專利名稱：有價(jià)文件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)載體、該數(shù)據(jù)載體的生產(chǎn)方法、以及適用于印制該數(shù)據(jù)載體的印刷板。該數(shù)據(jù)載體上印有可憑觸覺感覺到的半色調(diào)的印刷圖像。
背景技術(shù)：
根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)載體具體地包括諸如鈔票、身份證、護(hù)照、空白的支票格式紙、股票、證書、郵票、機(jī)票等防偽文件或有價(jià)文件以及記錄單、封口印記、包裝或其它用于保護(hù)產(chǎn)品的各種要素。在下文中，通常將以“數(shù)據(jù)載體”、“防偽文件或有價(jià)文件”這樣簡單的稱呼來包括上面所述類型的文件。
這種數(shù)據(jù)載體的商業(yè)價(jià)值或?qū)嵱脙r(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過材料本身的價(jià)值。這種數(shù)據(jù)載體必須采取合適的措施才能識別其可信性和辨別出是否仿制及偽造。因此，這種數(shù)據(jù)載體具有專門的防偽要素，該防偽要素是理想的不可仿造或偽造的，或是需要花費(fèi)很大力氣才能仿制或偽造的。
特別是在過去年代，那種依靠肉眼就能識別其真?zhèn)蔚姆纻我赜捎谛枰鞒鲎畲蟮呐Σ拍芊轮瞥鰜?，因而獲得了廣泛應(yīng)用。例如，水印標(biāo)記，這種標(biāo)記必須在造紙過程中才能加入到數(shù)據(jù)載體中。又如凹版印刷的圖案基本花紋，這種圖案基本花紋的可觸知特征是復(fù)制機(jī)械所不能仿制的。
特別是在用于印刷諸如鈔票等有價(jià)證券的數(shù)據(jù)載體的鋼板印刷領(lǐng)域中，線條印刷或凹版印刷是一種重要的技術(shù)。
凹版印刷的特征是通過形成在印刷板上的凹陷的線條來制作所印刷的圖像。印刷板上的墨汁轉(zhuǎn)移區(qū)域就是印刷板表面上的凹陷區(qū)域。所述凹陷區(qū)域是用合適的雕刻工具加工出來或是用蝕刻工藝制成的。由于凹版印刷板機(jī)械加工所用的雕刻刀具通常是錐形的，因此刻紋的深度愈大印刷出來的線條就愈寬。另外，刻紋的深度增加所容納的墨汁也愈多，因此所印刷出來的線條的不透光性也增加。
在凹版印刷板的蝕刻過程中，先在印刷板的非印刷區(qū)域上包覆上一層化學(xué)惰性涂料。然后用化學(xué)蝕刻的方法在印刷板的未包覆區(qū)域上形成刻紋，因此刻紋的深度主要取決于蝕刻的時(shí)間。在開始實(shí)際的印刷之前，先在刻有刻紋的印刷板上施加一層粘度均勻的墨汁，然后用擦拭片或擦拭圓筒去除掉印刷板表面上的多余墨汁，因此印刷板上留下的僅是凹陷部分中的墨汁。然后將基底，也就是紙，緊壓到印刷板上，該紙基也就進(jìn)入該印刷板的充滿墨汁的凹陷區(qū)域內(nèi)。然后從印刷板上取下紙基。印刷板凹陷部分內(nèi)的墨汁被吸出來并粘附在紙基表面上而形成所印刷的圖像。如果所用的是透明墨汁，墨汁的厚度就決定其色調(diào)。于是，在印制白色紙基的數(shù)據(jù)載體時(shí)，小厚度的墨層便可獲得淺色調(diào)而厚的墨層便可獲得暗色調(diào)。而墨層的厚度又轉(zhuǎn)而在一定范圍內(nèi)取決于刻紋的深度。
和其它常用的諸如膠版印刷等方法相比，線條凹版印刷可以在數(shù)據(jù)載體上獲得相對較厚的墨層。這是由于線條凹版印刷時(shí)對紙基加壓，這使得紙基局部變形進(jìn)入印刷板的刻紋中，因而形成較厚的墨層。這種較厚的墨層即便對于外行人也容易憑觸覺感覺到，因而能夠容易地識別出一個(gè)真實(shí)性的功能部件。這樣的可觸知性是復(fù)制工具所不能仿造的，因此線條凹版印刷具有高的防偽級別。
僅僅通過施加特殊的附加的作用力是不能在紙面上印上連續(xù)的印刷圖像的。由于印刷板表面的非刻紋部分通常不會將任何墨汁傳遞到被印刷的紙上，因此所印刷的圖像通常僅限于由窄線條組成的圖案基本花紋。采用常規(guī)的凹版印刷技術(shù)不可能使連續(xù)的印刷圖像具有可觸知性。
還存在一種不同于線條凹版印刷技術(shù)的輪轉(zhuǎn)凹版印刷技術(shù)(rotogravure)。輪轉(zhuǎn)凹版印刷，特別是半色調(diào)輪轉(zhuǎn)凹版印刷的特征是通過下列途徑來生成印刷圖像中的不同的灰度或色度值在印刷板上有規(guī)律地配置印刷單元，各個(gè)單元之間以寬條紋間隔開，各個(gè)單元具有不同的尺寸和/或深度并具有不同的分布密度。輪轉(zhuǎn)凹版印刷板用例如雕刻刀具來機(jī)械加工或是用電子束或激光束來加工。輪轉(zhuǎn)凹版印刷通常使用流體墨汁及一把刮漿刀。其印刷原理為各個(gè)不同深度的印刷單元內(nèi)都充滿流體墨汁。作為各個(gè)印刷單元的邊界的網(wǎng)狀條紋起到了支承刮漿刀的作用但自身不帶有墨汁。但是印刷進(jìn)行時(shí)，由于墨汁的可流動性，各個(gè)鄰接印刷單元之間的條紋區(qū)域會被流動墨汁所滲透，印刷的圖像就不再是精確地分隔開的了。結(jié)果可以獲得一個(gè)準(zhǔn)連續(xù)的印刷圖像。但是由于所用的墨汁粘度不夠，以及紙基和印刷板之間的接觸壓強(qiáng)較低，使得印刷圖像難以形成起伏的立面結(jié)構(gòu)因此不具有可觸知性。
所以，常規(guī)的輪轉(zhuǎn)凹版印刷及線條凹版印刷的缺點(diǎn)是僅用一次印刷不能夠獲得具有可觸知性的連續(xù)的印刷圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)內(nèi)容為提供一種高偽品檢驗(yàn)性能(forgery-proofness)的數(shù)據(jù)載體，該數(shù)據(jù)載體具有圖像性質(zhì)的圖案基本花紋，該圖案基本花紋既是可觸知的又是難以通過凹版印刷的印刷工藝及光沖擊(optically striking)來仿造的。
本發(fā)明的另一個(gè)內(nèi)容為提供一種用于印刷本發(fā)明數(shù)據(jù)載體的印刷板及相應(yīng)的制造方法。
本發(fā)明的以上內(nèi)容將體現(xiàn)在獨(dú)立權(quán)利要求中。從屬權(quán)利要求是對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)。
本發(fā)明提供一種印刷在數(shù)據(jù)載體上的圖像，該圖像是一種凹版印刷的半色調(diào)圖像。所述半色調(diào)圖像至少有一部分表面包括直接鄰接的印刷表面部分，該印刷表面部分具有某個(gè)色調(diào)值，并且，所述半色調(diào)圖像至少有一部分可以通過觸覺來感知。
根據(jù)本發(fā)明的“半色調(diào)圖像”是在圖像的最亮位置和最暗位置之間具有中間色調(diào)的區(qū)域的一種圖像。對于一個(gè)黑白圖像來說，“色調(diào)值”通常是指從白到黑的灰度標(biāo)尺上的一個(gè)值。然而，本發(fā)明并不是僅涉及包含消色差顏色(亦即黑、白、灰)的白-黑半色調(diào)圖像，而是還涉及包括一種或多種顏色的半色調(diào)圖像，亦即包括所謂彩色的半色調(diào)圖像。對于彩色半色調(diào)圖像來說，“色調(diào)值”是指所涉及的顏色的白度。根據(jù)本發(fā)明的圖像最好至少包括三個(gè)色調(diào)值。如果用于印刷的紙基的基本色例如紙的白色也被考慮在圖像設(shè)計(jì)中，那么圖像最好至少包括四種色調(diào)值例如黑、白、及另兩種灰度值。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，印刷圖像包括多得多的色調(diào)值，因此圖像不但能夠表現(xiàn)出亮暗效果而且能夠達(dá)到三維的效果。色調(diào)值的級別分得愈細(xì)，亦即色調(diào)值標(biāo)尺愈長，圖像基本要素便能夠達(dá)到更好的三維表現(xiàn)。當(dāng)色調(diào)值分級達(dá)到似乎相互連續(xù)起來時(shí)，印刷的圖像便理想地達(dá)到照片的效果。然而試驗(yàn)證明，只要4個(gè)半色調(diào)等級就已經(jīng)能夠傳遞很逼真的半色調(diào)印刷效果了。當(dāng)采用6個(gè)半色調(diào)等級時(shí)，即便是外行人也已經(jīng)能夠在照片的半色調(diào)圖像上看出比較小的差別了。
