DE102016214407A1 - Optically variable security element - Google Patents

Optically variable security element Download PDF

Info

Publication number
DE102016214407A1
DE102016214407A1 DE102016214407.3A DE102016214407A DE102016214407A1 DE 102016214407 A1 DE102016214407 A1 DE 102016214407A1 DE 102016214407 A DE102016214407 A DE 102016214407A DE 102016214407 A1 DE102016214407 A1 DE 102016214407A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
diffraction
reflection
motif
security element
optically variable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102016214407.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Borgsmüller
Tobias Kresse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Scribos GmbH
Original Assignee
Tesa Scribos GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tesa Scribos GmbH filed Critical Tesa Scribos GmbH
Priority to DE102016214407.3A priority Critical patent/DE102016214407A1/en
Priority to PCT/EP2017/068308 priority patent/WO2018024488A1/en
Priority to CN201780047925.3A priority patent/CN109562636B/en
Priority to EP17742233.4A priority patent/EP3493996B1/en
Publication of DE102016214407A1 publication Critical patent/DE102016214407A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/324Reliefs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/21Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose for multiple purposes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/328Diffraction gratings; Holograms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40Manufacture
    • B42D25/405Marking
    • B42D25/43Marking by removal of material
    • B42D25/435Marking by removal of material using electromagnetic radiation, e.g. laser

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement (1) mit einer Reliefschicht (102) mit einer Vielzahl an baugleichen optischen Einzelelementen (2), die jeweils eine Einzelelementoberfläche (6) aufweisen, die in Teiloberflächen (61, 62) aufgeteilt ist, die verschiedene gerichtete Reflexionsgrade aufweisen, und die Teiloberflächen (61, 62) sind derart in Gruppen eingeteilt, dass jede Gruppe eine Teiloberfläche (61, 62) einer Einzelelementoberfläche (6) umfasst und jede Gruppe ein zugehöriges betrachtungswinkelabhängiges, mit bloßem Auge sichtbares Reflexionsmotiv kodiert, und mit wenigstens einem planaren Bereich (3), der sich zwischen den optischen Einzelelementen (2) erstreckt und der Teilbereiche (31, 32) mit Beugungsgittern umfasst, die durch die vorgegebene gerichtete Beleuchtung wenigstens ein betrachtungswinkelabhängiges Beugungsmotiv erzeugen, das mit bloßem Auge sichtbar ist, und die betrachtungswinkelabhängigen Reflexionsmotive und das wenigstens eine betrachtungswinkelabhängige Beugungsmotiv erzeugen betrachtungswinkelabhängige Gesamtmotive, die mit bloßem Auge sichtbar sind.The invention relates to an optically variable security element (1) having a relief layer (102) with a multiplicity of structurally identical individual optical elements (2), each having a single element surface (6) divided into partial surfaces (61, 62) facing different Have reflectivities, and the sub-surfaces (61, 62) are grouped such that each group includes a sub-surface (61, 62) of a single-element surface (6) and each group encodes an associated viewing-angle-dependent, naked-eye reflection motif, and at least a planar region (3) which extends between the individual optical elements (2) and which comprises diffraction gratings (31, 32) which produce at least one viewing angle dependent diffraction pattern visible to the naked eye through the predetermined directional illumination and viewing angle dependent reflection motifs and the at least one Viewing angle-dependent diffraction motifs generate viewing-angle-dependent overall motifs which are visible to the naked eye.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement und ein Herstellungsverfahren für ein optisch variables Sicherheitselement.The invention relates to an optically variable security element and a manufacturing method for an optically variable security element.

Optisch variable Sicherheitselemente sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Beispielsweise ist in der DE 10 2013 021 806 A1 ein Sicherheitselement zur Darstellung zumindest einer optisch variablen Information offenbart mit einer Reflexionsschicht, die aus einem Raster optisch wirksamer Elemente gebildet ist, die durch Prägeelemente identischer Grundform gebildet sind. Das Raster optisch wirksamer Elemente enthält zumindest eine bei gerichteter Beleuchtung ohne Hilfsmittel in Reflexion erkennbare optisch variable Information.Optically variable security elements are well known in the art. For example, in the DE 10 2013 021 806 A1 a security element for displaying at least one optically variable information disclosed with a reflective layer, which is formed from a grid of optically active elements which are formed by embossing elements of identical basic shape. The raster of optically active elements contains at least one optically variable information that can be detected in reflected illumination without aids in reflection.

Daneben ist aus der DE 10 2013 001 734 A1 ein Sicherheitselement zur Herstellung von Wertdokumenten bekannt mit einer Oberseite, auf der eine Mikroreliefstruktur ausgebildet ist, die mindestens zwei Teilbereiche hat, welche jeweils eine Vielzahl rillen- oder rippenförmiger, nebeneinanderliegender und sich entlang einer Längsrichtung erstreckender, reflektierender oder rückstreuender Strukturelemente aufweisen. Besides that is from the DE 10 2013 001 734 A1 a security element for the production of value documents known with an upper side, on which a microrelief structure is formed, which has at least two subregions, each having a plurality of groove or rib-shaped, juxtaposed and extending along a longitudinal direction, reflecting or backscattering structural elements.

Die genannten Sicherheitselemente weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie lediglich Reflexionsbilder erzeugen.However, the security elements mentioned have the disadvantage that they only produce reflection images.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein weiterentwickeltes optisch variables Sicherheitselement zur Verfügung zu stellen, das neben Reflexionsbildern ein weiteres Sicherheitselement enthält. Es ist in einem anderen Aspekt Aufgabe der Erfindung, ein Herstellungsverfahren für ein erfindungsgemäßes optisch variables Sicherheitselement zur Verfügung zu stellen.It is therefore an object of the present invention to provide a further developed optically variable security element which, in addition to reflection images, contains a further security element. It is another object of the invention to provide a manufacturing method for an optically variable security element according to the invention.

Die Aufgabe wird durch ein eingangs genanntes optisch variables Sicherheitselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfüllt. The object is achieved by an initially mentioned optically variable security element having the features of claim 1.

Die Erfindung macht von der Idee Gebrauch, zwei über eine optisch wirksame Fläche eines variablen Sicherheitselementes verteilte Sicherheitsmerkmale miteinander zu verkämmen. Dazu ist eine Reliefschicht vorgesehen, die sich entlang der optisch wirksamen Fläche des Sicherheitselementes erstreckt. Die Reliefschicht weist eine Vielzahl an baugleichen optischen Einzelelementen auf. Jedes Einzelelement weist eine Einzelelementoberfläche auf, die in Teiloberflächen aufgeteilt ist, die verschiedene gerichtete Reflexionsgrade aufweisen, und die Teiloberflächen sind derart in Gruppen eingeteilt, dass jede Gruppe eine Teiloberfläche einer Einzelelementoberfläche umfasst und jede Gruppe von Teiloberflächen ein zugehöriges betrachtungswinkelabhängiges, mit bloßem Auge sichtbares Reflexionsbild kodiert. Die Vielzahl an optischen Einzelelementen bildet ein Sicherheitsmerkmal aus, das auf der Ausbildung von Reflexionsbildern beruht. The invention makes use of the idea of combing together two security features distributed over an optically effective surface of a variable security element. For this purpose, a relief layer is provided, which extends along the optically active surface of the security element. The relief layer has a plurality of identical individual optical elements. Each individual element has a single element surface subdivided into sub-surfaces having different directional reflectivities, and the sub-surfaces are grouped such that each group comprises a sub-surface of a single-element surface, and each group of sub-surfaces is an associated viewing-angle-dependent, visible to the naked eye reflection image coded. The plurality of individual optical elements forms a security feature based on the formation of reflection images.

Zusätzlich ist in der Reliefschicht wenigstens ein planarer Bereich vorgesehen, der sich zwischen den optischen Einzelelementen erstreckt und mit einer über den wenigstens einen planaren Bereich aufgebrachten Beugungsgitterstruktur versehen ist, die durch die vorgegebene gerichtete Beleuchtung betrachtungswinkelabhängige Beugungsmotive erzeugt, die mit bloßem Auge sichtbar sind. In addition, at least one planar region is provided in the relief layer, which extends between the individual optical elements and is provided with a diffraction grating structure applied over the at least one planar region, which generates viewing angle-dependent diffraction motifs visible to the naked eye through the predetermined directional illumination.

Die Erfindung macht also von der Idee Gebrauch, zwischen den reflektierenden Einzelelementen eine Beugungsgitterstruktur vorzusehen. Bei derselben gerichteten Beleuchtung, die auch auf die Einzelelemente wirkt, bildet die Beugungsgitterstruktur betrachtungswinkelabhängige Beugungsmotive aus. Die betrachtungswinkelabhängigen Beugungsmotive und die betrachtungswinkelabhängigen Reflexionsmotive bilden erfindungsgemäß Gesamtbilder aus, die ebenfalls mit bloßem Auge sichtbar sind. Beugungsmotive und Reflexionsmotive sind miteinander verkämmt.The invention thus makes use of the idea to provide a diffraction grating structure between the reflective individual elements. In the case of the same directional illumination, which also acts on the individual elements, the diffraction grating structure forms viewing angle-dependent diffraction motifs. According to the invention, the viewing angle-dependent diffraction motifs and the viewing angle-dependent reflection motifs form overall images which are likewise visible to the naked eye. Diffraction motifs and reflection motifs are interlaced with each other.

Der Offenbarungsgehalt der nachveröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2015 202 106.8 ist vollumfänglich in diese Patentanmeldung mitaufgenommen. The disclosure of the post-published patent application DE 10 2015 202 106.8 is fully incorporated in this patent application.

Hinsichtlich der Reflexionsmotive wird ein erstes Reflexionsmotiv in erste Teilmotive zerlegt. Den ersten Teilmotiven werden erste gerichtete Reflexionsgrade zugeordnet, die das Reflexionsmotiv kodieren. Vorzugsweise handelt es sich dabei entweder um Teiloberflächen mit einem hohen Reflexionsgrad, vorzugsweise vollständig reflektierend, oder um Bereiche mit einem sehr geringen Reflexionsgrad, vorzugsweise vollständig absorbierend. With regard to the reflection motifs, a first reflection motif is divided into first sub-motifs. The first partial motifs are assigned first directional reflectances, which encode the reflection motif. These are preferably either partial surfaces with a high degree of reflection, preferably completely reflecting, or areas with a very low degree of reflection, preferably completely absorbing.

Dabei wird vorzugsweise jedem Teilmotiv über die gesamte Ausdehnung des Teilmotivs jeweils ein gleicher Reflexionsgrad zugeordnet. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Reflexionsgrad sich über die Ausdehnung eines oder mehrerer oder aller Teilmotive verändert. In this case, preferably each sub-motif is assigned an equal degree of reflection over the entire extent of the sub-motif. However, it is also conceivable that the degree of reflection changes over the extent of one or more or all partial motifs.

Erfindungsgemäß wird eine Reliefschicht mit einer Vielzahl an optischen Einzelelementen mit jeweils einer Einzelelementoberfläche gefertigt. Die optischen Einzelelemente können gleichartig oder verschiedenartig oder in zwei, drei oder jeder höheren Anzahl an Gruppen jeweils gleichartiger Elemente in der Reliefschicht angeordnet sein. According to the invention, a relief layer is produced with a multiplicity of individual optical elements each having a single element surface. The individual optical elements may be arranged identically or differently or in two, three or any higher number of groups of similar elements in the relief layer.

Vorzugsweise wird jede der Einzelelementoberflächen in disjunkte Teiloberflächen unterteilt. Dabei wird vorzugsweise jede der Einzelelementoberflächen in identische und in gleich viele Teiloberflächen unterteilt. Es werden Gruppen von Teiloberflächen gebildet, und die Anzahl der Gruppen an Teiloberflächen entspricht günstigerweise der Anzahl der kodierten Reflexionsmotive. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Anzahl der Reflexionsbereiche größer ist als die Anzahl der kodierten Motive. Preferably, each of the single element surfaces is divided into disjoint sub-surfaces. In this case, preferably each of the Single element surfaces divided into identical and equally many sub-surfaces. Groups of sub-surfaces are formed, and the number of sub-surface groups suitably corresponds to the number of encoded reflection motifs. However, it is also conceivable that the number of reflection regions is greater than the number of coded motifs.

Eine erste Gruppe an Teiloberflächen verschiedener Einzelelementoberflächen wird dem ersten Reflexionsmotiv zugeordnet, und die dem ersten Reflexionsmotiv zugeordnete erste Gruppe an Teiloberflächen wird mit den ersten gerichteten Reflexionsgraden versehen. Das heißt, das in erste Teilmotive zerlegte erste Reflexionsmotiv wird in eine erste Gruppe Teiloberflächen kodiert. Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, Reflexionsmotive zu verwenden, die aus schwarzer Farbe auf weißem Grund gebildet sind, und das schwarz-weiß Motiv dann in Teilmotive und jedes der Teilmotive entweder vollständig schwarz oder vollständig weiß auszubilden. Wenn eines der Teilmotive ausschließlich aus weißem Hintergrund besteht, wird diesem ein über seine gesamte Ausdehnung sehr geringer Reflexionsgrad zugeordnet. Wenn das Teilmotiv ausschließlich schwarz ausgebildet ist, wird dem Teilmotiv über seine gesamte Ausdehnung ein hoher Reflexionsgrad zugeordnet. Sollte ein Teilmotiv aus Bereichen schwarzer Farbe und weißem Hintergrund bestehen, so werden dem Teilmotiv unterschiedliche erste gerichtete Reflexionsgrade zugeordnet.A first group of sub-surfaces of various single-element surfaces is assigned to the first reflection motif, and the first group of sub-surfaces associated with the first reflection motif is provided with the first directional reflectances. That is, the first reflection motif, which is divided into first sub-motifs, is coded into a first group of sub-surfaces. It is preferably provided to use reflection motifs, which are formed of black color on a white background, and then form the black and white motif in partial motifs and each of the partial motifs either completely black or completely white. If one of the sub-motifs consists exclusively of white background, it is assigned a very low degree of reflection over its entire extent. If the sub-motif is formed exclusively black, the sub-motif is assigned a high degree of reflection over its entire extent. If a sub-motif consists of areas of black color and white background, then the sub-motif is assigned different first directed reflectances.

Wesentlich an der Erfindung ist, dass die Teiloberflächen mit gerichteten Reflexionsgraden versehen werden, die Reflexion also nicht-diffus ist. Essential to the invention is that the sub-surfaces are provided with directional reflectances, the reflection is thus non-diffusive.

Bei Reflexion von Licht an Grenzflächen unterscheidet man zwischen gerichteter Reflexion und diffuser Reflexion. Meist tritt eine Mischung aus gerichteter und diffuser Reflexion auf. Gerichtete Reflexion tritt insbesondere auf, wenn die Oberfläche im Vergleich zur Wellenlänge des Lichts hinreichend glatt ist, d. h. die Rauhigkeitsstrukturen wesentlich kleiner als die Wellenlänge des Lichts sind. Gekrümmte Oberflächen und gerichtete Reflexion schließen sich nicht gegenseitig aus, als Beispiel sei hier ein Parabolspiegel eines Teleskops angegeben. Gerichtete Reflexion verhält sich gemäß „Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel", wobei bei gekrümmten Flächen der Winkel zur Flächennormalen (Normale der Tangentialfläche) ausschlaggebend ist. When reflecting light at interfaces, a distinction is made between directional reflection and diffuse reflection. Mostly a mixture of directional and diffuse reflection occurs. Specular reflection occurs in particular when the surface is sufficiently smooth compared to the wavelength of the light, i. H. the roughness structures are substantially smaller than the wavelength of the light. Curved surfaces and directional reflection are not mutually exclusive, for example a parabolic mirror of a telescope is given here. Directional reflection behaves according to "angle of incidence equals angle of reflection", whereby in curved surfaces the angle to the surface normal (normal of the tangential surface) is decisive.

