CN104015520B - 一种视觉防伪元件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种视觉防伪元件及其制备方法，包括基材，所述基材包括有立体防伪图案和至少一种微孔图案，所述立体防伪图案由并排且依次相间设置的多个凸起和多个凹槽构成，所述微孔图案由开设于各所述凹槽底面的若干个微透孔构成。本发明构成的三维防伪结构，具备从不同角度观察，微孔图案透光率和完全遮挡角也改变的视觉效果，大幅度增强了防伪功能，具有防伪特征集成度高、防伪效果好的优点，适用于纸张、塑料、复合材料等薄平基材。

Description

一种视觉防伪元件及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种视觉防伪元件及其制备方法，尤其涉及一种微孔图案与三维结构相结合的视觉防伪元件及其制备方法。本发明可特别应用于证券纸、钞票、有价证券等生产领域。

背景技术

目前，激光微孔防伪技术广泛应用于证券纸、钞票、有价证券等生产领域。在现有技术中，如一件中国发明专利申请，申请号为96198290.X，其公开了一种描述了带有微孔防伪标记的防伪元件，其微孔尺寸在85μm～130μm之间，具有反射光下几乎不可见，透射光下，清晰可见的视觉效果。微孔形状可为圆形或椭圆形，加工时，基材运动为低速或静态，可获得圆形微孔，基材运动为高速，则可获得椭圆孔，椭圆度由激光作用在基材上的光斑大小、激光作用时间和基材运动速度共同决定。椭圆孔最短直径在85μm～130μm之间，优选最长直径≤170μm。

另外，其它的现有激光微孔防伪技术还有的利用椭圆长孔不同方向，造成不同角度观察时，可产生不同透光率的视觉效果；或是采用不同的穿孔形式，在防伪元件具有一定厚度的情况下，可以通过开孔的深度不同，产生不同的透光率效果，或者开孔的角度相对防伪元件平面不为90°，可产生隐含图案等应用方式；或是利用孔径或者孔密度变化，改变激光微孔图案的透光率，形成具有灰度变化的图像的技术手段。

但上述现有技术均存在有一些不足之处：

1、现有激光微孔防伪技术的防伪视觉特征仅为反射光观察和透射光观察的区别，微孔图案为二维平面图案，防伪效果不够理想。

2、通常情况下，激光在基材上形成的微孔的椭圆度在显微镜下可以观察到，但是直接透光观察，肉眼无法分辨。这是由于微孔尺寸小，且透光观察存在衍射效应所致，影响了识别效果。

3、从不同方向观察方向不同的椭圆孔图案，具备一定视觉对比效果，但为制作不同方向的椭圆孔，需要沿两个不同方向传递基材，这在实际生产中难于实现。

4、若在同一防伪元件同一区域上，制作两幅激光微孔图案，且两幅图案由垂直基材的微孔和不垂直基材的微孔组成，可形成隐含微孔图案，但对基材厚度和基材强度有较高要求，不适用于如钞券一类基材厚度与微孔尺寸相当的防伪元件。

5、通过改变微孔孔径和孔密度的方式，适用于制作证券卡上的人像等图案，由于钞票等防伪元件纸张的强度等限制，应用存在一定困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现三维防伪效果，避免衍射效应，适于钞票一类基材厚度实施的视觉防伪元件。

本发明的另一目的是提供一种制备上述视觉防伪元件的方法。

为达到上述目的，本发明提出一种视觉防伪元件，包括基材，所述基材包括有立体防伪图案和至少一种微孔图案，所述立体防伪图案由并排且依次相间设置的多个凸起和多个凹槽构成，所述微孔图案由开设于各所述凹槽底面的若干个微透孔构成。

如上所述的视觉防伪元件，其中，所述微透孔为椭圆孔，且所述椭圆孔的长轴尺寸为85微米至145微米。

如上所述的视觉防伪元件，其中，所述基材厚度为所述微透孔最小直径的1～4倍；所述立体防伪图案的凸起高度为所述微透孔最小直径的1.5～10倍；所述立体防伪图案的凹槽宽度为所述微透孔最小直径的1～4倍；所述微透孔开设于所述凹槽的中轴线上，其位置误差小于所述微透孔最小直径的1～3倍。

