DE102006025334A1

DE102006025334A1 - Refractive transparent safety element

Info

Publication number: DE102006025334A1
Application number: DE102006025334A
Authority: DE
Inventors: Marius Dr. Dichtl; Michael Dr. Rahm; Tina Clausnitzer; Thomas KÄMPFE; Ernst-Bernhard Dr. Kley
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2007-12-06
Also published as: WO2007137744A2; WO2007137744A3; EP2029371A2; WO2007137744A8; EP2029371B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein refraktives Durchsichtsicherheitselement (60) für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, mit einer transparenten oder zumindest transluzenten Merkmalsschicht (22), die eine Mehrzahl von Elementarzellen (62) in einer vorbestimmten geometrischen Anordnung aufweist, wobei die Elementarzellen jeweils eine vorbestimmte Anzahl im Wesentlichen achromatisch refraktiver Mikrostrukturelemente (64) enthalten, die so ausgerichtet sind, dass sie einfallendes Licht jeweils in einem vorbestimmten Raumbereich brechen, so dass sich das von den einzelnen Mikrostrukturelementen (64) einer Elementarzelle (62) gebrochene Licht zu einer vorbestimmten Bildinformation kombiniert, und wobei die Elementarzellen (62) eine laterale Abmessung unterhalb der Auflösungsgrenze des Auges aufweisen.The invention relates to a refractive see - through security element (60) for security papers, value documents and the like, having a transparent or at least translucent feature layer (22) having a plurality of unit cells (62) in a predetermined geometric arrangement, the unit cells each having a predetermined number in the Containing substantially achromatic refractive microstructure elements (64) aligned to refract incident light each in a predetermined spatial region such that the light diffracted by the individual microstructure elements (64) of an elementary cell (62) combines into predetermined image information, and wherein the unit cells (62) have a lateral dimension below the resolution limit of the eye.

Description

Die Erfindung betrifft ein refraktives Durchsichtssicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, mit einer transparenten oder zumindest transluzenten Merkmalsschicht. Die Erfindung betrifft ferner eine Sicherheitsanordnung, ein Sicherheitspapier und ein Wertdokument mit derartigen Durchsichtssicherheitselementen, Verfahren zur Herstellung refraktiver Durchsichtssicherheitselemente, sowie Verfahren zur Echtheitsprüfung von Durchsichtssicherheitselementen.The The invention relates to a refractive see-through security element for security papers, value documents and the like, with a transparent or at least translucent one Feature layer. The invention further relates to a safety arrangement, a security paper and a value document with such see-through security elements, Method for producing refractive see-through security elements, and methods for checking the authenticity of see-through security elements.

Datenträger wie Wert- oder Ausweisdokumente oder auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Die Sicherheitselemente können beispielsweise in Form eines in eine Banknote eingebetteten Sicherheitsfadens, eines Aufreißfadens für Produktverpackungen, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens, einer Abdeckfolie für eine Banknote mit einer durchgehenden Öffnung oder eines selbsttragenden Transferelements ausgebildet sein, wie einem Patch oder einem Etikett, das nach seiner Herstellung auf ein Wertdokument aufgebracht wird.Disk like Value or identity documents or other valuables, such as Branded goods, for example, are often provided with security features provided a review of the Authenticity of the data carrier and at the same time as protection against unauthorized reproduction serve. The security elements can be in shape, for example an embedded in a banknote security thread, a tear thread for product packaging, an applied security strip, a cover for a banknote with a through opening or a self-supporting transfer element, such as a patch or label after its manufacture on a Value document is applied.

Eine besondere Rolle spielen dabei Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigen Effekten, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheitselemente werden dazu mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Farbeindruck und/oder ein anderes graphisches Motiv zeigen.A safety elements with viewing-angle-dependent effects play a special role since these are not reproduced even with the most modern copiers can. The security elements are with optically variable elements equipped to the viewer under different viewing angles convey a different image impression and for example depending on the viewing angle a different color impression and / or a show another graphic motive.

Zu diesem Zweck werden Sicherheitselemente oft mit Sicherheitsmerkmalen in Form beugungsoptisch wirksamer Mikro- oder Nanostrukturen ausgestattet, wie etwa mit Prägehologrammen oder anderen hologrammähnlichen Beugungsstrukturen. Solche beugungsoptische Strukturen für ein Durchsichtssicherheitselement sind etwa in der Druckschrift WO 2004/057382 A1 beschrieben. Die optische Wirksamkeit von Hologrammen und hologrammartigen Beutungsstrukturen beruht nicht zuletzt auf der Farbaufspaltung beim Einfall polychromatischen Lichts auf die Beugungsstruktur. Das resultierende Farbspiel ist in den letzten Jahren allerdings so alltäglich geworden, dass seine Wirkung als attraktives Sicherheitsmerkmal bereits deutlich nachlässt. Der charakteristische visuelle Effekt wird von den Betrachtern vielfach nicht mehr als Sicherheitsmerkmal, sondern lediglich als Designvariante wahrgenommen, wodurch der Nutzen dieser Sicherheitsmerkmale für den Fälschungsschutz reduziert wird. Darüber hinaus lassen sich die beugungsoptisch erzeugten Bild- oder Farbeindrücke oft nur aus gewissen Betrachtungsrichtungen und bei guten Lichtverhältnissen vollständig und scharf erkennen. Insbesondere ist die Erkennbarkeit holographischer Motive bei schlechten Lichtverhältnissen wie etwa bei diffuser Beleuchtung oft stark eingeschränkt.To For this purpose, security elements often come with security features equipped in the form of diffraction-optically effective micro- or nanostructures, like with embossed holograms or other hologram-like ones Diffraction structures. Such diffractive optical structures for a see-through security element are described for example in the document WO 2004/057382 A1. The optical effectiveness of holograms and hologram-like prey structures is based not least on the color splitting at the incidence of polychromatic light on the diffraction structure. The resulting color play is in the However, in recent years it has become so common that its Effect as an attractive security feature already clearly subsides. The characteristic The visual effect is often no more than that of the viewers Security feature, but merely perceived as a design variant, thereby reducing the benefit of these security features for counterfeit protection. About that In addition, the diffraction-optically generated image or color impressions can often be only from certain viewing directions and in good light conditions Completely and recognize sharply. In particular, the recognizability is holographic Subjects in low light conditions as with diffuse lighting often severely limited.

Zu den Sicherheitselementen, die in transparenten Substraten eingesetzt werden, zählen insbesondere so genannte DOE (Diffractive Optical Element)-Strukturen. Diese in transparente Substrate geprägten Beugungsstrukturen sind jeweils auf monochromatische kohärente Laserstrahlung einer vorbestimmten Wellenlänge ausgelegt. Werden sie mit einem Laser der geeigneten Wellenlänge durchstrahlt, lassen sich eingeschriebene Bilder auf einem Projektionsschirm darstellen.To the security elements used in transparent substrates will count in particular so-called DOE (Diffractive Optical Element) structures. These are embossed in transparent substrates diffraction structures each on monochromatic coherent Laser radiation of a predetermined wavelength designed. Become one with Laser of the appropriate wavelength radiates, can be registered images on a projection screen represent.

Die Projektion des eingeschriebenen Bildes mit optimaler Qualität erfordert allerdings eine Lichtquelle, die räumlich kohärentes Licht der Designwellenlänge liefert. Wird eine monochromatische Lichtquelle verwendet, deren Wellenlänge von der Designwellenlänge abweicht, so wird das Bild in einer anderen als der berechneten Größe auf dem Projektionsschirm erscheinen. Gleichzeitig sinkt die Effizienz, so dass ein höherer Anteil des eingestrahlten Lichts die DOE-Struktur unabgelenkt verlässt. Bei Verwendung von polychromatischem Licht treten unerwünschte, markante Farbsäume auf, die bei Verwendung von weißem Licht das Erkennen des eingeschriebenen Bilds oft unmöglich machen. DOE-Strukturen sind daher für eine schnelle und zuverlässige Echtheitsprüfung auf der Straße kaum zu gebrauchen.The Projection of the inscribed image with optimum quality requires but a light source that provides spatially coherent light of the design wavelength. If a monochromatic light source is used whose wavelength is from the design wavelength deviates, so the picture is in a different than the calculated Size on the Projection screen appear. At the same time, the efficiency drops, so that a higher one Proportion of incident light leaves the DOE structure undistorted. Using of polychromatic light, undesirable, striking color fringes occur when using white Light often makes the recognition of the inscribed image impossible. DOE structures are therefore for a fast and reliable authentication in the street hardly to use.

Ein weiteres Beispiel für ein optisch variables Sicherheitselement ist aus der Druckschrift EP 1049 590 B1 bekannt, die ein Wertpapier mit einem transparenten Abschnitt beschreibt, in dem ein diffraktives optisches Projektionselement vorgesehen ist. Das Projektionselement bewirkt, dass ein von einer vorzugsweise monochromatischen Lichtquelle ausgehender paralleler Lichtstrahl, der den transparenten Abschnitt passiert, in einen gemusterten Strahl von ausgewähltem Design umgewandelt wird.Another example of an optically variable security element is from the document EP 1049 590 B1 which discloses a security having a transparent portion in which a diffractive optical projection member is provided. The projection element causes a parallel light beam emanating from a preferably monochromatic light source passing through the transparent portion to be converted into a patterned beam of selected design.

