CH707318B1 - Optische Sicherheitsvorrichtung. - Google Patents

Abstract

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird eine optische Sicherheitsvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: ein transparentes oder durchscheinendes Substrat (15), wenigstens ein erstes Array sich wiederholender Bildelemente (20) in oder auf einer ersten Seite (16) des Substrats (15), wenigstens ein zweites Array sich wiederholender Bildelemente auf einer zweiten Seite (17) des Substrats (15). Das wenigstens eine zweite Array (30) sich wiederholender Bildelemente ist im Wesentlichen registerhaltig mit dem wenigstens eine ersten Array (20) von Bildelementen. Das wenigstens eine erste Array (20) und/oder das wenigstens eine zweite Array (30) sich wiederholender Bildelemente ist wenigstens teilweise opak. Die sich wiederholenden Bildelemente auf wenigstens einer Seite des Substrats (15) sind gebietsweise nach den Helligkeits- oder Farbwerten entsprechender Gebiete eines zugrundeliegenden Grauwert- oder Farbbildes moduliert. So dass beim Betrachten der Vorrichtung im Drauflicht von der ersten Seite des Substrats (15) aus ein erstes Bild sichtbar ist und beim Betrachten der Vorrichtung im Drauflicht von der zweiten Seite des Substrats aus ein zweites Bild sichtbar ist. Das erste Bild ist bei den sich wiederholenden Bildelementen des ersten Arrays (20) ausgebildet und das zweite Bild (30) ist bei den sich wiederholenden Bildelementen des zweiten Arrays ausgebildet.

Description

Beschreibung Gebiet der Erfindung [0001] Die vorliegende Erfindung richtet sich auf optische Sicherheitsvorrichtungen, deren Verwendung in Sicherheitsdokumenten und Verfahren zu deren Herstellung.

Begriffsbestimmungen

Sicherheitsdokument [0002] Im vorliegenden Gebrauch umfasst der Begriff Sicherheitsdokument alle Arten von Dokumenten und Wertzeichen und Ausweisdokumenten einschliesslich insbesondere: Zahlungsmittel wie Banknoten oder Münzen, Kreditkarten, Schecks, Pässe, Personalausweise, Wertpapier- und Aktienzertifikate, Führerscheine, Eigentumsurkunden, Reisedokumente wie Flug- oder Bahntickets, Eintrittskarten und Eintrittsbillets, Geburts-, Todes- und Heiratsurkunden und Studienbücher.

Transparente Fenster und Halbfenster [0003] Im vorliegenden Gebrauch bezieht sich der Begriff Fenster auf einen durchsichtigen (d. h. transparenten) oder durchscheinenden Bereich im Sicherheitsdokument abgegrenzt zu dem im Wesentlichen opaken Bereich, auf den gedruckt wird. Das Fenster kann volltransparent sein, so dass es den im Wesentlichen unbeeinträchtigten Durchgang von Licht gestattet, oder es kann teiltransparent oder durchscheinend sein und so den teilweisen Durchgang von Licht gestatten, ohne dass jedoch Objekte durch den Fensterbereich deutlich gesehen werden können.

[0004] Ein Fensterbereich kann in einem polymeren Sicherheitsdokument ausgebildet werden, das wenigstens eine Schicht von transparentem Polymermaterial und eine oder mehrere auf wenigstens einer Seite eines transparenten Polymersubstrats aufgebrachte opazitätsverleihende Schichten aufweist, indem wenigstens eine opazitätsverleihende Schicht in dem Gebiet, das den Fensterbereich ausbildet, ausgelassen wird. Wenn opazitätsverleihende Schichten auf beide Seiten eines transparenten Substrats aufgebracht werden, kann ein volltransparentes Fenster dadurch ausgebildet werden, dass die opazitätsverleihenden Schichten auf beiden Seiten des transparenten Substrats im Fensterbereich weggelassen werden.

[0005] Ein teiltransparenter oder durchscheinender Bereich, nachfolgend als «Halbfenster» bezeichnet, kann in einem polymeren Sicherheitsdokument, das auf beiden Seiten opazitätsverleihende Schichten aufweist, ausgebildet werden, indem die opazitätsverleihenden Schichten nur auf einer Seite des Sicherheitsdokuments im Fensterbereich weggelassen werden, so dass das «Halbfenster» nicht volltransparent ist, sondern etwas Licht hindurchlässt, ohne dass Objekte durch das Halbfenster deutlich betrachtet werden können.

[0006] Alternativ ist es möglich, die Substrate aus einem im Wesentlichen opaken Material, wie aus Papier- oder Fasermaterial, herzustellen, wobei eine Einlage aus transparentem Kunststoffmaterial in einen Ausschnitt oder eine Aussparung im Papier- oder Fasersubstrat eingelegt wird, um ein transparentes Fenster oder einen durchscheinenden Halbfensterbereich auszubilden.

Opazitätsverleihende Schichten [0007] Eine oder mehrere opazitätsverleihende Schichten können auf ein transparentes Substrat aufgebracht werden, um die Opazität des Sicherheitsdokuments zu erhöhen. Eine opazitätsverleihende Schicht ist so gestaltet, dass LT < L0 gilt, wobei L0 die auf das Dokument auftreffende Lichtmenge und LT die durch das Dokument hindurchgelassene Lichtmenge ist. Eine opazitätsverleihende Schicht kann eine oder mehrere aus einer Vielzahl verschiedener opazitätsverleihender Beschichtungen umfassen. Die opazitätsverleihenden Schichten können beispielsweise ein Pigment wie Titandioxid umfassen, das in einem Bindemittel oder Träger von thermisch aktiviertem vernetzbarem Polymermaterial dispergiert ist. Alternativ könnte ein Substrat aus transparentem Kunststoffmaterial zwischen opazitätsverleihenden Schichten aus Papier oder aus einem anderen teilweise oder im Wesentlichen opaken Material eingelegt werden, auf die anschliessend Zeichen gedruckt oder anderweitig aufgebracht werden können.

Brennpunktgrösse oder Brennpunktweite H

[0008] Im vorliegenden Sprachgebrauch bezieht sich der Begriff Brennpunktgrösse (oder Brennpunktweite) auf die Abmessungen, gewöhnlich auf einen effektiven Durchmesser oder eine effektive Breite, der geometrischen Verteilung von Punkten, an denen Strahlen, die beim Durchqueren einer Linse gebrochen werden, eine Objektebene in einem speziellen Betrachtungswinkel schneiden. Die Brennpunktgrösse kann aus theoretischen Berechnungen, Strahlengangsimulationen oder tatsächlichen Messungen abgeleitet werden.

Brennweite f [0009] In der vorliegenden Beschreibung bedeutet Brennweite, wenn in Bezug auf eine Mikrolinse in einem Linsenarray gebraucht, den Abstand vom Scheitel der Mikrolinse zur Position des Brennpunkts, bestimmt durch die Lokalisierung des Maximums der Leistungsdichteverteilung, wenn kollimierte Strahlung von der Linsenseite des Arrays einfällt (siehe T. Miyashita «Standardization for microlenses and microlens arrays» (2007) Japanese Journal of Applied Physics 46, S. 5391).

Prüfdicke t [0010] Die Prüfdicke ist der Abstand vom Scheitelpunkt einer Kleinlinse auf einer Seite des transparenten oder durchscheinenden Materials zur Oberfläche der entgegengesetzten Seite des durchscheinenden Materials, auf dem die Bildelemente vorgesehen sind, die im Wesentlichen mit der Objektebene zusammenfällt.

Linsenfrequenz und Teilungsabstand [0011] Die Linsenfrequenz eines Linsenarrays ist die Anzahl von Kleinlinsen über eine gegebene Entfernung auf der Oberfläche des Linsenarrays. Der Teilungsabstand (pitch) ist die Entfernung zwischen dem Scheitelpunkt einer Kleinlinse und dem Scheitelpunkt der benachbarten Kleinlinse. In einer gleichförmigen Linsenanordnung stehen Teilungsabstand und Linsenfrequenz in einem umgekehrten Verhältnis.

Linsenbreite W

[0012] Die Breite einer Kleinlinse in einem Mikrolinsenarray ist der Abstand von einer Kante der Kleinlinse bis zur gegenüberliegenden Kante der Kleinlinse. In einem Linsenarray mit halbkugelförmigen oder halbzylindrischen Kleinlinsen sind Breite und Durchmesser der Linse identisch.

Krümmungsradius R

[0013] Der Krümmungsradius einer Kleinlinse ist der Abstand von einem Punkt auf der Oberfläche der Linse zu einem Punkt, an dem die Lotrechte zur Linsenoberfläche eine Gerade schneidet, die senkrecht durch den Scheitel der Kleinlinse verläuft (Linsenachse).

Durchhang s [0014] Der Durchhang s einer Kleinlinse (auch als Linsendicke bezeichnet) ist der Abstand vom Scheitelpunkt zu einem Punkt auf der Achse, den die kürzeste von der Kante einer Kleinlinse kommende, senkrecht durch die Achse verlaufende Gerade schneidet.

Brechungsindex n [0015] Der Brechungsindex eines Mediums n ist das Verhältnis der Geschwindigkeit von Licht im Vakuum zur Geschwindigkeit von Licht im Medium. Der Brechungsindex n einer Linse bestimmt die Grössenordnung der Brechung von Lichtstrahlen, die die Linsenoberfläche erreichen, nach dem Snelliusschen Gesetz: n-ι * Sin (α) = n * Sin (Θ), wobei gilt: a ist der Winkel zwischen einem einfallenden Strahl und der Lotrechten am Einfallspunkt an der Linsenoberfläche; Θ ist der Winkel zwischen dem gebrochenen Strahl und der Lotrechten am Einfallspunkt; und n-ι ist der Brechnungs-index von Luft (für n-ι kann als Näherung der Wert 1 angesetzt werden).

