CN115003515B

CN115003515B - 带有具有稀疏出耦合器结构的光导的安全文件

Info

Publication number: CN115003515B
Application number: CN202180010441.8A
Authority: CN
Inventors: M·艾兴贝格尔; G·巴塞特
Original assignee: Orel Fisley AG
Current assignee: Orel Fisley AG
Priority date: 2020-01-27
Filing date: 2021-01-18
Publication date: 2024-02-27
Anticipated expiration: 2041-01-18
Also published as: JP2023535659A; EP4054855A1; US20230065749A1; IL295158A; CN115003515A; EP4054855B1; WO2021151699A1; WO2021151459A1; US11827046B2

Abstract

诸如护照之类的安全文件包括具有入耦合器结构(14)和出耦合器结构(16)的光导(12)。在保护区域(18)的任何部分靠近出耦合器结构(16)的一部分的意义上，出耦合器结构(16)是稀疏的。但是，为了以有限量的入耦合光确保大保护区域，出耦合器结构(16)覆盖不超过20％的保护区域(18)。这允许借助于光导(12)来保护安全文件的大区域，诸如照片(30)或其它个性化信息(32‑34)。

Description

带有具有稀疏出耦合器结构的光导的安全文件

技术领域

本发明涉及具有光学光导的安全文件(security document)，其中光导包括用于将光耦合入光导的入耦合器(incoupler)结构和用于将光耦合出光导的出耦合器(outcoupler)结构。本发明还涉及用于这种文件的导光箔(foil)。

背景技术

从例如WO 2011/072405和EP 2732978已知具有光导作为安全特征的安全文件。

光导可以用于检查文件的真实性。

发明内容

本发明要解决的问题是改进由这种光导提供的保护。

该问题由本公开的实施例的安全文件解决。因此，该安全文件具有光学光导，该光导包括至少以下元件：

-入耦合器结构：这是一种适于并构造成将光耦合入光导的结构。

-出耦合器结构：这是一种适于并构造成将引导光从光导耦合出的结构。

-保护区域：该区域可以包括光导的部分或全部，可以用于保护安全文件的给定区间。它具有最长的直径D。在该上下文中，“直径”是穿过该区域的几何中心并从该区域的一个边缘延伸到相对边缘的直线。

安全文件还满足以下条件：

-出耦合器结构覆盖不超过20％的保护区域。

-对于保护区域中的任何点，到出耦合器结构的一部分的最短距离d小于D/3。

最后两个条件确保出耦合器结构覆盖保护区域的相对小部分，但在某种意义上，跨该区域的多个位置分布，本文称为“稀疏”出耦合器的组合。这种稀疏的出耦合器允许以小的出耦合器覆盖范围保护相对大的区域。在常规设计中，出耦合器结构趋于集中且密集，这仅对安全文件的小区间提供保护。这种设计不太适合保护较大的区域，因为如果只是扩大出耦合器结构以覆盖更大的区域，那么耦合出的光会由于其被耦合出导致的衰减而在空间上变得不均匀，并且将需要大量具有非均匀出耦合效率的轻型和复杂出耦合器设计来照亮所有出耦合器。此外，大型常规出耦合器结构往往会隐藏它所覆盖的文件的部分，这可能是非期望的。

但是，如果使用稀疏出耦合器结构，那么它可以被缩放以在更大的区域上延伸，从而高效地对它进行保护。

光导，特别是其保护区域，因此可以为安全文件上的至少部分数据形成防篡改密封。

有利的是，保护区域中的出耦合器结构的覆盖范围小，特别是小于10％。在该上下文中，“覆盖范围”是被出耦合器覆盖的保护区域的百分比。

另一方面，出耦合器结构可以“均匀地”分布在保护区域上，即保护区域上任何点的距离小于D/4，特别是小于D/10。

保护区域有利地足够大以保护安全文件的宏观区间，即，它可以在至少一个至少1cm²、特别是至少2cm²的连续区间上延伸。有利的是，该区间是凸的。

出于同样的原因，保护区域的最短直径D'和/或最大直径D至少为1cm，特别是至少为2cm。

但是，必须注意的是，在一个实施例中，保护区域也可以基本上是一维的，即具有细条形状，例如，最短直径D'远小于最大直径D，例如，D'<D/10。

光导例如也可以是安全线，具有例如在4和16mm之间的宽度。

有利的是，保护区域中不应存在没有出耦合器的宏观区间，即保护区域的任何点到出耦合器结构的相邻部分的最短距离d有利地不超过0.5cm，特别是不超过0.25厘米。这使得难以对保护区域下方的任何东西进行宏观改变，而这种访问不会通过出耦合器结构的损坏部分而可见。

