Элемент защиты для защищенного документа

Элемент защиты для проверки подлинности защищенного документа содержит по меньшей мере частично прозрачную подложку с первой поверхностью и второй поверхностью. Первый шаблон расположен на первой поверхности. Второй шаблон расположен на указанной второй поверхности. И первый шаблон, и второй шаблон содержат множество пикселов по меньшей мере с тремя различными уровнями серого, которые видны невооруженным глазом. Первый шаблон и второй шаблон покрывают уровни серого в диапазоне от 20% черного до 80% черного, в частности от 35% черного до 65% черного. Первый шаблон является обратным по отношению ко второму шаблону. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение также касается элемента защиты для проверки подлинности защищенного документа, а также касается защищенного документа, например, банкноты, паспорта, ценной бумаги, сертификата или кредитной карты, который содержит такой элемент защиты. Более того, изобретение также касается способа проверки подлинности такого защищенного документа.

Уровень техники

В документе US 2006/0197990 A1 описано наложение двух совпадающих изображений, в результате чего показывается скрытое изображение. Скрытое изображение не может быть восстановлено из одного сопряженного изображения.

В документе WO 97/47487 описан элемент защиты, содержащий два простых шаблона, напечатанных на противоположных сторонах подложки, которые образуют разные изображения при просмотре в отраженном свете и в проходящем свете.

В документе ЕР 1580025 описан элемент защиты, который при определенном угле просмотра, показывает оптически распознаваемые признаки.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить элемент защиты для проверки подлинности защищенного документа. Другая задача изобретения состоит в том, чтобы предложить защищенный документ, содержащий такой элемент защиты. Другая задача изобретения состоит в том, чтобы предложить способ изготовления элемента защиты. Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы предложить способ проверки подлинности такого защищенного документа.

Эти задачи решают с помощью элемента и способа из независимых пунктов формулы изобретения.

Соответственно, элемент защиты для проверки подлинности защищенного документа (такого как банкнота, паспорт, ценная бумага, сертификат или кредитная карта) содержит по меньшей мере частично прозрачную подложку с первой и второй поверхностями.

Здесь термин «по меньшей мере частично прозрачный» касается оптического свойства ненулевого коэффициента пропускания света по меньшей мере для одной длины волны, в частности в видимом диапазоне от 380 нм до 780 нм. Таким образом, в режиме просмотра в проходящем свете ненулевое количество света может проходить через указанную подложку. Предпочтительно, чтобы коэффициент пропускания подложки составлял более 50% по меньшей мере для одной проходящей длины волны (в частности, в видимом диапазоне от 380 нм до 780 нм).

Предпочтительно, чтобы подложка была плоской и/или гибкой (например, толщина меньше 500 мкм, в частности, меньше 120 мкм) и вторая поверхность может находиться на противоположной стороне плоской подложки по отношению к первой поверхности. Это упрощает применение элемента в защищенных документах, которые обычно плоские и/или гибкие до некоторой степени.

Более того, элемент защиты содержит первый шаблон (например, полутоновое изображение, изображение в оттенках серого или цветное изображение), который расположен на указанной первой поверхности указанной подложки. Более того, элемент защиты содержит второй шаблон (например, полутоновое изображение, изображение в оттенках серого или цветное изображение), который расположен на указанной второй поверхности указанной подложки, то есть противоположно указанной первой поверхности (см. выше). Более того, и первый шаблон и второй шаблон содержат множество пикселов по меньшей мере с тремя различными уровнями серого, которые видны невооруженным глазом. Термин «три различных уровня серого, видимые невооруженным глазом» касается того факта, что шаблоны могут быть напечатаны в полутонах, что моделирует непрерывное тональное изображение посредством использования точек или других символов, изменяющихся по размеру, или по форме, или по расстоянию, таким образом формируя эффект, похожий на градиент. Термин «три различных уровня серого, видимых невооруженным глазом» означает, что человеческий глаз будет видеть разные уровни серого, хотя в микроскопическом масштабе все точки имеют один и тот же уровень серого, в частности, они черные.

Первый шаблон и второй шаблон охватывают уровни серого в диапазоне от 20% черного до 80% черного, в частности, от 35% черного до 65% черного, при этом первый шаблон является обратным по отношению ко второму шаблону. Ограничение этим диапазоном приводит к тому, что наложенные инвертированные первый и второй шаблоны дают воспринимаемый уровень черного в режиме просмотра в проходящем свете, от 75% до 84%, в частности, от 75% до 77,25%. Этот диапазон является диапазоном уровней черного, в частности, диапазоном уровней черного, составляющим 5%, в котором уровни черного неразличимы или по меньшей мере почти неразличимы невооруженным глазом зрителя без визуальных средств.

Термин «обратный», в частности, означает формирование противоположного уровня черного в пространстве оттенков серого, например, уровень 20% черного является обратным для уровня 80% черного. В более общих терминах уровень х% черного является обратным для уровня (100%-х%) черного.

Предпочтительно, первый шаблон на первой поверхности расположен с совпадением относительно второго шаблона на второй поверхности.

В результате, в частности, в диапазоне от 35% черного до 65; черного, зритель в режиме просмотра в проходящем свете (например, невооруженным глазом без визуальных средств) видит однородное изображение, если первый и второй шаблоны наложены друг на друга, так как первый и второй шаблоны нейтрализуют друг друга в режиме просмотра в проходящем свете.

Тем не менее, в режиме просмотра в отраженном свете по меньшей мере для одной длины волны (которая предпочтительно является той же длиной волны, что и указанная выше длина волны проходящего света), отраженной от указанного элемента защиты, информацию, содержащуюся в первом или втором шаблонах, можно разглядеть, так как первый и второй шаблоны не нейтрализуют друг друга.

В результате, в соответствии с изобретением, внешний вид и восстанавливаемый информационный контент элемента защиты зависит от режима просмотра и, таким образом, значительно улучшена защита.

