CZ2003252A3

CZ2003252A3 - Opticky účinná struktura k personalizaci karet a podobně, jakož i způsob jejich výroby

Info

Publication number: CZ2003252A3
Application number: CZ2003252A
Authority: CZ
Inventors: Frank Kappe
Original assignee: Bundesdruckerei Gmbh
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2003-06-18
Also published as: EP1309941A2; PL366167A1; HUP0300495A3; DE10036505A1; HU225999B1; NO20030396L; DE50105429D1; AU2001277544A1; ATE289692T1; WO2002011063A3; SK782003A3; WO2002011063A2; HUP0300495A2; US20030230816A1; EP1309941B1; ES2238461T3; NO20030396D0; CA2417795A1

Description

K personalizaci nosičů údajů, jako například průkazů nebo identifikačních karet, je pro vysokou ochranu proti falšování zavedena a často používána laserová rytina. K dalšímu zlepšení ochrany proti falšování bylo navrhováno už mnoho způsobů.

rew.Oi

V patentových spisech EP 0 216 947, EP 0 219 012 se například navrhuje opatřit laserové popisy čočkovitým rastrem. Tím vzniká dojem, že laserem vytvořená informace je viditelná jen z toho úhlu, pod nímž byla laserem vytvořena. Byly-li použity různé směry, objeví se laserem vytvořená informace v právě jen daném směru.

Nevýhodami vynálezu je, že k použití takovýchto ražených čočkovitých rastrů mohou sloužit jen hrubá tělesa karet. To proto, že použité vzdálenosti čočkovitých rastrů leží mezi 100 a 500 pm. Pro takovéto čočkovité rastry pak vyplývají i příslušné velké hloubky ražby v rozsahu 100 pm. Navíc, laserový paprsek se zaostřuje čočkou. Laserem vytvořená informace se pak objeví v hloubce několika 100 pm. Při tenké struktuře karty, jaká se používá například pro cestovní pasy v podobě knížky, se takovýto bezpečnostní znak nemůže použít.

Dále se vylučují i karty podle ISO 7810, mají-li být opatřeny čipovým modulem. Dutina, která je pro takový čipový modul nezbytná, má zpravidla hloubku asi 400 - 600 pm. Protože však pro popsaný bezpečnostní znak jsou nezbytné transparentní vrstvy od několika 100 pm, byl by čipový modul viditelný z rubové strany karty.

Další nevýhodou je, že karty po dobu laserového popisu se musí naklonit, aby se dosáhl opticky proměnlivý účinek. Náklon karty je však účelný jen v jednom z obou vertikálních a horizontálních směrů karty. Z toho plyne, že i opticky proměnlivý účinek je možný jen v jednom z obou směrů.

449·· 4 4

9 4 4 4 «44 44 4 «44« •44*44 44 4 44 44

Účelem předloženého vynálezu je zhotovit podobné struktury jednodušeji, lépe snímatelné a použitelné také pro tenké struktury karet.

Při plnění stanoveného úkolu vynález se vyznačuje tím, že je používána optická mikrostruktura, sestávající střídavě z mřížkové struktury a nestrukturované plochy.

Výhoda vynálezu ostatně spočívá ve vylepšené bezpečnosti proti falšování ceninových a bezpečnostních dokumentů. Přitom se vynález neomezuje na laserový popis papírového substrátu. Mnohem více jsou vynálezem nárokovány všechny způsoby tisku a popisu ke zhotovení informační vrstvy a nebo opatření jí nápisy.

Rovněž jsou realizovatelné také jiné ceninové a bezpečnostní dokumenty. Přitom opticky proměnlivá informace se vytiskne například na papírový substrát a nakonec se zakryje strukturou podle vynálezu.

Podstatné je, že lze odděleně od sebe snímat dvě různé informace pod různými zornými úhly. Toho se dosáhne mikrostrukturou, pozůstávající ze vzájemně v podstatě rovnoběžných, přímých (nebo zakřivených) páskových oblastí. Tyto oblasti jsou přibližně stejně široké a jsou vzájemně uspořádány střídavě v přibližně jedné rovině. Obě oblasti jsou vytvořeny průhledně, avšak jedna oblast má difrakční strukturu, výhodně vytvořenou jako mřížková struktura.

