Способ защиты изделий из благородных металлов от подделки (варианты)

Изобретение относится к способам защиты изделий, представляющих собой художественную, историческую или материальную ценНОСТЬ, ОТ ПОДДСЛКИ И МОЖСТ бЫТЬ ИСПОЛЬЗОВЗНО для предотвращения фальсификации на рынке торговли изделиями из благородных металлов.Известные способы защиты ценных изделий от подделки заключаются в нанесении на ПОВСрХНОСТЬ ИЗДСЛИЯ МСТКИ В ВИДС ПОДПИСИ, ЗНЗка, графического изображения или иной информации, состоящей, например, в придании материалу метки определенных свойств, с использоВЗНИСМ ТСХНОЛОГРШ, ИЗВССТНОЙ ТОЛЬКО ИЗГОТОВИтелю метки.ОДНЗКО ПСрВЬТС два вида МСТКИ ЯВЛШОТСЯ легковоспроизводимыми, что способствует несанкционированному использованию метки и,как следствие, к подделке изделия.Третий вид метки более информативен и может быть реализован в различных способах нанесения на изделие метки из известных материалов, подвергнутых специальной обработке.Так, известен способ маркировки изделий(авт. св. М 91757864, В 25 Н 7/00, 1992), согласно КОТОРОМУ на ПОВСрХНОСТЬ ИЗДСЛИЯ НЗНОСЯТ предварительно изготовленную метку из диэлектрического материала со структурными неоднородностями, образованными в пределах заданного контура. Эти структурные неоднородности представляют собой объемные системы капилляров, возникающие в диэлектрике при одноВрСМСННОМ ВОЗДСЙСТВИИ на НСГО температурного поля и пучка электронов. Крепление метки на изделии можно осуществить различными путями, например посредством клеевого соединеНИЯ.Так как характерную область неоднородНОСТИ, ограниченную ЗЗДЗННЬТМ КОНТурОМ, НСВОЗМОЯСНО НИ ПОВТОрИТЬ, НИ скопировать, ТО ИЗвестный способ маркировки изделия надежно защищает метку от подделки. Однако при промышленной реализации способ требует изготовления большого количества меток и составления для них банка данных для идентификации изделий. Это существенно усложняет технологию маркировки изделия и делает необходимым использование дорогостоящего оборудования. Кроме того, метка может быть достаточно легко отделена от изделия и перенесена на другое изделие, что приведет к невозможности его идентификации. Еще один недостаток состоит в том,что при вторичной переработке изделия материал метки приводит к изменению состава материала маркированного изделия.Другой способ нанесения метки повышенной информативности, включает процесс фотолитографии, согласно которому поверхность изделия покрывают слоем фоторезиста и экспонируют под гибким негативом, который накладывают на поверхность изделия, а после экспонирования обрабатывают фоторезист до полу 000355чения на поверхности изделия требуемого изображения (авт. св. Мг 306978, В 41 М 1/4 О,1971).Такой способ позволяет получить труднокопируемую метку высокой информативности. Однако примененная при этом технология маркировки настолько проста, что не представляет трудности для е несанкционированного использования и создает тем самым предпосылки для подделки метки. Кроме того, полученная в таком способе маркировки метка очень непрочно связана с материалом изделия, в связи с чем может быть достаточно легко отделена от его поверхности.Еще один способ нанесения вЬ 1 сокоинформативной метки на изделие основан на получении в самом материале изделия голографического мшсрорельефа в виде определенным образом изменяющейся поверхности с алгоритМОМ МОДУЛЯЦИИ, ИЗВССТНЬТМ ТОЛЬКО ИЗГОТОВИТСШО МСТКИ.Однако до настоящего времени возможность формирования голографического микрорельефа на поверхности изделия ограничивалась свойствами его материала, в качестве которого использовались главным образом легкопрессующиеся полимерные материалы, например поливинилкарбазол н поликарбонат (см.,например, "Оптическая голография", под ред. Г. Колфида, М., "Мир", 1982, с. 465). Нанесение на металлическую поверхность голографической записи изображения известно только для изделия в виде фольги и неизвестно для массивных форм изделия, например пластины, слитка и т.