Предпочтительно, средний уровень черного первого и второго шаблонов составляет 50% +/- 5%. Таким образом, диапазон воспринимаемого уровня черного в режиме просмотра в проходящем свете наложенных взаимообратных первого и второго шаблонов уменьшен до минимума для соответствующего диапазона уровней черного в первом и втором шаблонах.

Предпочтительно, первый и второй шаблон наносят, в частности, печатают, с помощью поглощающих чернил. Это увеличивает контраст между поглощающими чернилами и подложкой в режиме просмотра в отраженном свете.

Предпочтительно, подложка содержит несколько слоев с одинаковыми или разными оптическими свойствами (такими, как спектры пропускания). Таким образом, могут быть реализованы более конкретные эффекты и улучшена защита.

В частности, первый и/или второй шаблоны могут быть покрыты одним или несколькими дополнительным слоем (слоями), например, для уменьшения зеркальных отражений от первой и/или второй поверхностей подложки.

В предпочтительном варианте осуществления элемента защиты первый шаблон наносят, в частности печатают (например, с помощью офсетной печати, трафаретной печати или сублимационной печати), на указанную первую поверхность указанной подложки и/или второй шаблон наносят, в частности печатают (например, с помощью офсетной печати, трафаретной печати или сублимационной печати), на указанную вторую поверхность указанной подложки. Таким образом, элемент защиты может быть изготовлен проще.

При желании, под первым и/или вторым шаблоном может быть нанесен грунтовочный слой с целью обеспечения стабильности печатных чернил.

В другом предпочтительном варианте осуществления элемента защиты, первая область первого шаблона имеет обратный коэффициент пропускания и обратный коэффициент отражения по отношению к третьей области указанного второго шаблона. Более того, в этом варианте осуществления изобретения, вторая область первого шаблона имеет обратный коэффициент пропускания и обратный коэффициент отражения по отношению к четвертой области указанного второго шаблона.

Здесь термины «обратный коэффициент пропускания» и «обратный коэффициент отражения» касаются значения коэффициента пропускания/коэффициента отражения (например, конкретной области), который «обращен» относительно идеального 100% пропускания/отражения для одной или нескольких длин волны (в частности, в видимом диапазоне от 380 нм до 780 нм) и относительно другого значения коэффициента пропускания/коэффициента отражения (например, соответствующего значения другой области). В качестве примеров, для 90% коэффициента пропускания первой области обратный коэффициент пропускания третьей области будет равен 10%. 20% коэффициент отражения третьей области является обратным по величине к 80% коэффициенту отражения первой области.

Таким образом, легче выбрать коэффициенты пропускания и коэффициенты отражения первой - четвертой областей так, чтобы появлялись описанные выше эффекты внешнего вида в режимах просмотра в проходящем и отраженном свете.

Более предпочтительно, все первый и второй шаблоны (то есть все области в соответствующих шаблонах) имеют обратные коэффициенты пропускания и коэффициенты отражения друг относительно друга.

В другом предпочтительном варианте осуществления элемента защиты, уровни серого первого шаблона (10) и второго шаблона (20) неразличимы, по меньшей мере когда интенсивность всего (то есть объединенного в пространстве по всему элементу защиты) света, прошедшего через элемент защиты (в режиме просмотра в проходящем свете), превышает интенсивность всего (то есть объединенного в пространстве по всему элементу защиты) света, отраженного от элемента защиты, по меньшей мере в 5 раз. Другими словами, в этом варианте осуществления изобретения определение «режима просмотра в проходящем свете» состоит в следующем: интенсивность всего света, прошедшего через элемент защиты, превышает интенсивность всего света, отраженного от элемента защиты, по меньшей мере в упомянутое выше количество раз.

Таким образом, легче выбрать коэффициенты пропускания и коэффициенты отражения первой - четвертой областей так, чтобы появлялись описанные выше эффекты внешнего вида в режиме просмотра в проходящем свете.

В другом предпочтительном варианте осуществления элемента защиты, уровни серого первого шаблона (10) и второго шаблона (20) различимы по меньшей мере тогда, когда интенсивность всего (то есть объединенного в пространстве по всему элементу защиты) света, отраженного от элемента защиты, превышает интенсивность всего (то есть объединенного в пространстве по всему элементу защиты) света, прошедшего через элемент защиты по меньшей мере в 5 раз. Другими словами, в этом варианте осуществления изобретения определение «режима просмотра в отраженном свете» состоит в следующем: интенсивность всего света, отраженного от элемента защиты, превышает интенсивность всего света, прошедшего через элемент защиты по меньшей мере в упомянутое выше количество раз.

Таким образом, легче выбрать коэффициенты пропускания и коэффициенты отражения первой - четвертой областей так, чтобы появлялись описанные выше эффекты внешнего вида в режиме просмотра в отраженном свете.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения, элемент защиты дополнительно содержит третий шаблон (например, полутоновое изображение, изображение в оттенках серого или цветное изображение) с другими уровнями серого, который расположен на указанной подложке или в ней (или, в случае многослойной подложки, например, между разными слоями подложки). В указанном режиме просмотра в проходящем свете и в указанном режиме просмотра в отраженном свете указанные разные уровни серого указанного третьего шаблона (30) различимы.

В результате, зритель в режиме просмотра в проходящем свете, а также зритель в режиме просмотра в отраженном свете может восстановить информацию, содержащуюся в третьем шаблоне (например, пятая/шестая области). Это возможно в режиме просмотра в проходящем свете, а также в режиме просмотра в отраженном свете.

В другом предпочтительном варианте осуществления элемента защиты, первый шаблон и/или второй шаблон и/или подложка содержат цветной фильтр. Это позволяет легче выбрать одну или несколько проходящих и/или отраженных длин волн.

Другим аспектом изобретения является защищенный документ (например, банкнота, паспорт, ценная бумага, сертификат или кредитная карта), который содержит описанный выше элемент защиты. Предпочтительно, элемент защиты расположен в окне (то есть прозрачной области) защищенного документа (его подложки). В результате, внешний вид и восстанавливаемый информационный контент защищенного документа могут быть легче сделаны зависимыми от режима просмотра. Таким образом, улучшают защиту и значительно затрудняют подделывание.

