微光学技术在钞票领域的应用

微光学技术是20世纪90年代发展起来的微米级光学功能器件和表面微结构，是光学、微电子学等科学相互渗透形成的前沿学科。微型光学可以通过光学系统每分钟制造数十亿个透镜。每个镜头的形状都是专门设计的，以聚焦在其下方更小的定制图标。这些组件的固定间距和角度控制确保了聚焦和清晰度、图像动画和平滑运动。

今天，我们介绍钞票微光学技术的先驱，它在美国和瑞典有着200多年的悠久历史。现在它已经成为一家全球性公司，是一家受到世界上50多家中央银行信任的印钞企业——克莱恩货币公司 Crane Currency，以及该公司最著名的微光学技术MOTION®、RAPID® 、MOTION  SURFACE®和ENDURANCE™耐用钞票纸。

CRANE MICRO OPTICS 克莱恩微光学

克莱恩货币公司 Crane Currency

1775年的一个春天的夜晚，美国爱国者和雕塑家保罗·里维尔来到斯蒂芬·克莱恩买下的造纸厂，他的朋友也是斯蒂芬·克莱恩的自由战士，为他的马套上马鞍，准备他从查尔斯顿到列克星敦和康科德的旅程。独立战争爆发后，殖民军需要军饷，所以里维尔把他的雕刻天赋运用到了第一批美元。

后来，斯蒂芬的儿子泽纳斯·克雷恩(Zenas Crane)向父亲学习造纸技术，并于1801年建立了自己的造纸厂，主要为银行、印刷厂和店主服务。泽纳斯随后将业务移交给他的儿子泽纳斯·马歇尔(Zenas Marshall)和詹姆斯·布鲁尔(james brewer)的詹姆斯·布鲁尔(James Brewer)，工厂发展迅速。泽纳斯·马歇尔设计了一种在钞票纸上垂直嵌入丝线的方法，以标记钞票的面额，防止伪造。

内战期间，萧条加剧了克莱恩货币公司的困境。直到1879年，年仅26岁的w·默里·克雷恩(W. Murray Crane)拿到了美国制造钞票纸的订单，才使公司得以成长和发展。随着时间的推移，美钞的规格以及生产它们所需的技术和制造工艺越来越先进。1991年首次使用去金属安全线，纸币在克莱恩货币公司的重要性不断增加。2002年瑞典中央银行成立时，克莱恩货币公司接管了瑞典国家银行的Tumba Bruk印刷厂。自1755年以来，该工厂一直在生产纸张、钞票和安全文件，使其成为世界上同类工厂中最古老的工厂之一。

200多年来，克莱恩货币公司一直致力于满足客户不断变化的需求，以高质量、高附加值的产品作为回报。并预测需求，以便及时开发和交付客户最需要的解决方案。现在，克莱恩货币公司已经成为世界上发展最快的公司。

·2006年首次使用MOTION®安全线

·2014年首枚RAPID®钞票问世

·2014年与摩洛哥马格里布中央银行建立合作关系

·2015年与印尼政府安全印刷和铸币公司（Perum Peruri）合资建立钞票造纸厂

·2017年马耳他分厂投产

·2017年获得《中央银行杂志》颁发的 “年度最佳纸币和货币服务提供商”奖

·2017年全新升级的MOTION SURFACE®安全线首次运用于吉尔吉斯斯坦纪念钞上

·2018年关闭了瑞典的Tumba Bruk工厂

·2018年MOTION SURFACE®的3D安全功能获得IACA”最佳新货币创新奖”

·2018韩国平昌冬奥会纪念钞因MOTION® Switch功能获得HSP亚洲最佳纪念钞奖

·2019年RAPID®首次运用于Durasafe®复合基材

MOTION®

2006年，瑞典央行发行了强化防伪功能的1000克朗纸币，引起了轩然大波。因为这是世界上第一张使用微光学技术的纸币，所以公众无需在光线下抬起就可以清晰地看到模式的运动轨迹。他们看到的东西新颖且违背直觉，安全线的视觉深度远远深于纸币的厚度，两个图像移动着，就像漂浮在液体表面一样。这就是美国克莱因货币公司的“MOTION“安全线。
 

世界第一枚MOTION®安全线

瑞典2005年版1000克朗

MOTION®意为“运动”，它创建新的防伪类型。MOTION安全线程嵌入到银行卡中，动态图像从线程中心显示或消失。倾斜钞票时看到的画面比正面小得多。秘诀是运动吗？使用一系列的微光学镜头，这些镜头是由列印影像的光学倍率所建立，并且聚焦在分隔符号下方的图层上，因此下方的影像显示的次数会比实际影像多一倍。- MOTION图像和单个运动也可以在任何灯光下看到。

MOTION®测试钞

为什么瑞典纸币使用美国技术？那是因为美国的CRANE money公司在2001年从瑞典的Sver Iges Riksbank收购了一家有几百年历史的Tumba Bruk印刷厂，这些新的瑞典钞票就是这家工厂印制的。在2006年，克雷恩货币公司没有自己制造运动安全功能。2008年，克雷恩货币公司从其所有者视觉物理公司购买了这项技术。该公司是位于佐治亚州阿拉纳塔的纳米莱特公司的子公司，该公司赋予克雷恩货币公司对MOTION的独家控制权。

克雷恩最大的成功是带来了动力？用作重新设计的100美元钞票的主要功能。美国雕版印刷局于2007年考虑使用该功能，并于2010年将该技术应用于100美元钞票，但灾难性的技术障碍使钞票直到2013年才得以发行。

