RU2748106C1 - Protective element based on hidden magnetic microstructural formations and method for protecting products from counterfeiting - Google Patents
Protective element based on hidden magnetic microstructural formations and method for protecting products from counterfeiting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2748106C1 RU2748106C1 RU2020108812A RU2020108812A RU2748106C1 RU 2748106 C1 RU2748106 C1 RU 2748106C1 RU 2020108812 A RU2020108812 A RU 2020108812A RU 2020108812 A RU2020108812 A RU 2020108812A RU 2748106 C1 RU2748106 C1 RU 2748106C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- particles
- magnetic
- microns
- magnetic particles
- protective element
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
- B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
- B42D25/369—Magnetised or magnetisable materials
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/40—Agents facilitating proof of genuineness or preventing fraudulent alteration, e.g. for security paper
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/08—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code using markings of different kinds or more than one marking of the same kind in the same record carrier, e.g. one marking being sensed by optical and the other by magnetic means
- G06K19/10—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code using markings of different kinds or more than one marking of the same kind in the same record carrier, e.g. one marking being sensed by optical and the other by magnetic means at least one kind of marking being used for authentication, e.g. of credit or identity cards
- G06K19/12—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code using markings of different kinds or more than one marking of the same kind in the same record carrier, e.g. one marking being sensed by optical and the other by magnetic means at least one kind of marking being used for authentication, e.g. of credit or identity cards the marking being sensed by magnetic means
Abstract
Description
Группа изобретений относится к защитному элементу на основе скрытого магнитного микроструктурного образования, используемого для визуального контроля подлинности с помощью магнитооптического визуализатора или специализированного аппаратного и программного обеспечения защищенной продукции, например ценных бумаг, банкнот, паспортов, пластиковых ID документов, антикварных и музейных ценностей и способу защиты изделий от подделки с помощью агента подлинности, в качестве которого используют указанный защитный элемент.The group of inventions relates to a security element based on a hidden magnetic microstructural formation used for visual control of authenticity using a magneto-optical visualizer or specialized hardware and software of secure products, such as securities, banknotes, passports, plastic ID documents, antique and museum values and a method of protection products from counterfeiting using an authenticity agent, which is used as the specified security element.
Известны защитные элементы, используемые для защиты от подделок, фальсификации и определения подлинности (верификации) различных изделий по групповым и индивидуальным признакам. Проверка подлинности может осуществляться как непосредственно самих изделий, так и путем проверки подлинности защитных элементов в виде этикеток и голограмм, размещаемых на них и разрушающихся при попытках их несанкционированного удаления или изменения.Known security elements used to protect against counterfeiting, counterfeiting and to determine the authenticity (verification) of various products by group and individual characteristics. Authentication can be carried out both directly of the products themselves, and by verifying the authenticity of security elements in the form of labels and holograms, placed on them and destroyed when attempting to unauthorized removal or modification.
Наиболее распространены способы защиты изделий и защитные элементы, основанные на эффектах изменения вида наблюдаемых изображений, записанных на поверхности или внутри этих элементов, при изменении направлений наблюдения или освещения. Так, например, в защитных элементах с многослойными интерференционными, дифракционными и голографическими структурами при изменении ракурсов их наблюдения или направления освещения, происходит изменение цвета и контраста изображений (RU 2344047 С1, 20.01.2009). Изменение цвета и контраста изображений достигается также при использовании муаровых эффектов в защитных элементах с рельефными и пространственно разделенными решетками (RU 2386544 С1, 20.04.2010). The most common methods of protecting products and security elements are based on the effects of changing the appearance of the observed images recorded on the surface or inside these elements, when changing the direction of observation or illumination. So, for example, in security elements with multilayer interference, diffractive and holographic structures, when changing the angles of their observation or the direction of illumination, the color and contrast of the images change (RU 2344047 C1, 20.01.2009) . Changing the color and contrast of images is also achieved when using moiré effects in security elements with embossed and spatially separated gratings (RU 2386544 C1, 20.04.2010 ) .
Широко известны защитные элементы, основанные на динамическом изменении наблюдаемых изображений при использования голографических решений на основе различных типов кинеграмм (RU 2430836 С1, 10.10.201), и решений на основе микрорастровых линзовых структур (WO 2007/133613 А2, 22.11.2007).There are widely known security elements based on the dynamic change of the observed images when using holographic solutions based on various types of kinegrams (RU 2430836 C1, 10.10.201), and solutions based on microraster lens structures (WO 2007/133613 A2, 22.11.2007).
Известны также защитные элементы, выполненные в виде рельефных поверхностных структур, в которых два или более изображений наносятся на различные поверхности микро размерных объемных образований (RU 2395842 С2, 27.07.2010 и RU 2417897 С2, 10.05.2011). При рассматривании подобных защитных элементов с различных направлений будут наблюдаться различные изображения, сформированные на различных параллельных поверхностях микроразмерных образований. Например, в техническом решении, описанном в RU 2296677 С2, 10.04.2007, изображения формируются путем удаления, методами лазерной абляции, лакокрасочного слоя на плоскостях рельефных образований, выполненных в виде микропризм на поверхности полимерных или бумажных подложек. Also known are security elements made in the form of relief surface structures in which two or more images are applied to different surfaces of micro-dimensional volumetric formations (RU 2395842 C2, 07/27/2010 and RU 2417897 C2, 05/10/2011). When looking at such security elements from different directions, different images will be observed, formed on different parallel surfaces of the micro-sized formations. For example, in the technical solution described in RU 2296677 C2, 10.04.2007, images are formed by removing, using laser ablation methods, the paint layer on the planes of relief formations made in the form of microprisms on the surface of polymer or paper substrates.