Konische Konstante P

[0016] Die konische Konstante P ist eine Grösse zur Beschreibung von Kegelschnitten und wird in der geometrischen Optik zur Spezifikation von Linsen verwendet: sphärisch (P = 1), elliptisch (0 < P < 1 oder P > 1), parabolisch (P = 0) und hyperbolisch (P < 0). In der Literatur findet sich gelegentlich auch der Buchstabe K für die konische Konstante. Die Beziehung von K zu P ist K = P -1.

Keulenwinkel [0017] Der Keulenwinkel einer Linse ist der von der Linse gebildete Gesamtbetrachtungswinkel.

Abbesche Zahl [0018] Die Abbesche Zahl eines transparenten oder durchscheinenden Materials ist ein Mass für die Dispersion (Wellenlängenabhängigkeit des Brechungsindexes) des Materials. Eine sachgerecht ausgewählte Abbesche Zahl für eine Linse kann Farbfehler minimieren helfen.

Hintergrund der Erfindung [0019] Die vorliegende Erfindung bezweckt die Bereitstellung einer Sicherheitsvorrichtung mit einem attraktiven Erscheinungsbild, die sich wirtschaftlich hersteilen lässt und gleichzeitig eine erhöhte Fälschungssicherheit gewährleistet.

[0020] Es ist bekannt, Arrays von Mikrolinsen einzusetzen, die so angeordnet sind, dass sie sich auf entsprechende Ar-rays identischer Mikrobilder fokussieren, um optisch variable Effekte zu erzielen. Eine besonders augenfällige Wirkung lässt sich durch eine leichte Registerabweichung der Mikrolinsen und Mikrobilder erreichen, so dass eine Reihe von Moire-Streifen erzeugt werden. Die Moire-Streifen nehmen die Form von vergrösserten Versionen der Mikrobilder an. Dieser als «Moire-Vergrösserung» bezeichnete Effekt wurde in der Vergangenheit von Hutley et al. (Pure and Applied Optics 3, pp 133-142, 1994) und von Amidror (»The Theory of the Moire Phenomenon», Kluwer, Dordrecht, 2000) beschrieben. Wird als Substrat für eine Sicherheitsvorrichtung oder für ein Sicherheitsdokument ein durchsichtiges (transparentes) oder durchscheinendes Material verwendet, eignen sich die entsprechenden Substrate als Träger für Vorrichtungen des oben genannten Typs. Beispielsweise ist es möglich, die Mikrobilder auf einer Seite des Substrats aufzubringen und die Mikrolinsen auf der entgegengesetzten Seite des Substrats aufzubringen, das dadurch als optischer Abstandshalter fungiert, wie beispielsweise in US 5 712 731 beschrieben.

[0021] Eine alternative Möglichkeit zur Herstellung einer Sicherheitsvorrichtung oder eines Sicherheitsdokuments mit Moire-Vergrösserungseffekt ist die Bereitstellung eines separaten Rasters in Form eines Mikrolinsenarrays. Das Raster kann ein unabhängiges Element oder ein eingebautes Teil der Sicherheitsvorrichtung oder des Sicherheitsdokuments sein und durch Falten des Dokuments registerhaltig zu den Mikrobildern positioniert werden, die sich an anderer Stelle auf dem Dokument befinden.

Zusammenfassung der Erfindung [0022] Gemäss der vorliegenden Erfindung wird eine optische Sicherheitsvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: ein transparentes oder durchscheinendes Substrat, wenigstens ein erstes Array sich wiederholender Bildelemente in oder auf einer ersten Seite des Substrats, wenigstens ein zweites Array sich wiederholender Bildelemente auf einer zweiten Seite des Substrats, wobei das wenigstens eine zweite Array sich wiederholender Bildelemente im Wesentlichen registerhaltig mit dem wenigstens eine ersten Array von Bildelementen ist, wobei das wenigstens eine erste Array und/oder das wenigstens eine zweite Array sich wiederholender Bildelemente wenigstens teilweise opak ist, wobei die sich wiederholenden Bildelemente auf wenigstens einer Seite des Substrats gebietsweise nach den Helligkeits- oder Farbwerten entsprechender Gebiete eines zugrundeliegenden Grauwert- oder Farbbildes moduliert sind, so dass beim Betrachten der Vorrichtung im Drauflicht von der ersten Seite aus ein erstes Bild sichtbar ist und beim Betrachten der Vorrichtung im Drauflicht von der zweiten Seite aus ein zweites Bild sichtbar ist und wobei das erste Bild bei den sich wiederholenden Bildelementen des ersten Arrays ausgebildet ist und wobei das zweite Bild bei den sich wiederholenden Bildelementen des zweiten Arrays ausgebildet ist.

[0023] Vorzugsweise sind die Bildelemente sowohl des ersten als auch des zweiten Arrays wenigstens teilweise opak. Die Bildelemente von wenigstens einem der Arrays können vollständig opak sein. In einer Ausführungsform sind die Bildelemente von wenigstens einem der Arrays teilweise opak und teilweise transparent, so dass das erste Bild und das zweite Bild kombiniert ein drittes Bild ergeben, das sichtbar ist, wenn die Sicherheitsvorrichtung im Durchlicht betrachtet wird.

[0024] Die Bildelemente von wenigstens einem der ersten und zweiten Arrays können farbige Bildelemente sein, die gebietsweise nach den Färb- oder Helligkeitswerten entsprechender Gebiete eines zugrundeliegenden Farbbildes moduliert sind.

[0025] Alternativ oder zusätzlich können die Bildelemente des ersten und/oder zweiten Arrays grauskalige Bildelemente sein, die gebietsweise nach den Helligkeitswerten entsprechender Gebiete eines zugrundeliegenden Grauwertbildes moduliert sind.

[0026] Die Bildelemente auf wenigstens einer Seite des Substrats können gedruckte Bildelemente sein. Die Bildelemente auf beiden Seiten des Substrats können gedruckte Bildelemente sein. Alternativ können die Bildelemente auf wenigstens einer Seite des Substrats geprägte Bildelemente sein. In anderen Ausführungsformen können die Bildelemente auf wenigstens einer Seite des Substrats Beugungsstrukturen oder Strukturen im Subwellenlängenbereich sein.

[0027] In einerweiteren Ausführungsform sind die sich wiederholenden Bildelemente auf wenigstens einer Seite des Substrats nichtbeugende Bildelemente, die von einem Hintergrundbereich umgeben sind, der eine Beugungs- oder Subwel-lenlängen-Gitterstruktur umfasst, wobei ein Hintergrundgebiet des Bildes, das bei Betrachtung der Vorrichtung von dieser Seite aus sichtbar wird, einen optisch variablen Farbeffekt zeigt.

[0028] In einer Ausführungsform können die sich wiederholenden Elemente auf wenigstens einer Seite des Substrats amplitudenmoduliert sein. In einer anderen Ausführungsform kann die Dicke oder der Flächeninhalt der sich wiederholenden Elemente auf wenigstens einer Seite des Substrats moduliert sein.

[0029] Das erste und/oder zweite Bild kann optisch variabel sein. In einer Ausführungsform kann das erste Bild ein optisch variables Bild sein und das zweite Bild ein optisch invariables Bild sein.

[0030] In einer anderen Ausführungsform können sowohl das erste als auch das zweite Bild optisch invariable Bilder sein.

[0031] Die optische Sicherheitsvorrichtung kann auf oder in wenigstens einer Seite des Substrats zwei oder mehr Arrays sich wiederholender Elemente beinhalten.

[0032] Die sich wiederholenden Elemente auf wenigstens einer Seite des Substrats können geprägte Elemente sein. In einer Ausführungsform bilden die geprägten Elemente auf wenigstens einer Seite des Substrats sich wiederholende Bildelemente. In diesem Fall hat jedes geprägte Bildelement eine Tiefe und die Tiefe ist vorzugsweise gebietsweise moduliert.

[0033] Die sich wiederholenden Elemente auf wenigstens einer Seite des Substrats können gedruckte Bildelemente sein. In einer anderen Ausführungsform sind die sich wiederholenden Elemente auf beiden Seiten des Substrats gedruckte Bildelemente.

[0034] Die sich wiederholenden Elemente auf wenigstens einer Seite des Substrats können Bildelemente bildende Beugungsstrukturen oder Strukturen im Subwellenlängenbereich sein. Die Beugungs- oder Subwellenlängenstrukturen können von einem nichtbeugenden Hintergrund umgeben sein.

[0035] In einer weiteren Ausführungsform sind die sich wiederholenden Elemente auf wenigstens einer Seite des Substrats nichtbeugende Bildelemente, die von einem Hintergrundbereich umgeben sind, der eine Beugungs- oder Subwel-lenlängen-Gitterstruktur umfasst, wobei ein Hintergrundgebiet des Bildes auf dieser Seite des Substrats einen optisch variablen Farbeffekt zeigt.

[0036] In einer bevorzugten Ausführungsform ist das wenigstens eine erste Array sich wiederholender Elemente in oder auf einer ersten Seite des Substrats ein Array von Fokussierungselementen und das wenigstens eine zweite Array sich wiederholender Elemente in oder auf der zweiten Seite des Substrats ein Array von Bildelementen, die zueinander eine im Wesentlichen identische Form aufweisen, so dass bei Betrachtung der Vorrichtung von der ersten Seite aus ein vergrös-sertes Bild sichtbar ist, das wenigstens eine vergrösserte Version der Bildelementeform beinhaltet, und bei Betrachtung der Vorrichtung von der zweiten Seite aus das Grauwertbild oder Farbbild sichtbar ist.

