DE10129938B4

DE10129938B4 - As an authenticity feature on a document arranged optically variable surface pattern

Info

Publication number: DE10129938B4
Application number: DE10129938A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr. Schilling; René Staub; Wayne Robert Dr. Tompkin
Original assignee: OVD Kinegram AG
Current assignee: OVD Kinegram AG
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2021-06-21
Also published as: DE10129938A1; WO2003000504A2; AU2002310756A1; WO2003000504A3; TW578014B

Abstract

Als Echtheitsmerkmal auf einem Dokument angeordnetes optisch variables Flächenmuster (7) mit lichtreflektierenden ersten und zweiten Mattstrukturen, bei dem
– die erste Mattstruktur eine Bildinformation (9) erzeugt,
– die zweite Mattstruktur einen Hintergrund (8) erzeugt,
– bei Beleuchtung des optisch variablen Flächenmusters mit senkrecht einfallendem Licht das menschliche Auge in einem Winkelbereich die von der ersten Mattstruktur erzeugte Bildinformation (9) gegenüber dem von der zweiten Mattstruktur erzeugten Hintergrund (8) wahrnimmt, und bei dem
– das Streuvermögen der ersten Mattstruktur und das Streuvermögen der zweiten Mattstruktur groß genug sind, dass das von beiden Mattstrukturen reflektierte Abtastlicht eines Kopierers die bildaufnehmenden Photosensoren (22) des Kopierers (15) jeweils in Sättigung bringt, so dass diese Sensoren (22) die Bildinformation (9) nicht vom Hintergrund (8) trennen können.As an authenticity feature on a document arranged optically variable surface pattern (7) with light-reflecting first and second matte structures, wherein
The first matt structure generates image information (9),
The second matte structure produces a background (8),
When the optically variable surface pattern is illuminated with vertically incident light, the human eye perceives in an angular range the image information (9) generated by the first matt structure with respect to the background (8) produced by the second matt structure, and wherein
The scattering power of the first matte structure and the scattering power of the second matte structure are large enough that the scanning light of a copier reflected from both matte structures brings the image-picking photosensors (22) of the copier (15) into saturation, so that these sensors (22) display the image information (9) can not separate from the background (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein als Echtheitsmerkmal auf einem Dokument angeordnetes optisch variables Flächenmuster.The The invention relates to an authenticity feature on a document optically variable surface pattern.

Solche Flächenmuster enthalten Strukturen, meistens in der Form mikroskopisch feiner Reliefstrukturen, die auftreffendes Licht beugen. Diese diffraktiven Muster eignen sich beispielsweise als Echtheits- und Sicherheitsmerkmal zur Erhöhung der Sicherheit gegen Fälschung. Sie eignen sich insbesondere zum Schutz von Wertpapieren, Banknoten, Zahlungsmitteln, Identitätskarten, etc..Such surface pattern contain structures, mostly in the form of microscopic finer Relief structures that bend incident light. This diffractive Patterns are suitable, for example, as an authenticity and security feature to increase security against counterfeiting. They are particularly suitable for the protection of securities, banknotes, Means of payment, identity cards, Etc..

Die Funktion als Echtheitsmerkmal besteht darin, dem Empfänger des damit versehenen Gegenstandes, z.B. einer Banknote, das Gefühl zu vermitteln, dass der Gegenstand echt und nicht eine Fälschung ist. Die Funktion als Sicherheitsmerkmal besteht darin, das unerlaubte Nachmachen zu verhindern oder zumindest ausserordentlich zu erschweren.The Function as an authenticity feature is the receiver of the provided therewith, e.g. a banknote to convey the feeling that the object is genuine and not a fake. The function as Security feature is to prevent unauthorized copying or at least extraordinarily difficult.

Derartige Flächenmuster sind aus vielen Quellen bekannt; stellvertretend seien hier die EP 0 105 099 B1 , EP 0 330 738 B1 und EP 0 375 833 B1 genannt. Sie zeichnen sich durch die Brillanz der Muster und den Bewegungseffekt im Muster aus, sind in ein dünnes Laminat aus Kunststoff eingebettet und werden in Form einer Marke auf Dokumente, wie Banknoten, Wertpapiere, Personalausweise, Pässe, Visa, Identitätskarten usw. aufgebracht, z.B. aufgeklebt. Zur Herstellung der Sicherheitselemente verwendbare Materialien sind in der EP 0 201 323 B1 zusammengestellt.Such surface patterns are known from many sources; Representatives are here EP 0 105 099 B1 . EP 0 330 738 B1 and EP 0 375 833 B1 called. They are characterized by the brilliance of the patterns and the movement effect in the pattern, are embedded in a thin plastic laminate and are applied in the form of a mark on documents, such as banknotes, securities, ID cards, passports, visa, identity cards, etc., eg glued , For the preparation of the security elements usable materials are in the EP 0 201 323 B1 compiled.