Известны также защитные элементы, формируемые путем ориентации микрочастиц магнитных пигментов, имеющих форму плоских чешуек (RU2333105 C2, 10.09.2008). При формировании оттиска на магнитные частицы воздействуют неоднородным магнитным полем. При этом частицы ориентируются в соответствии с направлением магнитного поля. В зависимости от направления наблюдения, в отраженном магнитными частицами свете будут наблюдаться различные цветные изображения.Also known are security elements formed by orienting magnetic pigment microparticles in the form of flat flakes (RU2333105 C2, 09/10/2008). When forming an impression, magnetic particles are exposed to an inhomogeneous magnetic field. In this case, the particles are oriented in accordance with the direction of the magnetic field. Depending on the direction of observation, different color images will be observed in the light reflected by the magnetic particles.
Вышеперечисленные технические решения достаточно широко и давно используются при изготовлении защищенной полиграфической продукции. Высокий уровень защищенности изделий, содержащих перечисленные выше защитные элементы, обеспечивается сложностью изготовления последних при отсутствии уникального дорогостоящего оборудования и материалов, обладающих уникальными физико-химическими свойствами, которые доступны лишь лицензируемым производителям. Однако постоянное развитие общей технической и технологической оснащенности повышает возможность подделки таких элементов и тем самым снижает эффективность их использования. Кроме того, формирование таких защитных элементов проводят на поверхности внешних слоев, что обуславливает их слабую защищенность от копирования и нестойкость к внешним воздействиям.The above technical solutions are widely and for a long time used in the manufacture of security printed products. A high level of protection of products containing the above-mentioned protective elements is ensured by the complexity of manufacturing the latter in the absence of unique expensive equipment and materials with unique physicochemical properties that are available only to licensed manufacturers. However, the constant development of general technical and technological equipment increases the possibility of counterfeiting such elements and thereby reduces the efficiency of their use. In addition, the formation of such security elements is carried out on the surface of the outer layers, which determines their weak copy protection and instability to external influences.
Известны технические решения, основанные на сравнении изображений микроструктурных неоднородностей объектов, регистрируемых при их паспортизации, с изображениями тех же неоднородностей при проведении проверок объектов на подлинность (RU 2011138997, RU 2003108429, RU 2013134652, RU 2298603, RU 2088971). При этом практически полностью исключается возможность их подделки.Known technical solutions based on comparing images of microstructural inhomogeneities of objects recorded during their certification, with images of the same inhomogeneities when checking objects for authenticity (RU 2011138997, RU 2003108429, RU 2013134652, RU 2298603, RU 2088971). At the same time, the possibility of their forgery is almost completely excluded.
Наиболее близким к предлагаемому решению является RU 2298603, (д.п.10.05.2007, D21H 21/40, G07D 7/00, B42D 15/10). Из указанного источника известно использование в качестве защитных элементов магнитоактивного агента в виде магнитомягких волокон, частиц магнитного порошка, магнитных чернил или магнитной краски с низкой коэрцитивной силой. Защитные элементы расположены в листе ценной бумаги случайным образом. Расположение магнитных частиц фиксируется в процессе перемещения ценной бумаги относительно линейки магнитоиндукционных головок, а элементы полиграфических изображений фиксируются оптической сканирующей системой.The closest to the proposed solution is RU 2298603, (a.d. 10.05.2007, D21H 21/40, G07D 7/00, B42D 15/10). From this source, it is known to use a magnetically active agent as security elements in the form of soft magnetic fibers, magnetic powder particles, magnetic ink or magnetic ink with a low coercive force. The security elements are randomly located in the security sheet. The location of the magnetic particles is fixed in the process of moving the security relative to the line of magnetic induction heads, and the elements of the polygraphic images are fixed by an optical scanning system.
Недостатком известного решения является часто возникающие ошибки при синхронизации информации, снимаемой с магнитоиндукционных датчиков и датчиков оптической сканирующей системы. The disadvantage of the known solution is the frequently occurring errors during synchronization of information taken from the magnetic induction sensors and sensors of the optical scanning system.
Кроме того, при определении подлинности бывших в обращении ценных бумаг, элементы отпечатанных на них полиграфических изображений в результате внешних воздействий теряют контрастность и четкость, что приводит к появлению ошибок при проведении процедур их идентификации и определения подлинности. In addition, when determining the authenticity of securities in circulation, elements of printed images on them, as a result of external influences, lose contrast and clarity, which leads to errors in the procedures for their identification and authenticity determination.
Данные недостатки обусловлены тем, что, во-первых, магнитоактивные агенты подлинности распределены в листе ценной бумаги в небольшом количестве - в лучшем случае порядка нескольких десятков единиц в листе ценной бумаги, в противном случае - становится невозможным использование предложенной авторами характерного цифрового признака, и, тем более, исключает возможность использования статистических методов. Во-вторых, при предложенном способе регистрации расположения магнитных частиц производится только по одной горизонтальной координате, что может приводить к ошибкам регистрации частиц, расположенных друг над другом по вертикальной координате. В-третьих, предлагаемые частицы магнитоактивного агента не образуют скрытый защитный элемент. Так, в качестве требований к магнитоактивному агенту указывается лишь на низкую коэрцитивность используемого материала, что недостаточно для обеспечения защиты изделия от подделки. Возникающие при перемагничивании частиц магнитоактивного агента импульсы электромагнитных полей при воздействии на них внешних магнитных полей могут быть иметь различные амплитуды, что будет приводить к ошибкам при регистрации частиц.These shortcomings are due to the fact that, firstly, the magnetoactive agents of authenticity are distributed in a sheet of security in a small amount - at best, on the order of several tens of units in a sheet of security, otherwise it becomes impossible to use the characteristic digital feature proposed by the authors, and, moreover, it excludes the possibility of using statistical methods. Secondly, with the proposed method of registering the location of magnetic particles, only one horizontal coordinate is performed, which can lead to errors in registering particles located one above the other along the vertical coordinate. Thirdly, the proposed particles of the magnetoactive agent do not form a hidden protective element. So, as the requirements for a magnetoactive agent, only the low coercivity of the material used is indicated, which is insufficient to ensure the protection of the product from counterfeiting. The pulses of electromagnetic fields arising during the magnetization reversal of particles of a magnetoactive agent when exposed to external magnetic fields can have different amplitudes, which will lead to errors in the registration of particles.