Предпочтительно, чтобы такой защищенный документ дополнительно содержал светопоглотитель, в частности, расположенный на некотором расстоянии от элемента защиты. Далее, например, путем складывания защищенного документа вдоль нанесенной, в частности, напечатанной, линии сгиба, светопоглотитель может быть наложен на элемент защиты. В результате, светопоглотитель уменьшит количество прошедшего света и, следовательно, легче достигнуть режима просмотра в отраженном свете. В результате, улучшается обращение с защищенным документом при необходимости проверки его подлинности.

Предпочтительно, чтобы коэффициент отражения светопоглотителя был меньше 50% по меньшей мере для указанной по меньшей мере одной длины волны, отраженной от указанного элемента защиты, и/или по меньшей мере для указанной по меньшей мере одной длины волны, прошедшей через указанный элемент защиты. Светопоглотитель может, например, содержать область защищенного документа, которая покрыта темным цветом, например, 100% черным. В результате, легче достигается режим просмотра элемента защиты в отраженном свете и улучшается обращение с защищенным документом при необходимости проверки его подлинности.

В качестве другого аспекта изобретения, способ проверки подлинности описанного защищенного документа включает в себя следующие этапы:

- предоставляют защищенный документ, который содержит описанный выше элемент защиты,

- с первой позиции просмотра, в режиме просмотра в проходящем свете (например, напротив потолочной лампы), получают первое изображение указанного элемента защиты,

- со второй позиции просмотра (которая может совпадать с первой позицией просмотра или отличаться от нее), в режиме просмотра в отраженном свете, получают второе изображение указанного элемента защиты. При этом первый шаблон ориентируют по направлению ко второй позиции просмотра.

Более того, способ включает в себя следующие этапы:

- устанавливают указанную подлинность указанного защищенного документа с использованием первого (режим просмотра в проходящем свете) изображения и с использованием второго (режим просмотра в отраженном свете) изображения.

Благодаря конкретным и разным внешним видам в режиме просмотра в проходящем свете (первую область нельзя отличить от третьей области и/или вторую область нельзя отличить от четвертой области) и в режиме просмотра в отраженном свете (первую область нельзя отличить от третьей области), то легче установить подлинность защищенного документа.

Предпочтительно, чтобы во время этапа получения указанного второго изображения интенсивность всего света, отраженного от указанного элемента защиты, превышала интенсивность всего света, прошедшего через указанный элемент защиты по меньшей мере в 5 раз. Таким образом, легче установить режим просмотра в отраженном свете.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения, во время этапа получения указанного первого изображения интенсивность всего света, прошедшего через указанный элемент защиты, превышает интенсивность всего света, отраженного от указанного элемента защиты по меньшей мере в 5 раз. Таким образом, легче установить режим просмотра в проходящем свете.

Предпочтительно, чтобы способ содержал этап наложения светопоглотителя на указанный элемент защиты. Таким образом, уменьшают количество света, прошедшего через элемент защиты, и легче установить режим просмотра в отраженном свете. Далее, осуществляют этап получения указанного второго изображения указанного элемента защиты с указанным элементом поглощения света, которое расположено с указанным перекрытием указанного элемента защиты, например, напротив указанной второй позиции просмотра. Это упрощает обращение с защищенным документом с целью получения изображения в режиме просмотра в отраженном свете.

Предпочтительно, чтобы с третьей позиции просмотра (которая снова или совпадает, или отлична от первой и/или второй позиции (позиций) просмотра), в режиме просмотра в отраженном свете получают третье изображение указанного элемента защиты, но теперь указанный второй шаблон ориентирован по направлению к указанной третьей позиции просмотра. Далее, это третье изображение также используют на указанном этапе установления указанной подлинности указанного защищенного документа. Таким образом, может быть дополнительно улучшена защита.

В качестве другого аспекта изобретения, способ формирования первого шаблона и второго шаблона для использования в описанном выше элементе защиты включает в себя следующие этапы:

- предусматривают по меньшей мере частично прозрачную подложку (2), в частности, с зеркальным отражением в режиме просмотра в отраженном свете, содержащую первую поверхность (3) и вторую поверхность (4),

- предусматривают первое исходное изображение по меньшей мере с тремя различными уровнями серого,

- модифицируют контраст указанного первого исходного изображения с целью формирования первого модифицированного изображения, при этом первое модифицированное изображение покрывает только уровни серого в диапазоне от 20% черного до 80% черного, в частности, от 35% черного до 65% черного. Например, первое исходное изображение обладает уровнем черного от 0% черного до 100% черного. Яркость и контраст первого исходного изображения модифицируют для обеспечения того, что все уровни черного находятся в диапазоне от 20% черного до 80% черного, в частности, от 35% черного до 65% черного. Другими словами, его гистограмма уровней серого сжата. Заметим, что модификация контраста указанного первого исходного изображения необязательна, если указанное изображение уже удовлетворяет указанным требованиям к диапазону.

Более того, способ включает в себя следующие этапы:

- обращают первое модифицированное изображение с целью получения второго модифицированного изображения,

- формируют первый шаблон из указанного первого модифицированного изображения,

- формируют второй шаблон из указанного второго модифицированного изображения,

- наносят, в частности, печатают, первый шаблон (10) на указанную первую поверхность (3) указанной подложки (2),

- наносят, в частности, печатают, второй шаблон (20) на указанную вторую поверхность (4) указанной подложки (2).

Термин «формируют» может, например, означать то, что первый шаблон или второй шаблон равны, соответственно, первому модифицированному шаблону или второму модифицированному шаблону или он может означать, например, то, что первый шаблон или второй шаблон являются результатами смешивания первого шаблона с третьим шаблоном и/или, соответственно, результатом смешивания второго шаблона с третьим шаблоном.

Предпочтительно, первый шаблон на первой поверхности расположен таким образом, что он совмещен со вторым шаблоном на второй поверхности.