Die Druckschrift DE 101 00 836 A1 offenbart ein optisches Element mit einem Hauptbereich mit einer Vielzahl von Unterbereichen, die jeweils eine diffraktive Struktur umfassen, die bei Laserbeleuchtung Licht in einer für den jeweiligen Unterbereich charakteristischen Richtung rekonstruieren und zu einem Informationsmuster kombinieren.The publication DE 101 00 836 A1 discloses an optical element having a main region with a plurality of sub-regions, each comprising a diffractive structure, which in laser illumination reconstructs light in a characteristic direction for the respective sub-region and combines it into an information pattern.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Durchsichtssicherheitselement der eingangs genannten Art anzugeben, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll das Durch sichtssicherheitselement als Sicherheitsmerkmal eine neuartige optische Information aufweisen, die einen hohen Fälschungsschutz bietet, zur Echtheitsprüfung keine besonderen Beleuchtungsbedingungen benötigt und bereits mit einfachen Hilfsmitteln eindeutig erkannt werden kann.Proceeding from this, the present invention seeks to provide a see-through security element of the type mentioned, the avoids the disadvantages of the prior art. In particular, the security feature by visual security element as a security feature to have a novel optical information that offers a high protection against counterfeiting, no special lighting conditions required for authenticity testing and can be clearly identified with simple tools.

Diese Aufgabe wird durch das Durchsichtssicherheitselement mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 17 gelöst. Eine Sicherheitsanordnung, ein Sicherheitspapier und ein Wertdokument mit derartigen Durchsichtssicherheitselementen, Verfahren zur Herstellung refraktiver Durchsichtssicherheitselemente, sowie Verfahren zur Echtheitsprüfung solcher Durchsichtssicherheitselemente sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These Task is by the see-through security element with the features of claims 1 and 17 solved. A security arrangement, a security paper and a value document with such see-through security elements, process for the preparation Refractive transparent safety elements, as well as methods for authentication Such see-through security elements are in the sibling claims specified. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung enthält ein gattungsgemäßes refraktives Durchsichtssicherheitselement eine transparente oder zumindest transluzente Merkmalsschicht, die eine Mehrzahl von Elementarzellen in einer vorbestimmten geometrischen Anordnung aufweist, wobei die Elementarzellen jeweils eine vorbestimmte Anzahl im Wesentlichen achromatisch refraktiver Mikrostrukturelemente enthalten, die so ausgerichtet sind, dass sie einfallendes Licht jeweils in einen vorbestimmten Raumbereich brechen, so dass sich das von den einzelnen Mikrostrukturelementen einer Elementarzelle gebrochene Licht zu einer vorbestimmten Bildinformation kombiniert, und wobei die Elementarzellen eine laterale Abmessung unterhalb der Auflösungsgrenze des Auges aufweisen.To A first aspect of the invention includes a generic refractive See-through security element a transparent or at least translucent Feature layer comprising a plurality of unit cells in one predetermined geometric arrangement, wherein the unit cells each a predetermined number substantially achromatic refractive Contain microstructure elements that are aligned so that they each incident light in a predetermined space area break, so that's different from the individual microstructure elements an elementary cell combines refracted light into a predetermined image information, and wherein the unit cells have a lateral dimension below the resolution limit of the eye.

In bevorzugten Ausgestaltungen ist die Mehrzahl von Elementarzellen in zumindest einer Raumrichtung periodisch oder zumindest lokal periodisch angeordnet. Besonders symmetrische Gestaltungen ergeben sich, wenn die Elementarzellen sogar in zwei Raumrichtungen periodisch oder zumindest lokal periodisch angeordnet sind.In preferred embodiments is the plurality of unit cells in at least one spatial direction periodically or at least locally arranged periodically. Especially symmetrical designs result when the unit cells are periodic even in two spatial directions or at least locally arranged periodically.

Bevorzugt ist zumindest ein Teil der Mikrostrukturelemente durch Mikroprismen gebildet, die jeweils durch die Abmessung ihrer Grundfläche (Flächeninhalt und Umriss), einen brechenden Winkel α und einen die Orientierung des Mikroprismas angebenden Azimutwinkel β charakterisiert sind. Der Azimutwinkel β ist dabei definiert als Winkel zwischen einer Referenzrichtung und dem Vektor, der durch Projektion des Normalenvektors der brechenden Prismenfläche auf die Grundfläche entsteht.Prefers is at least a part of the microstructure elements by microprisms formed, each by the dimension of its base (area and outline), a refractive angle α, and an orientation of the microprism indicating azimuth angle β. The azimuth angle β is here defined as the angle between a reference direction and the vector, by projecting the normal vector of the refractive prism surface the base area arises.

Alternativ oder zusätzlich weist zumindest ein Teil der Mikrostrukturelemente eine gekrümmte Oberfläche auf. Diese Mikrostrukturelemente können beispielsweise durch Mikrokegel oder durch Mikro-Stufenkegel gebildet sein, die jeweils durch den Durchmesser ihrer Grundfläche und einen Öffnungswinkel γ charakterisiert sind.alternative or additionally At least a part of the microstructure elements has a curved surface. These microstructure elements can, for example be formed by microcone or micro-step cone, the each characterized by the diameter of its base and an opening angle γ are.

Mit Vorteil weisen die Elementarzellen eine laterale Abmessung unterhalb von etwa 300 μm, vorzugsweise unterhalb von etwa 100 μm auf. Auf der anderen Seite weisen die Mikrostrukturelernente, um sicherzustellen, dass wellenlängenabhängige Lichtbeugungseffekte zu vernachlässigen sind und dass das einfallende Licht von den Strukturelementen ohne störende Farbeffekte im Wesentlichen achromatisch gebrochen wird, eine laterale Abmessung oberhalb von etwa 3 μm auf. Vorzugsweise liegt die Abmessung im Bereich oberhalb von etwa 5 μm, besonders bevorzugt oberhalb von etwa 10 μm. Derartige Strukturelemente lassen sich aufgrund der mit der geringen Größe verbundenen geringen Profiltiefe gut in etablierter Folientechnologie herstellen.With Advantageously, the unit cells have a lateral dimension below of about 300 μm, preferably below about 100 microns. On the other hand assign the microstructure elements to ensure that wavelength-dependent light diffraction effects to neglect are and that the incident light from the structural elements without disturbing Color effects are essentially achromatically broken, a lateral Dimension above about 3 μm on. Preferably, the dimension is in the range above about 5 μm, especially preferably above about 10 microns. Such structural elements can be due to the low Size related low profile depth well established in film technology.

Die Elementarzellen sind zweckmäßig in der Ebene der Merkmalsschicht lückenlos aneinandergefügt. Insbesondere sind auch die Mikrostrukturelemente in jeder Elementarzelle lückenlos aneinander gefügt, so dass jeder durch die Merkmalsschicht durchtretende Lichtstrahl von einem der Mikrostrukturelemente erfasst wird. Die lückenlose Anordnung kann insbesondere durch eine zumindest in einer Raumrichtung periodische oder lokal periodische Anordnung der Elementarzellen erreicht werden. Beispielsweise können identische, rechteckige Elementarzellen zeilenweise lückenlos aneinandergefügt werden und vertikal aufeinanderfolgende Zeilen in horizontaler Richtung um einen zufällig gewählten Betrag gegeneinander verschoben werden. Die entstehende flächenfüllende Anordnung ist dann nur in einer Raumrichtung, nämlich für jede Zeile in Zeilenrichtung periodisch, während die Anordnung senkrecht zu den Zeilen zufällig variiert.The Elementary cells are useful in the plane the feature layer without gaps joined. In particular, the microstructure elements in each unit cell are also gapless joined together such that each light beam passing through the feature layer is detected by one of the microstructure elements. The gapless Arrangement may in particular by an at least in one spatial direction periodic or locally periodic arrangement of the unit cells be achieved. For example, identical, rectangular Unit cells line by line without gaps be joined together and vertically successive lines in the horizontal direction one at random chosen amount be moved against each other. The resulting surface-filling arrangement is then only in one spatial direction, namely for each row in the row direction periodically while the arrangement varies randomly with respect to the lines.

Die Anordnung der Mikrostrukturelemente innerhalb verschiedener Elementarzellen kann identisch sein, so dass jede der Elementarzellen auf gleiche Art und Weise den gleichen Beitrag zur vorbestimmten Bildinformation liefert. Da es für den angestrebten optischen Effekt jedoch nur auf das Vorhandensein aller Mikrostrukturelemente innerhalb einer Elementarzelle ankommt, nicht aber auf ihre relative Anordnung, kann dieser Freiheitsgrad genutzt werden, um ein Sicherheitsmerkmal höherer Stufe zu bilden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass jede Elementarzelle den gleichen Beitrag zur vorbestimmten Bildinformation liefert, die Anordnung der Mikrostrukturelemente innerhalb der Elementarzelle jedoch verschieden ist.The Arrangement of the microstructure elements within different unit cells can be identical, so that each of the unit cells on the same Way the same contribution to the predetermined image information supplies. As it is for the desired optical effect, however, only on the presence all microstructural elements arrive within an elementary cell, but not on their relative arrangement, this degree of freedom can used to form a higher level security feature. Especially can be provided that each unit cell the same contribution provides the predetermined image information, the arrangement of the microstructure elements within the unit cell, however, is different.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung verändern sich die Elementarzellen über die Fläche der Merkmalsschicht, so dass sich die von dem gebrochenen Licht erzeugte Bildinformation bei einer seitlichen Bewegung des Sicherheitselements über einem Objekt in seiner Position, Form und/oder Größe ändert. Die Änderung kann sprunghaft erfolgen, so dass die erzeugte Bildinformation bei der Bewegung beispielsweise von einem Motiv zu einem anderen springt, oder sie kann langsam und kontinuierlich erfolgen, so dass sich die Bildinformation bei der Bewegung ebenfalls langsam und kontinuierlich ändert. Beispielsweise kann ein Motiv über mehrere Zwischenschritte in ein anderes Motiv übergehen, oder es kann der Eindruck eines sich bewegenden Motivs erzeugt werden.According to one embodiment of the invention, the unit cells change over the surface of the feature layer, so that the image information generated by the refracted light at a lateral movement of the security element over an object in its position, shape and / or size changes. The change can be made abruptly, so that the image information generated during the movement, for example, jumps from one motif to another, or it can be slow and continuous, so that the image information also changes slowly and continuously during the movement. For example, a creative can go over several intermediate steps in another subject, or it can be the impression of a moving subject generated.