半色調(diào)圖像能夠用來表示任何所要求的圖案基本花紋。然而圖畫的表示是最佳的。肖像畫的表示則是特別優(yōu)選的，因?yàn)槿祟愃囵B(yǎng)的感知能力使其能夠看出肖像的極端精細(xì)的區(qū)別，所以這類防偽要素的識別意義和保護(hù)意義也特別大。也可以將任何數(shù)目及任何形式的半色調(diào)圖像組合成一個(gè)復(fù)雜的半色調(diào)圖像。
因?yàn)槌Ｒ?guī)的凹版印刷墨汁是透明的或帶有某種程度的半透明性，通過合適的墨汁厚度以及背景色的選擇可以獲得不同白度及色彩飽和度的彩色色調(diào)或灰色調(diào)。在下文中，對根據(jù)本發(fā)明的不同的白度稱之為“色調(diào)值”。僅僅通過所印刷的墨層的厚度調(diào)整，便可以使所印刷的局部表面獲得不同的色調(diào)值。于是，當(dāng)對一個(gè)白色數(shù)據(jù)載體進(jìn)行印刷時(shí)，小的墨層厚度可獲得淺色調(diào)而大的墨層厚度則可獲得暗色調(diào)。取決于所用的墨汁和紙基，不但是白度而且顏色的飽和度也可能隨著墨層的厚度變化而變化。正常情況下，墨層的厚度主要影響白度值及飽和度。然而，墨層厚度對飽和度和白度的影響要根據(jù)具體情況(亦即各種墨汁和紙基的具體情況)而確定。在正常的光照以及正常的視距條件下，如果鄰近表面區(qū)域的墨層的厚度差異足夠大，人眼便可以在沒有任何幫助的情況下容易地感受到顏色反差。
為了制作一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的印刷圖像，首先是將原圖，最好是一張肖像，按照色調(diào)值分成不同的表面部分。然后，根據(jù)所用的墨汁的不同，將各個(gè)色調(diào)值或色調(diào)值組群轉(zhuǎn)換賦值為印刷板上的不同的雕刻深度。例如，對應(yīng)于黑色的雕刻深度最大，對應(yīng)于白色的雕刻深度最小或是不雕刻。原圖上的所有色調(diào)值都將一一轉(zhuǎn)換成印刷板上的雕刻深度。對于不同的墨汁，指定色調(diào)值所對應(yīng)的印刷板雕刻深度是不同的。
這樣的雕刻深度賦值可以容易地借助一個(gè)分級的灰色光楔來驗(yàn)證確定，該灰色光楔根據(jù)所討論的墨汁制成。用于此目的的灰色光楔具有許多表面單元，這些表面單元經(jīng)過校準(zhǔn)而對應(yīng)于不同的、確定的雕刻深度級別。例如，如果雕刻深度以每級5微米來分級，灰色光楔的第一單元的雕刻深度是5微米，下一個(gè)單元的雕刻深度為10微米，再下一個(gè)單元的雕刻深度為15微米，如此等等，直至最后一個(gè)單元的雕刻深度例如為100微米。每個(gè)單元的尺寸可以是例如5×5毫米2。各個(gè)單元之間以很窄的線條分隔開。
如果所用的灰色光楔用特定的墨汁印成，人們將可覺察到具有特定的淺色調(diào)值的第一單元和具有較暗色調(diào)值的下一單元之間的反差，而再下一單元則具有更暗色調(diào)值，如此等等，直至最后一個(gè)單元具有最暗的色調(diào)值。在每一個(gè)單元內(nèi)卻沒有色調(diào)變化。根據(jù)有多少色調(diào)值將要用在要被印刷的半色調(diào)圖像上，將印刷的圖像所需的各種色調(diào)值具體分配到光楔上，便可通過該光楔而得到制作印刷板所需的雕刻深度值。
可以對各種墨汁分別進(jìn)行這樣的灰色光楔測試。如果墨汁的“透明度帶寬”不足，亦即隨著雕刻深度的增加色調(diào)值變化不大，則可采取本專業(yè)技術(shù)人員公知的措施來適應(yīng)之。
如果半色調(diào)圖像中的各個(gè)色調(diào)值區(qū)域的雕刻深度和印刷所用的墨汁的透明度相適應(yīng)，那么就不需要采用通常的鑒別技術(shù)便可獲得所要求的半色調(diào)分辨率。色調(diào)值僅僅以墨汁的透明度為基礎(chǔ)。另外，所印得的半色調(diào)圖像具有高低不平的立面結(jié)構(gòu)，暗色調(diào)區(qū)域的高度大于淺色調(diào)區(qū)域。
“表面部分”是指構(gòu)成本發(fā)明半色調(diào)圖像的表面。表面部分可以是經(jīng)過印刷的表面也可能是未經(jīng)印刷的表面，該經(jīng)過印刷的表面部分中至少有一部分是直接鄰接的?！爸苯余徑印笔侵冈撪徑颖砻娌糠种g沒有被該印刷圖像的未印刷表面分隔開。優(yōu)選的是，本發(fā)明的半色調(diào)圖像中的經(jīng)過印刷的表面部分所占的比例大于未經(jīng)印刷表面部分所占的比例。同樣優(yōu)選的是，本發(fā)明半色調(diào)圖像中的絕大部分表面是經(jīng)過印刷的以致整個(gè)印刷物基本上是普遍地連續(xù)印刷的。鄰接的表面部分可以具有不同的色調(diào)值，亦即具有不同的墨層厚度；但也可以具有相同的色調(diào)值，亦即相同的墨層厚度。未經(jīng)印刷的表面部分主要是用來達(dá)到設(shè)計(jì)目的，具體地說，例如用來表示圖像中的反光部分或發(fā)光部分。
為了增加數(shù)據(jù)載體的穩(wěn)定性，可以在本發(fā)明半色調(diào)圖像上覆蓋上一層諸如漆膜那樣的包覆層。所述漆膜中可以包括諸如發(fā)光物質(zhì)等功能物質(zhì)或其它的諸如液晶著色劑那樣的效果著色劑。該漆膜可以是無光澤的或是有光澤的。此外，該保護(hù)性漆膜層還起增加光澤及保護(hù)印刷圖像的作用。
諸如紙張、塑料箔膜、經(jīng)過包覆的紙張、紙張和塑料箔膜的層疊、以及多層復(fù)合材料等各種合適的物質(zhì)及數(shù)據(jù)載體材料都可用作凹版印刷的基底材料。本發(fā)明方法特別適于印刷諸如防偽文件以及例如鈔票、股票、合同、證書、憑單等有價(jià)文件等數(shù)據(jù)載體，該數(shù)據(jù)載體必須滿足關(guān)于偽品檢驗(yàn)性能標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格要求。
本發(fā)明的制作數(shù)據(jù)載體的方法在印刷區(qū)域或印刷表面上以任何次序或直接地施加不同厚度的墨層，從而可以提供一種特別復(fù)雜的印刷圖像。在凹版印刷圖像的準(zhǔn)備及表達(dá)中，這種方法使得設(shè)計(jì)自由度大大提高。
本發(fā)明的制作相應(yīng)數(shù)據(jù)載體的印刷方法還具有相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)效益，因?yàn)橛∷⒈砻嫔系牟煌穸鹊哪珜邮莾H以一種墨汁，而且是同一種墨汁，通過單一的印刷步驟來完成的。
如果印刷圖像的各個(gè)表面部分之間的色調(diào)值頻繁地變化，本發(fā)明防偽功能要素或防偽印刷圖像的偽品檢驗(yàn)性能最終將得到進(jìn)一步的提高。本發(fā)明的印刷圖像的各個(gè)表面部分的區(qū)域范圍、和/或明暗反差、和/或可觸知性都是各不相同的。各個(gè)印刷表面部分之間的精確對準(zhǔn)、以及防偽印跡所達(dá)到的特殊光學(xué)效果只有通過凹版印刷才能夠達(dá)到，亦即，必須使用一個(gè)其中的防偽印跡完全由精確對準(zhǔn)的刻紋組成的印刷板。優(yōu)選的是，印刷圖像中攜帶墨汁的表面部分中的絕大多數(shù)是相互直接鄰接的，因此所印得的印刷圖像基本上呈現(xiàn)為普遍覆蓋的連續(xù)的印刷圖像。