Предпочтительно, чтобы для формирования первого или второго шаблонов, третий шаблон смешивали с первым модифицированным изображением с целью формирования первого шаблона и/или третье исходное изображение смешивали со вторым модифицированным изображением с целью формирования второго шаблона (20), так что в режиме просмотра в проходящем свете видим только третий шаблон (30), а первый шаблон (10) и второй шаблон (20) нейтрализуют друг друга благодаря тому, что они являются обратными изображениями. Третий шаблон может быть сформирован путем сжатия гистограммы уровней серого.

Предпочтительно, чтобы средний уровень черного первого и второго шаблонов составлял 50% +/- 5%. Таким образом, диапазон воспринимаемого уровня черного в режиме просмотра в проходящем свете наложенных обратного первого и второго шаблонов уменьшен до минимума для соответствующего диапазона уровней черного в первом и втором шаблонах.

Предпочтительно, чтобы первый и второй шаблон наносили, в частности, печатали, с помощью поглощающих чернил. Это увеличивает контраст между поглощающими чернилами и подложкой в режиме просмотра в отраженном свете.

Предпочтительно, чтобы подложка являлась частично отражающей, в частности, зеркально отражающей. Термин «зеркально отражающий», в частности, касается подобного зеркалу отражения света от поверхности, когда свет из единственного входящего направления отражается в единственное выходящее направление. Направление падающего света и направление выхода отраженного света образуют один и тот же угол с поверхностью и нормалью.

Замечание

Изобретение не ограничено шаблонами полутонов или с оттенками серого. Хотя описание и фиг., в основном, для ясности концентрируются на шаблонах полутонов и шаблонах с оттенками серого, аналогичные заключения могут быть сделаны для каждого цветового канала цветных шаблонов, которые делают объект патентования настоящего изобретения осуществимым для цветных шаблонов.

Следовательно, термины «уровень серого» или «черного» надо понимать как выражающие оптическую плотность цвета шаблонов. Например, термин «уровень серого равен х% черного» выражает то, что оптическая плотность цвета равна х%.

Это определение может быть использовано для любых чернил или краски, например, красной, зеленой или голубой красок. Тем не менее, изобретение обладает наибольшим эффектом при той длине волны, при которой чернила или краска полностью поглощаются. Другими словами, для наилучших результатов во всем видимом диапазоне, предпочтительно, чтобы шаблоны печатали черными чернилами или черной краской, при этом термин «уровень серого равен х% черного» выражает такой шаблон, который поглощает х% во всему видимому спектру.

Аналогично, описанные варианты осуществления изобретения относятся к элементам и способам. Из различных комбинаций вариантов осуществления изобретения может возникнуть синергетические эффекты, хотя они могут быть не описаны подробно.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение станет более понятным и другие задачи, помимо упомянутых выше, станут ясны из дальнейшего подробного описания. Настоящее описание ссылается на приложенные чертежи, на которых:

фиг. 1 - вид, показывающий первый шаблон 10 и второй шаблон 20 для использования в элементе 1 защиты, а также объединение этого первого шаблона 10 с этим вторым шаблоном 20 в режиме просмотра в проходящем свете;

фиг. 2 - вид, показывающий элемент 1 защиты, соответствующий первому варианту осуществления изобретения, элемент 1 защиты содержит прозрачную подложку 2 и первый шаблон 10 и второй шаблон 20, расположенные на противоположных поверхностях 3, 4 указанной подложки 2;

фиг. 3 - вид, показывающий защищенный документ 100, содержащий элемент 1 защиты в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения;

фиг. 4 - вид, показывающий элемент 1 защиты, соответствующий третьему варианту осуществления изобретения, элемент 1 защиты содержит первый шаблон 10, второй шаблон 20 и третий шаблон 30;

фиг. 5 - вид, показывающий защищенный документ 100, содержащий элемент 1 защиты с фиг. 2, светопоглотитель 5 и линию 500 сгиба;

фиг. 6 - вид, схематично показывающий элемент 1 защиты с фиг. 2 в режиме просмотра в проходящем свете;

фиг. 7 - вид, схематично показывающий элемент 1 защиты с фиг. 2 в режиме просмотра в отраженном свете с зеркальным отражением; и

фиг. 8 - вид, схематично показывающий элемент 1 защиты с фиг. 2 в режиме просмотра в отраженном свете с зеркальным отражением и ослаблением второго шаблона с помощью светопоглотителя 5;

фиг. 9 - вид, схематично показывающий другой элемент защиты в режиме просмотра в проходящем свете с иллюстрацией интенсивности света на различных этапах;

фиг. 10 - вид, схематично показывающий другой элемент защиты в режиме просмотра в отраженном свете с иллюстрацией интенсивности света на различных этапах.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

На фиг. 1 показан первый шаблон 10 и второй шаблон 20 для использования в элементе 1 защиты в соответствии с изобретением (здесь не показан элемент 1 защиты). На этой фиг. первый шаблон 10 является изображением в оттенках серого с градиентом от 100% белого (то есть 0% черного) до 100% черного. Второй шаблон 20 является обратным шаблоном для первого шаблона 10, то есть он является изображением в оттенках серого с градиентом от 100% черного до 0% черного.

Когда первый шаблон 10 перекрыт вторым шаблоном 20 (то есть когда первая область 11 полностью совмещена с третьей областью 23, а вторая область 12 полностью совмещена с четвертой областью 24) и при просмотре в проходящем свете, наблюдают изображение 200 в оттенках серого, показанное в нижней части фиг. 1. Более конкретно, получают изображение в оттенках серого, в котором присутствует переход от 100% черного до 75% черного и назад до 100% черного.

В верхней части фиг. 1 показаны уровни черного отдельных шаблонов 10 и 20, а также уровни черного для объединенного изображения 200 в оттенках серого (в режиме просмотра в проходящем свете) как функции положения.

