способ защиты и идентификации голограмм

Формула изобретения

1. Способ идентификации и защиты голограмм, включающий нанесение на голограмму по крайней мере одной заданной по размеру и форме метки, которая выполнена из антистоксового люминесцентного соединения или включает антистоксовое люминесцентное соединение, представляющее собой кристаллическую структуру, в решетке которой находятся одновременно атомы нескольких редкоземельных элементов, а для обнаружения метки производят облучение голограммы или заданного участка голограммы инфракрасным излучением.

2. Способ по п.1, заключающийся в том, что нанесение метки производят непосредственно на поверхность голограммы с использованием краски или лака, содержащего антистоксовое люминесцентное соединение.

3. Способ по п.2, заключающийся в том, что нанесение метки производят полиграфическим или лазерным методом.

4. Способ по п.1, заключающийся в том, что нанесение метки производят введением антистоксового люминесцентного соединения непосредственно в поверхностный пленочный слой голограммы.

5. Способ по п.4, заключающийся в том, что антистоксовое люминесцентное соединение вводят в виде наполнителя или в виде материала, организующего метку заданной конфигурации.

6. Способ по п.1, заключающийся в том, что нанесение метки производят введением антистоксового люминесцентного соединения в формообразующий прозрачный слой голограммы.

7. Способ по п.1, заключающийся в том, что нанесение метки производят внесением антистоксового люминесцентного соединения между прозрачным и отражающим слоями голограммы.

8. Способ по любому из пп.1 - 7, заключающийся в том, что в качестве редкоземельных элементов используют иттрий, и/или рутений, и/или европий, и/или тербий, и/или эрбий, и/или тулий, и/или иттербий, и/или лютеций.

9. Способ по любому из пп.1 - 8, заключающийся в том, что одновременно используют атомы не менее трех редкоземельных элементов.

10. Способ по любому из пп.1 - 9, заключающийся в том, что используют кристаллическую структуру, в решетке которой находятся атомы редкоземельных элементов, помещаемую в металлический сплав, или смолу, или пластмассу, или резину, или стекло.

11. Способ по любому из пп.1 - 10, заключающийся в том, что облучение производят инфракрасным излучением арсенид-галлиевого светодиода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к созданию скрытых рисунков, символов, цифр и чисел, надписей и др. на поверхности голограмм, в частности используемых для акцизных и идентификационных марок, банкнот, ценных бумаг и документов, бланков строгой отчетности, знаков соответствия товаров и изделий и т.д.

Традиционным способом создания контурных изображений является нанесение на поверхность изделия тонких слоев из веществ, имеющих значительную разницу в оптических свойствах (коэффициенте пропускания или отражения) от соседних участков матрицы. Носитель скрытого (латентного) изображения представляет собой либо специальные чернила, содержащие специальный красящий компонент (например, [1]). Проявление таких изображений требует специальных растворов.

Наиболее близким к предложенному способу является способ идентификации и защиты и носитель изображения по [2]. В данных способе и устройстве используют электромагнитные или электростатические латентные изображения, нанесенные на поверхность изделия, либо изображения из люминофоров, облучаемых в ультрафиолетовой области. Эти материалы, в частности люминофоры, являются простыми веществами и могут быть легко приготовлены в любой химической лаборатории. Известно свыше 5000 ультрафиолетовых люминофоров, что позволяет конкретное свечение либо подобрать из множества аналогичных, порой отличающихся только интенсивностью свечения, либо имитировать эффект путем сложения нескольких люминофоров. Кроме того, указанные способы, в частности способ идентификации и защиты люминофорами, работающими в ультрафиолетовой области, требует достаточно громоздкого стационарного оборудования с питанием от электрической сети. Следует отметить также высокую вредность для здоровья человека от воздействия отраженных от изделия ультрафиолетовых лучей.

Кроме того, в настоящее время не известны способы защиты голографических изображений от подделок.

Технической задачей изобретения является обеспечение возможности защиты голографических изображений от подделок, повышение степени защиты изображений от подделок, повышение химической устойчивости изображения и упрощение способа создания и проявления изображения за счет использования простых способов физического воздействия на объект.