本發(fā)明的凹版印刷板優(yōu)選為用快速旋轉(zhuǎn)的錐形雕刻刀具按照例如WO97/48555所述的方法來雕刻制成，基本上也可以用激光雕刻、蝕刻、或其它適用的去除材料的方法來制作。
當(dāng)墨汁傳遞到數(shù)據(jù)載體上后，在墨汁沒有干燥之前，墨汁有可能會跨越直接鄰接表面部分之間的邊界線而流入與其直接鄰接的表面部分中去。為了防止出現(xiàn)這樣的墨汁跨界流動現(xiàn)象，在印刷板上的具有不同刻紋深度的表面部分之間并入了一種根據(jù)WO 00/20216及WO 00/20217的所謂“隔離棱邊(separation edges)”。所述隔離棱邊具有帶有錐度的楔形橫斷面。該橫斷面的頂點(diǎn)最好和印刷板上表面等高或是稍低于印刷板的上表面。
隔離棱邊橫斷面的頂點(diǎn)沿著隔離棱邊形成一個(gè)大的像刀刃似的一維的線條。該線條將印刷板上的不同刻紋深度區(qū)域分隔開，但又不造成不帶墨汁的區(qū)域，該不帶墨汁區(qū)域會使印有墨汁的印刷表面中斷。由于印刷板上引入了這樣的隔離棱邊，即便是在直接鄰接的印刷表面上印有不同厚度的墨層的情況下，粘度均勻的凹版印刷墨汁傳遞到基底上以后仍然能夠保持其形態(tài)穩(wěn)定。這就使得能夠用凹版印刷技術(shù)來印刷非常精細(xì)的、以不同厚度的墨層堆成的具有高邊緣清晰度的圖像。
如果印刷板上的刻紋在開始印刷之前沒有充上墨汁，或是至少沒有完全充上墨汁，那么印刷板的未充墨汁區(qū)域便僅起壓紋印刷板的作用。在凹版印刷工藝中可以利用這樣的方法在基底上制作所謂隱蔽壓紋。這樣的壓紋和上述的印刷表面具有相似的比例(similar proportions)和可觸知性，只是不具有墨汁所產(chǎn)生的可視效果。
如此制作出來的印刷板可以用來印刷數(shù)據(jù)載體。
凹版印刷時(shí)所施加的強(qiáng)大接觸壓強(qiáng)也附加地在基底材料上產(chǎn)生一個(gè)壓紋，該壓紋也突顯在基底材料的背面上。
將一個(gè)半色調(diào)原件轉(zhuǎn)換成本發(fā)明的印刷圖像的優(yōu)選程序如下1.確定幾個(gè)級別的色調(diào)值，這幾個(gè)色調(diào)值將用來通過印刷技術(shù)描繪半色調(diào)原件(例如，一幅照片)。這里再次指出色調(diào)級別分得愈多，印刷圖像就愈接近原件。然而，試驗(yàn)證明，只要5到6個(gè)色調(diào)值級別就足以進(jìn)行充分精確的半色調(diào)復(fù)制。
2.對半色調(diào)原件進(jìn)行色調(diào)值區(qū)分。
3.確定用于描繪半色調(diào)基本花紋的印刷用墨汁。
4.測定墨汁的透明度范圍(除非已知)，并確定色調(diào)值和墨層厚度或印刷板刻紋深度之間的關(guān)系。
5.確定印刷板的各個(gè)待加工表面區(qū)域的雕刻深度、確定隔離棱邊、吸墨結(jié)構(gòu)等。
6.最好用WO 97/48555所述的雕刻工藝來去除印刷板的指定區(qū)域上的指定深度的材料以制作印刷板。
7.對印刷樣件進(jìn)行檢驗(yàn)以評定印刷板的性能并作必要的修改。
根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)載體由于具有凹版印刷圖像的特征而不能用普通印刷方法來復(fù)制，因而提高了偽品檢驗(yàn)性能。根據(jù)本發(fā)明的印刷圖像的各個(gè)印刷表面部分的位置精確對準(zhǔn)，這樣的位置精確度對于以相繼進(jìn)行的兩次獨(dú)立印刷或壓紋操作所得的兩個(gè)印刷圖像疊加而成的圖像是不可能達(dá)到的。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)載體的圖像要素具有可觸知性，因而能夠有效地防止通過彩色照相或圖像掃描技術(shù)對其進(jìn)行仿造。
于是，凹版印刷，特別是鋼版凹版印刷，能夠提供一種特有的印刷或壓紋圖像，這種圖像即使對于外行人也很容易識別但卻不能用普通印刷方法來仿造。因此，鋼版凹版印刷可以優(yōu)選地用來印刷諸如防偽文件以及例如鈔票、股票、合同、證書、憑單等有價(jià)文件等數(shù)據(jù)載體，該數(shù)據(jù)載體必須滿足關(guān)于偽品檢驗(yàn)性能標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格要求。


通過下面所提供的示例及附圖將能夠更好的了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)。這里指出，所述的示例僅分別包括本發(fā)明的一項(xiàng)特點(diǎn)，但是本發(fā)明的示例也可以綜合地包括這些特點(diǎn)。這些示例，包括優(yōu)選實(shí)施例，并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。附圖所展示的尺寸比例不一定根據(jù)實(shí)際，而只是為了更清楚地說明問題。
圖1所示是一張鈔票的前視圖；圖2所示為一個(gè)半色調(diào)圖像原件；圖3所示為根據(jù)半色調(diào)圖像原件轉(zhuǎn)成的色調(diào)值區(qū)分圖；圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的半色調(diào)圖像，該圖像包括多個(gè)表面部分；圖5所示為一個(gè)半色調(diào)圖像原件，該半色調(diào)圖像原件上疊加了一個(gè)象素網(wǎng)紋；圖5a所示為圖5的一個(gè)細(xì)部；圖5b所示為本發(fā)明的印刷圖像的前視圖；圖6所示為根據(jù)半色調(diào)圖像原件轉(zhuǎn)成的色調(diào)值區(qū)分圖，該區(qū)分圖上疊加了一個(gè)象素網(wǎng)紋；圖6a所示為圖6的一個(gè)細(xì)部；圖6b所示為本發(fā)明的印刷圖像的前視圖；圖7所示為一個(gè)半色調(diào)圖像原件，該半色調(diào)圖像原件上疊加了一個(gè)按色調(diào)值區(qū)分的表面部分區(qū)分圖；圖8所示為根據(jù)半色調(diào)圖像原件轉(zhuǎn)成的色調(diào)值區(qū)分圖，該區(qū)分圖上疊加了一個(gè)直線網(wǎng)紋；圖8a所示為圖8的一個(gè)細(xì)部；圖8b所示為本發(fā)明的印刷圖像的前視圖；圖9所示為一個(gè)半色調(diào)圖像原件，該半色調(diào)圖像原件上疊加了一個(gè)直線網(wǎng)紋；
圖9a所示為圖9的一個(gè)細(xì)部；圖9b所示為本發(fā)明的一個(gè)印刷圖像的前視圖；圖10所示為本發(fā)明的印刷圖像的另一個(gè)變型；圖10a及圖10b所示為圖10的細(xì)部，圖中展示了精細(xì)結(jié)構(gòu)；圖11所示為本發(fā)明的印刷圖像的另一個(gè)變型；圖12所示為本發(fā)明的一個(gè)印刷圖像的前視圖，該印刷圖像帶有附加的可觸知的結(jié)構(gòu)要素；圖12a所示為本發(fā)明的一個(gè)印刷板的橫截面圖；圖12b所示為圖12所示的本發(fā)明的數(shù)據(jù)載體沿著A-A線切割的截面圖；圖13及圖14所示為本發(fā)明的一個(gè)數(shù)據(jù)載體的橫截面圖；圖15所示為本發(fā)明的一個(gè)印刷板的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1所示為作為數(shù)據(jù)載體1的一張鈔票的簡圖。鈔票的印刷圖像通常由多個(gè)印刷圖像疊加而成，這些圖像分別由不同的印刷工藝印成。圖中所示的鈔票包括例如，印刷圖像2、背景圖案3、序列號碼4、以及本發(fā)明的印刷圖像5。印刷圖像2以常規(guī)的凹版印刷來實(shí)施，因此是以線條網(wǎng)紋中的線條間距或線條寬度的變化來描繪不同的白度。精細(xì)線條的背景圖案3用膠版印刷方法來印制，而序列號碼4用活版來印刷。此外，部分區(qū)域還可能用絲網(wǎng)印刷，等等。
