BRPI0713635A2 - dispositivo de segurança, documento de segurança, e, método de validação de um dispositivo de segurança ou um documento de segurança - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE SEGURANçA, DOCUMENTO DE SEGURANçA, E MéTODO DE VALIDAçãO DE UM DISPOSITIVO DE SEGURANçA OU UM DOCUMENTO DE SEGURANçA. Um dispositivo de segurança compreende um substrato tendo uma região transparente (1). Pelo menos, um elemento óptico (2,3) é fornecido em parte da região transparente, o elemento óptico causando um feixe de luz incidente fora de eixo transmitido através do elemento óptico, a ser redirecionado a partir de uma linha paralela com o feixe de luz incidente por meio do qual quando o dispositivo é visto na transmissão diretamente contra um luz de fundo, a presença do elemento óptico não pode ser discernida mas quando o dispositivo é movido relativo á luz de fundo tal que as linhas da visão do observador para a região transparente e da região transparente para a luz de fundo formam um angulo obtuso (a) no qual a luz redirecionada é visível para o observador, um contraste é visto entre a parte da região transparente incluindo o elemento óptico e uma outra parte da região transparente. Quado o dispositivo de segurança é visto na reflexão sob as condições de iluminação difusa ou nenhum contraste pode ser discernido entre as duas partes ou um contraste diferente pode ser discernido entre as duas partes.

Description

"DISPOSITIVO DE SEGURANÇA, DOCUMENTO DE SEGURANÇA, E, MÉTODO DE VALIDAÇÃO DE UM DISPOSITIVO DE SEGURANÇA OU UM DOCUMENTO DE SEGURANÇA"

A invenção se relaciona a um dispositivo de segurança e a um documento de segurança fornecido com tal um dispositivo de segurança.

Uma variedade de dispositivos de segurança tem sido proposta no passado para prevenir documentos de segurança de serem falsificados ou produzido de modo fraudulento. Um particular dispositivo útil de segurança é um que é prontamente verificado por um usuário mas que é difícil de produzir. Um exemplo de tal um dispositivo de segurança é uma região transparente clara em um, ao contrário, substrato opaco. O uso de uma região transparente clara previne a geração de surgimento de falsificação "simples" a partir da popularidade crescente de copiadoras de foto e ou outros sistemas de tratamento de imagem e a qualidade técnica melhorada de fotocópias coloridas. Em adição, a região transparente clara fornece uma característica que é facilmente verificado pelo publico em geral. Contudo uma região transparente clara em um substrato opaco é suscetível à falsificação, por exemplo, perfurando um buraco em um substrato opaco e então colocando uma película de polímero transparente claro sobre o buraco.

Na arte anterior, este problema tem sido endereçado pelo uso de dispositivos de segurança de forma óptica variáveis adicionais nas regiões transparentes claras. Há numerosos exemplos na arte anterior, de aplicação de um dispositivo de difração baseado em reflexão na janela de uma cédula de banco. Por exemplo, US-A-6428051 revela o uso de um dispositivo de difração combinado com uma camada metalizada refletiva. Contudo em tais dispositivos, a imagem é visível em luz refletida e distrai olho de verificar a presença de uma região transparente clara.

WO-A-99/37488 descreve o uso de um elemento óptico de difração em uma clara região transparente, tal que quando luz colimada passa através do elemento óptico de difração é transformado através da estrutura de difração em um padrão reconhecível através do processo de difração. O requisito para uma fonte de luz colimada significa que esta característica não é facilmente verificada pelo público em geral e é mais apropriado para verificação por escrutinadores de banco e por pessoal de varejo com equipamento e treinamento apropriado.

Um outro exemplo de um dispositivo de segurança conhecido é descrito no WO-A- 01/02192. Neste caso, primeira e segunda estruturas ou grades de difração são formadas na respectiva primeira e segunda zonas de uma janela transparente. As estruturas de difração são escolhidas para difratar particulares comprimentos de onda de luz fora do campo de visão dos usuários deixando comprimentos de onda selecionados dentro do campo de visão dos usuários, os comprimentos de onda dentro do campo de visão produzindo visualmente cores discerníveis que juntos formam uma imagem de segurança projetada. Neste dispositivo, a imagem de segurança projetada, definida pela luz difratada, é visível na maioria dos ângulos de visão comuns quando o dispositivo é visto em transmissão.

De acordo com a presente invenção, nós fornecemos um dispositivo de segurança compreendendo um substrato tendo uma região transparente, onde pelo menos, um elemento óptico é fornecido em parte da região transparente, o elemento óptico causando um feixe de luz incidente fora de eixo transmitido através do elemento óptico a ser redirecionado a partir de uma linha paralela com o feixe de luz incidente por meio do qual quando o dispositivo é visto em transmissão diretamente contra uma luz de fundo, a presença do elemento óptico não pode ser discernido mas quando o dispositivo é movido relativo à luz de fundo tal que as linhas de visão do observador para a região transparente e da região transparente para a luz de fundo formam um angulo obtuso no qual a luz é visível para o observador, um contraste é visto entre a parte da região transparente incluindo o elemento óptico e uma outra parte da região transparente, e onde quando o dispositivo de segurança é visto em reflexão sob condições de iluminação difusa ou nenhum contraste pode ser discernido entre as duas partes ou um diferente contraste pode ser discernido entre as duas partes.

