DE102004063376A1

DE102004063376A1 - Method and device for generating a multi-channel diffraction image

Info

Publication number: DE102004063376A1
Application number: DE200410063376
Authority: DE
Inventors: Thomas Maurer
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2006-07-06
Also published as: WO2006069723A2; EP1831031A2; WO2006069723A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines mehrkanaligen Beugungsbildes mit betrachtungsrichtungsabhängiger Zusatzinformation, mit den Verfahrensschritten: DOLLAR A a) Bereitstellen eines mehrkanaligen Beugungsbildes (12), das unter bestimmten Beobachtungsbedingungen beugungsoptische Bilder in verschiedene Betrachtungsrichtungen (L, R) rekonstruiert und bei dem die beugungsoptischen Informationen (20, 22) für die verschiedenen Betrachtungsrichtungen (L, R) in verschiedenen, dem jeweiligen Kanal zugeordneten Bildbereichen (24, 26) des Beugungsbildes (12) abgelegt sind, und DOLLAR A b) Einbringen betrachtungsrichtungsabhängiger Zusatzinformation (30, 32) mit einem Schreiblaserstrahl eines Beschriftungslasers in zumindest einen Kanal des mehrkanaligen Beugungsbildes (12) durch lokale (34, 36) laserinduzierte Veränderung der optischen Eigenschaften des Beugungsbildes (12) in den Bildbereichen (24, 26), die dem mit der Zusatzinformation zu beschriftenden Kanal zugeordnet sind, wobei erfindungsgemäß DOLLAR A c) die Erkennung der dem zu beschriftenden Kanal zugeordneten Bildbereiche (24, 26) durch einen Erkennungslaserstrahl im Strahlengang des Beschriftungslasers vorgenommen wird.The invention relates to a method for generating a multi-channel diffraction image with viewing direction-dependent additional information, comprising the following steps: DOLLAR A a) Providing a multi-channel diffraction image (12) which reconstructs diffraction-optical images in different viewing directions (L, R) under certain observation conditions and in which the diffraction-optical Information (20, 22) for the different viewing directions (L, R) in different, associated with the respective channel image areas (24, 26) of the diffraction image (12) are stored, and DOLLAR A b) introducing viewing direction-dependent additional information (30, 32) a writing laser beam of a marking laser in at least one channel of the multi-channel diffraction image (12) by local (34, 36) laser-induced change in the optical properties of the diffraction image (12) in the image areas (24, 26) si assigned to the channel to be labeled with the additional information nd, wherein according to the invention DOLLAR A c) the detection of the image to be labeled channel areas (24, 26) is made by a detection laser beam in the beam path of the inscription laser.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines mehrkanaligen Beugungsbildes mit betrachtungsrichtungsabhängiger Zusatzinformation sowie einen mit einem derartigen Beugungsbild ausgestatteten Wertgegenstand.The The invention relates to a method and an apparatus for generating a multi-channel diffraction image with viewing direction-dependent additional information and a value object equipped with such a diffraction pattern.

Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel oder Wertdokumente, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Wertgegenstands gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Wertgegenstände im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Pässe und sonstige Ausweisdokumente, sowie Produktsicherungselemente, wie Etiketten, Siegel, Verpackungen und dergleichen. Der Begriff „Wertgegenstand" schließt im Folgenden alle derartigen Gegenstände, Dokumente und Produktsicherungsmittel ein.Valuables, such as Branded goods or value documents, for example, are often used for hedging purposes provided with security elements that verify the authenticity of the object of value and at the same time as protection against unauthorized reproduction serve. valuables For the purposes of the present invention, banknotes, shares, Bonds, certificates, vouchers, checks, high-quality tickets, but also other counterfeit papers, like passes and other identification documents, as well as product protection elements, such as labels, seals, packaging and the like. The term "valuables" concludes below all such objects, Documents and product safety devices.

Aufgrund der leichten Verfügbarkeit und hohen Qualität der Reproduktionen, die mit modernen Farbkopiergeräten oder hochauflösenden Scannern in Verbindung mit guten Farbdruckern erstellt werden können, besteht ein Bedürfnis, die Fälschungssicherheit der betreffenden Sicherheitselemente zu erhöhen. Vielfach werden daher als Sicherheitselemente optisch variable Elemente eingesetzt, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck, beispielsweise einen unterschiedlichen Farbeindruck, vermitteln. Oft kommen auch Sicherheitselemente mit optischen Beugungsstrukturen, wie Hologrammen, holographischen Gitterbildern und anderen hologrammähnlichen Beugungsstrukturen, zum Einsatz, die unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln unter schiedliche Bilder rekonstruieren. Derartige betrachtungswinkelabhängige Effekte können mit normalen Kopier- oder Drucktechniken nicht reproduziert werden.by virtue of the easy availability and high quality reproductions made with modern color copying machines or high-resolution Scanners can be created in conjunction with good color printers a need the forgery security increase the security elements concerned. Many times, therefore used as security elements optically variable elements, the the viewer under different viewing angles one different image impression, for example, a different Color impression, convey. Often also security elements come along optical diffraction structures, such as holograms, holographic grating images and other hologram-like ones Diffraction structures, used for different viewing angles to reconstruct different pictures. Such viewing angle dependent effects can can not be reproduced with normal copying or printing techniques.

Die Druckschrift EP 1 197 350 A2 zeigt und beschreibt ein spezielles Ausführungsbeispiel eines solchen beugungsoptischen Sicherheitselements, nämlich ein optisches Element für Wertdokumente, das ein zweikanaliges Hologramm zur Rekonstruktion holographischer Bilder aus verschiedenen Blickrichtungen aufweist. Jedes holographisch reproduzierte Bild, das nur unter einer Blickrichtung visuell zu erkennen ist, entspricht dabei einem Kanal. Den einzelnen Kanälen sind jeweils verschiedene Flächenbereiche des Hologramms zugeordnet. Der einem Kanal entsprechende Bereich des Hologramms kann in eine Vielzahl von Teilbereichen unterteilt sein. Diese Teilbereiche sind beispielsweise als schmale Streifen ausgeführt. Die zu verschiedenen Kanälen gehörenden Streifen werden dabei vorzugsweise alternierend angeordnet. Obgleich die jeweils zusammengehörenden Teilbereiche eines beugungsoptischen Bildes voneinander beabstandet sind, erzeugen sie unter dem vorgegebenen definierten Betrachtungswinkel für den Betrachter ein gemeinsames Beugungsbild. In den streifenförmigen Teilbereichen werden vorzugsweise mithilfe eines Lasers Unterbereiche so verändert, dass sie an der Bildrekonstruktion nicht mehr teilnehmen und vor dem holographischen Hintergrund eine erste oder zweite Information darstellen.The publication EP 1 197 350 A2 shows and describes a particular embodiment of such a diffractive optical security element, namely an optical element for value documents, which has a two-channel hologram for the reconstruction of holographic images from different viewing directions. Each holographically reproduced image, which can be visually recognized only in one line of sight, corresponds to a channel. The individual channels are each assigned different surface areas of the hologram. The region of the hologram corresponding to one channel can be subdivided into a plurality of subregions. These subregions are designed, for example, as narrow strips. The belonging to different channels strips are preferably arranged alternately. Although the respective associated subregions of a diffractive optical image are spaced apart from each other, they produce a common diffraction image for the viewer at the predetermined defined viewing angle. In the strip-shaped subregions, subareas are preferably changed by means of a laser such that they no longer participate in the image reconstruction and represent first or second information in front of the holographic background.