圖中，本發(fā)明的印刷圖像5是一個(gè)肖像。在該示例中，圖像5占據(jù)了鈔票的一部分面積，圖中所描繪的只是其示意圖。下面將通過示例及附圖對本發(fā)明的印刷圖像、所印刷的數(shù)據(jù)載體及所使用的印刷板進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖2所示為一幅半色調(diào)圖像，本發(fā)明以該圖像作為半色調(diào)印刷圖像的原件。在本例中該原件是一張黑白照片。這種照片上通常不存在肉眼可以看出的網(wǎng)格，圖2中的可見網(wǎng)格僅僅是本說明書所加上的輔助網(wǎng)格，其目的是使得在印刷本說明書時(shí)也能夠用印刷方法來復(fù)制該“照片”。圖2所示的原件展示了肖像的細(xì)部，該原件圖像是一個(gè)典型的半色調(diào)圖像，該圖像的最淺色調(diào)值和最暗色調(diào)值(這里是白、黑)之間存在許多中間色調(diào)。
根據(jù)本發(fā)明，對半色調(diào)原件圖像進(jìn)行了半色調(diào)區(qū)分。圖3為圖2所示的半色調(diào)圖像原件轉(zhuǎn)成的色調(diào)值區(qū)分圖，圖中包括5個(gè)色調(diào)值，亦即白、淺灰、中灰、深灰、以及黑。可以在圖2所示的原件及圖3所示的區(qū)分圖上疊加上一個(gè)象素網(wǎng)紋，從而可以對所分割成的各個(gè)表面部分(象素)賦值以某個(gè)確定的色調(diào)值。
可以用任何根據(jù)要求形式的網(wǎng)紋來將原件分割成表面部分。不管是簡單的、有規(guī)則的幾何形狀還是隨機(jī)的、無規(guī)則的復(fù)雜的幾何形狀的網(wǎng)紋都可以使用。各表面部分的界限也同樣可以隨意確定。
因此，可以使用例如平行的、幾乎平行的、螺旋形的、星形的、相交的、或纏結(jié)的線條系統(tǒng)，該線條可以是鋸齒線、波紋線、弧線、圓弧線、或直線，或是組成諸如圓、橢圓、三角形、以及其它多邊形等幾何形狀。
當(dāng)然也可以用上述各種分割方案的組合方案來將印刷圖像分割成表面部分。也可以隨意地將原件分割為表面部分，唯一的限制是半色調(diào)圖像的印刷區(qū)域中至少有一部分表面部分是直接鄰接的。
對原件圖像進(jìn)行了色調(diào)值區(qū)分以后，便可對各個(gè)色調(diào)值區(qū)域賦值以刻紋深度值以將原件轉(zhuǎn)換成凹版印刷板上的刻紋深度分布圖?？碳y深度和使用的墨汁有關(guān)，并且基本上取決于所用墨汁的透明度帶寬。
下面的示例將以舉例的方式對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。
示例1如果你要為你的上級領(lǐng)導(dǎo)的肖像進(jìn)行最逼真的復(fù)制，合適的做法是對原件圖像進(jìn)行面積分解。這種面積分解展示在圖4中。圖中的表面部分6、7、8、9及10都是原件本身的一部分。這就意味著各個(gè)表面部分都是以原件的部分圖像為基礎(chǔ)的。在原件半色調(diào)區(qū)分制備工作中這樣的區(qū)域分解是自動實(shí)施的。通過區(qū)域分解，對應(yīng)于某個(gè)色調(diào)值的區(qū)域便成為一個(gè)表面部分，該表面部分隨后便以一個(gè)統(tǒng)一的色調(diào)值來描繪。在經(jīng)過區(qū)域分解的原件中，具體的色調(diào)值分成幾個(gè)色調(diào)值級別，每個(gè)色調(diào)值級別以一個(gè)確定的色調(diào)值來描繪。例如，在分成5個(gè)級別的情況下，總的色調(diào)范圍0到100％被分成例如5等分亦即從1到20％、從21到40％、從41到60％等等。然后，每個(gè)色調(diào)級別范圍都集中地用例如該級別范圍中的最高色調(diào)值來描繪。亦即，色調(diào)值從1到20％的級別用例如色調(diào)值20％來統(tǒng)一描繪；色調(diào)值從21到40％的級別用色調(diào)值40％來統(tǒng)一描繪，等等。于是，所述例子的色調(diào)值便為0％、20％、40％、60％、80％、100％。然而，色調(diào)值范圍的分級也可以是無規(guī)律的例如分成0％、30％、60％、80％、90％、100％。在這種情況下，對淺色調(diào)圖像面積的重視程度就不如深色調(diào)圖像部分。還要注意的是，區(qū)分色調(diào)值的區(qū)域通常不是聯(lián)成一片的一個(gè)表面部分而是像幾個(gè)島嶼似的散布在整個(gè)畫面上。每個(gè)所述島嶼形區(qū)域確定一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的具有相應(yīng)色調(diào)值的表面部分。在整個(gè)印刷圖像中，隸屬于一個(gè)色調(diào)值的幾個(gè)表面部分具有相同的刻紋深度或墨層厚度。在本示例中，疊加在原件上的網(wǎng)紋和代表某個(gè)色調(diào)值的表面區(qū)域的邊界精確地相適應(yīng)。在圖4所示的圖像中，這將導(dǎo)致例如存在三個(gè)黑色的表面部分6，這三個(gè)表面部分6的尺寸和原件上的黑色區(qū)域相同。此外，圖中還存在相應(yīng)的深灰區(qū)域7、中灰區(qū)域8、淺灰區(qū)域9、及白色區(qū)域10。于是，這些表面部分的尺寸以及隨后的刻紋直接取決于原件圖像表面。當(dāng)這些表面部分的尺寸和所賦于的色調(diào)值以及相關(guān)的刻紋深度都確定后，將原件轉(zhuǎn)換成印刷板刻紋所必須的數(shù)據(jù)便完備了。
在印刷圖像中通常看不到圖4中的黑色隔離線11。此隔離線11在圖中的作用僅僅是為了更好的表示各個(gè)表面部分的邊界。在印刷圖像中，各表面部分和所述黑色隔離線區(qū)域直接鄰接，二者之間沒有任何線條隔開。如果印刷板上帶有前面敘述過的高度剛好低于印刷板上表面的隔離棱邊，那么在印刷圖像的對應(yīng)于圖4中黑色線條的位置上也許能夠見到非常細(xì)的淺色的但還是帶有墨汁的印刷線條。另外，在所謂普遍印刷的印刷圖像中，如果所用的基底材料是白色的話那么表面部分10是一個(gè)呈白色的非印刷區(qū)域。
示例2示例1描述了如何依據(jù)圖像基本花紋確定各個(gè)表面部分。除了該方法以外，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例還可以將一個(gè)獨(dú)立生成的網(wǎng)紋疊置到原件上以生成印刷圖像的各個(gè)表面部分。根據(jù)該實(shí)施例，將該網(wǎng)紋疊放到原件圖像上，原件便被分成完全獨(dú)立于圖像基本花紋的各個(gè)表面部分，這些表面部分和隨后的根據(jù)本發(fā)明的印刷圖像中的各表面部分相對應(yīng)。原件的所述各個(gè)表面部分各被賦值以色調(diào)值。所用的網(wǎng)紋越精細(xì)，亦即組成本發(fā)明半色調(diào)圖像的表面部分越小，則所能描繪的圖像細(xì)節(jié)越多。然后，如上所述那樣將所賦于的色調(diào)值轉(zhuǎn)換成印刷板的刻紋深度值。