Ein pixelorientiertes Flächenmuster ist aus dem europäischen Patent EP 0 375 833 B1 bekannt. Ein solches Flächenmuster enthält eine vorgegebene Anzahl N unterschiedlicher Bilder. Das Flächenmuster ist in Pixel unterteilt. Jedes Pixel ist in N Sub-Pixel unterteilt, wobei jedem der N Sub-Pixel eines Pixels ein Bildpunkt von einem der N Bilder zugeordnet ist. Jedes Sub-Pixel enthält eine Beugungsstruktur in der Form eines mikroskopisch feinen Reliefs, die Informationen über einen Farbwert, über eine Stufe des Helligkeitswertes und über eine Betrachtungsrichtung enthält. Einem Betrachter des Flächenmusters stellt sich immer nur ein einziges Bild dar, wobei das jeweils sichtbare Bild durch Kippen oder Drehen des Flächenmusters oder durch Änderung des Blickwinkels des Betrachters geändert werden kann.A pixel-oriented surface pattern is from the European patent EP 0 375 833 B1 known. Such a surface pattern contains a predetermined number N of different images. The surface pattern is divided into pixels. Each pixel is subdivided into N sub-pixels, wherein each of the N sub-pixels of a pixel is assigned a pixel of one of the N images. Each sub-pixel includes a diffractive structure in the form of a microscopic relief containing information about a color value, a level of the brightness value, and a viewing direction. A viewer of the surface pattern represents only a single image, wherein the respective visible image can be changed by tilting or rotating the surface pattern or by changing the viewing angle of the viewer.

JP 10-153.702A beschreibt ein spezielles Diffraktionsmuster, das auf der Oberfläche eines Substrates aufgebracht ist. Das Substrat ist hierbei in kleine Flächenbereiche geteilt. In jedem dieser Flächenbereiche ist ein Beugungsgitter aufgebracht. Die Orientierung der Beugungsgitter ändert sich nun von Flächenbereich zu Flächenbereich. Je nachdem, in welche Richtung das Substrat in der horizontalen Ebene gedreht wird, erscheint so der eine oder der andere Flächenbereich heller oder dunkler.JP 10-153.702A describes a special diffraction pattern that occurs the surface a substrate is applied. The substrate is here in small surface areas divided. In each of these areas is applied a diffraction grating. The orientation of the diffraction gratings changes now of area area to surface area. Depending on which direction the substrate is in the horizontal plane is rotated so appears one or the other surface area lighter or darker.

Durch Beobachtung dieses Effekts ist es einem Betrachter möglich, eine Kopie von einem Original zu unterscheiden.By Watching this effect, it is possible for a viewer, a To distinguish a copy from an original.

DE 44 46 368 A1 offenbart einen Datenträger mit einem optisch variablen Element, das zum einen eine Fläche aufweist, die einfallendes Licht gerichtet reflektiert und zum anderen eine Fläche aufweist, die Licht diffus streut. Die gerichtet reflektierende Fläche kann hierbei ein Sägezahnprofil oder ein Beugungsgitter aufweisen. Der betrachtungswinkelabhängige Intensitätsverlauf der durch die reflektierende Flächen reflektierten Strahlung wird mit der im wesentlichen bei allen Betrachtungswinkeln konstanten Intensität überlagert, die durch die diffus streuende Fläche erzeugt wird. In Abhängigkeit vom Betrachtungswinkel entsteht somit für den Betrachter der Eindruck, dass bei bestimmten Winkeln die reflektierende Fläche heller erscheint als die diffus streuende Fläche. DE 44 46 368 A1 discloses a data carrier with an optically variable element, which on the one hand has a surface which reflects incident light in a directionally directed manner and on the other hand has a surface which diffuses light diffusely. The directionally reflecting surface may in this case have a sawtooth profile or a diffraction grating. The viewing angle-dependent intensity profile of the radiation reflected by the reflecting surfaces is superimposed with the intensity which is substantially constant at all viewing angles and which is generated by the diffusely scattering surface. Depending on the viewing angle, the observer thus gets the impression that at certain angles the reflecting surface appears brighter than the diffusely scattering surface.

Ein Kopieren eines solchen optisch variablen Elements wird somit erschwert, da bei einer mit einem üblichen Kopierer durchgeführten Kopie stets derselbe Informationsgehalt unter allen Betrachtungswinkeln sichtbar ist.One Copying such an optically variable element is thus made more difficult because at one with a usual Copier performed Copy always the same information content from all viewing angles is visible.

WO 99/38039 beschreibt ein Oberflächenmuster, das sich aus einer Vielzahl von Bildelementen zusammensetzt. Jedes dieser Bildelemente weist eine Oberflächenstruktur auf, die ein asymmetrisches Beugungsgitter bildet. Die Ausrichtung dieser Beugungsgitter unterscheidet sich im Azimut, wodurch sich blickwinkelabhängige Helligkeitsunterschiede ergeben.WHERE 99/38039 describes a surface pattern, which is composed of a plurality of picture elements. each of these picture elements has a surface structure that is asymmetric Forms diffraction grating. The orientation of these diffraction gratings differs in azimuth, resulting in viewing angle dependent brightness differences result.