Die vorbestimmte Bildinformation ist zweckmäßig aus einer Anzahl von Bildpunkten zusammengesetzt, wobei die Mikrostrukturelemente innerhalb der Elementarzellen jeweils einem dieser Bildpunkte zugeordnet sind. Einem Bildpunkt können auch zwei oder mehr Mikrostrukturelemente zugeordnet sein, so dass sich unterschiedliche Helligkeiten für die verschiedenen Bildpunkte erzeugen lassen.The predetermined image information is expedient from a number of pixels composed, wherein the microstructure elements within the unit cells each associated with one of these pixels. A pixel can also be associated with two or more microstructure elements, so that different brightnesses for the different pixels let generate.

Die relative Intensität der Bildinformation kann auch durch den relativen Flächenanteil der Projektion der Mikrostrukturelemente mit einer bestimmten Ausrichtung auf die Grundfläche, bezogen auf die gesamte Grundfläche der Elementarzelle bestimmt sein.The relative intensity The image information can also be determined by the relative area ratio the projection of the microstructure elements with a specific orientation on the ground, based on the entire base area the unit cell be determined.

In einem zweiten Erfindungsaspekt enthält ein gattungsgemäßes refraktives Durchsichtssicherheitselement eine transparente oder zumindest transluzente Merkmalsschicht, die eine im Wesentlichen achromatisch refraktive Mikrostruktur in Form eines Mosaiks aus einer Mehrzahl im Wesentlichen achromatisch refraktiver Mosaikelemente aufweist, wobei die Mosaikelemente so ausgerichtet sind, dass sie einfallendes Licht in unterschiedliche Raumbereiche brechen, so dass sich das von den einzelnen Mosaikelementen gebrochene Licht zu einer vorbestimmten Bildinformation kombiniert, und wobei die Mosaikelemente eine laterale Abmessung unterhalb der Auflösungsgrenze des Auges aufweisen.In a second aspect of the invention includes a generic refractive See-through security element a transparent or at least translucent Feature layer, which is a substantially achromatic refractive Microstructure in the form of a mosaic of a plurality of substantially achromatic having refractive mosaic elements, wherein the mosaic elements so that they are incident light in different directions Space areas break, leaving that of the individual mosaic elements broken light combined to a predetermined image information, and wherein the mosaic elements have a lateral dimension below the resolution limit of the eye.

Bevorzugt ist zumindest ein Teil der Mosaikelemente durch Mikroprismen gebildet, die jeweils durch die Abmessung ihrer Grundfläche, einen brechenden Winkel α und einen die Orientierung des Mikroprismas angebenden Azimutwinkel β charakterisiert sind.Prefers at least some of the mosaic elements are formed by microprisms, each by the dimension of its base, a refractive angle α and a characterizing the orientation of the microprism indicating azimuth angle β are.

Alternativ oder zusätzlich weist zumindest ein Teil der Mosaikelemente eine gekrümmte Oberfläche auf. Diese Mosaikelemente können beispielsweise durch Mikrokegel oder durch Mikro-Stufenkegel gebildet sein, die jeweils durch den Durchmesser ihrer Grundfläche und einen Öffnungswinkel γ charakterisiert sind.alternative or additionally At least a part of the mosaic elements has a curved surface. These mosaic elements can formed for example by microcone or by micro-step cone be, each by the diameter of its base and an opening angle γ characterized are.

Die Mosaikelemente weisen vorzugsweise eine laterale Abmessung unterhalb von etwa 100 μm, insbesondere unterhalb von etwa 65 μm und besonders bevorzugt unterhalb von etwa 30 μm auf. Auf der anderen Seite weisen sie auch eine laterale Abmessung oberhalb von etwa 3 μm, vorzugsweise oberhalb von etwa 5 μm, besonders bevorzugt oberhalb von etwa 10 μm auf, um störende Farbsäume durch wellenlängenabhängige Beugungseffekte zu vermeiden.The Mosaic elements preferably have a lateral dimension below of about 100 microns, in particular below about 65 microns and more preferably below about 30 microns. On the other hand They also have a lateral dimension above about 3 microns, preferably above about 5 μm, more preferably above about 10 microns, to disturbing color fringes by wavelength-dependent diffraction effects to avoid.

In der Ebene der Merkmalsschicht sind die Mosaikelemente mit Vorteil lückenlos aneinandergefügt, so dass jeder durch die Merkmalsschicht durchtretende Lichtstrahl von einem der Mosaikelemente erfasst wird. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass zumindest in Teilbereichen des Sicherheitselements die lokale Flächenneigung benachbarter Mosaikelemente entlang ihrer gemeinsamen Grenze übereinstimmt. Dadurch entsteht in diesen Teilbereichen eine glatte Oberfläche ohne diskontinuierliche Grate oder Spitzen.In At the level of the feature layer, the mosaic elements are advantageous gapless joined together such that each light beam passing through the feature layer is detected by one of the mosaic elements. It can also be provided be that at least in some areas of the security element the local area inclination adjacent mosaic elements coincides along their common border. This creates a smooth surface in these subareas without discontinuous burrs or spikes.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Merkmalsschicht zumindestzwei Gruppen von Mosaikelementen auf. Eine erste Gruppe von Mosaikelementen bricht dabei einfallendes Licht zum Betrachter hin, während eine zweite Gruppe von Mosaikelementen einfallendes Licht vom Betrachter weg bricht, so dass für den Betrachter ein Graustufenbild, insbesondere ein Schwarz-Weiß-Bild entsteht.To In a development of the invention, the feature layer has at least two Groups of mosaic elements. A first group of mosaic elements Reflects incident light to the viewer while a second group of mosaic elements incident light away from the viewer breaks, so for the viewer a grayscale image, especially a black and white image is created.

Um zugleich Schutz vor Verschmutzung und vor Abformung zu bieten, kann in allen Ausgestaltungen die mit den Elementarzellen oder mit der Mikrostruktur versehene Oberfläche der Merkmalsschicht mit einer transparenten oder transluzenten Folie verklebt sein. Die Elementarzellen oder die Mikrostruktur selbst können/kann dabei klebstofffrei bleiben, um eine ausreichend große Brechzahldifferenz zwischen den Mikrostrukturelementen der Elementarzellen bzw. den Mosaikelementen der Mikrostruktur und dem umgebenden Material (Luft) zu gewährleisten. Alternativ können auch nur die Grate oder Spitzen der die Elementarzellen aufbauenden Mikrostrukturelemente oder der die Mikrostruktur aufbauenden Mosaikelemente verklebt sein. Die Merkmalsschicht kann auch mit einem Klebstoff mit der Folie verklebt sein, dessen Brechungsindex sich deutlich von dem Brechungsindex der Merkmalsschicht unterscheidet. Auch dadurch wird eine ausreichend große Brechzahldifferenz zwischen den Mikrostrukturelementen bzw. den Mosaikelementen und dem umgebenden Material sichergestellt.Around At the same time it can provide protection against contamination and before molding in all embodiments with the unit cells or with the Microstructured surface the feature layer with a transparent or translucent foil be glued. The unit cells or the microstructure itself can remain adhesive-free, to a sufficiently large refractive index difference between the microstructure elements of the unit cells or the Mosaic elements of microstructure and surrounding material (air) to ensure. alternative can even just the ridges or tops of the unit cells building up Microstructure elements or the microstructure building mosaic elements be glued. The feature layer can also be used with an adhesive glued to the film whose refractive index is significantly differs from the refractive index of the feature layer. Also by it will be a big enough one Refractive index difference between the microstructure elements or the Mosaic elements and the surrounding material ensured.

Eine weitere Möglichkeit, die Elementarzellen bzw. die Mikrostruktur vor Verschmutzung und Abformung zu schützen, besteht darin, die Mikrostrukturelemente der Elementarzellen bzw. die Mosaikelemente der Mikrostruktur mit einem hochbrechenden Material auszugießen.Another way to protect the unit cells or the microstructure against contamination and impression, is the microstructural elements of the unit cells or the mosaic elements of the microstructure with a hochbre pour out pouring material.

In weiteren vorteilhaften Gestaltungen ist die Merkmalsschicht mit metallisierten Bereichen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen oder mit holographischen oder hologrammähnlichen Beugungsstrukturen kombiniert. Darüber hinaus kann das Durchsichtssicherheitselement mit weiteren Sicherheitsmerkmalen, wie eingearbeiteten magnetischen Stoffen, gezielt eingestellter Leitfähigkeit, Farbkippeffekten, gefärbtem Prägelack und dergleichen, versehen sein.In Further advantageous embodiments, the feature layer with metallized areas in the form of patterns, characters or codes or with holographic or hologram-like diffraction structures combined. About that In addition, the see-through security element with other security features, as incorporated magnetic materials, specifically adjusted Conductivity, color shift effects, colored embossing lacquer and the like.

Die Erfindung enthält ferner eine Sicherheitsanordnung für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen mit einem Durchsichtssicherheitselement der beschriebenen Art und mit einem separaten Darstellungselement, das in Zusammenwirkung mit dem Durchsichtssicherheitselement die vorbestimmte Bildinformation für den Betrachter erkennbar macht. Das Darstellungselement weist vorzugsweise eine Fläche mit einem Punktmuster, insbesondere mit einem einzelnen Punkt auf.The Invention contains Furthermore, a security arrangement for security papers, value documents and The like with a see-through security element of the described Kind and with a separate display element that interacts with the see-through security element, the predetermined image information for the Viewer makes recognizable. The presentation element preferably has a area with a dot pattern, especially with a single dot on.