Als Reflexionsgrad bezeichnet man das Verhältnis der reflektierten zur einfallenden Lichtintensität. Als gerichteter Reflexionsgrad wird im Folgenden das Verhältnis der gerichtet reflektierten zur einfallenden Lichtintensität bezeichnet. Man kann den gerichteten Reflexionsgrad auch als Spiegelungsgrad bezeichnen. Für Anwendungen als optisch variables Sicherheitselement sind vor allem die gerichteten Reflexionsgrade im sichtbaren Wellenlängenbereich des Lichts (ca. 400 nm–700 nm) von Interesse. Besonders hohe Reflexionsgrade haben hier Metalle, z. B. Aluminium, Silber, Gold, Kupfer usw. Dies ist besonders interessant, da durch Bedampfen, Galvanisieren oder durch Bedruckung mit einem Metallpigmentlack dünne und glatte hochreflektierende Schichten erzeugt werden können. Reflectance is the ratio of the reflected to the incident light intensity. The directional reflectance referred to below is the ratio of the directionally reflected to the incident light intensity. The directional reflectance can also be called the degree of reflection. For applications as an optically variable security element, the directional reflection levels in the visible wavelength range of the light (about 400 nm-700 nm) are of particular interest. Particularly high reflectivities here metals, z. As aluminum, silver, gold, copper, etc. This is particularly interesting because thin, smooth, highly reflective layers can be produced by vapor deposition, electroplating or by printing with a metal pigment paint.

Das erfindungsgemäße optische variable Sicherheitselement beruht auf unterschiedlicher gerichteter Reflexion. Daher ist es besonders vorteilhaft, wenn der maximale gerichtete Reflexionsgrad eines erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselements besonders hoch ist, vorzugsweise zumindest in einem sichtbaren Wellenlängenbereich mehr als 5 %, vorzugsweise mehr als 10 %, vorzugsweise mehr als 50 % und in optimaler Weise mehr als 90 % beträgt.The optical variable security element according to the invention is based on different directional reflection. Therefore, it is particularly advantageous if the maximum directional reflectance of an optically variable security element according to the invention is particularly high, preferably at least in a visible wavelength range of more than 5%, preferably more than 10%, preferably more than 50% and optimally more than 90%. is.

Die Beleuchtung des optisch variablen Sicherheitselementes erfolgt vorzugsweise nicht-diffus. The illumination of the optically variable security element is preferably non-diffuse.

Als diffus wird eine Beleuchtung bezeichnet, die gleichmäßig aus allen Richtungen auf das optisch variable Sicherheitselement trifft, beispielsweise Tageslicht im Freien bei Bewölkung oder eine ausgedehnte Flächenlichtquelle oder indirektes Licht, welches durch eine große beleuchtete Fläche erzeugt wird. Als nicht-diffus wird eine Beleuchtung bezeichnet, die aus einem kleinen und mittleren Raumwinkelbereich auf das optisch variable Sicherheitselement trifft, beispielsweise eine Punktlichtquelle, ein Spotlicht, eine Glühbirne, eine Lampe, eine Neonröhre, ein Fenster oder Sonnenlicht.Diffusion is defined as illumination which impinges on the optically variable security element uniformly from all directions, for example outdoor daylight in the case of cloudy weather or an extensive surface light source or indirect light generated by a large illuminated surface. Non-diffuse lighting is referred to, which strikes the optically variable security element from a small and medium solid angle range, for example a point light source, a spotlight, a light bulb, a lamp, a neon tube, a window or sunlight.

Hierbei ist zu beachten, dass die Unterscheidung zwischen nicht-diffuser und diffuser Lichtquelle durchaus fließend verläuft und durchaus eine nicht-diffuse Beleuchtung durch einen wolkenlosen Himmel bei Sonnenschein und eine diffuse Beleuchtung bei einem bewölkten Himmel realisiert sein kann. Ob sich das erfindungsgemäße optisch variable Verhalten des Wechselns zwischen den Motiven einstellt, hängt auch von der Größe der Reflexionsbereiche ab, die kleiner gewählt werden können, je nicht-diffuser das einfallende Licht ist. It should be noted that the distinction between non-diffuse and diffuse light source is quite fluent and quite a non-diffused lighting can be realized by a cloudless sky in the sunshine and a diffuse lighting in a cloudy sky. Whether the optically variable behavior according to the invention of switching between the motifs sets in depends also on the size of the reflection regions, which can be chosen to be smaller the more non-diffuse the incident light is.

Die Erfindung beruht auf der gerichteten Reflexion von Licht auf gekrümmten Oberflächen. Wird eine gerichtet reflektierende gekrümmte Oberfläche von einer nicht-diffusen Lichtquelle beleuchtet, so kann ein Betrachter einen Reflex der Lichtquelle auf der gerichtet reflektierenden gekrümmten Oberfläche an einem Ort der Oberfläche erkennen, an dem die Flächennormale der Oberfläche parallel zur Winkelhalbierenden des Winkels zwischen einer Geraden von der Lichtquelle zum Ort auf der Oberfläche und einer Geraden vom Betrachter zum Ort auf der Oberfläche ist. Dies entspricht dem Reflexionsgesetz „Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel" und kann je nach Krümmung an mehreren Orten auf einer gekrümmten Oberfläche erfüllt sein, so dass ein Betrachter mehrere spiegelnde Reflexe an unterschiedlichen Positionen wahrnehmen kann. An Orten, an denen diese Bedingung nicht erfüllt ist oder die nicht gerichtet reflektieren, kann der Betrachter keinen spiegelnden Reflex wahrnehmen. Die Orte, an denen spiegelnde Reflexe wahrgenommen werden, sind bei einer gekrümmten Oberfläche abhängig von der Position der Lichtquelle und von der Position des Betrachters relativ zur gekrümmten Oberfläche. Werden diese Positionen geändert, so ändern sich auch die Orte an der Oberfläche, an denen ein spiegelnder Reflex wahrgenommen wird. So können z. B. von unterschiedlichen Betrachtungspositionen aus unterschiedliche spiegelnde Reflexe wahrgenommen werden.The invention is based on the directed reflection of light on curved surfaces. When a directionally-reflective curved surface is illuminated by a non-diffuse light source, a viewer may recognize a reflection of the light source on the directionally-reflective curved surface at a location on the surface at which the surface normal to the surface is parallel to the bisector of the angle between a straight line of FIG the light source is the location on the surface and a line from the viewer to the location on the surface. This corresponds to the law of reflection " Angle of incidence is equal to the angle of incidence "and, depending on the curvature, can be fulfilled in several places on a curved surface, so that a viewer can perceive several specular reflections at different positions The places where reflective reflections are perceived depend on the position of the light source and the position of the viewer relative to the curved surface for a curved surface, and changing these locations will also change the locations the surface, where a specular reflex is perceived, so that, for example, different reflective reflections can be perceived from different viewing positions.

Erfindungsgemäß sind die gekrümmte Oberfläche und die unterschiedlich gerichtet reflektierenden Teiloberflächen so aufeinander abgestimmt, dass ein Betrachter aus verschiedenen Betrachtungswinkeln unterschiedliche Reflexionsmotive wahrnimmt. Diese Reflexionsmotive sind aus spiegelnden Reflexen zusammengesetzt. Ein Vorteil der Erfindung ist, dass ein spiegelnder Lichtreflex je nach Reflexionsgrad eine große Helligkeit besitzen kann und somit auch das zusammengesetzte Reflexionsmotiv. Je größer der maximale gerichtete Reflexionsgrad der Oberfläche ist, desto heller erscheint das Reflexionsmotiv.According to the invention, the curved surface and the differently directed reflecting sub-surfaces are coordinated so that a viewer perceives different reflection motifs from different viewing angles. These reflection motifs are composed of specular reflections. An advantage of the invention is that a specular reflection of light can have a high brightness depending on the degree of reflection, and thus also the composite reflection motif. The greater the maximum directional reflectance of the surface, the brighter the reflection motif appears.

Die Erfindung weist gegenüber dem Stand der Technik deutliche Vorteile auf. Herkömmliche optisch variable Sicherheitselemente, bei denen die Informationsschicht direkt an die Reliefstruktur angrenzt, beruhen auf Abschattung. Dadurch muss der Winkelbereich, der benötigt wird, um zwei verschiedene Bilder getrennt voneinander darstellen zu können, sehr groß sein. Um zwei Bilder durch Abschattung vollständig voneinander zu trennen, müssen sie auf Flächen angeordnet sein, die einen Winkel von 90° zueinander haben. Wird der Winkel verkleinert, ist die Abschattung nicht mehr vollständig. Dadurch können in einem optisch variablen Sicherheitselement nicht sehr viele unterschiedliche Motive kodiert werden. Im Falle von vierseitigen Pyramiden sind dies z. B. nur vier, im Falle von Wellblechstrukturen nur zwei.The invention has significant advantages over the prior art. Conventional optically variable security elements, in which the information layer directly adjoins the relief structure, are based on shading. As a result, the angle range needed to represent two different images separately must be very large. To completely separate two images by shading, they must be placed on surfaces at 90 ° to each other. If the angle is reduced, the shading is no longer complete. As a result, not many different motifs can be coded in an optically variable security element. In the case of quadrilateral pyramids, these are z. B. only four, in the case of corrugated metal structures only two.

Eine Abschattung erweist sich gemäß der Erfindung überraschenderweise als nicht notwendig. Der Betrachter sieht aus einem bestimmten Betrachtungswinkel die spiegelnden Reflexe, aus denen das Reflexionsmotiv für diesen Betrachtungswinkel zusammengesetzt wird. Zusätzlich sind in diesem Betrachtungswinkel prinzipiell auch alle oder einige andere Teiloberflächen zu sehen (nicht abgeschattet), d. h. die Gruppen von Teiloberflächen unterschiedlichen Reflexionsgrades, die für andere Betrachtungswinkel vorgesehen sind. Insofern müsste eigentlich eine Überlagerung mehrerer Reflexionsmotive wahrgenommen werden. Die störenden Reflexionsmotive sind jedoch im Vergleich zu den spiegelnden Reflexen so dunkel, dass sie nur als homogener Hintergrund wahrgenommen werden. Diese Wahrnehmung als homogener Hintergrund wird weiterhin durch kleine laterale Größe der Strukturen verstärkt, die vorzugsweise kleiner ist als das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges.A shadowing proves surprisingly not necessary according to the invention. The observer sees from a certain viewing angle the specular reflections from which the reflection motif is assembled for this viewing angle. In addition, in principle, all or some other sub-surfaces can also be seen in this viewing angle (not shaded), ie. H. the groups of sub-surfaces of different reflectance intended for different viewing angles. In this respect, a superimposition of several reflection motifs should actually be perceived. However, the disturbing reflection motifs are so dark in comparison to the specular reflections that they are only perceived as a homogeneous background. This perception as a homogeneous background is further enhanced by the small lateral size of the structures, which is preferably smaller than the resolving power of the human eye.

Vorzugsweise werden Positionen der ersten Gruppe von Teiloberflächen auf den Einzelelementoberflächen ermittelt, indem aus einem vorgegebenen ersten Betrachtungswinkel eine Position einer sichtbar gerichteten Reflexion einer Lichtquelle auf jeder der Einzelelementoberflächen ermittelt wird und um die Positionen der Reflexe der gerichteten Reflexionen herum die einem ersten Reflexionsmotiv zugeordnete erste Gruppe an Teiloberflächen angeordnet wird. Die erste Gruppe an Teiloberflächen, die einem ersten Reflexionsmotiv zugeordnet wird, wird also derart auf den einzelnen Elementoberflächen verteilt, dass aus einem vorgegebenen Betrachtungswinkel in einem bestimmten Winkel auf das optisch variable Sicherheitselement erste Reflexe einer vorzugsweise virtuellen Punktlichtquelle oder einer realen nicht-diffusen Lichtquelle gebildet werden und um die ersten Reflexe die erste Gruppe an Teiloberflächen gebildet wird, auf die dann die Teilmotive des ersten Reflexionsmotives verteilt werden.Preferably, positions of the first group of sub-surfaces on the single-element surfaces are determined by determining a position of visible reflection of a light source on each of the single-element surfaces from a given first viewing angle and the first group associated with a first reflection motif around the positions of the reflexes of the directed reflections is arranged on sub-surfaces. The first group of sub-surfaces, which is assigned to a first reflection motif, is thus distributed on the individual element surfaces such that first reflections of a preferably virtual point light source or a real non-diffuse light source are formed from a given viewing angle at a certain angle to the optically variable security element and the first group of partial surfaces is formed around the first reflexes, to which the partial motifs of the first reflection motif are then distributed.

Das erfindungsgemäße optisch variable Sicherheitselement entsteht vorzugsweise, wenn wenigstens ein weiteres Motiv in jeweils weitere Teilmotive zerlegt wird, denen jeweils weitere gerichtete Reflexionsgrade zugeordnet werden, die jeweils das weitere Reflexionsmotiv kodieren, und die Einzelelementoberflächen in weitere Gruppen von Teiloberflächen unterteilt werden und weitere Gruppen von Teiloberflächen verschiedener Einzelelementoberflächen jeweils einem weiteren Reflexionsmotiv zugeordnet werden und die dem wenigstens einen weiteren Reflexionsmotiv zugeordneten weiteren Gruppen an Teiloberflächen mit den jeweils weiteren gerichteten Reflexionsgraden versehen werden. Unter einem weiteren Reflexionsmotiv ist hier wie auch im Weiteren mehr als ein einzelnes weiteres Motiv, nämlich auch zwei, drei oder jede noch höhere Anzahl an Motiven zu verstehen.The optically variable security element according to the invention is preferably formed when at least one further motif is divided into further sub-motifs, each of which is assigned further directed reflectances, which respectively encode the further reflection motif, and the individual element surfaces are subdivided into further groups of sub-surfaces and further groups of sub-surfaces different individual element surfaces are each assigned to a further reflection motif and the at least one further reflection motif associated further groups are provided on sub-surfaces with the respective other directional reflection degrees. Here, as in the following, more than a single further motif, namely also two, three or any even higher number of motifs, is to be understood as a further reflection motif.

Dabei wird nicht nur ein erstes Reflexionsmotiv, sondern auch wenigstens ein weiteres Reflexionsmotiv auf dem optisch variablen Sicherheitselement kodiert, wobei günstigerweise wenigstens ein von dem ersten Betrachtungswinkel abweichender weiterer Betrachtungswinkel gewählt wird und wenigstens eine weitere Position wenigstens einer weiteren gerichteten Reflexion der Lichtquelle auf jede der einzelnen Elementoberflächen ermittelt wird und um die wenigstens eine weitere Position der wenigstens einen weiteren gerichteten Reflexionen herum die dem wenigstens einen weiteren Reflexionsmotiv zugeordnete weitere Gruppe an Teiloberflächen angeordnet wird. Mehrere Reflexionsmotive können in einer zweidimensionalen Reliefschicht oder einer eindimensionalen Reliefschicht ausgebildet werden, wie im Folgenden ausgeführt wird. Not only a first reflection motif, but also at least one further reflection motif is coded on the optically variable security element, wherein at least one further viewing angle deviating from the first viewing angle is chosen and at least one further position of at least one further directed reflection of the light source on each of the individual Element surfaces is determined and the at least one further position of the at least one further directed reflections around which the at least one further reflection motif associated further group is arranged on sub-surfaces. Multiple reflection motifs can be formed in a two-dimensional relief layer or a one-dimensional relief layer, as will be explained below.