Um einen solchen Effekt zu erzielen, ist es erforderlich, die mit dem Laser erzeugten Informationen sehr exakt in die jeweils zu einem Kanal gehörenden Teilbereiche bzw. Streifen einzubringen. Dies bedeutet, dass während des Laserbeschriftungsverfahrens zunächst festgestellt werden muss, zu welchem der Kanäle der aktuell zur Beschriftung anstehende Streifen gehört. Dies geschieht durch Überprüfen der Richtung, in welche einfallendes Licht gebeugt und damit ein holographisches Bild rekonstruiert wird. Die Überprüfung erfolgt beispielsweise mittels fokussierter Leuchtdioden als Lichtquellen und optischen Detektoren, wie etwa einer Kamera, zur Bestimmung des zugehörigen Betrachtungswinkels. Ein derartiges Verfahren ist sehr aufwändig, wobei der apparativen Aufwand und die erforderliche Präzision zudem mit der Feinheit der Teilbereiche, in die die einzelnen Kanäle räumlich aufgelöst werden, zunimmt. Für die Herstellung großer Stückzahlen ist dieses Verfahren daher nur wenig geeignet.Around To achieve such an effect, it is necessary that with the Laser generated information very precisely in each case to one Channel belonging Subdivisions or strips bring. This means that during the Laser marking process first It must be determined to which of the channels currently being labeled pending stripes heard. This is done by checking the Direction in which incident light diffracted and thus a holographic Image is reconstructed. The review is done for example by means of focused light-emitting diodes as light sources and optical detectors, such as a camera, for determination of the associated Viewing angle. Such a method is very expensive, the equipment expenditure and the required precision also with the fineness the subareas into which the individual channels are spatially resolved, increases. For the production of big ones numbers Therefore, this method is not very suitable.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine gattungsgemäße Vorrichtung anzugeben, die die Nachteile des Stands der Technik vermeiden. Insbesondere sollen die betrachtungsrichtungsabhängigen Zusatzinformationen zuverlässig und mit vertretbarem apparativem Aufwand in ein mehrkanaliges Beugungsbild eingeschrieben werden können.outgoing thereof, the invention has the object, a generic method or a generic device to avoid the disadvantages of the prior art. Especially should the viewing direction dependent additional information reliable and with reasonable expenditure on equipment in a multi-channel diffraction pattern can be enrolled.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Eine zugehörige Vorrichtung sowie ein mit einem mehrkanaligen Beugungsbild ausgestatteter Wertgegenstand sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These The object is achieved by the method having the features of the main claim solved. An associated one Device and equipped with a multi-channel diffraction image Valuable item are specified in the independent claims. further developments The invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß der Erfindung enthält ein Verfahren zum Erzeugen eines mehrkanaligen Beugungsbildes mit betrachtungsrichtungsabhängiger Zusatzinformation die Verfahrensschritte:

a) Bereitstellen eines mehrkanaligen Beugungsbildes, das unter bestimmten Beobachtungsbedingungen beugungsoptische Bilder in verschiedene Betrachtungsrichtungen rekonstruiert, und bei dem die beugungsoptischen Informationen für die verschiedenen Betrachtungsrichtungen in verschiedenen, dem jeweiligen Kanal zugeordneten Bildbereichen des Beugungsbildes abgelegt sind,
b) Einbringen betrachtungsrichtungsabhängiger Zusatzinformation mit einem Schreiblaserstrahl eines Beschriftungslasers in zumindest einen Kanal des mehrkanaligen Beugungsbildes durch lokale laserinduzierte Veränderung der optischen Eigenschaften des Beugungsbildes in den Bildbereichen, die dem mit der Zusatzinformation zu beschriftenden Kanal zugeordnet sind, wobei
c) die Erkennung der dem zu beschriftenden Kanal zugeordneten Bildbereiche durch einen Erkennungslaserstrahl im Strahlengang des Beschriftungslasers vorgenommen wird.

According to the invention, a method for generating a multi-channel diffraction image with viewing direction-dependent additional information contains the method steps:

a) providing a multi-channel diffraction image, which reconstructs diffraction-optical images in different viewing directions under certain observation conditions, and in which the diffraction-optical information for the different viewing directions is stored in different image regions of the diffraction image assigned to the respective channel,
b) introducing viewing direction-dependent additional information with a writing laser beam of a marking laser in at least one channel of the multi-channel diffraction image by local laser-induced change in the optical properties of the diffraction image in the image areas associated with the channel to be labeled with the additional information, wherein
c) the recognition of the image areas assigned to the channel to be labeled is carried out by a detection laser beam in the beam path of the marking laser.

Indem der Schreiblaserstrahl und der Erkennungslaserstrahl im selben Strahlengang geführt werden, ist sichergestellt, dass stets der aktuell zu beschreibende Bildbereich vom Erkennungslaserstrahl erfasst wird. Eine Dejustierung von Erkennungs- und Schreibstrahl ist nicht möglich. Auf eine aufwändige Identifizierung des zu beschreibenden Bildbereichs mittels spezieller Kameraeinheiten kann verzichtet werden, so dass sich ein besonders einfaches Erkennungsverfahren ergibt.By doing the writing laser beam and the detection laser beam in the same beam path be guided it is ensured that always the image area currently to be described is detected by the detection laser beam. A misalignment of recognition and writing beam is not possible. On an elaborate Identification of the image area to be described by means of special Camera units can be omitted, so that a special simple detection method results.

Bevorzugt werden mit dem Erkennungslaserstrahl die lokalen Refraktionseigenschaften des mehrkanaligen Beugungsbildes abgefragt. Auf Grundlage der abgefragten Eigenschaften kann dann festgestellt werden, zu welchem Kanal der vom Beschriftungslaser aktuell erfasste Bildbereich gehört und ob für diesen Kanal einzuschreibende Zusatzinformation vorgesehen sind.Prefers become the local refraction properties with the detection laser beam queried the multi-channel diffraction pattern. Based on the queried Properties can then be determined to which channel the belongs to the caption laser currently captured image area and whether For this Channel to be written additional information is provided.

Die von dem Beugungsbild abgelenkte Erkennungslaserstrahlung wird vorteilhaft mit einem oder mehreren in den Betrachtungsrichtungen des Beugungsbildes angeordneten Detektoren erfasst.The Detection laser radiation deflected by the diffraction pattern will be advantageous with one or more in the viewing directions of the diffraction pattern detected detectors detected.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Bildbereiche des mehrkanaligen Beugungsbilds mit dem Erkennungslaserstrahl abgerastert und erkannt werden, und dass diejenigen Bildbereiche, die einem zu beschriftenden Kanal zugeordnet sind, mit dem Schreiblaserstrahl mit der entsprechenden betrachtungsrichtungsabhängigen Zusatzinformation versehen werden.In an embodiment of the method is provided that the image areas of the multi-channel diffraction image scanned with the detection laser beam and be recognized, and that those image areas that one to be labeled channel, with the write laser beam provided with the appropriate viewing direction-dependent additional information become.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die Beschriftung mit der Zusatzinformation mit gepulster Schreiblaserstrahlung durchgeführt. Dabei wird ein zwischen zwei Laserpulsen des Beschriftungslasers emittierter Restlaserstrahl kleiner Intensität als Erkennungslaserstrahl zur Erkennung der dem zu beschriftenden Kanal zugeordneten Bildbereiche verwendet. Die betrachtungsrichtungsabhängige Zusatzinformation liegt vorzugsweise als Rasterbild aus einer Mehrzahl von Bildpunkten vor, wobei die Bildpunkte des Rasterbilds durch den gepulsten Schreiblaserstahl in die Bildbereiche des zu beschriftenden Kanals eingebracht werden.According to one preferred embodiment of the invention, the lettering with the additional information performed with pulsed write laser radiation. there is emitted between two laser pulses of the marking laser Residual laser beam of small intensity as a recognition laser beam for detecting the label to be labeled Channel assigned image areas used. The viewing direction dependent additional information is preferably as a raster image of a plurality of pixels before, wherein the pixels of the raster image by the pulsed writing laser steel be introduced into the image areas of the channel to be labeled.