Durch Beobachtung dieses Effektes ist es einem Betrachter möglich, eine Kopie von einem Original zu unterscheiden.By Observing this effect makes it possible for a viewer to see one To distinguish a copy from an original.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisch variables Flächenmuster vorzuschlagen, das einen verbesserten Kopierschutz aufweist.Of the Invention is based on the object, an optically variable surface pattern to propose, which has an improved copy protection.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.The said object is achieved according to the invention by the features of the claim 1.

Ein beugungsoptisch wirksames Flächenmuster besteht aus einem Hintergrund und einer auf dem Hintergrund vorhandenen Bildinformation. Unter gewöhnlichen Beleuchtungsbedingungen auf den Hintergrund bzw. die Bildinformation auftreffendes Licht wird in unterschiedliche Richtungen gebeugt, so dass ein Betrachter die Bildinformation lesen kann. Die Erfindung basiert nun auf der Idee, sowohl die den Hintergrund als auch die die Bildinformation enthaltenden Beugungsstrukturen derart auszugestalten, dass sie alle beim Kopieren mittels eines Farbkopierers die Photodioden des Farbkopierers in Sättigung bringen, so dass auf der Kopie anstelle des Hintergrundes mit der Bildinformation eine kontrastlose helle Fläche entsteht.A diffractive optical surface pattern consists of a background and an image information present on the background. Under normal lighting conditions incident on the background or the image information Light is diffracted in different directions so that a viewer can read the image information. The invention is based on the idea of designing both the diffraction structures containing the background and the image information in such a way that they all saturate the photodiodes of the color copier when copying by means of a color copier, so that instead of the background with the image information on the copy contrastless bright surface is created.

Als Beugungsstrukturen sind Mattstrukturen, insbesondere anisotrope Mattstrukturen, geeignet. Die Mattstrukturen sind Reliefstrukturen, deren Profilparameter, wie Profillänge und Profilhöhe, einer statistischen Verteilung unterliegen, so dass sie auftreffendes Licht azimutal isotrop oder anisotrop streuen. Anisotrop bedeutet dabei, dass die Reliefstrukturen der Mattstrukturen eine Vorzugsrichtung aufweisen. Dies bewirkt, dass unter gewöhnlichen Beleuchtungsbedingungen auftreffendes Licht nicht gleichmässig in alle Richtungen, sondern bevorzugt quer zur Vorzugsrichtung der Reliefstrukturen gebeugt wird. Wenn nun in einer Ausführungsform der Hintergrund mit einer ersten Mattstruktur gebildet wird, die eine erste Vorzugsrichtung aufweist, während die Bildinformation mit einer zweiten Mattstruktur gebildet wird, die sich von der ersten Mattstruktur nur dadurch unterscheidet, dass sie eine andere Vorzugsrichtung aufweist, dann erscheinen der Hintergrund und die Bildinformation einem Betrachter unterschiedlich hell. Die Bildinformation ist daher wahrnehm- und lesbar. Das Streuvermögen der ersten Mattstruktur und das Streuvermögen der zweiten Mattstruktur sind aber gross genug, um beim Kopieren die Photosensoren eines Kopierers in Sättigung zu bringen. Hintergrund und Bildinformation erscheinen daher auf der Kopie als eine gleichmässig helle Fläche. Die Bildinformation ist vollkommen verloren gegangen.When Diffraction structures are matte structures, in particular anisotropic Matt structures, suitable. The matt structures are relief structures, their profile parameters, such as profile length and profile height, one subject to statistical distribution, so that they are striking Light azimuth isotropic or anisotropic. Anisotropic means in that the relief structures of the matt structures a preferred direction exhibit. This causes, under ordinary lighting conditions incident light not uniform in all directions, but is preferably diffracted transversely to the preferred direction of the relief structures. If now in one embodiment the background is formed with a first matte structure, the one first preferred direction, while the image information with a second matte structure is formed, extending from the first Matt structure only differs in that they have a different preferred direction then the background and the image information appear a viewer of different brightness. The image information is therefore perceptible and readable. The scattering power of the first matt structure and the throwing power but the second matte structure is big enough to copy to bring the photosensors of a copier to saturation. background and image information therefore appear on the copy as a uniformly bright surface. The Image information has been completely lost.

Bei einer anderen Ausführungsform sind sowohl der Hintergrund als auch die Bildinformation mit isotropen Mattstrukturen gebildet, die allerdings ein unterschiedliches Streuvermögen aufweisen. Das Streuvermögen ist dabei derart gewählt, dass das unbewaffnete menschliche Auge den Unterschied im Streuvermögen als Kontrast wahrnimmt, so dass die Bildinformation erkennbar ist, wobei das Streuvermögen beider Mattstrukturen aber ausreicht, um die Photodioden des Farbkopierers in Sättigung zu bringen.at another embodiment Both the background and the image information are isotropic Matt structures formed, however, have a different scattering power. The scattering power is chosen in such a way that the unaided human eye perceives the difference in scattering power as Contrast perceives, so that the image information is recognizable, wherein the scattering power Both Matt structures but sufficient to the photodiodes of the color copier in saturation bring to.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.following Be exemplary embodiments of Invention with reference to the drawing explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1A, 1B das Streuvermögen von Mattstrukturen, 1A . 1B the scattering power of matt structures,

2 in Aufsicht ein Flächenmuster mit Bildinformation und mit einem Hintergrund, 2 in plan view a surface pattern with image information and with a background,

3 einen Ausschnitt des Flächenmusters im Querschnitt, 3 a section of the surface pattern in cross section,

4 die Verhältnisse beim Kopieren, 4 the circumstances when copying,

5A ein Pixel des Hintergrunds, 5A a pixel of the background,

5B ein Pixel der Bildinformation und 5B a pixel of image information and

6 ein Dokument. 6 a document.