Поставленная задача решается тем, что способ идентификации и защиты голограмм включает нанесение на голограмму по крайней мере одной заданной по размеру и форме метки, которая выполнена из антистоксового люминесцентного соединения высокой разрешающей способности (АСВР) или включает в себя АСВР, представляющее собой кристаллическую структуру, в решетке которой находятся одновременно атомы нескольких редкоземельных элементов, а для обнаружения метки производят облучение голограммы или заданного участка голограммы инфракрасным излучением.

В первом варианте выполнения способа нанесение метки производят непосредственно на поверхность голограммы с использованием краски или лака, содержащего антистоксовое люминесцентное соединение, в частности полиграфическим, лазерным или любым другим методом.

Во втором варианте нанесение метки производят введением АСВР непосредственно в поверхностный пленочный слой голограммы, в частности в виде наполнителя или в виде материала, организующего метку заданной конфигурации.

В третьем варианте нанесение метки производят введением АСВР в формообразующий прозрачный слой голограммы.

В четвертом варианте нанесение метки производят внесением АСВР между прозрачным и отражающим слоями голограммы.

В частном случае в качестве редкоземельных элементов используют иттрий и/или рутений, и/или европий, и/или тербий, и/или эрбий, и/или тулий и/или иттербий, и/или лютеций.

При этом, в частности, одновременно используют атомы не менее трех редкоземельных элементов.

В частном случае используют АСВР, помещаемый в металлический сплав, или смолу, или пластмассу, или резину, или стекло.

При этом облучение производят инфракрасным излучением арсенид-галлиевого светодиода.

Предлагаемый способ идентификации и защиты голограмм реализуется за счет использования невидимого соединения, состоящего из нескольких, как правило не менее трех, редкоземельных элементов, так называемых антистоксовых соединений высокой разрешающей способности (АСВР), которые могут быть названы также трансформаторами частоты вверх, или счетчиками ИК излучения, или преобразователями ИК излучения в видимый свет, или преобразователями частоты с переносом энергии, или кооперативными соединениями. Свойство этих соединений заключается в том, что при возбуждении излучением в ИК области они излучают свет в видимой части спектра с интенсивностью, во много раз превышающeй интенсивность возбуждающего излучения.

Предлагаемый способ идентификации и защиты голограмм предусматривает как АСВР, излучающий конкретный цвет (например, зеленый или синий, или красный), так и сложную защиту, несущую в себе различные комбинации из двух или трех цветов одновременно. Таким образом, обеспечивается возможность получения изображения двух- или трехцветных сложных геометрических фигур, знаков, символов, букв, цифр и чисел, надписей и рисунков.

При этом антистоксовая люминесценция происходит и в том случае, когда АСВР помещается в металлический или иной сплав (в смолу, пластмассу, резину, стекло и др.)

Защитный материал - АСВР, состоящий из нескольких редкоземельных элементов, наносится на поверхность голограммы или вводится в материал голограммы различными способами, например наносится на поверхность полиграфическим или иным способом (в составе краски, лака, клея, чернил и т.п.); вводится в поверхностный пленочный материал голограммы либо как его наполнитель, либо в виде материала, организующего какую-либо из известных геометрических конфигураций (штрихи, полосы, круги, буквы, цифры и числа и т.п.); вводится в прозрачный (формообразующий) слой голограммы или между прозрачным (формообразующим) слоем и отражающим (металлическим) слоем.

Полученная с использованием такого защитного материала метка детектируется (высвечивается) простейшим детектором, имеющим габариты обычной авторучки, излучающим невидимые ИК лучи. Детектор состоит из светодиода, выполненного, например, на основе арсенида галлия, и миниатюрного источника электропитания (батарейки).

Предлагаемый защитный материал (АСВР) отличается чрезвычайной химической устойчивостью к агрессивным средам. Были произведены испытания кипячением в концентрированных, а также разбавленных кислотах - серной, соляной и азотной (раздельно); в щелочном расплаве; а также нагревом в присутствии кислорода до 1000^oC. Во всех случаях АСВР сохранил свои свойства.

Источники информации

1. Патент US N 4889559, 26.12.1989.

2. Патент US N 4930438, 05.06.1990.