[0037] Eine optische Sicherheitsvorrichtung wird auch beschrieben, die Folgendes umfasst: ein transparentes oder durchscheinendes Substrat, ein Array von Fokussierungselementen in oder auf einer ersten Seite des Substrats und wenigstens ein Array sich wiederholender Bildelemente, die zueinander eine im Wesentlichen identische Form aufweisen und in oder auf einer zweiten Seite des Substrats angeordnet sind, wobei das Array sich wiederholender Bildelemente im Wesentlichen registerhaltig mit dem Array von Fokussierungselementen ist, und wobei die Bildelemente gebietsweise nach den Helligkeits- oder Farbwerten entsprechender Gebiete eines zugrundeliegenden Grauwert- oder Farbbildes moduliert sind, so dass bei Betrachtung der Vorrichtung von der ersten Seite aus ein vergrössertes Bild sichtbar ist, das wenigstens eine vergrösserte Version der Bildelementeform beinhaltet, und bei Betrachtung der Vorrichtung von der zweiten Seite aus das Grauwert- oder Farbbild sichtbar ist.

[0038] Vorzugsweise sind die sich wiederholenden Elemente auf wenigstens einer Seite des Substrats gebietsweise nach den Helligkeits- oder Farbwerten entsprechender Gebiete eines zugrundeliegenden Grauwert- oder Farbbildes moduliert.

[0039] Vorzugsweise sind die Bildelemente amplitudenmoduliert. In einer bevorzugten Form der Erfindung erfolgt die Amplitudenmodulation dadurch, dass die Liniendicken oder Flächeninhalte der Bildelemente variiert werden.

[0040] Alternativ können die Bildelemente frequenzmoduliert sein. So ist es beispielsweise möglich, dass die sich wiederholenden Bildelemente im Wesentlichen die gleiche Gesamtperiode wie das Array von Fokussierungselementen aufweisen, aber in einigen Bereichen weggelassen werden, um Helligkeitsvariationen zu erzeugen, wenn die zweite Seite der Vorrichtung betrachtet wird. Das kann zu einer leicht verschlechterten Qualität des vergrösserten Bildes führen, aber einen besseren Kontrast für das Betrachten des Grauwert- oder Farbbildes bewirken.

[0041] Die von der Sicherheitsvorrichtung hervorgerufene Wirkung beinhaltet also einen Moire-Vergrösserungseffekt, wenn die Vorrichtung von der ersten Seite aus betrachtet wird, während die Vorrichtung, wenn von der entgegengesetzten Seite aus betrachtet, (für einen transparenten Bereich unerwartet) eine vollständig andere optische Wirkung, wie ein optisch invariables Bild (beispielsweise ein Porträt) erzeugt. Diese Kombination zweier unterschiedlicher Arten optischer Effekte innerhalb des gleichen Bereichs der Vorrichtung stellt ein besser erkennbares Sicherheitsmerkmal mit einer gegenüber bekannten Sicherheitsvorrichtungen erhöhten Sicherheit bereit.

[0042] Die Vorrichtung ist auch leichter herzustellen, da ein in einer einzigen Oberfläche der Vorrichtung befindliches Array von Bildelementen, die in einem einzigen Herstellungsschritt (beispielsweise durch Prägen) aufgebracht werden, für die Erzeugung von zwei unterschiedlichen Effekten verwendet werden kann.

[0043] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das vergrösserte Bild ein optisch variables Bild und das Grauwert- oder Farbbild ein optisch invariables Bild.

[0044] Durch die Wechselwirkung beugender und nichtbeugender Elemente kann ein monochromatisches makroskaliges Bild erzeugt werden. Unter Beleuchtungsbedingungen mit mehreren oder diffusen Lichtquellen erscheint das Bild bei Drauflicht als ein negatives (kontrastkontrastumgekehrtes) Abbild des zugrundliegenden Bildes und bei Durchlicht als ein positives Abbild des zugrundeliegenden Bildes. Üblicherweise würde eine rein diffraktive Vorrichtung unter solchen Lichtverhältnissen ein sehr schwaches Bild mit geringer Beugungsleistung erzeugen und unter bestimmten Bedingungen so schwach sein, dass es gar nicht mehr erkennbar ist.

[0045] Die optische Sicherheitsvorrichtung kann zwei oder mehr Arrays sich wiederholender Bildelemente beinhalten. Somit kann beispielsweise bei Betrachtung eines ersten Gebiets der Vorrichtung von der ersten Seite aus ein vergrös-sertes Bild sichtbar sein, während bei Betrachtung eines zweiten Gebiets der Vorrichtung von der ersten Seite aus ein zweites, anderes, vergrössertes Bild sichtbar ist. Wird die Vorrichtung von der zweiten Seite aus betrachtet, ist ein tonales Grauwert- oder Farbbild sichtbar. Das Hinzufügen weiterer Arrays sich wiederholender Bildelemente erhöht somit die Komplexität des von der Vorrichtung erzeugten visuellen Effekts und macht Fälschungen noch schwerer.

[0046] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Brennpunktweite der Fokussierungselemente in einer an der zweiten Seite der Vorrichtung befindlichen Objektebene etwa gleich, oder im Bereich von 20 o/o, der Breite der Bildelemente. Das gestattet die Verwendung grösserer Bildelemente bei einer gegebenen Substratdicke bei unveränderter Bereitstellung des gewünschten Bildvergrösserungseffekts.

[0047] Die Vergrösserung der Bildelemente im vergrösserten Bild wird vorzugsweise dadurch gesteuert, dass das Array von Fokussierungselementen und das Array von Bildelementen im Teilungsabstand und/oder in der Drehausrichtung eine Abweichung zueinander aufweisen.

[0048] Die Bildelemente sind in einer Ausführungsform geprägte Bildelemente, aber die Bildelemente können auch gedruckte Bildelemente sein. Besonders bevorzugt werden geprägte Bildelemente, da mit Prägeprozessen eine höhere Auflösung erreichbar ist, was ein schärferes vergrössertes Bild bewirkt, wenn die Vorrichtung von der ersten Seite aus betrachtet wird. In einem Verfahren, bei dem die Bildelemente einer Amplitudenmodulation unterzogen werden, weist jedes geprägte Bildelement eine Tiefe auf, und die Tiefe wird gebietsweise moduliert.

[0049] Auch Druckverfahren können verwendet werden, sofern die Druckauflösung hoch genug ist, damit die Bildelemente unter die Fokussierungselemente passen.

[0050] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfassen die Bildelemente Beugungs- oder Subwellenlängengitterelemente, die von einem nichtbeugenden Hintergrundbereich umgeben sind, wobei das vergrösserte Bild einen optisch variablen Farbeffekt zeigt. Die Bildelemente können alternativ dazu nichtbeugende Bildelemente sein, die von einem Hintergrundbereich umgeben sind, der Beugungs- oder Subwellenlängengitterelemente umfasst, wobei ein Hintergrundgebiet des vergrösserten Bildes einen optisch variablen Farbeffekt zeigt.

[0051] Ein «Subwellenlängen»-Gitterelement, oder Gitterelement nullter Ordnung, ist eine oberflächenerhabene oder oberflächenversenkte Mikrostruktur, die Licht nur in der nullten Beugungsordnung erzeugt, wenn sie mit einem Licht einer gegebenen Wellenlänge beleuchtet wird. Allgemein weisen diese Strukturen nullter Ordnung eine Periodendauer unterhalb der gewünschten einfallenden Lichtwellenlänge auf. Aus diesem Grund werden Beugungsgitter der nullten Ordnung manchmal auch als Subwellenlängengitter bezeichnet.

[0052] Die Verwendung von Beugungs- oder Subwellenlängengitterelementen (oder von nichtbeugenden Bildelementen vor einem (licht)beugenden Hintergrund) stellt vorteilhaft eine Vorrichtung zur Verfügung, die einen augenfälligen visuellen Effekt sowohl bei spiegelnder Reflexion als auch unter diffusen Lichtverhältnissen oder bei schwacher Beleuchtung gewährleistet.

[0053] Die Fokussierungselemente können refraktive Mikrolinsen sein. Alternativ können sie Fresnel-Linsen, diffraktive Zonenplatten oder Photonensiebe sein. Ein beispielhaftes Photonensieb ist ein Sieb mit einer Reihe von Öffnungen, die entlang der Fresnel-Zonen einer Fresnel-Zonenplatte pseudorandomisiert angeordnet sind, wie beispielsweise in US 7 368 744 beschrieben.

[0054] In einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Sicherheitsvorrichtung bereitgestellt, das folgende Schritte umfasst:

Ausbilden wenigstens eines ersten Arrays sich wiederholender Bildelemente in oder auf einer ersten Seite eines transparenten oder durchscheinenden Substrats; und

Ausbilden wenigstens eines zweiten Arrays sich wiederholender Bildelemente in oder auf einer zweiten Seite des Substrats, wobei das wenigstens eine zweite Array sich wiederholender Elemente im Wesentlichen registerhaltig mit dem wenigstens einen ersten Array sich wiederholender Elemente ist, und wobei das wenigstens ein erstes Array und/oder das wenigstens eine zweite Array sich wiederholender Bildelemente wenigstens teilweise opak ist, wobei der Schritt des Ausbildens des ersten und/oder zweiten Arrays sich wiederholender Bildelemente auf wenigstens einer Seite des Substrats das gebietsweise Modulieren der sich wiederholenden Bildelemente nach den Helligkeits- oder Farbwerten entsprechender Gebiete eines zugrundeliegenden Grauwert- oder Farbbildes umfasst, so dass bei Betrachtung der Vorrichtung in Draufsicht von der ersten Seite aus ein erstes Bild sichtbar ist und bei Betrachtung der Vorrichtung in Draufsicht von der zweiten Seite aus ein zweites Bild sichtbar ist und wobei das erste Bild bei den sich wiederholenden

Bildelementen des ersten Arrays ausgebildet ist und wobei das zweite Bild bei den sich wiederholenden Bildelementen des zweiten Arrays ausgebildet ist.