Difrakční struktura je vytvořena tak, že na ni dopadající osa pohledu lidského oka se odklání stranou a proto se zobrazí výlučně jen ta informace, která je uspořádána s bočním posunem vedle difrakční struktury. Tato stejná informace je ale také viditelná shora při přímém průhledu jinou oblastí bez difrakční struktury. V tomto případě je tedy informace uspořádaná pod oblastí bez difrakční struktury zároveň viditelná jak při přímém průhledu touto oblastí, tak i při průhledu odkloněnou oblastí. Tím se získá optimálně čitelná informace, kterou lze dobře snímat v určitém rozsahu úhlů.

Z odchylného rozsahu úhlů už ovšem není tato informace rozpoznatelná. Pak je mnohem více viditelná ta informace, která je uspořádána přímo pod difrakční • · · 0 * ·«·* 0 0 0 0 ··· · · · «000 000000 00 0 00 00 strukturou s daným rozsahem. Tato informace je potom právě tak společně čitelná jak skrze oblast volného průhledu, tak i skrze rozsah s difrakční strukturou.

Z toho plyne výhoda, že obě informace jsou ovšem rozpoznatelné z různých úhlů pohledu skrze jejich rozsahy. Informace na informační vrstvě přitom může být k dispozici stejně tak černobíle, jako i v kterékoliv libovolné barvě.

Krom zhotovení a použití difrakční struktury takového druhu odděleného snímání duálních informací na jedné informační vrstvě je vynálezem nárokováno i zhotovení a použití tzv. hologramů s objemovým přenosem. Pro výrobu takovéto difrakční struktury se přivedou k interferenci ve vrstvě citlivé na světlo dvě čela paprsků.

Vynález se ostatně neomezuje ani na snímání duálních informací z informační vrstvy. Vynálezem je nárokováno i oddělené snímání více než dvou informací {zejména tří a více). V takovém případě existují více než dva úhly pohledu na mikrostrukturu (např. 60° a 120°).

Předmět předloženého vynálezu nevyplývá jen z předmětu jednotlivých patentových nároků, nýbrž zvláště také ze vzájemné kombinace jednotlivých patentových nároků.

Všechny údaje a význaky včetně anotace zveřejněné v podkladech, zvláště pak prostorové řešení znázorněné na výkresech, jsou nárokovány jako podstatné pro vynález, pokud jsou jednotlivě nebo v kombinaci nové oproti stavu techniky.

V dalším bude vynález blíže popsaný na základě většího počtu výkresů znázorňujících způsoby zhotovení. Přitom z výkresů a jejich popisu vyplývají další, pro vynález důležité jeho význaky a výhody.

Zobrazuj u:
Obr. 1 :	Řez mikrostrukturou podle vynálezu
Obr. 2:	Zvětšený pohled v řezu podle obr. 1
Obr. 3:	Řez strukturou karty s použitím mikrostruktury

• ©··· · β « · «· ·©·« © « • ·

Obr. 4a až 4d: Znázornění různých možností pro výrobu mikrostrukturovaných fólií

Obr. 5a až 5c: Další možnosti pro výrobu mikrostrukturovaných fólií Obr. 6: Pohled shora na mikrostrukturu v jednom prvním provedení

Obr. 7 : Pohled shora na mikrostrukturu v jednom druhém provedení

Obr. 8: Řez mikrostrukturou pozměněnou proti provedení podle obr. 1

Obr. 9: Řez další pozměněnou mikrostrukturou

Obr. 10: Řez dalším způsobem provedení mikrostruktury s použitím objemového hologramu

Obr. 11 : Řez provedením pozměněným proti obr. 10

Obr. 12a až 12c: Znázornění rozdílně čitelných informací v pohledu shora na mikrostrukturu

TřcAieheuT vviuďceTu

Na obr. 1 je znázorněna nárokovaná mikrostruktura 1 v řezu.

Tato mikrostruktura 1 sestává z přibližně rovnoběžně k sobě uspořádaných páskových oblastí 6, 7, které jsou v pohledu shora uspořádané rastrovitě (viz obr. 6 a 7). Obě oblasti 6, 7, jsou vytvořeny v přibližně stejné šíři. Nepatrné rozdíly v šíři jsou tolerovatelné a podstatně nezhoršují čitelnost informací uspořádaných v níže ležících oblastech 8, 9. Tyto informace lze snímat oddělené od sebe z různých zorných úhlů. Jsou príkladmo do nosiče vypáleny nebo jiným způsobem zapracovány či naneseny. Tato vrstva se v dalším označuje všeobecně jako informační vrstva 33. Mohou se používat libovolné nosně látky, nesoucí odděleně snímatelné informace v oblastech 8, 9. Vrstva zcela nahoře má index lomu n₃. Pod ní ležící vrstva 3, která vytváří mřížkovou strukturu 5 na své horní a nebo spodní straně, má index lomu n₂ a pod ní ležící vrstva 4 má index lomu ni. Níže je uspořádána informační vrstva 33, nesoucí na své svrchní straně snímatelné informace.