Das Verhältnis des zeitlichen Abstands der Laserpulse zur Pulsdauer ist zweckmäßig größer als 5:1, bevorzugt größer als 10:1, besonders bevorzugt größer als 100:1 oder sogar größer als 500:1. Zwischen aufeinander folgenden Laserpulsen steht dann ein großes Zeitfenster zur Verfügung, in dem nur der Erkennungslaserstrahl emittiert wird. Dadurch ist selbst nach einer erfolgten Sättigung der Detektoren, die zur Vereinfachung des Systemaufbaus möglichst immer offen bleiben sollten, ausreichend Zeit zum Abklingen eventuell erzeugter Störsignale in den Detektoren gegeben.The relationship the time interval between the laser pulses and the pulse duration is expediently greater than 5: 1, preferably greater than 10: 1, more preferably greater than 100: 1 or even larger than 500: 1st Between successive laser pulses is then one great Time window available, in which only the detection laser beam is emitted. This is self after a successful saturation the detectors, to simplify the system structure as possible should remain open, sufficient time to subside generated interference signals given in the detectors.

Der Beschriftungslaser wird vorzugsweise gütegeschaltet betrieben. Insbesondere kann mit Vorteil eine analoge Güteschaltungssteuerung zur präzisen Kontrolle des Restlaserstrahls zum Einsatz kommen.Of the Labeling laser is preferably operated Q-switched. Especially can with advantage an analogue circuit control for precise Control of the residual laser beam are used.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens sind Maßnahmen vorgesehen, um die durch den Intensitätsunterschied zwischen Schreiblaserstrahl und Erkennungslaserstrahl in den Detektoren hervorgerufenen Signalunterschiede korrekt zu berücksichtigen. Insbesondere können der Intensitätsunterschied zwischen Schreiblaserstrahl und Erkennungslaserstrahl, das Verhältnis des zeitlichen Abstands der Laserpulse zur Pulsdauer und die Auslegung der Detektoren so aufeinander abgestimmt werden, dass die Detektoren während des Betriebs nicht in den Sättigungsbereich gelangen. In diesem Fall kann ein Differenzsignal von zwei oder mehr Detektoren zur Auswertung kommen, was eine sehr feine Unterscheidung der Art des im Fokus des Erkennungslaserstrahls liegenden Bildbereichs ermöglicht.In An advantageous embodiment of the method are measures provided by the intensity difference between the writing laser beam and detection laser beam in the detectors caused signal differences to be considered correctly. In particular, you can the intensity difference between write laser beam and detection laser beam, the ratio of time interval of the laser pulses to the pulse duration and the interpretation the detectors are tuned to each other so that the detectors while the operation is not in the saturation range reach. In this case, a difference signal of two or more more detectors come for evaluation, which makes a very subtle distinction the type of image area in the focus of the recognition laser beam allows.

In manchen Verfahrensvarianten kann es vorteilhaft sein, wenn der Erkennungslaserstrahl polarisiert, vorzugsweise linear polarisiert ist. Oft wird dadurch ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis erzielt. Bei geeigneten Beugungsbildern können jedoch, insbesondere wenn das Differenzsignal von zwei Detektoren ausgewertet werden kann, auch ohne Polarisierung ausreichend hohe Signal-Rausch-Verhältnisse erreicht werden.In In some process variants, it may be advantageous if the detection laser beam polarized, preferably linearly polarized. Often it will a higher one Signal-to-noise ratio achieved. With suitable diffraction images, however, especially when the difference signal can be evaluated by two detectors, even without polarization sufficiently high signal-to-noise ratios be achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Erkennungslaserstrahl Datensätze für die einzubringende Zusatzinformation zuordnet und entsprechende Schreibimpulse steuert.According to one advantageous development is provided that the detection laser beam records for the assigns additional information to be introduced and corresponding write pulses controls.

In einer vorteilhaften Erfindungsvariante wird die Strahlung des Beschriftungslasers zum Einbringen der Zusatzinformation in einer oder zwei Di mensionen abgelenkt, vorzugsweise mittels eines Polygonrads oder eines Galvanospiegels. Wird die Strahlung in zwei Dimensionen abgelenkt, kann das Beugungsbild ohne weitere Transportbewegungen des Datenträgers vollständig erfasst und beschrieben werden.In an advantageous variant of the invention is deflecting the radiation of the inscription laser for introducing the additional information in one or two di mensions, preferably by means of a polygon or a galvanomirror. If the radiation is deflected in two dimensions, the diffraction image can be completely detected and described without further transport movements of the data carrier.

Eine besonders einfache Verfahrensführung ergibt sich, wenn die Bildbereiche des Beugungsbilds in Form nebeneinander liegender Streifen vorliegen, und das Beugungsbild zur Beschriftung senkrecht zur Streifenausdehnung transportiert wird. Um die zweite Raumrichtung abzudecken, kann die Strahlung des Beschriftungslasers in diesem Fall in Streifenausdehnung abgelenkt werden, vorzugsweise mittels eines Polygonrads oder eines Galvanospiegels. Die Streifen des Beugungsbildes weisen bei dieser Variante zweckmäßig eine Breite zwischen 10 und 500 μm, bevorzugt zwischen 20 und 100 μm auf. Die Aufteilung des Beugungsbildes in parallele Streifen stellt allerdings nur eine von vielen möglichen Geometrien dar.A results in a particularly simple procedure when the image areas of the diffraction image are in side by side form lying strip, and the diffraction image for labeling transported perpendicular to the strip extension. To the second Cover spatial direction, the radiation of the marking laser be deflected in this case in stripe extent, preferably by means a polygon wheel or a galvanomirror. The stripes of the diffraction pattern wise in this variant, a width between 10 and 500 μm, preferably between 20 and 100 microns on. The division of the diffraction pattern into parallel stripes represents but only one of many possible Geometries represent.

In einer konkreten Ausgestaltung weist das Beugungsbild zwei durch alternierend angeordnete Streifengruppen gebildete Kanäle auf, die zwei beugungsoptische Bilder in zwei senkrecht zur Streifenausdehnung liegende Betrachtungsrichtungen rekonstruiert. Vorzugsweise sind die beiden Betrachtungsrichtungen symmetrisch zur Flächennormalen des Beugungsbildes angeordnet.In a concrete embodiment, the diffraction pattern has two alternatingly arranged strip groups on formed channels, the two diffraction-optical images in two perpendicular to the strip extension reconstructed lying viewing directions. Preferably the two viewing directions symmetrical to the surface normal of Diffraction image arranged.

Wird die Strahlung des Beschriftungslasers polarisiert, so bietet sich an, die Polarisationsrichtung des Erkennungslaserstrahls senkrecht zur Streifenausdehnung zu wählen.Becomes the radiation of the inscription laser polarizes, so offers itself on, the polarization direction of the detection laser beam perpendicular to choose stripe extension.