Таким образом, остается актуальной задача по повышению эффективности защиты ценных изделий от подделки с учетом современных тенденций. Другой проблемой, тесно связанной с первой, является исключение ошибок при проверке подлинности часто или длительно используемых защищённых изделий (ценных бумаг, банкнот, паспортов и т.д.). При решении указанных задач изобретениями обеспечивается технический результат, заключающийся в повышении степени защищенности от подделки и стойкости к внешним воздействиям. Другой технический результат заключается в возможности определения подлинности изделия не только аппаратно-программным комплексом, но более простым способом - визуально с помощью магнитооптического визуализатора. Thus, the task of increasing the efficiency of protecting valuable products from counterfeiting, taking into account modern trends, remains urgent. Another problem, closely related to the first one, is the elimination of errors in the verification of the authenticity of frequently or long-term used protected items (securities, banknotes, passports, etc.). When solving these problems, inventions provide a technical result , which consists in increasing the degree of security against counterfeiting and resistance to external influences. Another technical result consists in the possibility of determining the authenticity of a product not only by a hardware-software complex, but in a simpler way - visually using a magneto-optical visualizer.
Технический результат достигается благодаря тому, что в качестве магнитоактивного агента предлагается использовать защитный элемент, представляющий собой сформированное скрытое магнитное микроструктурное образование из магнитных частиц с заданными характеристиками, а именно размером 10-100 мкм, толщиной от 1 до 10 мкм, расстоянием между магнитными частицами в пределах размеров этих частиц, при этом среднее число частиц на 1 см2 защитного элемента должно превышать 1000 единиц. Магнитные частицы могут быть выполнены из магнитожесткого материала с коэрцитивностью более 3 – 5 кЭ и/или из магнитомягких низкокоэрцитивных материалов с коэрцитивностью 1 – 100 Э, и/или из аморфных магнитомягких материалов с полями однородного импульсного перемагничивания на уровне 0,1 – 0,5 Э и/или из смеси указанных магнитных частиц.The technical result is achieved due to the fact that as a magnetoactive agent it is proposed to use a protective element, which is a formed hidden magnetic microstructural formation of magnetic particles with specified characteristics, namely, 10-100 microns in size, 1-10 microns thick, the distance between the magnetic particles in within the size of these particles, while the average number of particles per 1 cm 2 of the security element must exceed 1000 units. Magnetic particles can be made of a hard magnetic material with a coercivity of more than 3 - 5 kOe and / or from soft magnetic low coercivity materials with a coercivity of 1 - 100 Oe, and / or from amorphous soft magnetic materials with fields of uniform pulsed magnetization reversal at a level of 0.1 - 0.5 E and / or from a mixture of these magnetic particles.
Предлагаемый способ защиты от подделки различных изделий характеризуется размещением указанного защитного элемента с заданными характеристиками в приповерхностных слоях защищаемого изделия в хаотичном и/или регулярном расположении. The proposed method of protection against counterfeiting of various products is characterized by the placement of the specified security element with specified characteristics in the near-surface layers of the protected product in a chaotic and / or regular arrangement.
Суть предлагаемого решения поясняется следующими иллюстрирующими изображениями, гдеThe essence of the proposed solution is illustrated by the following illustrative images, where
на фиг. 1 показана фотография многослойной пластиковой карты, в непрозрачные приповерхностные слои которой при её формировании были введены скрытые защитные элементы, содержащие случайно расположенные магнитные микрочастицы; in fig. 1 shows a photograph of a multilayer plastic card, into the opaque near-surface layers of which, during its formation, hidden security elements containing randomly located magnetic microparticles were introduced;
на фиг. 2 показана фотография их магнитооптического изображения, визуализируемого с помощью эпитаксиальной Bi-содержащей феррит-гранатовой структуры; in fig. 2 shows a photograph of their magneto-optical image, visualized using an epitaxial Bi-containing ferrite-garnet structure;
на фиг. 3 и 4 показаны фотографии магнитооптических изображений областей карт, аналогичных фиг.1, с введенными аморфными магнитными микроволокнами; in fig. Figures 3 and 4 show photographs of magneto-optical images of areas of maps similar to Fig. 1, with introduced amorphous magnetic microfibers;
на фиг. 5 и фиг. 6 приведены фотографии магнитооптических изображений одного микроструктурного образования, состоящего из хаотично расположенных магнитожестких и аморфных магнитомягких частиц сделанные в моменты, когда на них воздействовали плоскостными магнитными полями различного направления; in fig. 5 and FIG. 6 shows photographs of magneto-optical images of one microstructural formation, consisting of randomly located magnetically hard and amorphous magnetically soft particles, taken at the moments when they were affected by in-plane magnetic fields of different directions;
на фиг.7 показана фотография голограммы в клевом слое которой сформирована магнитное микроструктурное образование из хаотично размещенных магнитожестких частиц, намагниченных до насыщения; Fig. 7 shows a photograph of a hologram in the cool layer of which a magnetic microstructural formation is formed from randomly placed magnetically hard particles, magnetized to saturation;
на фиг. 8 - магнитооптическое изображение этой микроструктуры. in fig. 8 is a magneto-optical image of this microstructure.
