一種視覺防偽元件及其製備方法
2023-10-10 00:04:04
一種視覺防偽元件及其製備方法
【專利摘要】本發明提供了一種視覺防偽元件及其製備方法，包括基材，所述基材包括有立體防偽圖案和至少一種微孔圖案，所述立體防偽圖案由並排且依次相間設置的多個凸起和多個凹槽構成，所述微孔圖案由開設於各所述凹槽底面的若干個微透孔構成。本發明構成的三維防偽結構，具備從不同角度觀察，微孔圖案透光率和完全遮擋角也改變的視覺效果，大幅度增強了防偽功能，具有防偽特徵集成度高、防偽效果好的優點，適用於紙張、塑料、複合材料等薄平基材。
【專利說明】一種視覺防偽元件及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種視覺防偽元件及其製備方法，尤其涉及一種微孔圖案與三維結構相結合的視覺防偽元件及其製備方法。本發明可特別應用於證券紙、鈔票、有價證券等生產領域。
【背景技術】
[0002]目前，雷射微孔防偽技術廣泛應用於證券紙、鈔票、有價證券等生產領域。在現有技術中，如一件中國發明專利申請，申請號為96198290.X，其公開了一種描述了帶有微孔防偽標記的防偽元件，其微孔尺寸在85 μ m?130 μ m之間，具有反射光下幾乎不可見，透射光下，清晰可見的視覺效果。微孔形狀可為圓形或橢圓形，加工時，基材運動為低速或靜態，可獲得圓形微孔，基材運動為高速，則可獲得橢圓孔，橢圓度由雷射作用在基材上的光斑大小、雷射作用時間和基材運動速度共同決定。橢圓孔最短直徑在85 μ m?130μηι之間,優選最長直徑< 170 μ m。
[0003]另外，其它的現有雷射微孔防偽技術還有的利用橢圓長孔不同方向，造成不同角度觀察時，可產生不同透光率的視覺效果；或是採用不同的穿孔形式，在防偽元件具有一定厚度的情況下，可以通過開孔的深度不同，產生不同的透光率效果，或者開孔的角度相對防偽元件平面不為90°，可產生隱含圖案等應用方式；或是利用孔徑或者孔密度變化，改變雷射微孔圖案的透光率，形成具有灰度變化的圖像的技術手段。
[0004]但上述現有技術均存在有一些不足之處:
[0005]1、現有雷射微孔防偽技術的防偽視覺特徵僅為反射光觀察和透射光觀察的區別，微孔圖案為二維平面圖案，防偽效果不夠理想。
[0006]2、通常情況下，雷射在基材上形成的微孔的橢圓度在顯微鏡下可以觀察到，但是直接透光觀察，肉眼無法分辨。這是由於微孔尺寸小，且透光觀察存在衍射效應所致，影響了識別效果。
[0007]3、從不同方向觀察方向不同的橢圓孔圖案，具備一定視覺對比效果，但為製作不同方向的橢圓孔，需要沿兩個不同方向傳遞基材，這在實際生產中難於實現。
[0008]4、若在同一防偽元件同一區域上，製作兩幅雷射微孔圖案，且兩幅圖案由垂直基材的微孔和不垂直基材的微孔組成，可形成隱含微孔圖案，但對基材厚度和基材強度有較高要求，不適用於如鈔券一類基材厚度與微孔尺寸相當的防偽元件。
[0009]5、通過改變微孔孔徑和孔密度的方式，適用於製作證券卡上的人像等圖案，由於鈔票等防偽元件紙張的強度等限制，應用存在一定困難。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是提供一種能夠實現三維防偽效果，避免衍射效應，適於鈔票一類基材厚度實施的視覺防偽元件。
[0011]本發明的另一目的是提供一種製備上述視覺防偽元件的方法。[0012]為達到上述目的，本發明提出一種視覺防偽元件，包括基材，所述基材包括有立體防偽圖案和至少一種微孔圖案，所述立體防偽圖案由並排且依次相間設置的多個凸起和多個凹槽構成，所述微孔圖案由開設於各所述凹槽底面的若干個微透孔構成。