Die Erfindung umfasst auch einen Wertgegenstand, insbesondere einen Datenträger oder ein Sicherheitselement zum Aufbringen auf einen Datenträ ger, mit einem nach einem oben beschriebenen Verfahren erzeugten mehrkanaligen Beugungsbild. Vorzugsweise liegen die Bildbereiche des Beugungsbilds dabei in Form nebeneinander liegender Streifen vor, die insbesondere eine Breite zwischen 10 und 500 μm, bevorzugt zwischen 20 und 100 μm aufweisen. Die betrachtungsrichtungsabhängige Zusatzinformation liegt mit Vorteil als Rasterbild aus einer Mehrzahl von Bildpunkten vor, wobei die Rasterbilder für die verschiedenen Betrachtungsrichtungen zweckmäßig dieselbe Größe in Bildpunkten aufweisen.The The invention also encompasses a valuable item, in particular a disk or a security element for application to a data carrier, with a multi-channel generated by a method described above Diffraction pattern. Preferably, the image areas of the diffraction image are in the form of juxtaposed strips, in particular a width between 10 and 500 μm, preferably between 20 and 100 microns exhibit. The view direction dependent additional information is with advantage as raster image from a plurality of pixels, the raster images for the different viewing directions expediently the same size in pixels exhibit.

Die Erfindung stellt auch eine Vorrichtung zur Durchführung der oben beschriebenen Verfahren bereit. Eine derartige Vorrichtung enthält einen Beschriftungslaser zum Einbringen der Zusatzinformation mit einem Schreiblaserstrahl des Beschriftungslasers in zumindest einen Kanal des mehrkanaligen Beugungsbildes sowie Erkennungsmittel zur Erkennung der dem zu beschriftenden Kanal zugeordneten Bildbereiche mithilfe eines im Strahlengang des Beschriftungslasers geführten Erkennungslaserstrahls.The The invention also provides a device for carrying out the prepared above. Such a device contains a labeling laser for introducing the additional information with a writing laser beam of the marking laser in at least one Channel of the multi-channel diffraction image and detection means for Recognition of the image areas assigned to the channel to be labeled by means of a detection laser beam guided in the beam path of the marking laser.

Die Erkennungsmittel umfassen mit Vorteil einen oder mehrere Detektoren zur Erfassung der vom Beugungsbild abgelenkten Laserstrahlung, die in einer oder mehreren der Betrachtungsrichtungen des Beugungsbildes angeordnet sind.The Recognition means advantageously comprise one or more detectors for detecting the laser radiation deflected by the diffraction image, which in one or more of the viewing directions of the diffraction image are arranged.

Als Beschriftungslaser wird bevorzugt ein gepulster Laser eingesetzt, der zwischen zwei als Schreiblaserstrahlung verwendeten Laserpulsen einen Restlaserstrahl kleiner Intensität als Erkennungslaserstrahl emittiert. Das Verhältnis des zeitlichen Abstands der Laserpulse zur Pulsdauer ist vorzugsweise größer als 5:1, bevorzugt größer als 10:1, besonders bevorzugt größer als 100:1 oder sogar größer als 500:1. Der Beschriftungslaser ist vorzugsweise gütegeschaltet und zur präzisen Kontrolle des Restlaserstrahls mit einer analogen Güteschaltungssteuerung ausgestattet. Um mit polarisierter Laserstrahlung zu arbeiten, kann weiter ein Polarisationsfilter vorgesehen sein. Darüber hinaus kann die Beschriftungsvorrichtung ein Polygonrad oder einen Galvano-Spiegel zur Ablenkung der Laserstrahlung des Beschriftungslasers enthalten.When Labeling laser is preferably a pulsed laser used, the between two laser pulses used as writing laser radiation a residual laser beam of small intensity as a detection laser beam emitted. The relationship the time interval of the laser pulses to the pulse duration is preferably greater than 5: 1, preferably greater than 10: 1, more preferably greater than 100: 1 or even larger than 500: 1st The marking laser is preferably Q-switched and for precise control of the residual laser beam equipped with an analogue quality control. To work with polarized laser radiation, you can continue Be provided polarizing filter. In addition, the labeling device a polygon wheel or galvano mirror for deflecting the laser radiation of the Label laser included.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.Further embodiments as well as advantages of the invention are described below with reference to FIGS explains in their representation on a scale and proportion Play has been omitted in order to increase the clarity.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem mehrkanaligen Beugungsbild nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 a schematic representation of a banknote with a multi-channel diffraction pattern according to an embodiment of the invention,

2 einen Ausschnitt des mehrkanaligen Beugungsbilds von 1 in Aufsicht, 2 a section of the multi-channel diffraction image of 1 in supervision,

3 ein zweikanaliges Beugungsbild, das unter einer erfindungsgemäßen Beschriftungsvorrichtung zum Einbringen betrachtungsrichtungsabhängiger Zusatzinformationen geführt wird, 3 a two-channel diffraction image, which is guided under a labeling device according to the invention for introducing viewing direction-dependent additional information,

4 in (a) bis (e) schematisch die zeitlichen Signalverläufe an der Übergangsstelle zweier unterschiedlicher Bildbereiche beim Einbringen der Zusatzinformationen, und 4 in (a) to (e) schematically the time signal waveforms at the transition point of two different image areas when introducing the additional information, and

5 eine gegenüber der Ansicht von 2 um 90° gedrehte Detaildarstellung des mehrkanaligen Beugungsbilds von 1 in Aufsicht. 5 one opposite the view of 2 rotated by 90 ° detail of the multi-channel diffraction image of 1 in supervision.

Die Erfindung wird nun am Beispiel einer Banknote erläutert. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die auf ihrer Vorderseite mit einem erfindungsgemäßen mehrkanaligen Beugungsbild 12 versehen ist.The invention will now be explained using the example of a banknote. 1 shows a schematic representation of a banknote 10 , on its front side with a multi-channel diffraction image according to the invention 12 is provided.

Wie nachfolgend genauer erläutert, rekonstruiert das Beugungsbild 12 zwei typischerweise unterschiedliche beugungsoptische Bilder in zwei verschiedene Betrachtungsrichtungen, weist also zwei Betrachtungskanäle auf. Die Richtungen, aus denen die beiden beugungsoptischen Bilder bei senkrechtem Lichteinfall erkennbar sind, sind in 1 mit L (links) und R (rechts) bezeichnet. Vom Betrachter werden die beiden Bilder typischerweise bei feststehendem Betrachtungspunkt durch Kippen der Banknote 10 abwechselnd sichtbar gemacht. Es versteht sich, dass das Beugungsbild 12 auch für andere als die gezeigten Betrachtungsrichtungen ausgelegt sein kann oder dass mehr als zwei Betrachtungskanäle vorgesehen sein können.As explained in more detail below, the diffraction pattern is reconstructed 12 two typically different diffractive optical images in two different viewing directions, so has two viewing channels. The directions from which the two diffraction - optical images are recognizable under normal incidence of light are in 1 labeled L (left) and R (right). From the viewer, the two images are typically at a fixed viewing point by tilting the banknote 10 alternately made visible. It is understood that the diffraction image 12 can also be designed for other than the viewing directions shown or that more than two viewing channels can be provided.

In jedes der rekonstruierten Bilder ist zusätzlich zu dem holographischen Grundmotiv nachträglich eine weitere Information eingebracht, die wie das Grundmotiv nur aus der jeweiligen Betrachtungsrichtung L oder R erkennbar ist. Die Zusatzinformation kann insonderheit eine die Banknote 10 oder die Banknotenserie individualisierende Kennung darstellen. Beispielsweise kann es sich bei den Zusatzinformationen um eine banknotenspezifische Seriennummer für die Betrachtungsrichtungen L und um ein serienspezifisches Bildmotiv für die Betrachtungsrichtungen R handeln.In each of the reconstructed images, in addition to the basic holographic motif, further information is subsequently introduced which, like the basic motif, can only be recognized from the respective viewing direction L or R. In particular, the additional information may be a banknote 10 or represent the banknote series individualizing identifier. By way of example, the additional information may be a banknote-specific serial number for the viewing directions L and a series-specific image motif for the viewing directions R.