Prinzipiell funktioniert die Erfindung mit beliebigen Reliefs, also gekrümmten Oberflächen, die Bereiche unterschiedlicher gerichteter Reflexionsgrade enthalten. Auch komplett zufällig gewählte Freiformflächen sind möglich. In diesem Fall ist die Berechnung, welche Flächenelemente mit welchem Reflexionsgrad belegt werden, sehr komplex und muss mithilfe von 3D Programmen und Simulationen ermittelt werden. Auch die Herstellung solcher Elemente erweist sich als sehr komplex. Aus diesem Grund sind Reliefs zu bevorzugen, die zumindest in Teilbereichen sich wiederholende Einzelstrukturen aufweisen. Grundsätzlich kann man bei den sich wiederholenden Einzelstrukturen zwischen zweidimensionalen und im Wesentlichen eindimensionalen Einzelstrukturen unterscheiden.In principle, the invention works with arbitrary reliefs, ie curved surfaces containing areas of different directed reflectance. Even completely random freeform surfaces are possible. In this case, the calculation of which surface elements are covered by which reflectance is very complex and must be determined using 3D programs and simulations. The production of such elements also proves to be very complex. For this reason, reliefs are preferred which, at least in some areas, have repetitive individual structures. In principle, one can distinguish between two-dimensional and essentially one-dimensional individual structures in the repetitive individual structures.

Bei sich wiederholenden zweidimensionalen Einzelelementen wird jedes einzelne der M sich wiederholenden Einzelelemente als ein Mehrfachmotivpunkt aufgefasst. Die wahrgenommene Helligkeit einer Teiloberfläche der Mehrfachmotivpunkte ist abhängig von Position und Lage der Lichtquelle, des Sicherheitselements und des Betrachters sowie des gerichteten Reflexionsgrads an der Stelle, an der der Reflex erscheint. Die M Mehrfachmotivpunkte werden jeweils in N Teiloberflächen unterteilt, wobei jede der N Teiloberflächen der M Mehrfachmotivpunkte mit einem von M Teilmotiven eines von N Motiven korrespondiert. Der gerichtete Reflexionsgrad der N Teiloberflächen der M Mehrfachmotivpunkte wird entsprechend der Helligkeit des korrespondierenden Teilmotivs des Motivs eingestellt. Hat z. B. das korrespondierende Teilmotiv eine geringe Helligkeit, wird ein niedriger gerichteter Reflexionsgrad eingestellt und umgekehrt. Jedes der N Motive kann dann von einem Betrachter aus einem anderen Betrachtungswinkel durch spiegelnde Reflexe wahrgenommen werden. In repetitive two-dimensional individual elements, each one of the M repeating individual elements is considered as a multiple motive point. The perceived brightness of a partial surface of the multiple motif points depends on the position and position of the light source, the security element and the observer as well as the directional reflectance at the point where the reflex appears. The M multiple motif points are each subdivided into N sub-surfaces, each of the N sub-surfaces of the M multiple-motif points corresponding to one of M sub-motives of one of N subjects. The directional reflectance of the N sub-surfaces of the M multiple-subject points is adjusted according to the brightness of the corresponding sub-motif of the subject. Has z. B. the corresponding sub-motif a low brightness, a lower-reflectance is set and vice versa. Each of the N subjects can then be perceived by a viewer from a different viewing angle through specular reflexes.

Vorteilhafterweise werden die zweidimensionalen Strukturen in einem regelmäßigen zweidimensionalen Raster wiederholt. Ein solches Raster kann orthogonal, hexagonal oder anderweitig regelmäßig sein. Die Einzelelemente können konkav, konvex oder konvex/konkav sein. Beispielsweise bestehen die Einzelelemente aus Halbkugeln, Kugelabschnitten, Halbellipsoiden, Ellipsoidenabschnitten, Parabolabschnitten oder Strukturen mit geringen Abweichungen davon oder anderweitig gewölbten Einzelelementen. Advantageously, the two-dimensional structures are repeated in a regular two-dimensional grid. Such a grid may be orthogonal, hexagonal or otherwise regular. The individual elements can be concave, convex or convex / concave. For example, the individual elements consist of hemispheres, spherical sections, semi-ellipsoids, ellipsoidal sections, parabolic sections or structures with slight deviations therefrom or otherwise arched individual elements.

Als im Wesentlichen eindimensional werden Einzelelemente des optisch variablen Sicherheitselementes bezeichnet, deren Länge deutlich größer als deren Breite ist und deren Schnittbild senkrecht zur langen Achse entlang dieser Achse in Längsrichtung im Wesentlichen gleich ist.Substantially one-dimensionally, individual elements of the optically variable security element are designated whose length is significantly greater than their width and whose sectional image is essentially the same perpendicular to the long axis along this axis in the longitudinal direction.

Bei sich wiederholenden, im Wesentlichen eindimensionalen Einzelelementen wird jedes einzelne der K sich wiederholenden Einzelelemente als eine Motivlinie aufgefasst. Diese Motivlinie ist parallel zur eindimensionalen Struktur in M Mehrfachmotivpunkte aufgeteilt. Die wahrgenommene Helligkeit einer Teiloberfläche des Mehrfachmotivpunktes ist abhängig von Position und Lage der Lichtquelle, des Einzelelements und des Betrachters sowie des gerichteten Reflexionsgrads an der Stelle, an der der Reflex erscheint. Die Lichtquelle sollte in diesem Fall eine Mindestausdehnung haben, die der Größe des optisch variablen Sicherheitselements entspricht. Die M Mehrfachmotivpunkte werden jeweils in N Reflexionsbereiche unterteilt, wobei jeder der N Teiloberflächen der M Mehrfachmotivpunkte zu einem von M Teilmotiven eines von N Motiven korrespondiert. Der gerichtete Reflexionsgrad der N Reflexionsbereiche der M Mehrfachmotivpunkte wird entsprechend der Helligkeit des korrespondierenden Mehrfachmotivpunkts des Motivs eingestellt. Hat z. B. der korrespondierende Mehrfachmotivpunkt eine geringe Helligkeit, wird ein niedriger gerichteter Reflexionsgrad eingestellt und umgekehrt. Jedes der N Motive kann dann von einem Betrachter aus einer anderen Position durch spiegelnde Reflexe wahrgenommen werden.In repetitive, essentially one-dimensional individual elements, each of the K repeating individual elements is regarded as a motif line. This motive line is divided into M multiple motive points parallel to the one-dimensional structure. The perceived brightness of a partial surface of the multiple motif point depends on the position and location of the light source, the individual element and the observer as well as the directional reflectance at the point where the reflex appears. The light source in this case should have a minimum extension that corresponds to the size of the optically variable security element. Each of the M sub-surfaces of the M multiple-subject points corresponds to one of M sub-motives of one of N subjects. The directional reflectance of the N reflection areas of the M multiple subject points is adjusted according to the brightness of the corresponding multiple subject point of the subject. Has z. For example, if the corresponding multiple subject point has a low brightness, a lower reflectance is set and vice versa. Each of the N motifs can then be perceived by a viewer from another position through reflective reflections.

Vorteilhafterweise werden die eindimensionalen Einzelelemente in einem regelmäßigen Raster wiederholt. Die Einzelelemente können konkav, konvex oder konvex/konkav sein. Beispielsweise bestehen die Schnittbilder der Einzelelemente aus Halbkreisen, Kreisabschnitten, Ellipsenabschnitten, Parabelabschnitten oder Strukturen mit geringen Abweichungen davon oder anderweitig gewölbten Strukturen. Advantageously, the one-dimensional individual elements are repeated in a regular grid. The individual elements can be concave, convex or convex / concave. For example, the sectional images of the individual elements consist of semicircles, circular sections, elliptical sections, parabolic sections or structures with slight deviations therefrom or otherwise arched structures.

Vorteilhafterweise werden Positionen der ersten Gruppe an Teiloberflächen auf den Einzelelementoberflächen ermittelt, indem aus einer vorgegebenen ersten Betrachterposition eine Position eines ersten Reflexes einer sichtbaren gerichteten Reflexion einer Lichtquelle auf jeder der Einzelelementoberflächen ermittelt wird und indem um die Positionen der ersten Reflexe der gerichteten Reflexionen herum die einem ersten Motiv zugeordnete erste Gruppe an Teiloberflächen angeordnet wird.Advantageously, positions of the first group of sub-surfaces on the single-element surfaces are determined by determining from a given first observer position a position of a first reflection of visible directional reflection of a light source on each of the single-element surfaces, and surrounding the positions of the first reflections of the directed reflections first group associated with the first motif is arranged on sub-surfaces.

Bei mehreren Motiven, die aus unterschiedlichen Betrachterpositionen und vorzugsweise nur aus genau diesen Betrachterpositionen wahrgenommen werden können, wird eine von der ersten Betrachterposition abweichende weitere Betrachterposition gewählt und eine Position eines weiteren Reflexes einer weiteren gerichteten Reflexion der Lichtquelle auf jeder der Einzelelementoberflächen ermittelt, und um die Positionen der weiteren Reflexe der weiteren gerichteten Reflexion herum werden die dem weiteren Motiv zugeordneten weiteren Reflexionsbereiche angeordnet.In the case of several motifs, which can be perceived from different observer positions and preferably only from exactly these observer positions, one of the first Viewer position selected different observer position and determines a position of a further reflection of a further directed reflection of the light source on each of the individual element surfaces, and around the positions of the further reflections of the further directed reflection around the further motif associated further reflection regions are arranged.

Eine nicht-diffuses Licht aussendende Lichtquelle erzeugt Reflexe auf den Einzelelementoberflächen. Die Reflexe sind hell, wenn der Reflexionsgrad hoch ist und gering, wenn der Reflexionsgrad niedrig ist. Die Position der Reflexe auf der Einzelelementoberfläche hängt von dem Betrachterwinkel ab, mit dem der Betrachter auf das optisch variable Sicherheitselement blickt bei einer vorgegebenen Lage des Sicherheitselementes und einer relativ zum Sicherheitselement vorgegebenen Anordnung der Lichtquelle. Je nach Betrachterwinkel wandern die Reflexe auf den Einzelelementoberflächen entlang. Die einem Reflexionsmotiv zugeordnete Gruppe an Teiloberflächen wird grundsätzlich so gewählt, dass weitere Reflexe, die einem weiteren Reflexionsmotiv zugeordnet sind, nicht aus der ersten Betrachterposition wahrgenommen werden können und umgekehrt erste Reflexe, die dem ersten Reflexionsmotiv zugeordnet sind, nicht aus einer weiteren Betrachterposition wahrgenommen werden können. A non-diffused light emitting light source generates reflections on the individual element surfaces. The reflections are bright when the reflectance is high and low when the reflectance is low. The position of the reflections on the single element surface depends on the observer angle with which the viewer looks at the optically variable security element at a predetermined position of the security element and a predetermined relative to the security element arrangement of the light source. Depending on the viewing angle, the reflections travel along the individual element surfaces. The group of partial surfaces assigned to a reflection motif is fundamentally chosen such that further reflections associated with a further reflection motif can not be perceived from the first viewer position and, conversely, first reflections associated with the first reflection motif can not be perceived from a further viewer position can.

Des Weiteren ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Reflexionsbereiche und die weiteren Reflexionsbereiche einfallendes Licht gerichtet reflektieren.Furthermore, it is preferably provided that the reflection regions and the further reflection regions reflect incident light in a directed manner.

Günstigerweise ist die Profilschicht derart ausgebildet, dass die ersten und die weiteren Reflexionsbereiche bei nicht-diffusem Lichteinfall aus der weiteren Betrachterposition bzw. der ersten Betrachterposition nicht zu erkennen sind und bei diffusem Lichteinfall sowohl das erste als auch das weitere Reflexionsmotiv sowohl aus der ersten als auch aus der weiteren Betrachterposition zu erkennen sind.Conveniently, the profile layer is formed such that the first and the further reflection areas in non-diffuse light incidence from the other observer position or the first observer position are not visible and diffuse light incidence both the first and the further reflection motif both from the first and can be seen from the other observer position.

Die ersten und die weiteren Reflexionsbereiche sind günstigerweise so angeordnet, dass sie sich gegenseitig nicht abschatten, also gemeinsam im Blickbereich des Betrachters in vorzugsweise jeder der Betrachterpositionen liegen. Reflexe sind jedoch bei gerichteter Reflexion für den Betrachter nur dann zur erkennen, wenn er sich in der ersten oder in der weiteren Betrachterposition befindet. The first and the further reflection areas are favorably arranged so that they do not shade each other, ie lie together in the viewing area of the viewer in preferably each of the observer positions. Reflections, however, are only recognizable to the viewer in directed reflection when it is in the first or in the further observer position.

Gegenüber bekannten Reliefs kann die erfindungsgemäße Reliefschicht sehr geringe Reliefhöhen aufweisen, um den gewünschten Wechseleffekt oder Kippeffekt zu erzielen. Günstigerweise liegen die Ausdehnungen der Einzelelemente in einer Größenordnung unterhalb des Auflösungsvermögens des Auges, das bei 80 µm liegt. Compared with known reliefs, the relief layer according to the invention can have very low relief heights in order to achieve the desired alternating effect or tilting effect. Conveniently, the dimensions of the individual elements are on the order of less than the resolution of the eye, which is 80 μm.

Gefertigt wurden bereits Einzelelemente mit einem Durchmesser von 40 µm, die sich bei einer kugelabschnittförmigen Gestalt der Einzelelemente in einer Höhe von 2,5 µm bis 3 µm über eine Ebene des Sicherheitselementes erheben. Bei einer derart geringen Höhe eines Kugelabschnitts kann, abgesehen von extremen Blickwinkeln von 0° über der Ebene des Sicherheitselementes, beinahe die gesamte Einzelelementoberfläche gesehen werden.Individual elements having a diameter of 40 μm have already been produced, which rise at a height of 2.5 μm to 3 μm over a plane of the security element in the case of a spherical-segment-shaped shape of the individual elements. With such a small height of a spherical section, apart from extreme angles of view of 0 ° above the plane of the security element, almost the entire single element surface can be seen.

Eine Informationsschicht wird günstigerweise auf die Reliefschicht aufgebracht, indem nur die Reflexionsbereiche mit hohem Reflexionsgrad mit einem metallhaltigen Lack bedruckt werden. In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Reliefschicht zunächst vollständig metallisiert und danach die Informationsschicht ausgebildet, indem Reflexionsbereiche mit niedrigem Reflexionsgrad entmetallisiert werden. Die Entmetallisierung kann vorzugsweise mit einem Laserlithographen erfolgen. Verwendete Laserlithographen werden fokussiert auf die metallisierte Schicht gebündelt. In praktischen Ausführungsformen weist ein Durchmesser des fokussierten Laserstrahls etwa 8 µm auf, so dass auf Einzelelemente mit einem Durchmesser von etwa 40 µm fünf verschiedene Teilmotive aufgebracht werden können. An information layer is desirably applied to the relief layer by printing only the reflective areas of high reflectance with a metal-containing resist. In another embodiment of the method according to the invention, the relief layer is first metallized completely and then the information layer is formed by demetallizing reflection regions with a low degree of reflection. The demetallization can preferably be carried out with a laser lithograph. Used laser lithographs are focused focused on the metallized layer. In practical embodiments, a diameter of the focused laser beam about 8 .mu.m, so that five different sub-motives can be applied to individual elements with a diameter of about 40 microns.