Die 1A zeigt das Streuvermögen einer anisotropen Mattstruktur bei senkrechtem Lichteinfall auf die Mattstruktur. Die anisotrope Mattstruktur besteht aus Reliefstrukturen, die eine Vorzugsrichtung aufweisen. Dies bewirkt, dass unter gewöhnlichen Beleuchtungsbedingungen auftreffendes Licht nicht gleichmässig in alle Richtungen, sondern bevorzugt quer zur Vorzugsrichtung der Reliefstrukturen gebeugt wird. Die Intensität des an der anisotropen Mattstruktur in den Halbraum über der Mattstruktur gebeugten Lichts ist für den Fall senkrecht auf die Mattstruktur einfallenden Lichts als Funktion des Winkelabstandes δ vom Zenit in Winkelgraden aufgetragen. Die breite Intensitätskurve 1 entspricht der Lichtverteilung quer zur Vorzugsrichtung der Reliefstrukturen der anisotropen Mattstruktur. Die schmale Intensitätskurve 2 entspricht der Lichtverteilung in der Vorzugsrichtung der Reliefstrukturen der anisotropen Mattstruktur. Die horizontale Linie 3 markiert den Sättigungspegel der Photodioden eines Farbkopierers. Wie aus der 1A ersichtlich ist, gibt es einen Winkelbereich 4, in dem der Farbkopierer die anisotrope Mattstruktur ungeachtet der Orientierung der Vorzugsrichtung ihrer Reliefstruktur mit gleicher Helligkeit abbildet, während das blosse Auge eines Beobachters in diesem Winkelbereich 4 die Intensitätsunterschiede als deutlichen Kontrastunterschied wahrnimmt, da unter üblichen Beleuchtungsbedingungen beim Auge keine Sättigungseffekte auftreten. Die Grösse des Winkelbereichs 4 hängt vom Grad der Anisotropie ab. Der Winkelbereich 4 umfasst typischerweise Werte von 15° bis 35°.The 1A shows the scattering power of an anisotropic matt structure at normal incidence of light on the matt structure. The anisotropic matt structure consists of relief structures which have a preferred direction. This has the effect that light incident under ordinary illumination conditions is not uniformly diffracted in all directions, but preferably transversely to the preferred direction of the relief structures. The intensity of the light diffracted at the anisotropic matt structure in the half space above the matt structure is plotted in degrees perpendicular to the matt structure of incident light as a function of the angular distance δ from the zenith in degrees. The broad intensity curve 1 corresponds to the light distribution transverse to the preferred direction of the relief structures of the anisotropic matt structure. The narrow intensity curve 2 corresponds to the light distribution in the preferred direction of the relief structures of the anisotropic matt structure. The horizontal line 3 marks the saturation level of the photodiodes of a color copier. Like from the 1A It can be seen that there is an angular range 4 in that the color copier images the anisotropic matt structure regardless of the orientation of the preferential direction of its relief structure with equal brightness, while the mere eye of an observer in this angular range 4 perceives the differences in intensity as a clear difference in contrast, since under normal illumination conditions in the eye no saturation effects occur. The size of the angle range 4 depends on the degree of anisotropy. The angle range 4 typically includes values of 15 ° to 35 °.

Die anisotropen Mattstrukturen weisen z.B. ellipsoidförmige und somit längliche Erhebungen auf, deren Längen und Breiten unterschiedlich gross sind. Sowohl die Längen wie die Breiten sind statistisch verteilt. Gemeinsam ist den Erhebungen aber die Ausrichtung, d.h. die Längsachsen der Ellipsoide verlaufen annähernd in der gleichen Richtung.The anisotropic matte structures have e.g. ellipsoidal and thus oblong Elevations on, their lengths and latitudes vary in size. Both the lengths like the latitudes are statistically distributed. Common to the surveys but the orientation, i. the longitudinal axes the ellipsoids are approximately in the same direction.