最簡單的就是采用一種如圖5所示的象素網(wǎng)紋。在圖5中，這樣的網(wǎng)紋疊放在圖2所示的原件上。這樣，原件被分解成許多同樣的正方形表面部分12，每一個(gè)這樣的表面部分12以一個(gè)單元/象素來表示。圖5a是圖5的一個(gè)細(xì)部，該細(xì)部以“x”來表示。如同示例1一節(jié)中所解釋，圖5及圖5a中的黑線的作用僅是為了界定各個(gè)表面部分，在印刷圖像中是看不到這些黑線的。
然后，給每一個(gè)單元或象素賦值以某一個(gè)色調(diào)值。如果一個(gè)單元中包括了多個(gè)色調(diào)值，那么可以用例如積分方法求出其平均值并據(jù)此確定該象素的色調(diào)值。由于圖中的原件是如圖2的常規(guī)半色調(diào)圖像，此方法將圖像區(qū)分成許多色調(diào)值級別，這些色調(diào)值都轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的刻紋深度值。
和公知的輪轉(zhuǎn)凹版印刷技術(shù)不同，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)象素的刻紋區(qū)域靠得如此之近，以致僅僅通過前面描述過的隔離棱邊來分隔。在印刷板上這些隔離棱邊“實(shí)實(shí)在在地”將各個(gè)象素(細(xì)胞)分隔開，但是在印刷過程中，不管墨汁的粘度如何，墨汁會從一個(gè)象素過渡到鄰接的象素上去。于是象素之間就沒有被非印刷帶隔開，最多能夠看到淺色的印刷條紋。所述淺色條紋通常非常細(xì)，因此在印刷圖像上很不明顯。于是所生成的圖像如圖5b所示，圖中各象素的色調(diào)值已經(jīng)是所賦于的相應(yīng)的色調(diào)值。圖5b中的淺色線條僅用來表明印刷板雕刻過程中的隔離棱邊的位置以及印刷圖像中各個(gè)表面部分的分界狀況。在印刷圖像中，該淺色線條并不是完全不印刷的區(qū)域。
為了表達(dá)清楚，圖中所示的網(wǎng)紋相對比較粗糙，因此根據(jù)各個(gè)表面部分的色調(diào)值所轉(zhuǎn)換得到的圖像是比較概略的。如果要制作更精細(xì)的復(fù)制件，當(dāng)然可以使用網(wǎng)孔尺寸明顯小于圖中網(wǎng)孔的網(wǎng)紋，所生成的象素將大大縮小而不會被肉眼看成是獨(dú)立的單元了。
示例3圖6、圖6a、及圖6b所示的示例3和示例2同樣地使用了象素網(wǎng)紋。二者的區(qū)別是示例3將象素網(wǎng)紋疊加在如圖3的半色調(diào)區(qū)分圖上而不是如圖2的常規(guī)半色調(diào)圖像上。
如同示例2一樣，各個(gè)象素都分別賦值以某個(gè)色調(diào)值。由于原件僅限于5個(gè)色調(diào)值，圖像轉(zhuǎn)換成象素后也只包含5個(gè)色調(diào)值，如圖6a所示。這樣，本示例所構(gòu)筑的圖像僅包括確定數(shù)目的色調(diào)值以及相應(yīng)的刻紋深度。
圖6展示了由5個(gè)色調(diào)值區(qū)分的各個(gè)區(qū)域及所疊加的象素網(wǎng)紋組成的半色調(diào)圖像。圖6a所示為圖6中的細(xì)部“x”，圖中各象素的色調(diào)值已經(jīng)是所賦于的相應(yīng)的色調(diào)值。圖6b所示為根據(jù)圖6a所得到的印刷圖像，圖中每個(gè)象素對應(yīng)于一個(gè)表面部分12。
示例2中的標(biāo)號可以相似地用在本示例中。
示例4首先，在圖4所示的半色調(diào)區(qū)分圖的基礎(chǔ)上根據(jù)圖像基本花紋本身來重新確定各個(gè)表面部分。然后，將所述表面部分疊置到如圖2的常規(guī)半色調(diào)圖像上，如圖7所示。圖中，這些重新生成的表面部分以黑線條11表示。
然后，給各個(gè)表面部分賦以某個(gè)色調(diào)值。然而，和示例1不同的是，所區(qū)分的色調(diào)級別不限于5個(gè)而是可以根據(jù)原件的情況而分成許多級別。示例1中的黑色表面部分進(jìn)一步分成6、6′、6″以區(qū)分其中的從深灰色到黑色的表面部分，而不像示例1那樣用唯一的色調(diào)值來描繪其中的整個(gè)表面部分6。對于示例1中的深灰表面部分和中灰表面部分同樣進(jìn)一步分別分成7、7′及8、8′。此外，不但可以對一個(gè)表面部分賦值以一個(gè)確定的色調(diào)值，而且也可以以一個(gè)色調(diào)值變化模型來描繪一個(gè)表面部分。所述色調(diào)值變化模型可以通過在印刷板中加入斜面的印刷技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，也可以通過如后面的示例8及圖14所示那樣設(shè)置隔離條紋或吸墨條紋的途徑來實(shí)施。
示例5如圖8所示，可以用一種直線網(wǎng)紋來替代象素網(wǎng)紋，并以該直線網(wǎng)紋將所疊加的如圖3所示的半色調(diào)原件分成許多鄰接的條帶13。在本例中，原件疊加以水平的平行直線11。如前面所述，在步驟2中要對原件進(jìn)行色調(diào)值區(qū)分，如果所區(qū)分的色調(diào)值沿著條帶方向是變化的，那么這個(gè)條帶就不能賦值以一個(gè)統(tǒng)一的色調(diào)值，該條帶中的色調(diào)值便按照所作的色調(diào)值區(qū)分而變化。于是，可以將這個(gè)條帶再分成幾個(gè)表面部分，每個(gè)表面部分的上、下、左、右界限為上、下界限就是所疊置的網(wǎng)紋線；左、右界限根據(jù)圖像基本花紋來確定，務(wù)必使得同一個(gè)表面部分具有同一個(gè)色調(diào)值。對于那些沒有充滿條帶整個(gè)寬度的表面部分，或是可以取整個(gè)寬度上的色調(diào)值的平均值來對其賦值，或是可以如圖所示那樣以位于網(wǎng)紋線之間的色調(diào)值區(qū)分線作為該表面部分的上邊界或下邊界。
圖8a所示為圖8中的細(xì)部“x”。作為例子，圖中包括三個(gè)條帶13。圖8b所示為根據(jù)細(xì)部“x”所得到的印刷圖像。
圖8b中表面部分的淺色邊界線的作用同樣是為了表明各表面部分的準(zhǔn)確形狀以及表示印刷板上使用了隔離棱邊。
這里采用了隔離棱邊來區(qū)分賦予不同色調(diào)值的不同條帶以及條帶內(nèi)的不同色調(diào)值區(qū)域。如果直線網(wǎng)紋的網(wǎng)紋線方向和擦拭片或擦拭圓筒的擦拭方向垂直，以上所述的區(qū)分方式可能是足夠了。如果網(wǎng)紋線的方向和擦拭方向一致，那么對于條帶內(nèi)的具有同一個(gè)色調(diào)值而且尺寸較長的表面部分，就可能不得不以更多的隔離棱邊來隔斷這樣長的表面部分以防止墨汁在印刷過程中濺出。隔離棱邊可能會在印刷圖像上生成又細(xì)又淡的印刷條紋。如果要想避免產(chǎn)生這種印刷條紋，可以在網(wǎng)紋線和印刷板表面上設(shè)置如示例8及圖14所示的所謂“吸墨結(jié)構(gòu)”。這種吸墨結(jié)構(gòu)不凸出于印刷板上表面之上，在印刷圖像上產(chǎn)生的印刷條紋比隔離棱邊所造成的條紋更不明顯。
示例6圖9所示的實(shí)施例和示例5及圖8所示的實(shí)施例的不同之處在于和直線網(wǎng)紋疊加的原件圖像不是如圖3所示的半色調(diào)區(qū)分圖而是如圖2所示的常規(guī)半色調(diào)圖像。和示例5一樣，各個(gè)表面部分的上、下界限是相應(yīng)的網(wǎng)紋線11，而可以如圖9a所示那樣每個(gè)網(wǎng)紋線包括任何數(shù)目的色調(diào)值。可以通過一種印刷板來實(shí)現(xiàn)如此的條帶內(nèi)的色調(diào)值分布模型。這種印刷板的相應(yīng)條帶內(nèi)刻有斜面，而相鄰條帶之間設(shè)有隔離棱邊。由于印刷板中設(shè)有斜面，數(shù)據(jù)載體上便可生成厚度連續(xù)增加或減少的墨層。這樣的墨層看上去就像是具有連續(xù)變淡或連續(xù)變深的色調(diào)變化。如同示例5一樣，也可以在同一個(gè)條帶內(nèi)設(shè)置隔離棱邊。此外也可以雕刻上吸墨結(jié)構(gòu)來防止墨汁在不同的色調(diào)區(qū)域或不同的條帶之間飛濺。圖9b中的淺色線條是表示印刷圖像上的各個(gè)表面部分，這些表面部分之間以隔離棱邊來界定。