有利的是，出耦合器结构的至少部分是线形的，因为线结构容易被肉眼检测到，同时它们不覆盖大表面，即，线非常适合用于稀疏出耦合器。因此，出耦合器结构可以包括在保护区域中的至少一个线形出耦合器，该线形出耦合器的长度至少为5mm，特别是至少为10mm，并且宽度不超过1mm，特别是不超过0.5mm，特别是不超过0.2mm。

另一方面，这种线形出耦合器有利地足够宽以容易被肉眼检测到，即，其宽度至少为0.05mm，特别是不超过0.1mm。

本发明特别适用于保护识别文件上的个性化信息(personalized information)的至少一部分，使其更难被篡改。因此，有利的是，安全文件是识别文件，其包括识别文件的所有者(持有者)的个性化信息，其中所述保护区域在个性化信息的至少一部分上的至少一侧延伸。

如果个性化信息包括照片，那么保护区域有利地与照片的至少50％，特别是至少90％重叠，从而保护照片不被篡改。

如果个性化信息包括所有者的姓名和/或签名和/或出生日期，那么保护区域有利地与姓名和/或签名的至少50％，特别是至少90％重叠，再次保护其不被篡改。

如果个性化信息包括存储关于所有者的数据的电子存储器芯片，那么保护区域有利地与所述存储器芯片重叠，特别是覆盖该存储器芯片。再次，这使得篡改芯片更加困难。

保护区域也可以与连接到存储器芯片的天线重叠。

出耦合器结构也可以表示安全文件的所有者的肖像的一部分，即它可以自己进行个性化，这进一步简化了对其真实性的验证，并使伪造更加困难。

在一个实施例中，保护区域是凸的。

特别地，它可以是出耦合器结构的凸包，即，包围所有出耦合器结构的最小凸形。在那种情况下，所有的出耦合器结构形成如本文定义的稀疏出耦合器。

替代地，出耦合器结构的部分可以形成至少常规的、更局部化的出耦合器。

本发明还涉及用于本公开的任一实施例的文件的导光箔，其中所述箔形成光导，光导包括

-入耦合器结构，

-出耦合器结构，

-具有最长直径D的保护区域，

其中

-所述出耦合器结构覆盖不超过20％的所述保护区域，并且

-对于所述保护区域中的任何点，到所述出耦合器结构的最短距离小于D/3。

该箔能够应用到安全文件以形成上述安全文件。

箔可以例如是表面贴片，或者它可以嵌入在文件内并且例如可通过文件的开口或透明区段可见。

箔可以或可以不与安全文件的结构配准。

附图说明

当考虑下面的详细描述时，将更好地理解本发明并且除上述那些之外的目标也将变得清楚。这种描述参考了附图，其中：

图1示出了安全文件的第一实施例，

图2示出了出耦合器结构的特写视图，

图3示出了线形(line-shaped)出耦合器的细节，

图4示出了识别文件的第一实施例，

图5示出了识别文件的第二实施例，

图6示出了在三种照明配置A、B和C中的出耦合器结构的另一个实施例，

图7示出了具有多个出耦合器子结构的实施例，

图8示出了具有一个或多个窗口的文件的另一个实施例的顶视图，

图9示出了沿着图8的线IX-IX的截面图(未按比例)，

图10示出了安全文件的另一个实施例，

图11是各向异性衍射耦合结构的子结构，其中垂直线例示衍射光栅。

图12是折射或衍射表面结构的第一示例，

图13是折射或衍射表面结构的第二示例，

图14例示了朝向保护区域中心的优先入耦合方向，

图15例示了来自保护区域中心的优先出耦合方向，以及

图16示出了具有条形光导的安全文件的实施例。

具体实施方式

光导设计

图1示出了安全文件的第一实施例。安全文件包括可以是例如纸和/或塑料的载体10。它可以是柔性的或刚性的。

载体10可以携带可见标记，特别是印刷标记，诸如书写或图形元素，以及任何合适的安全特征。此外，载体10承载至少一个光导12，其例如可以是透明塑料膜。一般而言，光导是薄的基本上二维的膜、膜片、膜条或具有低纵横比且其2D形状可以变化的材料层。光导厚度优选地薄于1mm，特别是薄于200微米，有利地薄于50微米。