д. Это объясняется тем, что традиционный способ перенесения с помощью прессовки голографического микрорельефа на поверхность изделий из более твердых материалов, чем пластические материалы, не позволяет получить требуемое качество голограммы изображения метки.Задачей изобретения является создание такого способа (вариантов) защиты массивных изделий (пластин, слитков и т.д.) из благородных металлов от подделки, при осуществлении которого полученная на изделии метка обладала бы высокой информативностью и была неотделима от изделия. При этом усложнялась или становилась невозможной процедура копирования метки непосредственно с поверхности изделия, а также не допускалось бы несанкционированное использование метки. Кроме того, при вторичной переработке изделия не происходило бы изменение состава материала маркированного изделия.Указаъшая задача решается тем, что в способе защиты изделий из благородных металлов от подделки, заключающемся в нанесении на поверхность изделия информационной метки с возможностью ее последующей визуальной идентификации, согласно изобретению метку на поверхности изделия из золота или другого благородного металла формируют в виде голографического микрорельефа с участками макро рельефа, а идентификацию изображения метки осуществляют, помещая ее в поле восстанавливающей волны.Участки макрорельефа целесообразно формировать электроискровым способом.Во втором варианте задача изобретения решается тем, что в способе защиты изделий из благородных металлов от подделки метку на поверхность изделия наносят в виде составной голограммы, для чего формируют голографический микрорельеф рисунка метки, на котором выполняют скрытое изображений в виде кодированной голограммы, а идентификацию метки осуществляют путем визуализации скрытого изображения, для чего помещаю составную голограмму метки в оптическое поле волны, восстанавливающей кодированную голограмму.Кодированную голограмму на голографическом микрорельефе рисунка метки можно формировать с применением нескольких опорНЫХ ПуЧКОВ ТОЧСЧНЬТХ ИСТОЧНИКОВ, ИМСЮЩИХ заданное расположение в пространстве. В этом случае восстанавливающую волну при идентификации МСТКИ ПОЛУЧЗЮТ, ПОМСЩЗЯ КОГСРСНТНЬТС ИСТОЧНИКИ СВСТЗ В те же ТОЧКИ, В КОТОРЫХ располагались опорные пучки.Кодированную голограмму на голографическом микрорельефе рисунка метки можно формировать в виде синтезированной мульттишлексной голограммы, состоящей из совокугшости голограмм каждого сшивола скрытого изображения. В этом случае отдельные голограммы символов скрытого изображения метки получают путем удаления гребней микрорельефа в микроучастках, которые в совокупности формируют негативный образ двумерного Фурьепреобразования символа скрытого изображения.Кодированную голограмму метки можно замаскировать путем нанесения на нее другой мультиплексной голограммы, состоящей из голограмм нескольких изображений. Для визуализации скрытого изображения в этом случае используют предварительно изготовленную амплитудную, фазовую кодовую маску с окнами прозрачности для лучей скрытого изображения.В третьем варианте изобретения поставленная задача решается тем, что в способе защиты изделий из благородных металлов от подделки метку на поверхности изделия формируют в виде голографического микрорельефа, на КОТОрЬТЙ НЗНОСЯТ ПЛСНОЧНОС ПОКРЬТТИС ИЗ аморфного алмазоподобного вещества, а идентификацию изображения метки осуществляют,помещая ее голограмму в поле восстанавливающей волны. При нанесении пленочного покрытия толщину пленки на гребнях микрорельефа ВЬТПОЛНШОТ МСНЬШС ТОЛЩИНЬТ ПЛСНКИ на СГО бороздах.В четвертом варианте задача изобретения решается тем, что в способе защиты изделий из благородных металлов от подделки метку на поверхности изделия формируют в виде муль 000355типлексной составной голограммы, микрорельефы частей которой пространственно сдвинуты друг относительно друга на расстояние, меньшее длины восстанавливающей волны, далее на несколько частей составной голограммы наносят прозрачную пленку диэлектрика таким образом, чтобы при визуальной идентификации метки в восстанавливающей волне компенсировать сдвиг составных частей изображения метКИ.