專利名稱：具有防偽性能的三維載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防偽領(lǐng)域，特別是涉及一種具有防偽性能的三維載體以及三維立體
模型的隱性防偽技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平有了很大的提高。但 是由于人們的觀念意識(shí)、消費(fèi)層次以及不法分子受利益驅(qū)使，使得造假和銷假活動(dòng)在我 國(guó)幾乎所有地區(qū)都存在著，而且，這種市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)物有著愈演愈烈之勢(shì)。制假 成為當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的經(jīng)濟(jì)犯罪之一，它對(duì)正當(dāng)?shù)纳虅?wù)和就業(yè)活動(dòng)、公共衛(wèi)生與健 康和安全秩序等帶來了極大的危害。偽造者通過偽造證件、產(chǎn)品及其外包裝，甚至偽 造"防偽"標(biāo)簽等方式來混淆商品真?zhèn)?，消費(fèi)者在琳瑯滿目的商品海洋里，不時(shí)被假貨 坑騙，利益受到了極大的傷害。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，全世界每年因仿冒各類高檔名牌商品 和偽造票證等，給世界經(jīng)濟(jì)和工業(yè)造成損失達(dá)1000億美元之多，更令人擔(dān)憂的是，在醫(yī) 藥、食品、煙酒、飲料等領(lǐng)域，假冒包裝更為猖獗，使消費(fèi)者防不勝防，這不僅造成巨 大的經(jīng)濟(jì)損失，還直接危機(jī)了人們的健康和生命。 至此，研究和發(fā)展新的防偽技術(shù)迫在眉睫，尤其是研發(fā)難以復(fù)制、易于辨認(rèn)的 安全防偽技術(shù)尤為重要。防偽技術(shù)是一個(gè)古老的研究課題，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的日益繁榮和 科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)已經(jīng)成為一個(gè)嶄新的并在不斷變化的研究領(lǐng)域，它是綜合了化 學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)、核技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多門學(xué)科的新興邊緣 技術(shù)，并通過學(xué)科協(xié)作形成了一個(gè)特殊門類的完整體系。如今，國(guó)內(nèi)外比較成熟的防偽 技術(shù)種類繁多，特點(diǎn)各異，防偽效果各有優(yōu)劣，其評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括防偽技術(shù)的仿制難 度、防偽技術(shù)的類別、檢測(cè)手段的先進(jìn)程度、保持防偽性能的最低時(shí)間等。
目前常用的防偽技術(shù)包括全息防偽、油墨防偽、紙張防偽、數(shù)碼防偽等，它們 把圖案(包括圖形、文字或數(shù)字等)作為防偽標(biāo)識(shí)，通過技術(shù)處理或加密處理以達(dá)到標(biāo) 的物防偽的目的。在現(xiàn)有的圖案防偽技術(shù)研究中，全息防偽逐漸向大視角、多變換、立 體感強(qiáng)烈等方向發(fā)展，防偽效果好，但開發(fā)周期比較長(zhǎng)，而低水平的全息技術(shù)容易被仿 制；紙張防偽和油墨防偽產(chǎn)生的防偽圖案易于辨析，但其偽造難度主要局限在原材料和 制作工藝上，造假者有可能通過多種渠道獲取原材料和制作工藝而使防偽圖案失效；數(shù) 碼防偽技術(shù)利用加密技術(shù)、編碼技術(shù)、通訊技術(shù)等為每個(gè)商品產(chǎn)生一個(gè)唯一的防偽查詢 碼，消費(fèi)者通過查詢(電話或網(wǎng)絡(luò)等)來辨別真?zhèn)?，解決了易于偽造的問題，但它的辨析 不是直接辨析，而是需要進(jìn)行查詢，這給消費(fèi)者帶來了不便，并且很多消費(fèi)者不愿意去 查證，這也給造假者提供了可乘之機(jī)。 