安全裝置的制造方法
【專利說明】安全裝置
[0001]本發明涉及一種用于改進對值得保護的物品(尤其是例如產品、標記與品牌名稱、門票與文件等的原始物品，尤其是例如身份證件與支付工具等的高安全性文件)的仿造保護的安全裝置。
[0002]提供與高安全性文件(尤其是例如護照、身份證、駕照等的身份證件以及例如信用卡、鈔票等的支付工具)相關的大量安全裝置。這包括例如安全裝置的供應，該安全裝置是人眼可見的，例如全息圖。此外，還提供人眼不可見或僅在特定光線下可見并且例如通過引入到高安全性文件中的染料顏料來生產的安全裝置。
[0003]W0 94/2844 A1與W0 95/02200 A1描述了通過例如像素圖、顯像圖、數學全息圖等的各種常規衍射安全特性的組合來生產衍射安全特性的產品與功能。在wo 95/02200 A1的情況中，通過在組合的安全特性的表面的至少一部分中疊加相關聯的光柵結構而產生組合。W0 94/2844 A1相反涉及像素化的安全特性，該安全特性的個體像素被細分為子像素，其中根據原始安全特性之一準確地配置那些子像素中的每一個個體子像素。因此將子像素的總體細分為子像素群，其中，每個子像素群準確地表示原始安全特性之一。在那種情況下，當子像素與相應群的關聯性在組合的安全特性的更高等級像素中保持相同時，一群子像素的布置遵循常規模式。
[0004]W0 94/2844 A1與W0 95/02200 A1因此都描述了以觀察者可以感知在相同表面上的那些特性的方式疊加各種衍射安全特性的可能方式，其中，通過照明與視角的組合來影響個體特性的可見性。
[0005]W02010/115936公開了一種安全裝置，其尤其適合于支付工具。其具有類似于鋁薄膜的反射層，在其頂側上布置了多個衍射表面元件。個體表面元件具有用于產生衍射光柵的正弦曲線表面結構。個體表面元件在那種情況下是這樣的結構:衍射入射光，以便給觀察者相似于自然的星光效應的印象。觀察者因此看到例如星形符號，其圍繞自身在圖像平面中旋轉。
[0006]在W002/03109中描述了具有其他運動效果的安全裝置。該裝置包括全息光變圖像，其由根據位置可連續變化的光柵結構產生。當安全裝置沿第一方向傾斜時，該圖像的表示跟隨預定路徑。為了在那種情形中在白光下觀察時實現銳利圖像，僅以彩虹全息圖的方式示出狹窄波長范圍，該波長范圍取決于安全裝置垂直于第一方向的旋轉。在沿第二方向的傾斜運動的情況下，沒有觀測到運動，但替代的是顏色變化。
[0007]盡管已經存在大量安全裝置，但仍需要開發一種安全裝置，其盡可能防偽，并且可以通過機器或還可以通過肉眼來檢測。
[0008]本發明的目標在于提供這種安全裝置。
[0009]根據本發明，如權利要求1所述，通過用于改進物品的防偽保護的安全裝置來實現該目標，。
[0010]根據本發明的一個方面，安全裝置具有載體元件上的多個衍射表面元件。由表面元件覆蓋的表面可以占據任意形狀的載體元件的局部區域。個體表面元件可以具有類似于圓形、多邊形等或其組合的不同的基礎表面。將表面結構設置在它們的衍射光的頂側處。表面結構尤其為具有任意表面輪廓(例如正弦型、矩形或三角形)的衍射光柵。表面輪廓的可以是任意形狀的基本形狀還可以為臺階輪廓的形式。那些衍射光柵在透明或反射的載體元件上可以是透明的，或它們還可以自我反射。
[0011]由于它們的表面結構，表面元件沿給定方向偏斜入射光。當使用衍射光柵時，尤其將入射光分離成多個衍射級，其中，每個衍射級均對應于沿衍射光的方向的特性改變。以下的說明現在首先涉及那些衍射級中的一個。
[0012]在本發明的一個方面，優選地布置成分布在整個表面上的相應多個表面元件形成表面元件組。這種組中的個體表面元件的表面結構以如下方式彼此相互匹配:在任意觀察條件下，也就是說在入射光與視角的任意組合下，始終僅選擇該組中沿觀察者的方向衍射入射光的給定表面元件。那些所選擇的表面元件優選地彼此靠近，以使得觀察者感知正在討論的位置中的亮點。如果現在光源和/或觀察者改變他們的位置，則相同組中的其他表面元件現在朝觀察者偏斜入射光，以使得亮點在另一位置可見。根據本發明，在這方面，將衍射光柵彼此匹配，以使得在觀測條件的連續變化中，觀察者感知亮點的連續運動。