Из диаграммы видно, что в режиме просмотра в проходящем свете (то есть, при объединении прохождения через первый шаблон и прохождения через второй шаблон), первая область 11 неотличима от второй области 12 первого шаблона 10, так как первая область 11, так и вторая область 12 обладают одинаковыми уровнями серого, равными 84% черного (смотри точки, обозначенные 12+24 и 11+23, кривой, обозначенной ссылочной позицией 200 на диаграмме). Аналогично, третья область 23 неотличима от четвертой области 24 второго шаблона 20, так как и третья область 23 и четвертая область 24 обладают одним и тем же уровнем серого, равным 84% черного (смотри упомянутые выше ссылочные позиции).

Это объясняется тем, что первая область 11 первого шаблона 10 полностью совмещена с третьей областью 23 второго шаблона 20 (смотри вертикальную линию). Аналогично, вторая область 12 первого шаблона 10 полностью совмещена с четвертой областью 24 второго шаблона 20 (смотри вертикальную линию). Более того, первый шаблон 10 (то есть, все области) является обратным по отношению ко второму шаблону 20.

Одним возможным теоретическим подходом к объяснению этого является так называемое выражение Демишеля (Demichel). Для двух цветов выражение Демишеля показывает, что для наложения слоя цвета C1 с плотностью d1 и слоя С2 с плотностью d2 (оба слоя обладают случайными полутонами):

покрытие поверхности белым w=(1-d1)×(1-d2),

воспринимаемый цвет C1=d1×(1-d2), и

воспринимаемый цвет C2=d2×(1-d1).

Если оба цвета C1 и С2 черные и, если d2=1-d1 (обратные шаблоны), плотность b черного (то есть, b=1-w) для наложенного изображения равна b=1-d1+d1². Это соответствует кривой, обозначенной 200, на диаграмме с фиг. 1.

В качестве примера, и первая область 11 первого шаблона 10 и четвертая область 24 второго шаблона 20 являются 80% черными. И вторая область 12 первого шаблона 10 и третья область 23 второго шаблона 20 являются 20% черными. Следовательно, коэффициент пропускания и коэффициент отражения первой области 11 отличаются от соответствующих коэффициентов второй области 12, а коэффициент пропускания и коэффициент отражения третьей области 23 отличаются от соответствующих коэффициентов четвертой области 24. Наложение первой области 11 и третьей области 23 приводит к b=1-0,8+0,8², то есть b=84% черного. То же самое значение получаем для наложения второй области 12 и четвертой области 24, а именно b=1-0,2+0,2²=84% черного. Заметим, что здесь предполагаем 100% коэффициент пропускания подложки (подложка не показана!).

Таким образом, в режиме просмотра в проходящем свете (то есть, при наложении первого шаблона 10 и второго шаблона 20), первая область 11 неотличима от второй области 12, а третья область 23 неотличима от четвертой области 24.

Кроме того, из выражения Демишеля следует:

* С полным диапазоном оттенков серого (смотри диапазон 1), в режиме просмотра в проходящем свете воспринимаемый уровень черного наложенных обратных изображений находится в диапазоне от b=100% до 75%.

* С меньшим диапазоном оттенков серого (смотри диапазон 2), таким как 0,2-0,8 (то есть, пример выше), воспринимаемый уровень черного наложенных обратных шаблонов находится в диапазоне от b=84% до 75% (горизонтальные пунктирные линии).

* С еще меньшим диапазоном оттенков серого (смотри диапазон 3), таким как 0,35-0,65, воспринимаемый уровень черного наложенных обратных шаблонов находится в диапазоне от b=77,25% до 75%. Этот диапазон является диапазоном уровней b черного, где уровни черного неотличимы невооруженным глазом зрителя без визуальных средств. Таким образом, в этом примере, в режиме просмотра в проходящем свете через первый шаблон 10 и второй шаблон 20, первая область 11' будет неотличима от второй области 12', а третья область 23' будет неотличима от четвертой области 24'. В целом, можно сказать, что нельзя различить области с разницей интенсивностей прошедшего света менее 5%.

Если на первый шаблон 10 смотреть в режиме просмотра в отраженном свете (например, когда интенсивность всего света, отраженного от первого шаблона 11 превышает интенсивность всего прошедшего света по меньшей мере в 5 раз), то больше не имеет место полное наложение первого шаблона 10 со вторым шаблоном 20 и, таким образом, первая область 11 становится отличимой от второй области 12 благодаря их разным коэффициентам отражения. В целом, можно сказать, что нельзя различить области с разницей интенсивностей отраженного света менее 5%.

Таким образом, при различных условиях просмотра могут быть созданы очень конкретные шаблоны и улучшена защита.

На фиг. 2 показан элемент 1 защиты с прозрачной плоской гибкой многослойной полимерной подложкой 2, толщина которой составляет 110 мкм. Первый шаблон 10 (изображение в оттенках серого) наносят, в частности, печатают, на первую поверхность 3 подложки 2, а второй шаблон 20 (изображение в оттенках серого) наносят, в частности, печатают, на вторую поверхность 4 подложки 2. Первый шаблон 10 содержит первую область 11 («OFS» и «123» с 80% черного) и вторую область 12 (фон с 20% черного), которая не перекрывает первую область 11, а прилегает к ней. Второй шаблон 20 содержит третью область 23 («OFS» и «123» с 20% черного) и четвертую область 24 (фон с 80% черного), которая не перекрывает третью область 23, а прилегает к ней. Первая область 11 полностью совпадает с третьей областью 23, а вторая область 12 полностью совпадает с четвертой областью 24. Это достигается, например, с помощью процесса печати с отличным совмещением первого и второго шаблонов 10, 20 на первой и второй поверхностях 3, 4 полимерной подложки 2.

Как показано для первого изображения I1, взятого с первой позиции Р1 просмотра в режиме просмотра в проходящем свете, первая область I1 неотличима от второй области 12, так как все изображение обладает равномерным уровнем серого, равным 84% черного. Как описано выше при рассмотрении фиг. 1, возможны другие объединения уровней черного, при которых первая/вторая области 11, 12 и третья/четвертая области 23, 24 остаются неотличимыми в режиме просмотра в проходящем свете.