隨著科技的進(jìn)步，高質(zhì)量且低價(jià)格的彩色影印機(jī)、高分辨率的掃描儀、數(shù)碼照 相機(jī)和臺(tái)式出版系統(tǒng)的誕生，使得造假者能偽造出相當(dāng)逼真的物品，給防偽領(lǐng)域帶來極 大的困難和挑戰(zhàn)，亟待需要引入新的不會(huì)顯著增加證件或商品的成本的更多安全性元 素，設(shè)計(jì)出易識(shí)別、難仿造的防偽方案，具有著重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種防偽效果好、易識(shí)別、難仿造的具有防偽性能的三維 載體。 為達(dá)到上述目的，提供一種依照本發(fā)明實(shí)施方式的具有防偽性能的三維載體， 其包括以等間隔規(guī)則排列的若干相同的立體單元塊，和印制于所述立體單元塊的傾斜側(cè) 面上的防偽信息，其中所述立體單元塊為具有彼此平行的上、下表面和位于上、下表面 之間的若干傾斜側(cè)面的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述印制有防偽信息的傾斜側(cè)面設(shè)置為與下表面垂直 的側(cè)面。
優(yōu)選地，所述立體單元塊為四棱柱結(jié)構(gòu)，其橫截面為等腰梯形。 優(yōu)選地，所述立體單元塊為正四棱臺(tái)結(jié)構(gòu)。形成為上表面具有帶狀或點(diǎn)塊狀結(jié)
構(gòu)。



優(yōu)選地，在所述上表面的帶狀或點(diǎn)塊狀結(jié)構(gòu)上的圖案印刷有縮微文字。 優(yōu)選地，所述上表面的帶狀或點(diǎn)塊狀結(jié)構(gòu)上的圖案采用全息印刷。 優(yōu)選地，所述立體單元塊的部分或全部側(cè)面涂有防偽油墨。
優(yōu)選地，所述防偽油墨為光變油墨、溫變油墨、熒光油墨、磁性油墨、紅外油 墨中的任意一種或幾種。 本發(fā)明通過構(gòu)造出易于實(shí)現(xiàn)信息隱藏的三維背景，利用所述三維背景產(chǎn)生遮擋 效果，從而將不期望被看到的信息遮蓋。通過將所述立體單元塊印制有防偽信息的側(cè)面 設(shè)置為與底面背景垂直，使得傾斜的光線入射后，照射到垂直的部分，只有很少部分的 光線會(huì)被反射回去，因此這一部分就會(huì)比周圍的要暗一些，也就能觀察到隱藏于三維模 型側(cè)面的信息。該方案能夠?qū)崿F(xiàn)從正面垂直觀察載體只能看到印制于上表面的條狀圖案 或者點(diǎn)塊狀圖案，以及底面背景圖案；從側(cè)面觀察時(shí)，在某個(gè)角度可清晰看到隱藏在其 中的圖案；從不同的側(cè)面可觀察到不同的圖案。具有防偽效果好、易識(shí)別、難仿造的優(yōu)
占n


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種三維立體載體模型； 圖2是圖1中所示三維立體載體模型的剖面圖； 圖3是光線照射到圖1中所示模型的四棱柱側(cè)面的反射示意圖； 圖4是圖1中所示模型的側(cè)面隱藏了信息后的示意圖； 圖5是圖4在B部分處的剖面圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例隱藏了信息后的四棱柱正面垂直觀察結(jié)果示意圖； 圖7是從側(cè)面傾斜觀察圖6的結(jié)果圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例正面垂直觀察三維立體模型的結(jié)果圖； 圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例從正面左側(cè)傾斜某個(gè)角度觀察的結(jié)果圖； 圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例從正面右側(cè)傾斜某個(gè)角度觀察的結(jié)果圖； 圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另外一種三維模型的單元塊示意圖； 圖12是采用圖11為單元、規(guī)則排列的一種三維立體載體模型。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。 本發(fā)明是利用三維物體的光照模型實(shí)現(xiàn)隱性，被隱藏的圖案隨著視覺的變化逐漸變得清晰可見。立體的三維模型一共有六個(gè)觀察角度，除去作為底版的背面，還有正面和上下左右五個(gè)觀察角度，對(duì)于雙隱性來說利用其中兩個(gè)角度即可實(shí)現(xiàn)，為方便介紹原理，以雙隱性為例子進(jìn)行說明，模型設(shè)置考慮利用正面和左右兩面來實(shí)現(xiàn)隱性。