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines refraktiven Durchsichtssicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen wird eine transparente oder zumindest transluzente Merkmalsschicht erzeugt, und mit einer Mehrzahl von Elementarzellen in einer vorbestimmten geometrischen Anordnung versehen. Die Elementarzellen werden jeweils mit einer vorbestimmten Anzahl im Wesentlichen achromatisch refraktiver Mikrostrukturelemente versehen, die so ausgerichtet werden, dass sie einfallendes Licht jeweils in einen vorbestimmten Raumbereich brechen, so dass sich das von den einzelnen Mikrostrukturelementen einer Elementarzelle gebrochene Licht zu einer vorbestimmten Bildinformation kombiniert. Die Elementarzellen selbst werden mit einer lateralen Abmessung unterhalb der Auflösungsgrenze des Auges erzeugt.at a method of making a refractive see-through security element for security papers, Value documents and the like become transparent or at least produced translucent feature layer, and with a plurality of Elementary cells provided in a predetermined geometric arrangement. The unit cells are each given a predetermined number provided substantially achromatically refractive microstructural elements, which are aligned so that they each incident light break into a predetermined space area, so that the of the individual microstructural elements of a unit cell fractured Combined light to a predetermined image information. The unit cells even with a lateral dimension below the resolution limit of the eye.

In bevorzugter Ausgestaltung wird die Mehrzahl von Elementarzellen in einer Raumrichtung oder sogar in zwei Raumrichtungen periodisch oder zumindest lokal periodisch angeordnet.In Preferred embodiment, the plurality of unit cells in a spatial direction or even in two spatial directions periodically or at least locally arranged periodically.

Ein anderes Verfahren zur Herstellung eines refraktiven Durchsichtssicherheitselements für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen umfasst die Erzeugung einer transparenten oder zumindest transiuzenten Merkmalsschicht, die mit einer im Wesentlichen achromatisch refraktiven Mikrostruktur in Form eines Mosaiks aus einer Mehrzahl im Wesentlichen achromatisch refraktiver Mosaikelemente versehen wird. Die Mosaikelemente werden so ausgerichtet, dass sie einfallendes Licht in unterschiedliche Raumbereiche brechen, so dass sich das von den einzelnen Mosaikelementen gebrochene Licht zu einer vorbestimmten Bildinformation kombiniert. Die Mosaikelemente selbst werden mit einer lateralen Abmessung unterhalb der Auflösungsgrenze des Auges erzeugt.One another method of making a refractive see-through security element for security papers, Value documents and the like include the generation of a transparent one or at least transient feature layer associated with a substantially achromatic refractive microstructure in the form of a mosaic a plurality of substantially achromatic refractive mosaic elements is provided. The mosaic elements are aligned so that they to break incident light into different areas of space, so that the light refracted by the individual mosaic elements combined to a predetermined image information. The mosaic elements even with a lateral dimension below the resolution limit of the Eye generated.

In beiden Verfahren wird die Anordnung der Mikrostrukturelemente bzw. der Mosaikelemente mit Vorteil durch ein Raytracing-Verfahren berechnet. Das Oberflächenrelief mit den Mikrostrukturelementen bzw. den Mosaikelementen kann dann beispielsweise mit Graustufen-Lithographie, Direktbelichtung mit einem Laser- oder Elektronenstrahl-Schreiber oder durch Direktbearbeitung des Substratmaterials, z. B. mittels Laserablation, strukturiert werden. Zusätzlich kann das Oberflächenrelief mittels eines Ätzverfahrens in ein Substratmaterial übertragen werden, um eine größere Profiltiefe oder eine modifizierte Profilform zu erreichen.In Both methods, the arrangement of the microstructural elements or the mosaic elements are advantageously calculated by a raytracing method. The surface relief with the microstructure elements or the mosaic elements can then For example, with grayscale lithography, direct exposure with a laser or electron beam writer or by direct editing of the substrate material, e.g. B. by laser ablation, structured become. additionally can the surface relief by means of an etching process transferred into a substrate material be to a greater tread depth or to achieve a modified profile shape.

Um ein entsprechendes Produkt in großen Stückzahlen herstellen zu können, wird die erhaltene Oberflächenstruktur mit Vorteil durch galvanische Abformung auf einen Prägezylinder übertragen.Around producing a corresponding product in large quantities the resulting surface structure transferred with advantage by galvanic impression on a stamping cylinder.

In weiteren Aspekten enthält die Erfindung ein Sicherheitspapier und ein Wertdokument, wie eine Banknote, Ausweiskarte oder dergleichen, das mit einem Durchsichtssicherheitselement der beschriebenen Art ausgestattet ist.In contains further aspects the invention a security paper and a value document such as a Banknote, ID card or the like that with a see-through security element equipped the type described.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Echtheitsprüfung eines Durchsichtssicherheitselements, bei dem

– ein zu betrachtendes Testobjekt gewählt wird, und ein erwartetes Erscheinungsbild bei Betrachtung des Testobjekts durch das Durchsichtssicherheitselement festgelegt wird,
– das Durchsichtssicherheitselement in einem Abstand über dem Testobjekt gehalten und das Testobjekt durch das Sicherheitselement betrachtet wird,
– das Erscheinungsbild des Testobjekts erfasst und mit dem erwarteten Erscheinungsbild verglichen wird, und
– die Echtheit des Durchsichtssicherheitselements anhand des Vergleichs des erfassten mit dem erwarteten Erscheinungsbild beurteilt wird.

The invention further relates to a method for checking the authenticity of a see-through security element, in which

A test object to be considered is selected, and an expected appearance is determined by the see-through security element when the test object is viewed,
The viewing security element is held at a distance above the test object and the test object is viewed by the security element,
The appearance of the test object is recorded and compared with the expected appearance, and
The authenticity of the see-through security element is assessed on the basis of the comparison of the detected with the expected appearance.

Im einfachsten Fall wird das Durchsichtssicherheitselement bei der Betrachtung senkrecht über das Testobjekt gehalten. Es versteht sich jedoch, dass das Durchsichtssicherheitselement auch so ausgelegt sein kann, dass es mit einer gewissen Neigung gehalten werden muss.in the The simplest case is the see-through security element in the Viewing vertically over the Test object kept. It is understood, however, that the see-through security element Also, it can be designed with a certain inclination must be kept.

Bei einem anderen Verfahren zur Echtheitsprüfung ist vorgesehen, dass

– eine zu betrachtende, im Wesentlichen paralleles Licht erzeugende Lichtquelle, beispielsweise eine ausreichend weit entfernte punktförmige Lichtquelle, gewählt wird und ein erwartetes Erscheinungsbild bei Betrachtung der Lichtquelle durch das Durchsichtssicherheitselement festgelegt wird,
– das Durchsichtssicherheitselement gegen die Lichtquelle gehalten und die Lichtquelle durch das Sicherheitselement betrachtet wird,
– das Erscheinungsbild der Lichtquelle erfasst und mit dem erwarteten Erscheinungsbild verglichen wird, und
– die Echtheit des Durchsichtssicherheitselements anhand des Vergleichs des erfassten mit dem erwarteten Erscheinungsbild beurteilt wird.

In another method for checking the authenticity, it is provided that

- A to be considered, substantially parallel light-generating light source, for example, a sufficiently distant point-like light source is selected and an expected Er when the light source is viewed through the see-through security element,
- the see-through security element is held against the light source and the light source is viewed through the security element,
The appearance of the light source is detected and compared with the expected appearance, and
The authenticity of the see-through security element is assessed on the basis of the comparison of the detected with the expected appearance.

Ein weiteres Verfahren zur Echtheitsprüfung eines Durchsichtssicherheitselements besteht darin, dass

– ein erwartetes Erscheinungsbild bei Prüfung des Durchsichtssicherheitselements festgelegt wird,
– das Durchsichtssicherheitselement mit einem Strahl näherungsweise parallelen Lichts beleuchtet und das hinter dem Sicherheitselement entstehende Projektionsbild mit einem Auffangschirm aufgefangen wird,
– das Erscheinungsbild des Projektionsbilds erfasst und mit dem erwarteten Erscheinungsbild verglichen wird, und
– die Echtheit des Durchsichtssicherheitselements anhand des Vergleichs des erfassten mit dem erwarteten Erscheinungsbild beurteilt wird.

Another method for checking the authenticity of a see-through security element is that

- an expected appearance is determined when checking the see-through security element,
- The see-through security element is illuminated with a beam of approximately parallel light and the projected behind the security element projection image is captured with a collecting screen,
The appearance of the projection image is captured and compared with the expected appearance, and
The authenticity of the see-through security element is assessed on the basis of the comparison of the detected with the expected appearance.

In allen Verfahrensvarianten kann in einer Weiterbildung vorgesehen sein, dass das Durchsichtssicherheitselement bei der Erfassung des Erscheinungsbildes relativ zu dem zu betrachtenden Testobjekt seitlich bewegt wird, wobei sich das Erscheinungsbild bei einer seitlichen Bewegung in seiner Position, Form und/oder Größe ändert.In All variants of the method can be provided in a development be that the see-through security element in the detection of Appearance relative to the test object to be considered laterally is moved, with the appearance of a lateral Movement in its position, shape and / or size changes.