[0055] Für das Drucken der sich wiederholenden Bildelemente können verschiedene Druckverfahren verwendet werden, darunter Offsetdruck, Flexodruck, Intaglio und Tiefdruck. Der Simultandruck ist ein besonders bevorzugtes Druckverfahren, das dazu verwendet werden kann, sich wiederholende Bildelemente in Registerhaltigkeit gleichzeitig auf entgegengesetzte Seiten eines Substrats zu drucken. Das Verfahren kann den Schritt beinhalten: Ausbilden der sich wiederholenden Elemente auf wenigstens einer Seite des Substrats als beugende Bildelemente.

[0056] Das Verfahren kann den Schritt beinhalten: Prägen der sich wiederholenden Elemente auf wenigstens einer Seite des Substrats.

[0057] In einem besonders bevorzugten Verfahren werden der Schritt Ausbilden des wenigstens einen ersten Arrays sich wiederholender Elemente und der Schritt Ausbilden des wenigstens einen zweiten Arrays von Bildelementen im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt.

[0058] Ein Verfahren zur Herstellung einer Sicherheitsvorrichtung wird auch beschrieben, das die folgenden Schritte umfasst:

Ausbilden eines Arrays von Fokussierungselementen in oder auf einer ersten Seite eines transparenten oder durchscheinenden Substrats; und

Ausbilden wenigstens eines Arrays sich wiederholender Bildelemente, die zueinander eine im Wesentlichen identische Form aufweisen und in oder auf einer zweiten Seite des Substrats angeordnet sind, wobei das Array sich wiederholender Bildelemente im Wesentlichen registerhaltig mit dem Array von Fokussierungselementen ist, und wobei die Bildelemente gebietsweise nach den Flelligkeitswerten entsprechender Gebiete eines zugrundeliegenden Grauwert- oder Farbbildes moduliert sind, so dass bei Betrachtung der Vorrichtung von der ersten Seite aus wenigstens eine vergrösserte Version der Bildelementeform sichtbar ist und bei Betrachtung der Vorrichtung von der zweiten Seite aus das Grauwert- oder Farbbild sichtbar ist.

[0059] Das Verfahren kann als weiteren Schritt beinhalten: Aufbringen einer prägbaren strahlungshärtbaren Druckfarbe auf die erste Seite und/oder die zweite Seite.

[0060] Vorzugsweise beinhaltet das Verfahren ferner den Schritt: Ausbilden der Fokussierungselemente in der prägbaren strahlungshärtbaren Druckfarbe in der ersten Seite durch Prägen. Das Verfahren kann zudem den Schritt enthalten: Ausbilden der Bildelemente in der prägbaren strahlungshärtbaren Druckfarbe in der zweiten Seite durch Prägen.

Prägbare strahlungshärtbare Druckfarbe [0061] Der Begriff prägbare strahlungshärtbare Druckfarbe umfasst nach vorliegendem Sprachgebrauch jegliche Farben, Lacke oder Beschichtungen, die in einem Druckvorgang auf das Substrat aufgebracht werden können und die im noch unverfestigten Zustand geprägt und zur Fixierung der geprägten Reliefstruktur durch Strahlung gehärtet werden können. Der Härtungsprozess erfolgt nicht, bevor die strahlungshärtbare Druckfarbe geprägt wird, aber es ist möglich, dass der Härtungsprozess entweder nach dem Prägen oder im Wesentlichen zeitgleich mit dem Schritt des Prägens stattfindet. Die strahlungshärtbare Druckfarbe ist vorzugsweise durch ultraviolette (UV) Strahlung härtbar. Alternativ kann die strahlungshärtbare Druckfarbe durch andere Formen von Strahlung, wie Elektronenstrahlen oder Röntgenstrahlen, gehärtet werden.

[0062] Die strahlungshärtbare Druckfarbe ist vorzugsweise eine transparente oder durchscheinende Druckfarbe, die aus einem durchsichtigen Harzmaterial gebildet wird. So eine transparente oder durchscheinende Druckfarbe eignet sich besonders für das Aufdrucken von lichtdurchlässigen Sicherheitselementen wie Subwellenlängengittern, diffraktiven Durchlassgittern und Linsenstrukturen.

[0063] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die transparente oder durchscheinende Druckfarbe vorzugsweise einen UV-härtbaren prägbaren Lack auf Acrylbasis oder eine UV-härtbare prägbare Beschichtung auf Acrylbasis.

[0064] Solche UV-härtbaren Lacke können bei verschiedenen Herstellern bezogen werden, darunter Kingfisher Ink Limited, Produkt UVF-203 oder Ähnliches. Alternativ können strahlungshärtbare prägbare Beschichtungen, die auf anderen Verbindungen, z.B. Nitrocellulose, basieren, verwendet werden.

[0065] Die hier verwendeten strahlungshärtbaren Farben und Lacke haben sich für das Prägen von Mikrostrukturen, darunter diffraktive Strukturen wie Beugungsgitter und Hologramme, sowie Mikrolinsen und Linsenarrays als besonders geeignet erwiesen. Sie können jedoch auch mit grösseren Reliefstrukturen wie nichtbeugenden optisch variablen Vorrichtungen geprägt werden.

[0066] Vorzugsweise wird die Druckfarbe im Wesentlichen gleichzeitig geprägt und durch ultraviolette Strahlung (UV) gehärtet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgen das Aufträgen und das Prägen der strahlungshärtbaren Druckfarbe im Wesentlichen gleichzeitig in einem Tiefdruckverfahren.

[0067] Für die Tiefdruckeignung weist die strahlungshärtbare Druckfarbe vorzugsweise eine Viskosität auf, die im Wesentlichen im Bereich von ca. 20 bis ca. 175 Centipoise liegt und bevorzugter ca. 30 bis ca. 150 Centipoise beträgt. Die

Bestimmung der Viskosität kann durch Messung der Auslaufzeit des Lacks aus einem Zahn-Auslaufbecher Nr. 2 erfolgen. Eine Probe mit 20 Sekunden Auslaufzeit besitzt eine Viskosität von 30 Centipoise und eine Probe mit 63 Sekunden Auslaufzeit besitzt eine Viskosität von 150 Centipoise.

[0068] Bei einigen polymeren Substraten kann es notwendig sein, vor dem Aufbringen der strahlungshärtbaren Druckfarbe eine Zwischenschicht auf das Substrat aufzutragen, um eine verbesserte Haftung der von der Druckfarbe gebildeten Prägestruktur auf dem Substrat zu gewährleisten. Die Zwischenschicht umfasst vorzugsweise eine Primerschicht und noch bevorzugter beinhaltet die Primerschicht ein Polyethylenimin. Die Primerschicht kann auch ein Vernetzungsmittel, beispielsweise ein multifunktionales Isocyanat, beinhalten. Beispiele weiterer Primer, die sich für die Verwendung in der Erfindung eignen, sind unter anderem: Polymere mit Hydroxyl-Endgruppen, polyesterbasierte Copolymere mit Hydroxyl-Endgruppen, vernetzte oder unvernetzte hydroxylierte Acrylate, Polyurethane, und UV-härtende anionische oder kationische Acrylate. Beispiele geeigneter Vernetzer sind unter anderem: Isocyanate, Polyaziridine, Zirkoniumkomplexe, Alumi-niumacetylaceton, Melamine und Carbodiimide.

[0069] Die Art von Primer kann je nach Substrat und geprägter Druckfarbenstruktur abweichen. Vorzugsweise wird ein Primer ausgewählt, der die optischen Eigenschaften der geprägten Druckfarbenstruktur nicht wesentlich beeinträchtigt. Die Schritte Ausbilden des Arrays von Fokussierungselementen und Ausbilden des Arrays von Bildelementen werden vorzugsweise nacheinander ausgeführt. In einigen Ausführungsformen, beispielsweise wenn die Fokussierungselemente und Bildelemente durch Prägen aufgebracht werden, können die Schritte jedoch gleichzeitig durchgeführt werden.

[0070] Das Verfahren kann ferner den Schritt beinhalten: Härten der prägbaren strahlungshärtbaren Druckfarbe. Dies erfolgt vorzugsweise im Wesentlichen zeitgleich mit dem Schritt des Prägens.

[0071] In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Bildelemente Beugungs- oder Subwellenlängengitterelemente, die von einem nichtbeugenden Hintergrundbereich umgeben sind. Die Bildelemente können alternativ dazu nichtbeu-gende Bildelemente sein, die von einem Hintergrundbereich umgeben sind, der Beugungs- oder Subwellenlängengitterelemente umfasst.

[0072] Die Bildelemente können ausgebildet werden, indem die Bildelementeform als nichtbeugende Struktur auf einen Hintergrund von Beugungs- oder Subwellenlängengitterelementen gedruckt oder geprägt wird. Alternativ dazu können die Bildelemente ausgebildet werden, indem Beugungs- oder Subwellenlängengitterelemente auf einen nichtbeugenden Hintergrund geprägt werden.