[0013]安全裝置的表面元件的總體現在包括多個這種組，其以所描述的方式在給定的照明與觀察條件下在安全裝置的由表面元件覆蓋的表面的各個位置處產生亮點。在這種情況中，那些亮點的總和被觀察者感知為標志，其在安全裝置的表面上作為整體在觀察條件改變之際移動。所解說的標志可以是任意標志，尤其類似于例如圓形、表情符號、字母或數字的幾何標志，以及復雜圖案與這些標志的組合。在這種情況中，所解說的標志的運動遵從的路徑不是沿一維曲線預定的，而是產生于可以分別沿兩個方向改變的照明與視角的相互作用。相應地，該路徑原則上還可以覆蓋安全裝置的整個二維表面。
[0014]在簡單的配置中，標志的運動包括移位，其與對應于相應觀測條件的光的方向變化成比例。對應于沿某方向的消失改變，也就是說引導反射或透射的標志位置在那種情況中作為焦點出現，圍繞該焦點，標志在觀察者和/或光源的相應運動之際看起來為圓形。
[0015]在其他配置中，取代以上提及的在光的方向變化與標志位置之間的各向同性的比例性，可能選擇不同的函數相關性。優選的配置包括沿運動的兩個相互垂直的方向應用具有較大不同的比例常數的比例性，以使得觀察者大約感知標志的線性運動。當可以被有利地提供以例如用于鈔票時，該實施例尤其適合于條狀安全元件。
[0016]同樣地可能使用非線性函數相關性，以使得例如標志的運動看起來跟隨扭曲的路徑或甚至可以限于安全元件的表面的彎曲的局部區域。
[0017]在從光的方向變化與標志位置之間的簡單比例性偏離的情況中，觀察者通常具有如同通過哈哈鏡來觀測標志那樣的印象。因為與運動的復雜路徑的產生一起，還同時承受標志的扭曲。在特定的實施例中，可以通過用作基本實施方式的標志的合適地扭曲的配置來補償扭曲。另一可能性提供針對所解說的標志的各個點限定不同運動模式，以使得總體上非扭曲的標志看起來跟隨扭曲路徑。
[0018]在又一實施例中，標志的不同點跟隨不同運動模式。這給出了所解說的標志的根據觀測條件的連續變化的印象，然而標志作為整體不跟隨扭曲路徑。
[0019]如在本說明書的開場白中提及的，上述說明涉及單個衍射級。通常，通過光柵結構產生不同強度的多個衍射級，其中，通過所使用的光柵輪廓與所應用的材料的細節來確定強度關系。有利的實施例示出了在所有其他衍射級上強調單個衍射級。這可以例如通過光柵輪廓的合適的不對稱性來實現。
[0020]在另一有利配置中，基本上兩個相互對稱的衍射級，尤其是兩個第一衍射級被加強在所有其他衍射級之上。對較高衍射級的抑制例如可以通過合適地實現的光柵輪廓來達成。
[0021]如果現在在給定的觀察條件下觀察表面元件組中的單個表面元件組，則對于每個可見的衍射級，在安全裝置的表面中的另一個位置滿足沿觀察者的方向偏斜光的條件。因此，所解說的標志的多個實現在不同位置處表示出。在基本上通過兩個第一衍射級來產生視覺整體印象的情形中，因此尤其是標志的兩個實現將變得可見。在光的方向變化與標志位置之間的函數相關性關于主焦點對稱的假設下，一旦觀察條件改變，則標志的兩個實現描述相對于該焦點相互反向的路徑。
[0022]基于安全裝置的操作模式的一般性描述，現在可能實施各種變形，在下文中描述其中一些有利的實施例。那些變形能夠以明顯方式組合在一起，那些可能的組合中的每一個不詳細論述。
[0023]在第一實施例中，將安全元件的表面劃分為其中示出不同標志的多個表面部分。在這種情況中，各種局部區域中表示的標志的焦點如此選擇，以使得它們彼此相一致。因此，觀察者具有標志在表面部分的邊界區域中并入彼此的印象。該邊界區域可以是銳線形式，也可以是擴散過渡區域。在那種配置的特定