Die 1B veranschaulicht das Streuvermögen zweier isotroper Mattstrukturen bei senkrechtem Lichteinfall auf die Mattstruktur. Die Intensität des an den isotropen Mattstrukturen in den Halbraum über der Mattstruktur gebeugten Lichts ist wiederum als Funktion des Winkelabstandes δ vom Zenit in Winkelgraden aufgetragen. Die Reliefstrukturen einer isotropen Mattstruktur weisen azimutal keine Vorzugsrichtung auf. Die beiden Intensitätskurven 5 und 6 sind daher unabhängig vom Azimut, d.h. von der Orientierung der Reliefstrukturen in der Ebene der Mattstruktur. Die isotropen Mattstrukturen beugen also senkrecht einfallendes Licht azimutal isotrop. Der Unterschied in den beiden isotropen Mattstrukturen ist im unterschiedlichen Rückstreuvermögen begründet. Wie aus der 1B ersichtlich ist, liegen die Intensitäten der beiden isotropen Mattstrukturen im Winkelbereich 4 des Farbkopierers über dem Sättigungspegel 3 der Photodioden eines Farbkopierers, so dass die beiden isotropen Mattstrukturen in einer Kopie mit gleicher Helligkeit abgebildet werden, während das unbewaffnete Auge eines Beobachters den Intensitätsunterschied auch in diesem Fall deutlich wahrnimmt.The 1B illustrates the scattering power of two isotropic matte structures in normal light incidence on the matte structure. The intensity of the light diffracted at the isotropic matt structures in the half space above the matt structure is in turn as a function of the angular distance δ from the zenith in degrees. The relief structures of an isotropic matt structure have azimuthally no preferred direction. The two intensity curves 5 and 6 are therefore independent of the azimuth, ie of the orientation of the relief structures in the plane of the matt structure. The isotropic matte structures thus bend incident light azimuthally isotropically. The difference in the two isotropic matt structures is due to the different backscattering properties. Like from the 1B it can be seen that the intensities of the two isotropic matt structures are in the angular range 4 of the color copier above the saturation level 3 the photodiodes of a color copier, so that the two isotropic matt structures are imaged in a copy with the same brightness, while the unaided eye of an observer clearly perceives the difference in intensity in this case.

Die 2 zeigt in der Aufsicht ein Flächenmuster 7, dessen Fläche in verschiedene Bildbereiche unterteilt ist, die eine vom menschlichen Auge gegenüber einem Hintergrund 8 wahrnehmbare Bildinformation 9 darstellen. Im vorliegenden Fall besteht die Bildinformation 9 aus getrennten Buchstaben, die das Wort "VALID" bilden. Die die Bildinformation 9 darstellenden Buchstaben bestehen aus einer ersten Mattstruktur, die senkrecht auftreffendes Licht anisotrop beugt. Die erste Mattstruktur beugt senkrecht einfallendes Licht daher bevorzugt, aber nicht nur, in eine erste Richtung. Der Hintergrund 8 besteht aus einer zweiten Mattstruktur, die sich von der ersten Mattstruktur in ihrer Orientierung unterscheidet. Sie beugt daher senkrecht auftreffendes Licht bevorzugt in eine von der ersten Richtung abweichende Richtung.The 2 shows a surface pattern in the top view 7 whose area is divided into different image areas, the one from the human eye against a background 8th perceptible image information 9 represent. In the present case, the image information exists 9 separated letters that form the word "VALID". The the picture information 9 Representing letters consist of a first matte structure that anisotropically bends perpendicularly incident light. The first matte structure, therefore, preferably diffracts incident light, but not only, in a first direction. The background 8th consists of a second matt structure, which differs from the first matt structure in their orientation. It therefore preferably diffracts perpendicularly incident light in a direction deviating from the first direction.

Das Flächenmuster 7 ist, wie in der 3 im Querschnitt dargestellt, vorteilhaft als Schichtverbund ausgebildet. Der Schichtverbund ist gebildet von einer ersten Lackschicht 10, einer Reflexionsschicht 11 und einer als Deckschicht 12 dienenden zweiten Lackschicht. Die Gesamtheit der Mattstrukturen der Bildbereiche des Flächenmusters 7 wird mittels mikroskopisch feiner Reliefstrukturen 13 realisiert. Die Reflexionsschicht 11 macht die Reliefstrukturen 13 zu lichtreflektierenden Strukturen. Die Lackschicht 10 ist mit Vorteil eine Kleberschicht, so dass der Schichtverbund direkt auf ein Substrat aufklebbar ist. Die Deckschicht 12 deckt mit Vorteil die Reliefstrukturen 13 vollständig ab. Sie weist zudem im sichtbaren Bereich bevorzugt einen optischen Brechungsindex von wenigstens 1.5 auf, damit die geometrische Profilhöhe h eine möglichst grosse optisch wirksame Profilhöhe ergibt. Weiter dient die Deckschicht 12 als kratzfeste Schutzschicht.The surface pattern 7 is like in the 3 shown in cross-section, advantageously formed as a layer composite. The layer composite is formed by a first lacquer layer 10 , a reflection layer 11 and one as a cover layer 12 serving second lacquer layer. The totality of the matt structures of the image areas of the area pattern 7 becomes by means of microscopically fine relief structures 13 realized. The reflection layer 11 makes the relief structures 13 to light-reflecting structures. The paint layer 10 is advantageously an adhesive layer, so that the layer composite can be adhered directly to a substrate. The cover layer 12 covers with relief the relief structures 13 completely off. In addition, it preferably has an optical refractive index of at least 1.5 in the visible range, so that the geometric profile height h results in the largest possible optically effective profile height. Next, the topcoat serves 12 as a scratch-resistant protective layer.