In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Reliefschicht mit einem Releaselack in Reflexionsbereichen mit geringem Reflexionsgrad beschichtet, die Reliefschicht dann vollständig verspiegelt, und der Releaselack wird anschließend ausgewaschen. Alternativ dazu kann die Reliefschicht mit einem Haftvermittlungslack in den Reflexionsbereichen mit hohem Reflexionsgrad beschichtet werden, die Reliefschicht dann vollständig verspiegelt werden und die Verspiegelung der Reliefschicht in den Reflexionsbereichen ohne Haftvermittlungslack ausgewaschen werden.In another embodiment of the method according to the invention, the relief layer is coated with a release lacquer in reflection regions with a low degree of reflection, the relief layer is then completely mirrored, and the release lacquer is subsequently washed out. Alternatively, the relief layer can be coated with an adhesion-promoting lacquer in the areas of reflection having a high degree of reflection, the relief layer then being completely mirrored, and the mirroring of the relief layer in the reflection areas being washed out without an adhesion-promoting lacquer.

Erfindungsgemäß sind zwischen den Einzelelementen planare Bereiche vorgesehen. Diese planaren Bereiche können zusammenhängend oder nicht zusammenhängend sein. Die planaren Bereiche enthalten eine Beugungsgitterstruktur. Die Beugungsgitterstruktur kann Beugungsgitter einer ersten Gruppe an Beugungsgittern und Beugungsgitter mehrerer Gruppen an Beugungsgittern aufweisen. Eine Gruppe an Beugungsgittern wird durch denselben Beugungsgittertyp definiert, so dass sie die gleichen Beugungseigenschaften aufweisen, also insbesondere die gleiche Gitterkonstante bzw. die gleichen Gitterkonstanten aufweisen. Bei dem Beugungsgitter kann es sich um ein Liniengitter oder um ein Rastergitter handeln. According to the invention planar areas are provided between the individual elements. These planar regions may be contiguous or non-contiguous. The planar areas contain a diffraction grating structure. The diffraction grating structure may include diffraction gratings of a first group of diffraction gratings and diffraction gratings of plural groups of diffraction gratings. A group of diffraction gratings is defined by the same diffraction grating type, so that they have the same diffraction properties, ie in particular have the same lattice constant or the same lattice constants. The diffraction grating may be a line grid or a grid.

Es kann eine Gruppe oder es können mehrere Gruppen von Beugungsgittern vorgesehen sein, wobei sich jede Gruppe von Beugungsgittern dadurch auszeichnet, dass sie Beugungsgitter desselben Beugungsgittertyps aufweist.It may be one group or several groups of diffraction gratings, each group of diffraction gratings characterized in that it has diffraction gratings of the same diffraction grating type.

Die Beugungsgitter einer Gruppe können ein zusammenhängendes oder mehrere Teilbeugungsgitter ausbilden. Jede Gruppe der Teilbeugungsgitter kodiert jeweils ein Beugungsmotiv. The diffraction gratings of a group can form a continuous or multiple diffraction grating. Each group of partial diffraction gratings encodes a diffraction motif.

Sowohl die Beugungsmotive als auch die Reflexionsmotive sind mit bloßem Auge sichtbar. Das optisch variable Sicherheitselement wird sowohl hinsichtlich der Beugungsgitterstruktur als auch hinsichtlich der Einzelelemente mit derselben gerichteten Beleuchtungsquelle beleuchtet und aus demselben Betrachtungswinkel mit bloßem Auge betrachtet. Both the diffraction motifs and the reflection motifs are visible to the naked eye. The optically variable security element is illuminated both with respect to the diffraction grating structure and with respect to the individual elements with the same directional illumination source and viewed from the same viewing angle with the naked eye.

Erfindungsgemäß sind die Geometrie und die Anordnung der Einzelelemente sowie die Geometrie und Anordnung der Beugungsgitter so aufeinander abgestimmt, dass die betrachtungswinkelabhängigen Reflexionsmotive und die betrachtungswinkelabhängigen Beugungsmotive betrachtungswinkelabhängige Gesamtmotive erzeugen, die mit bloßem Auge sichtbar sind. Durch die Verkämmung der Einzelelemente und des Beugungsgitters oder der Beugungsgitter sind die Reflexionsmotive und die Beugungsmotive entlang der gleichen optisch wirksamen Fläche des optisch variablen Sicherheitselementes erkennbar. Sie können direkt nebeneinander angeordnet sein, sich abwechseln und ergänzen. According to the geometry and the arrangement of the individual elements and the geometry and arrangement of the diffraction gratings are coordinated so that the viewing angle-dependent reflection motifs and the viewing angle-dependent diffraction motions generate viewing angle-dependent overall motifs that are visible to the naked eye. By concealing the individual elements and the diffraction grating or the diffraction grating, the reflection motifs and the diffraction motifs can be seen along the same optically active surface of the optically variable security element. They can be arranged directly next to each other, alternating and complementing each other.

Der Begriff des Gesamtmotivs ist hier breit zu verstehen. Zum einen sind darunter Gesamtmotive zu verstehen, die im selben Betrachtungswinkel wenigstens ein Beugungsmotiv und wenigstens ein Reflexionsmotiv umfassen. Wenn der Betrachter aus einem Betrachtungswinkel auf das optisch variable Sicherheitselement sieht, nimmt er gleichzeitig sowohl ein Beugungs- als auch ein Reflexionsmotiv wahr. Dabei sind unterschiedliche Ausprägungen des gleichzeitigen Zusammenwirkens denkbar. Das Beugungs- und das Reflexionsmotiv können nebeneinander angeordnet sein und dabei jeweils für sich lesbare Motive bilden; beispielsweise kann sowohl das Beugungs- als auch das Reflexionsmotiv jeweils einen Buchstaben oder eine Buchstabenabfolge, eine Zahl oder eine Zahlenfolge oder Mischungen aus beiden o. Ä. ausbilden, und das Gesamtmotiv ist ein Wort, ein Sicherheitscode o. Ä., das bzw. der sich aus den einzelnen Buchstaben, Buchstabenabfolgen, Zahlen oder den Zahlenfolgen beider Motivarten zusammensetzt.The concept of the overall motive is to be understood broadly here. On the one hand, these are to be understood as overall motifs which comprise at least one diffraction motif and at least one reflection motif in the same viewing angle. When the viewer sees from a viewing angle on the optically variable security element, he perceives both a diffraction and a reflection motif simultaneously. Different forms of simultaneous interaction are conceivable. The diffraction and the reflection motif can be arranged side by side and thereby form each readable motifs; For example, both the diffraction and the reflection motif each have a letter or a sequence of letters, a number or a sequence of numbers or mixtures of both o. Ä. and the overall motif is a word, a security code, or the like, made up of the individual letters, letter sequences, numbers, or the sequences of numbers of both types of motifs.

Eine andere Variante wäre, dass bereits der einzelne Buchstabe, die einzelne Zahl selbst teilweise aus einem Beugungsmotiv und teilweise aus einem Reflexionsmotiv besteht. Dabei bilden die Reflexionsmotive und Beugungsmotive jeweils keine für sich lesbaren Motive aus. Das Gesamtmotiv wird erst bei gleichzeitigem Zusammenwirken der beiden Motivarten lesbar.Another variant would be that even the single letter, the single number itself consists partly of a diffractive motive and partly of a reflection motif. The reflection motifs and diffraction motifs do not form any self-explanatory motifs. The overall motif becomes readable only when the two motifs interact simultaneously.

Der Begriff des Gesamtmotivs umfasst aber auch eine Folge oder Sequenz von Beugungs- und Reflexionsmotiven. Die Folge ergibt sich dabei durch Veränderung des Betrachtungswinkels, beispielsweise durch Kippen des optisch variablen Sicherheitselementes. Durch die zeitliche Dauer des Kippens entsteht eine zeitliche Folge aufeinanderfolgender Motive. Je nach Betrachtungswinkel wird ein anderes Motiv, entweder Beugungs- oder Reflexionsmotiv, sichtbar, oder es wird eine der oben beschriebenen Motivkombinationen bei gleichem Betrachtungswinkel sichtbar. Dem Betrachter stellt sich dabei als Gesamtmotiv eine Folge von Motiven dar. In einem ersten Betrachtungswinkel ist ein erstes Motiv, in einem zweiten Betrachtungswinkel ein zweites Motiv usw. für den Betrachter zu sehen. Das erste Motiv kann ein Reflexionsmotiv und das zweite Motiv ein Beugungsmotiv sein. Es sind beinahe beliebige Folgen denkbar. Es ist auch denkbar, dass innerhalb der Folge in einem Betrachtungswinkel sowohl ein Beugungs- als auch ein Reflexionsmotiv angeordnet sind.The concept of the overall motif also includes a sequence or sequence of diffraction and reflection motifs. The result is obtained by changing the viewing angle, for example by tilting the optically variable security element. The temporal duration of tilting creates a temporal sequence of successive motifs. Depending on the viewing angle, another subject, either a diffractive or a reflection motif, will be visible, or one of the combinations of motifs described above will be visible at the same viewing angle. The viewer is presented as a total motive a sequence of motifs. In a first viewing angle is a first subject to see in a second viewing angle, a second motif, etc. for the viewer. The first motif may be a reflection motif and the second motif may be a diffractive motif. There are almost any consequences conceivable. It is also conceivable that both a diffraction and a reflection motif are arranged within the sequence in a viewing angle.

Unter einem Gesamtmotiv ist daher sowohl ein statisches Gesamtmotiv, das zuerst beschrieben wurde, als auch ein dynamisches Gesamtmotiv in Form einer Folge zu verstehen, wie es danach beschrieben wurde. An overall motif is therefore to be understood as meaning both a static overall motif which was described first and a dynamic overall motif in the form of a sequence, as described below.

Die Beugungsgitterstruktur ist zwischen den einzelnen Elementen in planaren Bereichen vorgesehen. Von besonderem Vorteil ist es, dass die planaren und gekrümmten Bereiche abwechselnd vorgesehen sind und so miteinander verkämmt sind. Vorteilhafterweise enthält die Beugungsgitterstruktur Gruppen von Beugungsgittern mit in den Gruppen gleichen, aber untereinander unterschiedlichen Beugungseigenschaften; das sind hier die Beugungswinkel der Beugungsgitter und die einzelnen Beugungswinkel. Diese sind bestimmt durch die Gitterkonstante der Beugungsgitter. The diffraction grating structure is provided between the individual elements in planar areas. It is particularly advantageous that the planar and curved areas are provided alternately and are thus interlocked with each other. Advantageously, the diffraction grating structure contains groups of diffraction gratings with the diffraction properties which are the same in the groups but different from each other; these are the diffraction angles of the diffraction gratings and the individual diffraction angles. These are determined by the lattice constant of the diffraction gratings.

Die Beugungseigenschaften hängen von der Mikrostruktur eines Beugungsgitters ab, welche eine Rechteckstruktur, eine Sägezahnstruktur oder eine Sinusstruktur sein kann. Sie hängen davon ab, ob es sich um Phasen- oder Amplitudengitter oder eine Mischform davon handelt. Sie hängen davon ab, ob es sich um Liniengitter oder um Kreuzgitter handelt. Bei den Beugungsgittern kann es sich auch um geblazte Gitter handeln, die im Wesentlichen genau eine Beugungsordnung aufweisen. Wichtig für die Beugungseigenschaften ist vor allem die Gitterkonstante, d. h. die Wiederholrate der beugenden Mikrostrukturen. Die Gitterkonstante bestimmt wesentlich die Winkel, unter denen Beugungsordnungen auftreten.The diffraction characteristics depend on the microstructure of a diffraction grating, which may be a rectangular structure, a sawtooth structure or a sinusoidal structure. They depend on whether they are phase or amplitude gratings or a mixed form of them. They depend on whether they are line grids or cross gratings. The diffraction gratings may also be blazed gratings which have substantially exactly one diffraction order. Important for the diffraction properties is especially the lattice constant, d. H. the repetition rate of diffractive microstructures. The lattice constant essentially determines the angles at which diffraction orders occur.

In einer bevorzugten Ausgestaltung enthalten die planaren Bereiche Gruppen von Beugungsgittern der gleichen Beugungseigenschaft. In diesem Fall bildet jede der Gruppe an Beugungsgittern der planaren Bereiche ein Beugungsmotiv aus, das in den Beugungswinkeln und somit betrachtungswinkelabhängig sichtbar ist. Die Bereiche mit Beugungsgittern entsprechen dabei dem Motiv, d. h. dort, wo das Motiv helle Bereiche aufweist, befinden sich Beugungsgitter der zugehörigen Gruppe und dort, wo das Bild dunkle Bereiche aufweist, befinden sich keine Beugungsgitter. Dort, wo das Bild mittlere Helligkeit besitzt, kann durch ein Rasterungsverfahren, wie es aus der Drucktechnik bekannt ist, das Bild in helle und dunkle Bereiche unterteilt werden. Ein Bild, das aus Beugungsgittern zusammengesetzt ist, wird im Weiteren Beugungsbild genannt. In a preferred embodiment, the planar areas contain groups of diffraction gratings of the same diffraction property. In this case, each of the group of diffraction gratings of the planar regions forms a diffraction motif that is visible in the diffraction angles and thus viewing angle dependent. The areas with diffraction gratings correspond to the motif, ie where the subject has bright areas, there are diffraction gratings of the associated group and where the image has dark areas, there are no diffraction gratings. Where the image has medium brightness, the image can be divided into light and dark areas by a halftoning process, as is known in the art of printing. An image composed of diffraction gratings will be called a diffraction image hereinafter.

Bekanntermaßen bewirken Beugungsgitter eine Farbaufspaltung von weißem Licht, da der Beugungswinkel abhängig vom Verhältnis der Wellenlänge des Lichts zur Gitterkonstanten ist. Dadurch erscheinen Beugungsbilder bei Beleuchtung mit weißem Licht in Regenbogenfarben, sie schillern. Die wahrgenommene Farbe hängt dabei insbesondere vom Beleuchtungs- bzw. Betrachtungswinkel ab. Wird der Betrachtungswinkel im Vergleich zur Flächennormalen vergrößert, nimmt man das Beugungsbild zunächst in Blau wahr, dann in Grün, dann in Orange/Gelb und zuletzt in Rot.As is known, diffraction gratings cause a color splitting of white light, since the diffraction angle is dependent on the ratio of the wavelength of the light to the lattice constant. As a result, diffraction patterns appear when illuminated with white light in rainbow colors, they shimmer. The perceived color depends in particular on the illumination or viewing angle. If the viewing angle is increased in comparison to the surface normal, the diffraction pattern is first perceived in blue, then in green, then in orange / yellow and finally in red.

An den Stellen, an denen sich die Einzelelemente der Reliefstruktur befinden, sind keine Beugungsgitter vorgesehen, und somit sind an diesen Stellen keine Beugungsmotive vorhanden. Es hat sich herausgestellt, dass die Beugungsmotive dennoch für einen Betrachter sehr gut erkennbar sind, insbesondere wenn die Größe der Einzelelemente der Struktur zumindest in einer Dimension nahe oder vorzugsweise unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen Auges ist.In the places where the individual elements of the relief structure are located, no diffraction gratings are provided, and thus there are no diffraction patterns at these locations. It has been found, however, that the diffraction motifs are nevertheless very clearly recognizable to a viewer, in particular if the size of the individual elements of the structure is close to or at least in one dimension, or preferably below the resolution limit of the human eye.