Allen erfindungsgemäßen Gestaltungen ist gemein, dass zur Beobachtung der optischen Effekte weder kohärentes Licht noch Licht einer bestimmten Wellenlänge erforderlich ist. Auch tritt bei Verwendung polychromatischen Lichts keine oder nur eine vernachlässigbare Farbaufspaltung auf. Die optischen Effekte sind sehr markant und einprägsam und können durch lichtbeugende Strukturen nicht nachgestellt werden.all inventive designs is common that for observing the optical effects neither coherent light still light of a certain wavelength is required. Also occurs when using polychromatic light no or only a negligible Color splitting up. The optical effects are very distinctive and memorable and can not be adjusted by light-diffractive structures.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Zur besseren Anschaulichkeit wird in den Figuren auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Darstellung verzichtet.Further embodiments as well as advantages of the invention are described below with reference to FIGS explained. For better clarity, the figures refer to a scale and proportionally true representation omitted.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem Durchsichtsbereich, über dem ein erfindungsgemäßes Durchsichtssicherheitselement angeordnet ist, 1 a schematic representation of a banknote with a see-through area, over which a see-through security element according to the invention is arranged,

2 ein in einem gewissen Abstand senkrecht über dem zu betrachtenden Objekt gehaltenes Durchsichtssicherheitselement, 2 a see-through security element held at a certain distance vertically above the object to be observed,

3 in (a) ein zu betrachtendes Objekt mit einem einzelnen Objektpunkt und in (b) und (c) Ansichten bei der Betrachtung des Objekts mit Bildverdopplung bzw. Bildvervierfachung, 3 in (a) an object to be viewed with a single object point and in (b) and (c) views when viewing the object with image doubling or image quadrupling,

4 in (a) ein zu betrachtendes Objekt mit einem einzelnen Objektpunkt und in (b) ein bei Betrachtung des Objekts erscheinendes Symbol, 4 in (a) an object to be considered having a single object point and in (b) a symbol appearing upon viewing the object,

5 eine Aufsicht auf ein refraktives Durchsichtssicherheitselement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei eines der enthaltenen Mikroprismen in perspektivischer Ansicht dargestellt ist, 5 a plan view of a refractive see-through security element according to an embodiment of the invention, wherein one of the microprisms contained is shown in a perspective view,

6 in (a) und (b) Querschnitte durch eine Elementarzelle entlang der Linie VI-VI von 5 für zwei verschiedene Prismenstrukturen, 6 in (a) and (b) cross-sections through an elementary cell along the line VI-VI of 5 for two different prism structures,

7 eine Aufsicht auf eine Anordnung von Elementarzellen, die ein Sicherheitsmerkmal höherer Stufe verwirklicht, 7 a plan view of an array of unit cells, which realizes a higher-level security feature,

8 die Echtheitsprüfung eines erfindungsgemäßen Durchsichtssicherheitselements nach einem anderen Prüfverfahren, 8th the authenticity check of a see-through safety element according to another test method,

9 die Echtheitsprüfung eines erfindungsgemäßen Durchsichtssicherheitselements nach einem weiteren Prüfverfahren, 9 the authenticity check of a see-through safety element according to the invention after a further test method,

10 in (a) eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Durchsichtssicherheitselement mit einer periodischen Anordnung von Mikrokegeln, in (b) eine perspektivische Ansicht eines der Mikrokegel, in (c) das zu betrachtende Objekt und in (d) das bei Betrachtung durch das Sicherheitselement erzeugte Bild, 10 in (a) a plan view of a see-through security element according to the invention with a periodic arrangement of microcracks, (b) a perspective view of one of the microcracks, (c) the object to be viewed and (d) the image generated when viewed through the security element,

11 in (a) eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Durchsichtssicherheitselement mit einer flächenfüllenden Anordnung von abgeschnittenen Mikrokegeln, in (b) eine Seitenansicht eines der abgeschnittenen Mikrokegel, in (c) das zu betrachtende Objekt und in (d) das bei Betrachtung durch das Sicherheitselement erzeugte Bild, 11 in (a) a plan view of a see-through security element according to the invention with a surface-filling arrangement of truncated microcracks, (b) a side view of one of the truncated microcones, (c) the object to be viewed and (d) the image generated when viewed through the security element .

12 in (a) einen vollständigen Mikrokegel und in (b) einen Mikro-Stufenkegel reduzierter Höhe, 12 in (a) a complete microcone and in (b) a micro-step cone of reduced height,

13 in (a) eine im Wesentlichen achromatisch refraktive Mikrostruktur nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung und in (b) und (c) das Erscheinungsbild der Mikrostruktur von (a) an verschiedenen Betrachtungsorten, und 13 in (a) a substantially achromatic refractive microstructure according to a further embodiment of the invention and in (b) and (c) the appearance of the microstructure of (a) at different viewing locations, and

14 eine Variante der Mikrostruktur von 13 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. 14 a variant of the microstructure of 13 according to a further embodiment of the invention.

Die Erfindung wird nachfolgend am Beispiel einer Banknote erläutert. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die in einem Teilbereich der Note einen Durchsichtsbereich 12 enthält. Der Durchsichtsbereich 12 kann beispielsweise eine durchgehende Öffnung oder ein transparenter Fensterbereich der Banknote 10 sein. In oder über diesem Durchsichtsbereich 12 ist ein erfindungsgemäßes Durchsichtssicherheitselement 14 angeordnet, so dass Objekte durch das Durchsichtssicherheitselement 14 hindurch betrachtet werden können.The invention will be explained below using the example of a banknote. 1 shows a schematic representation of a banknote 10 which in a partial area of the note is a see-through area 12 contains. The see-through area 12 For example, a through opening or a transparent window portion of the bill 10 be. In or above this review area 12 is an inventive see-through safety element 14 arranged so that objects through the see-through security element 14 can be considered through.

Zur Erläuterung des Prinzips erfindungsgemäßer Durchsichtssicherheitselemente zeigt 2 ein Durchsichtssicherheitselement 20, das in einem gewissen Abstand a senkrecht über einem zu betrachtenden Objekt 30 gehalten wird.To explain the principle of inventive see-through safety elements shows 2 a see-through security element 20 that at a certain distance a perpendicular over an object to be observed 30 is held.

Das Durchsichtssicherheitselement 20 enthält eine transparente Merkmalsschicht 22 mit einem Kunststoffsubstrat 24, beispielsweise einer PET-Folie, und einer auf dem Kunststoffsubstrat 24 aufgebrachten und geprägten Lackschicht 26. In die Lackschicht 26 sind im Wesentlichen achromatisch refraktive Mikrostrukturelemente 28 geprägt, die beispielsweise durch Prismen, durch drei-, vier- oder mehrseitige Pyramiden oder durch Kegelstrukturen gebildet sein können, wie nachfolgend im Detail erläutert.The see-through security element 20 contains a transparent feature layer 22 with a plastic substrate 24 , For example, a PET film, and one on the plastic substrate 24 applied and embossed lacquer layer 26 , In the paint layer 26 are essentially achromatic refractive microstructural elements 28 shaped, which may be formed for example by prisms, by three-, four- or multi-sided pyramids or by cone structures, as explained in detail below.

Die laterale Abmessung der Mikrostrukturelemente 28 liegt dabei in zumindest einer Raumrichtung unterhalb der Auflösungsgrenze des bloßen Auges. Im Fall lang gestreckter Prismen ist diese Raumrichtung insbesondere durch den Abstand benachbarter Prismen gegeben. Bei Pyramidenstrukturen liegen die lateralen Abmessungen mit Vorteil sogar entlang zweier Raumrichtungen (Länge und Breite der Pyramiden) unterhalb der Auflösungsgrenze des bloßen Auges. Da wellenlängenabhängige Lichtbeugungseffekte vernachlässigbar sein sollen, werden die lateralen Abmessungen zugleich größer als etwa 3 μm gewählt.The lateral dimension of the microstructure elements 28 lies in at least one spatial direction below the resolution limit of the naked eye. In the case of elongated prisms, this spatial direction is given in particular by the spacing of neighboring prisms. In pyramid structures, the lateral dimensions are advantageously even along two spatial directions (length and width of the pyramids) below the resolution limit of the naked eye. Since wavelength-dependent light diffraction effects should be negligible, the lateral dimensions are chosen to be greater than about 3 μm at the same time.

Im Ausführungsbeispiel der 2 weist das Durchsichtssicherheitselement eine parallele Anordnung langgestreckter Prismen 28 mit einem Öffnungswinkel θ von 90° und mit einem Abstand benachbarter Prismen von etwa 30 μm auf. Die laterale Abmessung senkrecht zur Haupterstreckung der Prismen 28 liegt damit einerseits deutlich unterhalb der Auflösungsgrenze des bloßen Auges, andererseits sind die Abmessungen bereits so groß, dass keine nennenswerte Farbaufspaltung durch wellenlängenabhängige Beugungseffekte auftritt.In the embodiment of 2 The see-through security element has a parallel arrangement of elongated prisms 28 with an opening angle θ of 90 ° and with a distance of adjacent prisms of about 30 microns. The lateral dimension perpendicular to the main extension of the prisms 28 on the one hand lies clearly below the resolution limit of the naked eye, on the other hand, the dimensions are already so large that no appreciable color splitting occurs by wavelength-dependent diffraction effects.

Die Herstellung der Mikrostrukturelemente 28 kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass zunächst eine UV-härtende Lackschicht auf das Substrat 24 aufgebracht, die gewünschte Reliefstruktur nach einer optionalen Vorhärtung in die Lackschicht geprägt und die Lackschicht dann durch Beaufschlagung mit UV-Strahlung ausgehärtet wird. Neben dem Prägen in UV-härtbaren Lack kommen selbstverständlich auch andere an sich bekannte Verfahren, wie etwa das Prägen in Thermoplasten, infrage.The production of the microstructure elements 28 For example, it can be done by first applying a UV-curing lacquer layer to the substrate 24 applied, the desired relief structure embossed after an optional pre-curing in the lacquer layer and the lacquer layer is then cured by exposure to UV radiation. In addition to the embossing in UV-curable lacquer, of course, other methods known per se, such as embossing in thermoplastics come into question.