[0073] In einem weiteren Aspekt wird ein Sicherheitsdokument bereitgestellt, das eine Sicherheitsvorrichtung gemäss dem ersten, zweiten oder dritten Aspekt der Erfindung beinhaltet oder eine gemäss dem vierten oder fünften Aspekt der Erfindung hergestellte Sicherheitsvorrichtung beinhaltet. Die Sicherheitsvorrichtung kann in oder auf einem Fenster des Sicherheitsdokuments ausgebildet oder aufgebracht werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen [0074] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nunmehr unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben, wobei:

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Sicherheitsvorrichtung;

Fig. 2 zeigt die Sicherheitsvorrichtung von Fig. 1 als Teil eines Sicherheitsdokuments;

Fig. 3 zeigt eine Reihe von Bildelementen zur Verwendung mit einer Sicherheitsvorrichtung gemäss einer

Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 zeigt die Bildelemente von Fig. 3 bei Betrachtung durch ein Array von Fokussierungselementen;

Fig. 5 und 6 zeigen eine Variation der Ausführungsform der Fig. 3 und 4;

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Sicherheitsvorrichtung, bei der die Bildelemente aufgedruckt sind;

Fig. 8 zeigt ein optisch invariables Bild, das für eine Person sichtbar wird, die die Sicherheitsvorrichtung nach Fig. 3 von der Seite aus betrachtet, die dem Array von Fokussierungselementen entgegengesetzt ist; und

Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform einer Anlage, die für die Herstellung von Sicherheitsvorrichtungen oder Si cherheitsdokumenten gemäss den obigen Ausführungsformen geeignet ist.

Fig. 10 ist eine schematische Schnittansicht einer Sicherheitsvorrichtung gemäss einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung;

Fig. 11 ist eine schematische Schnittansicht eines Sicherheitsdokuments, bei dem die Sicherheitsvorrichtung von Fig. 10 sich in einem Fenster des Dokuments befindet;

Fig. 12 zeigt das Sicherheitsdokument von Fig. 11 mit einem ersten Bild, das von einer ersten Seite aus sicht bar ist, wenn in Drauflicht betrachtet;

Fig. 13 zeigt das Sicherheitsdokument von Fig. 11 mit einem zweiten Bild, das von der zweiten Seite aus sichtbar ist, wenn in Drauflicht betrachtet;

Fig. 14 zeigt eine vergrösserte Ansicht des Fensterbereichs und der Sicherheitsvorrichtung des Sicherheits dokuments von Fig. 12;

Fig. 15 zeigt eine vergrösserte Ansicht des Fensterbereichs und der Sicherheitsvorrichtung des Sicherheits dokuments von Fig. 13; und

Fig. 16 zeigt eine geänderte Ausführungsform des Sicherheitsdokuments der Fig. 12 und 15 mit einem bei

Durchlichtbetrachtung sichtbaren dritten Bild.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen [0075] Fig. 1 zeigt einen Teilquerschnitt durch eine Sicherheitsvorrichtung 10 mit einem transparenten oder durchscheinenden Substrat 15, das eine erste Seite 16 und eine zweite Seite 17 aufweist. Auf der ersten Seite 16 wird ein Array von Fokussierungselementen in Form teilkugelförmiger Mikrolinsen 20 ausgebildet und auf der zweiten Seite 17 wird ein entsprechendes Array sich wiederholender Bildelemente 30 ausgebildet.

[0076] Die Fokussierungselemente 20 können direkt in der Oberfläche der ersten Seite 16 des Substrats 15 ausgebildet werden, werden aber vorzugsweise in einer prägbaren strahlungshärtbaren Druckfarbe ausgebildet, die, vorzugsweise im Tiefdruck, auf die erste Seite 16 aufgebracht wird.

[0077] Die Bildelemente 30 können gedruckte Bildelemente sein, die beispielsweise im Flexodruck auf die Oberfläche der zweiten Seite 17 aufgebracht werden. Vorzugsweise sind es jedoch geprägte Bildelemente, die ausgebildet werden, indem eine prägbare strahlungshärtbare Druckfarbe auf die zweite Seite 17 aufgetragen wird, ein Array von Reliefstrukturen in die prägbare strahlungshärtbare Druckfarbe eingeprägt wird und die Druckfarbe ausgehärtet wird.

[0078] Fig. 2 ist ein Teilquerschnitt durch ein Sicherheitsdokument 100, das die Sicherheitsvorrichtung 10 beinhaltet. Das Sicherheitsdokument beinhaltet ein transparentes oder durchscheinendes Substrat 105 mit einer ersten Seite 106 und einer zweiten Seite 107. Auf die erste Seite 106 bzw. zweite Seite 107 werden Schichten einer opazitätsverleihenden Druckfarbe 108, 109 aufgetragen, ausser in einem Fenstergebiet, in dem sich die Sicherheitsvorrichtung 10 befindet. Die opazitätsverleihende Druckfarbe 108, 109 wird vorzugsweise aufgebracht, bevor die Sicherheitsvorrichtung 10 im Fensterbereich ausgebildet wird, um die Erzielung der Registerhaltigkeit von Sicherheitsvorrichtung 10 und Fenstergebiet zu erleichtern.

[0079] Weitere Details der Sicherheitsvorrichtung 10 werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3, 4 und 8 dargestellt. Das auf die zweite Seite 17 von Vorrichtung 10 aufzubringende Array von Bildelementen 30 wird durch Herstellung einer Dither- oder Halbtonversion eines zugrundeliegenden Eingangsbildes 200 hergestellt. Im Beispiel in Fig. 8 wird jedes Pixel der monochromen Bitmap 200 auf einen von drei Helligkeitsniveauwerten abgestellt, wobei jeder Helligkeitswert einer speziellen Linienstärke (Liniendicke) der Bildelemente entspricht (Amplitudenmodulation), wie rechts in den vergrösserten Ansichten der Gebiete 211,212, 213 des Bildelemente-Arrays 210 dargestellt. In einer alternativen Ausführungsform könnte die räumliche Verteilung der Bildelemente 30 auf der zweiten Seite 17 des Substrats entsprechend den Helligkeitswerten des zugrundeliegenden Bildes 200 moduliert werden (Frequenzmodulation), aber bevorzugt ist die Amplitudenmodulation.

[0080] Jeder Bildbereich 211, 212, 213 umfasst Pixel 25, die quadratische Flächen sind, die in ihren Massen den Abmessungen überlagernder teilkugelförmiger Linsen 20 entsprechen. Die Grössenordnung der Pixel 25 liegt allgemein im Bereich von 45 Quadratmikrometer bis 65 Quadratmikrometer, wobei jedoch ersichtlich ist, dass in Anpassung an die jeweilige Anwendung kleinere oder grössere Abmessungen gewählt werden können. Wie ausserdem ersichtlich sein wird, müssen die Pixel nicht quadratisch sein, aber in vielen Anwendungen ist die Auswahl quadratischer Pixel günstig.

[0081] Das Bildgebiet 211 entspricht einem Teil des hellsten Gebiets des zugrundeliegenden Bildes 200 und beinhaltet als solches geprägte Bildelemente 30, die die grösste Menge an reflektiertem oder durchgehendem Licht erzeugen, d. h. die die grösste Liniendicke aufweisen. Bildgebiet 212 liegt innerhalb des zweithellsten Teils von Bild 200 und somit weisen die entsprechenden Bildelemente 31 eine gegenüber den Bildelementen 30 leicht reduzierte Liniendicke auf. Gleichweise weist Bildgebiet 213, das in den dunkelsten Bereichen des zugrundeliegenden Bildes 200 liegt, Bildelemente 32 mit der geringsten Linienstärke auf.

[0082] Die Bildelemente 30, 31, 32 haben alle im Wesentlichen die gleiche Form und unterscheiden sich nur in ihrer Linienstärke. Die Linienstärke kann in dem Umfang moduliert werden, wie dies von der Auflösung des für das Aufbringen der Bildelemente verwendeten Prozesses gestattet wird. Beim Flexodruck beträgt die kleinste Auflösung etwa 7 Mikrometer.

Bei einem Prägeprozess ist die kleinste Auflösung durch die Auflösung des Elektronenstrahls oder anderen für die Herstellung des Prägemasters verwendeten Prozesses begrenzt und kann in der Grössenordnung von Nanometern liegen. Prägeprozesse werden also bevorzugt, weil sie eine feinere Abstufung zwischen Linienstärken und damit Helligkeitswerten erlauben und so den Eindruck eines weichen Übergangs zwischen Flächen unterschiedlicher Färbung oder Helligkeit erzeugen.

[0083] Das Array von Linsen 20 und das Array von Bildelementen 30, 31,32 können so hergestellt werden, dass sie ein Moire-vergrössertes Bild erzeugen, wenn die beiden Arrays leicht differierende Teilungsabstände oder eine abweichende Drehausrichtung aufweisen. Der Vergrösserungsgrad für ein Linsenarray mit Periode a und ein Bildelementarray mit Periode b ist gegeben als a2/A, dabei ist Δ = a-b die Teilungsabstandsdifferenz. Falls das Linsenarray und das Bildarray identische Perioden a aufweisen, aber ihre Achsen einen Winkel Θ zueinander aufweisen, beträqt die Verqrösserunq etwa 1/(1-cos Θ).

[0084] Das 3x3-Raster der Pixel 25 in Fig. 3 beinhaltet jeweils drei Bildelemente 30, 31 und 32. Jedes Bildelement 30, 31 bzw. 32 ist ein geprägtes oder gedrucktes nichtbeugendes Element, das von einer Fläche 35, 36 bzw. 37 umgeben ist, die eine geprägte Oberflächenreliefstruktur umfasst. Die Oberflächenreliefstrukturen in den Hintergrundflächen 35, 36 und 37 können die gleichen Parameter (Prägetiefe, räumliche Frequenz, Krümmung, Azimutwinkel) zueinander aufweisen, oder die Oberflächenreliefparameter können, wenn gewünscht, von Gebiet zu Gebiet unterschiedlich sein.

[0085] Wie auch ersichtlich wird, können die Bildelemente 30-32 durch ungeprägte Gebiete von Pixeln 25 gebildet werden, das heisst, es wird die Gesamtheit eines Pixels 25 unter Auslassung eines Gebiets geprägt, dessen Rand die Form des Bildelements 30, 31 oder 32 aufweist.