基于上述考慮，模型的設(shè)置原則如下從正面觀察只能看見立體模型上表面的圖案及背景圖案，此外不能看見其他任何信息；從左面觀察能夠看見所隱藏的兩個(gè)信息中的一個(gè)信息，另一個(gè)信息被完全隱藏；從右面觀察能夠看見另一個(gè)信息，左面的信息被完全隱藏。 本發(fā)明實(shí)施例中采用截面為等腰梯形的四棱柱為三維模型單元塊，具體的設(shè)置如圖1中所示。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例設(shè)計(jì)的三維立體載體模型，由等間隔的相同四棱柱排列而成，其中每個(gè)四棱柱的截面為等腰梯形。圖2是圖1中三維立體載體模型的剖面圖。 人眼能夠比較容易的感知到所看物體的明暗變化，基于這一點(diǎn)，本發(fā)明所采用的隱性技術(shù)考慮利用傾斜面對(duì)光線的反射和垂直面對(duì)相同入射光線的反射進(jìn)入人眼的光束有很大差異這一事實(shí)，隱性的具體設(shè)置原則為整個(gè)背景為明亮的條紋，字符經(jīng)過的地方明顯變暗。 根據(jù)上述原則，為了產(chǎn)生不同的反射效果，需要對(duì)三維模型的單元塊的傾斜側(cè)面進(jìn)行改造。由于要產(chǎn)生不同的明暗效果，側(cè)面對(duì)光線的反射情況應(yīng)該不一樣，在作為背景的部分不需要做任何改變，而在隱藏信息的地方需要將反射的光線減弱，這樣可以考慮將隱藏信息的側(cè)面進(jìn)行一些處理。本發(fā)明實(shí)施例將隱藏信息的原來傾斜的部分進(jìn)行切除，使得其與背景垂直，這樣傾斜的光線入射后，照射到垂直的部分，只有很少部分的光線會(huì)被反射回去，因此這一部分就會(huì)比周圍的要暗一些，也就能觀察到隱藏于三維模型側(cè)面的信息。
當(dāng)從正面左側(cè)傾斜某個(gè)角度進(jìn)行觀察模型，如圖3所示，光線入射到棱柱的傾斜表面上后，大部分的光線會(huì)反射回去，進(jìn)而人眼能夠觀察到斜面上的信息。
將信息隱藏到棱柱的側(cè)面時(shí)，對(duì)隱藏信息的部分進(jìn)行切除處理，如圖4，側(cè)面有A、 B、 C三個(gè)區(qū)域，隱藏信息需要出現(xiàn)在B區(qū)域，則將區(qū)域B進(jìn)行切除，使得此處與下表面垂直。圖5為B處的剖面圖。 圖6是在棱柱傾斜側(cè)面隱藏了信息后的結(jié)果，這里是將棱柱單獨(dú)抽取出來進(jìn)行顯示，可以比較明顯的看到左側(cè)隱藏信息處有一大塊的缺失，而在實(shí)際中，因?yàn)槔庵鶗?huì)融入到背景色中，所以正面垂直觀察時(shí)，看不出有缺失的跡象。當(dāng)對(duì)棱柱進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，或是觀察視角進(jìn)行左側(cè)傾斜，在某個(gè)角度可以清楚的看到，缺失的部分與周圍部分有明顯的明暗差異，如圖7所示，這樣就可根據(jù)明暗的不同，觀察到隱藏在棱柱側(cè)面的信息。
如圖8為根據(jù)本發(fā)明的具有防偽性能的三維載體的效果圖。當(dāng)正面垂直觀察時(shí)，僅僅能看到如圖8所示的條狀圖案。當(dāng)從左側(cè)傾斜觀察時(shí)，在某個(gè)角度可清晰的觀察到隱藏在左側(cè)斜面上的圖案A，如圖9所示。當(dāng)從右側(cè)傾斜觀察時(shí)，在某個(gè)角度可清 晰的觀察到隱藏在右側(cè)斜面上的圖案B，如圖IO所示。 本發(fā)明中對(duì)載體的四棱柱單元的間隔可適當(dāng)選取，為了更為容易的觀察到側(cè)面 的隱藏信息，間隔可根據(jù)實(shí)際效果適當(dāng)進(jìn)行設(shè)置。這樣，從載體的正面垂直角度觀察， 因?yàn)楸尘吧实木壒?，人眼較難觀察到棱柱側(cè)面的切除變化，僅看到明暗相間的條紋圖 案，而從左右兩側(cè)傾斜觀察時(shí)，能夠隨著觀察角度的變化，逐漸觀察到隱藏在棱柱側(cè)面 的圖案。 