Wie in der Aufsicht der 3(a) zu erkennen, weist das betrachtete Objekt 30 einen einzelnen Punkt 32 auf. Wird das Durchsichtssicherheitselement 20 zunächst auf das Objekt 30 aufgelegt und dann senkrecht nach oben abgehoben, so tritt aufgrund der Lichtbrechung in den Mikrostrukturelementen 28 ein charakteristischer optischer Effekt auf, der sich in einer Vervielfachung der Bilder des Objektpunkts 32 manifestiert.As in the supervision of 3 (a) to recognize, points the object considered 30 a single point 32 on. Will the see-through security element 20 first on the object 30 put on and then lifted vertically upwards, so occurs due to the refraction of light in the microstructure elements 28 a characteristic optical effect resulting in a multiplication of the images of the object point 32 manifests.

Beispielsweise tritt bei der Verwendung langgestreckter Prismen als Mikrostrukturen eine Verdoppelung der Objektbilder auf, wie in der Ansicht 34 der 3(b) illustriert. Der einzelne Punkt 32 des Objekts 30 erzeugt für den Betrachter B dabei zwei räumlich getrennte Punktbilder 36A und 36B, deren scheinbarer Abstand p mit dem Abstand a zwischen Objekt 30 und Durchsichtssicherheitselement 20 zunimmt. Die Ursache für diese Aufspaltung liegt darin, dass das vom Objektpunkt 32 ausgehende Licht durch die Lichtbrechung in den Mikrostrukturelementen 28 auf zwei verschiedenen Strahlenwegen 38A und 38B (2) zum Auge des Betrachters B gelangt. Die scheinbaren Positionen der Punkte 36A und 36B ergeben sich dabei durch die gerade Fortsetzung der zum Auge des Betrachters laufenden Strahlen, wie in 2 illustriert.For example, when using elongated prisms as microstructures, duplication of the object images occurs, as in the view 34 of the 3 (b) illustrated. The single point 32 of the object 30 creates for the viewer B while spatially separated point images 36A and 36B whose apparent distance p is the distance a between the object 30 and see-through security element 20 increases. The cause of this splitting is that of the object point 32 outgoing light due to the refraction of light in the microstructure elements 28 on two different ray paths 38A and 38B ( 2 ) to the eye of the observer B. The apparent positions of the points 36A and 36B result from the straight continuation of the rays running to the eye of the beholder, as in 2 illustrated.

Sind die Mikrostrukturen 28 flächenfüllend angelegt, so sieht der Betrachter B bei Durchsicht durch das Sicherheitselement 20 nur die beiden Punktbilder 36A und 36B, da von sämtlichen vom Objektpunkt 32 ausgehenden Licht strahlen nur die über einen der beiden Strahlenwege 38A bzw. 38B verlaufenden zum Betrachter 8 gelangen. Verbleiben zwischen den Mikrostrukturen 28 dagegen unstrukturierte Zwischenbereiche, so kann ein gewisser Teil der vom Objektpunkt 32 ausgehenden Lichtstrahlen direkt zum Auge des Betrachters B gelangen. In diesem Fall ist neben den durch Lichtbrechung versetzt erscheinenden Punktbildern 36A und 36B zusätzlich ein direktes Punktbild 40 zu erkennen, das in 3(b) gestrichelt eingezeichnet ist.Are the microstructures 28 applied across the surface, so the viewer B looks through the security element 20 only the two dot pictures 36A and 36B , as from all of the object point 32 Outgoing light radiate only those on one of the two ray paths 38A respectively. 38B running to the viewer 8th reach. Remain between the microstructures 28 however, unstructured intermediate areas, so a certain part of the object point 32 Outgoing light rays go directly to the eye of the observer B. In this case, beside the point images appearing offset by refraction of light 36A and 36B additionally a direct point picture 40 to recognize that in 3 (b) indicated by dashed lines.

Die Anzahl der versetzt erscheinenden Punktbilder entspricht jeweils der Zahl der Flächenorientierungen der Mikrostrukturen 28. So führen die beiden Flächenorientierungen der lang gestreckten Prismenstruktur der 2 zu zwei Punktbildern 36A und 36B, wie oben erläutert. Entsprechend lässt sich beispielsweise durch eine flächenfüllende Anordnung gleichartiger vierseitiger Pyramiden ein Erscheinungsbild mit vier Punktbildern 44 erhalten, wie in der Ansicht 42 der 3(c) illustriert. Auch dort kann das direkte Punktbild 46 sichtbar sein, wenn die Mikrostrukturen mit Zwischenraum angeordnet sind.The number of offset dot images corresponds to the number of surface orientations of the microstructures 28 , Thus, the two surface orientations of the elongated prism structure of the 2 to two point pictures 36A and 36B as explained above. Accordingly, for example, by an area-filling arrangement of similar four-sided pyramids can be an appearance with four point images 44 get as in the view 42 of the 3 (c) illustrated. Also there can be the direct point picture 46 be visible when the microstructures are spaced apart.

Der Effekt der Bildvervielfachung durch die Mikrostrukturen kann insbesondere dazu genutzt werden, um bei der Betrachtung durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement aus einem einzelnen Objektpunkt Symboldarstellungen, wie etwa ein Logo oder einen oder mehrere Buchstaben zu erzeugen, wie nachfolgend mit Bezug auf die weiten Figuren erläutert.Of the In particular, the effect of image multiplication by the microstructures can be be used to when viewing through a security element according to the invention from a single object point symbol representations, such as a Logo or one or more letters as below explained with reference to the wide figures.

Zunächst zeigt 4(a) ein Objekt 50 mit einem einzelnen Objektpunkt 52, der einen Durchmesser zwischen 0,1 bis 2 mm, beispielsweise einen Durchmesser von 1 mm aufweist. Bei Betrachtung durch ein Sicherheitselement, das in einem Abstand von etwa 2 mm bis 2 cm senkrecht über dem Objekt 50 gehalten wird, soll ein Betrachter aus einem typischen Leseabstand von etwa 30 cm ein Symbol 54 wahrnehmen, das in 4(b) durch den Buchstaben „L" dargestellt ist und das auf dem Sicherheitselement eine Ausdehnung von etwa 2 mm bis etwa 2 cm aufweisen soll. Die neun Bildpunkte 56, aus denen sich das Symbol 54 zusammensetzt, sind dabei verschiedene Bilder desselben Objektpunkts 52 und werden in der nachfolgend beschriebenen Weise durch die periodischen Mikrostrukturen erzeugt.First shows 4 (a) an object 50 with a single object point 52 having a diameter between 0.1 to 2 mm, for example, a diameter of 1 mm. When viewed through a security element that is at a distance of about 2 mm to 2 cm vertically above the object 50 is held, a viewer from a typical reading distance of about 30 cm is a symbol 54 perceive that in 4 (b) is represented by the letter "L" and that should have an extension of about 2 mm to about 2 cm on the security element 56 that make up the symbol 54 composed, are different images of the same object point 52 and are generated by the periodic microstructures in the manner described below.

5 zeigt eine Aufsicht auf ein refraktives Durchsichtssicherheitselement 60 mit einer transparenten Merkmalsschicht, die eine periodische Anordnung einer Mehrzahl von Elementarzellen 62 aufweist. jede der Elementarzellen 62 enthält neun im Wesentlichen achromatisch refraktive Mikroprismen 64, die neben ihrer Größe jeweils durch einen brechenden Winkel α und einen die Orientierung des Mikroprismas relativ zu einer Referenzrichtung Ref angebenden Azimutwinkel β charakterisiert sind. Eines der Mikroprismen 64 ist in 5 mit seinen charakteristischen Parametern in perspektivischer Ansicht dargestellt. 5 shows a plan view of a refractive see-through security element 60 with a transparent feature layer having a periodic arrangement of a plurality of unit cells 62 having. each of the unit cells 62 contains nine essentially achromatic refractive microprisms 64 , which in addition to their size in each case by a refractive angle α and the orientation of the micro prism relative to a reference direction Ref indicating azimuth angle β are characterized. One of the microprisms 64 is in 5 with its characteristic parameters shown in perspective view.

Im Ausführungsbeispiel beträgt die Größe der Mikroprismen 64 jeweils 30 μm × 30 μm, die Größe einer Elementarzelle 62 somit 90 μm × 90 μm. Die quadratischen Elementarzellen 62 füllen den strukturierten Bereich des Durchsichtssicherheitselements 60 vollständig aus, so dass jeder durchtretende Lichtstrahl von einem der Mikroprismen 64 abgelenkt und in einen vorbestimmten Raumbereich gebrochen wird. Durch die Wahl der Größen der Mikroprismen 64 und der Elementarzellen 62 ist sichergestellt, dass die Mikrostruktur mit bloßem Auge nicht aufgelöst werden kann. Gleichzeitig sind die Mikroprismen 64 ausreichend groß, so dass wellenlängenabhängige Lichtbeugungseffekte vernachlässigbar sind, die Beeinflussung der Lichtstrahlen also im Wesentlichen achromatisch erfolgt.In the exemplary embodiment, the size of the microprisms 64 each 30 microns × 30 microns, the size of a unit cell 62 thus 90 microns × 90 microns. The square unit cells 62 fill the structured area of the see-through security element 60 completely off, allowing each passing beam of light from one of the microprisms 64 deflected and broken into a predetermined space area. By choosing the sizes of microprisms 64 and the unit cells 62 it is ensured that the microstructure can not be resolved with the naked eye. At the same time are the microprisms 64 sufficiently large, so that wavelength-dependent light diffraction effects are negligible, the influence of the light rays is thus substantially achromatic.