A invenção fornece um dispositivo de segurança melhorada em uma região transparente clara que é simples para verificar quando visto em luz transmitida. O dispositivo de segurança da invenção corrente usa um ou mais elementos ópticos para criar uma silhueta aparente de uma imagem opaca em uma região de forma óptica transmissiva, tipicamente incorporada em um documento seguro. A silhueta aparente da imagem aparece no plano da região transparente quando visto sob condições particulares. O dispositivo de segurança é de forma óptica variável no sentido que quando é visto em luz difusa, ou diretamente retro-iluminado através de uma fonte que está alinhada com o dispositivo e com o observador, a imagem é essencialmente invisível, e a janela aparece transparente e sem característica. Contudo, quando uma região transparente retro-iluminada é vista tal que forma o intervalo apropriado de ângulos obtusos entre o observador e a fonte de luz, a silhueta aparente da imagem aparece. Um importante aspecto adicional deste dispositivo de segurança é que a imagem não pode ser detectado quando o dispositivo é visto sob luz refletida. O fato que a imagem não é visto em reflexão sob condições de iluminação difusa ainda aumenta a segurança do dispositivo tornando impossível imitar a silhueta da imagem usando técnicas de impressão convencional que por sua natureza são visíveis em reflexão e transmissão.

Em contraste com o WO-A-01/02192 há um efeito variável efetivamente intencional e há interação entre o usuário e o dispositivo para revelar a imagem de segurança. Uma vantagem do dispositivo de segurança de acordo com a invenção é que o método de autenticação, que usa uma interação simples entre o usuário e o dispositivo, torna o dispositivo facilmente reconhecível e memorável para o usuário e por conseguinte aumenta sua resistência à falsificação.

O(s) elemento(s) óptico(s) pode tomar uma variedade de formas. Nos exemplos mais preferidos, o elemento óptico é substancialmente transparente e pode compreender uma grade de difração. Isto é conveniente porque grades de difração têm um componente de primeira ordem em um angulo suficientemente largo para a ordem zero para maximizar o efeito de contraste. Preferencialmente uma grade de difração é escolhida tal que o meio do intervalo de ângulos obtusos α entre o observador e a fonte de luz para o feixe difratado redirecionado é menos do que 180° mas maior do que 90° e mais preferencialmente no intervalo de 130-175° e mesmo mais preferencialmente no intervalo de 150- 170°. O grau de difração vai depender do comprimento de onda do feixe incidente e por conseguinte para uma fonte de luz poli cromática, a luz redirecionada será espalhada sobre um intervalo angular onde a luz vermelha redirecionada define a extremidade superior do intervalo de ângulos obtusos entre o observador e a fonte de luz e a luz azul redirecionada define a extremidade inferior. Preferencialmente, uma grade de difração é escolhida tal que o espalhamento angular da luz difratada é de até .60° e mais preferencialmente entre 1-25° e mesmo mais preferencialmente entre 5-15°. De modo a alcançar as condições de difração definida acima, uma grade linear pode ser empregada com uma densidade de linha no intervalo de .200-1500 linhas/mm e mais preferencialmente no intervalo de 250-1000 linhas/mm e mesmo mais preferencialmente no intervalo de 300-700 linhas/mm.

Em um outro exemplo, o ou cada elemento óptico é formado por um conjunto de elementos de prisma espaçados.

Neste caso, cada um de um primeiro conjunto de elementos tipicamente vai ter conjuntos de facetas opostas, um conjunto das facetas sendo reflexivo para luz visível e o conjunto oposto de facetas sendo absorvente para luz visível. Tipicamente, o dispositivo ainda vai incluir um conjunto de elementos de prisma espaçados com facetas opacas opostas.

O contraste entre as duas partes que é observado pode ser designado em uma variedade de maneiras. Por exemplo, uma forma geométrica ou gráfica simples poderia ser usada, mas nos exemplos preferidos, uma imagem reconhecível é definida tal como imagem pictórica, padrões, símbolos e caracteres alfanuméricos e combinações deles. Caracteres possíveis incluem aqueles de scripts non-Roman dos quais exemplos incluem mas não são limitadas à, Chinese, Japanese, Sanskxit e Arabic. Deve ser entendido que a forma da imagem pode ser definida pelo próprio elemento óptico quando um tal elemento é fornecido ou pela "uma outra parte" da região transparente, tipicamente definida entre dois ou mais elementos ópticos.

Em certos exemplos preferidos, o dispositivo de segurança ainda compreende uma imagem permanente metalizada ou impressa na região transparente. A imagem permanente pode tomar qualquer forma mas exemplos típicos incluem padrões, símbolos e caracteres alfanuméricos e combinações deles. A imagem permanente pode ser definida por padrões compreendendo regiões sólidas ou descontínuas que podem incluir, por exemplo, padrões de linha, padrões de linha de filigrana fina, estruturas de pontos e padrões geométricos. Caracteres possíveis incluem aqueles de scripts non-Roman dos quais exemplos incluem mas não são limitados à, Chinese, Japanese, Sanskrit e Arabic. A radiação usada para ver os indícios tipicamente seria em no intervalo de luz visível, mas poderia incluir radiação fora do intervalo visível tal como infravermelho ou ultravioleta. Para segurança adicional, esta imagem permanente pode cooperar com uma imagem reconhecível formada pelo contraste mencionado.

