結(jié)構(gòu)的光柵矢量從像元中心朝外徑向指示。分別以局部表面32與33表示的信息例如由邊長(zhǎng)至少為0.5mm的方形像元組成，其中各像元相應(yīng)的光柵矢量平行定向或按預(yù)定的圖案定向。轉(zhuǎn)動(dòng)安全單元2時(shí)，預(yù)定圖案使最大表面亮度分別在局部表面32與33活動(dòng)。
在分別安置在一個(gè)局部表面33與32的背景上的大量另一局部表面32與33中使用各種消色光柵結(jié)構(gòu)，可得到安全特征30的另一優(yōu)點(diǎn)。在一實(shí)施例中，在三個(gè)局部表面32與33中，光柵矢量分別定向成平行于圖示方向39。當(dāng)安全單元2繞平行于圖示方向39的軸線傾斜時(shí)，局部表面32與33連續(xù)地得到最大表面亮度。例如這三個(gè)局部表面32與33具有空間頻率f為160線/mm的消色光柵結(jié)構(gòu)，三個(gè)光柵結(jié)構(gòu)的炫耀角或變化值不同，其值為150nm、250nm與400nm。反之若消色光柵結(jié)構(gòu)涉及同樣的型面和不同的圖示方向39，則在安全單元2繞法線12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，局部表面32與33就連續(xù)地得到它們的最大表面亮度。在另一實(shí)施例中，炫耀角和圖示方向39兩者都從一個(gè)局部表面32與33變到另一個(gè)局部表面。
圖7示出圖6所示原件的復(fù)制件。由于復(fù)制機(jī)16(圖2)在區(qū)域A與C(圖3)變暗，故復(fù)制機(jī)只復(fù)制出表面圖案28(圖5)中把光散射或衍射到區(qū)域B(圖3)里的那些表面元件29。例如在圖6中呈矩形的表面元件29′有一塊自己能把光衍射到區(qū)域B里的衍射光柵，但其衍射光柵矢量在玻璃板17(圖2)的平面內(nèi)并不定向成垂直于復(fù)制機(jī)16的發(fā)光條，因而表面元件29′不滿足復(fù)制條件。然而，若矩形表面元件29′反向散射的光22(圖2)的強(qiáng)度不很低，復(fù)制機(jī)16都能以淡混合色或灰色再現(xiàn)該矩形表面元件29′。通過(guò)使安全單元2在其平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，表面元件29在玻璃板17(圖2)上不同地定向。其衍射光柵矢量現(xiàn)在實(shí)際上定向成垂直于發(fā)光條的矩形表面元件29′，現(xiàn)在能沿反向散射光22的方向充分地衍射入射光11(圖1)；反過(guò)來(lái)，其它表面元件29的強(qiáng)度等級(jí)較低，或?qū)嶋H上為零，因而表面圖案28(圖6)的復(fù)制取決于在復(fù)制機(jī)16的玻璃板(圖2)上的定向。
與之對(duì)照，安全特征30在每一方位方向的作用不同，因?yàn)榫植勘砻?2、33(圖6)的光學(xué)有效結(jié)構(gòu)5、6(圖1)，把入射光11偏轉(zhuǎn)到區(qū)域A與C里，因而復(fù)制時(shí)，安全特征30的表面31以單色再現(xiàn)成黑色，與文件9在復(fù)制機(jī)16的玻璃板17上的方位定向無(wú)關(guān)。因此，安全特征30含有可以目視但不可照相復(fù)制的信息項(xiàng)。這種安全特征30的優(yōu)點(diǎn)在于不依賴其相對(duì)于復(fù)制機(jī)16的方位定向。
在安全單元2的另一實(shí)施例中，表面元件29在安全特征30上面例如以窄線形帶38的形式延伸，至少一個(gè)表面元件29是彎曲形、扭索飾、網(wǎng)狀形式之一，且把表面31分成更小的局部表面32、33。當(dāng)安全單元2處于預(yù)定定向時(shí)，帶38在觀看原件的人看來(lái)像一條極明亮的線條，帶38的線寬有0.05mm就夠了；較佳地，線寬為0.1～0.3mm。利用帶38可防止安全特征30被自制的鋁箔直接仿制。
權(quán)利要求
1.一種包括貼到基板(9)上的分層組合件(1)的安全單元(2)，所述分層組合件(1)包括成形層(4)、塑料保護(hù)層(7)和反射層(10)，反射層(10)嵌入在分層組合件(1)的成形層(4)與保護(hù)層(7)之間，其中安全特征(30)的光學(xué)有效結(jié)構(gòu)(5、6)被成形為成形層(4)，其特征在于，安全特征(30)的至少一面(31)具有彎曲在局部區(qū)域內(nèi)和/或至少分成第一與第二局部表面(32、33)的鏡面宏結(jié)構(gòu)(35)，其中第一局部表面(32)被第一結(jié)構(gòu)(5)占用，第二消色結(jié)構(gòu)(6)被成形為第二局部表面(33)，而且安全特征(30)的光學(xué)有效結(jié)構(gòu)(5、6、35)適合在圍繞鏡面反射方向的預(yù)定的14°角范圍(ε)內(nèi)偏轉(zhuǎn)平行關(guān)系的入射光(11)，而安全特征(30)包括可目視但不可照相復(fù)制的信息項(xiàng)。
2.如權(quán)利要求1所述的安全單元(2)，其特征在于，設(shè)置在第一局部表面(32)的第一結(jié)構(gòu)(5)是平行于分層組合件(1)表面的平滑鏡面，沿鏡面反射方向把入射光(11)偏轉(zhuǎn)為反射光(13)。