U zvláště upřednostněného způsobu provedení sestává materiál nosného média informační vrstvy 33 z PVC, PC, ABS, PET. Kromě černění tohoto materiálu laserovým zářením je však možný i barevný popis nosné látky vyvolaný laserem, jak je popsáno např. v patentovém spisu EP 0 828 613 B1. Stejně tak jsou možné všechny ostatní známé postupy tisku a nanášení.

· « φ β φ φ φ φ φ • Φ φφ • · φ • φ φ φφ φφφφ

Jedna pásková oblast 6 je vytvořena podle možností dobře průsvitná, zatímco druhá pásková oblast 7 má na své spodní straně (nebo - neznázorněno - na své horní straně obrácené směrem k pozorovateli, nebo - rovněž neznázorněno - na obou stranách) difrakční strukturu, která je vytvořena přednostně jako mřížková struktura 5. Při průhledu touto oblastí 7 dochází k difrakčním jevům, jež způsobí, že bude viditelná oblast 9, posunutá asi o polovinu k oblasti 7.

Při pozorování mikrostruktury I, jak je zřejmé z vyobrazení, pod právě kolmým úhlem θ₀ bude se světlo lomit na mezních vrstvách (vzduch k Π3, n3 k n₂) nejprve podle známých optických zákonů. K takovému lomu dochází také při mezní vrstvě od n₃ kn2, tento lom však bude účinný jen v oblasti 6, v níž neexistuje mřížková struktura 5. Oblastmi 6 bez mřížkové struktury 5 vidí tedy pozorovatel níže položené oblasti 8, které jsou na obr. 1 znázorněny šedě, přičemž šíře této mřížkové struktury 5 je označena „p“. V oblasti mřížkové struktury 5 dopadající světlo se ohýbá podle známých optických zákonů.

Posun mezi mřížkovým rastrem a informační vrstvou 33 činí ^p/₂. Vrstva s indexem lomu n₂ je volitelná a je možno ji vynechat. Slouží především k vyhlazení povrchu mikrostruktury a také odstraňuje chybná místa ve spektru propustnosti. Tloušťka 10 parametru D se může blížit i k nule. Vrstvu 4 je možno také zcela vynechat.

Vhodnou volbou parametrů pro mřížkovou strukturu 5 se může dosáhnout, že velká část vnikajícího světla se ohýbá ve směru, ve kterém se nachází oblast 8 informace, na obr. 1 šedě znázorněná. Tím je zajištěno, že pod zorným úhlem 3₀ lze pozorovat jen informaci v šedě znázorněné oblasti 8. Pokud ovšem pozorovatel se podívá na strukturu pod úhlem -3₀ (úhel symetrický podle kolmice), může oběma oblastmi 6, 7 pozorovat jen na obr. 2 černě znázorněné oblasti 9.

Na obr. 2 jsou znázorněny parametry pro opticky účinnou strukturu. Přitom vynález předpokládá také použití binární mřížky.

Jako uvažované parametry pro takovou mřížku vyplývají indexy lomu η_Ί a n₂ a geometrické velikosti mřížky, jako perioda mřížky 14 (Λ), šířka můstku 12 (S), » » » «««* ·· · » · · 4 · 4 4*44 4 · 4 *

4 4 4 * «

4444 «« « «· vzdálenost můstku G a hloubka mřížky d. Jako další návrhový parametr se musí zadat vzdálenost 10 mezi opticky účinnou mikrostrukturou 5 a laserem vytvořenou informací D (viz následující tabulka 1).

#	Parametr	Návrh 1	Návrh 2	Návrh 3
10	Tloušťka vrstvy s ni	D[pmj	250	250	1500
11	Velikost pixelu	p[pm]	113,7	90,0	555,6
-	Úhel dopadu nebo odrazu	ve vzduchu [°]	±19,42	±15,43	±15,43
vni[°]	± 12,81	±10,21	±15,43
4	Indexy lomu	ni	1,5	1,5	1,0
3	n₂	1,9	1,0	1,46
14	Perioda mřížky	A[nm]	800	1000	1000
12	Šířka můstku	S [nm]	200	800	200
15	Hloubka mřížky	d [nm]	1080	1060	1045
7	Míra účinnosti mřížky	TE [%]	89,29	71,64	86,20
TM [%]	88,00	87,84	80,46
0 [%]	88,64	79,74	83,33
6	Míra účinnosti bezmřížkových oblastí	[%]	98,62	100,00	96,49
-	Celková míra účinnosti	[%]	93,63	89,87	89,91

Tabulka 1 : Príkladmo navrhované parametry pro mikrosturkturu s m = n₃.