Na modalidade alternativa, o dispositivo de segurança ainda compreende um dispositivo variável opticamente com base em reflexão tal Como um holograma ou grade de difração. Esses dispositivos são comumente formados como estruturas de liberação em um substrato, que é então fornecido com um revestimento reflexivo para aprimorar a resposta do dispositivo. O dispositivo variável opticamente com base em reflexão é parte da região transparente e de modo a manter a transparência do dispositivo de segurança, um revestimento reflexivo é fornecido através de um material aprimorado de reflexão que é substancialmente transparente. Materiais aprimorados de reflexão transparentes adequados incluem camadas de índice de refração alto, por exemplo, ZnS. Materiais aprimorados de reflexão transparentes adequados adicionais são referido em EP201323.

O dispositivo variável opticamente com base em reflexão é otimizado para operar em reflexão. Isto é, em contraste ao uso da grade de difração para formar o elemento óptico que é otimizado para operação em transmissão. Uma importante distinção entre microestruturas de difração de reflexão e transmissão (grades de difração, hologramas, etc) é a profundidade na qual eficiência de difração ótima é alcançada. Para uma estrutura de reflexão, a profundidade de embutir ótima é aproximadamente igual ao comprimento de onda óptico dividido por 3n, onde η é o índice de refração. Ao passo que, para uma estrutura de transmissão há um (n/(n-l)) multiplicador que resulta em uma eficiência de pico em profundidades de preenchimento que são tipicamente três vezes mais profundas do que aquela para uma estrutura de reflexão. Assim sendo quando uma estrutura de difração é otimizada para eficiência de alta reflexão, sua eficiência de difração em transmissão é necessariamente pobre.

Tipicamente, o ou cada elemento óptico é embutido no substrato ou em um verniz de preenchimento aplicado ao substrato embora a invenção seja igualmente aplicável aos elementos ópticos que tem sido aderidos a um substrato transparente tal como através de um processo de transferência ou o similar. Na maioria dos casos, a luz de fundo será formada por uma fonte de luz localizada atrás do dispositivo. Contudo, a Iuza de fundo poderia ser formada por um refletor, tal como uma superfície branca.

Dispositivos de segurança de acordo com a invenção podem ser usados para assegurar uma ampla variedade de itens mas são particularmente adequados para inclusão em um documento de segurança. No qual caso, o dispositivo de segurança poderia ser aderido ao documento mas preferencialmente o substrato do documento de segurança fornece o substrato do dispositivo de segurança.

No caso de documentos de segurança, a imagem reconhecível produzida pelo contraste pode se relacionar a uma imagem encontrada em algum lugar a mais no documento de segurança.

Alguns exemplos de dispositivos de segurança e documentos de segurança de acordo com a invenção serão agora descritos com referência aos desenhos anexos, nos quais:-

Figuras IAelB ilustram, de forma esquemática, um primeiro exemplo de um dispositivo de segurança de acordo com a invenção quando visto em duas maneiras diferentes e ilustrando a aparência do dispositivo em cada caso;

Figuras 2A e 2B são similares às Figuras IA e 1 B respectivamente mas de um segundo exemplo;

Figuras 3A e 3B ilustram um documento de segurança incorporando um primeiro exemplo do dispositivo de segurança quando visto sob condições diferentes;

Figuras 4 a 7 ilustram quatro exemplos adicionais de documentos de segurança;

Figuras 8-10 ilustram exemplos de dispositivos de segurança também compreendendo um dispositivo de difração reflexivo; e,

Figura 11 ilustram um dispositivo de segurança também compreendendo um dispositivo de difração reflexivo e uma imagem metalizada permanente.

Um primeiro exemplo de um dispositivo de segurança de acordo com a invenção é mostrado nas Figuras IA e 1 B. Este dispositivo compreende uma região transparente 1 de um substrato nas respectivas partes espaçadas nas quais têm sido embutidas os elementos ópticos 2,3. Uma parte embutida 4 está localizada entre os elementos ópticos 2,3. Neste caso, a parte embutida 4 define uma imagem sob certas condições de visão.

Quando o dispositivo é diretamente retro-iluminado, tal que uma fonte de luz 6, que é de maior intensidade do que o nível de luz ambiente, está em linha com o dispositivo e o observador, a intensidade da luz transmitida através de ambos os elementos ópticos 2,3 e da região de não deflexão 4 aparece substancialmente a mesma para o observador tal que a região transparente aparece substancialmente transparente e sem características (ver imagem resultante na figura la).