2 zeigt einen Ausschnitt des Beugungsbilds 12 von 1 in schematischer Darstellung in Aufsicht. Das Beugungsbild 12 enthält einen ersten Hologrammbereich 20, der bei Betrachtung aus der Betrachtungsrichtung L das erste beugungsoptische Bild rekonstruiert und einen zweiten Hologrammbereich 22, der das zweite beugungsoptische Bild bei Betrachtung aus der Betrachtungsrichtung R rekonstruiert. Die Hologrammbereiche 20 und 22 sind jeweils durch eine Mehrzahl alternierend angeordneter schmaler Streifen 24 bzw. 26 gebildet, die im Ausführungsbeispiel lediglich eine Breite von etwa 50 μm aufweisen und somit mit bloßem Auge nicht aufgelöst werden können. 2 shows a section of the diffraction image 12 from 1 in a schematic representation in supervision. The diffraction image 12 contains a first hologram area 20 which reconstructs, when viewed from the viewing direction L, the first diffractive optical image and a second hologram region 22 which reconstructs the second diffractive optical image when viewed from the viewing direction R. The hologram areas 20 and 22 are each by a plurality of alternately arranged narrow strips 24 respectively. 26 formed in the embodiment, only have a width of about 50 microns and thus can not be resolved with the naked eye.

Bei schräger Betrachtung von links (aus Richtung L) tragen nur die Streifen 24 zur Rekonstruktion eines beugungsoptischen Bildes bei und der Betrachter nimmt das erste Hologramm 20 war. Bei schräger Betrachtung von rechts (aus Richtung R) tragen dagegen nur die Streifen 26 zur Rekonstruktion eines beugungsoptischen Bildes bei, so dass der der Betrachter das zweite Hologramm 22 wahrnimmt. Aufgrund der geringen Breite der Streifen 24, 26 und ihres geringen Abstands treten die beiden Hologramme 20, 22 für den Betrachter jeweils ohne Unterbrechung in Erscheinung.When viewed obliquely from the left (from the direction of L) carry only the stripes 24 for the reconstruction of a diffraction-optical image and the viewer takes the first hologram 20 was. When viewed obliquely from the right (from the direction of R) on the other hand only wear the stripes 26 for the reconstruction of a diffraction-optical image, so that the viewer the second hologram 22 perceives. Due to the small width of the stripes 24 . 26 and their small distance occur the two holograms 20 . 22 for the viewer in each case without interruption in appearance.

Zusätzlich zu den Hologrammen 20 und 22 enthält das Beugungsbild 12 betrachtungsrichtungsabhängige Zusatzinformationen 30 und 32, die jeweils nur aus der Betrachtungsrichtung L oder R des zugehörigen Hologramms erkennbar sind. Die Zusatzinformationen 30 und 32 sind durch in den jeweiligen Streifen 24 bzw. 26 angeordnete Gebiete 34 bzw. 36 gebildet, in denen die optischen Eigenschaften des Beugungsbilds 12 durch Lasereinwirkung lokal verändert ist, so dass sich die Gebiete 34, 36 bei Betrachtung aus Richtung L oder R vor dem Hintergrund der Hologramme 20 bzw. 22 visuell abheben.In addition to the holograms 20 and 22 contains the diffraction image 12 Viewing direction dependent additional information 30 and 32 , which are recognizable only from the viewing direction L or R of the associated hologram. The additional information 30 and 32 are through in the respective strip 24 respectively. 26 arranged areas 34 respectively. 36 formed in which the optical properties of the diffraction pattern 12 is changed locally by laser action, so that the areas 34 . 36 when viewed from L or R against the backdrop of holograms 20 respectively. 22 visually stand out.

Im Ausführungsbeispiel sind die Gebiete 34, 36 durch eine lokale laserinduzierte Modifikation der Metallisierungsschicht der Hologramme 20, 22 erzeugt. Die Modifikation kann beispielsweise in einem lokalen Materialabtrag der Metallisierungsschicht oder in einer lokalen Umwandlung der Metallisierungsschicht in eine transparente Modifikation bestehen. Es ist auch eine Farbveränderung bis hin zur lokalen Schwärzung des Folienmaterials möglich. Die Gebiete 34, 36 tragen dann zur Bildrekonstruktion in die Betrachtungsrichtung der Hologramme 20 bzw. 22 nicht mehr bei und bilden so Fehlstellen in den rekonstruierten Hologrammen.In the embodiment, the areas 34 . 36 by a local laser-induced modification of the metallization layer of the holograms 20 . 22 generated. The modification may consist, for example, in a local material removal of the metallization layer or in a local transformation of the metallization layer into a transparent modification. It is also possible a color change up to the local blackening of the film material. The areas 34 . 36 then contribute to the image reconstruction in the viewing direction of the holograms 20 respectively. 22 no longer included and thus form defects in the reconstructed holograms.

Der Informationsgehalt der Gebiete 34, 36 tritt für den Betrachter als kontrastierende, dunkel erscheinende Zusatzinformation 30 bzw. 32 vor dem Hintergrund der hellen Hologrammbilder hervor. Im Ausführungsbeispiel, in dem die Metallschicht mit dem Laser entfernt bzw. transparent gemacht wird, enthält das Beugungsbild 12 unterhalb der Metallisierungsschicht der Hologramme 20, 22 eine weitere Metallschicht, vorzugsweise mit derselben Farbe bzw. mit demselben optischen Erscheinungsbild. Bei Betrachtung des Beugungsbilds 12 aus einer anderen Richtung als den ausgezeichneten Betrachtungsrichtungen L und R erscheinen dann die Metallisierungsschicht der Hologramme und die durch die ausgesparten oder transparenten Gebiete 34, 36 hindurch sichtbare weitere Metallschicht als homogene und strukturlose, metallisch glänzende Fläche, so dass die Zusatzinformationen 30 und 32 nicht zu erkennen sind.The information content of the areas 34 . 36 occurs to the viewer as contrasting, dark appearing additional information 30 respectively. 32 against the background of the bright hologram images. In the embodiment in which the metal layer is removed with the laser or made transparent, contains the diffraction pattern 12 below the metallization layer of the holograms 20 . 22 another metal layer, preferably with the same color or with the same visual appearance. When viewing the diffraction pattern 12 from a direction other than the excellent viewing directions L and R, the metallization layer of the holograms and those through the recessed or transparent regions then appear 34 . 36 visible through further metal layer as a homogeneous and structureless, shiny metallic surface, so that the additional information 30 and 32 are not recognizable.

Um die Gebiete 34 und 36 in die zugehörigen Streifen 24 bzw. 26 einbringen zu können, muss beim Beschreiben des Beugungsbilds 12 mit der Zusatzinformation festgestellt werden, ob der aktuell zu beschreibende Streifen zum links rekonstruierenden Hologramm 20 oder zum rechts rekonstruierenden Hologramm 22 gehört. Diese Streifenerkennung erfolgt erfindungsgemäß mit dem nachfolgend mit Bezug auf die 3 und 4 beschriebenen Verfahren.To the areas 34 and 36 in the associated stripes 24 or 26 to bring in, must when describing the diffraction pattern 12 be determined with the additional information, whether the currently described strip to the left-reconstructing hologram 20 or to the hologram reconstructing to the right 22 belongs. This strip detection is carried out according to the invention with the following with reference to the 3 and 4 described method.