• · * ΦΦΦΦ Φ φ 4 • Φ Φ V Φ Φ ΦΦΦΦ φ · «

Φ Φ * · φ φ ΦΦ··

Φ* ·ΦΦΦ ΦΦ φ ΦΦΦΦ

V tabulce 1 jsou na příkladech uvedeny některé navrhované možnosti pro vynálezem nárokovanou mřížkovou strukturu 5. Všechny hodnoty v tabulce a z nich vyplývající vlastnosti jsou ve vynálezu nárokovány jako podstatné.

V posledním řádku výše uvedené tabulky jsou zaznamenány údaje o míře účinnosti. Ta udává, kolik z (např. laserem vytvořené) informace je možno vidět pod zorným úhlem 3₀- Hodnoty se udávají jak pro TE, tak i pro TM polarizované světlo. Pro oblasti 6 bez mřížky 5 jsou zohledněny jen Fresnelovy ztráty reflexí na mezních plochách. Oblasti 7 s mřížkou 5 naproti tomu zohledňují i míru účinnosti difrakce (stupeň účinnosti difrakce).

Míru účinnosti celé struktury je třeba pro tady znázorněný případ navrhnout tak, aby byla kolem 90 % nebo vyšší.

Na obr. 3 je schematicky znázorněna struktura karty 1. Karta se sestavuje z laminování schopných vrstev 16 až 18 s různými vlastnostmi. Vrstvy 16 až 18 se liší svou průhledností a svou schopností být značeny laserovým zářením. Optický účinek se dosahuje podle vynálezu hologramu podobnou mikrostrukturovanou fólií 19, která návazné na proces laserové personalizace se nanese na těleso karty, sestávající z vrstev 16 až 18. Tento postup je upřednostňován, neboť v tomto případě není potřebný náklon karty 1 v průběhu personalizace. Ale stejně tak se nárokuje, aby byl takovýto náklon v průběhu personalizace možný a aby personalizace laserem se děla návazně na nanesení fólie 19.

V případě, že má být podle vynálezu použita hologramu podobná fólie 19, lze tuto fólii 19 přenést na těleso karty z vrstev 16 až 18 tradičním přípravkem na ražbu za tepla.

Pro hologramu podobné fólie 19 existují různé možnosti realizace, které se uvažují v závislosti na obr. 4 a 5.

Jsou znázorněny dva vzájemně rovnoběžné svazky paprsků 31, 32, z nichž jeden prochází volnou oblastí 7 a druhý mřížkovou strukturou 5. Vzhledem k rozdílné • · φ * •ΦΦΦΦ · φ φφφ φφφ · φ φ φ φφ φφφφ φφ φ «φ φφ β

difrakci obou svazků paprsků bude pod zorným úhlem ± oblast 9 viditelná shora vždy jak oblastí 6 průhledu, tak i oblastí 7 mřížkové struktury.

Obr. 4 a 5 zobrazují různé způsoby zhotovení pro výrobu takové mikrostruktury.

K výrobě vrstev znázorněných na obr. 4 je tak jako pro výrobu tradičních hoíogramových fólií potřebné vyrobit raznici. Tato raznice může vzniknout například tak, že na niklový substrát se přenese maska zhotovená osvitem svazkem elektronů. Tento niklový substrát pak následně slouží jako raznice pro ražbu do fólie 19, případně do namísto ní použitého laku pro ražení.

K výrobě struktury vrstvy znázorněné na obr. 4a nejprve se razí binární mřížka 5 do materiálu 21 pomocí zmíněné raznice. Materiál 21 může sestávat z fólie, ale i z laku, který je tvrditelný například pomocí ultrafialového světla. Tento materiál má zpravidla nízký index ni = 1,5. V druhém pracovním kroku (obr. 4b) ražba se pokryje vrstvou (materiál 22) s indexem lomu n₂ tak, aby se zaplnily rýhy mřížkové struktury 5 rovnoměrné a mohl vzniknout co nejhladší povrch. Dosáhnout takového vyrovnání je možné nanesením nízkoviskozního laku na raženou mikrostrukturu 5.