除了采用四棱柱作為單元塊來進(jìn)行三維立體模型設(shè)計(jì)以外，也可以采用其他的 單元塊來設(shè)計(jì)，如圖ll所示的正四棱臺(tái)。以此來進(jìn)行模型的設(shè)計(jì)，進(jìn)行規(guī)則排列形成如 圖12所示的三維模型。因?yàn)槊總€(gè)正四棱臺(tái)都有四個(gè)側(cè)面，按照在三維模型的排列次序， 相同視角方向上的棱臺(tái)側(cè)面可共同來隱藏一個(gè)信息，這樣在這種模型中就可用本發(fā)明方 法隱藏四種不同的信息。 不管采用何種模型來作為三維載體的單元模塊，都可在正面垂直觀察到的帶狀 圖案或點(diǎn)塊狀圖案上施加以其他的防偽手段，諸如，進(jìn)行縮微文字的印刷，或者是制作 成全息防偽圖案。在三維立體載體的某些表面上可涂以各種防偽油墨，諸如光變油墨、 溫變油墨、熒光油墨、磁性油墨、紅外油墨等，以提高載體的防偽力度。若所隱形的圖 案內(nèi)容為一些隱私信息，則此方法可用于進(jìn)行隱私保護(hù)功能。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn) 和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種具有防偽性能的三維載體，其特征在于，所述三維載體包括以等間隔規(guī)則排列的若干相同的立體單元塊，和印制于所述立體單元塊的傾斜側(cè)面上的防偽信息，其中所述立體單元塊為具有彼此平行的上、下表面和位于上、下表面之間的若干傾斜側(cè)面的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述印制有防偽信息的傾斜側(cè)面設(shè)置為與下表面垂直的側(cè)面。
2. 如權(quán)利要求1所述的具有防偽性能的三維載體，其特征在于，所述立體單元塊為四 棱柱結(jié)構(gòu)，其橫截面為等腰梯形。
3. 如權(quán)利要求1所述的具有防偽性能的三維載體，其特征在于，所述立體單元塊為正 四棱臺(tái)結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求l-3任一項(xiàng)所述的具有防偽性能的三維載體，其特征在于，所述立體單 元塊形成為上表面具有帶狀或點(diǎn)塊狀結(jié)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求4所述的具有防偽性能的三維載體，其特征在于，在所述帶狀或點(diǎn)塊狀 結(jié)構(gòu)上的圖案印刷有縮微文字。
6. 如權(quán)利要求4所述的具有防偽性能的三維載體，其特征在于，所述帶狀或點(diǎn)塊狀結(jié) 構(gòu)上的圖案采用全息印刷。
7. 如權(quán)利要求1、 2、 3、 5或6所述的具有防偽性能的三維載體，其特征在于，所述 立體單元塊的部分或全部側(cè)面涂有防偽油墨。
8. 如權(quán)利要求7所述的具有防偽性能的三維載體，其特征在于，所述防偽油墨為光變 油墨、溫變油墨、熒光油墨、磁性油墨、紅外油墨中的任意一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有防偽性能的三維載體，其包括以等間隔規(guī)則排列的若干相同的立體單元塊，和設(shè)置于所述立體單元塊的傾斜側(cè)面上的防偽信息，其中所述立體單元塊為具有彼此平行的上、下表面和位于上、下表面之間的若干傾斜側(cè)面的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述印制有防偽信息的傾斜側(cè)面設(shè)置為與下表面垂直的側(cè)面。本發(fā)明提供的具有防偽性能的三維載體具有防偽效果好、易識(shí)別、難仿造的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G09F3/02GK101692320SQ20091023579
公開日2010年4月7日 申請(qǐng)日期2009年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月15日
發(fā)明者李順東, 王道順, 賈斌, 陳渝, 陳熹 申請(qǐng)人:清華大學(xué)