一般而言，文件可以带有其它可见或不可见的安全特征，这些特征可能依赖于它们的小尺寸、光学特性、电子特性和触觉特性。这些安全特征可以应用到或集成在载体10中，或者它们可以是其它薄箔、纸或塑料基材或文件的其它部分的一部分或由其它薄箔、纸或塑料基板或文件的其它部分形成。

塑料材料旨在包括塑料、增强塑料、复合塑料、含添加剂的塑料、负载有纳米颗粒、微纤维、标签剂等的塑料、交联有机材料(诸如可交联漆)、混合聚合物/有机物和有机/无机基质材料等，以及层状膜，并且不仅限于由单一聚合物制成的膜。

例如，膜可以有具有高折射率的芯和在芯的一侧或两侧的具有较低折射率的涂层，从而防止引导光被耦合出或被与光导相邻的结构衰减。

较低折射率涂层可以被认为是芯的包层。相对于较低折射率，芯折射率有利地具有高出0.05的折射率，更有利地高出至少0.1，甚至更优选地高出至少0.15。在示例中，芯在可见光谱的给定部分的折射率可能为1.55并且包层为1.4，在另一个示例中，芯的折射率为1.6并且包层为1.44。

光导12有利地是在400nm和1000nm之间的光谱范围内的至少一种波长的光导。

光导12还包括入耦合器结构14和出耦合器结构16。

入耦合器结构14例如可以是衍射光栅和/或微透镜。它可以被压印在光导12的表面上，诸如在光导12的专用表面层上，和/或嵌入在光导12内。替代地，它也可以由光导12的散射和/或荧光区间形成和/或由微反射器形成。

类似地，出耦合器结构16可以压印在光导12的表面上和/或嵌入在光导12内。替代地，它也可以由光导12的散射、漫射或荧光区间形成。这种出耦合器结构可以通过加法工艺、减法工艺、材料改性工艺(诸如激光照射)或通过将散射引导光的材料或被引导光激发成荧光的荧光材料印刷到光导上来实现。

入耦合器结构14和出耦合器结构16都可以适于分别将光从/向光导12的两侧之一或从/向光导12的两侧入耦合/出耦合。可以将出耦合光的观察设计为在照明侧或相对于照明侧的相反侧。

出耦合器结构16的设计最好从图2中看出。在所示实施例中，它包括几个线形出耦合器16a、16b和16c。每个这样的出耦合器16a、16b、16c由曲线形成。它还可以包含其它元素，诸如字母数字字母16d或其它符号。

出耦合器结构16的至少一部分布置在保护区域18中。在所示实施例中，所有出耦合器结构16都布置在保护区域18中，并且保护区域18形成出耦合器结构16的凸包。

出耦合器结构16至少在保护区域18内是如上文所定义的“稀疏的”。换句话说，出耦合器结构16覆盖保护区域18的不超过20％，特别是不超过10％。

此外，保护区域内的任何点P都靠近出耦合器结构16的至少一部分。如果我们假设D是保护区域18的最大直径，这意味着任何点P距出耦合器结构16的最近部分的距离d小于D/3，特别是小于D/4，特别是小于D/5，特别是小于D/10。

这种设计确保保护区域18上的任何点P都不会远离出耦合器结构16。因此，任何伪造或假冒安全文件宏观区间的企图，例如，通过局部移除光导12、将其与文件分开、在其中钻小孔、在保护区域中局部研磨文件或者通过其它攻击技术，很可能会破坏出耦合器结构16的至少部分。这可以通过借助于入耦合器结构14将光发送到光导中并且通过光学验证出耦合器结构16来容易地检测到。

如上所述，保护区域18有利地大到足以覆盖安全文件的宏观区域。因此，有利的是，其最小直径D'以及其最大直径D至少为1cm。

如上所述，出耦合器结构16可以包括至少一个线形出耦合器20。在该上下文中，“线形”是指出耦合器20沿着直线或曲线延伸，例如，如图3中所示。

例如，(一个或多个)出耦合器可以形成扭索(guilloche)图案。

线形出耦合器20的宽度w(垂直于其纵向方向)远小于其长度L(沿着其纵向方向)。有利的是，长度L至少为5mm，特别是至少10mm，和/或宽度w不超过1mm，特别是不超过0.5mm，特别是不超过0.2mm。