示例7圖10所示的實(shí)施例的各個(gè)表面部分是根據(jù)原件的結(jié)構(gòu)要素來自由劃定的。該實(shí)施例的圖像區(qū)分不是在對原件照片色調(diào)值進(jìn)行數(shù)學(xué)處理的基礎(chǔ)上確定，而是根據(jù)原件圖像的結(jié)構(gòu)要素的走向而將原件分成各個(gè)表面部分。這里所謂的“結(jié)構(gòu)要素”是指諸如明暗度、色彩等通過色調(diào)及表面部分來實(shí)現(xiàn)的圖像要素。圖10為圖2所示肖像的程式化形式。圖中采用了4個(gè)色調(diào)值，亦即白(10)、淺灰(9)、深灰(7)、及黑(6)。
示例8
圖10a和圖10b展示了眼眉毛“y”的不同的實(shí)施例。圖10a和10b中的實(shí)施例和圖10所示的實(shí)施例中的眼眉毛“y”的不同之點(diǎn)在于圖10中的眼眉毛是用混沌的黑色表面來表示的簡單的印刷圖像方案，而圖10a及圖10b中的眼眉毛“y”卻具有和原件的圖像基本花紋相關(guān)的精細(xì)結(jié)構(gòu)。在圖10a、10b實(shí)施例的相應(yīng)印刷板中，不但刻有和眼眉毛相應(yīng)的凹陷區(qū)域而且該區(qū)域還具有附加的粗糙花紋，該粗糙花紋使得印刷圖像具有所要求的精細(xì)結(jié)構(gòu)。
通過使用不同形式的雕刻刀具及改變刀具的走向，可以在已經(jīng)雕刻過的表面部分上制作所述粗糙花紋。所述粗糙花紋首先可以起吸墨汁的作用，其次也影響印刷圖像或壓紋圖像的光澤度和表觀效果?；镜拇植诨y是在用例如WO 97/48555所述的方法雕刻加工的印刷板的加工表面的基礎(chǔ)上來加工得到的。如果該加工表面部分的尺寸已經(jīng)加工到長和寬各為約100微米(這樣的表面部分很適于用作例如吸墨結(jié)構(gòu))，使用較大頂部半徑的圓頭刀具以及采用緊貼加工表面的走刀軌跡(例如，余隙約10微米)則可得到表面光滑的刻紋，該刻紋所印刷或壓紋的圖像部分是光滑的并傾向于對光線呈反射作用；如果使用小頂部半徑的點(diǎn)狀切割刃刀具并且采用具有較大余隙(例如，大于50微米)的走刀軌跡，那么將獲得表面粗糙的刻紋，該刻紋所印刷或壓紋的圖像部分將是無光澤的并對光線呈漫射作用。
這種粗糙花紋可以普遍地應(yīng)用在整個(gè)印刷圖像上。另一方面，在對印刷板或壓紋印刷板中的個(gè)別區(qū)域部分進(jìn)行加工時(shí)也可以改變走刀方向。對于以線型走刀軌跡來加工的刻紋來說，只要將走刀方向轉(zhuǎn)過例如約90°，這樣加工所得的印刷區(qū)域或壓紋區(qū)域看上去就具有不同的反光效果。同樣，采用直的或彎曲的走刀軌跡所得到的刻紋表面的反光效果和采用螺旋的或同心的走刀軌跡所得到的刻紋表面的反光效果也明顯不同。這種不同的效果不但可以用來使素壓或素印(blind embossing or print)結(jié)構(gòu)更加引人注目或更加驚人，同時(shí)也提高了數(shù)據(jù)載體的偽品檢驗(yàn)性能。這種備選的刻紋技術(shù)可以用來在印刷區(qū)域或壓紋區(qū)域里有選擇地加上一些精細(xì)結(jié)構(gòu)，該精細(xì)結(jié)構(gòu)以例如圖形的方式來提供圖像信息，該圖像信息僅僅在某個(gè)觀察角或反射角的條件下或是用放大鏡觀察時(shí)才能夠清楚地識別。
如果上述精細(xì)結(jié)構(gòu)是如圖10a及圖10b所示的結(jié)構(gòu)，這種僅有的印刷板雕刻方法可以給眼眉毛區(qū)域添加上具有例如毛發(fā)效果的精細(xì)結(jié)構(gòu)。在圖10a中，雕刻刀具在待加工表面部分內(nèi)的走刀軌跡是和加工區(qū)域的邊界線同心的，而在圖10b中雕刻刀具的走刀軌跡是平行的直線。其它的走刀軌跡，諸如斜陰影線、交叉網(wǎng)格等等，同樣可以采用。
示例9圖11所示為一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的半色調(diào)圖像，該半色調(diào)圖像具有如示例7那樣根據(jù)原件的圖像基本花紋確定的表面部分，這些表面部分被賦值以4種不同的色調(diào)值。和示例7不同的是圖11中展示的不是一個(gè)肖像而是具有實(shí)感的圖形要素和字母數(shù)字要素，每個(gè)單獨(dú)的要素表示一個(gè)表面部分。圖中的標(biāo)號和示例7中的標(biāo)號相似。
示例10如本文開始時(shí)所述，本發(fā)明的半色調(diào)圖像由于不同色調(diào)值的表面部分上的墨層厚度及紙基壓紋深度不同因此已經(jīng)具有一定的可觸知性。如果要想更進(jìn)一步的提高本發(fā)明印刷圖像的可觸知性，可以在如示例1到示例9所獲得的印刷圖像上另外加入一些可觸知的結(jié)構(gòu)。這樣的可觸知結(jié)構(gòu)可以考慮設(shè)置在凹版印刷板的刻紋中，所以對于這樣的實(shí)施例整個(gè)印刷圖像只要一次印刷便能完成。該可觸知結(jié)構(gòu)要素的尺寸、色調(diào)值、以及布局要根據(jù)具體場合及所要求的可觸知程度及視覺效果來考慮。
圖12示意地展示了本發(fā)明的一個(gè)印刷圖像20，該印刷圖像20包括一個(gè)灰色光楔及一個(gè)附加的可觸知結(jié)構(gòu)要素。該灰色光楔包括4個(gè)分別具有4個(gè)不同色調(diào)值的正方形21、22、23、24。每個(gè)正方形的邊長為例如5毫米。每個(gè)正方形分別對應(yīng)于一個(gè)表面部分。
此“半色調(diào)圖像”由于其印刷圖像帶有高低不平的立面結(jié)構(gòu)因此已經(jīng)具有一定的可觸知性。由于其灰度值連續(xù)地從“深”到“淺”，因此通過觸覺便能觸知到該光楔的開始部分，亦即黑色部分。然而接下去的幾個(gè)級別就不能同樣容易地感覺到，因?yàn)樗鼈冎g的厚度級差較小。因此在這些正方塊的基本花紋中各并入一個(gè)黑色的小圓25、26、27、28作為附加的可觸知結(jié)構(gòu)要素。該附加的可觸知結(jié)構(gòu)要素的雕刻深度必須比黑色色調(diào)值區(qū)域的雕刻深度更大，這樣，該結(jié)構(gòu)要素便可以比灰色光楔的黑色表面部分21具有更大的起伏幅度。于是，該結(jié)構(gòu)要素25到28便像“鼓包”一樣凸起在所述正方形表面部分上。該“鼓包”表面部分的范圍由印刷板上的隔離棱邊來界定，其邊緣在印刷圖像上表現(xiàn)得非常整齊。在所有這些正方形表面部分上，即使在黑色正方形表面上也罷，該可觸知結(jié)構(gòu)要素都可以容易地從各個(gè)方向被感覺到，不管該正方形的灰度值或二者之間的反差是多大。結(jié)構(gòu)要素25的光學(xué)色調(diào)值和正方形21相同，因此二者從視覺上難以區(qū)分而必須通過觸覺來感知。該可觸知結(jié)構(gòu)要素不但可以是圓形而且也可以其它的諸如正方形、字母等形狀?？梢噪S意地在基本花紋上設(shè)置獨(dú)特的可觸知結(jié)構(gòu)要素。在本實(shí)施例中，可觸知結(jié)構(gòu)要素被設(shè)置在每一個(gè)正方形表面部分的中心位置上。但是可觸知結(jié)構(gòu)要素同樣也可以僅設(shè)置在第二正方形表面部分或僅設(shè)置在第三正方形表面部分?？捎|知結(jié)構(gòu)要素的形狀、尺寸、以及色調(diào)值都可以是不同的。