[0086] Die Oberflächenreliefstruktur kann eine Beugungsstruktur sein, um eine hellfarbige Hintergrundfläche zu erzeugen, die sich mit dem Betrachtungswinkel ändert. Alternativ kann die Oberflächenreliefstruktur ein Subwellenlängengitter (nullter Ordnung) sein, das bei allen Betrachtungswinkeln eine besondere Farbe aufweist. Vorteilhafterweise erzeugen Subwellenlängenstrukturen in der Regel auch starke Polarisierungseffekte und so kann die Änderung (beispielsweise) des Azimutwinkels der Reliefstruktur zwischen Pixeln ein weiteres Echtheitsmerkmal hervorrufen, das unter Polarisierungsfiltern betrachtet werden kann.

[0087] Die Vorrichtung 10 der Fig. 1,3, 4 und 8 erzielt die folgenden optischen Effekte.

[0088] Wird die Vorrichtung 10 von der ersten Seite 16 des Substrats 15 aus betrachtet, wird infolge des von den Linsen 20 erzeugten Moire-Vergrösserungseffekts wenigstens eine vergrösserte und gedrehte Version 130 der einzelnen Bildelemente 30, 31, 32 gesehen. Obwohl die Büdelemente 30, 31, 32 nicht exakt identisch sind, können sie so hergestellt werden, dass ihre jeweiligen Linienstärken in ausreichend geringem Masse voneinander abweichen, so dass der kollektive Effekt, der durch das Abtasten einzelner Bildelemente durch die Linsen 20 erzeugt wird, ein «Durchschnitt» der einzelnen abgetasteten Bilder ist. Das Bild kann auch oberhalb oder unterhalb der Ebene der Vorrichtung 10 schwebend erscheinen und/oder eine orthoparallaktische Verschiebung zeigen, wenn die Vorrichtung 10 vom Betrachter vorwärts und rückwärts oder von einer Seite zur anderen gekippt wird. Bei der Verwendung beugender (diffraktiver) Hintergrundflächen 35, 36 und 37 können die vergrösserten Bilder 130 auch einen hellfarbigen und optisch variablen Hintergrund aufweisen.

[0089] Wird die Vorrichtung 10 von der zweiten Seite 17 des Substrats 15 aus betrachtet, erfolgt keine Vergrösserung der einzelnen Bildelemente 30, 31, 32, die zu klein bemessen sind, um mit blossem Auge wahrgenommen zu werden (bevorzugt in der Grössenordnung von 150 Mikrometer oder darunter, noch bevorzugter unter 70 Mikrometer, so dass sie bei einem Betrachtungsabstand von 20 cm nicht erkennbar sind), und zusammen den Eindruck eines monochromen oder farbigen Bildes 200 ergeben.

[0090] Die Vorrichtung 10 erzeugt somit intuitionsfremd ein optisch variables, vergrössertes schwebendes oder sich bewegendes Bild, wenn von der ersten Seite 16 aus betrachtet, und ein optisch invariables, tonales monochromes oder vollfarbiges Bild, wenn von der zweiten Seite 17 des transparenten oder durchscheinenden Substrats 15 aus betrachtet.

[0091] Die Fig. 5 und 6 zeigen eine alternative Ausführungsform, bei der geprägte Bildelemente 40, 41 und 42 innerhalb der Pixel 25 von nichtbeugenden Flächen 45 umgeben sind. Die Bildelemente 40,41 und 42 haben unterschiedliche Dicken und umfassen in dieser Ausführungsform auch Beugungs- oder Subwellenlängen-Oberflächenreliefstrukturen. Die Oberflächenreliefstrukturen können in jedem Bildelement identische Parameter aufweisen (Prägetiefe, räumliche Frequenz, Krümmung, Azimutwinkel) oder die Parameter können sich von Pixel zu Pixel oder zwischen unterschiedlichen Bildelementdicken unterscheiden. Die Ausführungsform der Fig. 5 und 6 erzeugt, wenn durch Linsen 20 betrachtet, wenigstens eine vergrösserte und gedrehte Version 140 der einzelnen Bildelemente 40, 41, 42, deren Färbung auch der Farbe der abgetasteten einzelnen Bildelemente entspricht. Ebenso wie bei den Fig. 3 und 4 zeigt die Vorrichtung der Fig. 5 und 6, wenn von der zweiten Seite 17 des transparenten oder durchscheinenden Substrats 15 aus betrachtet, ein optisch invariables, tonales einfarbiges oder vollfarbiges Bild, wie in Fig. 8 dargestellt.

[0092] Fig. 7 zeigt einen Teil einer weiteren Ausführungsform einer durch Flexodruck erzeugten Vorrichtung, bei der ein 3x3-Raster von Pixeln 25 Bildelemente 50, 51, 52 beinhaltet, die aus flexografischen Punkten 60 zusammengesetzt und von entsprechenden diffraktiven Hintergrundgebieten 55, 56, 57 umgeben sind. Die Bildelemente 50, 51, 52 weisen im Wesentlichen die gleiche Form auf (Buchstabe ’A’), unterscheiden sich aber in der Anzahl der flexografischen Punkte, aus denen sie jeweils zusammengesetzt sind.

[0093] Wie bei den Ausführungsformen der Fig. 3 und 5 zeigt die Vorrichtung, wenn von der zweiten Seite 17 des transparenten oder durchscheinenden Substrats 15 aus betrachtet, ein optisch invariables, tonales monochromes oder vollfarbiges Bild gemäss Darstellung in Fig. 8.

[0094] Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird nunmehr eine Ausführungsform einer Anlage zur Herstellung von Sicherheitsdokumenten, die Vorrichtungen des obigen Typs beinhalten, dargestellt.

[0095] Die in Fig. 9 schematisch dargestellte Druck- und Prägeanlage 500 beinhaltet eine Zuführungseinheit 502 für das Zuführen eines flächigen Substrats 501 zu verschiedenen Druck- und Prägestationen, die eine Opazifizierungsstation 504, eine erste Druckstation 506, eine Prägestation 510, eine zweite Druckstation 606, eine zweite Prägestation 610 und eine dritte Druckstation 514 umfassen.

[0096] Das Substrat 501 ist vorzugsweise aus einem im Wesentlichen durchsichtigen oder durchscheinenden Polymerwerkstoff wie biaxial verstrecktem Polypropylen (BOPP) hergestellt und kann von einer Materialrolle 503 an der Zuführungseinheit 502 kontinuierlich an die Opazifizierungsstation 504 geführt werden. Die Opazifizierungsstation 504 beinhaltet Opazifizierungsmittel für den Auftrag mindestens einer opazitätsverleihenden Schicht auf wenigstens eine Seite des Substrats 501. Das Opazifizierungsmittel hat vorzugsweise die Form eines Druckwerks, z.B. mit einem oder mehreren Tiefdruckzylindern 505 zum Aufträgen einer oder mehrerer opazitätsverleihenden Druckfarbbeschichtungen auf eine oder beide Seiten des Substrats. Es ist jedoch möglich, dass die Opazifizierungsstation 504 Opazifizierungsmittel in Form einer Laminiereinheit beinhalten könnte, um eine oder mehrere flächige Schichten eines wenigstens teilopaken Materials, wie Papier oder ein anderes Fasermaterial, auf wenigstens eine Seite des transparenten Substrats aufzutragen.

[0097] Vorzugsweise ist das Opazifizierungsmittel 505 an der Opazifizierungsstation 504 so angeordnet, dass wenigstens eine opazitätsverleihende Schicht auf einer Seite oder auf beiden Seiten des Substrats in wenigstens einem Gebiet weggelassen wird, um einen Fenster- oder Halbfensterbereich auszubilden.

[0098] Die erste Druckstation 506 beinhaltet Druckmittel 507, 508 zum Aufträgen einer prägbaren strahlungshärtbaren Druckfarbe auf das Substrat 501. Das Druckmittel kann wenigstens einen Druckzylinder 507, z.B. einen Tiefdruckzylinder, umfassen, wobei das opazifizierte transparente Substrat zwischen dem Druckzylinder 507 und einem (einer) auf der entgegengesetzten Seite des Substrats befindlichen entsprechenden Zylinder (oder Walze) 508 eingeführt wird. Das Druckmittel 507, 508 ist so angeordnet, dass es die strahlungshärtbare Druckfarbe auf die erste Seite 16 des Substrats 501 aufbringt, wo an der Prägestation 510 die Linsen 20 aufzuprägen sind. Die Linsen können in einem Fensterbereich aufgebracht werden, der durch bereichsweises Weglassen der an der Opazifizierungsstation 504 aufgebrachten opazitätsverleihenden Druckfarbe gebildet wurde.

[0099] Die Prägestation 510 umfasst Prägemittel vorzugsweise in Form eines Plattenzylinders 511 und eines Gegendruckzylinders 512. Das Prägemittel 511,512 beinhaltet Prägeabschnitte, die so angeordnet sind, dass sie verschiedene Bereiche des Substrats prägen, während dieses den Pressspalt zwischen Platten- und Gegendruckzylinder 511,512 durchläuft.

[0100] Die Prägestation 510 kann auch Strahlungshärtungsmittel 513 beinhalten, um die prägbare, strahlungshärtbare Druckfarbe im Wesentlichen zeitgleich mit, oder unmittelbar nach, dem Prägen der Druckfarbe zur Ausbildung der Linsen 20 zu härten. Alternativ kann eine separate Härtungsstation vorgesehen sein. Das Strahlungshärtungsmittel umfasst vorzugsweise eine Ultraviolett(UV)-Härtungseinheit zum Aushärten einer UV-härtbaren Druckfarbe, aber für röntgen- oder elektronenstrahlhärtbare Druckfarben können Röntgen- oder Elektronenstrahl(EB)-Härtungseinheiten verwendet werden.