ПРИВСДСННЬТС ВЬТШС признаки ОТНОСЯТСЯ К группе изобретений, связанных единым авторским замыслом, причем эту группу изобретений составляют объекты одного вида и одинакового назначения. Совокупность технических результатов всех изобретений группы позволяет решить поставленную задачу и в то же время для каждой совокупности технических результатов отдельного изобретения имеет место совпадение В ОТНОШСНИИ части ТСХНИЧССКИХ РСЗУЛЬТЗТОВ,что является необходимым условием для изобретения, представленного вариантами.Все приведенные выше признаки, характеризующие варианты способа, влияют на достижение того или иного технического результата,что в совокупности и обеспечивает решение задачи изобретения.В четырех вариантах способа защиты изделий из благородных металлов от подделки, в которых используется процесс получения голографического микрорельефа, существенность признаков, характеризующих каждый из вариантов, показана ниже.Так, комбинация микро и макрорельефа в первом варианте способа позволяет восстановить изображение метки в рассеянном свете, а также усложняет несанкционирование воспроИЗВСДСНИС МСТКИ на ИЗДСЛИИ методами гальванопластики.Во втором варианте способа выполнение скрытого изображения в виде кодированной голограммы на голографическом микрорельефе рисунка метки не только усложняет несанкционироваъшое воспроизведение метки на изделии,но и не позволяет осуществить визуальную идентификацию метки без специальных для этого средств.В третьем и четвертом вариантах способа нанесение на голографический мшсрорельеф метки пленочного покрытия из аморфного алмазоподобного вещества, кроме отмеченной выше сложности несанкционированного воспроизведения метки на изделии, обеспечивает защиту самой метки от повреждения и полностью исключает непосредственное копирование метки методом гальванопластши. При этом в третьем варианте способа дополнительно увеличивается яркость изображения.Предложенные варианты способа защиты изделий из благородных металлов от подделки могут быть осуществлены с помощью известНЪТХ СРСДСГВ, ЧТО обеспечивает ВЬТПОЛНСНИС тре бования патентоспособности предложения по критерию "промьтшленная применимость". При этом способ получения голографического микрорельефа на поверхности изделия из металлаЗаявителю не известны способы защиты изделий из благородных металлов от подделки,в которых бы использовались методы голографии, хотя эти методы нашли Широкое применение в других отраслях практической деятельности человека, что свидетельствует о соответствии изобретения требованиям патентоспособности по критериям "новизна" и "изобретательский уровень".Далее изобретение поясняется чертежами,гдефиг. 1 - идентификация метки с помощью НССКОЛЬКИХ ВОССТЗНЗВЛИВЗЮЩИХ ИСТОЧНИКОВ света;Общими операциями четырех вариантов способа является формирование на поверхности изделия из благородного металла голографического микрорельефа метки, который при освещении восстанавливающей волной света позволяет визуализировать заложенное в метке изображение.Формирование голографического микрорельефа на поверхности изделия из золота или другого благородного металла можно осуществить прессованием с помощью матргщы, рабочая поверхность которой выполнена в виде стальной пластины с требуемым голографическим микрорельефом на ее поверхности. В свою очередь, формирование голографического микрорельефа на стальной поверхности матрицы осуществляют следующим образом.На стальную пластину наносят центрифугированием фоторезист толщиной 1-2 мкм, затем методом ионно-лучевого травления в среде аргона фоторезист равномерно стравливают до толщины 0,5-1,0 мкм. После этого с помощью обычной атшаратуры, используемой для голографической записи изображения, в слое фоторезиста получают микрорельеф с характерным размером О,1-08 мкм. Полученный микрорельеф является результатом регистрации в слое фоторезиста интерференционной картины дифрагируемьтх объектной и опорной волн, освещающих метку, для которой производится топографическая запись.