3 zeigt ein noch auf einem Bogen angeordnetes zweikanaliges Beugungsbild 40, das in Transportrichtung 42 unter einer Beschriftungsvorrichtung 50 zum Einbringen der betrachtungsrichtungsabhängigen Zusatzinformation entlanggeführt wird. Das Beugungsbild 40 enthält wie das oben beschriebene Beugungsbild 12 zwei Hologramme, die von alternierend angeordneten Streifen 46, 48 in eine Betrachtungsrichtung L (Links) bzw. eine Betrachtungsrichtung R (Rechts) rekonstruiert werden. 3 shows a still arranged on a bow two-channel diffraction pattern 40 in the transport direction 42 under a labeling device 50 for introducing the viewing direction-dependent additional information is guided along. The diffraction image 40 contains like the diffraction pattern described above 12 two holograms, of alternating stripes 46 . 48 in a viewing direction L (left) or a viewing direction R (right) are reconstructed.

Die beiden Hologramme des Beugungsbilds 40 sollen mit zwei betrachtungsrichtungsabhängigen Zusatzinformationen 66 und 68 versehen werden und zwar dergestalt, dass die erste Zusatzinformation 66, im Ausführungsbeispiel die Kennungsnummer „2718", nur in dem aus der Betrachtungsrichtung L sichtbaren Hologramm und die zweite Zusatzinformation 68, im Ausführungsbeispiel ein stilisiertes Portrait, nur in dem aus der Betrachtungsrichtung R sichtbaren Hologramm erkennbar ist. Die beiden Zusatzinformationen liegen im Ausführungsbeispiel als Rasterbilder aus einer Mehrzahl von Bildpunkten vor, wobei die Größe der beiden Rasterbilder in Bildpunkten identisch ist.The two holograms of the diffraction pattern 40 should with two viewing direction-dependent additional information 66 and 68 be provided in such a way that the first additional information 66 in the embodiment, the identification number "2718", only in the visible from the viewing direction L hologram and the second additional information 68 , In the embodiment, a stylized portrait, only in the visible from the viewing direction R hologram is recognizable. The two additional information items are present in the exemplary embodiment as raster images of a plurality of pixels, wherein the size of the two raster images in pixels is identical.

Zum Einbringen der Zusatzinformationen 66, 68 erzeugt ein gütegeschalteter Beschriftungslaser 52 gepulste Laserstrahlung, im Ausführungsbeispiel mit einer Pulsbreite W zwischen 20 und 60 ns und einer Wiederholfrequenz von 20 kHz, wie in 4(a) schematisch dargestellt. Durch eine analoge Gütesteuerung, die in die Steuereinheit 54 der Beschriftungsvorrichtung 50 integriert ist, kann erreicht werden, dass die Laserleistung des Beschriftungsla sers 52 zwischen den einzelnen Laserpulsen 70 nicht auf Null zurückgeht, sondern dass eine präzise kontrollierbare Restlaserstrahlung 72 emittiert wird, wie in 4(a) gezeigt. Das Verhältnis des zeitlichen Abstands der Laserpulse ☐T zur Pulsdauer W beträgt bei den oben angegebenen Parametern etwa 1000:1, so dass zwischen aufeinander folgenden Laserpulsen 70 jeweils ein großes Zeitfenster zur Verfügung steht, in dem nur die Restlaserstrahlung 72 emittiert wird.To introduce the additional information 66 . 68 creates a Q-switched labeling laser 52 Pulsed laser radiation, in the embodiment with a pulse width W between 20 and 60 ns and a repetition frequency of 20 kHz, as in 4 (a) shown schematically. Through an analogue quality control, in the control unit 54 the labeling device 50 is integrated, it can be achieved that the laser power of the Beschriftungsla sers 52 between the individual laser pulses 70 does not go back to zero, but that a precisely controllable residual laser radiation 72 is emitted as in 4 (a) shown. The ratio of the time interval of the laser pulses .DELTA.T to the pulse duration W is about 1000: 1 in the above-mentioned parameters, so that between successive laser pulses 70 each a large time window is available in which only the residual laser radiation 72 is emitted.

Wieder mit Bezug auf 3 wird die Laserstrahlung 56 des Beschriftungslasers 52 über eine Umlenk- und Ablenkeinheit 58, die der Ablenkung des Laserstrahls senkrecht zur Transportrichtung 42 des Bogens dient, auf die Oberfläche des Beugungsbilds 40 fokussiert und die vom Beugungsbild 40 zurückgeworfene Strahlung mit zwei in den Betrachtungsrichtungen L und R des Beugungsbildes angeordneten Detektoren 60 und 62 erfasst.Again with respect to 3 becomes the laser radiation 56 of the caption laser 52 via a deflection and deflection unit 58 , the deflection of the laser beam perpendicular to the transport direction 42 of the arc serves on the surface of the diffraction image 40 focused and the diffraction image 40 reflected radiation with two arranged in the viewing directions L and R of the diffraction pattern detectors 60 and 62 detected.

Die von den Detektoren 60, 62 erfassten Signale werden der Steuereinheit 54 zugeführt, die auf Grundlage der zugeführten Signale feststellt, ob gegenwärtig ein Streifen 46 des links rekonstruierenden Hologramms oder ein Streifen 48 des rechts rekonstruierenden Hologramms im Fokus des Beschriftungslasers 52 liegt.The of the detectors 60 . 62 detected signals are the control unit 54 which determines whether there is currently a band based on the signals supplied 46 the hologram reconstructing on the left or a strip 48 of the right-reconstructing hologram in the focus of the caption laser 52 lies.

4 zeigt dazu schematisch die Detektorsignale des Detektors 60 für die Betrachtungsrichtung L (4(b)) und des Detektors 62 für die Betrachtungsrichtung R (4(c)). Beim Auftreffen eines Laserpulses 70 auf dem Beugungsbild 40 registrieren beide Detektoren starke Reflexionssignale 74. Auch unmittelbar nach einem Laserpuls sind noch „elektrische Verschmutzungen" 76 der Detektorsignale zu beobachten. Diese Signalkomponenten können zum einen von der Erholungszeit der Detektoren nach dem Erfassen des intensiven Laserpulsreflexes herrühren, aber auch durch Einkopplungen aus der Steuerungselektronik verursacht sein. In den 4(b) und (c) ist die Wirkung dieser Effekte zur Illustration übertrieben dargestellt. Insbesondere durch geeignete Auslegung der Beschriftungsvorrichtung 50 kann der störende Einfluss der genannten Effekte gering gehalten werden. 4 shows schematically the detector signals of the detector 60 for the viewing direction L ( 4 (b) ) and the detector 62 for the viewing direction R ( 4 (c) ). When hitting a laser pulse 70 on the diffraction pattern 40 Both detectors register strong reflection signals 74 , Even immediately after a laser pulse are still "electrical pollution" 76 to observe the detector signals. On the one hand, these signal components may result from the recovery time of the detectors after the detection of the intense laser pulse reflex, but may also be caused by couplings from the control electronics. In the 4 (b) and (c) the effect of these effects is exaggerated for illustration. In particular, by suitable design of the labeling device 50 the disturbing influence of the mentioned effects can be kept low.