在另一個(gè)實(shí)施例中，示例1及圖4所述的各個(gè)表面部分可以例如具體地以各自的邊界來相互界定，在印刷圖像中這些邊界都是可觸知的并可看得到的。示例1及圖4中看不到的黑色線條在本實(shí)施例中是既可憑觸覺又可憑視覺感知到的。這些線條優(yōu)選為以非常暗的色調(diào)來表示，特別優(yōu)選為以黑色調(diào)表示。這樣，印刷圖像中的這些線條便能夠更容易的感知到而可以用作為附加的可觸知結(jié)構(gòu)要素。例如，這些線條本身的厚度可以是變化的。這些線條也可以僅設(shè)置在圖像基本要素的局部區(qū)域中。
如果可觸知結(jié)構(gòu)要素具有比周圍表面部分更深的色調(diào)值，便能夠有利于提高其可觸知性。因?yàn)樯钌{(diào)值同時(shí)意味著墨層厚度及壓紋深度有更大的變化幅度因此能夠更容易地被觸知到。然而，淺色調(diào)值的結(jié)構(gòu)要素也是可能使用的。如果可觸知結(jié)構(gòu)要素的面積不是太小，那么選用淺色調(diào)值也是有正面效應(yīng)的，因?yàn)闇\色調(diào)值的結(jié)構(gòu)要素通常沒有標(biāo)記，它們比矗立在印刷圖像中的其它結(jié)構(gòu)要素更難被觸知到。在本例中，所述的可觸知結(jié)構(gòu)要素中的一部分僅僅可憑觸覺來感知而另外部分則既可觸知又可憑視覺感知。并合在第一正方形背景21中的結(jié)構(gòu)要素25是僅可觸知的，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)要素25和背景正方形21二者具有相同的色調(diào)值，但是結(jié)構(gòu)要素25是用深度更大的刻紋制成的，因此其立面變化幅度更大于背景正方形。結(jié)構(gòu)要素25和邊界正方形21雖然具有不同的墨層厚度，但二者的墨層厚度選擇得都使得墨層不再透明，所以二者具有相同的色調(diào)值，致使從正前方方向看起來不能將二者區(qū)別開來。如果從一個(gè)斜射的方向來觀察，取決于具體結(jié)構(gòu)情況，則有可能看得到結(jié)構(gòu)要素25。這是因?yàn)榧词箯恼婵磥聿荒軐⒃摻Y(jié)構(gòu)要素25和背景區(qū)別開，但斜射的視線將看到二者具有不同的陰影。在這種場合下，該結(jié)構(gòu)要素25可以用來使印刷圖像具有可斜視見到的信息，這可以用來作為一個(gè)附加的授權(quán)功能部件。如果要求設(shè)置一個(gè)看不到但可觸知的結(jié)構(gòu)，那么該結(jié)構(gòu)要素必須選擇為和背景具有相同的色調(diào)值但具有不同于背景的立面結(jié)構(gòu)。
由于觸覺感知是一種主觀的感覺，能夠被人們觸知的立面高度值只能大致地確定。一個(gè)立面印刷物的可觸知性不但和立面高度的絕對值及個(gè)人的感覺能力有關(guān)還取決于該印刷結(jié)構(gòu)的表面范圍及周圍是否還存在其它立面結(jié)構(gòu)。
然而，可以給出大略的準(zhǔn)則范圍如下。用凹版印刷印得的印刷物的可觸知的立面高度為約50微米，能夠容易地觸知的立面高度為從約50微米到約60微米之間，能夠清楚地觸知的立面高度為約大于60微米。
圖12a所示為用來印刷圖12所示印刷圖像的根據(jù)本發(fā)明的凹版印刷板30沿著A-A線剖切的截面圖?？碳y區(qū)域31、32、33、34分別對應(yīng)于四個(gè)并入了可觸知結(jié)構(gòu)要素的正方形部分。各個(gè)正方形及結(jié)構(gòu)要素的邊界由隔離棱邊39來界定，該隔離棱邊39的頂部不達(dá)到印刷板頂面。在區(qū)域34上設(shè)有附加的吸墨結(jié)構(gòu)，該吸墨結(jié)構(gòu)圖中以鋸齒形圖形表示，該吸墨結(jié)構(gòu)在正方形24中生成了一個(gè)表面紋理(見圖12b)。
圖12b所示為一個(gè)帶有如圖12所示印刷圖像的數(shù)據(jù)載體40的截面圖，該截面圖對應(yīng)于圖12中的剖切線A-A。基底50上形成了不同程度的紙基壓紋和墨層，該壓紋和墨層的深度或厚度取決于印刷板的刻紋深度。背景正方形區(qū)域21具有很強(qiáng)的壓紋以及很厚的墨層41。正方形22、23、24的壓紋和墨汁相應(yīng)為42、43、44，該壓紋和墨汁的強(qiáng)度和色調(diào)值順次逐級減少或變淺到右邊那個(gè)正方形的值。附加的可觸知結(jié)構(gòu)要素25、26、27、28像不同高度的駝峰一樣呈現(xiàn)在圖中。
必須指出的是，數(shù)據(jù)載體表面上的立面結(jié)構(gòu)和印刷板上的刻紋深度并不是匹配一致的。圖12b所示的表面立面結(jié)構(gòu)僅是理想的形式。印刷所生成的表面立面結(jié)構(gòu)是由基底材料的壓縮變形和墨層的堆積形成的。立面結(jié)構(gòu)的總高度是相對于數(shù)據(jù)載體的正常表面亦即未經(jīng)壓紋和印刷的表面而言的。實(shí)際上，所壓成的基底材料的立面結(jié)構(gòu)和印刷板的刻紋之間具有非常明顯的差異。因?yàn)樵谟∷⑦^程中基底材料并不會被壓到印刷板的刻紋的底面位置上，而印刷板凹處內(nèi)的墨汁也不會全部傳遞到數(shù)據(jù)載體上。因此，用于生成立面結(jié)構(gòu)的印刷板的刻紋深度通常在約40微米到約250微米范圍內(nèi)，優(yōu)選為約55微米到約150微米范圍內(nèi)。這樣的印刷板所制成的立面結(jié)構(gòu)的高度通常在約5微米到100微米范圍內(nèi)，優(yōu)選為約25微米到約80微米。根據(jù)上述刻紋深度的印刷板印刷所得的數(shù)據(jù)載體表面到底是否具有立面結(jié)構(gòu)還和刻紋的側(cè)面陡峭程度、所印刷的基底的特性(強(qiáng)度、塑性變形能力等)以及墨汁特性有關(guān)。
由于所得印刷圖像的立面高度不但取決于印刷板的刻紋深度而且還如上所述地取決于基底和墨汁的特性，一個(gè)40微米深的刻紋在極端的條件下可以印得一個(gè)立面的印刷物，而在不同的材料特性和印刷參數(shù)下一個(gè)50微米深的刻紋卻可能只能印得一個(gè)平面的印刷物。然而，在各種不同的具體情況下，刻紋技術(shù)所印得的印刷圖像的立面高度總是大于所謂平面的、無觸知性的圖像表面。
示例11圖13到圖15以舉例的方式來描述根據(jù)本發(fā)明的印刷板及所印刷的數(shù)據(jù)載體。然而這里指出，本發(fā)明的范圍不限于這些特定實(shí)施例的具體的一般性的描述內(nèi)容。
圖13到圖15以舉例的方式示意地展示了本發(fā)明凹版印刷板60的刻紋表面的細(xì)節(jié)，該印刷板60可以用來印刷如圖4的印刷圖像。該印刷板的凹處61具有非常深的刻紋深度因而形成印刷圖像中的例如一個(gè)黑色部分。和該黑色部分直接鄰接并以隔離棱邊39相隔的是一個(gè)刻紋深度較淺的刻紋區(qū)域62，該區(qū)域62在印刷圖像中形成一個(gè)例如淺灰色區(qū)域。緊接在淺灰色區(qū)域后面的是一個(gè)中灰色表面部分，該表面部分對應(yīng)于印刷板中的刻紋區(qū)域63。再下一個(gè)深灰色區(qū)域則對應(yīng)于印刷板中的刻紋深度更大一些的較寬的區(qū)域64。在中灰色的區(qū)域65以后的是印刷板上的最后一個(gè)刻紋表面部分66，該表面部分66在印刷圖像上呈淺灰色。從61到66的所有刻紋表面部分之間以隔離棱邊39來間隔開。圖14所示的印刷板和圖13中的印刷板相似，其區(qū)別僅在于區(qū)域66由于寬度大的原因而附加地設(shè)置有吸墨汁結(jié)構(gòu)，該吸墨汁結(jié)構(gòu)以其底部的鋸齒形圖形來表示。