但是另一方面，宽度w有利地为至少0.05mm，特别是至少0.1mm，以使出耦合器对肉眼可见。

有利的是，存在多个这样的线形出耦合器，特别是至少5个，特别是至少10个，这允许将它们分布在保护区域上以获得更好的保护和视觉检测。

图3还以放大的方式示出了稀疏出耦合器的一部分，其例如由将光从光导12耦合出的衍射光栅22组成。

为了验证安全文件的真实性，用户可以将光照射到入耦合器结构14上，其中所述光具有合适的波长和方向以耦合到光导中。

入耦合器结构14被构造成使光偏转以传播到出耦合器结构16的方向，使得出耦合器结构16被入射光很好地照亮。出耦合器结构16然后使光从光导12偏转出，这使得它发光并变得可见。

然后，用户可以通过验证出耦合器结构16是否完整且未损坏来检查文件的真实性。

验证也可以通过机械执行。

为了简化将光源正确地放置在入耦合器结构14上，安全文件可以包括肉眼可见的合适标记24，例如印刷标记，其大于入耦合器结构14并且识别入耦合器结构14的位置。在图1的实施例中，这些印刷标记被设计为以入耦合器结构14为中心的十字线。这对于正确对齐笨重的光源(诸如，智能电话)特别有用。

例如，标记24还可以包括圆或一组同心圆或窗口。

有利的是，标记24具有至少两倍于入耦合器结构14的最大直径的延伸。

识别文件

当前技术的特别有利的实施例在图4中示出。这里，安全文件是识别文件(identification document)，诸如护照、ID卡或个性化访问卡。

这种文件通常包括个性化信息28，诸如照片30、个性化印刷信息32(诸如，所有者的姓名)、所有者的签名33和/或存储与所有者相关的个性化数据(诸如，姓名数据、履历数据和/或生物特征数据)的存储器芯片34。这种存储器芯片可以连接到合适的无线或有线绑定接口。芯片34例如可以是RFID芯片。带天线的芯片可以集成在护照的数据页或封面页中。

附加地或替代地，个性化信息28还可以包括唯一ID号和/或个性化机器可读区(MRZ)。机器可读区可以例如以纯文本和/或特定于机器(即仅机器可读)的编码(例如，以条形码或诸如QR码之类的数据矩阵)进行编码。

在这种情况下，保护区域18可以与所述个性化信息28的至少一部分重叠。

有利的是，保护区域18从文件的正侧或从文件的背侧，或从所述两侧延伸到个性化信息28的至少一部分上。

以这种方式，个性化信息28可以通过使任何对其的访问变得困难来防止被篡改。

但是，由于出耦合器结构16至少在保护区域18内是稀疏的出耦合器，因此个性化信息保持容易可见。

图4示出了本发明的另一个有利方面。即，保护区域18布置在入耦合器14和横向出耦合器36之间。在这种情况下，穿过保护区域16的光的至少部分将被横向出耦合器36耦合出。如果光导12在入耦合器14和横向出耦合器36之间的任何地方损坏，那么横向出耦合器36的部分可能在照明期间保持黑暗。这为检查光导12的完整性提供了进一步的手段。

有利的是，横向出耦合器36在与入耦合器结构14的中心点同心的圆周方向X上具有至少1cm、特别是至少2cm的延伸。这允许保护光导12的宏观区域。必须注意的是，横向出耦合器36有利地不是如上面定义的稀疏出耦合器，并且它不是如上面定义的保护区域18的一部分(但它也可以具有保护功能)。

换句话说，文件还可以在保护区域18之外包括除了稀疏出耦合器结构16之外的其它出耦合器。

横向出耦合器36不需要是稀疏出耦合器。

图5示出了识别文件的另一个实施例。这里，出耦合器结构16表示识别文件的所有者的肖像的至少一部分。

换句话说，出耦合器结构16对用户是个性化的，这使得安全特征更难伪造并且更容易验证。

窗口

图8和图9示出了其中入耦合器结构14和/或横向出耦合器36被布置在文件的窗口52、54处的实施例，在这种情况下，文件是钞票(banknote)。

这些窗口52、54被设计为对于分别由入耦合器结构14和出耦合器结构16耦合入/出的至少一种波长是透明的。在该上下文中，“透明”有利地指定在所述波长的光的至少25％，特别是至少50％，特别是至少75％在窗口的位置处透射通过载体10，有利地没有扩散。

这具有的优点是光可以从文件的顶部或底部在入耦合器结构14和/或横向出耦合器36处耦合入。(在这个上下文中，“顶部”指定光导12所在的文件的一侧，并且“底部”指定相反的一侧。)

在图8的实施例中，提供了两个这样的窗口52、54，其中第一窗口52位于入耦合器结构14处，并且第二窗口54位于横向出耦合器36处。

但是，也可能只有一个这样的窗口，例如，在入耦合器结构14的位置处，这将允许将文件放置在光源上并从下面照亮它，光通过第一窗口52并在入耦合器结构14处被耦合入，然后从上面在出耦合器结构16和/或在任何横向出耦合器36处被看到。