Das Flächenmuster kann z.B. hergestellt werden, indem das Flächenmuster 7 matrixartig in eine Anzahl von A = n·m Pixeln 14 (2) unterteilt wird und indem dann ein Prägestempel, dessen Prägefläche der Fläche eines Pixels 14 entspricht, ein Pixel 14 nach dem andern in eine thermoplastische Folie prägt. Aus Gründen der zeichnerischen Klarheit sind nur einige der Pixel 14 dargestellt. Während der Prägung der zum Hintergrund 8 gehörenden Pixel 14 nimmt der Prägestempel eine erste Drehlage ein, während er beim Prägen der zur Bildinformation 9 gehörenden Pixel 14 eine zweite Drehlage einnimmt. Die beiden Drehlagen des Prägestempels unterscheiden sich beispielsweise um einen Winkel im Bereich von 10° bis 90°, beispielsweise um einen Winkel von 20°, so dass sich die Vorzugsrichtungen der beiden anisotropen Mattstrukturen um 20° unterscheiden. Nachdem alle Pixel 14 geprägt wurden, wird von der thermoplastischen Folie in bekannter Art und Weise eine Prägematrize hergestellt.The surface pattern can be made, for example, by the surface pattern 7 matrix-like into a number of A = n × m pixels 14 ( 2 ) and then by an embossing die whose embossing surface of the surface of a pixel 14 corresponds to a pixel 14 after the other embossed in a thermoplastic film. For the sake of drawing clarity, only a few of the pixels are 14 shown. During the imprinting of the background 8th belonging pixels 14 takes the stamp a first rotational position, while he embossing the image information 9 belonging pixels 14 a second rotational position occupies. The two rotational positions of the embossing punch differ, for example, by an angle in the range of 10 ° to 90 °, for example by an angle of 20 °, so that the preferred directions of the two anisotropic matt structures differ by 20 °. After all pixels 14 are embossed, is produced from the thermoplastic film in a known manner an embossing die.

Weitergehende Angaben über die Herstellung solcher Flächenmuster finden sich z.B. in den europäischen Patenten EP 0 105 099 B1 , EP 0 375 833 B1 und EP 0 201 323 B1 , auf die hiermit explizit verwiesen wird.Further information on the production of such surface patterns can be found eg in the European patents EP 0 105 099 B1 . EP 0 375 833 B1 and EP 0 201 323 B1 to which this is explicitly referred.

Die 4 zeigt schematisch die geometrischen Verhältnisse beim Kopieren mittels eines Kopierers, beispielsweise eines Farbkopierers 15. Der Farbkopierer 15 weist eine Glasplatte 16, auf der das zu kopierende Dokument 17, z.B. eine Banknote, aufliegt, und einen in x-Richtung fahrbaren Schlitten 18 auf, der eine Lichtquelle 19, einen Umlenkspiegel 20 und einen Detektor 21 mit Photosensoren 22 enthält. Beim Kopieren fällt das von der Lichtquelle 19 abgestrahlte Licht 23 unter einem bestimmten Winkel schräg auf das Dokument 17 und somit schräg auf das auf dem Dokument 17 vorhandene Flächenmuster 7 mit den unterschiedlich orientierten Mattstrukturen auf. Ein Teil des auffallenden Lichtes wird senkrecht nach unten gebeugt und über den Umlenkspiegel 20 auf die Photosensoren 22 des Farbkopierers 15 abgebildet. Die beiden Mattstrukturen beugen das Licht viel effizienter als die das Flächenmuster 7 umgebende Fläche des Dokuments 17, wo das Licht nicht gebeugt, sondern nur gestreut wird. Selbst dann, wenn nur ein geringer Anteil des an den Mattstrukturen gebeugten Lichtes auf die Photosensoren 22 des Farbkopierers 15 fällt, reicht dieser Anteil aus, um die Photosensoren 22 zu sättigen. Die dem Flächenmuster 7 entsprechende Fläche erscheint daher auf der Kopie als gleichmässig helle Fläche. Die Bildinformation ist also beim Kopieren verloren gegangen.The 4 schematically shows the geometric conditions when copying by means of a copier, for example a color copier 15 , The color copier 15 has a glass plate 16 on which the document to be copied 17 , For example, a banknote, rests, and a mobile in x-direction slide 18 on, which is a light source 19 , a deflecting mirror 20 and a detector 21 with photosensors 22 contains. When copying that falls from the light source 19 radiated light 23 at a certain angle at an angle to the document 17 and thus obliquely on the document 17 existing surface patterns 7 with the differently oriented matt structures. Part of the striking light is bent vertically downwards and over the deflecting mirror 20 on the photosensors 22 of the color copier 15 displayed. The two matte structures bend the light much more efficiently than the surface pattern 7 surrounding area of the document 17 where the light is not diffracted, but only scattered. Even if only a small proportion of the light diffracted at the matt structures is incident on the photosensors 22 of the color copier 15 falls, this proportion is sufficient to the photosensors 22 to saturate. The surface pattern 7 corresponding surface therefore appears on the copy as uniformly bright surface. The image information has thus been lost during copying.