圖15所示為和所述印刷板對應(yīng)的印刷數(shù)據(jù)載體70的橫截面。在本示例中，基底50是鈔票，該票據(jù)以透明的凹版印刷墨汁來印刷并在印刷過程中產(chǎn)生變形。如上所述，印刷板上的深的刻紋產(chǎn)生強(qiáng)的壓紋區(qū)域并帶有厚的墨層，而不深的刻紋部分則產(chǎn)生不強(qiáng)的亦即變形不大的壓紋，并且從印刷板傳遞到數(shù)據(jù)載體上的墨汁量也不多。圖13中的結(jié)構(gòu)部分61對應(yīng)于圖15中的區(qū)域71。可以清楚地看到該區(qū)域71具有強(qiáng)的壓紋以及厚的墨層。區(qū)域71的右邊的缺口79是由隔離棱邊39生成的。帶有的墨汁比區(qū)域71較少而呈淺灰色的印刷區(qū)域72鄰接在區(qū)域71后面，盡管二者之間存在隔離棱邊但在印刷圖像上它們之間是看不到縫隙的。區(qū)域73及75呈中灰色，這兩個(gè)區(qū)域具有較強(qiáng)的壓紋并帶有較多的墨汁。而具有很強(qiáng)的壓紋強(qiáng)度并帶有很厚墨層的區(qū)域74則在印刷圖像上呈現(xiàn)深灰色。而具有很輕的壓紋強(qiáng)度并帶有很薄墨層的區(qū)域76則在印刷圖像上呈現(xiàn)淺灰色。該印刷圖像在所描述的區(qū)域里顯示出一種有特色的立面結(jié)構(gòu)，這種立面結(jié)構(gòu)由壓紋及墨層構(gòu)成。所述立面結(jié)構(gòu)就連外行人也容易感覺到，該立面結(jié)構(gòu)是一種可以清楚地檢測到的防偽判據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種具有至少一個(gè)半色調(diào)圖像的數(shù)據(jù)載體(1)，該半色調(diào)圖像由凹版印刷產(chǎn)生，該半色調(diào)圖像的至少一部分圖像區(qū)域內(nèi)包括直接鄰接的印刷表面部分，其特征為，所述表面部分具有某個(gè)色調(diào)值，并且該圖像的至少一部分區(qū)域是可以憑觸覺感知的。
2.如權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)載體，其特征為，該數(shù)據(jù)載體至少呈現(xiàn)三個(gè)不同的色調(diào)值。
3.如權(quán)利要求1或2的數(shù)據(jù)載體，其特征為，所述半色調(diào)圖像描繪一個(gè)肖像。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求至少一項(xiàng)的數(shù)據(jù)載體，其特征為，所述表面部分由疊置在半色調(diào)原件上的網(wǎng)紋得到。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求至少一項(xiàng)的數(shù)據(jù)載體，其特征為，所述網(wǎng)紋是象素網(wǎng)紋。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求至少一項(xiàng)的數(shù)據(jù)載體，其特征為，所述網(wǎng)紋由半色調(diào)原件的圖像信息得到。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求至少一項(xiàng)的數(shù)據(jù)載體，其特征為，所述表面部分是可觸知的。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求至少一項(xiàng)的數(shù)據(jù)載體，其特征為，所述半色調(diào)圖像具有附加的可觸知結(jié)構(gòu)要素。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求至少一項(xiàng)的數(shù)據(jù)載體，其特征為，各個(gè)所述表面部分中設(shè)置了一個(gè)可觸知結(jié)構(gòu)要素。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求至少一項(xiàng)的數(shù)據(jù)載體，其特征為，所述可觸知結(jié)構(gòu)要素比所述表面部分具有更大或更小的變化幅度。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求至少一項(xiàng)的數(shù)據(jù)載體，其特征為，所述可觸知結(jié)構(gòu)要素是不能憑視覺感知的。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求至少一項(xiàng)的數(shù)據(jù)載體，其特征為，所述表面部分的至少一部分區(qū)域內(nèi)設(shè)有粗糙圖案，該粗糙圖案產(chǎn)生可以憑視覺感知的反光效果。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求至少一項(xiàng)的數(shù)據(jù)載體，其特征為，所述半色調(diào)圖像的至少一部分區(qū)域內(nèi)疊加了精細(xì)結(jié)構(gòu)，該精細(xì)結(jié)構(gòu)影響了該部分區(qū)域的直觀外表，該精細(xì)結(jié)構(gòu)在各個(gè)表面部分內(nèi)具有不同的方向性。
14.一種數(shù)據(jù)載體，該數(shù)據(jù)載體用根據(jù)權(quán)利要求16至18的印刷板印制。
15.一種產(chǎn)生包括半色調(diào)圖像的數(shù)據(jù)載體的方法，該方法包括下列步驟a)提供一種數(shù)據(jù)載體材料；b)制造根據(jù)權(quán)利要求16至18中至少一項(xiàng)的凹版印刷板；以及c)用步驟(b)所制造的凹版印刷板對所述數(shù)據(jù)載體材料進(jìn)行印刷。
16.一種用于印刷半色調(diào)圖像的凹版印刷板，在該凹版印刷板的表面上具有至少一個(gè)刻紋區(qū)域，其特征為，所述刻紋區(qū)域的至少一部分區(qū)域內(nèi)具有直接鄰接的多個(gè)表面部分，這些表面部分具有某個(gè)刻紋深度。
17.根據(jù)以上權(quán)利要求至少一項(xiàng)的凹版印刷板，其特征為，所述多個(gè)表面部分具有相同和/或不同的刻紋深度。
18.根據(jù)以上權(quán)利要求至少一項(xiàng)的凹版印刷板，其特征為，所述多個(gè)表面部分存在有至少三個(gè)不同的刻紋深度。
19.一種生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求16至18中至少一項(xiàng)的凹版印刷板的方法，該方法包括下列步驟a)將半色調(diào)原件轉(zhuǎn)換成多個(gè)表面部分；b)給各個(gè)表面部分賦值以某個(gè)色調(diào)值；c)對各個(gè)所述色調(diào)值賦值以某個(gè)刻紋深度；和d)將所述各個(gè)表面部分根據(jù)所賦予的刻紋深度雕刻在印刷板表面中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)載體、該數(shù)據(jù)載體的生產(chǎn)方法、以及適用于印制該數(shù)據(jù)載體的印刷板。該數(shù)據(jù)載體上印有可憑觸覺感覺到的半色調(diào)的印刷圖像。
文檔編號B42D15/10GK1605089SQ02825180
公開日2005年4月6日 申請日期2002年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月17日
發(fā)明者萊恩哈德·普拉施卡, 約翰·米勒, 羅杰·亞當(dāng)齊克, 彼得·弗蘭茲 申請人:德國捷德有限公司