Согласно первому изобретению, защитный элемент представляет собой сформированное скрытое магнитное микроструктурное образование из магнитных частиц. При этом магнитные частицы выполнены с заданными характеристиками: размером 10-100 мкм, толщиной от 1 до 10 мкм. Расстояние между магнитными частицами должно быть сопоставимо с размером этих частиц, то есть не превышать 10-100 мкм. Среднее число частиц на 1 см2 защитного элемента должно превышать 1000 единиц. According to the first invention, the security element is a formed latent magnetic microstructure of magnetic particles. In this case, the magnetic particles are made with the specified characteristics: size 10-100 microns, thickness from 1 to 10 microns. The distance between the magnetic particles should be comparable to the size of these particles, that is, not exceed 10-100 microns. The average number of particles per cm 2 of the security element must exceed 1000 units.
Магнитные частицы могут быть выполнены:Magnetic particles can be performed:
- из магнитожесткого материала с коэрцитивностью более 3 – 5 кЭ и/или - from a magnetically hard material with a coercivity of more than 3 - 5 kOe and / or
- из магнитомягких низкокоэрцитивных материалов с коэрцитивностью 1 – 100 Э и/или - made of soft magnetic low-coercivity materials with a coercivity of 1 - 100 Oe and / or
- из аморфных магнитомягких материалов с полями однородного импульсного перемагничивания на уровне 0,1 – 0,5 Э и/или - from amorphous soft magnetic materials with fields of uniform pulsed magnetization reversal at the level of 0.1 - 0.5 Oe and / or
- из смеси указанных магнитных частиц.- from a mixture of these magnetic particles.
Коэрцитивность порядка 3 – 5 кЭ выбирается из соображений исключения возможности перемагничивания и размагничивания магнитожестких частиц в случайных внешних магнитных полях. Это приводило бы к невозможности распознавания магнитооптических изображений, создаваемых при визуализации защитной маркировки. Перемагничивание частиц, выполненных из низкокоэрцитивных магнитомягких материалов с коэрцитивность на уровне 1 – 100 Э и частиц, из аморфных магнитных материалов с полями однородного импульсного перемагничивания в переменных и квази переменных плоскостных магнитных полях величиной 0,1 – 0,5 Э обеспечивает перемагничивание в слабых магнитных полях заданной амплитуды и формы. Необходимость использования слабых перемагничивающих плоскостных магнитных диктуется используемым методом визуализации процессов перемагничивания магнитных частиц, с помощью магнитооптических висмут содержащих феррит-гранатовых структур. При этом обеспечивается возможность, контролировать характерные динамические защитные эффекты, что повышает достоверность результатов проверок на подлинность защищаемых изделий.The coercivity of the order of 3 - 5 kOe is chosen from considerations of excluding the possibility of magnetization reversal and demagnetization of magnetically hard particles in random external magnetic fields. This would lead to the impossibility of recognizing the magneto-optical images created during the visualization of the security marking. Magnetization reversal of particles made of low-coercive soft magnetic materials with a coercivity of 1 - 100 Oe and particles from amorphous magnetic materials with uniform pulsed magnetization reversal fields in alternating and quasi-alternating in-plane magnetic fields of 0.1 - 0.5 Oe provides magnetization reversal in weak magnetic fields of a given amplitude and shape. The need to use weak in-plane magnetizing reversals is dictated by the used method of visualizing the processes of magnetization reversal of magnetic particles using magneto-optical bismuth-containing ferrite-garnet structures. At the same time, it is possible to control the characteristic dynamic protective effects, which increases the reliability of the results of checks for the authenticity of the protected products.
Использование частиц размером от 1 до 100 мкм с толщинами порядка 1-10 мкм, случайно расположенных друг от друга на расстояниях, сравнимых с характерными размерами частиц, объясняется необходимостью исключения влияния магнитных полей рассеяния частиц на соседние частицы. Как известно, магнитные поля рассеяния от частиц резко уменьшаются на расстояниях порядка их характерных размеров. Кроме того, при таких размерах частиц и на 1 см2 защитного элемента размещается более 1000 частиц, что обеспечивает высокую степень достоверности определения подлинности защитного элемента. Вероятность ошибки оценивается на уровне 10-6 -10-8.The use of particles ranging in size from 1 to 100 microns with thicknesses of the order of 1-10 microns, randomly spaced from each other at distances comparable to the characteristic sizes of particles, is explained by the need to eliminate the influence of magnetic fields of scattering of particles on neighboring particles. As is known, the magnetic fields of scattering from particles decrease sharply at distances of the order of their characteristic sizes. In addition, with such particle sizes and per 1 cm 2 of the security element, more than 1000 particles are placed, which provides a high degree of reliability in determining the authenticity of the security element. The probability of error is estimated at 10 -6 -10 -8 .
Одновременное введение в защищаемые изделия хаотично размещенных магнитожеских и аморфных магнитомягких частиц позволяет создавать оригинальные не только индивидуальные, но групповые защитные эффекты, заключающиеся в появлении при воздействии на частицы переменных магнитных полей, периодически возникающих и исчезающих (“пульсирующих”, “мигающих”) магнитооптических изображений магнитомягких частиц на фоне постоянных, неизменяющихся магнитооптических изображений магнитожестких частиц.Simultaneous introduction of randomly placed magnetogear and amorphous soft magnetic particles into protected products allows creating not only original individual, but group protective effects, consisting in the appearance of alternating magnetic fields when exposed to particles, periodically appearing and disappearing (“pulsating”, “blinking”) magneto-optical images soft magnetic particles against the background of constant, unchanging magneto-optical images of hard magnetic particles.