如上所述的视觉防伪元件，其中，所述微透孔开设在其所在所述凹槽的底部。

如上所述的视觉防伪元件，其中，所述凹槽的侧边为直角边或斜边或弧形边。

如上所述的视觉防伪元件，其中，所述微透孔为圆孔。

如上所述的视觉防伪元件，其中，各所述微透孔与其相邻的所述凸起之间的完全遮挡角度为A，各所述微透孔与其所在的所述凹槽之间的完全遮挡角度为B,A与B的差值为10度至15度。

本发明还提出了一种视觉防伪元件的制备方法，其中，所述视觉防伪元件为如上所述的视觉防伪元件，所述制备方法包括：

在基材上的预定位置进行激光防伪加工，即在基材平面的预定位置激光打孔，形成由若干个微透孔构成的微孔图案，所述微透孔径向尺寸预先设定，孔深与所述基材厚度相同；

依次通过凹印、压凸或成型处理，使所述基材形成由并排且依次相间设置的多个凸起和多个凹槽构成的立体防伪图案，所述凹槽与所述微透孔相重叠，使得各所述微透孔分别布设于相对应的各所述凹槽的底面上。

如上所述的视觉防伪元件的制备方法，其中，所述微透孔径向尺寸在85μm～145μm之间。

与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

1、本发明视觉防伪元件通过立体防伪图案和微孔图案构成三维防伪结构，具备从不同角度观察，微孔图案透光率和完全遮挡角也改变的视觉效果，大幅度增强了防伪功能。

2、本发明可以选择不同的基材厚度h、凸起高度H、凹槽宽度W、微透孔相对凹槽的位置，以及微透孔的孔径，从而影响视觉对比效果，达到良好的防伪功能。

3、本发明防伪特征集成度高、定位精度高，易于保证防伪效果，本发明利用凹印、压凸、成型等方式，使基材具有一定凸起或凹陷变形的三维结构，将微孔置于变形后基材的凹陷部分，可实现高防伪特征集成度。即从S方向和从F方向观察微孔时，基材凸起部分和凹陷部分对微孔遮挡效果不同，导致微孔被基材完全遮挡角度A、B不同，从而在两个方向上产生不同的观察效果。完全遮挡角度的对比产生观察效果的差别，形成一种新的视觉防伪特征。

4、本发明适用于纸张、塑料、复合材料等薄平基材。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明视觉防伪元件的立体结构示意图；

图2为图1的S向侧视结构示意图；

图3为图1的F向侧视结构示意图；

图4为本发明的椭圆形微透孔的结构示意图。

附图标记说明：

1-基材；2-凸起；3-凹槽；4-微透孔；

a-椭圆孔短轴；b-椭圆孔长轴；

A-微透孔被基材的凸起完全遮挡角度；B-微透孔被基材的凹槽完全遮挡角度；

S-垂直于凹槽的轴向；F-平行于凹槽的轴向。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

如图1所示，为本发明视觉防伪元件的立体结构示意图。本发明提供的视觉防伪元件，包括基材1，该基材1包括有立体防伪图案和微孔图案，其中立体防伪图案由并排且依次相间设置的多个凸起2和多个凹槽3构成；微孔图案由开设于各凹槽3的底面的若干个微透孔4构成，由微透孔4组成的微孔图案可以有多种，微孔图案的形状可根据需要进行选择。上述立体防伪图案为基材1经过凹印、凸印和成型等任一种工艺处理而形成。在激光束或高能量束的作用下，按照预先设定的图形效果形成微孔图案。微孔图案在透射光的照射下，由微透孔的尺寸、形状和防伪元件的立体防伪图案等特征共同作用，形成具有防伪功能的特殊视觉效果，从而实现三维防伪功能，并且避免衍射效应，适于在钞票一类基材厚度上实施。

在本发明中，微透孔4径向尺寸在85μm～145μm之间。微透孔4的形状可以选择圆孔或椭圆孔。如图4所示，优选椭圆孔，这样可在其他参数不变的情况下，获得更好的视觉对比效果。当微透孔4为圆孔时，其孔径为85μm～145μm；当微透孔4为椭圆孔时，椭圆孔长轴b为145μm，短轴a为85μm。

