С ростом международной напряженности, в том числе вокруг Украины, возрастает роль защитных технологий для удостоверяющих документов, таких как паспорта, идентификационные карты, водительские удостоверения. Для защиты от подделки таких документов при их изготовлении и выдаче в них записывается персонализационная информация о владельце документа. Как правило, это портрет владельца и его биометрические данные, дата и место рождения, время и место выдачи документа и др. Известны и широко используются цветные цифровые и аналоговые фотографические изображения, получаемые по стандартным цифровым фотографическим технологиям. Основным недостатком таких цветных изображений, с точки зрения использования их в удостоверяющих документах, является широкая распространенность и доступность технологий по их изготовлению, что позволяет достаточно легко заменять и подделывать фотографии и персональные данные в документах.
На сегодняшний день известен целый ряд оригинальных технологий записи цветных изображений, требующих высокоточного уникального и дорогостоящего оборудования. Это, например, технологии записи цветных изображений в виде объемных голографических решеток в фотополимерных слоях.
Известны также технологии записи полноцветных голографических изображений, восстанавливаемых с радужных рельефно-фазовых голограмм. Такие топографические изображения легко различимы и их сложно сымитировать. Полноцветные изображения, восстанавливаемые в белом свете, в этом случае формируются плоской пиксельной матрицей, каждый голографический пиксель которой имеет характерный размер 20 мкм на 100 мкм и разбит на три субпиксельные области, в каждой из которых записаны дифракционные решетки, восстанавливающие одну из трех световых волн красного, зеленого или синего света. Параметры субпиксельных областей каждого пикселя подобраны таким образом, что при общем освещении всей голограммы белым светом восстанавливается записанное полноцветное изображение. Недостатком этого решения является сложность формирования пиксельной матрицы по технологии электронно-лучевой литографии и невозможность формирования таких топографических изображений при персонализации документов.
Известен способ получения полноцветных топографических изображений по технологии, описанной в патенте РФ 2079167 (1997). Полноцветные изображения, восстанавливаемые в белом свете, формируются плоской матрицей, создаваемой в многослойной топографической структуре. Верхний и средний слои выполнены в виде непрозрачных отражающих дифракционных решеток, нижний слой – в виде прозрачной или отражающей решетки. Дифракционные слои выполнены так, что при освещении белым светом в заданном направлении от каждого из упомянутых слоев отражается излучение в синем, зеленом и красном диапазонах спектра. Идентифицирующее подлинность носителя информации изображение является цветным, имеет растровую структуру и сформировано путем удаления в определенных участках носителя информации материала на глубину либо только верхнего, либо верхнего и среднего непрозрачных слоев носителя информации с помощью лазерного гравирования. Размещенная на носителе информация имеет вид текстовых и графических изображений. Недостатком предложенного решения является сложность формирования пиксельной матрицы. Кроме этого, увидеть такое изображение можно только при специальном освещении.
Недавно ФГУП «Гознак» запатентовало новый способ создания пиксельных матриц, обеспечивающих формирование комбинированных черно-белых и цветных изображений в режимах персонализации по технологии маскирования в одном дифракционном слое. При этом изображение записывается в виде пиксельной матрицы, имеющей растровую структуру, где изображение сформировано путем маскирования или удаления материала в определенных участках носителя информации различными методами лазерного гравирования. Пиксели разделяют на субпиксельные области, ответственные за цвет, в виде соответствующих дифракционных решеток, отражающих красный, зеленый и синий свет. Изображение формируют путем частичного разрушения дифракционной поверхности, приводящего к изменению цветовой насыщенности и яркости субпиксельных областей за счет модуляции интенсивности, длительности и количества лазерных импульсов с применением точного позиционирования лазерного луча по элементам пиксельной матрицы и/или специальным маркерам, размещенным на поверхности пиксельной матрицы. Преимущественно конфигурацию и размещение субпиксельных областей выбирают в виде совмещенных по границам ромбов. В частном случае субпиксельные области внутри различных пикселей располагают по-разному, создавая таким образом скрытую маркировку персонализационного изображения.
В частном случае перед проведением или в процессе лазерного гравирования на пиксельной матрице формируют светоконтрастную черно-белую маску.
В другом случае пиксели формируют так, что все субпиксельные области сходятся в центре пикселя, причем лазерное гравирование выполняют с изменением размера растрового пятна и смещением растрового пятна относительно центра пикселя.
В третьем случае базирование лазерного луча осуществляют путем сравнения интенсивности дифракционных порядков и/или измерения интенсивности одного из порядков при нормальном падении лазерного луча или при падении лазерного луча под углом к нормали.
В ином случае при проведении лазерного гравирования в различных участках носителя применяют технологию изменения диаметра лазерного пучка по методу «растровой горки».
Наконец, в частном случае лазерное гравирование осуществляют через матированные тонкопленочные структуры, размещенные на поверхности пиксельной матрицы, или дифракционные решетки выполнены рассеивающими.
В качестве примера реализации предложенного технического решения были изготовлены голографические изображения на стандартной голографической фольге (1) с алюминиевым отражающим слоем. Изображения представляли собой решетки, в узлах которых были размещены пиксели (2) с субпиксельной структурой, состоящей из трех областей с тремя различными дифракционными решетками, отражающими в заданном направлении излучение соответственно красного, зеленого и синего цвета. Пиксели имели круглую форму с характерным размером 120 мкм. Каждый пиксель разбивался на три области – субпиксели (3), (4), (5), заполненные дифракционными решетками, которые при падении на них белого света (7) отражают в заданном направлении (6) (например, перпендикулярном поверхности носителя информации) излучение соответственно красного, зеленого и синего спектрального диапазона.
Патент РФ 2556328 (2015) http://www.findpatent.ru/patent/255/2556328.html