Как установлено экспериментальным путём выполнение защитных элементов с заданными характеристиками позволяет производить сравнение цифровых магнитооптических изображений защищенных изделий с вероятностью ошибок идентификации и определения подлинность на уровнях ниже 10-10.As established experimentally, the implementation of security elements with specified characteristics allows comparing digital magneto-optical images of protected products with the probability of identification errors and determining the authenticity at levels below 10 -10 .
Для реализации предлагаемого способа защиты изделий, прежде всего ценных бумаг, банкнот и удостоверяющих документов, а также музейных и антикварных ценностей предлагается использовать в качестве магнитоактивного агента описанные защитные элементы - скрытое магнитное микроструктурное образование из магнитных частиц с заданными характеристиками. Магнитные частицы хаотично или регулярно скрыто размещают в приповерхностных слоях защитных этикеток, голограмм или самих защищаемых объектов. To implement the proposed method of protecting products, primarily securities, banknotes and certification documents, as well as museum and antique values, it is proposed to use the described security elements as a magnetoactive agent - a hidden magnetic microstructural formation of magnetic particles with specified characteristics. Magnetic particles are randomly or regularly hidden in the near-surface layers of security labels, holograms or the protected objects themselves.
Магнитные частицы (защитную метку) вводят в определенные области клеевых слоев этикеток и голограмм или в непрозрачные (полиграфически запечатанные) области их поверхностных или приповерхностных слоев. Введение магнитных частиц осуществляют на стадиях изготовления этикеток или голограмм. Именно такие слои формируют так, чтобы они разрушались при попытках отклеивания этикеток или голограмм от защищаемых объектов. Магнитные частицы вносятся в клеевой слой или на внутренние поверхности приповерхностных слоев голограмм или этикеток в процессе проведении процедур ламинации. Возможно также их введение в состав лакокрасочных и полимерных прослоек.Magnetic particles (security mark) are introduced into certain areas of the adhesive layers of labels and holograms or into opaque (printed) areas of their surface or near-surface layers. The introduction of magnetic particles is carried out at the stages of making labels or holograms. It is these layers that are formed so that they are destroyed when trying to peel off labels or holograms from protected objects. Magnetic particles are introduced into the adhesive layer or on the inner surfaces of the near-surface layers of holograms or labels during lamination procedures. It is also possible to add them to the composition of paint and varnish and polymer layers.
В связи с размещением магнитных частиц в приповерхностных слоях они являются визуально ненаблюдаемыми и определяются (визуализируются) приборами и аппаратурой, основанной на использовании магнитооптических эффектов. Для этого проводят регистрацию (фотографирование) визуализируемых магнитооптических изображений, отражающих расположение, размеры и конфигурацию частиц микрочастиц в одной или нескольких заранее выбранных и зафиксированных областях. Полученные изображения (фотографии) заносят в виде цифровых данных в виде сжатых и/или криптозащищенных цифровых образов магнитооптических зарегистрированных изображений в сопроводительные документы защищаемых объектов и/или запоминают в специализированных базах данных. Эти цифровые образы также могут быть распечатаны в виде штриховых или QR кодов на самих защищаемых объектах, или в защитных этикетках, размещаемых на них, и/или прописываться в радиочастотных (RFID) метках, внедряемых в защищаемые объекты и/или в их сопроводительные сертификаты. Учитывая, хаотичность магнитных частиц в защитных элементах и соответственно хаотичность в их визуализируемых магнитооптических изображениях, в дальнейшем такие изображения и их цифровые образы рассматриваются как характерные индивидуальные особенности и неподдающиеся копированию признаки. Due to the placement of magnetic particles in the near-surface layers, they are visually unobservable and are determined (visualized) by instruments and equipment based on the use of magneto-optical effects. For this, registration (photographing) of visualized magneto-optical images is carried out, reflecting the location, size and configuration of particles of microparticles in one or several preselected and fixed areas. The obtained images (photographs) are entered in the form of digital data in the form of compressed and / or crypto-protected digital images of magneto-optical registered images in the accompanying documents of the protected objects and / or are stored in specialized databases. These digital images can also be printed in the form of bar or QR codes on the protected objects themselves, or in security labels placed on them, and / or written in radio frequency (RFID) tags embedded in the protected objects and / or in their accompanying certificates. Taking into account the randomness of magnetic particles in the security elements and, accordingly, the randomness in their visualized magneto-optical images, in the future such images and their digital images are considered as characteristic individual features and non-copyable features.
При проверках подлинности, защищенных таким образом объектов, проводят регистрацию (фотографирование) изображений тех же областей проверяемых объектов, которые регистрировались (фотографировались) при их паспортизации, и проводят сравнение изображений, полученных при паспортизации исследуемых объектов с изображениями, получаемыми при проверках. Предлагаемый способ позволяет осуществлять проверку подлинности изделий визуально с помощью магнитооптического визуализатора. При необходимости более тщательной проверки или исключения ошибок проверку подлинности изделий можно осуществлять с помощью специализированного аппаратного и программного обеспечения. Решение о подлинности или неподлинности проверяемых объектов принимаются соответственно при совпадении или несовпадении сравниваемых изображений.When verifying the authenticity of objects protected in this way, they register (photograph) images of the same areas of inspected objects that were registered (photographed) during their certification, and compare the images obtained during certification of the objects under investigation with images obtained during inspections. The proposed method allows you to check the authenticity of products visually using a magneto-optical visualizer. If it is necessary to check more thoroughly or eliminate errors, verification of the authenticity of products can be carried out using specialized hardware and software. The decision on the authenticity or non-authenticity of the objects being checked is made, respectively, when the compared images match or mismatch.
Конкретные примеры реализации предлагаемого технического решения приведены ниже.Specific examples of the implementation of the proposed technical solution are given below.
Пример 1. Example 1 .