In einer weiteren Ausgestaltung enthalten die planaren Bereiche N Gruppen mit Beugungsgittern mit N verschiedenen Beugungseigenschaften. In diesem Fall bilden jeweils den Gruppen zugeordnete Unterbereiche der planaren Bereiche mit gleicher Beugungseigenschaft ein Beugungsmotiv aus, das in den jeweiligen Beugungswinkeln und somit betrachtungswinkelabhängig sichtbar ist, wodurch sich die Gesamtheit von N Beugungsbildern ergibt. Diese N Beugungsmotive wiederum sind untereinander verkämmt oder überlagert in den planaren Bereichen enthalten.In a further embodiment, the planar regions N include groups with diffraction gratings with N different diffraction properties. In this case, subareas of the planar regions having the same diffraction property assigned to the groups form a diffraction motif which is visible in the respective diffraction angles and thus viewing angle-dependent, resulting in the totality of N diffraction images. In turn, these N diffraction motifs are interlaced or superposed in the planar areas.

Vorzugsweise weist wenigstens eines der Gesamtmotive in einem Betrachtungswinkel nebeneinander angeordnet ein vollständiges Reflexionsmotiv und ein vollständiges Beugungsmotiv auf. Bei diesem Gesamtmotiv können in dem Betrachtungswinkel gleichzeitig ein vollständiges Reflexionsmotiv, beispielsweise ein Firmenlogo, eine Zahl, ein Buchstabe, ein Wort, und ein vollständiges Beugungsmotiv, ebenfalls ein Firmenlogo, eine Zahl, ein Buchstabe, ein Wort, erkannt werden. Preferably, at least one of the overall motifs arranged next to one another at a viewing angle has a complete reflection motif and a complete diffraction motif. In this overall motif, a complete reflection motif, for example a company logo, a number, a letter, a word, and a complete diffraction motif, likewise a company logo, a number, a letter, a word, can be recognized simultaneously in the viewing angle.

Die Aufgabe wird in ihrem anderen Aspekt durch ein Herstellungsverfahren eines der oben beschriebenen optisch variablen Sicherheitselemente gelöst.The object is achieved in its other aspect by a manufacturing method of one of the above-described optically variable security elements.

Erfindungsgemäß wird zunächst ein Master mit einem Negativ einer Reliefschicht mit einer Vielzahl an baugleichen Einzelelementen und mit wenigstens einem planaren Bereich zwischen den Einzelelementen hergestellt. Dabei wird in den Master die Struktur, das Höhenprofil der Reliefschicht, negativ eingeformt. Dies kann z. B. durch Lithographietechniken oder durch spanende Diamantbearbeitung geschehen. Anschließend wird die Reliefschicht von dem Master in ein Trägersubstrat abgeprägt, z. B. durch ein Heißprägeverfahren oder durch ein UV-Prägeverfahren. Bevorzugt handelt es sich um ein rotatives Prägeverfahren. Danach wird das Trägersubstrat mit der abgeprägten Reliefschicht mit einer Metallschicht überzogen. Die unterschiedlichen Reflexionsgrade von Teiloberflächen von Einzelelementoberflächen und Teilbereichen mit Beugungsgittern werden in einem Laserlithographieverfahren durch Bearbeitung der Metallschicht des Trägersubstrats hergestellt. Teilbereiche mit niedrigem Reflexionsgrad werden entmetallisiert.According to the invention, first a master is produced with a negative of a relief layer having a multiplicity of identically constructed individual elements and with at least one planar region between the individual elements. The structure, the height profile of the relief layer, is formed negatively in the master. This can be z. B. done by lithographic techniques or by machining diamond machining. Subsequently, the relief layer is embossed by the master into a carrier substrate, for. B. by a hot stamping process or by a UV embossing process. It is preferably a rotary embossing process. Thereafter, the carrier substrate is coated with the embossed relief layer with a metal layer. The different reflectivities of sub-surfaces of single-element surfaces and partial regions with diffraction gratings are produced in a laser lithography method by processing the metal layer of the carrier substrate. Parts with low reflectance are demetallised.

Vorzugsweise werden die Teilbereiche mit Beugungsgittern erzeugt, indem Zwischenflächen zwischen Gittern des Beugungsgitters entmetallisiert werden. Das Beugungsgitter weist eine Gitter- oder Linienstruktur mit in einer Richtung gleicher Gitterkonstanten auf. Das sind Erhebungen oder Absenkungen in der Trägerschicht. Die Gitter selbst verbleiben metallisiert, so dass sie das einfallende Licht beugen können, aber die Zwischenflächen zwischen den Gittern werden entmetallisiert. Der Laserlithographieprozess muss exakt zu den geprägten Strukturen ausgerichtet sein, um die gewünschten Effekte zu erhalten. Die Laserlithographie ist besonders vorteilhaft, wenn eine Serie von Sicherheitselementen hergestellt wird, bei der jedes einzelne Sicherheitselement individualisiert bzw. serialisiert ist, d. h. z. B. eine eigene Seriennummer trägt, die optisch variabel dargestellt ist.Preferably, the partial regions are produced with diffraction gratings by demetallizing intermediate surfaces between grids of the diffraction grating. The diffraction grating has a grid or line structure with equal lattice constants in one direction. These are elevations or subsidence in the carrier layer. The grids themselves remain metallized so that they can diffract the incident light, but the interfaces between the grids are demetallised. The laser lithography process must be aligned exactly with the embossed structures to obtain the desired effects. Laser lithography is particularly advantageous when producing a series of security elements in which each individual security element is individualized or serialized, i. H. z. B. carries its own serial number, which is shown optically variable.

In einem besonders bevorzugten Herstellungsverfahren enthält schon der Master in den planaren Bereichen zwischen den Einzelelementen Beugungsgitter, die in dem Prägeverfahren in das Material mitübertragen werden. In diesem Fall werden die Unterbereiche mit Beugungsgittern erzeugt durch Überdecken, Zerstören oder Demetallisieren der vorgeprägten Beugungsgitter an den Stellen, an denen kein Beugungsgitter vorgesehen ist. In a particularly preferred production process, the master already contains diffraction gratings in the planar regions between the individual elements, which are also transferred into the material in the embossing process. In this case, the subregions are provided with diffraction gratings by covering, destroying or demetallizing the pre-embossed diffraction gratings at the locations where no diffraction grating is provided.

In einem besonders bevorzugten Herstellungsverfahren wird ein Prägezylinder durch Diamantdrehen eines Rohzylinders direkt hergestellt. Hierbei ist es besonders bevorzugt, dass die Strukturen im Wesentlichen eindimensional sind. Die Geometrie der Einzelelemente der Reliefstruktur ist in diesem Fall bevorzugt von dem Diamantwerkzeug vorgegeben. Auch die Beugungsgitter in den planaren Bereichen können durch Diamantdrehen eines Rohzylinders direkt hergestellt werden, indem z. B. die Gitterlinien mit einem Diamantwerkzeug direkt eingedreht werden. In diesem Fall sind die Gitterlinien und die Einzelelemente parallel zueinander angeordnet.In a particularly preferred manufacturing process, an embossing cylinder is produced directly by diamond turning a raw cylinder. In this case, it is particularly preferred that the structures are essentially one-dimensional. The geometry of the individual elements of the relief structure is in this case preferably predetermined by the diamond tool. Also, the diffraction gratings in the planar areas can be made directly by turning a raw cylinder diamond by z. B. the grid lines are screwed directly with a diamond tool. In this case, the grid lines and the individual elements are arranged parallel to each other.

Die Entmetallisierung kann vorzugsweise mit einem Laserlithographen erfolgen. Verwendete Laserlithographen werden fokussiert auf die metallisierte Schicht gebündelt. In praktischen Ausführungsformen weist ein Durchmesser des fokussierten Laserstrahls etwa 1 µm bis 20 µm auf, so dass auf Einzelelemente mit einem Durchmesser von etwa 40 µm bis zu vierzig verschiedene Teilmotive aufgebracht werden können. The demetallization can preferably be carried out with a laser lithograph. Used laser lithographs are focused focused on the metallized layer. In practical embodiments, a diameter of the focused laser beam about 1 micron to 20 microns, so that up to forty different sub-motives can be applied to individual elements with a diameter of about 40 microns.

Gegenüber bekannten Reliefs kann die erfindungsgemäße Reliefschicht mit ihren Einzelelementen sehr geringe Reliefhöhen aufweisen, um den gewünschten Wechseleffekt oder Kippeffekt zu erzielen. Günstigerweise liegen die Ausdehnungen der Einzelelemente in einer Größenordnung unterhalb des Auflösungsvermögens des Auges, das bei etwa 80 µm liegt. Compared with known reliefs, the relief layer according to the invention with its individual elements can have very low relief heights in order to achieve the desired alternating effect or tilting effect. Conveniently, the dimensions of the individual elements are on the order of less than the resolution of the eye, which is about 80 μm.

Gefertigt wurden bereits Einzelelemente mit einem Durchmesser von 40 µm, die sich bei einer kugelabschnittförmigen Gestalt der Einzelelemente in einer Höhe von 2,5 µm bis 3 µm über eine Ebene des optisch variablen Sicherheitselementes erheben. Bei einer derart geringen Höhe eines Kugelabschnitts kann, abgesehen von extremen Blickwinkeln von 0° über der Ebene des optisch variablen Sicherheitselementes, beinahe die gesamte Einzelelementoberfläche gesehen werden.Individual elements with a diameter of 40 μm have already been produced, which rise at a height of 2.5 μm to 3 μm over a plane of the optically variable security element in the case of a spherical-segment-shaped shape of the individual elements. With such a small height of a spherical section, apart from extreme angles of view of 0 ° above the plane of the optically variable security element, almost the entire single element surface can be seen.

Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele in 14 Figuren dargestellt. Dabei zeigen:The invention will be illustrated with reference to some embodiments in FIGS. Showing:

1a einen schematischen Schnitt eines erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselementes, 1a a schematic section of an optically variable security element according to the invention,

1b eine schematische Ansicht eines Einzelelementes mit benachbartem planaren Teilbereich, 1b a schematic view of a single element with adjacent planar portion,

2 neun Abbildungen, die die Verkämmung von zwei Reflexionsmotiven mit einem Beugungsmotiv in einem zweidimensionalen Raster von Einzelelementen darstellen, 2 nine figures showing the intermingling of two reflection motifs with a diffraction motif in a two-dimensional grid of individual elements,

3 fünf Abbildungen, die die Ausbildung von zwei Beugungsmotiven in zwei Teilbereichen des planaren Bereichs in einem zweidimensionalen Raster von Einzelelementen darstellen, 3 five figures representing the formation of two diffraction motives in two partial areas of the planar area in a two-dimensional grid of individual elements,

4 zehn Abbildungen, die die Verkämmung von drei Reflexionsmotiven und einem Beugungsmotiv in einem eindimensionalen Raster von Einzelelementen darstellen, 4 10 figures illustrating the intermeshing of three reflection motifs and one diffraction motif in a one-dimensional grid of individual elements,

5a ein Beispiel einer Motivabfolge mit zwei außerhalb der Reflexionsmotive angeordneten Beugungsmotiven, 5a an example of a motif sequence with two diffraction motives arranged outside of the reflection motifs,

5b ein Beispiel einer Motivabfolge mit zwei innerhalb der Reflexionsmotive angeordneten Beugungsmotiven, 5b an example of a motif sequence with two diffraction motifs arranged within the reflection motifs,

5c ein Beispiel einer Motivabfolge mit einem innerhalb der Reflexionsmotive angeordneten Beugungsmotiv, 5c an example of a motif sequence with a diffraction motif arranged within the reflection motifs,

6 ein Beispiel einer Motivabfolge mit in zwei in gleichen Betrachtungswinkeln sichtbaren Beugungs- und Reflexionsmotiven, 6 an example of a motif sequence with diffraction and reflection motifs visible in two viewing angles at equal viewing angles,

7 drei Beispiele einer Verknüpfung von Beugungs- und Reflexionsmotiven, 7 three examples of a combination of diffraction and reflection motifs,

8 ein Beispiel einer Motivabfolge mit in verschiedenen Farben sichtbarem Beugungsmotiv und in gleichen Betrachtungswinkeln sichtbaren Reflexionsmotiven, 8th an example of a motif sequence with a diffraction motif visible in different colors and reflection motifs visible at the same viewing angles,

9 ein weiteres Beispiel einer Motivabfolge mit in verschiedenen Farben sichtbarem Beugungsmotiv und in gleichen Betrachtungswinkeln sichtbaren Reflexionsmotiven, 9 a further example of a sequence of motifs with a diffraction motif visible in different colors and reflection motifs which are visible at the same viewing angles,

10 Schichtaufbau eines optisch variablen Sicherheitselementes, 10 Layer structure of an optically variable security element,

11 Brechungsverhalten eines Strahlenganges eines Beugungs- und eines Reflexionsmotivs. 11 Refraction behavior of a beam path of a diffraction and a reflection motif.

1a zeigt schematisch ein Schnittbild eines erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselementes 1. 1a zeigt eine Reliefstruktur mit vier periodisch sich wiederholenden Einzelelementen 2 mit dazwischen angeordneten planaren Bereichen 3. 1a schematically shows a sectional view of an optically variable security element according to the invention 1 , 1a shows a relief structure with four periodically repeating single elements 2 with planar areas between them 3 ,

In der 1b sind eines der Einzelelemente 2 und ein benachbarter planarer Bereich 3 schematisch dargestellt sowie sowohl auf das Einzelelement 2 als auch auf den planaren Bereich 3 auftreffendes gerichtetes Licht 4. An dem Einzelelement 2 wird das Licht 4 in einem großen Winkelbereich durch Spiegelung an einer Einzelelementoberfläche 6 entsprechend dem Reflexionsgesetz „Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel“ gemessen an einer Flächennormalen an einem Reflexionspunkt reflektiert.In the 1b are one of the individual elements 2 and an adjacent planar region 3 shown schematically and both on the single element 2 as well as on the planar area 3 striking directional light 4 , At the single element 2 becomes the light 4 in a large angular range by reflection on a single element surface 6 in accordance with the law of reflection "angle of incidence equals angle of reflection" measured on a surface normal reflected at a reflection point.

An Teiloberflächen der Einzelelementoberflächen 6 mit geringem Reflexionsgrad oder gar keiner Reflexion wird weniger bzw. kein Licht in den entsprechenden Raumwinkel reflektiert. An Teiloberflächen der Einzelelementoberflächen 6 mit hohem Reflexionsgrad wird viel Licht in den entsprechenden Raumwinkel reflektiert. Die Einzelelementoberfläche 6 ist bereichsweise verspiegelt. An den Teiloberflächen, in denen viel Licht reflektiert wird, ist ein hoher Reflexionsgrad, an Teiloberflächen, an denen wenig Licht reflektiert wird, ist ein geringer Reflexionsgrad, also keine Verspiegelung vorgesehen.On partial surfaces of the single element surfaces 6 With low reflectance or no reflection less or no light is reflected in the corresponding solid angle. On partial surfaces of the single element surfaces 6 With high reflectivity, a lot of light is reflected in the corresponding solid angle. The single element surface 6 is partially mirrored. On the sub-surfaces in which a lot of light is reflected, is a high reflectance, at sub-surfaces, where little light is reflected, is a low reflectance, so no mirroring provided.