Nutné je, aby úzké, hluboké rýhy byly lakem kompletně zaplněny.

Další možnost vyrovnání spočívá v nanesení dielektrické vrstvy na raženou mikrostrukturu 5. Taková vrstva (materiál 25) podle obr. 4c se může zhotovit takovými postupy nanášení, jako jsou naparování nebo naprašování.

V obou případech, nanášení laku nebo dielektrické nanášení, je nutné, aby index lomu krycího materiálu se odlišoval co nejvíc od indexu lomu materiálu s raženou strukturou. Zpravidla je index lomu pro tento materiál vyšší naž index lomu pro materiál 21, do nějž byla ražena mikrostruktura 5.

U varianty postupu lakem jsou kdykoliv k dispozici indexy lomu do maximálně n₂ = 2,0. Dielektrické materiály 25 jsou k dispozici i s vyšším indexem lomu. Typickými materiály by byly např. ZnS a oxid zirkonu.

• · • · • to toto· to · *· to • to

Pro ochranu struktury vrstvy může se vrstva „materiál 22“ dodatečně opatřit vrstvou „materiál 23“ (viz obr. 4a). Této vrstvy se lze ale také zříci v případě, když vrstva „materiál 22“ skýtá dostatečnou ochranu před poškrábáním (viz obr. 4b).

Existuje ale také další varianta podle obr. 4c spočívající vtom, že namísto nízkoviskozního laku se použije lak (materiál 25), který nevniká do úzkých rýh ražené mikrostruktury 5. V tomto případě se lakem uzavře a „zapečetí“ vzduch, nacházející se v rýhách. Tak vznikne ve struktuře komůrka 26 s indexem lomu n₂ = 1,0; jak je znázorněno na obr. 4c.

Také může být dostačující vrstvu (materiál 22) s raženou mikrostrukturou 5 opatřit iepidlovým systémem 24 způsobem, jak je znázorněno na obr. 4d. U lepidlového systému může jít např. o termoplastické tavné lepidlo nebo tepelně vytvrzovací lepidlo. Potom mikrostruktura 5 se může obejít bez další vrstvy a aplikuje se přímo na těleso karty.

Další možná struktura vrstvy hologramu podobné fólie 19 je znázorněna na obr. 5. K jejímu zhotovení se přenese pomocí raznice mikrostruktura (viz obr. 5b) do fólie potažené dielektrickou vrstvou (obr. 5a). Ta se návazně zalakuje (viz obr, 5c). Dielektrická vrstva (materiál 22) má zpravidla vyšší index lomu než ji obklopující materiál. Index lomu dielektrické vrstvy může být např. n₂. Okolní materiál 21, příp. materiál 23 má zpravidla stejný index lomu ni = ri3 = 1,5.

Taková konstrukce vrstvy má oproti dříve popsaným fóliím tu výhodu, že výchozí fólii fze lehčeji zhotovit. Nanášet vrstvy na nerovnou mikrostrukturu 5 je všeobecně těžké a homogenní vyrovnávací nános je obtížně možný. Hladká fólie s rovnoměrnou dielektrickou vrstvou je opatřitelná s úrovní stavu techniky.

Na obr. 8 a 9 jsou uvedeny další možné příklady provedení mřížkové struktury 5. Přitom se ukazuje, že profil můstků 30 nemusí být nevyhnutelně tvaru čtyřúhelníku. Tvar čtyřúhelníku se upřednostňuje kvůli optimálnímu využití Braggova efektu. Tento efekt se projevuje nejzretelněji u binárního čtyřúhelníkového profilu.

9 9

9999 • 9 • 9 9999

9

9 9 9

9 9* 99

Tímto ale vynález není omezen. Proto jako profilový tvar pro můstky 29 nebo 30 se používají též profilové tvary od pravoúhlých odlišné. Obr. 8 ukazuje přibližně lichoběžníkový můstek 30, zatím co obr. 9 ukazuje půlkulatý, eliptický nebo oválný můstek 29. Už bylo poukázáno na to, že mřížková struktura se nemusí nutně nacházet na spodní straně vrstvy 3. Může být uspořádána i na její svrchní straně nebo na obou stranách.