Die Anzahl der Mikroprismen 64 innerhalb der Elementarzellen entspricht der Anzahl der Bildpunkte 56, aus denen sich das darzustellende Symbol 54 zusammensetzt. Bezogen auf eine Elementarzelle 62 definiert die Position der Bildpunkte 56 des Symbols 54 jeweils eine Raumrichtung, in die das vom Objektpunkt 52 her einfallende Licht abgelenkt werden muss, um eine Darstellung des Symbols zu erreichen.The number of microprisms 64 within the unit cells corresponds to the number of pixels 56 that make up the symbol to be displayed 54 composed. Related to a unit cell 62 defines the position of the pixels 56 of the symbol 54 in each case one spatial direction into which that of the object point 52 The incident light must be deflected to achieve a representation of the symbol.

Entsprechend wird jedes der Mikroprismen 64 einem der Bildpunkte 56 zugeordnet, wobei der brechenden Winkel α und der Azimutwinkel β des zugeordneten Mikroprismas 64 so gewählt werden, dass die vom Objektpunkt 52 einfallende Strahlung in die durch den Bildpunkt 56 definierte Raumrichtung abgelenkt wird und dort von einem Beobachter wahrgenommen werden kann.Accordingly, each of the microprisms becomes 64 one of the pixels 56 associated with the refractive angle α and the azimuth angle β of the associated microprism 64 be chosen so that the from the object point 52 incident radiation in through the pixel 56 Defined spatial direction is deflected and can be perceived there by an observer.

Die neun Mikroprismen 64 einer Elementarzelle 62 erzeugen zusammen gerade eine Darstellung des aus neun Bildpunkten aufgebauten Symbols 54. Im einfachsten Fall sind alle Elementarzellen identisch, so dass jede Elementarzelle 62 gleichermaßen zum Gesamtbild beträgt.The nine microprisms 64 an elementary cell 62 together create a representation of the symbol consisting of nine pixels 54 , In the simplest case, all unit cells are identical, so each unit cell 62 equally to the overall picture.

Es versteht sich, dass in der Praxis meist eine größere Anzahl, beispielsweise 6 × 6 Mikroprismen pro Elementarzelle vorgesehen ist. Neben der weiter oben geschilderten Möglichkeit, eine unterschiedliche Helligkeit der Bildpunkte durch verschieden große auf die Grundfläche projizierte Flächen zu erzielen, kann eine unterschiedliche Helligkeit der Bildpunkte des Symbols auch dadurch erreicht werden, dass verschiedenen Bildpunkten eine unterschiedliche Anzahl an Prismen zugeordnet wird, die Licht zu ihnen brechen.It is understood that in practice usually a larger number, for example 6 × 6 Micro prisms per unit cell is provided. Next to the next possibility described above, a different brightness of the pixels by different size on the base projected areas to achieve a different brightness of the pixels of the symbol can also be achieved by using different pixels a different number of prisms is assigned to the light break to them.

Für die lichtbrechende Wirkung der Mikroprismen 64 ist der brechende Winkel α und der Brechungsindex n des Materials der Merkmalsschicht maßgebend. Für ein Prisma mit nicht zu großem brechendem Winkel α gilt dabei für den Ablenkwinkel δ in guter Näherung der Satz vom schmalen Prisma: δ = (n – 1)·α. For the refractive effect of microprisms 64 is the refractive angle α and the refractive index n of the material of the feature layer prevail. For a prism with a not too large refractive angle α, the set of the narrow prism applies to a good approximation for the deflection angle δ: δ = (n-1) · α.

Mit dieser Beziehung kann aus dem erforderlichen Ablenkwinkel δ für einen Bildpunkt 56 leicht der zugehörige brechende Winkel α des zugeordneten Mikroprismas errechnet werden. Neben der angegebenen, anschaulich leicht verständlichen Näherungsbeziehung kann der Ablenkwinkel δ selbstverständlich auch exakt berechnet werden, vorzugsweise mittels eines Computers. Der Azimutwinkel β des Mikroprismas ergibt sich dabei aus der relativen Position des Bildpunkts 56 innerhalb des darzustellenden Symbols 54.With this relationship can from the required deflection angle δ for a pixel 56 easily the associated refractive angle α of the associated micro prism can be calculated. In addition to the stated, clearly understandable approximation relationship, the deflection angle δ can of course also be calculated exactly, preferably by means of a computer. The azimuth angle β of Micro prism results from the relative position of the pixel 56 within the symbol to be displayed 54 ,

Da in die Beziehung für den Ablenkwinkel nur der brechende Winkel und der Brechungsindex eingehen, kann die Dicke der Mikroprismen weitgehend frei gewählt werden. Beginnen alle Mikroprismen 64 an der Kante des brechenden Winkels α mit einer Dicke von Null, so ergibt sich ein Querschnitt durch eine Elementarzelle 62, wie in 6(a) dargestellt.Since only the refractive angle and the refractive index enter into the relationship for the deflection angle, the thickness of the microprisms can be chosen largely freely. Start all microprisms 64 at the edge of the refractive angle α with a thickness of zero, the result is a cross section through an elementary cell 62 , as in 6 (a) shown.

Durch geeignete Wahl der Dicken der Mikroprismen 64 ist es jedoch in der Regel möglich, eine Struktur mit keinen oder nur kleinen Unstetigkeitssprüngen 66 zu erhalten, wie in 6(b) gezeigt. Dabei entspricht die lichtbrechende Wirkung der Mikrostruktur der 6(b) der der 6(a), vermeidet jedoch eventuelle unerwünschte Nebeneffekte an den Anschlussstellen 65 benachbarter Prismen 64.By suitable choice of the thicknesses of the microprisms 64 However, it is usually possible, a structure with little or no discontinuity jumps 66 to receive, as in 6 (b) shown. The refractive effect of the microstructure corresponds to the 6 (b) the the 6 (a) , but avoids any unwanted side effects at the connection points 65 neighboring prisms 64 ,

Die relative Anordnung der Mikroprismen 64 innerhalb einer Einheitszelle 62 kann beliebig gewählt werden, ohne dass sich das optische Erscheinungs bild für den Betrachter B verändert. Diese Eigenschaft kann ausgenutzt werden, um durch eine spezielle Anordnung der Mikroprismen ein weiteres, nur mit Hilfsmitteln zugängliches Sicherheitsmerkmal in dem Sicherheitselement zu verwirklichen.The relative arrangement of the microprisms 64 within a unit cell 62 can be chosen arbitrarily, without changing the visual appearance for the viewer B. This property can be exploited to realize by a special arrangement of microprisms another, accessible only with aids security feature in the security element.

Beispielsweise können die Mikroprismen 64 in benachbarten Elementarzellen 62 jeweils spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelachse 68 angeordnet sein, wie in 7 anhand einer Ausgestaltung mit 2 × 2 Mikroprismen pro Elementarzelle schematisch gezeigt. Die vier verschiedenen Mikroprismen sind dabei mit den Ziffern „1" bis „4" gekennzeichnet. Da jede Elementarzelle 62 jeweils einen vollständigen Satz an Mikroprismen 64 enthält, erzeugen alle Elementarzellen für einen Betrachter dieselbe optische Wirkung. Die spiegelsymmetrische Anordnung der 7 stellt ein einfaches Sicherheitsmerkmal höherer Stufe dar, dessen Vorliegen sich mit einem Lichtmikroskop leicht überprüfen lässt, das insgesamt jedoch dieselbe optische Wirkung hervorruft wie eine Anordnung aus identischen Elementarzellen. Ein Nachstellversuch, der nur darauf abzielt, die erkennbare optische Wirkung zu imitieren, wird eine solche Mikroordnung nicht reproduzieren können, zumal die Gestaltung der 7 zur Illustration nur einfaches Beispiel einer derartigen Mikroordnung zeigt. Durch die Variation der Mikrostrukturelemente innerhalb der Elementarzellen lässt sich auch die Bildqualität erhöhen, da die ohnehin geringe Beugung durch eine solche Variation noch weiter unterdrückt wird.For example, the microprisms 64 in adjacent unit cells 62 each mirror-symmetrical to a mirror axis 68 be arranged as in 7 schematically shown by means of an embodiment with 2 × 2 microprisms per unit cell. The four different microprisms are marked with the numbers "1" to "4". As every elementary cell 62 each a complete set of microprisms 64 contains, all elementary cells produce the same visual effect for a viewer. The mirror-symmetrical arrangement of 7 represents a simple, higher-level security feature, the presence of which can easily be verified with a light microscope, but which gives the same overall visual effect as an array of identical unit cells. A readjustment attempt, which only aims to imitate the recognizable optical effect, will not be able to reproduce such a micro order, especially since the design of the 7 for illustration only shows a simple example of such a microorder. By varying the microstructural elements within the unit cells, the image quality can be increased, since the already low diffraction is further suppressed by such a variation.

Ein weiteres Sicherheitsmerkmal höherer Stufe besteht in variierenden Umrissformen der Mikrostrukturelemente. Wegen der kleinen Abmessungen der Elemente können ihre variierenden Umrissformen nicht mit bloßem Auge, wohl aber mit Hilfe eines Mikroskops erkannt werden. Durch variierende Umrissformen bei konstanter Fläche lässt sich sogar der optische Eindruck des Sicherheitselements verbessern, da eine eventuelle Lichtbeugung, die durch eine regelmäßige Anordnung eines von den Mikrostrukturelementen gebildeten Gitters entsteht, reduziert wird.One Another security feature of higher level consists in varying outlines of the microstructure elements. Because of the small dimensions of the elements, their varying outline shapes can not with mere Eye, but be recognized with the help of a microscope. By varying outline shapes with a constant area can even be the optical one Improve impression of the security element, as a possible Diffraction of light caused by a regular arrangement of one of the Microstructure elements formed grid is formed, is reduced.