3.如權(quán)利要求所述1的安全單元(2)，其特征在于，設(shè)置在第一局部表面(32)內(nèi)的第一結(jié)構(gòu)(5)是一衍射光柵，起到安置成平行于分層組合件(1)表面的有色鏡的作用，該衍射光柵為任意型面，空間頻率(f)大于2400線/mm。
4.如權(quán)利要求1所述的安全單元(2)，其特征在于，設(shè)置在第一局部表面(32)內(nèi)的第一結(jié)構(gòu)(5)與通過(guò)圖示方向(39)的第二結(jié)構(gòu)(6)不同，兩圖示方向(39)包括的方位角范圍，對(duì)對(duì)稱的光柵結(jié)構(gòu)為25～155°，對(duì)不對(duì)稱的光柵結(jié)構(gòu)為25～180°。
5.如權(quán)利要求1～4中任一權(quán)利要求所述的安全單元(2)，其特征在于，鋸齒形光柵結(jié)構(gòu)被形成為第二局部表面(33)的反射層(10)而作為第二消色結(jié)構(gòu)(6)，該鋸齒形光柵結(jié)構(gòu)具有至多為300線/mm的空間頻率(F)和圖示方向(39)與炫耀角，光柵結(jié)構(gòu)相對(duì)于分層組合件(1)平面的局部?jī)A斜角(γ)至多為±7°。
6.如權(quán)利要求1～3中任一權(quán)利要求所述的安全單元(2)，其特征在于，弱散射無(wú)光澤結(jié)構(gòu)或開(kāi)諾全息照片被成形為第二局部表面(33)的反射層(10)而作為第二消色結(jié)構(gòu)(6)，而該無(wú)光澤結(jié)構(gòu)或開(kāi)諾全息照片在預(yù)定的角范圍(ε)內(nèi)圍繞鏡面反射方向的窄散射錐體內(nèi)散射入射光(11)。
7.如權(quán)利要求5所述的安全單元(2)，其特征在于，在帶第一鏡面結(jié)構(gòu)(5)的第一局部表面(32)上排列多個(gè)帶消色光柵結(jié)構(gòu)的第二局部表面(33)，形成可以目視但不能復(fù)制的信息項(xiàng)，而第二局部表面(33)僅在消色光柵結(jié)構(gòu)的局部?jī)A斜角(γ)和/或圖示方向(39)上有所不同。
8.如權(quán)利要求1～6中任一權(quán)利要求所述的安全單元(2)，其特征在于，第一局部表面(32)與第二局部表面(33)有一公共邊界。
9.如權(quán)利要求8所述的安全單元(2)，其特征在于，在帶第一結(jié)構(gòu)(5)的第一局部表面(32)上安排多個(gè)帶第二消色結(jié)構(gòu)(6)的第二局部表面(33)，形成可以目視但不能復(fù)制的信息項(xiàng)。
10.如權(quán)利要求8所述的安全單元(2)，其特征在于，在帶第二消色結(jié)構(gòu)(6)的第二局部表面(33)上安排多個(gè)帶第一結(jié)構(gòu)(5)的第一局部表面(32)，形成可以目視但不可復(fù)制的信息項(xiàng)。
11.如權(quán)利要求1～10中任一權(quán)利要求所述的安全單元(2)，其特征在于，反射層(10)是包含介質(zhì)層與金屬層的多層干擾層，其中透光層朝向成形層(4)，不透光金屬層朝向保護(hù)層(7)。
12.如權(quán)利要求1～10中任一權(quán)利要求所述的安全單元(2)，其特征在于，反射層(10)是鋁層。
13.如權(quán)利要求1～12中任一權(quán)利要求所述的安全單元(2)，其特征在于，安全特征(30)被拼合排列的表面元件(29)包圍，所述表面元件(29)具有擁有光學(xué)衍射作用的不同結(jié)構(gòu)，而拼合排列構(gòu)成一種光學(xué)變化的表面圖案(28)。
14.如權(quán)利要求13所述的安全單元(2)，其特征在于，表面圖案(28)的至少一個(gè)線狀表面元件(29)在安全特征(30)上以帶(38)的形式延伸。
15.如權(quán)利要求1所述的安全單元(2)，其特征在于，設(shè)置在第一局部表面內(nèi)的第一結(jié)構(gòu)是一種消色結(jié)構(gòu)，在光學(xué)上與第二消色結(jié)構(gòu)可被人的肉眼區(qū)分。
全文摘要
安全單元(2)被切成一個(gè)塑料分層組合件(1)，并適合貼在基板(9)上。嵌入在分層組合件(1)的成形層(4)與保護(hù)層(7)之間的是反射層(10)，里面成形了光學(xué)有效結(jié)構(gòu)(5、6)。安全單元(2)具有至少一個(gè)安全特征，其表面在反射層(10)里有一宏結(jié)構(gòu)，而且/或者至少被細(xì)分成第一與第二局部表面(32、33)。第一局部表面(32)具有第一結(jié)構(gòu)(5)。第二消色結(jié)構(gòu)(6)被成形為第二局部表面(33)。光學(xué)有效結(jié)構(gòu)(5、6)在圍繞鏡面反射方向的預(yù)定角范圍(ε)內(nèi)偏轉(zhuǎn)入射光(11)，而且包括可以目視但不可照相復(fù)制的信息項(xiàng)，因?yàn)閺?fù)制機(jī)在該角范圍(ε)內(nèi)變盲。
文檔編號(hào)B44F1/12GK1655953SQ03812197
公開(kāi)日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2003年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月5日
發(fā)明者R·斯淘布, A·斯玲, W·R·托姆普金 申請(qǐng)人:Ovd基尼格拉姆股份公司