图8和图9的实施例也可以在没有横向出耦合器36和/或没有第二窗口54的情况下实现。

在钞票的情况下，保护区域18例如可以覆盖钞票的诸如其序列号56之类的另一个安全特征的至少一部分。

入耦合器和出耦合器结构

在上述实施例中，不同的专用元件被用作入耦合器结构14和出耦合器结构16。但是，必须注意的是，相同的结构可以用于将光耦合入光导12以及将光从光导12耦合出。

这种实施例的示例在图10中示出。

在这个实施例中，已经提供可以充当入耦合器结构14以及出耦合器结构16的结构15以在保护区域18上延伸(在所示实施例中，该保护区域基本上等于由光导12覆盖的区域，因为结构15分布在整个光导12上)。

结构15可以包括多个子结构15a、15b、15c...，每个子结构可以将光耦合入光导12或从光导12耦合出。子结构15a、15b、15c可以是非互连的，或者它们可以是互连的。

结构15有利地具有如本文所述的出耦合器结构16的特性。特别地，结构15有利地覆盖保护区域18的小于10％。

对于保护区域18中的任何点，到结构15的最短距离有利地小于D/3，特别是小于D/4，特别是小于D/10，其中D是保护区域18的最长直径。

有利的是，结构15的凸包覆盖安全文件10和/或光导12的表面的至少75％。

这种设计允许在结构15的凸包上方的任何位置放置小型光源，诸如智能电话的闪光灯LED灯或小型袖珍灯，以获得入耦到光导中的光和安全特征的照明，并且避免了精确放置的需要，即使光源靠近光导12。

为了利用位于光导12附近的小型光源(诸如，LED)很好地工作，有利地满足以下条件：对于保护区域18中的任何点，到结构15的一部分的最短距离有利地小于5mm，特别是小于4mm，特别是小于3mm。

在图10的实施例中，保护区域18是细长的，具有细长方向X，保护区域18沿着该方向的直径比沿着垂直于该方向的方向Y的直径大至少50％，特别是至少100％。在那种情况下，入耦合器结构14和/或出耦合器结构16或一般而言结构15有利地被设计为以沿着方向X的优先方向将光各向异性地分别耦合入光导12中和从光导12耦合出。针对图11中的子结构15a进行例示，图11例示了子结构15a的折射、反射或衍射光栅沿着Y延伸，从而主要沿着X耦合入/耦合出光。

在该上下文中，沿着细长方向X各向异性地将光分别耦合入光导12中和从光导12耦合出的结构是对沿着方向X引导的光的耦合效率Ex比对沿着方向Ey引导的光的耦合效率Ey更高的结构，有利地Ex>2·Ey。

将在耦合器结构14、15、16中使用的折射、反射或衍射结构例如可以是如图12和图13中所示的光导12中的表面结构23，并且可以是纳米结构以及微结构。

在图12的示例中，表面结构23沿着方向X对称，并且因此它们沿着X的两个向量方向，即沿着+X和沿着-X，具有相等的耦合效率。

在图13的示例中，表面结构23沿着方向X不对称，并且因此它们沿着X的向量方向具有不同的耦合效率，即，沿着+X方向的耦合效率与沿着-X方向的耦合效率不同。

有利的是，入耦合器和/或出耦合器14、15、16的子结构15a、15b、15c中的至少一些对于朝向保护区域18的中心引导的光比对于远离保护区域18的中心引导的光具有更高的入耦合效率，和/或它们对于远离保护区域18的中心引导的光比对于朝向保护区域18的中心引导的光具有更高的出耦合效率。这允许用由光源提供的光的较大耦合入部分来照亮保护区域的较大部分。

这种子结构可以布置在光导的中心的一侧或几侧。

这在图14和图15中进行了例示，这两个图都仅示出了位于保护区域18的中心C的相对侧的(许多)耦合器子结构中的两个，即子结构15a、15b。

图14示出了优先入耦合方向I1、12，即子结构15a、15b将更多的引导光耦合进入朝向保护区域18的中心C的方向I1、I2，而不是相反方向。图15示出了优先出耦合方向O1、O2，即，子结构15a、15b从来自保护区域18的中心C的方向I1、I2比从相反方向耦合出更多的引导光。入耦合I1、12和出耦合O1、O2是彼此的时间反转，因此可以同时使用非对称耦合器针对这些更高的效率进行优化。