Далее производят ионно-лучевое травление стали, незащищенной резистом, ионами аргона в вакууме. Степень распыления маски из фоторезиста по отношению к материалу пластины регулируют температурой обрабать 1 вае 000355мой поверхности. После завершения операции травления и удаления остатка фоторезиста, поВСрХНОСТЬ СТЗЛЬНОЙ ПЛЗСТИНЫ ПрИМСТ ВИД ТОПОграфического микрорельефа, образованного требнями и бороздами в материале пластины.Можно сформировать голографический микрорельеф на поверхности металлического слитка, не прибегая к прессованию, для чего поверхность изделия в требуемом месте расположения метки следует подвергнуть той последовательности операций, которая описана выше для формирования голографического мшсрорельефа на рабочей поверхности матрицы.Описанные выше два случая формирования голографического микрорельефа на поверхности металла используются в первых двух вариантах способа.В третьем варианте способа после формирования на поверхности изделия голографического микрорельефа метки на этом же рельефе образуют участки макрорельефа толщиной, значительно превышающей (в 1000 раз и более) характерные размеры голографического мшсрорельефа. Эта операция может быть осуществлена с помощью известных средств, например электроискровым способом на прошивном станке. Можно не разделять во времени получение обоих видов рельефа в метке, если ее переносить на поверхность слитка прессованием с помощью матрицы.Наличие в микрорельефе метки макроструктуры позволяет при любом освещении и угле зрения определить расположение метки на поверхности изделия, однако визуальную идентификацию всего изображения метки осуществляют в ограниченном поле зрения, что характерно для восстановления изображения по его голографической записи. Наиболее полного воспроизведения заложенной информации достигают, освещая метку когерентным светом лазера.Подделка метки путем ее копирования меТОДОМ ГЗЛЬВЗНОПЛЗСТИКИ, ШИрОКО ПрИМСНЯСМЫМ для тиражирования голограмм, существенно осложняется из-за несоизмеримости размеров микро- и макрорельефов, что не позволяет с помощью изготовленной матрица получить точное воспроизведение комбинации голографической записи и макроскопического рельефа на поверхности благородного металла. Это обусловлено тем, что указанная несоизмеримость рельефов препятствует созданию равномерного усилия прессования на всей площади метки,приводя к значительному уменьшению прессующего усилия со стороны матрицы на стыке частей комбинированного рельефа е рабочей поверхности.При осуществлении второго варианта способа метку на изделии выполняют в виде составной голограммы, для чего одним из указанных выше путей, используемых для нанесения голографического микрорельефа на металличе скую поверхность, вначале формируют голографический мшсрорельеф рисунка метки, на котором после или одновременно с формированием микрорельефа образуют скрытое изображение в виде кодированной голограммы, которая требует, чтобы для получения восстановлеъшого изображения без каких-либо искажений, восстанавливающая волна должна быть идентична опорной (см., например, "Оптическая голография", пол ред. Г.Колфила, М "Мир",1982, с. 146).Такую кодированную голограмму можно получить с помощью нескольких опорных пучКОВ КОГСрСНТНЫХ ТОЧСЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ, ИМСЮщих заданное расположение в пространстве,или в виде синтезированной мультиплексной голограммы, состоящей из совокупности голограмм каждого символа скрытого изображенияСинтезированная голограмма является голограммой псевдообьекта, так как может быть получена без его участия с привлечением известных математических методов и использованием ЭВМ (там же с.225). В качестве синтезированной голограммы можно использовать голограмму Фурье, позволяющую путем Фурьепреобразования голограммы получить изображение объекта (там же, с. 179).