Die Detektorantwort geht auch in dem Zeitfenster ☐T zwischen benachbarten Laserpulsen nicht auf Null zurück, da in diesem Zeitraum die als Erkennungslaserstrahl emittierte Restlaserstrahlung 72 von dem Beugungsbild 40 reflektiert wird und zu Ruhesignalen 78 der Detektoren 60, 62 führt. Die Größe dieser Ruhesignale 78 ändert sich beim Übergang von einem Streifen 48 auf einen Streifen 46 oder umgekehrt (beispielsweise zum Zeitpunkt t₃ in 4) jeweils signifikant, da sich die Beugungseffizienz der beiden Streifenarten in die Betrachtungsrichtungen L bzw. R aufgrund der Auslegung des Beugungsbildes 40 deutlich unterscheidet.The detector response does not return to zero even in the time window □ T between adjacent laser pulses, since in this period of time the residual laser radiation emitted as a detection laser beam 72 from the diffraction image 40 is reflected and to quiet signals 78 of the detectors 60 . 62 leads. The size of these silence signals 78 changes at the transition from a strip 48 on a strip 46 or vice versa (for example, at time t ₃ in FIG 4 ) in each case significant, since the diffraction efficiency of the two types of strips in the viewing directions L and R due to the interpretation of the diffraction pattern 40 clearly different.

Der Änderung der Ruhesignale 78, der jeweiligen Ruhepegel oder die Differenz der Ruhepegel kann von der Steuereinheit 54 verwendet werden, um die Art des gegenwärtig im Fokus liegenden Streifens zu bestimmen. Im Ausführungsbeispiel werden die Detektorsignale jeweils in einem Auswertungszeitfenster 80 (4(d)) ausgewertet, das jeweils kurz vor die Erzeugung des nachfolgenden Laserpulses gelegt wird. Dadurch ist sichergestellt, dass das Detektorsignal zum einen möglichst wenig von den oben angesprochenen Störungen beeinflusst wird, und dass zum anderen die vorliegende Streifenart für den nachfolgenden Laserpuls korrekt bestimmt ist.The change of the silence signals 78 , the respective resting level or the difference of the resting levels can be determined by the control unit 54 used to determine the type of strip currently in focus. In the exemplary embodiment, the detector signals are each in an evaluation time window 80 ( 4 (d) ), which is placed in each case shortly before the generation of the subsequent laser pulse. This ensures that, on the one hand, the detector signal is influenced as little as possible by the above-mentioned disturbances and, on the other hand, that the present strip type is correctly determined for the subsequent laser pulse.

Nach der Auswertung der Detektorsignale wählt die Steuereinheit 54 schließlich auf Grundlage der ermittelten Streifenart den passenden Datensatz der beiden Zusatzinformationen 66 oder 68 sowie die aktuell zu schrei bende Bildinformation aus und steuert die Pulsleistung des Beschriftungslasers 52 für den nächsten Laserpuls entsprechend an.After evaluation of the detector signals, the control unit selects 54 finally, on the basis of the determined strip type, the appropriate data record of the two additional information 66 or 68 as well as the image information currently to be scanned and controls the pulse power of the marking laser 52 for the next laser pulse accordingly.

Beispielsweise wird in dem in 4 gezeigten Zeitausschnitt mit dem ersten Laserpuls 70 zum Zeitpunkt t₀ ein Bildpunkt der Zusatzinformation 68 für das rechts rekonstruierende Hologramm in einen Streifen 48 geschrieben, der Status der Beschriftungssteuerung steht auf „Zusatzinformation rechts" (4(e), Bezugszeichen 82).For example, in the in 4 gezeig Time interval with the first laser pulse 70 at time t _0, a pixel of the additional information 68 for the right-reconstructing hologram in a strip 48 the status of the labeling control is set to "Additional information right" ( 4 (e) , Reference number 82 ).

Nach dem Abklingen eventueller Störsignale 76 werden zu einem Zeitpunkt t₁ die Detektoren 60 und 62 abgefragt. Die Auswertung der Detektorantwort ergibt keine Änderung der Streifenart, so dass der Status der Beschriftungssteuerung auf „Zusatzinformation rechts" verbleibt und der nächste Laserpuls 70 zum Zeitpunkt t₂ einen weiteren Bildpunkt der Zusatzinformation 68 schreibt.After the decay of possible interference signals 76 become at a time t _1, the detectors 60 and 62 queried. The evaluation of the detector response does not result in a change of the stripe type, so that the status of the labeling control remains on "additional information right" and the next laser pulse 70 at the time t ₂ another pixel of the additional information 68 writes.

Zum Zeitpunkt t₃ wechselt, wie oben beschrieben, der Fokus des Laserstrahls von einem Streifen 48 des rechts rekonstruierenden Hologramms in einen Streifen 46 des links rekonstruierenden Hologramms. Diese Änderung wird im nächsten Auswertungszeitfenster (Zeitpunkt t₄) bei der Auswertung der Ruhepegel 78 der beiden Detektoren festgestellt und der Status der Beschriftungssteuerung entsprechend auf „Zusatzinformation links" umgeschaltet (Bezugszeichen 84 in 4(e)). Der nachfolgende Laserpuls 70 zum Zeitpunkt t₅ schreibt dann einen Bildpunkt der Zusatzinformation 66 für das links rekonstruierende Hologramm in einen Streifen 46. Auch die weiteren Laserpulse schreiben jeweils Bildpunkte der Zusatzinformation 66, bis zu einem späteren Zeitpunkt ein Übergang in einen Streifen 48 erfasst wird, woraufhin der Status der Beschriftungssteuerung wieder auf „Zusatzinformation rechts" umgeschaltet wird.At time t ₃ , as described above, the focus of the laser beam changes from a stripe 48 of the right-reconstructing hologram into a strip 46 of the hologram reconstructing on the left. This change is made in the next evaluation time window (time t ₄ ) in the evaluation of the quiescent level 78 the two detectors detected and the status of the labeling control accordingly switched to "additional information left" (reference numeral 84 in 4 (e) ). The following laser pulse 70 at time t ₅ then writes a pixel of the additional information 66 for the left-reconstructing hologram in a strip 46 , The other laser pulses also write pixels of the additional information 66 , until later in a transition into a strip 48 is detected, after which the status of the labeling control is switched back to "additional information right".

In 4 ist ein Streifenübergang dargestellt, der etwa in der Mitte zwischen zwei Laserpulsen verläuft. In der Praxis kann der Übergang selbstverständlich zu jedem Zeitpunkt erfolgen, also auch während eines Laserpulses 70. Eventuelle Fehler können dabei sehr klein gemacht oder ganz vermieden werden, wenn mehrere oder sogar viele Laserpulse pro Streifen vorgesehen sind und das Auswertungszeitfenster 80 möglichst nahe an den nachfolgenden Laserpuls gelegt wird.In 4 a stripe transition is shown, which runs approximately in the middle between two laser pulses. In practice, the transition can of course be done at any time, including during a laser pulse 70 , Possible errors can be made very small or completely avoided if several or even many laser pulses per strip are provided and the evaluation time window 80 placed as close to the subsequent laser pulse.

Um ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis zu erhalten, kann die Laserstrahlung polarisiert werden, beispielsweise entlang der in 3 gezeigten Polarisationsrichtung 55. Die Polarisierung kann etwa durch einen in der Resonanzstrecke angeordneten Polfilter erfolgen.In order to obtain a higher signal-to-noise ratio, the laser radiation can be polarized, for example along the in 3 shown polarization direction 55 , The polarization can be carried out, for example, by means of a polarizing filter arranged in the resonant section.

5 zeigt eine gegenüber der Ansicht von 2 um 90° gedrehte Detaildarstellung aus dem Beugungsbild 12, und stellt die einzelnen Bildpunkte 90 eines in einem Streifen 24 des links rekonstruierenden Hologramms 20 angeordneten Gebietes 34 dar. Die Pfeile 92 zeigen die Richtung der Ablenkung durch die Umlenk- und Ablenkeinheit 58 parallel zur Ausdehnung der Streifen 24 an, durch einzelne Scanzeilen aus einer Mehrzahl von Bildpunkten erzeugt werden. 5 shows one opposite the view of 2 rotated by 90 ° detail from the diffraction pattern 12 , and represents the individual pixels 90 one in a strip 24 of the hologram reconstructing on the left 20 arranged area 34 dar. The arrows 92 show the direction of the deflection by the deflection and deflection unit 58 parallel to the extension of the stripes 24 to be generated by individual scan lines from a plurality of pixels.