该设计基于这样的理解，对于入耦合，朝向有更多出耦合子结构的保护区域18的中心C引导光比朝向保护区域18的边缘引导光更有意义。并且，在另一方面，对于来自保护区域18的中心C的光优化出耦合器比对于来自保护区域18的边缘的光优化出耦合器更有意义，因为很可能用户已耦合入从中心C到达子结构的光。这在使用笨重的光源(诸如智能电话的闪光灯LED周围的智能电话)时也是优选的，因为这样的光源将覆盖被光源照亮的区域附近的保护区域的一部分。

注意事项

如上所述，稀疏出耦合器结构16有利地包括衍射光栅，其适于耦合出在光导12内引导的光的一部分。

如本领域技术人员已知的，可以优化这种衍射光栅以耦合出来自特定方向和/或具有特定波长的光。这可以用来生成例如适于仅从特定方向耦合出光的选择性的出耦合器。

图6示出了使用这种技术的实施例。这里，出耦合器结构16包括三个重叠的出耦合器16a、16b和16c。另一方面，入耦合器结构14包括四个间隔开的入耦合器14a、14b和14c。这些入耦合器中的每一个被设计为从不同方向照亮出耦合器结构16，并且每个入耦合器14a、14b和14c为出耦合器16a、16b和16c之一产生光。例如，来自入耦合器14a的光通过出耦合器16a耦合出，来自入耦合器14b的光通过出耦合器16b耦合出，并且来自入耦合器14c的光通过出耦合器16c耦合出。

因此，通过将光源从入耦合器14a移动到入耦合器14b再到入耦合器14c，可以依次激活三个出耦合器16a、16c、16c。三个出耦合器具有不同的形状，这允许依次生成三个不同形状的耦合出图像。在本实施例中，三个不同的图像对应于飞行中的鸟的三个不同位置。

如上所述，本技术允许保护安全文件的大区域。

有利的是，入耦合器和出耦合器被优化以将具有在400和1000nm之间的至少一种波长的可见光耦合入光导12和从光导12耦合出。但是，例如，如果要由机器检测安全特征，那么它们也可以针对红外光进行优化。

保护区域16可以用于保护任何类型的安全文件。

例如，保护区域18可以用于保护表示货币价值的文件，诸如钞票、支票或凭单(voucher)。但是，如上所述，它也可以保护识别文件，诸如护照、ID卡或个性化访问卡(识别徽标)，特别是其上的个性化信息。

保护区域18还可以保护安全箔或安全贴片，该安全箔或安全贴片又被施加到要保护的物品上。

保护区域18可以覆盖整个安全文件或仅覆盖其部分。

在上述实施例中，出耦合器结构16在保护区域18中包括至少一个线形出耦合器。但是，它也可能包含不同形状的出耦合器，诸如点状出耦合器。

如上所述，出耦合器可以形成扭索图案。但是，替代地或除此之外，它还可以形成另一种图案，诸如直线图案，特别是直线的规则图案，如图4的实施例中所示，这可能更容易在视觉上验证完整性。

例如，在图2的实施例中，出耦合器结构包括多个、特别是至少10个、特别是至少100个非互连的无出耦合器区间，例如，在位置40a、40b、40c和40d处，它们通过出耦合器结构16相互分离。换句话说，出耦合器结构16将保护区域“分裂”成多个无出耦合器区间并在不影响其透明度的情况下保护它们。

在另一个实施例中，如图7中所示，出耦合器结构16包括多个，特别是至少10个，特别是至少100个在保护区域18中的非互连的出耦合器子结构16a、16b、16c、16d。同样，这允许将出耦合器结构稀疏地分布在保护区域18上。

有利的是，多个出耦合器子结构16a、16b、16c、16d以规则图案布置。规则(即重复)图案的优点是用户可以容易地检测到其中的任何缺陷。

出耦合器子结构16a、16b、16c、16d的形状可以变化。在图7中，子结构是短线。在图4中，它们是长线。但是，子结构也可以具有不同的几何形状，例如，形成点、符号、字符等。

入耦合器结构14和/或出耦合器结构16可以适于分别入/出耦合来自/到下方文件的光，只要载体10在入耦合器结构和/或出耦合器结构所在的区域中至少部分透明。可以将出耦合光的观察设计为在照明侧或在照明侧的相对于识别文件的相反侧。

如图8和图9中的示例所示，光导12可以(对于任何实施例)是条形的，其长度比其宽度大得多，特别是至少大五倍，并且有利地具有沿着其整个长度的恒定宽度。它可以延伸到整个文件，即从其边缘之一延伸到相对边缘。