[0013]如上所述的視覺防偽元件，其中，所述微透孔為橢圓孔，且所述橢圓孔的長軸尺寸為85微米至145微米。
[0014]如上所述的視覺防偽元件，其中，所述基材厚度為所述微透孔最小直徑的I?4倍；所述立體防偽圖案的凸起高度為所述微透孔最小直徑的1.5?10倍；所述立體防偽圖案的凹槽寬度為所述微透孔最小直徑的I?4倍；所述微透孔開設於所述凹槽的中軸線上，其位置誤差小於所述微透孔最小直徑的I?3倍。
[0015]如上所述的視覺防偽元件，其中，所述微透孔開設在其所在所述凹槽的底部。
[0016]如上所述的視覺防偽元件，其中，所述凹槽的側邊為直角邊或斜邊或弧形邊。
[0017]如上所述的視覺防偽元件，其中，所述微透孔為圓孔。
[0018]如上所述的視覺防偽元件，其中，各所述微透孔與其相鄰的所述凸起之間的完全遮擋角度為A，各所述微透孔與其所在的所述凹槽之間的完全遮擋角度為B，A與B的差值為10度至15度。
[0019]本發明還提出了一種視覺防偽元件的製備方法，其中，所述視覺防偽元件為如上所述的視覺防偽元件，所述製備方法包括:
[0020]在基材上的預定位置進行雷射防偽加工，即在基材平面的預定位置雷射打孔，形成由若干個微透孔構成的微孔圖案，所述微透孔徑向尺寸預先設定，孔深與所述基材厚度相同；
[0021]依次通過凹印、壓凸或成型處理，使所述基材形成由並排且依次相間設置的多個凸起和多個凹槽構成的立體防偽圖案，所述凹槽與所述微透孔相重疊，使得各所述微透孔分別布設於相對應的各所述凹槽的底面上。
[0022]如上所述的視覺防偽元件的製備方法，其中，所述微透孔徑向尺寸在85μπι?145 μ m之間。
[0023]與現有技術相比，本發明具有以下特點和優點:
[0024]1、本發明視覺防偽元件通過立體防偽圖案和微孔圖案構成三維防偽結構，具備從不同角度觀察，微孔圖案透光率和完全遮擋角也改變的視覺效果，大幅度增強了防偽功能。
[0025]2、本發明可以選擇不同的基材厚度h、凸起高度H、凹槽寬度W、微透孔相對凹槽的位置，以及微透孔的孔徑，從而影響視覺對比效果，達到良好的防偽功能。
[0026]3、本發明防偽特徵集成度高、定位精度高，易於保證防偽效果，本發明利用凹印、壓凸、成型等方式，使基材具有一定凸起或凹陷變形的三維結構，將微孔置於變形後基材的凹陷部分，可實現高防偽特徵集成度。即從S方向和從F方向觀察微孔時，基材凸起部分和凹陷部分對微孔遮擋效果不同，導致微孔被基材完全遮擋角度A、B不同，從而在兩個方向上產生不同的觀察效果。完全遮擋角度的對比產生觀察效果的差別，形成一種新的視覺防偽特徵。
[0027]4、本發明適用於紙張、塑料、複合材料等薄平基材。
【專利附圖】
【附圖說明】[0028]在此描述的附圖僅用於解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本發明公開的範圍。另外，圖中各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用於幫助對本發明的理解，並不是具體限定本發明各部件的形狀和比例尺寸。本領域的技術人員在本發明的教導下，可以根據具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實施本發明。
[0029]圖1為本發明視覺防偽元件的立體結構示意圖；
[0030]圖2為圖1的S向側視結構示意圖；