In den planaren Bereichen 3 finden sich Teilbereiche mit Beugungsgittern, die das Licht 4 in eine Beugungsordnung oder mehrere Beugungsordnungen beugen. In the planar areas 3 there are subregions with diffraction gratings that light 4 bend into a diffraction order or multiple diffraction orders.

2 zeigt die Ausbildung des optisch variablen Sicherheitselementes 1 mit zwei Reflexionsmotiven, den Buchstaben F und T, und einem Beugungsmotiv, dem Buchstaben L. Die beiden Reflexionsmotive und das eine Beugungsmotiv sind in der ersten Zeile der 2 dargestellt. Die beiden Reflexionsmotive F, T sind in dem unterschiedlichen Reflexionsgrad der Teiloberflächen der sich in X- und Y-Richtung periodisch wiederholenden Einzelelemente 2 kodiert. Bei den Einzelelementen 2 handelt es sich hier um kuppelförmige Ausbuchtungen oder kuppelförmige Einbuchtungen. Die erfindungsgemäßen, sich wiederholenden Einzelelemente 2 sind in der zweiten Reihe der 2 ganz links dargestellt. Zwischen den Einzelelementen 2 sind die planaren Bereiche 3 vorgesehen. Dabei handelt es sich um die zusammenhängende Fläche zwischen den im Querschnitt parallel zur Ebene des optisch variablen Sicherheitselementes 1 kreisförmigen Einzelelementen 2. 2 shows the formation of the optically variable security element 1 with two reflection motifs, the letters F and T, and a diffraction motif, the letter L. The two reflection motifs and the one diffractive motif are in the first line of the 2 shown. The two reflection motifs F, T are in the different reflectance of the sub-surfaces of the periodically repeating individual elements in the X and Y directions 2 coded. For the individual elements 2 These are dome-shaped bulges or dome-shaped indentations. The inventive, repeating individual elements 2 are in the second row of the 2 shown on the left. Between the individual elements 2 are the planar areas 3 intended. It is the contiguous area between the cross-section parallel to the plane of the optically variable security element 1 circular single elements 2 ,

Das zweite Bild der zweiten Reihe zeigt, wie die Einzeloberflächen 6 in Teiloberflächen 61, 62 mit unterschiedlichen Reflexionsgraden aufgeteilt werden. Die Teiloberflächen sind in eine erste Gruppe von Teiloberflächen 61, die den Buchstaben F kodieren, und eine zweite Gruppe von Teiloberflächen 62, die den Buchstaben T kodieren, aufgeteilt. Jede Einzelelementoberfläche 6 ist disjunkt in die Teiloberflächen 61, 62 der ersten und zweiten Gruppe aufgeteilt. Schwarz kennzeichnet einen hohen Reflexionsgrad und Weiß einen sehr geringen Reflexionsgrad, d. h. die Teiloberflächen 61, 62 der Einzelelementoberflächen 6, die schwarz markiert sind, sind vollverspiegelt, während die Teiloberflächen 61, 62 der Einzelelemente 1, die weiß markiert sind, entspiegelt sind. Dadurch entsteht der Eindruck, dass bei der Betrachtung der in einem Raster angeordneten Vielzahl an Einzelelementen 2 in einem ersten Betrachtungswinkel der Buchtstabe F und in einem zweiten Betrachtungswinkel der Buchstabe T als Reflexionsmotiv erscheint. The second image of the second row shows how the individual surfaces 6 in sub-surfaces 61 . 62 be divided with different degrees of reflection. The sub-surfaces are in a first group of sub-surfaces 61 encoding the letter F and a second group of sub-surfaces 62 , which encode the letter T, split. Every single element surface 6 is disjoint in the sub-surfaces 61 . 62 divided into the first and second groups. Black indicates a high degree of reflection and white a very low reflectance, ie the sub-surfaces 61 . 62 of the single element surfaces 6 that are marked black are fully mirrored while the sub-surfaces 61 . 62 of the individual elements 1 that are marked in white, are anti-reflective. This gives the impression that when viewing the arranged in a grid plurality of individual elements 2 At a first viewing angle of the letter F and at a second viewing angle the letter T appears as a reflection motif.

Erfindungsgemäß ist nunmehr zusätzlich in dem Teilbereich 31 des planaren Bereiches 3, der sich gemäß der dritten Darstellung der zweiten Zeile der 2 L-förmig erstreckt, ein Beugungsgitter vorgesehen, das durch einen bestimmten Beugungsgittertyp definiert ist. Der Buchstabe L ist daher bei der gleichen gerichteten Beleuchtung durch das Licht 4 in einem durch den Beugungsgittertyp bestimmten Beugungswinkel zu erkennen. According to the invention is now additionally in the subarea 31 of the planar area 3 , which according to the third illustration of the second line of 2 L-shaped extends, provided a diffraction grating, which is defined by a specific diffraction grating type. The letter L is therefore at the same directional illumination by the light 4 in a diffraction angle determined by the diffraction grating type.

Die dritte Zeile der 2 zeigt, wie die Buchstaben F und T durch einzelne Reflexe an den zugehörigen Teiloberflächen 61, 62 jeweils zu einem Reflexionsmotiv zusammengesetzt sind sowie den Buchstaben L, der hier durch den zusammenhängenden Teilbereich 31 des planaren Bereiches 3 ausgebildet ist. Wenn die Größe der Einzelelemente 2 unterhalb des Auflösungsvermögens des menschlichen Auges liegt, also etwa unterhalb von 50 µm, entsteht für den Betrachter der Eindruck durchgehender beleuchteter Linien, und er registriert nicht mehr die Einzelreflexe bzw. die Löcher in dem Beugungsmotiv. The third line of the 2 shows how the letters F and T by individual reflections on the associated sub-surfaces 61 . 62 are each composed to a reflection motif and the letter L, here by the contiguous portion 31 of the planar area 3 is trained. If the size of the individual elements 2 Below the resolution of the human eye is located, so about below 50 microns, for the viewer creates the impression of continuous illuminated lines, and he no longer registers the individual reflections or holes in the diffraction pattern.

Die schematischen Darstellungen der 2 stellen das Grundprinzip der Erstellung eines erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselementes 1 dar. Für ein reales optisch variables Sicherheitselement 1 würden die Verhältnisse anders gewählt werden. So wäre z. B. eine darzustellende Ziffer 5 mm groß, während sich die einzelnen Elemente z. B. in einem Raster von 50 µm wiederholen würden. In diesem Beispiel ist die Ziffer aus 100 × 100 Einzelelementen 2 zusammengesetzt, deren Größe wiederum unterhalb der Auflösungsgrenze des Auges liegt. Der menschliche Betrachter kann in diesem Fall die einzelnen Bildpunkte nicht getrennt voneinander wahrnehmen, wodurch sich für ihn kontinuierliche einzelne Bilder ergeben – sowohl bei den Reflexionsmotiven F, T als auch bei den Beugungsmotiven L. The schematic representations of 2 represent the basic principle of creating an optically variable security element according to the invention 1 For a real optically variable security element 1 the circumstances would be chosen differently. So z. B. a figure to be displayed 5 mm in size, while the individual elements z. B. would repeat in a grid of 50 microns. In this example, the number is 100 × 100 individual elements 2 whose size is again below the resolution limit of the eye. In this case, the human observer can not perceive the individual pixels separately from one another, which results in continuous individual images for him-both in the case of the reflection motifs F, T and in the diffraction motifs L.

3 zeigt eine Erweiterung der Darstellung in 2. In 3 ist ein zweites Beugungsmotiv in das optisch variable Sicherheitselement 1 integriert. Dabei handelt es sich um den Buchstaben H, der zusätzlich zum Buchstaben L als zweites Beugungsmotiv integriert ist. Dazu wird der planare Bereich 3 in zwei Gruppen von Teilbereichen 31, 32 unterteilt, wie die zweite Darstellung der 3 zeigt. 3 shows an extension of the representation in 2 , In 3 is a second diffraction motif in the optically variable security element 1 integrated. It is the letter H, which is integrated in addition to the letter L as the second diffraction motif. This is the planar area 3 in two groups of subareas 31 . 32 divided as the second representation of the 3 shows.

Die erste Gruppe von Teilbereichen 31 ist im Gegensatz zum Teilbereich der 2 nicht mehr zusammenhängend ausgebildet, sondern die erste Gruppe von Teilbereichen 31, die den Buchstaben L kodiert, besteht aus fünf einzelnen ersten Beugungsgittertypen, wie die linke Darstellung der zweiten Reihe in 3 zeigt, die gemeinsam bei gerichtetem Lichteinfall den Buchstaben L in einem Beugungsmotiv erzeugen, während der Buchstabe H in einer zweiten Gruppe von Teilbereichen 32 kodiert ist, die in neun einzelnen zweiten Beugungsgittertypen kodiert wird, wie die zweite Darstellung der zweiten Reihe in 3 zeigt. Dabei sind die erste Gruppe der Teilbereiche 31 und die zweite Gruppe der Teilbereiche 32 ebenfalls ineinander verkämmt, so dass je nach Betrachtungswinkel der Buchstabe L erscheint, wenn der Betrachtungswinkel in Richtung einer Beugungsordnung des ersten Gittertyps und der Buchstabe H erscheint, wenn der Betrachtungswinkel der Beugungsordnung des zweiten Gittertyps entspricht. The first group of subareas 31 is in contrast to the subsection of 2 no longer connected, but the first group of subareas 31 , which encodes the letter L, consists of five individual first diffraction grating types, as the left representation of the second Row in 3 2, which together produce the letter L in a diffraction motif when the light incidence is directed, while the letter H is in a second group of subregions 32 encoded in nine individual second diffraction grating types, such as the second representation of the second series in FIG 3 shows. Here are the first group of subareas 31 and the second group of subareas 32 also interlaced so that, depending on the viewing angle, the letter L appears when the viewing angle appears in the direction of a diffraction order of the first grating type and the letter H when the viewing angle corresponds to the diffraction order of the second grating type.

4 zeigt die Ausbildung des optisch variablen Sicherheitselementes 1, wenn die Einzelelemente 2 rillenförmig oder halbzylinderförmig bzw. rippenförmig ausgebildet sind. Dabei kann sich das einzelne Einzelelement 2 über eine gesamte Länge L des optisch variablen Sicherheitselementes 1 erstrecken, während sich das Einzelelement 2 entlang einer Breite B in periodischen Abständen wiederholt. Die linke Darstellung der ersten Zeile der 4 zeigt die prinzipielle Ausbildung der Einzelelemente 2. Jedes der Einzelelemente 2 ist entlang seiner Längsrichtung in drei Reihen von je fünf Pixeln unterteilt. Die Pixel haben dabei alle eine gleiche Längenausdehnung und eine gleiche, aber schmalere Ausdehnung entlang der Breite B des Einzelelementes 2. Jedes der Einzelelemente 2 ist entlang der Länge L in fünf Pixel unterteilt und entlang der Breite B in drei Pixel. 4 shows the formation of the optically variable security element 1 if the individual elements 2 are groove-shaped or semi-cylindrical or rib-shaped. This can be the single element 2 over an entire length L of the optically variable security element 1 extend while the single element 2 is repeated along a width B at periodic intervals. The left illustration of the first line of the 4 shows the basic design of the individual elements 2 , Each of the individual elements 2 is divided along its longitudinal direction into three rows of five pixels each. The pixels all have the same length extension and an equal but narrower extent along the width B of the individual element 2 , Each of the individual elements 2 is divided along the length L into five pixels and along the width B in three pixels.

4 zeigt die Kodierung der drei Reflexionsmotive F, T und N durch entsprechende Wahl der Reflexionsgrade der ersten, zweiten bzw. dritten Reihe von Pixeln sowie des einen Beugungsmotivs L. Das Beugungsmotiv L ist in den planaren Bereich 3 zwischen den länglichen Einzelelementen 2 in einer ersten Gruppe von Teilbereichen 31 mit einem Beugungsgitter kodiert, während die drei Reflexionsmotive jeweils in einer Gruppe von Teiloberflächen kodiert sind, wobei die erste Gruppe von Teiloberflächen die oberste Reihe der Pixel umfasst, die zweite Gruppe an Teiloberflächen die mittleren Pixel und die dritte Gruppe an Teiloberflächen die unteren Pixel der Einzelelementoberflächen 6 umfasst. Die dunkle Markierung zeigt wiederum, inwieweit die Einzelelementoberflächen 6 entlang ihrer Längsrichtung verspiegelt sind. 4 shows the coding of the three reflection motifs F, T and N by appropriate choice of the reflectance of the first, second and third row of pixels and the one diffractive motif L. The diffraction motif L is in the planar region 3 between the elongated individual elements 2 in a first group of subareas 31 is encoded with a diffraction grating, while the three reflection motifs are each encoded in a group of sub-surfaces, the first group of sub-surfaces comprising the top row of pixels, the second group of sub-surfaces the middle pixels and the third group of sub-surfaces the bottom pixels of the single-element surfaces 6 includes. The dark mark again shows to what extent the individual element surfaces 6 are mirrored along their longitudinal direction.

In den 5a, 5b und 5c ist jeweils ein Beispiel für eine mögliche Motivabfolge gegeben. Die Skala gibt hierbei den Betrachtungswinkel an. Der Betrachtungswinkel 0 ist in diesem Beispiel gegeben, wenn sich der Betrachter in der Richtung der nullten Ordnung des Beugungsgitters befindet. In the 5a . 5b and 5c is given in each case an example of a possible sequence of motives. The scale indicates the viewing angle. The viewing angle θ is given in this example when the viewer is in the direction of the zeroth order of the diffraction grating.

In 5a sind die Reflexionsmotive als eine Bildabfolge 1-2-3-4-5 ausgebildet, die in einem gewissen Betrachtungswinkelbereich sichtbar ist, und das Beugungsbild B ist in einem Betrachtungswinkel außerhalb des Betrachtungswinkelbereichs der Reflexionsmotivabfolge sichtbar.In 5a For example, the reflection patterns are formed as an image sequence 1-2-3-4-5 that is visible in a certain viewing angle range, and the diffraction image B is visible at a viewing angle outside the viewing angle range of the reflection motif sequence.

Da es sich in diesem Beispiel um ein symmetrisches, nicht geblaztes Beugungsgitter handelt, ist das Beugungsmotiv B unter mindestens zwei Betrachtungswinkeln sichtbar, die um den Betrachtungswinkel 0 herum symmetrisch angeordnet sind. Zu beachten ist, dass diese Symmetrie bei der Reflexionsmotivabfolge nicht gegeben ist. Hierbei stehen die Ziffern 1-2-3-4-5 und der Buchstabe B jeweils für beliebige Inhalte der Motive. Bei den Inhalten kann es sich um Logos, Texte, Seriennummern, Symbole, Fotos usw. handeln. Insbesondere kann es sich bei der Bildabfolge 1-2-3-4-5 um eine Animation handeln, z. B. eine Bewegungs- oder Zoomanimation. In dem Betrachtungswinkel außerhalb des Betrachtungswinkelbereichs der Reflexionsmotivabfolge können auch noch weitere Beugungsmotive vorhanden sein.Since, in this example, it is a symmetrical, non-blazed diffraction grating, the diffraction motif B is visible under at least two viewing angles that are symmetrical about the viewing angle.. It should be noted that this symmetry is not present in the reflection motif sequence. The numbers 1-2-3-4-5 and the letter B stand for any content of the motifs. The contents may be logos, texts, serial numbers, symbols, photos, etc. In particular, the image sequence 1-2-3-4-5 may be an animation, e.g. B. a motion or zoom animation. In the viewing angle outside the viewing angle range of the reflection motif sequence, other diffraction motifs may also be present.