Quando o dispositivo é afastado da fonte de luz 6 (Figura 1 B), tal que o observador não está mais vendo o dispositivo na direção da fonte de luz 6, um intervalo de ângulos (a) de visão são alcançados, nos quais os elementos ópticos 2,3 redirecionam a luz da fonte 6 de volta em direção ao observador resultando nas áreas que contém os elementos ópticos aparecendo brilhantemente iluminado. Em contraste, nas regiões de não deflexão 4, a luz não é redirecionada, e o observador simplesmente vê a luz ambiente transmitida através da região transparente clara 4. Para um amplo intervalo de ângulos de visão e condições de luz de fundo, o contraste entre a luz redirecionada e a luz ambiente dá a impressão que há uma real obstrução na região transparente 4. Neste exemplo, a silhueta está forma de uma tradicional alongado tira de segurança de cédula de banco. A obstrução é observada na região transparente como uma silhueta na forma de uma imagem definida através das regiões não defletoras 4 (ver imagem resultante na figura 1b). O observador autentica o recurso mantendo a nota contra uma luz de fundo e mexendo de lado a lado distante da fonte de luz. Isto então alternativamente gera e esconde a imagem aparente.

Os elementos ópticos 2,3 devem ser capazes de eficientemente inclinar ou redirecionar a luz para angulo de visão fora do eixo (i. e. a luz incidente não incide no dispositivo em uma direção perpendicular ao plano do dispositivo), enquanto permitindo (pelo menos, parcial ) transmissão direta quando a fonte, observador e dispositivo estão diretamente alinhados. Em uma modalidade preferida (mas não exclusiva), os elementos ópticos são grades de difração lineares. Se as grades 2,3 são formadas em, ou transferidas para o substrato transparente 1, então, elas vão aparecer essencialmente transparentes quando mantidas diretamente para a luz, contudo quando movidas de lado para lado, tal que o observador é posicionado na região de difração de primeira ordem, a luz da fonte 6 será difratada em direção ao observador em um angulo ditado pelo comprimento de onda. Assim sendo esta dependência do comprimento de onda dá um aprimoramento adicional para a característica descrita na figura 1 por meio da qual a silhueta da imagem é conseqüentemente vista ser retro-iluminada por uma matriz de mudança de cor quando a posição de visão é variada. Pode ser visto que como o dispositivo é movido em um intervalo de ângulos obtusos a, é subentendido entre o observador e a fonte 6 na região de não deflexão 4. Como explicado acima, α varia entre 90° e 180°, preferencialmente entre 130-175°, mais preferencialmente entre 150-170°. Quando visto em reflexão sob condições difusas, a luz refletida das regiões de difração e de não difração é de uma intensidade similar porque primeiramente as grades de difração são otimizadas para a luz transmitida e por conseguinte, a eficiência da componente de difração efetiva é baixa e, em segundo lugar, qualquer componente não zero residual (refletida) são continuamente distribuídas e superpostas. Um segundo exemplo de um dispositivo de segurança de acordo com a invenção é mostrado nas Figuras 2A e 2B. O dispositivo compreende uma região transparente de um substrato nas respectivas, partes espaçadas das quais tem sido replicados elementos ópticos de deflexão 10,11 compreendendo uma matriz de prismas lineares 10A, IlA respectivamente, os prismas individuais sendo espaçados a parte, a fim de definir partes planares 13 entre eles.

Cada prismas IOA e IlA tem um par de facetas opostas facetas 10B, 10C; 11 B, 11 C. As correspondentes facetas 10B.11 B; 10C.11C são paralelas.

As facetas IOB e IlB são fornecidas com um revestimento absorvente de luz totalmente preto. As facetas IOC e IlC são formadas com um revestimento reflexivo tal como um alumínio, por exemplo, de metalização preferencial.

Uma estrutura de prisma 12 de não deflexão 11, compreendendo uma matriz de prisma 12A, é colocada entre os elementos ópticos 10 e 11 e define uma imagem sob certas condições de visão. Conforme como os elementos ópticos 10 e 1, os prismas individuais são espaçados â parte, a fim de definir partes planares 13 entre eles. Cada prisma 12A tem um par de facetas opostas 12B e 12C. As facetas 12B e 12C são fornecidas com um revestimento absorvente de luz totalmente preto.

Quando visto em reflexão, o dispositivo vai apresentar uma aparência substancialmente uniforme conforme a luz incidente nos prismas 10A, IlAe 12A ou será absorvida pelo revestimento preto nas facetas 12B ou 12C ou será refletida pelas facetas de reflexão 10C ell C no revestimento preto oposto nas facetas 10B e 11 B respectivamente. A luz incidente nas regiões 13 simplesmente vai passar através para o fundo subjacente. A largura (x) do prisma linear 10A, IlA e 12A e das regiões planares 13 são tais que elas não podem ser vistas ao olho número e por conseguinte fornecem uma aparência uniforme na reflexão. Dimensões típicas para a largura do prisma linear e a largura das regiões planares estão no intervalo de 25-200 mícrons e mais preferencialmente no intervalo de 50-100 mícrons.