[0031]圖3為圖1的F向側視結構示意圖；
[0032]圖4為本發明的橢圓形微透孔的結構示意圖。
[0033]附圖標記說明:
[0034]1-基材；2_凸起；3_凹槽；4_微透孔；
[0035]a-橢圓孔短軸；b_橢圓孔長軸；
[0036]A-微透孔被基材的凸起完全遮擋角度；B-微透孔被基材的凹槽完全遮擋角度；
[0037]S-垂直於凹槽的軸向；F_平行於凹槽的軸向。
【具體實施方式】
[0038]結合附圖和本發明【具體實施方式】的描述，能夠更加清楚地了解本發明的細節。但是，在此描述的本發明的【具體實施方式】，僅用於解釋本發明的目的，而不能以任何方式理解成是對本發明的限制。在本發明的教導下，技術人員可以構想基於本發明的任意可能的變形，這些都應被視為屬於本發明的範圍。
[0039]如圖1所示，為本發明視覺防偽元件的立體結構示意圖。本發明提供的視覺防偽元件，包括基材1，該基材I包括有立體防偽圖案和微孔圖案，其中立體防偽圖案由並排且依次相間設置的多個凸起2和多個凹槽3構成；微孔圖案由開設於各凹槽3的底面的若干個微透孔4構成，由微透孔4組成的微孔圖案可以有多種，微孔圖案的形狀可根據需要進行選擇。上述立體防偽圖案為基材I經過凹印、凸印和成型等任一種工藝處理而形成。在雷射束或高能量束的作用下，按照預先設定的圖形效果形成微孔圖案。微孔圖案在透射光的照射下，由微透孔的尺寸、形狀和防偽元件的立體防偽圖案等特徵共同作用，形成具有防偽功能的特殊視覺效果，從而實現三維防偽功能，並且避免衍射效應，適於在鈔票一類基材厚度上實施。
[0040]在本發明中，微透孔4徑向尺寸在85μπι?145μπι之間。微透孔4的形狀可以選擇圓孔或橢圓孔。如圖4所示，優選橢圓孔，這樣可在其他參數不變的情況下，獲得更好的視覺對比效果。當微透孔4為圓孔時,其孔徑為85 μ m?145 μ m ;當微透孔4為橢圓孔時，橢圓孔長軸b為145 μ m,短軸a為85 μ m。
[0041]如圖2、圖3所示，分別為圖1的S向和F向側視結構示意圖。其中，S向為垂直於凹槽3的軸向；F向為平行於凹槽3的軸向。如圖2所示，當沿S向觀察微孔圖案時，微透孔4與基材I上的相鄰凸起2之間的完全遮擋角度為A ;當沿F向觀察微孔圖案時，微透孔4與基材I上該微透孔4所在的凹槽3之間的完全遮擋角度為B ;各微透孔4與立體防偽圖案的凸起2在S向和凹槽3在F向上的完全遮擋角度差，即A與B的差值為10度至15度。這樣從S方向和從F方向觀察微孔圖案時，立體防偽圖案的凸起2和凹陷3對微透孔4遮擋效果不同，導致微透孔4被基材I的立體防偽圖案完全遮擋角度A、B的值不同，從而在不同方向上產生不同的觀察效果。通過完全遮擋角度的對比產生觀察效果的差別，從而複合形成了一種新的視覺防偽特徵，因而顯著提高了防偽效果。
[0042]如圖2、圖3所示，當微透孔4為橢圓孔時，橢圓孔長軸為b，短軸為a。基材厚度h為a?4a，凸起後高度H為1.5a?10a，凹槽寬度W為a?4a之間。
[0043]優選的，微透孔4開設在其所在凹槽3的底部。
[0044]進一步的，凹槽3的側邊為直角邊或斜邊或弧形邊。
[0045]本發明還提出了一種如上所述視覺防偽元件的製備方法，該製備方法包括:
[0046]在基材I上的預定位置進行雷射防偽加工，即在基材I平面的預定位置雷射打孔，形成由若干個微透孔4構成的微孔圖案，微透孔4徑向尺寸預先設定，孔深與基材I厚度相同；
[0047]依次通過凹印、壓凸或成型處理，使基材I形成由並排且依次相間設置的多個凸起2和多個凹槽3構成的立體防偽圖案，凹槽3與微透孔4相重疊，使得各微透孔4分別布設於相對應的各凹槽3的底面上。其中凹印、壓凸或成型處理為已有技術，在此不再詳細說明。