In 5b sind die ersten Bildinformationen eine Bildabfolge 1-2-3-4-5, die in einem gewissen Betrachtungswinkelbereich mit Ausnahme zweier Betrachtungswinkel sichtbar ist, und das Beugungsbild B ist in den beiden ausgenommenen Betrachtungswinkeln sichtbar.In 5b For example, the first image information is an image sequence 1-2-3-4-5 that is visible in a certain viewing angle range except two viewing angles, and the diffraction image B is visible at the two recessed viewing angles.

In 5c ist die Reflexionsmotivabfolge 1-2-3-4-5-6 dargestellt, die in einem gewissen Betrachtungswinkelbereich mit Ausnahme eines Betrachtungswinkels sichtbar ist, und das Beugungsbild B ist in dem ausgenommenen Betrachtungswinkel sichtbar. Da es sich in diesem Beispiel um ein asymmetrisches, geblaztes Beugungsgitter handelt, ist das Beugungsbild B unter genau einem Betrachtungswinkel sichtbar.In 5c 1, the reflection motif sequence 1-2-3-4-5-6 is shown, which is visible in a certain viewing angle range except for one viewing angle, and the diffraction image B is visible at the recessed viewing angle. Since this example is an asymmetric, blazed diffraction grating, the diffraction image B is visible under exactly one viewing angle.

In der Ausführungsform gemäß 6 sind die Reflexionsmotive als Bildabfolge 1-2-3-4-5-6-7 in einem gewissen Betrachtungswinkelbereich sichtbar, und das Beugungsbild B ist in zwei symmetrischen Beugungswinkeln sichtbar. In dieser Ausführungsform sind in den Beugungswinkeln das jeweilig sichtbare Bild der Bildabfolge (Bild 3 und Bild 5) und das sichtbare Beugungsbild B aufeinander abgestimmt. Die jeweiligen Motive können in Teilen gleich sein oder in Teilen disjunkt sein oder sich in Teilen ergänzen oder sich ergänzende Inhalte darstellen.In the embodiment according to 6 For example, the reflection images are visible as an image sequence 1-2-3-4-5-6-7 in a certain viewing angle range, and the diffraction image B is visible in two symmetrical diffraction angles. In this embodiment, the respectively visible image of the image sequence (image 3 and image 5) and the visible diffraction image B are matched to one another in the diffraction angles. The respective motifs may be the same in parts or disjoint in parts, or in parts or complementary content.

In 7 sind in der linken Darstellung zwei Inhalte dargestellt: ein Kundenlogo „BRAND TM“ als Reflexionsmotiv und eine Seriennummer „9 8 1 3 0“ als Beugungsmotiv. Das Kundenlogo erscheint als silberfarbene Schrift, während die Seriennummer in Regenbogenfarben schimmert. Beide Motive tauchen im Wesentlichen im gleichen Bereich des optisch variablen Sicherheitselementes 1 und zum gleichen Betrachtungswinkel auf. Zur Kenntlichmachung wird in der Darstellung das Reflexionsmotiv als gefüllt dargestellt und das Beugungsmotiv als Umriss. In der mittleren Darstellung wird nur ein Inhalt als Gesamtmotiv dargestellt, wobei der Inhalt auf das Reflexionsmotiv und das Beugungsmotiv aufgeteilt ist. Die ersten drei Ziffern 9 8 1 der Seriennummer sind als Reflexionsmotiv und die letzten zwei Ziffern 3 0 der Seriennummer als Beugungsmotiv dargestellt. In der letzten Darstellung der 7 wird ein Inhalt als Gesamtmotiv dargestellt, wobei der Inhalt auf das Reflexions- und das Beugungsmotiv aufgeteilt ist. Die obere Hälfte der Seriennummer 9 8 1 3 0 ist das Reflexionsmotiv, während die untere Hälfte das Beugungsmotiv darstellt. In 7 In the left picture two contents are shown: a customer logo "BRAND TM " as a reflection motif and a serial number "9 8 1 3 0" as a diffraction motif. The customer logo appears as a silvery font, while the serial number shimmers in rainbow colors. Both motifs essentially dive in the same area of the optical variable security element 1 and at the same viewing angle. To illustrate, the reflection motif is represented as filled in the representation and the diffraction motif as an outline. In the middle illustration, only one content is displayed as the overall motif, the content being divided between the reflection motif and the diffraction motif. The first three digits 9 8 1 of the serial number are shown as a reflection motif and the last two digits 3 0 of the serial number as a diffraction motif. In the last presentation of the 7 a content is displayed as an overall motif, the content being divided between the reflection and the diffraction motifs. The upper half of the serial number 9 8 1 3 0 is the reflection motif, while the lower half represents the diffraction motif.

In 8 sind die Reflexionsmotive als Motivabfolge 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, die jeweils in einem gewissen Betrachtungswinkelbereich sichtbar ist, dargestellt, und die Beugungsmotive sind hier als Buchstabe B dargestellt. Der Buchstabe B ist in einem Beugungswinkelbereich sichtbar. Da sich bei Lichteinfall von weißem Licht die einzelnen Farben am gleichem Beugungsgittertyp unterschiedlich stark beugen, kann der Beugungswinkel der unterschiedlichen Farben dem Betrachtungswinkel der verschiedenen Reflexionsmotive angepasst sein, so dass beim Erscheinen des Reflexionsmotives „3“ der Buchstabe B in Blau, beim Erscheinen des Reflexionsmotives „4“ der Buchstabe B in Grün und beim Erscheinen des Reflexionsmotives „5“ der Buchstabe B in Rot wahrgenommen werden.In 8th are the reflection motifs as a motif sequence 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, which is visible in each case in a certain viewing angle range, shown, and the diffraction patterns are shown here as letter B. The letter B is visible in a diffraction angle range. Since the individual colors differs at the same diffraction grating type differently when the light incidence of white light, the diffraction angle of the different colors can be adapted to the viewing angle of the different reflection motifs, so that when the reflection motif "3" appears the letter B in blue, when the reflection motif "4" the letter B in green and the appearance of the reflection motif "5" the letter B in red perceived.

9 zeigt ein ähnliches Beispiel. In einem Betrachtungswinkel, in dem das Beugungsmotiv, hier die Seriennummer 98130, einen blauen Farbeindruck ergibt, ist der darauf abgestimmte Inhalt des Reflexionsbildes, also in 8 des dritten Bildes, der Bildabfolge sichtbar. Hier erscheint der Text „blue“. In einem Betrachtungswinkel, in dem die Beugungsinformationen einen grünen Farbeindruck ergeben, ist der darauf abgestimmte Inhalt des vierten Bildes gemäß 8 der Bildabfolge sichtbar in einem Text „green“. In einem Betrachtungswinkel, in dem die Beugungsinformation einen roten Farbeindruck ergibt, ist der darauf abgestimmte Inhalt des fünften Bildes gemäß 8 der Bildabfolge sichtbar in einem Text „red“. 9 shows a similar example. In a viewing angle in which the diffraction motif, here the serial number 98130, gives a blue color impression, the content of the reflection image matched to it, that is to say in FIG 8th the third picture, the picture sequence visible. Here the text "blue" appears. At a viewing angle in which the diffraction information gives a green color impression, the content of the fourth image is matched according to 8th the image sequence visible in a text "green". At a viewing angle in which the diffraction information gives a red color impression, the content of the fifth image matched to it is in accordance with 8th the image sequence visible in a text "red".

10 zeigt ein Beispiel für einen Schichtaufbau der Erfindung. Oben befindet sich eine im Wesentlichen transparente Trägerschicht 100 aus Polymer. Darunter befindet sich die Reliefstruktur, die in eine an die Trägerschicht 100 angrenzende, im Wesentlichen transparente Lackschicht 101 eingeprägt ist. Darunter befindet sich eine metallisierte Schicht 102, in der sich die Teiloberflächen mit unterschiedlichem Reflexionsgrad und die Unterbereiche mit Beugungsgittern befinden. Darunter befindet sich eine kontrastgebende Schicht 103, die gleichzeitig als Kleberschicht fungiert. Alle Schichten 100, 101, 102, 103 erstecken sich über die gesamte flächige Ausdehnung des optisch variablen Sicherheitselementes 1. 10 shows an example of a layer structure of the invention. At the top is a substantially transparent carrier layer 100 made of polymer. Underneath is the relief structure, which is in one of the carrier layer 100 adjoining, essentially transparent lacquer layer 101 is impressed. Underneath is a metallized layer 102 in which the sub-surfaces with different reflectance and the sub-areas with diffraction gratings are located. Underneath is a contrasting layer 103 , which simultaneously acts as an adhesive layer. All layers 100 . 101 . 102 . 103 extend over the entire areal extent of the optically variable security element 1 ,

11 zeigt unterschiedliche Strahlengänge über der metallisierten Schicht 102 über einem planaren Bereich 3 und einem Einzelelement 2, wenn sich ein Medium mit einem Brechungsindex n über der metallisierten Schicht 102 befindet. 11 shows different beam paths over the metallized layer 102 over a planar area 3 and a single element 2 when a medium having a refractive index n over the metallized layer 102 located.

Auf der linken Seite wird ein einfallender Lichtstrahl an einem Beugungsgitter in dem planaren Bereich 3 entsprechend der Formel sin(α) = λ/g gebeugt, wobei α der Beugungswinkel, λ die Wellenlänge im Medium und g die Gitterkonstante des Beugungsgitters ist. Die Wellenlänge λ in der Lackschicht 101 mit Brechungsindex n ist um den Faktor 1/n gegenüber der Wellenlänge in Luft verkürzt. Dadurch ist der Sinus des Beugungswinkels im Medium ebenfalls um den Faktor 1/n kleiner. Bei Austritt aus dem Medium an der Grenzfläche zu Luft erfährt der Lichtstrahl eine Brechung entsprechend dem Brechungsgesetz sin(β) = n·sin(α). Dabei wird angenommen, dass die Brechungsindices der Trägerschicht 100 und der Lackschicht 101 gleich sind. Der Sinus des Beugungswinkels wird also um den Faktor n vergrößert, wodurch sich außerhalb der Lackschicht 101 ein Beugungswinkel ergibt, wie er bei einem Beugungsgitter ohne Medium auftreten würde. Es ist somit für die Beugungswinkel des optisch variablen Sicherheitselementes 1 unerheblich, ob sich über dem Beugungsgitter noch eine Lackschicht 101 mit einem Brechungsindex n befindet.On the left side, an incident light beam is incident on a diffraction grating in the planar area 3 according to the formula sin (α) = λ / g diffracted, where α is the diffraction angle, λ is the wavelength in the medium and g is the lattice constant of the diffraction grating. The wavelength λ in the lacquer layer 101 with refractive index n is shortened by the factor 1 / n with respect to the wavelength in air. As a result, the sine of the diffraction angle in the medium is also smaller by a factor of 1 / n. Upon exiting the medium at the interface with air, the light beam undergoes a refraction corresponding to the refraction law sin (β) = n · sin (α). It is assumed that the refractive indices of the carrier layer 100 and the paint layer 101 are the same. The sine of the diffraction angle is thus increased by the factor n, which is outside the lacquer layer 101 gives a diffraction angle, as would occur in a diffraction grating without medium. It is thus for the diffraction angle of the optically variable security element 1 irrelevant, whether there is still a layer of paint over the diffraction grating 101 is located with a refractive index n.

Auf der rechten Seite wird ein einfallender Lichtstrahl entsprechend dem Reflexionsgesetz „Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel" reflektiert, unabhängig vom Brechungsindex n der Lackschicht 101. Bei Austritt aus der Lackschicht 101 an der Grenzfläche zu Luft wird der Sinus des Winkels um den Faktor n vergrößert. Wenn sich also über der reflektierenden Struktur noch eine Schicht mit einem Brechungsindex n befindet, sind die Spiegelwinkel und somit die Winkel, unter denen die erfindungsgemäßen ersten Bildinformationen sichtbar sind, deutlich vergrößert. Auch hier werden zur Erklärung des Reflexionsverhaltens der Einfachheit halber die Lackschicht 101 und die Trägerschicht 100 als eine Schicht, als Lackschicht 101 angesehen. Im Übrigen spielt es keine Rolle, ob die Trägerschicht 100 einen anderen Brechungsindex als die Lackschicht 101 hat, weil sich der Brechungsindex der Trägerschicht 100 sowohl beim Beugungsmotiv als auch beim Reflexionsmotiv aufhebt.On the right side, an incident light beam is reflected according to the law of reflection "angle of incidence equal to the angle of reflection", regardless of the refractive index n of the lacquer layer 101 , When exiting the lacquer layer 101 at the interface with air, the sine of the angle is increased by the factor n. If, therefore, a layer with a refractive index n is still located above the reflecting structure, the mirror angles and thus the angles at which the first image information according to the invention is visible are significantly increased. Again, to explain the reflection behavior for the sake of simplicity, the lacquer layer 101 and the carrier layer 100 as a layer, as a varnish layer 101 considered. Incidentally, it does not matter if the backing layer 100 a different refractive index than the lacquer layer 101 because of the refractive index of the carrier layer 100 repeals both the diffraction motif and the reflection motif.