На фиг.1 показана фотография многослойной пластиковой карты, в непрозрачные приповерхностные слои которой при её формировании были введены магнитные микрочастицы. Центр области введения микрочастиц обозначен символом М. Размер области введения был порядка 1 см2. В указанной области были введены магнитные частицы чешуйчатого вида, имеющие толщину порядка 1-10 мкм и характерные размеры 10-50 мкм. Среднее расстояние между центрами магнитных частиц составляло 50-100 мкм.Figure 1 shows a photograph of a multilayer plastic card, into the opaque near-surface layers of which magnetic microparticles were introduced during its formation. The center of the microparticle injection site is denoted by the symbol M. The size of the injection site was on the order of 1 cm 2 . In this region, magnetic particles of a flaky appearance were introduced, having a thickness of the order of 1-10 microns and a characteristic size of 10-50 microns. The average distance between the centers of the magnetic particles was 50-100 μm.
На фиг.2 показана фотография визуализируемого магнитооптического изображения, формирующегося в визуализирующем магнитооптическом кристалле под действием локальных магнитных полей рассеяния, от хаотично расположенных магнитных частиц, которые и могут использоваться как индивидуальные признаки защищенных объектов при их проверках на подлинность.Figure 2 shows a photograph of a visualized magneto-optical image formed in a visualizing magneto-optical crystal under the action of local stray magnetic fields from randomly located magnetic particles, which can be used as individual signs of protected objects when they are checked for authenticity.
Карта выполнена из слоистого поликарбонатного пластика, содержащего 5 поликарбонатных слоев, сваренных по стандартной технологии высокотемпературного ламинирования. Верхний слой, выполненный из прозрачного пластика толщиной 30-50 мкм, закрывает полиграфические изображения, выполненные специальными красками на верхней поверхности второго нижележащего непрозрачного белого слоя толщиной 100 мкм. Во второй непрозрачный слой в области М карты (см рис.1), до проведения процессов ламинирования, введены хаотично расположенные магнитные частицы чешуйчатого вида, толщиной 1 - 10 мкм, из магнитожесткого материала FeNdB имеющих коэрцитивностью 2-3 кЭ и остаточную намагниченность порядка 50 emu/g. Частицы наносились на нижнюю поверхность второго слоя методом распыления полимерного лака, содержащего магнитные частицы, введенные в лак с концентрацией 1 - 3 объемных процента.The card is made of laminated polycarbonate plastic containing 5 polycarbonate layers, welded using standard high-temperature lamination technology. The upper layer, made of transparent plastic with a thickness of 30-50 microns, covers polygraphic images made with special paints on the upper surface of the second underlying opaque white layer with a thickness of 100 microns. In the second opaque layer in the area of the M card (see Fig. 1), before the lamination processes, randomly located flaky magnetic particles, 1-10 microns thick, from a magnetically hard material FeNdB with a coercivity of 2-3 kOe and a remanent magnetization of about 50 emu are introduced / g. The particles were applied to the lower surface of the second layer by spraying a polymer varnish containing magnetic particles introduced into the varnish with a concentration of 1 to 3 volume percent.
Пример 2.Example 2.
В качестве второго возможного примера реализации предлагаемого технического решения на фиг. 3 и фиг. 4 показаны фотографии магнитооптических изображений областей карт, аналогичных изображенной на фиг. 1, с введенными аморфными магнитными микроволокнами.As a second possible example of the implementation of the proposed technical solution in Fig. 3 and FIG. 4 shows photographs of magneto-optical images of map regions similar to that shown in FIG. 1, with introduced amorphous magnetic microfibers.
На рис.3 показана область карты, в которую были введены магнитные микроволокна, выполненные из аморфного магнитного сплава системы Fe-Co-Ni, обладающие уникальными магнитными характеристиками (поле перемагничивания волокон порядка 0,1 Э, намагниченность прядка 10 emu/g). Диаметр волокон 10-20 мкм. Длина волокон 4-5 мм. Концентрация волокон в лаке при введении их в карту составляла 1-2 объемных процента.Figure 3 shows the area of the map, into which magnetic microfibers were introduced, made of an amorphous magnetic alloy of the Fe-Co-Ni system, which have unique magnetic characteristics (the magnetization reversal field of the fibers is about 0.1 Oe, the magnetization is about 10 emu / g). The diameter of the fibers is 10-20 microns. The length of the fibers is 4-5 mm. The concentration of fibers in the varnish when added to the card was 1-2 percent by volume.
На фиг. 4 показано изображение контрольной области карты, в которую были введены волокна, изготовленные из аморфных магнитных сплавов систем Fe-Ni-B и Co-Mn-Si-B. Такие волокна также обладают магнитными свойствами, позволяющими их импульсное однородное перемагничивание в полях менее десятых долей эрстеда. Величины намагниченности в таких волокнах достигают достаточно высоких значений порядка нескольких единиц emu/g, что позволяет получать четко различимые магнитооптические изображения, формируемые локальными магнитными полями рассеяния волокон. Диаметр волокон составлял 8 – 10 мкм, а длина 40 – 100 мкм, что также обеспечивает формирование четко визуализируемых магнитооптических изображений с числом элементов на одном квадратном сантиметре порядка нескольких тысяч, и тем самым повышает точность сравнения микроизображений при проверках подлинности контролируемых объектов. FIG. 4 shows an image of the control area of the card, into which the fibers made of amorphous magnetic alloys of the Fe-Ni-B and Co-Mn-Si-B systems were inserted. Such fibers also have magnetic properties that allow their pulsed uniform magnetization reversal in fields of less than tenths of an oersted. The magnetization values in such fibers reach rather high values of the order of several emu / g units, which makes it possible to obtain clearly distinguishable magneto-optical images formed by the local stray magnetic fields of the fibers. The diameter of the fibers was 8-10 microns, and the length was 40-100 microns, which also ensures the formation of clearly visualized magneto-optical images with the number of elements per square centimeter of the order of several thousand, and thereby increases the accuracy of comparing microimages when verifying the authenticity of controlled objects.