В том случае, когда кодироваштую голограмму получают посредством нескольких ОПОрНЫХ ПУЧКОВ ТОЧСЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ, ИМСЮщих заданное расположение в пространстве,скрытое изображение формируют на этапе получения голографического микрорельефа рисунка метки.Для идентификации метки ее голограмму,содержащую скрытое изображение, помещают в оптическое поле восстанавливающей волны,образованное таким же количеством точечных когерентных источников света 1, 2 И так же расположенных в пространстве, как это шиело место для опорных пучков на этапе голографической записи скрытого изображения (фиг. 1). При этом визуализация скрытого изображения 3 досТИГЗСТСЯ В ОЧСНЬ ограниченном ПОЛС ЗрСНИЯ,которое может быть получено только изготовителем метки и не доступно для реализации при ее несанкционированном использовании. В последнем случае, например, при восстановлении скрытого изображения одним пучком когерентного излучения, будет наблюдаться лишь размытое пятно, не несущее полезной информации. Таким образом, расположение в пространстве ТОЧСЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВОССТЗНЗВЛИВЗЮЩСЙ ВОЛны, является ключом к коду для визуализации скрытого изображения.В случае, когда кодированную голограмму получают в виде синтезированной голограммы Фурье, скрытое изображение формируют после получения голографического микрорельефа рисунка метки. При этом производят удаление гребней микрорельефа в микроучастках, кото 000355рые в совокупности составляют негативный образ двумерного Фурье-преобразования символа скрытого изображения.Удаление необходимых кусочков гребней микрорельефа производят сфокусированным лучом аргонового лазера на всю площадь скрытого изображения, формируя таким образом мультиплексную голограмму, состоящую из совокупности голограмм каждого символа скрытого изображения.В качестве примера приведена схема, поясняющая получения символа скрытого изображения в виде Квадрата. Здесь на фиг.2 приведен график модуль Фурье-образа квадрата, а на фиг. 3 показан его голографический микрорельеф,где удаленные области микрорельефа, соответствующие негативному образу двумерного Фурье-преобразования, показаны Черным цветом, а оставленные области - белым.Также как и в предыдущем случае для идентификации метки ее голограмму, содержащую скрытое изображение, помещают в оптическое поле волны, восстанавливающей кодированную голограмму. В отличие от предыдущего случая для этого используют один источник когерентного излучения, который размещают в Фурье-плоскости голограммы (т.е. плоскости параллельной поверхности голограммы и содержащей как источник восстанавливающей волны, так и опорной) в точке, в которой должен быть расположен опорный псевдоисточник,координаты которого вычисляются по известной методике на этапе получения скрытого изображения. При выполнении этих условий в плоскости расположения восстанавливающего источника формируется четкое, скрытое до этого изображение.Несанкционированное использование метки для рассмотренного вида голограммы скрытого изображения еще более, чем в предыдущем случае, затруднено тем, что значительно больше ограничено поле зрения, которое может быть реализованы только самим изготовителем метки. В случае несанкционированного использования метки при ее идентификации, например, в некогерентном свете, скрытое изображение не воспроизводится. При освещении метки когерентным светом будет наблюдаться, благодаря свойствам Фурье-голограммы, размытое пятно. И ТОЛЬКО ПрИ ОСВСЩСНИИ МСТКИ КОГСрСНТНЫМ светом из точки, лежащей в Фурье-плоскости, в этой же плоскости воспроизводится скрытое изображение.В рассматриваемом варианте способа на этапе формирования голографического мшсрорельефа рисунка метки, кодированную голограмму метки можно замаскировать путем нанесения на нее другой, мультиплексной голограммы, состоящей из голограмм нескольких изображений. Маскирующий эффект мультиплексной голограммы проявляется в том, что при вЬ 1 полнении условий, необходимых для визуали