Quando o dispositivo é diretamente retro-iluminado e visto na transmissão tal que o observador, o dispositivo de segurança e a luz de fundo 14 estão alinhados (Figura 2a), ambos, os elementos ópticos de deflexão 10,11 e o elemento de não deflexão 12 permitem transmissão parcial de uma luz através das regiões transparentes planares 13. O prisma individual 10A, IlAe 12A absorve luz pelas mesmas razões como descrito para o dispositivo no modo de reflexão. O pequeno tamanho não resolúvel do prisma individual 10A, IlA e 12A e das regiões planares 13 resulta no dispositivo aparecendo uniformemente translúcido (ver imagem resultante na figura 2a). Quando o dispositivo é visto distante da fonte de luz tal que o observador não está mais vendo o dispositivo na direção da fonte de luz 14, um apropriado ângulo de visão α é alcançado, onde a luz é redirecionada pelas facetas de reflexão 1OC e IlC (Figura 2b). Em contraste na estrutura de prismas de não deflexão 12, onde as superfícies de reflexão estão ausentes, a luz não é redirecionada, e o observador simplesmente vê a luz ambiente, de forma parcial, transmitida através da estrutura de prisma 12. O contraste entre as regiões de deflexão e não deflexão resulta em uma silhueta de uma imagem aparecendo nas regiões de não deflexão 12 (ver imagem resultante na figura 2b). Neste exemplo a silhueta é da forma de uma tradicional alongado tira de segurança de cédula de banco.

Exemplos de documentos de segurança com os quais a presente invenção pode ser usada incluem cédulas de banco, selos fiscais, cheques, selos postais, certificados de autenticidade, itens usados para proteção de marca, obrigações, títulos de pagamento, e o similar.

O documento de segurança (ou dispositivo de segurança) pode ter um substrato formado de qualquer material convencional incluindo papel e polímero. Técnicas são conhecidas na arte para formar regiões transparentes em cada um desses tipos de substrato. Por exemplo, WO-A-8300659 descreve uma cédula de banco de polímero formada de um substrato compreendendo um revestimento uma cédula de banco de polímero formado de um substrato transparente compreendendo um revestimento de forma opaca em ambos os lados do substrato. O revestimento opaco é omitido em regiões localizadas em ambos os lados do substrato para formar uma região transparente.

WO-A-0039391 descreve um método de fazer uma região transparente em um substrato de papel no qual um lado de uma fita impermeável alongada transparente é completamente exposta em uma superfície de um substrato de papel no qual ele é de forma parcial, preenchido, e de forma parcial, exposto nas aberturas em outra superfície do substrato. As aberturas formadas no papel podem ser usadas como a primeira região transparente na invenção corrente.

Outros métodos para formar regiões transparentes nos substratos de papel estão descritos em EP-A-723501 , EP-A-724519 e WO-A- 03054297.

Não há limitação em uma imagem definida pelas regiões de não deflexão, e os exemplos discutidos abaixo não são pretendidos para limitar a invenção.

Figura 3 ilustra um exemplo de um documento de segurança tal como uma cédula de banco 20. Uma região transparente 21 é formada em um substrato opaco 22. Dois elementos ópticos 23, 24, na forma de grades de difração, estão presentes nas porções esquerda e direita porções da região transparente 21, separadas por uma região transparente opticamente de não deflexão 25. Cada grade de difração 23, 24 é tal que ela exibe transmissão direta (de ordem zero) e gera espectralmente regiões de difração de primeira ordem bem espalhada, que ocorre em um deslocamento angular suficiente para gera um nível alto de contraste entre o nível de luz ambiente e os raios difratados. A região de não deflexão 25 define uma imagem e é na forma de uma tira de segurança de cédula de banco alongado tradicional. Vista na transmissão quando a luz fonte, região transparente 21 e o observador estão alinhados, a região transparente 21 aparece uniformemente transparente e a imagem é escondida (Figura 3A). Quando o substrato 22 é afastado da fonte de luz, as regiões da região transparente que contém os elementos ópticos de difração 23,24 aparecem brilhantemente, iluminados, mas em contraste, a região de não deflexão 25, transmitindo luz ambiente, aparece escura e a silhueta da tira é revelada (Figura 3B).

Os elementos ópticos e regiões de não deflexão podem ser arrumados tais que a imagem aparece como uma tira tracejada de célula de banco alongado tradicional, como ilustrado na figura 4. Alternativamente uma série de imagens alfanuméricas poderia ser definida ao longo da região transparente, de novo se desejado dar a impressão de uma tira de segurança, como ilustrado na figura 5.

Em um exemplo adicional mostrado na figura 6, a região transparente compreende um a imagem impressa, na forma de uma matriz de estrelas, que combina com uma imagem de silhueta, na forma de uma linha ondulada, para formar uma imagem completa adicional. Mantendo o substrato contra uma luz de fundo e afastando de lado a lado, o observador vai ver uma imagem permanente e o aparecimento e desaparecimento de uma segunda imagem formada pela combinação da imagem impressa permanente e a silhueta. A imagem permanente poderia ser impressa usando litografia, litografia curada por UV, gravura em talha, impressão tipográfica, impressão de flexografia, impressão de gravura ou impressão de tela. Alternativamente, a imagem permanente pode ser criada processos de metalização e de retirada de metalização conhecidos.

Em um exemplo adicional, a imagem da silhueta é associada a uma imagem impressa no substrato seguro. Figura 7 ilustra um exemplo onde uma imagem impressa na nota é completada pela imagem da silhueta, e por meio disso, fornecer um claro elo entre a região transparente e o documento seguro que ela está protegendo.