Визуализация и фотографирование магнитооптических изображений производились с помощью МО визуализаторов «МАГ–Видео» и «Видеомышь “Регула 4197”. Визуализация проводилась в плоскостных постоянных магнитных полях величиной 1,0 – 0,5 Э. Обработка изображений осуществлялась компьютерным видеоредактором “SplitCam 8.4.1”. Объем получаемых файлов в формате JPG составлял 30 – 40 КБ. Обработка изображений осуществлялась видео редактором “SplitCam 8.4.1”. Сравнение получаемых изображений может производиться путем их совмещения (наложения) в стандартных графических и фото-видео редакторах или в смартфонных приложениях по обработке и сравнению изображений типа “Before and After” для iOS и “Google Photos” для Android.Visualization and photographing of magneto-optical images were performed using the MAG-Video and Regula 4197 video mouse visualizers. Visualization was carried out in plane constant magnetic fields of 1.0 - 0.5 Oe. Image processing was carried out with a computer video editor “SplitCam 8.4.1”. The size of the received JPG files was 30 - 40 KB. Image processing was carried out by the video editor “SplitCam 8.4.1”. Comparison of the resulting images can be done by combining (overlaying) them in standard graphics and photo-video editors or in smartphone applications for image processing and comparison such as “Before and After” for iOS and “Google Photos” for Android.
Пример 3Example 3
На фиг. 5 и 6 приведены фотографии магнитооптических изображений одного микроструктурного образования, состоящего из хаотично расположенных магнитожестких и аморфных магнитомягких частиц, сделанные в моменты, когда на них воздействовали плоскостными магнитными полями различного направления.FIG. 5 and 6 show photographs of magneto-optical images of one microstructural formation, consisting of randomly located magnetically hard and amorphous magnetically soft particles, taken at the moments when they were affected by in-plane magnetic fields of different directions.
Пример 4Example 4
Индивидуальная и групповая защита на основе магнитооптических изображений микроструктур с хаотично размещенными магнитными частицами может быть реализована и в защитных голограммах и этикетках.Individual and group protection based on magneto-optical images of microstructures with randomly placed magnetic particles can also be implemented in security holograms and labels.
На фиг. 7 показана фотография голограммы, в клеевом слое которой сформировано магнитное микроструктурное образование из хаотично размещенных магнитожестких частиц, намагниченных до насыщения. Фотография магнитооптического изображения этой микроструктуры показана на фиг. 8.FIG. 7 shows a photograph of a hologram, in the adhesive layer of which a magnetic microstructural formation is formed from randomly placed magnetically hard particles, magnetized to saturation. A photograph of a magneto-optical image of this microstructure is shown in FIG. eight.
Защитные голограммы и этикетки являются одними из наиболее распространенных защитных структур, применяемых для защиты от подделок самых различных изделий и предметов. Они также широко применяются при опломбировании для предотвращения и фиксации несанкционированного доступа к почтовым отправлениям, грузам, складским помещениям и объектам специального назначения. Такие этикетки и голограммы устроены таким образом, что они разрушаются при попытках их снятия или замены. Актуальной является оперативная проверка подлинности таких этикеток и голограмм для исключения возможности использования их визуально неразличимых копий. Security holograms and labels are one of the most common security structures used to protect a wide variety of products and objects from counterfeiting. They are also widely used in sealing to prevent and fix unauthorized access to mail, cargo, warehouses and special-purpose facilities. Such labels and holograms are designed in such a way that they are destroyed when attempted to be removed or replaced. It is urgent to check the authenticity of such labels and holograms in order to exclude the possibility of using their visually indistinguishable copies.
Представленные примеры наглядно демонстрируют возможность использования скрытых магнитооптических изображений магнитных микроструктур с хаотичным и/или регулярным расположением магнитных частиц для формирования защитных элементов для пластиковых карт, защитных голограмм и этикеток. The presented examples clearly demonstrate the possibility of using latent magneto-optical images of magnetic microstructures with a chaotic and / or regular arrangement of magnetic particles to form security elements for plastic cards, security holograms and labels.