如图2、图3所示，分别为图1的S向和F向侧视结构示意图。其中，S向为垂直于凹槽3的轴向；F向为平行于凹槽3的轴向。如图2所示，当沿S向观察微孔图案时，微透孔4与基材1上的相邻凸起2之间的完全遮挡角度为A；当沿F向观察微孔图案时，微透孔4与基材1上该微透孔4所在的凹槽3之间的完全遮挡角度为B；各微透孔4与立体防伪图案的凸起2在S向和凹槽3在F向上的完全遮挡角度差，即A与B的差值为10度至15度。这样从S方向和从F方向观察微孔图案时，立体防伪图案的凸起2和凹陷3对微透孔4遮挡效果不同，导致微透孔4被基材1的立体防伪图案完全遮挡角度A、B的值不同，从而在不同方向上产生不同的观察效果。通过完全遮挡角度的对比产生观察效果的差别，从而复合形成了一种新的视觉防伪特征，因而显著提高了防伪效果。

如图2、图3所示，当微透孔4为椭圆孔时，椭圆孔长轴为b，短轴为a。基材厚度h为a～4a，凸起后高度H为1.5a～10a，凹槽宽度W为a～4a之间。

优选的，微透孔4开设在其所在凹槽3的底部。

进一步的，凹槽3的侧边为直角边或斜边或弧形边。

本发明还提出了一种如上所述视觉防伪元件的制备方法，该制备方法包括：

在基材1上的预定位置进行激光防伪加工，即在基材1平面的预定位置激光打孔，形成由若干个微透孔4构成的微孔图案，微透孔4径向尺寸预先设定，孔深与基材1厚度相同；

依次通过凹印、压凸或成型处理，使基材1形成由并排且依次相间设置的多个凸起2和多个凹槽3构成的立体防伪图案，凹槽3与微透孔4相重叠，使得各微透孔4分别布设于相对应的各凹槽3的底面上。其中凹印、压凸或成型处理为已有技术，在此不再详细说明。

进一步的，所述微透孔径向尺寸在85μm～145μm之间。

综上所述，本发明视觉防伪元件通过立体防伪图案和微孔图案构成三维防伪结构，立体防伪图案由凹印、压凸、成型等方式制成，微孔图案由激光或高能量束制作的微透孔组成，微透孔具备反射光下几乎不可见，透射光下由微透孔尺寸和形状与防伪元件的三维结构共同作用产生特殊视觉效果，在微透孔尺寸和形状一定的情况下，可视角度和透光率依据三维结构对微透孔的遮挡情况不同而不同，形成改变观察方向，微孔图案透光率和完全遮挡角也改变的视觉效果，进而大幅度提高了防伪性能。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (8)

1.一种视觉防伪元件，包括基材，其特征在于，所述基材包括有立体防伪图案和至少一种微孔图案，所述立体防伪图案由并排且依次相间设置的多个凸起和多个凹槽构成，所述微孔图案由开设于各所述凹槽底面的若干个微透孔构成；各所述微透孔与其相邻的所述凸起之间的完全遮挡角度为A，各所述微透孔与其所在的所述凹槽之间的完全遮挡角度为B,A与B的差值为10度至15度。

2.如权利要求1所述的视觉防伪元件，其特征在于，所述微透孔为椭圆孔，且所述椭圆孔的长轴尺寸为85微米至145微米。

3.如权利要求2所述的视觉防伪元件，其特征在于，所述基材厚度为所述微透孔最小直径的1～4倍；所述立体防伪图案的凸起高度为所述微透孔最小直径的1.5～10倍；所述立体防伪图案的凹槽宽度为所述微透孔最小直径的1～4倍；所述微透孔开设于所述凹槽的中轴线上，其位置误差小于所述微透孔最小直径的1～3倍。

4.如权利要求1所述的视觉防伪元件，其特征在于，所述微透孔开设在其所在所述凹槽的底部。

5.如权利要求1所述的视觉防伪元件，其特征在于，所述凹槽的侧边为直角边或斜边或弧形边。

6.如权利要求1所述的视觉防伪元件，其特征在于，所述微透孔为圆孔。

7.一种视觉防伪元件的制备方法，其特征在于，所述视觉防伪元件为如权利要求1至6中任一项所述的视觉防伪元件，所述制备方法包括：

在基材上的预定位置进行激光防伪加工，即在基材平面的预定位置激光打孔，形成由若干个微透孔构成的微孔图案，所述微透孔径向尺寸预先设定，孔深与所述基材厚度相同；

依次通过凹印、压凸或成型处理，使所述基材形成由并排且依次相间设置的多个凸起和多个凹槽构成的立体防伪图案，所述凹槽与所述微透孔相重叠，使得各所述微透孔分别布设于相对应的各所述凹槽的底面上。

8.如权利要求7所述的视觉防伪元件的制备方法，其特征在于，所述微透孔径向尺寸在85μm～145μm之间。