[0048]進一步的,所述微透孔徑向尺寸在85 μ m?145 μ m之間。
[0049]綜上所述，本發明視覺防偽元件通過立體防偽圖案和微孔圖案構成三維防偽結構，立體防偽圖案由凹印、壓凸、成型等方式製成，微孔圖案由雷射或高能量束製作的微透孔組成，微透孔具備反射光下幾乎不可見，透射光下由微透孔尺寸和形狀與防偽元件的三維結構共同作用產生特殊視覺效果，在微透孔尺寸和形狀一定的情況下，可視角度和透光率依據三維結構對微透孔的遮擋情況不同而不同，形成改變觀察方向，微孔圖案透光率和完全遮擋角也改變的視覺效果，進而大幅度提高了防偽性能。
[0050]針對上述各實施方式的詳細解釋，其目的僅在於對本發明進行解釋，以便於能夠更好地理解本發明，但是，這些描述不能以任何理由解釋成是對本發明的限制，特別是，在不同的實施方式中描述的各個特徵也可以相互任意組合，從而組成其他實施方式，除了有明確相反的描述，這些特徵應被理解為能夠應用於任何一個實施方式中，而並不僅局限於所描述的實施方式。
【權利要求】
1.一種視覺防偽元件，包括基材，其特徵在於，所述基材包括有立體防偽圖案和至少一種微孔圖案，所述立體防偽圖案由並排且依次相間設置的多個凸起和多個凹槽構成，所述微孔圖案由開設於各所述凹槽底面的若干個微透孔構成。
2.如權利要求1所述的視覺防偽元件，其特徵在於，所述微透孔為橢圓孔，且所述橢圓孔的長軸尺寸為85微米至145微米。
3.如權利要求2所述的視覺防偽元件，其特徵在於，所述基材厚度為所述微透孔最小直徑的I~4倍；所述立體防偽圖案的凸起高度為所述微透孔最小直徑的1.5~10倍；所述立體防偽圖案的凹槽寬度為所述微透孔最小直徑的I~4倍；所述微透孔開設於所述凹槽的中軸線上，其位置誤差小於所述微透孔最小直徑的I~3倍。
4.如權利要求1所述的視覺防偽元件，其特徵在於，所述微透孔開設在其所在所述凹槽的底部。
5.如權利要求1所述的視覺防偽元件，其特徵在於，所述凹槽的側邊為直角邊或斜邊或弧形邊。
6.如權利要求1所述的視覺防偽元件，其特徵在於，所述微透孔為圓孔。
7.如權利要求1至6中任一項所述的視覺防偽元件，其特徵在於，各所述微透孔與其相鄰的所述凸起之間的完全遮擋角度為A，各所述微透孔與其所在的所述凹槽之間的完全遮擋角度為B，A與B的差值為10度至15度。
8.—種視覺防偽元件的製備方法，其特徵在於，所述視覺防偽元件為如權利要求1至7中任一項所述的視覺防偽元件，所述製備方法包括: 在基材上的預定位置進行雷射防偽加工，即在基材平面的預定位置雷射打孔，形成由若干個微透孔構成的微孔圖案，所述微透孔徑向尺寸預先設定，孔深與所述基材厚度相同； 依次通過凹印、壓凸或成型處理，使所述基材形成由並排且依次相間設置的多個凸起和多個凹槽構成的立體防偽圖案，所述凹槽與所述微透孔相重疊，使得各所述微透孔分別布設於相對應的各所述凹槽的底面上。
9.如權利要求8所述的視覺防偽元件的製備方法，其特徵在於，所述微透孔徑向尺寸在85 μ m~145 μ m之間。
【文檔編號】B42D25/435GK104015520SQ201410239147
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月30日 優先權日:2014年5月30日
【發明者】畢明, 辛科, 馬健, 朱彤波, 王雪, 陳戌冬, 萬海燕, 徐閣昭 申請人:中國人民銀行印製科學技術研究所, 中國印鈔造幣總公司