Figuras 8A, 8B e 8C ilustram um exemplo adicional no qual o dispositivo de segurança também compreende um dispositivo de difração reflexivo, que neste exemplo está na forma de um holograma que reage na luz refletida como uma matriz de estrelas. O dispositivo, ilustrado na seção transversal na figura 8a, compreende uma região transparente 30 de um substrato 31 no qual foi aplicado um verniz de preenchimento 32 nas respectivas, partes espaçadas nas quais foram embutidos dois elementos ópticos 33,34, na forma de grades de difração, separadas por uma região transparente de forma óptica não defletora não preenchida 35. A grade de difração para os elementos ópticos 33,34 é tal que exibe transmissão direta (ordem zero) e gera espectralmente bem espalhadas regiões de difração de primeira ordem que ocorre em um deslocamento angular suficiente para gerar um nível alto de contraste entre o nível de luz ambiente e os raios difratados. Uma estrutura holográfica 36 otimizada para operação na luz refletida é embutida no verniz de preenchimento ao longo de ambas as extremidades da região transparente. Uma camada de índice de refração alto 37, por exemplo, ZnS depositado à vapor, é aplicada sobre o verniz de preenchimento tal que ele cobre o total da região transparente. Alternativamente, a camada de índice de refração alto poderia ser aplicada somente sobre preenchimento holográfico.

O dispositivo de difração reflexivo é otimizado para luz reflexiva e por conseguinte sua eficiência de difração na transmissão é pobre tal que na luz transmitida ele atua como uma região de não deflexão adicional. Quando a luz fonte, a região transparente e o observador estão alinhados, a região preenchida de modo holográfico, os elementos ópticos de difração 33, 34 e a região não preenchida 35 aparecem uniformemente transparentes. (Figura 8B). Quando é substrato é afastado da fonte de luz, as regiões da região transparente que contém os elementos ópticos de difração 33, 34 aparecem brilhantemente iluminados, mas em contraste, a região não preenchida 35 e as regiões preenchidas de forma holográfica 36, ambas atuando como regiões de não deflexão e transmitindo luz ambiente, aparecem escuras revelando a silhueta de uma tira central e a silhueta definindo um esboço da matriz de imagem holográfica (Figura 8C). Quando o substrato é visto em reflexão, a imagem da silhueta gerada pela região de não deflexão 35 desaparece mas a imagem holográfica se torna prontamente aparente, devido a presença da camada aprimorada de reflexão de índice refrativo alto 37, e o holograma 36 reage como uma matriz de estrelas ao longo de ambas as extremidades da região transparente (Figura 8D).

O dispositivo de segurança ilustrado na figura 8 acopla a vantagem de manter completamente uma região transparente quando diretamente retro-iluminado com a segurança adicional de exibir uma imagem variável opticamente diferente quando visto na luz transmitida e refletida.

Figuras 9A-9D ilustram um exemplo adicional de um dispositivo de segurança similar à Figura 8 mas no qual a região de não deflexão é formada de uma combinação de áreas não preenchidas e preenchidas de forma holográfica 41, 42. O dispositivo, ilustrado na seção transversal da figura 9A, compreende uma região transparente 30 de um substrato 31 sobre o qual foi aplicado um verniz de preenchimento 32 nas respectivas, partes espaçadas nas quais foi embutido dois elementos ópticos 33, 34, na forma de grades de difração, separados através da região de não deflexão 40 que é substancialmente de não deflexão para luz transmitida. A grade de difração para os elementos ópticos é como descrito para Figura 8. A região de não deflexão 40 define a imagem e é na forma de uma tira de segurança de cédula de banco alongada tradicional. Conforme com o exemplo na figura 8, a estrutura holográfica 42 é otimizado para operação na luz refletida.

Quando a luz fonte, a região transparente e o observador estão alinhadas, a região de não deflexão 40 e os elementos ópticos de difração 33, .34 aparecem uniformemente transparentes (Figura 9B). Quando o substrato é mexido na direção da fonte de luz, as regiões transparentes que contêm os elementos ópticos de difração 33, 34 aparecem brilhantemente iluminados, mas em contraste, a região não preenchida 40 e a região preenchida de forma holográfica 41, ambas atuando como regiões de não deflexão e transmitindo a luz ambiente, aparecem escuras e a silhueta de uma tira central é revelada (Figura 9C). A imagem holográfica não é aparente na luz transmitida devido ao contraste passível de negligência entre as regiões não preenchidas e preenchidas de forma holográfica, mas na reflexão a imagem da silhueta da tira desaparece para revelar um holograma reagindo como uma linha de estrelas no centro da região transparente (Figura 9D).