新版100美元上的MOTION®线程

在早期的MOTION®线程中，原点平行运动是其表现的主要特征，无论向左还是向右、向上还是向下倾斜，图标都以90°的角度向倾斜角度移动（显示为浮动）。后续MOTION®安全线程增加了具有独特动力学效果的图标如：Ortho（相邻）、Switch（交替）、Float（浮动）、Deep（深度）等。

MOTION® Switch

MOTION®之后是MOTION RAPID，其中的镜头要比MOTION®中的镜头小得多，从而使钞票倾斜时图标移动的更快。这样就可以使用较窄的线程，因为可以轻松看到明亮且交互的设计。

RAPID®

MOTION (运动)是全新的，只有在倾斜的时候需要移动，图像需要能够识别。但是，熟悉反而会导致批判性观察的减少，公众需要更加明确及时的图案内容。是MOTION吗？可以识别运动中的图像，但有时会有点模糊。RAPID？提供同样的动作，清晰的图像和非常快的响应。只要将纸币倾斜几度，就可以使线程内的图像移动。在任何照明条件下，移动速度都可以将用户的注意力吸引到光学运动上。

RAPID®安全线程

RAPID的意思是快速而明确的移动。RAPID采用微光学技术，只需轻微倾斜即可达到动态运动效果。即使在低光照条件下，RAPID也很容易吸引用户的注意力。用MOTION一样的，RAPID是嵌在纸上的。区别是RAPID使用密封的透镜阵列，这允许同时使用顶部粘合剂和清漆，以增加与基底的结合。这样自然提高耐用性，用RAPID做美国钞票非常适合在恶劣的流通环境和较低面额的大量钞票中使用。
 

RAPID® 测试钞

RAPID有无限的设计可能性。可以创建以快速和反向方式相对于彼此移动的模式。数字、字母、图像和各种颜色也可以实现，使每个应用程序都是唯一的，易于公众验证。世界上第一个使用RAPID的安全线钞票是2014年乌克兰发行的100格里夫纳。

世界第一枚RAPID®安全线

RAPID提供各种引人入胜的视觉效果，从而提高纸币的安全性和公众的信心。2006年以来首次使用1000瑞典克朗，MOTION安全线程已经在乌克兰、乌兹别克斯坦、秘鲁、沙特阿拉伯、哥斯达黎加、突尼斯、美国、墨西哥、布隆迪、挪威、苏丹、玻利维亚等全球41个国家的105张面值的纸币中使用。

MOTION  SURFACE®

MOTION SURFACE®是MOTION®安全线的升级与改进。它同样是基于微透镜技术平台，但依附于箔带上，将微透镜螺纹技术以条纹的形式应用于纸币表面，而不是集成为安全线。它比MOTION®线材薄得多，并且可以在KBA-Notasys OptiNota H箔纸涂布系统中进行涂布。

世界第一枚MOTION SURFACE®安全线

“吉尔吉斯斯坦国庆25周年”2000索姆

MOTION SURFACE®线程的主要优点是更大的显示区域，这为设计人员提供了更多选择和灵活性，并将微光学安全功能与印刷设计集成在一起，从而增强公众的兴趣。与最先进的智能手机相比，MOTION SURFACE®线程的每个区域具有更多的像素，可以创建超高清和令人惊叹的视觉效果。

MOTION SURFACE®线程

这些效果包括：“闪烁”（在打开和关闭之间具有高度受控的开关）、“闪光”（受控的发光）、“滑动带”（沿路径具有高对比度移动以突出显示下面的符号）、“深度” （其中物体似乎位于钞票表面下方）、“顶部”（物体似乎位于钞票表面上）。

目前新设计的阿鲁巴全套纸币和最新蒙古文版的20000图格里克都使用这种安全线程。

阿鲁巴                 蒙古

MOTION® Detect

RAPID® Detect

MOTION® Detect、RAPID® Detect测试钞

MOTION® Detect和RAPID® Detect是微光学技术的扩展。它是一种基于红外线(IR)的现代机器验证方法，使用仅适用于货币行业的安全材料。这些材料是隐形的，不会改变微光安全线的外观或其定制的视觉效果。它们是纸币人工识别的天然补充。

该功能可将来自微光学器件的红外光或透明材料与隐藏的红外功能高度安全地结合在一起。正是这种肉眼看不见但在红外线中可见的隐蔽功能支撑了MOTION® Detect和RAPID® Detect的新颖性。由于防伪材料在纸币的整个生命周期中可以保持其原有的功能，所以即使在非常磨损或肮脏的纸币中也可以完全检测出来，从而将纸币的安全性提高到一个新的水平。世界上第一个用RAPID的具有检测机读功能的钞票在黎巴嫩2019版为2万英镑。

首枚RAPID® Detect 机读功能钞票

ENDURANCE™

ENDURANCE™耐用纸是纸是一种高度工程化的均质纤维基体。它利用克莱恩独特的防污技术AST®，浸渍法在钞票纸表面涂覆聚合化学品。通过AST经过技术处理的钞票纸可以强化棉纤维基体，形成对污染物的屏障，增强纤维间的附着力，但是AST技术不适用于成品纸。

ENDURANCE™纸防水表层

ENDURANCE™耐用纸具有成本低廉、防潮耐污、耐磨损、安全功能兼容等优点。与塑料基材和复合基材相比，具有成本低廉的突出优势。墨西哥、布隆迪、开曼群岛等国的部分新版钞票使用了该基材。

注：文中测试钞图片由网友钞人提供，其他图片大部分截取自Crane Currency官网及网络，GIF动态图片由网友唐昊先生帮助制作。

参考：https://www.cranecurrency.com

本文转自“世界塑料钞收藏与研究”，版权归原作者所有，若有侵权请联系编辑。