[0101] Die zweite Druckstation 606 beinhaltet Druckmittel 607, 608 zum Aufträgen einer prägbaren strahlungshärtbaren Druckfarbe auf die zweite Seite 17 des Substrats 501. Das Druckmittel kann wenigstens einen Druckzylinder 607, z.B. einen Tiefdruckzylinder, umfassen, wobei das opazifizierte transparente Substrat zwischen dem Druckzylinder 607 und einem (einer) auf der entgegengesetzten Seite 16 des Substrats 501 befindlichen entsprechenden Zylinder (oder Walze) 608 eingeführt wird. Das Druckmittel 607, 608 ist so angeordnet, dass es strahlungshärtbare Druckfarbe in einem Gebiet direkt gegenüber und registerhaltig mit den Linsen 20 auf die zweite Seite 17 des Substrats 501 aufträgt. Falls die Linsen 20 in einem Fenstergebiet aufgebracht werden, wird die strahlungshärtbare Druckfarbe im Fenstergebiet auf der entgegengesetzten Seite des Substrats 501 aufgetragen.

[0102] Die Prägestation 610 umfasst Prägemittel vorzugsweise in Form eines Plattenzylinders 611 und eines Gegendruckzylinders 612. Der Plattenzylinder 611 trägt die Strukturen der Bildelemente 30-32 und/oder 40-42 sowie, falls geprägte Hintergrundbereiche 35-37, 45 oder 55-57 verwendet werden, auch die Strukturen dieser Hintergrundbereiche. Nach Durchlaufen der Prägestation 610 trägt das Substrat 501 ein Array von Linsenstrukturen 20 auf seiner ersten Oberfläche 16 sowie ein entsprechendes Array von Bildelementen 30-32 bzw. 40-42, das mit den Arraylinsen 20 im Wesentlichen registerhaltig ist.

[0103] Die Prägestation 610 kann auch Strahlungshärtungsmittel 613 beinhalten, um die prägbare, strahlungshärtbare Druckfarbe im Wesentlichen zeitgleich mit, oder unmittelbar nach, dem Prägen der Druckfarbe zur Ausbildung der gehärteten geprägten Bildelemente 30-32 bzw. 40-42 zu härten.

[0104] Es wird auch ersichtlich, dass die zweite Druckstation 606 und die zweite Prägestation 610 sich durch eine Druckstation, beispielsweise eine Flexodruckstation, ersetzen lassen, falls gedruckte Bildelemente 50-52 verwendet werden sollen.

[0105] Die dritte Druckstation 514 beinhaltet Druckmittel für das Aufbringen von gedruckten Merkmalen auf das Substrat. Das Druckmittel beinhaltet vorzugsweise einen Druckzylinder 516, wie einen Tiefdruck-, Offsetdruck- oder Intagliozylinder, und kann verwendet werden, um eine Vielzahl unterschiedlicher Druckmerkmale auf das Substrat aufzutragen. Beispielsweise kann der Druckzylinder 516 an der zweiten Druckstation 514 zum Aufbringen gedruckter Sicherheitsmerkmale verwendet werden, die registerhaltig zum geprägten Sicherheitselement sind, an dieses angrenzen oder dieses umgeben.

[0106] Beim Betreiben der Anlage wird das transparente Substrat 501 von der Zuführungseinheit 502 durch die Opazifi-zierungsstation 504 geführt, wo wenigstens eine opazitätsverleihende Schicht auf wenigstens eine Seite des Substrats 501 aufgebracht wird. Das wenigstens teilweise opazifizierte Substrat 501 wird anschliessend durch die erste Druckstation 506 geführt, wo die prägbare strahlungshärtbare Druckfarbe in einem Bereich (beispielsweise einem Fensterbereich) aufgetragen wird, der zur Ausbildung der Linsen 20 geprägt werden soll.

[0107] Das Substrat 501 wird danach durch die Prägestation 510 geführt, wo die zuvor aufgebrachte Druckfarbfläche geprägt wird, um auf der ersten Seite 16 des Substrats 501 die Mikrolinsen 20 auszubilden. Die strahlungshärtbare Druckfarbe wird dann zur Fixierung der geprägten Linsen 20 gehärtet, vorzugsweise an der Prägestation 510.

[0108] Das Substrat 501 wird durch die zweite Druckstation 606 und zweite Prägestation 610 geführt, um auf der zweiten Seite 17 des Substrats 501 geprägte Bildelemente 30-32 bzw. 40-42 in wesentlicher Registerhaltigkeit mit den geprägten Linsen 20 auszubilden.

[0109] Die Anlage 500 kann auch weitere Druckstationen oder Prägestationen (nicht dargestellt) beinhalten, um das Substrat 501 mit weiteren gedruckten oder geprägten Merkmalen zu versehen.

[0110] Es ist auch möglich, eine Opazifizierungsstation nach der Prägestation 510 anzuordnen, wobei diese Opazifizie-rungsstation wenigstens eine opazitätsverleihende Schicht auf wenigstens eine Seite des Substrats 501 aufbringt und dabei den Bereich der geprägten Linsen 20 und geprägten Bildelemente 30-32 bzw. 40-42 auslässt, um ein Fenster auszubilden.

[0111] In einigen Ausführungsformen kann auch ein gleichzeitiges Prägen beider Substratseiten möglich sein, so dass die Linsen 20 und Bildelemente 30-32 oder 40-42 zum gleichen Zeitpunkt auf entgegengesetzten Seiten des Substrats in wesentlicher Registerhaltigkeit ausgebildet werden.

[0112] Die Fig. 10 bis 16 illustrieren weitere Ausführungsformen von Sicherheitsvorrichtungen und Sicherheitsdokumenten gemäss vorliegender Erfindung, die unterschiedliche Bilder erzeugen, wenn sie von entgegengesetzten Seiten der Vorrichtung in Drauflicht betrachtet werden und wenn sie in Durchlicht betrachtet werden.

[0113] Fig. 10 zeigt einen Teilquerschnitt durch eine Sicherheitsvorrichtung 700 mit einem transparenten oder durchscheinenden Substrat 705, das eine erste Seite 706 und eine zweite Seite 707 aufweist. Auf der ersten Seite 706 wird ein erstes Array 712 sich wiederholender Elemente in Form von Bildelementen 720 ausgebildet, und auf der zweiten Seite 707 wird ein zweites Array 713 sich wiederholender Elemente in Form von Bildelementen 730 ausgebildet, die mit den Bildelementen 730 des ersten Arrays 713 im Wesentlichen registerhaltig sind.

[0114] Die Bildelemente 720, 730 des ersten und zweiten Arrays 712, 713 sind vorzugsweise als feine Linien oder Punkte ausgebildet, wobei Zwischenräume 721,722 zwischen den Punkten den Durchgang von Licht durch das transparente oder durchscheinende Substrat gestatten. Wenn Linien verwendet werden, können diese gerade, gekrümmt, wellenlinienförmig oder in einer anderen Form gestaltet sein. Wenn Punkte verwendet werden, sind diese vorzugsweise rund, können aber andere regelmässige oder unregelmässige Formen annehmen. In jedem Fall haben die Bildelemente 730 des zweiten Arrays 713 vorzugsweise im Wesentlichen die gleiche Form wie die Bildelemente 720 des ersten Arrays 712 und sind im Wesentlichen registerhaltig.

[0115] Die Bildelemente 720, 730 des ersten und zweiten Arrays 712, 713 können farbige oder grauskalige Bildelemente sein, die gebietsweise nach den Färb- oder Helligkeitswerten entsprechender Gebiete eines zugrundeliegenden Färb- oder Grauwertbildes moduliert sind.

[0116] Fig. 11 ist ein Teilquerschnitt durch ein Sicherheitsdokument 800, das die Sicherheitsvorrichtung 700 beinhaltet. Das Sicherheitsdokument beinhaltet ein transparentes oder durchscheinendes Substrat 805 mit einer ersten Seite 806 und einer zweiten Seite 807. Auf die erste Seite 806 bzw. zweite Seite 807 werden Schichten einer opazitätsverleihenden Druckfarbe 808, 809 aufgetragen, ausser in einem Fenstergebiet 810, in dem sich die Sicherheitsvorrichtung 700 befindet. Die opazitätsverleihende Druckfarbe 808, 809 wird vorzugsweise aufgebracht, bevor die Sicherheitsvorrichtung 700 im Fenster 710 ausgebildet wird, um die Erzielung der Registerhaltigkeit von Sicherheitsvorrichtung 700 und Fenster zu erleichtern.

[0117] Die Fig. 12 und 13 zeigen das Sicherheitsdoku ment 800 bei Drauflichtbetrachtung von der ersten bzw. zweiten Seite 806, 807 aus. Die Fig. 14 und 15 zeigen vergrösserte Ansichten des Fenstergebiets 810 und der Sicherheitsvorrichtung 700 des in den Fig. 12 bzw. 13 dargestellten Sicherheitsdokuments.