Тем не менее, в режиме просмотра в отраженном свете, которому здесь способствует наложение элемента 1 защиты и светопоглотителя 5, первая область 11 отличима от второй области 12. Как показано на втором изображении I2, взятом со второй позиции Р2 просмотра (с первым шаблоном 10, ориентированным по направлению ко второй позиции Р2 просмотра) в режиме просмотра в отраженном свете, первая область 11 обладает более темным цветом по сравнению с окружающей второй областью 12.

На третьем изображении I2, взятом с третьей позиции Р3 просмотра (со вторым шаблоном 20, ориентированным по направлению к указанной третьей позиции Р3 просмотра) в режиме просмотра в отраженном свете, третья область 23 обладает более светлым цветом по сравнению с окружающей четвертой областью 24. Таким образом, третья область 23 отличима от четвертой области 24.

На фиг. 3 показан защищенный документ 100, содержащий элемент 1 защиты в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения. Элемент 1 защиты очень похож на элемент защиты из первого варианта осуществления изобретения с фиг. 2 с тем отличием, что первый шаблон 10 и второй шаблон 20 являются обратными изображениями в оттенках серого, каждое из которых содержит множество пикселов, а не только две отдельные области. Таким образом, и первая и вторая области 11, 12, … (и аналогично и третья и четвертая области 23. 24, …), в целом, определены единственным пикселом и больше не являются буквами/цифрами, имеющими некоторую геометрическую форму.

В остальном, как схематично показано на правой стороне фиг. 3, элемент 1 защиты, соответствующий второму варианту осуществления изобретения, ведет себя очень похоже на описанный выше первый вариант осуществления изобретения, то есть разные области/пикселы одного шаблона/изображения неотличимы в режиме просмотра в проходящем свете (первое изображение I1 с первой позиции Р1 просмотра), в тоже время они различимы в режиме просмотра в отраженном свете (второе изображение I2 со второй позиции Р2 просмотра, при этом первый шаблон 10 ориентирован по направлению ко второй позиции просмотра, и третье изображение I3 с третьей позиции Р3 просмотра, при этом второй шаблон 20 ориентирован по направлению к третьей позиции Р3 просмотра).

Заметим, что в этом варианте осуществления изобретения, аналогично первому варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 2, первый шаблон 10 является обратным по отношению ко второму шаблону 20. Здесь, дополнительно, нужно следить за тем, чтобы значения оттенков серого первого и второго шаблонов 10, 20 (х-значения на гистограмме, см. диапазоны на фиг. 1 сверху!) только покрывали диапазон уровней черного, который приводит к неотличимым разностям уровней черного в режиме просмотра в проходящем свете (см. итоговые разности уровней черного по оси у на диаграмме с фиг. 1). Другими словами, в качестве примера, здесь шаблоны 10, 20 покрывают только уровни серого от 35% черного до 65% черного, что приводит к наложенным уровням черного (на первом изображении I1) от 77,25% до 75% (смотри выше). Как описано выше, это неразличимо невооруженным глазом зрителя.

На фиг. 4 схематично показан элемент 1 защиты, соответствующий третьему варианту осуществления изобретения. Элемент 1 защиты очень похож на элемент защиты, соответствующий первому варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 2, и второму варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 3, с отличием, которое заключается в том, что элемент 1 защиты дополнительно к первому шаблону 10 (темный «OFS» = первая область 11, средний фон = вторая область 12, светлый «123» = дополнительная область первого шаблона 10) на первой поверхности 3 подложки 2 (которая здесь не показана для ясности) и второму шаблону 20 (обратный по отношению к первому шаблону 10, то есть светлый «OFS» = третья область 23, средний фон = четвертая область 24, темный «123» = дополнительная область второго шаблона 20) на второй поверхности 4 подложки 2 содержит третий шаблон 30, который намешан в первый шаблон 10 и во второй шаблон 20 до фактического нанесения шаблонов. Другой вариант, который здесь не показан, заключается в нанесении, в частности, печати, третьего шаблона 30 между одиночными слоями многослойной подложки. Третий шаблон 30 содержит пятую область 35, шестую неперекрывающуюся область 36, каждая из которых является одним пикселом.

Далее, как показано на первом изображении I1, в режиме просмотра в проходящем свете, видим только третий шаблон 30, так как первый шаблон 10 и второй шаблон 20 нейтрализуют друг друга, как описано выше при рассмотрении первых двух вариантов осуществления изобретения.

Тем не менее, в режиме просмотра в отраженном свете, как показано на втором изображении I2 (первый шаблон 10 ориентирован по направлению ко второй позиции Р2 просмотра), видимы как первый шаблон 10, так и третий шаблон 30 (то есть, первая область 11 отличима от второй области 12, а, соответственно, пятая область 35 отличима от шестой области 36).

В режиме просмотра в отраженном свете, как показано на третьем изображении I3 (второй шаблон 20 ориентирован по направлению к третьей позиции Р3 просмотра), видимы как второй шаблон 20, так и третий шаблон 30 (то есть третья область 23 отличима от четвертой области 24, а, соответственно, пятая область 35 отличима от шестой области 36).

На фиг. 5 схематично показан защищенный документ 100 (банкнота с номиналом 501), содержащая элемент 1 защиты с фиг. 2. Элемент 1 защиты расположен в окне защищенного документа 100, а светопоглотитель 5, состоящий из области с 100% черного, расположен на некотором расстоянии от элемента 1 защиты. Если защищенный документ 100 согнут вдоль линии 500 сгиба, светопоглотитель 5 может перекрывать элемент 1 защиты и, таким образом, легко достигается режим просмотра в отраженном свете (см. ниже).

На фиг. 6 схематично показан элемент 1 защиты с фиг. 2 в режиме просмотра в проходящем свете. Элемент 1 защиты содержит прозрачную подложку 2 с первой поверхностью 3 и второй поверхностью 4. Первый шаблон 10 с первой областью 11 и второй областью 12 расположен на первой поверхности 3 (показано только схематично). Второй шаблон 20 с третьей областью 23 и четвертой областью 24 расположен на второй поверхности 4 (показано только схематично). В режиме просмотра в проходящем свете (изображение I1 с первой позиции Р1 просмотра зрителем) по меньшей мере для одной длины волны, проходящей через указанный элемент защиты, указанная первая область неотличима от указанной второй области и указанная третья область неотличима от указанной четвертой области (показано только схематично).