Figuras IOA-10D ilustram um exemplo adicional do dispositivo de segurança da invenção corrente no qual um dispositivo de difração reflexivo adicional na forma de um holograma é incorporado. O dispositivo, ilustrado na seção transversal na figura 10A, compreende uma região transparente 30 de um substrato 31 no qual em um lado foi aplicado um verniz de preenchimento 32 em respectivas, partes espaçadas das quais foram embutidos dois elementos ópticos 33, 34, na forma de grades de difração, separados por uma região transparente opticamente não deflexiva não preenchidas 40. A grade de difração para os elementos ópticos é como descrito para a Figura 8. A região de não deflexão 40 define a imagem e é na forma de uma tira de segurança de cédula de banco alongada tradicional. Uma segunda camada 50 de verniz de preenchimento é aplicada no lado oposto do substrato transparente 31 e uma estrutura holográfica 51, otimizada para operação em luz refletida, é embutida no verniz de preenchimento tal que ela cobre a maioria da região transparente. Uma camada de índice de refração alto 37, por exemplo, ZnS depositado à vapor, é aplicada sobre a segunda camada de verniz de preenchimento tal que ela cobre o total da região transparente.

Quando visto na luz transmitida, com o observador em ambos os lado do dispositivo, o dispositivo vai operar na mesma maneira como descrito em referência à Figura 1. Isto é porque a estrutura holográfica otimizada para operação na luz refletida tem efeito passível de serem negligenciado na luz transmitida. Quando a luz fonte, a região transparente e o observador estão alinhados, a região transparente aparece uniformemente transparente e a imagem é escondida (Figura 10B). Quando o substrato é mexido na direção da fonte de luz, as regiões da região transparente que contêm os elementos ópticos de difração aparecem brilhantemente iluminados, mas em contraste a região de não deflexão, transmitindo luz ambiente, aparece escura e a silhueta da tira é revelada (Figura 1OC). Quando visto na luz refletida, de ambos os lados do substrato, a silhueta da tira desaparece e a imagem holográfica é visível sobre toda a superfície da região transparente (Figura 10D).

Figuras 1IA-IID ilustram um dispositivo de segurança com uma estrutura de dois lados similar àquela descrita na figura 10 exceto que ele, adicionalmente compreende uma imagem permanente formada em uma camada metalizada 55 aplicada ao substrato transparente 31. Neste exemplo, o desenho metalizado é um padrão de linha fina. A primeira camada de verniz de preenchimento 32 é então aplicada na camada metalizada 55 e os elementos ópticos 33, 34 de forma subseqüente embutidos no verniz.

É conhecido que películas metalizadas podem ser produzidas tal que nenhum metal esteja presente em áreas claramente definidas e controladas. Tais películas parcialmente metalizadas podem se feitas em um número de maneiras. Uma maneira é, de modo seletivo, retirar metal das regiões usando a técnica de resistência e gravação tal como é descrito em US4652015. Outras técnicas são conhecidas para alcançar efeitos similares; por exemplo, é possível depositar alumínio à vácuo através de uma máscara ou o alumínio pode ser, de modo seletivo, removido de uma pista de composto de um suporte de plástico e alumínio usando um laser.

Mantendo o dispositivo de segurança na figura 11 contra um luz de fundo e mexendo de lado a lado, o observador vai ver a imagem metalizada permanente e o aparecimento e desaparecimento da imagem da silhueta definida pela região de não deflexão (Figuras IlB e 11C). Quando visto na luz refletida, de ambos os lados do substrato, a silhueta desaparece e a imagem holográfica é revelada sobre toda a superfície da região transparente em combinação com a imagem metalizada permanente (Figura 11D).

O dispositivo de segurança na figura 11 oferece três aspectos seguros; primeiramente uma imagem permanente que é não é dependente da luz, em segundo lugar, uma imagem holográfica visível somente na luz refletida e em terceiro lugar, uma imagem variável de forma óptica visível somente na luz transmitida.

Em todo os exemplos, a região de não deflexão e os elementos ópticos podem ser invertidas tal que a silhueta resultante define o fundo e uma imagem negativa é. E claro que, um ou mais do que dois elementos ópticos poderiam ser fornecidos.

Claims (33)

1. Dispositivo de segurança, caracterizado pelo fato de compreender um substrato tendo uma região transparente, onde pelo menos, um elemento óptico compreendendo uma grade de difração é fornecido na parte da região transparente, o elemento óptico forçando um feixe de luz incidente fora de eixo incidente no dispositivo em um desvio de direção a partir de um perpendicular para o plano do substrato e transmitido através do elemento óptico a ser redirecionado longe de uma linha paralela com o feixe de luz incidente por meio do qual, quando o dispositivo é visto na transmissão diretamente contra uma luz de fundo definida por um feixe de luz de intensidade mais alta do que o nível de luz ambiente e que está em linha com o dispositivo e o observador, a presença do elemento óptico não pode ser discernida, mas quando o dispositivo é movido relativo à luz de fundo, tal que as linhas de visão a partir do observador para a região transparente e a partir da região transparente para a luz de fundo formam um angulo obtuso no qual a luz redirecionada é visível para o observador, um primeiro contraste é visto entre a parte da região transparente incluindo o elemento óptico e uma outra parte da região transparente, e onde quando o dispositivo de segurança é visto na reflexão sob condições de iluminação difusa ou, nenhum contraste pode ser discernido entre as duas partes ou um segundo contraste, diferente do primeiro contato, pode ser discernido entre as duas partes.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o elemento óptico é transparente para luz visível.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que mais do que uma grade de difração é fornecida na parte mencionada da região transparente, cada grade de difração tendo uma estrutura similar.