Další možnost provedení hologramu podobné fólie 19 podle vynálezu je znázorněna na obr. 10 a obr. 11. V tomto případě je fólie 19 definována hologramem s objemovým přenosem. U tohoto postupu zhotovení jde o proti obr. 4a až 4d, příp. 5a až 5c pozměněné zhotovení hologramu podobné fólie 19. Tento nový druh fólie má stejné optické vlastnosti, jak je znázorněno na obr. 1 a obr. 3.

Hologramy s objemovým přenosem vznikají, když ve vrstvě citlivé na světlo se přivedou k Interferenci dva paprsky. Ve vrstvě citlivé na světlo v oblastech konstrukční interference se změní index lomu materiálu. Takovým takzvaným fotopolymerem je „holographic recording film (holografická záznamová vrstva)“ firmy DuPont.

Jedna možnost realizace je znázorněna na obr. 10. V tomto případě nezbytný interferenční obrazec se vytváří ohybem rovinné monochromatické osvětlovací vlny na fázové masce.

Fázová maska mění polohu fáze osvětlovací vlny. Toho se dosáhne optickým rozdílem dráhy, kterou osvětlovací vlna působením takové masky nabude. Optická dráha šedě znázorněnou oblastí fázové masky je odlišná od okolních oblastí masky. Optická dráha je součinem indexu lomu a geometrické dráhy maskou. K optickému rozdílu dráhy může tudíž docházet jak změnou indexu lomu, tak i změnou geometrie, nebo kombinací obého.

V oblasti fázové mřížky se ohýbá osvětlovací vlna do 1., příp. do -1. řádu. K interferenci obou čel vlny 1. a -1. rádu dochází v oblasti díchromatové želatiny (přednostně fotopolymerizační materiál).

• · 4

4 · 4

4 4 4 4

44 44 • · 4 4

444* • ···*

V pravé části obrázku je znázorněn obrazec indexu lomu, který vznikl interferencí čel vlny. V oblasti, kde se nenachází fázová maska, proniká osvětlovací vlna fotopolymerem, aniž by se vytvořil interferenční obrazec. Tímto způsobem vzniká ve fotopolymeru střídavě oblast 7 se změnou indexu lomu a oblast 6 bez změny indexu lomu, jak je znázorněno v pravé části obr. 10.

Takovou fázovou masku lze vytvořit tak, že binární mřížka se vyleptá do skelného substrátu. Dráhový nebo fázový rozdíl pro osvětlovací vlnu se vytvoří potom rozdílnou optickou délkou cesty prostřednictvím fázové mřížky.

Další provedení hologramu s objemovým přenosem je znázorněno na obr. 11. V tomto případě zasahují dvě osvětlovací vlny fotopolymer pod jedním úhlem.

Vlastností tohoto materiálu je schopnost změnit svůj index lomu vlivem světla. Osvit interferenčním obrazcem toto po vyvolání zobrazí jako změnu indexu lomu.

Pročež na tomto místě se vytvoří interferenční obrazec a uvedeným osvitem vzniká i tam odpovídající obrazec indexu lomu. Oblasti, které podle vynálezu nemají mít mřížkovou strukturu, se kryjí aplitudovou maskou.

Amplitudová maska připustí osvit fotopolymeru jen v průsvitné oblasti (na obrázku znázorněno šedě). V jiných oblastech je maska neprúsvitná (na obrázku znázorněno černě). Tak vznikají, jak je znázorněno v pravé části obr. 11, právě tak oblasti s modulací indexu lomu jako oblastí bez ní.

Rozdíl mezi fázovou maskou a amplitudovou maskou je jen v jejich výrobě. Výsledek je v obou případech téměř identický. Pro fázovou masku je potřebná jen koherentní osvětlovací vlna, aby se vytvořil interferenční obrazec. U amplitudové masky jsou potřebné dvě koherentní osvětlovací vlny. Ovšem výroba masky fázové je komplikovanější než amplitudové.

Amplitudové masky se vyrábějí fotolitograficky nebo osvitem paprskem elektronů. Fázové masky se mohou zhotovit např. leptáním binární mřížky. Amplitudová maska • fc fc fcfc·· fcfc· • · ♦ · · · fcfcfcfc · · · « • fcfc · * ♦ fc · · · ·· ···· fcfc fc fc· fcfc propouští osvětlovací vlny jen v průhledných oblastech. Fázová maska ohýbá světlo v oblastech binární mřížky. Tím vytvořené ohnuté světlo interferuje. Průhledné, příp. neprůhledné oblasti amplitudové mřížky, ale také oblasti fázové masky s fázovou mřížkou, příp. oblasti bez fázové mřížky odpovídají oblastem 6, příp. 7 z obr. 1, příp. obr. 3.