На фиг. 7 схематично показан элемент 1 защиты с фиг. 2 в режиме просмотра в отраженном свете с зеркальным отражением. В режиме просмотра в отраженном свете (изображение I2 со второй позиции Р2 просмотра зрителя) по меньшей мере для одной (зеркально отраженной первой поверхностью 3) длины волны, отраженной от указанного элемента защиты, указанная первая область отличима от указанной второй области (показано только схематично).

На фиг. 8 схематично показан элемент 1 защиты с фиг. 2 в режиме просмотра в отраженном свете с зеркальным отражением и ослаблением второго шаблона, которому способствует светопоглотитель 5. Эта ситуация, в основном, аналогична ситуации с фиг. 7, но, помимо только зеркального отражения от первой поверхности 3, светопоглотитель 5 расположен на второй поверхности 4 и помогает ослаблять второй шаблон 20. Это происходит благодаря распространению света и множественным отражениям света внутри подложки 2.

Еще один вариант осуществления изобретения показан на фиг. 9. Показан элемент защиты в режиме просмотра в проходящем свете. Первый шаблон 10 напечатан на первой поверхности 3, а второй шаблон 20 напечатан на второй поверхности 4. Первый и второй шаблоны, например, обладают уровнями черного в диапазоне от 20% до 80% в соответствии с градиентами цвета, показанными на фиг. 9. Уровни черного на первом шаблоне являются обратными по отношению к уровням черного на втором шаблоне. Толщина стрелок показывает интенсивность света на разных этапах при прохождении света через элемент защиты. Свет, вышедший из источника света, равномерно проходит через вторую поверхность 4 и входит в подложку 2. Второй шаблон 20 поглощает свет в зависимости от уровней черного второго шаблона. В результате, показанная толщиной стрелок в подложке 2 интенсивность света, проходящего через подложку 2, тем меньше, чем больше уровни черного во втором шаблоне 20. Так как уровень черного в первом шаблоне 10 обратен уровню черного во втором шаблоне 20, то интенсивность света приобретает однородность после выхода из подложки 2 и прохождения первой поверхности 3.

На фиг. 10 показан тот же самый элемент 1 защиты, что и на фиг. 9, но в режиме просмотра в отраженном свете. Подложка может зеркально или диффузно отражать свет. Стрелки показывают, что чем ниже уровень черного в первой поверхности 3, тем больше света отражается, так как черные чернила поглощают свет и не отражают его. Действие второй поверхности 4 ослабляется светопоглотителем 5.

Замечание

Несмотря на то, что показаны и описаны предпочтительные в настоящее время варианты осуществления изобретения, следует четко понимать, что настоящее изобретение не ограничивается ими, а наоборот, может быть реализовано различным образом и применяться в рамках приведенной ниже формулы изобретения.

1. Элемент (1) защиты для проверки подлинности защищенного документа (100), в частности банкноты, паспорта, ценной бумаги, сертификата или кредитной карты, содержащий:

- по меньшей мере частично прозрачную подложку (2), содержащую первую поверхность (3) и вторую поверхность (4),

- первый шаблон (10), расположенный на первой поверхности (3) подложки (2),

- второй шаблон (20), расположенный на второй поверхности (4) подложки (2),

при этом первый шаблон (10) и второй шаблон (20) содержат множество пикселов по меньшей мере с тремя различными уровнями серого, которые видны невооруженным глазом,

первый шаблон (10) и второй шаблон (20) имеют уровни серого только в диапазоне от 20% черного до 80% черного, в частности от 35% черного до 65% черного,

причем первый шаблон (10) является обратным по отношению ко второму шаблону (20) и

таким, что в режиме просмотра в проходящем свете видно однородное изображение, информация, содержащаяся в первом шаблоне, не различима от информации, содержащейся во втором шаблоне, поскольку первый и второй шаблоны компенсируют друг друга в режиме просмотра в проходящем свете, а в режиме просмотра в отраженном свете информация, содержащаяся в первом шаблоне, различима от информации, содержащейся во втором шаблоне, поскольку первый и второй шаблоны не компенсируют друг друга в режиме отражения.

2. Элемент (1) защиты по п.1, в котором первый шаблон на первой поверхности полностью совмещен со вторым шаблоном на второй поверхности.

3. Элемент (1) защиты по п.1, в котором первый шаблон (10) является обратным по отношению ко второму шаблону (20) таким образом, что уровень х% является обратным к уровню (100% - х%).

4. Элемент (1) защиты по п.1, в котором первый шаблон на первой поверхности полностью совмещен со вторым шаблоном на второй поверхности и

первый шаблон (10) является обратным по отношению ко второму шаблону (20) таким образом, что уровень х% является обратным к уровню (100% - х%).

5. Элемент (1) защиты по п.1, в котором первый шаблон (10) и второй шаблон (20) нанесены, в частности напечатаны, поглощающими чернилами.

6. Элемент (1) защиты по п.1, в котором подложка (2) содержит несколько слоев.

7. Элемент (1) защиты по п.1, в котором уровни серого первого шаблона (10) и второго шаблона (20) являются неразличимыми, по меньшей мере, когда общая интенсивность света, прошедшего через элемент (1) защиты, превышает общую интенсивность света, отраженного от элемента (1) защиты, по меньшей мере в 5 раз.

8. Элемент (1) защиты по п.1, в котором уровни серого первого шаблона (10) и второго шаблона (20) различимы по меньшей мере, когда общая интенсивность света, отраженного от указанного элемента (1) защиты, превышает общую интенсивность света, прошедшего через указанный элемент (1) защиты, по меньшей мере в 5 раз.

9. Элемент (1) защиты по любому из пп.1- 8, дополнительно содержащий третий шаблон (30), расположенный на указанной подложке (2) или в указанной подложке (2), при этом третий шаблон содержит множество пикселов, видимых невооруженным глазом, причем разные уровни серого третьего шаблона (30) различимы в указанном режиме просмотра в проходящем свете и в указанном режиме просмотра в отраженном свете.