[0118] Die Bildelemente 720, 730 sind wenigstens teilweise opak. Wird also die Sicherheitsvorrichtung 700 im Drauflicht aus einer im Wesentlichen rechtwinklig zur Ebene des Substrats verlaufenden Richtung von der ersten Seite 806 aus betrachtet, sind nur die Bildelemente 720 des ersten Arrays 712 sichtbar, so dass ein aus den Bildelementen 720 gebildetes erstes Färb- oder Grauwertbild 725 sichtbar ist, wie in den Fig. 12 und 14 dargestellt. Wird gleichweise die Sicherheits-

Claims (7)

1. Vorrichtung 700 im Drauflicht aus einer im Wesentlichen rechtwinklig zur Ebene des Substrats verlaufenden Richtung von der zweiten Seite 807 aus betrachtet, sind nur die Bildelemente 730 des ersten Arrays 713 sichtbar, so dass ein aus den Bildelementen 730 gebildetes erstes Färb- oder Grauwertbild 735 sichtbar ist, wie in den Fig. 13 und 15 dargestellt. [0119] Die Fig. 12 und 14 zeigen als blosses Beispiel ein einfaches Schwarz-Weiss-Bild 725 in Form eines vierzackigen Sterns. Ein solches Bild kann durch opake schwarze Bildelemente, die die Sternform bilden, und opake weisse Bildelemente, die den Sternhintergrund bilden, ausgebildet werden. Die Fig. 13 und 15 zeigen ein einfaches graues Bild 735 in Form eines achtzackigen Sterns, der durch opake graue Linien oder Punkte, die die Sternform bilden, und opake weisse Linien oder Punkte, die den Sternhintergrund bilden, ausgebildet wird. Es können jedoch komplexere Grauwertbilder gebildet werden, indem die Helligkeitswerte grauer Bildelemente gebietsweise nach den Helligkeitswerten entsprechender Regionen des zugrundeliegenden Grauwertbildes auf komplexere Art moduliert werden. [0120] Es ist auch die Bildung farbiger oder mehrfarbiger Bilder möglich, indem farbige Bildelemente verwendet und die Färb- oder Helligkeitswerte der farbigen Linien oder Punkte gebietsweise nach den Färb- oder Helligkeitswerten entsprechender Gebiete eines zugrundeliegenden Farbbildes moduliert werden. [0121] Werden auf beiden Seiten im Wesentlichen vollopake Bildelemente verwendet, ist von der ersten Seite aus in Drauflicht und Durchlicht nur das erste Bild und von der zweiten Seite aus in Drauflicht und Durchlicht nur das zweite Bild sichtbar. In anderen Ausführungsformen, wie von Fig. 16 dargestellt, ist es möglich, ein oder mehrere Bilder auszubilden, die in Durchlicht sichtbar sind, indem auf der ersten und/oder zweiten Seite Bildelemente verwendet werden, die teilweise opak und teilweise transparent oder durchscheinend sind und so den Lichtdurchgang gestatten. Wenn beispielsweise die das vierzackige Sternbild 725 bildenden Bildelemente 720 des ersten Arrays vollständig opak sind und die den achtzackigen Stern 735 bildenden Bildelemente 730 des zweiten Arrays teilweise opak und teilweise transparent sind, wird bei Durchlichtbetrachtung der Vorrichtung von der zweiten Seite aus ein kombiniertes drittes Bild 740 sichtbar, das aus dem vierzackigen Stern 725 und dem achtzackigen Stern 735 besteht, wie in Fig. 16 dargestellt. [0122] Die Bildelemente 720, 730 des ersten oder zweiten oder beider Arrays können gedruckte Bildelemente sein, die beispielsweise durch Flexodruck oder Simultandruck auf eine oder beide Oberflächen des Substrats aufgebracht werden. Alternativ können die Bildelemente 720, 730 des ersten oder zweiten oder beider Arrays geprägte Bildelemente sein. Geprägte Bildelemente können ausgebildet werden, indem eine prägbare strahlungshärtbare Druckfarbe auf das Substrat aufgetragen wird, ein Array von Reliefstrukturen in die prägbare strahlungshärtbare Druckfarbe eingeprägt wird und die Druckfarbe ausgehärtet wird. Beispielsweise kann eine durchscheinende gefärbte strahlungshärtbare Druckfarbe zur Ausbildung geprägter Bildelemente verwendet werden, die teilweise transparent sind, so dass bei Durchlicht von wenigstens einer Seite aus ein kombiniertes Bild sichtbar ist. [0123] In einer weiteren Modifizierung sind die Bildelemente auf wenigstens einer Seite des Substrats beugende (diffrak-tive) Bildelemente. Durch beugende Bildelemente können optisch variable Bilder ausgebildet werden, während gedruckte Bildelemente im Allgemeinen optisch invariable Bilder ausbilden. In einer Ausführungsform können die Bildelemente des ersten Arrays gedruckte Bilder zur Ausbildung eines optisch invariablen Bildes und die Bildelemente des zweiten Arrays beugende Bildelemente zur Ausbildung eines optisch variablen Bildes sein. [0124] In einer weiteren Ausführungsform sind die Bildelemente auf wenigstens einer Seite des Substrats nichtbeugende Bildelemente, die von einer Beugungs- oder Subwellenlängen-Gitterstruktur umgeben sind, so dass ein Hintergrundgebiet des sich ergebenden Bildes, das von dieser Seite des Substrats aus sichtbar ist, einen optisch variablen Farbeffekt zeigt. [0125] Beugende Bildelemente, oder eine Beugungs- oder Subwellenlängenstruktur, können ausgebildet werden, indem eine prägbare strahlungshärtbare Druckfarbe auf eine Oberfläche des Substrats aufgetragen wird, die erforderliche Beugungs- oder Subwellenlängenstruktur in die strahlungshärtbare Druckfarbe eingeprägt wird und die Druckfarbe ausgehärtet wird. [0126] Zur Herstellung von Sicherheitsdokumenten, die geprägte oder beugende Bildelemente oder Strukturen beinhalten, kann eine Anlage zur Herstellung von Sicherheitsdokumenten ähnlich der unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschriebenen Anlage verwendet werden. Wenn die Bildelemente im ersten und zweiten Array gedruckte Elemente sind, kann eine einfachere Anlage verwendet werden, bei der die ersten und zweiten Druck- und Prägestationen 506, 510, 606 und 610 von Fig. 9 durch eine Simultandruckstation ersetzt sind. Patentansprüche

   1. Optische Sicherheitsvorrichtung umfassend: ein transparentes oder durchscheinendes Substrat, wenigstens ein erstes Array sich wiederholender Bildelemente in oder auf einer ersten Seite des Substrats, wenigstens ein zweites Array sich wiederholender Bildelemente auf einer zweiten Seite des Substrats, wobei das wenigstens eine zweite Array sich wiederholender Bildelemente im Wesentlichen registerhaltig mit dem wenigstens einen ersten Array von sich wiederholenden Bildelementen ist, wobei das wenigstens eine erste Array und/oder das wenigstens eine zweite Array sich wiederholender Bildelemente wenigstens teilweise opak ist, wobei die sich wiederholenden Bildelemente auf wenigstens einer Seite des Substrats gebietsweise nach den Hellig-keits- oder Farbwerten entsprechender Gebiete eines zugrundeliegenden Grauwert- oder Farbbildes moduliert sind, so dass beim Betrachten der Vorrichtung im Drauflicht von der ersten Seite des Substrats aus ein erstes Bild sichtbar ist und beim Betrachten der Vorrichtung im Drauflicht von der zweiten Seite des Substrats aus ein zweites Bild sichtbar ist, wobei das erste Bild bei den sich wiederholenden Bildelementen des ersten Arrays ausgebildet ist und wobei das zweite Bild bei den sich wiederholenden Bildelementen des zweiten Arrays ausgebildet ist.
2. 2. Optische Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die sich wiederholenden Bildelemente auf wenigstens einer Seite des Substrats amplitudenmoduliert sind, oder die Dicke oder der Flächeninhalt der sich wiederholenden Bildelemente moduliert ist.
3. 3. Optische Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die sich wiederholenden Bildelemente von wenigstens einem der ersten und zweiten Arrays teilweise opak und teilweise transparent sind, so dass das erste Bild und das zweite Bild kombinieren, um ein drittes Bild zu ergeben, das sichtbar ist, wenn die Sicherheitsvorrichtung im Durchlicht betrachtet wird.
4. 4. Verfahren zur Herstellung einer Sicherheitsvorrichtung, das die folgenden Schritte umfasst: Ausbilden wenigstens eines ersten Arrays sich wiederholender Bildelemente in oder auf einer ersten Seite eines transparenten oder durchscheinenden Substrats; und Ausbilden wenigstens eines zweiten Arrays sich wiederholender Bildelemente in oder auf einer zweiten Seite des Substrats, wobei das wenigstens eine zweite Array sich wiederholender Bildelemente im Wesentlichen mit dem wenigstens einen ersten Array sich wiederholender Bildelemente registerhaltig ist und wobei das wenigstens eine ersten Array und/oder das wenigstens eine zweite Array sich wiederholender Bildelemente wenigstens teilweise opak ist und wobei der Schritt des Ausbildens des ersten und/oder zweiten Arrays sich wiederholender Bildelemente auf wenigstens einer Seite des Substrats das gebietsweise Modulieren der sich wiederholenden Bildelemente nach den Hellig-keits- oder Farbwerten entsprechender Gebiete eines zugrundeliegenden Grauwert- oder Farbbildes umfasst, so dass bei Betrachtung der Vorrichtung in Draufsicht von der ersten Seite aus ein erstes Bild sichtbar ist und bei Betrachtung der Vorrichtung im Draufsicht von der zweiten Seite aus ein zweites Bild sichtbar ist und wobei das erste Bild bei den sich wiederholenden Bildelementen des ersten Arrays ausgebildet ist, wobei das zweite Bild bei den sich wiederholenden Bildelementen des zweiten Arrays ausgebildet ist.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt des Ausbildens des ersten und/oder zweiten Arrays sich wiederholender Bildelemente durch Aufdrucken durchgeführt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die ersten und zweiten Arrays sich wiederholender Bildelemente auf beide Seiten des Substrats durch Simultandruck aufgedruckt werden.
7. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 6, wobei die sich wiederholenden Bildelemente wenigstens eines der ersten und zweiten Arrays als teilweise opake und teilweise transparente Bildelemente ausgebildet sind, so dass die ersten und zweiten Bilder kombinieren, um ein drittes Bild zu ergeben, das sichtbar ist, wenn die Sicherheitsvorrichtung im Durchlicht betrachtet ist.