V obou případech lze takto zhotovený hologram s objemovým přenosem použít rovněž jako fólii 19, nárokovanou podle vynálezu. Hologram s objemovým přenosem je třeba nanést pomocí lepidlového systému na nosič informace před personalizací nebo po ní.

Pro velikostní uspořádání binární mřížky fázové a amplitudové masky platí stejné velikostní údaje, jaké byly uvedeny podle tabulky 1.

Na obr. 10 a 11 už není uvažována žádná nosná fólie. Navíc je znázorněn fotopolymer s lepidlovým systémem, nutný k aplikaci fólie na těleso karty. Po aplikaci je působení fólie stejné jako je znázorněno na obr. 1, příp. obr. 3.

Obr. 12 zobrazuje v pohledu shora znázornění binární informace a její snímání. Zatímco obr. 12a ukazuje pohled shora definovaný pod neurčitým zorným úhlem, při němž jsou obě infomace vzájemné smíšené, obr. 12b ukazuje znázornění jedné z informací pod určitým definovaným zorným úhlem, zatím co obr. 12c ukazuje znázornění druhé z informací pod druhým, odlišným zorným úhlem.

Ve všeobecné popisné části je ostatně znázorněno, že celkové lze na informační vrstvu 33 uspořádat tri nebo více informací. V tom případě by se pod definovaným třetím zorným úhlem dala snímat třetí informace - odděleně od obou jiných informací na obr. 12b a 12c.

Claims

Patentové nároky

1. Opticky účinná struktura pro nosiče údajů každého druhu, u nichž jsou pomocí laserového paprsku zapsány nevratné změny (informace) v nejméně jedné z vícerých nad sebou uspořádaných fólií nosičů údajů nebo u nichž jsou takovéto změny (informace) naneseny na informační vrstvu (33) jiným způsobem a informacemi z různých zorných úhlů na nosič údajů je vykazován rozdílný informační obsah (nakloněný nabo nejistý obraz), vyznačující se tím, že mikrostruktura (1) sestává z nejméně dvou odlišných oblastí (6, 7), jež jsou vytvořeny průsvitné, z nichž jedna oblast (7) nese difrakční strukturu a druhá oblast (6) je bez difrakční struktury a že informace ke snímání jsou uspořádány v oblastech (8, 9) pod mikrostrukturou (1).
2. Mikrostruktura podle nároku 1, vyznačující se tím, že difrakční struktura je vytvořena jako mřížková struktura (5).
3. Mikrostruktura podle nároku 2, vyznačující se tím, že mřížková struktura (5) sestává z přibližně hřebenovitých, vzájemně rovnoběžných mústkových prvků (27) vytvářejících mezi sebou meziprostory (28).
4. Mikrostruktura podle jednoho z nároků 1až3, vyznačující se tím, že mikrostruktura (1) sestává ze vzájemně rovnoběžných a spolu sousedících přibližně páskových oblastí (6, 7).
5. Mikrostruktura podle nároku 3, vyznačující se tím, že průřez mústkových prvků (27) je pravoúhlý.
6. Mikrostruktura podle nároku 3, vyznačující se tím, že průřez můstků (29, 30) je přibližně sinusovkový nebo eliptický nebo oválný nebo ve tvaru zploštěného pilového zubu.
7. Mikrostruktura podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že pro tvorbu mřížky jsou nárokovány hodnoty veličiny udané v tabulce 1.