Проведение визуализации таких структур возможно, как визуально с помощью магнитооптического визуализатора, так с помощью специальной аппаратуры, в том числе с помощью модернизированных устройств мобильной связи типа смартфонов и планшетов. При этом визуализируемые и зарегистрированные изображения становятся более четкими и контрастными, что обеспечивает более качественное их сравнение, при проведении операций определения подлинности и идентификации карт. Кроме того, в силу размещения магнитных микроструктур внутри защитных элементов, они оказываются значительно менее подверженными влиянию внешних механических и химических воздействий. Изобретение также обеспечивает оперативное выявление фальсификатов, поддельных документов и особо ценных предметов. Visualization of such structures is possible both visually with the help of a magneto-optical visualizer and with the help of special equipment, including with the help of modernized mobile communication devices such as smartphones and tablets. At the same time, the visualized and registered images become clearer and more contrasting, which provides a better quality comparison when performing the operations of determining the authenticity and identification of cards. In addition, due to the placement of magnetic microstructures inside the protective elements, they are much less susceptible to external mechanical and chemical influences. The invention also provides for the rapid detection of counterfeits, counterfeit documents and particularly valuable items.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020108812A RU2748106C1 (en) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | Protective element based on hidden magnetic microstructural formations and method for protecting products from counterfeiting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020108812A RU2748106C1 (en) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | Protective element based on hidden magnetic microstructural formations and method for protecting products from counterfeiting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2748106C1 true RU2748106C1 (en) | 2021-05-19 |
Family
ID=75919785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020108812A RU2748106C1 (en) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | Protective element based on hidden magnetic microstructural formations and method for protecting products from counterfeiting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2748106C1 (en) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0744709A2 (en) * | 1995-05-24 | 1996-11-27 | Eastman Kodak Company | Read-only magnetic security pattern |
| US5583333A (en) * | 1992-07-14 | 1996-12-10 | Nhk Spring Co., Ltd. | Checking objects including bistable magnetic devices, to be checked for authenticity |
| US5601931A (en) * | 1993-12-02 | 1997-02-11 | Nhk Spring Company, Ltd. | Object to be checked for authenticity and a method for manufacturing the same |
| RU2202828C2 (en) * | 1997-12-02 | 2003-04-20 | Текникал Графикс Секьюрити Продактс, Ллс | Protective device incorporating great number of protection criteria and its manufacturing process |
| RU2219299C1 (en) * | 2002-06-11 | 2003-12-20 | ООО "НПП Вичел (Высокочастотные элементы)" | Sheet material and sheet material authenticity checking method |
| RU2326436C1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-06-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") | Protection element for monitoring of printed products genuineness and printed products using it |
| KR100980149B1 (en) * | 2005-12-28 | 2010-09-03 | 니혼 하츠쵸 가부시키가이샤 | Identification medium |
| RU2429083C2 (en) * | 2005-04-06 | 2011-09-20 | Джей Ди Эс ЮНИФЕЙЗ КОРПОРЕЙШН | Optical devices dynamically varying exterior printed in shaped magnetic field and including printed fresnel structures |
| KR20120139641A (en) * | 2012-11-14 | 2012-12-27 | 주식회사 나노브릭 | Method and device for displaying identifying code |
| RU2472627C2 (en) * | 2007-12-11 | 2013-01-20 | Гизеке Унд Девриент Гмбх | Protective element with variable optical properties |
-
2020
- 2020-02-28 RU RU2020108812A patent/RU2748106C1/en active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5583333A (en) * | 1992-07-14 | 1996-12-10 | Nhk Spring Co., Ltd. | Checking objects including bistable magnetic devices, to be checked for authenticity |
| US5601931A (en) * | 1993-12-02 | 1997-02-11 | Nhk Spring Company, Ltd. | Object to be checked for authenticity and a method for manufacturing the same |
| EP0744709A2 (en) * | 1995-05-24 | 1996-11-27 | Eastman Kodak Company | Read-only magnetic security pattern |
| RU2202828C2 (en) * | 1997-12-02 | 2003-04-20 | Текникал Графикс Секьюрити Продактс, Ллс | Protective device incorporating great number of protection criteria and its manufacturing process |
| RU2219299C1 (en) * | 2002-06-11 | 2003-12-20 | ООО "НПП Вичел (Высокочастотные элементы)" | Sheet material and sheet material authenticity checking method |
| RU2429083C2 (en) * | 2005-04-06 | 2011-09-20 | Джей Ди Эс ЮНИФЕЙЗ КОРПОРЕЙШН | Optical devices dynamically varying exterior printed in shaped magnetic field and including printed fresnel structures |
| KR100980149B1 (en) * | 2005-12-28 | 2010-09-03 | 니혼 하츠쵸 가부시키가이샤 | Identification medium |
| RU2326436C1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-06-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") | Protection element for monitoring of printed products genuineness and printed products using it |
| RU2472627C2 (en) * | 2007-12-11 | 2013-01-20 | Гизеке Унд Девриент Гмбх | Protective element with variable optical properties |
| KR20120139641A (en) * | 2012-11-14 | 2012-12-27 | 주식회사 나노브릭 | Method and device for displaying identifying code |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1221919C (en) | Security device having multiple security features and method of making same | |
| EP1354304B2 (en) | Security, identification and verification systems | |
| US8059858B2 (en) | Identification document and related methods | |
| EP3249581A1 (en) | Controlled authentication of physical objects | |
| US8301893B2 (en) | Detecting media areas likely of hosting watermarks | |
| US20130306737A1 (en) | Optically Readable Identification Security Tag or Stamp | |
| US9950553B2 (en) | Process of forming an identification marking, and an identification marking formed by way of such a process | |
| WO2004070667A2 (en) | Method for producing security markings | |
| TW201531958A (en) | Method for authenticating a security element, and optically variable security element | |
| BR112013024465B1 (en) | method for automatically authenticating a secure document and tag endowed with variable optical elements for a secure document | |
| Cozzella et al. | Drug packaging security by means of white-light speckle | |
| CN103165020A (en) | Anti-fake product and manufacturing method thereof and anti-fake detection device and method thereof | |
| US20090039644A1 (en) | Systems and methods for using microscopic capsules containing orientable materials for document security and processing applications | |
| EP0702339A1 (en) | A method of currency or document validation by use of a temperature sensitive magnetic pattern | |
| RU2748106C1 (en) | Protective element based on hidden magnetic microstructural formations and method for protecting products from counterfeiting | |
| CN1329859C (en) | Document anti-fake and system thereof | |
| KR101699330B1 (en) | System and method for copy protection using random media | |
| JP2023540483A (en) | Security markings, methods and devices for reading security markings, security documents marked with security markings, and methods and systems for verifying security documents | |
| US11847527B2 (en) | Verifiable access credential | |
| WO2015024070A1 (en) | A system and method involving extracting information from a substrate | |
| CN113516216A (en) | Anti-counterfeiting element, anti-counterfeiting element detection method and anti-counterfeiting product | |
| Pappu | III. Physical One-Way Functions | |
| JP2008062596A (en) | Information recording medium | |
| JPH0899484A (en) | Card and method for discriminating genuine card from fake | |
| JP2003048390A (en) | Information recording medium and forgery preventing method for certified information |