除了出耦合器结构之外，保护区域18还可以包括至少一个另外的视觉安全元件。作为示例，这种安全元件50在图5中显示为虚线十字。该另外的安全文件在反射中(即通过将光照射到光导上而不将其耦合入光导)可见。这使得难以将例如假照片或其它伪造元件放置在光导顶部而不被检测到。替代地，可以在传输中控制这样的另外的安全元件。这种另外的视觉安全元件例如可以是光学可变设备(诸如衍射结构)和非可变标记(诸如印刷标记)中的至少一个。

光导10可以是与载体10分开制造然后层压到其上的箔，或者它也可以在载体10上原位形成。

本文提及的任何入耦合器和/或出耦合器可以例如是衍射入耦合器/出耦合器、荧光/磷光、红外上转换入耦合器/出耦合器、基于微观表面结构(即，没有衍射效应的表面结构，诸如微透镜或微镜或具有例如至少10μm的横向重复周期(即光导平面内的重复周期)的表面结构)的入耦合器/出耦合器、漫射或散射结构或材料。

入耦合器结构也可以例如放置在光导的两端之间，例如两个保护区域在其不同的、特别是相对的侧。

光导12还可以例如具有延伸穿过安全文件的条或线的形状，如图16中所示。

虽然显示和描述了本发明的当前优选实施例，但应清楚地理解本发明不限于此，而是可以在所附权利要求的范围内以其它方式实施和实践。

Claims

1.一种具有光学光导(12)的安全文件，其中所述光导(12)包括

-入耦合器结构(14)，

-出耦合器结构(16)，

-具有最长直径D的保护区域(18)，

其中

-所述出耦合器结构(16)覆盖不超过20％的所述保护区域(18)，并且

-对于所述保护区域(18)中的任何点(P)，到所述出耦合器

结构(16)的最短距离(d)小于D/3。

2.如权利要求1所述的安全文件，其中所述出耦合器结构(16)覆盖小于10％的所述保护区域(18)。

3.如权利要求1或2中的任一项所述的安全文件，其中，对于所述保护区域(18)中的任何点(P)，到所述出耦合器结构(16)的最短距离(d)小于D/4。

4.如权利要求3所述的安全文件，其中，对于所述保护区域(18)中的任何点(P)，到所述出耦合器结构(16)的最短距离(d)小于D/10。

5.如权利要求1或2中的任一项所述的安全文件，其中所述保护区域(18)在至少1cm²的至少一个连续区间上延伸。

6.如权利要求5所述的安全文件，其中所述保护区域(18)在至少2cm²的至少一个连续区间上延伸。

7.如权利要求1或2中的任一项所述的安全文件，其中所述保护区域(18)的最短直径D'和/或所述最长直径D为至少1cm。

8.如权利要求7所述的安全文件，其中所述保护区域(18)的最短直径D'和/或所述最长直径D为至少2cm。

9.如权利要求1或2中的任一项所述的安全文件，其中，对于所述保护区域(18)中的任何点，所述最短距离(d)不超过0.5cm。

10.如权利要求9所述的安全文件，其中，对于所述保护区域(18)中的任何点，所述最短距离(d)不超过0.25cm。

11.如权利要求1或2中的任一项所述的安全文件，其中所述出耦合器结构(16)包括在所述保护区域(18)中的至少一个线形出耦合器(20)，其中所述线形出耦合器(20)具有至少5mm的长度(L)和不超过1mm的宽度(w)。

12.如权利要求11所述的安全文件，其中所述出耦合器结构(16)包括多个线形出耦合器(20)。

13.如权利要求11所述的安全文件，其中所述线形出耦合器(20)具有至少10mm的长度(L)。

14.如权利要求11所述的安全文件，其中所述线形出耦合器(20)具有不超过0.5mm的宽度(w)。

15.如权利要求11所述的安全文件，其中所述线形出耦合器(20)具有不超过0.2mm的宽度(w)。

16.如权利要求11所述的安全文件，其中所述宽度(w)至少为0.05mm。

17.如权利要求16所述的安全文件，其中所述宽度(w)不超过0.1mm。

18.如权利要求1或2中的任一项所述的安全文件，其中所述安全文件是识别文件，包括识别文件的所有者的个性化信息(28)，其中所述保护区域(18)在所述个性化信息(28)的至少一部分上延伸。