• · * * · · · · · · • · Φ··· φφφφ φφφ · * > φ φ«φ φφφφ ·· φφφφ φφ · φ·
8. Mikrostruktura podle jednoho z nároků 1až7, vyznačující se tím, že tloušťka D (10) vrstvy činí přibližně 100 pm a šířka p (11) laserem vytvořené informace činí přibližně 45,5 pm.
9. Způsob zhotovení mikrostruktury pro nosiče údajů všeho druhu, u nichž jsou pomoct laserového paprsku nevratně zapsány změny (informace) v nejméně jedné z vícerých nad sebou uspořádaných vrstev (16 - 18) nosiče údajů a informace z různých zorných úhlů na nosič údajů je vykazován rozdílný informační obsah (nakloněný nebo nejistý obraz), vyznačující se tím, že mikrostruktura (1) sestává z hologramu podobné fólie (19), do níž je pomocí raznice vyražena mřížková struktura (5).
10. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že mikrostrukturovaná fólie (19) se nanese na těleso karty návazně na proces laserové personalizace.
11. Způsobpodle nároku 8, vyznačující se tím, že fólie (19) se přenáší na těleso karty razícím přípravkem za tepla.
12. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že v prvním pracovním kroku se vyrazí obrazec mřížkové struktury (5) do laku vytvrditelného ultrafialovým světlem.
13. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že v druhém pracovním kroku mřížková struktura (5) se pokryje vrstvou (materiál 22) s indexem lomu n2 tak, aby se rovnoměrně zaplnily meziprostory (22) mřížkové struktury (5) a aby vznikl podle možnosti hladký povrch.
14. Způsob podle nároku 12, vy zn a č u j í c í se t í m, že na raženou mikrostrukturu (5) se nanese nízkoviskozní lak.
15. Způsob podle jednoho z nároků 10 až 14, v y z n a č u j í c í se t í m, že ražená mikrostruktura (5) se pokrývá dielektrickou vrstvou (materiál 25).

• · · · · * 4 ·· 4 · *4*444*4 4*4 4 ·«* *** 4*44 • 4 ·«·· 4* 4 44 44
16. Způsob podle jednoho z nároků 1až14, vyznačující se tím, že index lomu krycího materiálu co možná nejvíce se odlišuje od indexu lomu materiálu s raženou strukturou.
17. Způsob podle jednoho z nároků 12 až 15, v y z n a č u j í c í se t í m, že namísto nízkoviskozního laku se použije lak (materiál 25), který nevnikne do úzkých meziprostorů (28) ražené mikrostruktury (5), a že vzduch nacházející se v meziprostorech (28) je uzavřený a zapečetěný lakem.
18. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 16, vyznačující se tím, žena hrotech mřížkové struktury (5) je naneseno termoplastické lepidlo, které nechává otevřené meziprostory (28) mezi prvky můstků.
19. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 17, vyznačující se tím, že pro zhotovení mikrostrukturované fólie (19) se pomocí raznice na fólii potaženou dielektrickou vrstvou (obr. 5a) přenáší mikrostruktura (viz obr. 5b), která se následně zalakuje (viz obr. 5c).
20. Způsob zhotovení mikrostruktury pro nosiče údajů každého druhu, u nichž jsou pomocí laserového paprsku nevratně zapsány změny (informace) v nejméně jedné z vícerých nad sebou uspořádaných vrstev (16 - 18) nosičů údajů a informacemi z různých zorných úhlů na nosič údajů je vykazován rozdílný informační obsah (nakloněný nebo nejistý obraz), vyznačující se tím, že mikrostruktura (1) je ve fólii (19) vytvořena jako hologram s objemovým přenosem.
21. Způsob podle nároku 20, vyznačující se tím, že mikrostruktura je vytvořena jako tlustovrstvý hologram.
22. Způsob podle nároku 20 nebo 21, vyznačující se tím, že hologram s objemovým přenosem se zhotoví tak, že ve vrstvě citlivé na světlo (vrstva fotopolymeru) se přivedou k interferenci dva paprsky, čímž ve vrstvě citlivé na světlo v oblastech konstruktivní interference se změní index lomu materiálu.

• · 4 4 · · 4 * 4 ···» 4 4 i 4 *44 44 4 · 4 · 4

44 44*4 4« 4 44 ««
23. Způsob podle nároku 22, v y z n a č u j í c í se t í m, že potřebný interferenční obrazec se vytvoří difrakcí přímé monochromatické osvětlovací vlny na fázové masce a v oblasti fázové mřížky osvětlovací vlna se ohne do 1,, příp. -1. řádu a že obě čela vln 1. a -1. řádu v oblasti fotopolymeru se přivedou k interferenci.
24. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že fázová maska se zhotoví leptáním binární mřížky do skelného substrátu.
25. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 24, vyznačující se tím, že difrakční obrazec mikrostruktury se vytvoří různou proměnou indexu lomu v oblastech (6, 7).
26. Způsob podle jednoho z nároků 22 až 25, v y z n a £ u j í c í se t i m, že k osvitu fotopolymeru je používána fázová maska.
27. Způsob podle jednoho z nároků 22 až 25, v y z n a č u j í c í se t í m, že k osvitu fotopolymeru je používána amplitudová maska.
28. Způsob podle nároku 27, vyznačující se tím, že amplitudová maska se zhotoví osvitem svazkem elektronů nebo fotolitograficky.