Die Mattstrukturen beugen Licht gleichmässiger in den Halbraum 24 über dem Flächenmuster 7 als ein Beugungsgitter, sie haben daher den grossen Vorteil, dass der für den Erfolg der Erfindung erforderliche Effekt nicht von der Einhaltung bestimmter Beleuchtungsbedingungen abhängig ist. D.h. dass auch dann genügend Licht in den Detektor 21 gebeugt wird, wenn der Beleuchtungswinkel beim Farbkopierer 15 sich aufgrund irgendwelcher Gründe ändert.The matt structures bend light more evenly into the half-space 24 above the surface pattern 7 as a diffraction grating, they therefore have the great advantage that the effect required for the success of the invention is not dependent on compliance with certain lighting conditions. Ie that then enough light into the detector 21 is bent when the illumination angle at the color copier 15 changes due to any reasons.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung besteht das Flächenmuster 7 aus in den 5A und 5B gezeigten Bildpixeln 25, die der Erzeugung der Bildinformation 9 dienen, und Hintergrundpixeln 26, die den Hintergrund 8 erzeugen. Die Bildpixel 25 und die Hintergrundpixel 26 sind je in vier Sub-Pixel 27 unterteilt. Die Abmessungen eines Sub-Pixels 27 betragen typisch 0,1 mm·0,1 mm, so dass die vier Sub-Pixel 27 eines Pixels vom Auge eines menschlichen Betrachters nicht getrennt wahrgenommen werden. Drei Sub-Pixel 27 jedes Bildpixels 25 enthalten eine erste Mattstruktur mit einer ersten Vorzugsrichtung, das vierte Sub-Pixel 27 des Bildpixels 25 enthält eine zweite Mattstruktur mit einer zweiten, von der ersten unterschiedlichen Vorzugsrichtung. Bei den Hintergrundpixeln 26 ist es umgekehrt: Hier enthalten drei Sub-Pixel 27 des Hintergrundpixels 26 die zweite Mattstruktur und das vierte Sub-Pixel 27 des Hintergrundpixels 26 enthält die erste Mattstruktur. Die erste und die zweite Vorzugsrichtung schliessen einen Winkel θ derart ein, dass der Beobachter ein Bildpixel 25 als hellen Punkt und ein Hintergrundpixel 26 als dunklen Punkt, oder umgekehrt, wahrnimmt. Bei einer Drehung des Flächenmusters 7 in seiner Ebene um den Winkel θ oder um den Winkel 180° + θ vertauschen sich die Helligkeitswerte der Bildpixel 25 und der Hintergrundpixel 26. Die Orientierung der Mattstrukturen in den Sub-Pixeln 27 ist durch einen Pfeil dargestellt. Die den Hintergrund 8 erzeugenden Mattstrukturen und die die Bildinformation 9 erzeugenden Mattstrukturen enthalten also einen Anteil gleicher Mattstrukturen.In an advantageous embodiment, the surface pattern exists 7 out in the 5A and 5B shown image pixels 25 that the generation of image information 9 serve, and background pixels 26 that the background 8th produce. The image pixels 25 and the background pixels 26 are each in four sub-pixels 27 divided. The dimensions of a sub-pixel 27 be typically 0.1 mm x 0.1 mm, so that the four sub-pixels 27 of a pixel can not be perceived separately from the eye of a human observer. Three sub-pixels 27 every image pixel 25 include a first matte structure with a first preferred direction, the fourth sub-pixel 27 of the image pixel 25 contains a second matte structure with a second, different from the first preferred direction. At the background pixels 26 it's the other way round: here are three sub-pixels 27 of the background pixel 26 the second matt structure and the fourth sub-pixel 27 of the background pixel 26 contains the first matt structure. The first and second preferred directions include an angle θ such that the observer forms an image pixel 25 as a bright spot and a background pixel 26 perceives as a dark point, or vice versa. Upon rotation of the surface pattern 7 in its plane around the angle θ or around the angle 180 ° + θ, the brightness values of the image pixels are interchanged 25 and the background pixel 26 , The orientation of the matt structures in the sub-pixels 27 is represented by an arrow. The the background 8th generating matt structures and the image information 9 producing matt structures thus contain a proportion of the same matt structures.