19.如权利要求18所述的安全文件，其中

所述个性化信息(28)包括照片(30)并且所述保护区域(18)与所述照片(30)的至少50％重叠，和/或

所述个性化信息(28)包括所有者的姓名(32)和/或签名(33)，并且其中所述保护区域(18)与所述姓名(32)和/或所述签名(33)的至少50％重叠，和/或

所述个性化信息(28)包括电子RFID存储器芯片(34)，并且所述保护区域(18)与所述存储器芯片(34)和/或与连接到存储器芯片(34)的天线重叠。

20.如权利要求19所述的安全文件，其中所述保护区域(18)与所述照片(30)的至少90％重叠。

21.如权利要求19所述的安全文件，其中所述保护区域(18)与所述姓名(32)和/或所述签名(33)的至少90％重叠。

22.如权利要求18所述的安全文件，其中所述出耦合器结构(16)表示所述所有者的肖像的至少一部分。

23.如权利要求1或2中的任一项所述的安全文件，其中所述保护区域(18)是凸的。

24.如权利要求23所述的安全文件，其中所述保护区域(18)是所述出耦合器结构(16)的凸包。

25.如权利要求1或2中的任一项所述的安全文件，还包括识别入耦合器结构(14)的位置的可见标记(24)。

26.如权利要求25所述的安全文件，其中标记(24)具有至少两倍于所述入耦合器结构的最大直径的延伸部分。

27.如权利要求1或2中的任一项所述的安全文件，其中所述保护区域(18)包括通过所述出耦合器结构(16)相互分开的多个非互连的、无出耦合器的区间(40a，40b，40c，40d)。

28.如权利要求27所述的安全文件，其中所述保护区域(18)包括通过所述出耦合器结构(16)相互分开的至少10个非互连的、无出耦合器的区间(40a，40b，40c，40d)。

29.如权利要求1或2中的任一项所述的安全文件，其中所述出耦合器结构(16)包括在所述保护区域(18)中的多个非互连的出耦合器子结构(16a，16b，16c，16d)。

30.如权利要求29所述的安全文件，其中所述出耦合器结构(16)包括在所述保护区域(18)中的至少10个非互连的出耦合器子结构(16a，16b，16c，16d)。

31.如权利要求1或2中的任一项所述的安全文件，除了入耦合器结构和出耦合器结构(14，16)之外，还包括在反射或透射中可见的另外的安全元件(50)。

32.如权利要求31所述的安全文件，其中所述另外的安全元件(50)是光学可变设备和非可变标记中的至少一种。

33.如权利要求32所述的安全文件，其中所述光学可变设备包括衍射结构。

34.如权利要求32所述的安全文件，其中所述非可变标记包括印刷标记。

35.如权利要求1或2中的任一项所述的安全文件，包括位于所述入耦合器结构(14)的位置处的至少一个窗口(52)。

36.如权利要求1或2中的任一项所述的安全文件，其中所述入耦合器结构(14)和所述出耦合器结构(16)是共同结构(15)。

37.如权利要求36所述的安全文件，其中所述共同结构的凸包覆盖安全文件(10)和/或光导(12)的表面的至少75％。

38.如权利要求36所述的安全文件，其中，对于保护区域(18)中的任何点，到所述共同结构(15)的一部分的最短距离小于5mm。

39.如权利要求36所述的安全文件，其中，对于保护区域(18)中的任何点，到所述共同结构(15)的一部分的最短距离小于4mm。

40.如权利要求36所述的安全文件，其中，对于保护区域(18)中的任何点，到所述共同结构(15)的一部分的最短距离小于3mm。

41.如权利要求1或2中的任一项所述的安全文件，其中保护区域(18)是细长的，具有细长方向X，其中所述入耦合器结构(14)和/或所述出耦合器结构(16)各向异性地将光优先沿着细长方向X分别耦合入和耦合出光导(12)。

42.如权利要求1或2中的任一项所述的安全文件，其中入耦合器结构(14)和/或出耦合器结构(16)包括多个子结构(15a，15b)，这些子结构对于朝向保护区域(18)的中心(C)引导的光比对于远离保护区域(18)的中心(C)引导的光具有更高的入耦合效率，和/或对于远离保护区域(18)的中心(C)引导的光比对于朝向保护区域(18)的中心(C)引导的光具有更高的出耦合效率。

43.一种导光箔，用于如权利要求1或2中的任一项所述的文件，其中所述箔形成光导(12)，该光导(12)包括

-入耦合器结构(14)，

-出耦合器结构(16)，

-具有最长直径D的保护区域(18)，

其中

-对于所述保护区域(18)中的任何点(P)，到所述出耦合器

结构(16)的最短距离(d)小于D/3。