Der Vorschub zwischen den einzelnen Scanzeilen in Richtung 94 erfolgt durch den Transport des Bogens, wie in 3 gezeigt. Es hat sich als günstig herausgestellt, wenn 5 bis 10 derartige Scanzeilen pro Streifen 24 bzw. 26 geschrieben werden. Während die Bildpunkte 90 in 5 alle schwarz dargestellt sind, versteht es sich, dass die Bildpunkte in der Praxis entsprechend der darzustellenden Zusatzinformation gesetzt sind. Dabei kommt sowohl eine reine Schwarz-Weiß-Darstellung, als auch eine Halbtondarstellung in Betracht, wie sie beispielsweise durch graduell geringere oder weitergehende Zerstörung oder Modifikation der Metallisierungsschicht des Beugungsbilds erreicht werden kann.The feed between the individual scan lines in the direction 94 done by transporting the bow, as in 3 shown. It has been found to be beneficial if 5 to 10 such scan lines per strip 24 respectively. 26 to be written. While the pixels 90 in 5 all are shown in black, it is understood that the pixels are set in practice according to the additional information to be displayed. In this case, both a pure black and white representation, as well as a halftone representation into consideration, as can be achieved for example by gradually lower or further destruction or modification of the metallization of the diffraction pattern.

Versuche haben außerdem gezeigt, dass der Kontakt der mit dem Laser eingebrachten Informationen zunimmt, wenn die „Laserpunkte" den Streifen in der Breite bzw. Höhe voll ausfüllen. Im Zweifelsfall ist es besser, wenn die Nachbarstreifen im Grenzbereich noch mitbeschriftet werden, als wenn Restbereiche des betroffenen Streifens übrig bleiben.tries have as well shown that the contact of the information introduced with the laser increases when the "laser dots" the strip in the Width or height fully fill. If in doubt, it is better if the neighboring strip in the border area still be labeled as if residual areas of the affected Strip left over stay.

Claims

A method for generating a multi-channel diffraction image with viewing direction-dependent additional information, comprising the steps of: a) providing a multi-channel diffraction image which reconstructs diffraction-optical images in different viewing directions under certain observation conditions, and wherein the diffractive-optical information for the different viewing directions is in different image regions associated with the respective channel b) introducing viewing direction-dependent additional information with a writing laser beam of a marking laser in at least one channel of the multi-channel diffraction image by local laser-induced change in the optical properties of the diffraction image in the image areas associated with the channel to be labeled with the additional information, characterized in that c) the recognition of the image areas assigned to the channel to be labeled by a recognition ungslaserstrahl in the beam path of the marking laser is made.

Method according to claim 1, characterized in that that with the detection laser beam, the local refractive properties of the multi-channel diffraction image are queried.

Method according to claim 1 or 2, characterized that the deflected from the diffraction image in a viewing direction Detecting laser radiation with one or more in the viewing directions the diffraction pattern arranged detectors is detected.

Method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the image areas of the multi-channel Diffraction image scanned and detected with the detection laser beam be, and that those image areas, the one to be inscribed Channel associated with the write laser beam with the corresponding viewing directional Additional information will be provided.

Method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the label with the additional information is performed with pulsed writing laser radiation, and an intermediate two laser pulses of the marking laser emitted residual laser beam small intensity as a recognition laser beam for detecting the label to be labeled Channel assigned image areas is used.

Method according to claim 5, characterized in that that the viewing direction-dependent additional information as Raster image consists of a plurality of pixels, and the Pixels through the pulsed writing laser steel in the image areas of be introduced to be labeled channel.

Method according to claim 5 or 6, characterized that the ratio the time interval of the laser pulses to the pulse duration greater than 5: 1, preferably greater than 10: 1, more preferably greater than 100: 1 is.

Method according to at least one of claims 5 to 7, characterized in that the inscription laser Q-switched is operated.

Method according to claim 8, characterized in that that the marking laser for precise control of the residual laser beam with an analogue circuit control is operated.

The method of claim 3 and at least one of claims 5 to 9, characterized in that measures are provided by the intensity difference between the writing laser beam and the detecting laser beam in the detectors Correctly consider evoked signal differences.

Method according to claim 10, characterized in that that the intensity difference between write laser beam and detection laser beam, the ratio of time interval of the laser pulses to the pulse duration and the interpretation the detectors are tuned to the detectors during the Operation does not reach the saturation range allow.

Method according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the detection laser beam polarizes, is preferably linearly polarized.

Method according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the recognition laser beam records for the to be introduced Assigns additional information and controls corresponding write pulses.

Method according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the radiation of the marking laser for introducing the additional information in one or two dimensions is deflected, preferably by means of a polygon wheel or a Galvanomirror.

Method according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the image areas of the diffraction image in the form of juxtaposed strips, and the diffraction pattern transported to the label perpendicular to the strip extension becomes.

Method according to claim 15, characterized in that that the radiation of the inscription laser in strip extension is deflected, preferably by means of a polygon wheel or a Galvanomirror.

Method according to claim 15 or 16, characterized the strips have a width between 10 and 500 μm, preferred between 20 and 100 μm exhibit.

Method according to at least one of claims 14 to 17, characterized in that the diffraction pattern two by alternating arranged strip groups formed channels, the two diffractive optical Images in two viewing directions perpendicular to the strip's extension reconstructed.

The method of claim 12 and at least one the claims 15 to 18, characterized in that the polarization direction of the detection laser beam is selected perpendicular to the strip extension.

Valuable item, in particular data carrier or Security element for application to a data carrier, with one according to one of the claims 1 to 19 produced multi-channel diffraction image.

Valuable object according to claim 20, characterized that the image areas of the diffraction image in the form of juxtaposed Strip present.

Valuable object according to claim 21, characterized the strips have a width between 10 and 500 μm, preferred between 20 and 100 μm exhibit.

Valuable article according to at least one of claims 20 to 22, characterized in that the viewing direction dependent additional information exists as a raster image of a plurality of pixels.

Valuable object according to claim 23, characterized that the raster images for the different viewing directions expressed in pixels the same Have size.

Apparatus for carrying out the method according to at least one of the claims 1 to 19, with a labeling laser for introducing the additional information with a writing laser beam of the marking laser in at least a channel of the multi-channel diffraction image, and with recognition means for recognizing the image areas assigned to the channel to be labeled by means of a detection laser beam guided in the beam path of the marking laser.

Device according to claim 25, characterized in that that the detection means one or more detectors for detection the deflected from the diffraction pattern laser radiation include in one or more of the viewing directions of the diffraction image are arranged.

Device according to Claim 25 or 26, characterized that the caption laser is a pulsed laser, the between two laser pulses used as writing laser radiation a residual laser beam small intensity emitted as a detection laser beam.

Device according to claim 27, characterized in that that the ratio the time interval of the laser pulses to the pulse duration greater than 5: 1, preferably greater than 10: 1, more preferably greater than 100: 1 is.

Apparatus according to claim 27 or 28, characterized that the inscription laser is Q-switched is.

Device according to claim 29, characterized in that that the marking laser for precise control of the residual laser beam with an analogue circuit control Is provided.

Device according to at least one of claims 25 to 30, characterized in that a polarization filter for polarization the detection laser radiation is provided.

Device according to at least one of claims 25 to 31, characterized in that a polygon or a galvano mirror provided for deflecting the laser radiation of the marking laser is.