10. Элемент (1) защиты по п.9, в котором третий шаблон содержит множество пикселов по меньшей мере с тремя различными уровнями серого, которые видны невооруженным глазом.

11. Элемент (1) защиты по любому из пп.1- 8, в котором первый шаблон (10), и/или второй шаблон (20), и/или подложка (2) содержат цветной фильтр.

12. Элемент (1) защиты по любому из пп.1-8, в котором коэффициент пропускания подложки (2) больше 50% по меньшей мере для указанной по меньшей мере одной длины волны, пропускаемой через указанный элемент (1) защиты.

13. Элемент (1) защиты по любому из пп.1- 8, в котором толщина подложки меньше 500 мкм, в частности меньше 120 мкм.

14. Элемент (1) защиты по любому из пп.1-8, в котором подложка является частично отражающей, в частности зеркально отражающей.

15. Защищенный документ (100), в частности банкнота, паспорт, ценная бумага, сертификат или кредитная карта, содержащий элемент (1) защиты по любому из пп.1-14, в частности, расположенный в окне указанного защищенного документа (100).

16. Защищенный документ (100) по п.15, дополнительно содержащий светопоглотитель (5), в частности, расположенный на расстоянии от элемента (1) защиты.

17. Защищенный документ по п.15, в котором коэффициент отражения светопоглотителя (5) менее 50% и/или коэффициент пропускания светопоглотителя (5) менее 50%.

18. Способ проверки подлинности защищенного документа (100) по любому из пп.15-17, включающий этапы, на которых:

- обеспечивают указанный защищенный документ (100), содержащий элемент (1) защиты по любому из пп.1-10,

- из первой позиции (Р1) просмотра, в режиме просмотра в проходящем свете, получают первое изображение (I1) элемента (1) защиты,

- из второй позиции (Р2) просмотра, в режиме просмотра в отраженном свете, получают второе изображение (I2) элемента (1) защиты, при этом первый шаблон (10) ориентируют по направлению к указанной второй позиции (Р2) просмотра,

- определяют подлинность защищенного документа (100) с использованием первого изображения (I1) и второго изображения (I2).

19. Способ по п.18, в котором указанные первая позиция (Р1) просмотра и вторая позиция (Р2) просмотра совпадают.

20. Способ по п.18 или 19, в котором во время этапа получения второго изображения (I2) элемента (1) защиты общая интенсивность света, отраженного от элемента (1) защиты, превышает общую интенсивность света, прошедшего через элемент (1) защиты, по меньшей мере в 5 раз.

21. Способ по п.18 или 19, в котором во время этапа получения первого изображения (I1) элемента (1) защиты общая интенсивность света, прошедшего через элемент (1) защиты, превышает общую интенсивность света, отраженного от элемента (1) защиты, по меньшей мере в 5 раз.

22. Способ по п.18 или 19, включающий дополнительный этап, на котором:

- вносят устройство (5) поглощения света в область перекрытия с элементом (1) защиты,

при этом этап получения второго изображения (I2) элемента (1) защиты осуществляют с указанным устройством (5) поглощения света, которое расположено в области перекрытия с элементом (1) защиты.

23. Способ по п.18 или 19, включающий дополнительный этап, на котором:

- из третьей позиции (Р3) просмотра, в режиме просмотра в отраженном свете, получают третье изображение (I3) элемента (1) защиты, причем второй шаблон (20) ориентируют по направлению к третьей позиции (Р3) просмотра,

при этом третье изображение (I3) используют на этапе определения подлинности защищенного документа (100).

24. Способ по п.18 или 19, в котором подложка является частично отражающей, в частности зеркально отражающей.

25. Способ формирования элемента (1) защиты для проверки подлинности защищенного документа (100), в частности банкноты, паспорта, ценной бумаги, сертификата или кредитной карты, включающий этапы, на которых:

- обеспечивают по меньшей мере частично прозрачную подложку (2), имеющую первую поверхность (3) и вторую поверхность (4),

- обеспечивают первое исходное изображение по меньшей мере с тремя различными уровнями серого,

- модифицируют контраст первого исходного изображения для формирования первого модифицированного изображения, при этом первое модифицированное изображение охватывает уровни серого только в диапазоне от 20% черного до 80% черного, в частности от 35% черного до 65% черного,

- выполняют инвертирование первого модифицированного изображения для получения второго модифицированного изображения таким образом, чтобы в режиме просмотра в проходящем свете было видно однородное изображение, информация, содержащаяся в первом шаблоне, не различима от информации, содержащейся во втором шаблоне, поскольку первый и второй шаблоны компенсируют друг друга в режиме просмотра в проходящем свете, а в режиме просмотра в отраженном свете информация, содержащаяся в первом шаблоне, различима от информации, содержащейся во втором шаблоне, поскольку первый и второй шаблоны не компенсируют друг друга в режиме отражения,

- формируют первый шаблон (10) из первого модифицированного изображения,

- формируют второй шаблон (20) из второго модифицированного изображения,

- наносят, в частности печатают, первый шаблон (10) на первую поверхность (3) подложки (2),

- наносят, в частности печатают, второй шаблон (20) на вторую поверхность (4) подложки (2).

26. Способ по п.25, в котором для формирования первого шаблона (10) и/или второго шаблона (20) третий шаблон смешивают с первым модифицированным изображением с тем, чтобы сформировать первый шаблон, и/или третье исходное изображение смешивают со вторым модифицированным изображением с тем, чтобы сформировать второй шаблон (20) так, чтобы в режиме просмотра в проходящем свете видимым был только третий шаблон (30), а первый шаблон (10) и второй шаблон (20) компенсировали друг друга.

27. Способ по п.25 или 26, в котором первый шаблон (10) и второй шаблон (20) печатают поглощающими чернилами.

28. Способ по п.25 или 26, в котором подложка (2) является частично отражающей, в частности зеркально отражающей.