Bei diesem Ausführungsbeispiel beugen alle Bildbereiche, also sowohl der Hintergrund 8 wie die Bildinformation 9 Licht in beide Vorzugsrichtungen, aber mit einem unterschiedlich grossen Anteil. Das menschliche Auge vermag aufgrund des so erzeugten Kontrastes die Bildinformation 9 dennoch vom Hintergrund 8 zu trennen. Da jedes der Bildpixel 25 und jedes der Hintergrundpixel 26 mindestens ein Sub-Pixel 27 mit der ersten Mattstruktur und mindestens ein Sub-Pixel 27 mit der zweiten Mattstruktur enthält, beugen beim Kopieren alle Bildpixel 25 und alle Hintergrundpixel 26 Licht auf die zugehörigen Photosensoren 22 und bringen alle zugehörigen Photosensoren 22 in Sättigung, so dass das kopierte Flächenmuster 7 auf der Kopie als kontrastlose helle Fläche erscheint.In this embodiment, all image areas, ie both the background, bow 8th like the picture information 9 Light in both preferred directions, but with a different proportion. The human eye is able to produce the image information due to the contrast thus generated 9 nevertheless from the background 8th to separate. Because each of the image pixels 25 and each of the background pixels 26 at least one sub-pixel 27 with the first matte texture and at least one sub-pixel 27 with the second matte structure, all image pixels bend when copying 25 and all background pixels 26 Light on the associated photosensors 22 and bring all the associated photosensors 22 in saturation, leaving the copied surface pattern 7 appears on the copy as a contrastless bright area.

In einer anderen Ausführung ist nur die erste Mattstruktur eine anisotrop beugende Mattstruktur, während die zweite Mattstruktur eine isotrop in den Halbraum 24 beugende Mattstruktur ist. Auch in diesem Fall erkennt das menschliche Auge die Bildinformation 9 und den Hintergrund 8 des Flächenmusters 7 aufgrund des unterschiedlichen Kontrasts, während der Farbkopierer 15 den Kontrastunterschied infolge Sättigung seiner Photosensoren nicht erkennt.In another embodiment, only the first matte structure is an anisotropically diffracting matte structure, while the second matte structure is isotropic in the hemisphere 24 diffractive matt texture is. Also in this case, the human eye recognizes the image information 9 and the background 8th of the surface pattern 7 because of the different contrast, while the color copier 15 does not recognize the contrast difference due to saturation of its photosensors.

In einer weiteren Ausführung sind sowohl die erste wie die zweite Mattstruktur isotrope Mattstrukturen, aber mit einem unterschiedlichen Rückstreuvermögen.In another embodiment both the first and second matte structures are isotropic matte structures, but with a different backscatter capability.

Die Erfindung lässt sich auch verwenden, um den Sinngehalt einer Information auf der Kopie gegenüber dem Sinngehalt auf dem Original zu ändern. Die 6 zeigt als Beispiel einen Teil eines Dokuments 28 mit dem Flächenmuster 7. Auf dem Dokument 28 ist der Schriftzug "Dies ist eine Kopie" aufgedruckt. Dem Wort "eine" des Schriftzuges ist das Flächenmuster 7 vorangestellt, wobei die Bildinformation 9 des Flächenmusters 7 den Buchstaben "k" darstellt. Beim Betrachten des Dokuments 28 liest ein Betrachter daher den Satz "Dies ist keine Kopie". Auf der Kopie erscheint aber der Satz "Dies ist eine Kopie".The invention may also be used to alter the meaning of information on the copy over the meaning on the original. The 6 shows as an example a part of a document 28 with the surface pattern 7 , On the document 28 is the lettering "This is a copy" imprinted. The word "one" of the lettering is the surface pattern 7 preceded by the image information 9 of the surface pattern 7 represents the letter "k". While viewing the document 28 Therefore, a viewer reads the sentence "This is not a copy". However, the sentence "This is a copy" appears on the copy.

Claims

As an authenticity feature on a document arranged optically variable surface pattern ( 7 ) with light-reflecting first and second matt structures, in which - the first matt structure contains image information ( 9 ), - the second matte structure has a background ( 8th When the optically variable surface pattern is illuminated with vertically incident light, the human eye in an angular range generates the image information generated by the first matt structure (FIG. 9 ) against the background generated by the second matt structure ( 8th ) and in which the scattering power of the first matt structure and the scattering power of the second matt structure are large enough that the scanning light of a copier reflected from both matt structures absorbs the image-receiving photosensors ( 22 ) of the copier ( 15 ) brings each into saturation, so that these sensors ( 22 ) the image information ( 9 ) not from the background ( 8th ) can separate.

surface pattern according to claim 1, wherein the first matt structure and the second matt structure perpendicularly incident light azimuthally isotropic bending.

surface pattern according to claim 1, wherein the first matt structure or the second Matt structure anisotropically deflects vertically incident light.

A surface pattern according to claim 1, wherein the first matte structure has a first preferential direction so as to abut perpendicularly incident light bends sotropically, in the second matte structure has a second preferred direction, so that it anisotropically diffracts perpendicularly incident light, and in which the first and the second preferred direction include an angle in the range of 10 ° to 90 °.

surface pattern according to one of the claims 1 to 4, in which the two matt structures each have a share of each other matt structure included.

Surface pattern according to claim 5, wherein the surface pattern is in image pixels ( 25 ) and in background pixels ( 26 ), the image pixels ( 25 ) and the background pixels ( 26 ) in sub-pixels ( 27 ) and each image pixel ( 25 ) and each background pixel ( 26 ) at least one sub-pixel ( 27 ) with the first matte texture and a sub-pixel ( 27 ) with the second matte structure.

surface pattern according to one of the claims 1 to 6, in which the light-reflecting structures are microscopic fine relief structures are.