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a ou cada grade de difração é uma grade de difração linear.

5. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 3 ou .4, caracterizado pelo fato de que a grade de difração compreende uma grade linear com uma densidade de linha no intervalo de 200-1500 linhas/mm e mais preferencialmente no intervalo de 250-1000 linhas/mm e mesmo mais preferencialmente no intervalo de 300-700 linhas/mm.

6. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o espalhamento angular da luz redirecionada não é mais do que 60°, preferencialmente de 1-25°, mais preferencialmente de 5-15°.

7. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o angulo incluído entre o feixe de luz fora de eixo incidente e o feixe da luz redirecionada está no intervalo de .130-175°, preferencialmente de 150-170°.

8. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o contraste entre as duas partes define uma imagem reconhecível.

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a imagem reconhecível compreende um ou mais caracteres alfanuméricos, símbolos, ou formas gráficas.

10. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, ainda caracterizado pelo fato de compreender uma imagem, visível em ambas, reflexão e transmissão, em uma parte da porção da janela.

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a parte mencionada da porção da janela é separada dos elementos ópticos.

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a parte mencionada da porção da janela sobrepõe o pelo menos, um elemento óptico.

13. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 10- .12, caracterizado pelo fato de a imagem mencionada é impressa na parte mencionada da porção da janela.

14. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações ΙΟ- .13, caracterizado pelo fato de que a imagem mencionada é definida através de uma metalização na parte mencionada da porção da janela.

15. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 10 a 14, quando dependente da reivindicação 8 ou reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a imagem impressa coopera com a imagem reconhecível formada pelo contraste entre as duas partes.

16. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, ainda caracterizado pelo fato de compreender um dispositivo variável óptico baseando em reflexão tal como um dispositivo de difração ou holográfico, na região transparente, que é transparente quando visto em transmissão diretamente contra a luz de fundo, mas repete uma imagem quando visto na reflexão.

17. Dispositivo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o dispositivo variável óptico baseado em reflexão se estende sobre o, pelo menos, um elemento óptico.

18. Dispositivo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o dispositivo variável óptico baseado em reflexão é lateralmente desviado do pelo menos, um elemento óptico.

19. Dispositivo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o dispositivo variável óptico baseado em reflexão é fornecido em uma outra parte mencionada da região transparente.

20. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 16 a 19, caracterizado pelo fato de que o dispositivo variável óptico baseado em reflexão é fornecido em um lado do substrato e o elemento(s) óptico no lado oposto do substrato.

21. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 16 a 20, caracterizado pelo fato de que o dispositivo variável óptico baseado em reflexão inclui uma camada de índice de refração alto.

22. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o substrato compreende papel ou polímero tal como plástico.

23. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o ou cada elemento óptico e / ou o dispositivo de difração ou holográfico é embutido no substrato.

24. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a .22, caracterizado pelo fato de que o ou cada elemento óptico é aderido ao substrato.

25. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a .22, caracterizado pelo fato de que o elemento(s) óptico e / ou o dispositivo variável óptico baseando em reflexão é embutido em um verniz no substrato.

26. Dispositivo de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o verniz é fornecido diretamente na superfície do substrato.

27. Dispositivo de acordo com a reivindicação 25 ou reivindicação 26, quando dependente de pelo menos, reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que as camadas de verniz são fornecidas nos lados opostos do substrato, o elemento(s) óptico sendo embutido em uma das camadas de verniz e o dispositivo variável óptico baseado em reflexão sendo embutido na outra camada de verniz.

28. Dispositivo de acordo com a reivindicação 29, quando dependente de qualquer das reivindicações 10-15, caracterizado pelo fato de que a imagem mencionada está localizada entre o substrato e uma das camadas de verniz, preferencialmente a camada de verniz fornecida com o elemento(s) óptico.

29. Documento de segurança, caracterizado pelo fato de incluir um dispositivo de segurança como definido em qualquer das precedentes reivindicações.

30. Documento de segurança de acordo com a reivindicação .29, caracterizado pelo fato de que um substrato do documento de segurança fornece o substrato do dispositivo de segurança.

31. Documento de acordo com a reivindicação 29 ou a reivindicação 30, quando dependente de pelo menos, reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a imagem reconhecível mencionada se relaciona a uma imagem em algum lugar a mais no documento de segurança.

32. Documento de segurança de acordo com qualquer das reivindicações 29 a 31, caracterizado pelo fato do documento de segurança ser um de, uma cédula de banco, selo fiscal, cheque, selo postal, certificado de autenticidade, item de proteção de marca, obrigações ou título de pagamento.

33. Método de validação de um dispositivo de segurança como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 28, ou um documento de segurança como definido em qualquer das reivindicações 29 a 32, o método caracterizado pelo fato de compreender ver o documento de segurança na transmissão contra uma luz de fundo mais brilhoso do que com a luz ambiente; e mexer o dispositivo de segurança tal que o dispositivo é visto diretamente contra a luz de fundo e por sua vez indiretamente contra a luz de fundo a fim de determinar se um contraste pode ser visto entre diferentes partes da região transparente.