Erfindungsgemäß wird bei der Erzeugung des optisch variablen Sicherheitselements 1 der Brechungsindex n der über der Reliefstruktur liegenden Schicht 101 berücksichtigt, indem die durch den Brechungsindex n verursachte Winkelvergrößerung der Reflexionsmotive bei der Gestaltung des optisch variablen Sicherheitselements 1 kompensiert wird. Eine Kompensation kann hierbei entweder durch eine angepasste Auswahl der Geometrie der Einzelelemente 1 erfolgen, wobei im Allgemeinen die Krümmungen der Geometrie bei größerem Brechungsindex verkleinert werden oder bei gleicher Geometrie durch Änderung bzw. Verschiebung der Bereiche unterschiedlicher Reflexion.According to the invention, in the generation of the optically variable security element 1 the refractive index n of the layer lying above the relief structure 101 by taking into account the angular magnification caused by the refractive index n Reflection motifs in the design of the optically variable security element 1 is compensated. A compensation can be done either by an adapted selection of the geometry of the individual elements 1 take place, wherein in general the curvatures of the geometry are reduced with a larger refractive index or the same geometry by changing or shifting the regions of different reflection.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
optisch variables Sicherheitselement optically variable security element
22
Einzelelement Single element
33
planarer Bereich planar area
44
Licht light
66
Einzelelementoberfläche Single element surface
3131
Teilbereich subregion
3232
Teilbereich subregion
6161
Teiloberfläche part surface
6262
Teiloberfläche part surface
BB
Breite Einzelelement Wide single element
LL
Länge Einzelelement Length single element
100100
Trägerfolie support film
101101
Lackschicht paint layer
102102
Reliefschicht relief layer
103103
kontrastgebende Schicht contrasting layer
nn
Brechungsindex refractive index

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013021806 A1 [0002] DE 102013021806 A1 [0002]
  • DE 102013001734 A1 [0003] DE 102013001734 A1 [0003]
  • DE 102015202106 [0010] DE 102015202106 [0010]

Claims (18)

Optisch variables Sicherheitselement (1) mit einer Reliefschicht (102) mit einer Vielzahl an baugleichen optischen Einzelelementen (2), die jeweils eine Einzelelementoberfläche (6) aufweisen, die in Teiloberflächen (61, 62) aufgeteilt ist, die verschiedene gerichtete Reflexionsgrade aufweisen, und die Teiloberflächen (61, 62) sind derart in Gruppen eingeteilt, dass jede Gruppe eine Teiloberfläche (61, 62) einer Einzelelementoberfläche (6) umfasst und jede Gruppe ein zugehöriges betrachtungswinkelabhängiges, mit bloßem Auge sichtbares Reflexionsmotiv kodiert, und mit wenigstens einem planaren Bereich (3), der sich zwischen den optischen Einzelelementen (2) erstreckt und der Teilbereiche (31, 32) mit Beugungsgittern umfasst, die durch die vorgegebene gerichtete Beleuchtung wenigstens ein betrachtungswinkelabhängiges Beugungsmotiv erzeugen, das mit bloßem Auge sichtbar ist, und die betrachtungswinkelabhängigen Reflexionsmotive und das wenigstens eine betrachtungswinkelabhängige Beugungsmotiv erzeugen betrachtungswinkelabhängige Gesamtmotive, die mit bloßem Auge sichtbar sind.Optically variable security element ( 1 ) with a relief layer ( 102 ) with a large number of structurally identical individual optical elements ( 2 ), each having a single element surface ( 6 ) in sub-surfaces ( 61 . 62 ), which have different directional reflectivities, and the sub-surfaces ( 61 . 62 ) are grouped in such a way that each group has a sub-surface ( 61 . 62 ) of a single element surface ( 6 ) and each group encodes an associated viewing angle-dependent, visible to the naked eye reflection motif, and with at least one planar area ( 3 ), which extends between the individual optical elements ( 2 ) and the subareas ( 31 . 32 ) with diffraction gratings which produce at least one viewing angle dependent diffraction motif visible to the naked eye by the predetermined directional illumination, and the viewing angle dependent reflection motifs and the at least one viewing angle dependent diffraction motif produce viewing angle dependent overall motifs visible to the naked eye. Optisch variables Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Gesamtmotive in einem Betrachtungswinkel nebeneinander angeordnet ein vollständiges Reflexionsmotiv und ein vollständiges Beugungsmotiv aufweist.Optically variable security element according to claim 1, characterized in that at least one of the overall motifs arranged next to one another at a viewing angle has a complete reflection motif and a complete diffraction motif. Optisch variables Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Gesamtmotive in einem Teil aus einem Reflexionsmotiv und in einem anderen Teil aus einem Beugungsmotiv aufgebaut ist.Optically variable security element according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the overall motifs is constructed in one part of a reflection motif and in another part of a diffraction motif. Optisch variables Sicherheitselement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in entlang einer Kippachse zunehmenden Betrachtungswinkeln nacheinander Reflexionsmotive und Beugungsmotive dargestellt sind und die Reflexionsmotive zwischen den Beugungsmotiven oder die Beugungsmotive zwischen den Reflexionsmotiven angeordnet sind. Optically variable security element according to claim 1, 2 or 3, characterized in that along a tilt axis increasing viewing angles successively reflection motifs and diffraction patterns are shown and the reflection motifs between the diffraction motives or the diffraction motifs between the reflection motifs are arranged. Optisch variables Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefschicht (102) sich entlang einer Längsrichtung wiederholende Einzelelemente (2) aufweist.Optically variable security element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the relief layer ( 102 ) individual elements repeating along a longitudinal direction ( 2 ) having. Optisch variables Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefschicht (102) sich entlang einer Querrichtung wiederholende Einzelelemente (2) aufweist.Optically variable security element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the relief layer ( 102 ) individual elements repeating along a transverse direction ( 2 ) having. Optisch variables Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelelemente (2) in einem Raster angeordnet sind.Optically variable security element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the individual elements ( 2 ) are arranged in a grid. Optisch variables Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbereiche in Gruppen eingeteilt sind und jeder Gruppe ein Beugungsgittertyp zugeordnet ist und jede Gruppe ein zugehöriges Beugungsmotiv kodiert.Optically variable security element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the subregions are divided into groups and each group is assigned a diffraction grating type and each group codes an associated diffraction motif. Optisch variables Sicherheitselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Beugungsgittertypen verschiedene Beugungseigenschaften aufweisen.Optically variable security element according to claim 8, characterized in that different diffraction grating types have different diffraction properties. Optisch variables Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelelemente (2) einen maximalen Durchmesser von kleiner als 200 µm, vorzugsweise kleiner als 100 µm, vorzugsweise kleiner als 75 µm, vorzugsweise kleiner als 50 µm aufweisen.Optically variable security element according to one of claims 1 to 9, characterized in that the individual elements ( 2 ) have a maximum diameter of less than 200 microns, preferably less than 100 microns, preferably less than 75 microns, preferably less than 50 microns. Optisch variables Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der planare Bereich (3) einen Flächenanteil zwischen 20 % und 80 % einer optisch wirksamen Gesamtfläche des optisch variablen Sicherheitselementes (1) einnimmt.Optically variable security element according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the planar region ( 3 ) an area fraction between 20% and 80% of an optically effective total area of the optically variable security element ( 1 ) occupies. Optisch variables Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich entlang der der gerichteten Beleuchtung zugewandten Seite der Reliefschicht (102) eine transparente Trägerschicht (100) vollflächig erstreckt. Optically variable security element according to one of claims 1 to 11, characterized in that along the side facing the directional illumination of the relief layer ( 102 ) a transparent carrier layer ( 100 ) extends over the entire surface. Optisch variables Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich entlang der der gerichteten Beleuchtung abgewandten Seite der Reliefschicht (102) eine kontrastgebende Schicht (103) vollflächig erstreckt.Optically variable security element according to one of claims 1 to 12, characterized in that along the side facing away from the directed illumination of the relief layer ( 102 ) a contrasting layer ( 103 ) extends over the entire surface. Optisch variables Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Kleberschicht vollflächig entlang einer Unterseite des optisch variablen Sicherheitselementes (1) erstreckt.Optically variable security element according to one of claims 1 to 13, characterized in that an adhesive layer over its entire surface along an underside of the optically variable security element ( 1 ). Optisch variables Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schutzschicht (101) direkt auf der Reliefschicht (102) angeordnet ist mit einem Brechungsindex (n), wobei ein Beugungswinkel des Beugungsmotivs gegenüber Umgebungsluft unabhängig von einer Größe des Brechungsindex (n) ist und ein Brechungswinkel des Reflexionsmotivs von der Größe des Brechungsindex (n) abhängt und die Abhängigkeit die Beugungseigenschaften der Beugungsgitter und/oder die Lage der Teiloberflächen (61, 62) mitbestimmt.Optically variable security element according to one of Claims 1 to 14, characterized in that a protective layer ( 101 ) directly on the relief layer ( 102 is arranged with a refractive index (n), wherein a diffraction angle of the diffraction pattern to ambient air is independent of a size of the refractive index (n) and an angle of refraction of the reflection motif depends on the size of the refractive index (n), and the dependency is the diffraction characteristics of the diffraction gratings and / or the location of the sub-surfaces ( 61 . 62 ). Herstellungsverfahren für ein optisch variables Sicherheitselement (1) nach Anspruch 1, indem ein Master mit einem Negativ einer Reliefschicht (102) mit einer Vielzahl an baugleichen Einzelelementen (2) und mit wenigstens einem planaren Bereich (3) zwischen den Einzelelementen (2) hergestellt wird, die Reliefschicht (102) von dem Master in ein Trägersubstrat abgeprägt wird, das Trägersubstrat mit der abgeprägten Reliefschicht (102) mit einer Metallschicht überzogen wird, unterschiedliche Reflexionsgrade von Teiloberflächen (61, 62) von Einzelelementoberflächen (6) und Teilbereiche mit Beugungsgittern in einem Laserlithographieverfahren durch Bearbeitung der Metallschicht des Trägersubstrats hergestellt werden.Manufacturing method for an optically variable security element ( 1 ) according to claim 1, wherein a master with a negative of a relief layer ( 102 ) with a large number of identical individual elements ( 2 ) and at least one planar area ( 3 ) between the individual elements ( 2 ), the relief layer ( 102 ) is embossed by the master into a carrier substrate, the carrier substrate with the embossed relief layer (FIG. 102 ) is coated with a metal layer, different reflectivities of sub-surfaces ( 61 . 62 ) of single element surfaces ( 6 ) and partial regions with diffraction gratings are produced in a laser lithography process by processing the metal layer of the carrier substrate. Herstellungsverfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbereiche (31, 32) mit Beugungsgittern erzeugt werden, indem Zwischenflächen zwischen Gitterlinien oder Gitterpunkten des Beugungsgitters entmetallisiert werden. Manufacturing method according to claim 16, characterized in that the subregions ( 31 . 32 ) are generated by diffraction gratings by demetallating interfaces between grid lines or grid points of the diffraction grating. Herstellungsverfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbereiche (31, 32) mit Beugungsgittern erzeugt werden, indem Beugungsgitter vollflächig im planaren Bereich des Masters eingebracht sind, durch die Prägung in das Trägersubstrat übertragen werden und Teilbereiche demetallisiert werden, in denen kein Beugungsgitter vorgesehen ist.Manufacturing method according to claim 16 or 17, characterized in that the subregions ( 31 . 32 ) are generated by diffraction gratings by diffraction gratings are introduced over the entire surface in the planar region of the master, are transferred by the embossing in the carrier substrate and demetallized portions in which no diffraction grating is provided.
DE102016214407.3A 2016-08-04 2016-08-04 Optically variable security element Ceased DE102016214407A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016214407.3A DE102016214407A1 (en) 2016-08-04 2016-08-04 Optically variable security element
PCT/EP2017/068308 WO2018024488A1 (en) 2016-08-04 2017-07-20 Optically variable security element
CN201780047925.3A CN109562636B (en) 2016-08-04 2017-07-20 Optically variable security element
EP17742233.4A EP3493996B1 (en) 2016-08-04 2017-07-20 Optically variable security element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016214407.3A DE102016214407A1 (en) 2016-08-04 2016-08-04 Optically variable security element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016214407A1 true DE102016214407A1 (en) 2018-02-08

Family

ID=59381287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016214407.3A Ceased DE102016214407A1 (en) 2016-08-04 2016-08-04 Optically variable security element

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3493996B1 (en)
CN (1) CN109562636B (en)
DE (1) DE102016214407A1 (en)
WO (1) WO2018024488A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3626476A1 (en) * 2018-09-24 2020-03-25 FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for producing a structured surface on an object

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112572019B (en) * 2019-09-30 2022-03-01 中钞特种防伪科技有限公司 Optical anti-counterfeiting element and anti-counterfeiting product
FR3105088B1 (en) * 2019-12-20 2021-12-24 Oberthur Fiduciaire Sas Optical structure with relief effect
DE102020000027A1 (en) * 2020-01-03 2021-07-08 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh Optically variable security element
CN115230363B (en) * 2021-04-25 2024-03-29 中钞特种防伪科技有限公司 Optical anti-counterfeiting element, design method thereof and anti-counterfeiting product
DE102021002333A1 (en) * 2021-05-03 2022-11-03 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh OPTICALLY VARIABLE SECURITY ELEMENT AND VALUABLE DOCUMENT WITH THE OPTICALLY VARIABLE SECURITY ELEMENT

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012203350A1 (en) * 2012-03-02 2013-09-05 Tesa Scribos Gmbh Security label and a method for its production
DE102012105571A1 (en) * 2012-06-26 2014-01-02 Ovd Kinegram Ag Decorative element, security document with a decorative element and method for producing a decorative element
DE102013001734A1 (en) 2013-01-31 2014-07-31 Giesecke & Devrient Gmbh Security element with channel or rib-shaped structural elements
DE102013021806A1 (en) 2013-12-20 2015-06-25 Giesecke & Devrient Gmbh Security elements for displaying at least one optically variable information
DE102015202106A1 (en) 2015-02-06 2016-08-11 Tesa Scribos Gmbh Optically variable security element

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2564764C (en) * 2005-10-25 2014-05-13 Jds Uniphase Corporation Patterned optical structures with enhanced security feature
CA2613830A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-15 Alberto Argoitia An article with micro indicia security enhancement
DE102008009296A1 (en) * 2008-02-15 2009-08-20 Giesecke & Devrient Gmbh Security element and method for its production
EP2161598B2 (en) * 2008-09-05 2021-06-09 Viavi Solutions Inc. An Optical Device Exhibiting Color Shift upon Rotation
FR2953965B1 (en) * 2009-12-14 2011-11-25 Arjowiggins Security SECURITY ELEMENT COMPRISING AN OPTICAL STRUCTURE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012203350A1 (en) * 2012-03-02 2013-09-05 Tesa Scribos Gmbh Security label and a method for its production
DE102012105571A1 (en) * 2012-06-26 2014-01-02 Ovd Kinegram Ag Decorative element, security document with a decorative element and method for producing a decorative element
DE102013001734A1 (en) 2013-01-31 2014-07-31 Giesecke & Devrient Gmbh Security element with channel or rib-shaped structural elements
DE102013021806A1 (en) 2013-12-20 2015-06-25 Giesecke & Devrient Gmbh Security elements for displaying at least one optically variable information
DE102015202106A1 (en) 2015-02-06 2016-08-11 Tesa Scribos Gmbh Optically variable security element

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3626476A1 (en) * 2018-09-24 2020-03-25 FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for producing a structured surface on an object
DE102018216221A1 (en) * 2018-09-24 2020-03-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Process for producing a structured surface on an object
DE102018216221B4 (en) 2018-09-24 2020-07-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Process for producing a structured surface on an object

Also Published As

Publication number Publication date
EP3493996A1 (en) 2019-06-12
WO2018024488A1 (en) 2018-02-08
EP3493996B1 (en) 2020-11-18
CN109562636B (en) 2020-09-01
CN109562636A (en) 2019-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3493996B1 (en) Optically variable security element
EP0992020B1 (en) Surface pattern
EP0375833B1 (en) Optically variable planar pattern
DE10254500B4 (en) Optically variable element and its use
EP2162294B1 (en) Security element
EP2951031B1 (en) Security element comprising groove or rib-shaped structural elements
EP2633345B1 (en) Security element with optically variable surface pattern
WO2014187665A1 (en) Optically variable element
DE10254499B4 (en) Layer arrangement with a lens-like effect generating diffractive optical effective structure
DE102011121588A1 (en) Security element for security papers, documents of value or the like
WO2007087984A1 (en) Multilayer body with microlens arrangement
EP2889152B1 (en) Security element for displaying at least one optically variable item of information
EP3253584B1 (en) Optically variable security element
EP3558691B1 (en) Holographic security element and method for the production thereof
EP3750717B1 (en) Method for manufacturing a security element and a security element
DE102012014414A1 (en) Security element for security papers, documents of value or the like
EP3606765B1 (en) Security element with relief structure and method for the production thereof
DE102014014082A1 (en) Optically variable security element with reflective surface area
DE102018123482A1 (en) Optically variable element, security document, method for producing an optically variable element, method for producing a security document
EP3648983B1 (en) Optically variable security arrangement
WO2020078664A1 (en) Optically variable element, security document, method for producing an optically variable element, method for producing a security document
WO2024056129A1 (en) Security element comprising nanostructures

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCRIBOS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: TESA SCRIBOS GMBH, 69126 HEIDELBERG, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: LOUIS, POEHLAU, LOHRENTZ, DE

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final