Neben dem mit Bezug auf 2 geschilderten Betrachten eines Punktmusters durch das Sicherheitselement hindurch, können die erfindungsgemäßen Durchsichtssicherheitselemente mit weiteren Prüfverfahren auf Echtheit beprüft werden. Beispielsweise kann, wie in 8 gezeigt, eine annähernd punktförmige Lichtquelle 70, wie etwa eine einige Meter entfernte Glühbirne oder dergleichen durch das refraktive Durchsichtssicherheitselement 60 hindurch betrachtet werden. Auch dabei wird für den Betrachter B aufgrund der oben geschilderten optischen Effekte das in den Einheitszellen kodierte Symbol 54 sichtbar, wie in 8 anhand der Strahlenverläufe 72A und 72B schematisch illustriert. Das für den Betrachter erscheinende Bild ist in diesem Fall aus einer Mehrzahl leuchtender Bildpunkte aufgebaut, die durch die von gleichartigen Mikroprismen in bestimmte Betrachtungsrichtungen gebrochenen Lichtstrahlen der Lichtquelle 70 gebildet werden.In addition to with regard to 2 described viewing a dot pattern through the security element, the see-through security elements according to the invention can be checked for authenticity with other test methods. For example, as in 8th shown, an approximately point-shaped light source 70 , such as a few meters away bulb or the like through the refractive see-through security element 60 through it. Here, too, for the viewer B due to the optical effects described above, the symbol coded in the unit cells 54 visible as in 8th based on the ray trajectories 72A and 72B schematically illustrated. In this case, the image appearing to the viewer is made up of a plurality of luminous pixels which are illuminated by the light beams of the light source which have been refracted by similar microprisms in certain viewing directions 70 be formed.

Soll ein Sicherheitselement 60 auf dieses Prüfverfahren optimiert werden, so empfiehlt es sich, die brechenden Winkel der Mikroprismen 64 tendenziell kleiner als bei der oben behandelten Betrachtung von Objektpunkten zu wählen, um den größeren auftretenden Betrachtungsabständen Rechnung zu tragen.Should be a security element 60 To be optimized for this test method, it is recommended that the refractive angle of the microprisms 64 tending to be smaller than in the consideration of object points discussed above, to accommodate the larger viewing distances encountered.

Ein weiteres Prüfverfahren, bei dem das Durchsichtssicherheitselement 60 mit einem Strahl näherungsweise parallelen Lichts 80 beleuchtet wird, ist in 9 illustriert. Dabei kann es sich beispielsweise um die Strahlung eines Laserpointers handeln, monochromatische oder kohärente Strahlung ist jedoch zur Prüfung nicht erforderlich. Vielmehr kann das näherungsweise parallele Licht 80 auch von einer relativ weit entfernten Lichtquelle oder von einer Zwischenlinse stammen.Another test method in which the see-through security element 60 with a beam of approximately parallel light 80 is lit in is 9 illustrated. This may, for example, be the radiation of a laser pointer, but monochromatic or coherent radiation is not required for testing. Rather, the approximately parallel light 80 come from a relatively distant light source or from an intermediate lens.

Bei diesem Prüfverfahren entsteht das Symbol 54 durch die Lichtbrechung der Mikroprismen 64 als Projektionsfigur auf einem Auffangschirm 82. Die Größe der Bildpunkte 84 auf dem Auffangschirm ist dabei durch den Durchmesser des einfallenden Lichtstrahls 80 gegeben.This test procedure produces the symbol 54 through the refraction of the microprisms 64 as a projection figure on a collecting screen 82 , The size of the pixels 84 on the Auffangschirm is thereby by the diameter of the incident light beam 80 given.

In allen genannten Prüfverfahren existiert ein optimaler Abstandsbereich für die Betrachtung, in dem das dargestellte Symbol 54 einerseits groß genug ist, um als solches erkannt zu werden, in dem andererseits der Abstand der Bildpunkte 56 bzw. 84 noch klein genug ist, um eine gute Lesbarkeit des Symbols zu gewährleisten. Insbesondere können bei zu großem Abstand der Bildpunkte Lücken zwischen den Punkten entstehen. Ist der einfallende Lichtstrahl 80 nicht völlig parallel, nimmt überdies die Flächenhelligkeit der Bildpunkte 84 mit zunehmendem Abstand von Sicherheitselement 60 und Auffangschirm 82 ab.In all the above test methods, there is an optimal distance range for the viewing, in which the symbol shown 54 on the one hand is large enough to be recognized as such, in the on the other hand, the distance of the pixels 56 respectively. 84 small enough to ensure that the symbol is easy to read. In particular, if the pixels are too large, gaps between the dots may arise. Is the incident light beam 80 not completely parallel, also takes the surface brightness of the pixels 84 with increasing distance from security element 60 and catching screen 82 from.

Zumindest ein Teil der Mikrostrukturelemente kann auch gekrümmte Oberflächen aufweisen, wie anhand der 10 bis 12 erläutert. Beispielsweise können mit Hilfe von Kegelstrukturen aus einem Objektpunkt bzw. einer punktförmigen Lichtquelle Kreislinien oder Kreislinienbögen erzeugt werden. Ein wesentlicher Unterschied zu den oben beschriebenen Gestaltungen besteht dabei darin, dass die Kreislinien oder Linienbögen kontinuierlich verlaufen und nicht aus diskreten Punkten zusammengesetzt sind. Es versteht sich, dass Gestaltungen mit gekrümmten Oberflächen und Gestaltungen mit geraden Oberflächen in beliebiger Weise kombiniert werden können.At least a portion of the microstructure elements may also have curved surfaces as shown in FIG 10 to 12 explained. For example, circular lines or circular arcs can be generated with the aid of conical structures from an object point or a punctiform light source. An essential difference to the designs described above consists in the fact that the circular lines or line arcs run continuously and are not composed of discrete points. It should be understood that curved surface designs and straight surface designs may be combined in any manner.

10(a) zeigt eine Aufsicht auf ein refraktives Durchsichtssicherheitselement 90, dessen transparente Merkmalsschicht mit einer periodischen Anordnung von Mikrokegeln 92 versehen ist. Neben dem Durchmesser seiner Grundfläche d ist jeder Mikrokegel 92 durch einen Öffnungswinkel γ charakterisiert. Einer der Mikrokegel 92 ist in 10(b) mit seinen charakteristischen Parametern in perspektivischer Ansicht dargestellt. 10 (a) shows a plan view of a refractive see-through security element 90 , whose transparent feature layer with a periodic arrangement of micro cones 92 is provided. In addition to the diameter of its base d is every micro cone 92 characterized by an opening angle γ. One of the micro cones 92 is in 10 (b) with its characteristic parameters shown in perspective view.

Bei Betrachtung des Objekts 50 mit dem einzelnen Objektpunkt 52 (siehe 10(c)) durch das Durchsichtssicherheitselement 90 erzeugen die Mikrokegel 92 eine kontinuierliche Kreislinie 94, wie in 10(d) dargestellt. Der Radius der Kreislinie ist dabei durch den Öffnungswinkel γ bestimmt. Je größer der Öffnungswinkel der Mikrokegel 92 ist, desto kleiner wird der Radius des Kreises 94, der vom Betrachter durch das Sicherheitselement bzw. auf einem Auffangschirm zu erkennen ist.When viewing the object 50 with the single object point 52 (please refer 10 (c) ) through the see-through security element 90 create the microcone 92 a continuous circle 94 , as in 10 (d) shown. The radius of the circular line is determined by the opening angle γ. The larger the opening angle of the microcone 92 is, the smaller the radius of the circle 94 , which can be recognized by the observer through the security element or on a collecting screen.

Durch eine Variation Δγ der Öffnungswinkel der Mikrokegel um einen Zentralwert γ₀ herum kann darüber hinaus die Breite der Kreislinie 94 beeinflusst werden. Die Mikrokegel 92 werden zweckmäßig periodisch aneinandergefügt, wobei die Anordnung in einem hexagonalen Gitter die größte Flächendeckung ermöglicht.By a variation Δγ of the opening angle of the micro-cone around a central value γ ₀ can also be the width of the circular line 94 to be influenced. The microcone 92 are expediently joined together periodically, the arrangement in a hexagonal grid allows the largest area coverage.

Allerdings können die Mikrokegel 92, wie auch allgemeinere Motivformen, in der Regel nicht lückenlos aneinander gefügt werden. Durch die verbleibenden unstrukturierten Zwischenräume 96 tritt das von dem Objektpunkt 52 stammende Licht weitgehend unverändert durch das Sicherheitselement 90 hindurch und erzeugt einen zentralen Bildpunkt 98 innerhalb der Kreislinie 94. Es versteht sich, dass diese Eigenschaft bereits beim Entwurf des darzustellenden Symbols mitberücksichtigt werden kann.However, the microcone can 92 as well as more general forms of motive, are usually not joined together without gaps. Through the remaining unstructured spaces 96 this occurs from the object point 52 originating light largely unchanged by the security element 90 through and creates a central pixel 98 within the circle 94 , It is understood that this property can already be taken into account in the design of the symbol to be displayed.

Bei Mikrostrukturelementen, wie den Mikrokegeln 92, die aufgrund ihrer Form nicht als solche vollständig und flächenfüllend in der Ebene angeordnet werden können, besteht in einer weiteren Erfindungsvariante die Möglichkeit, die Mikrostrukturelemente durch teilweise Überlappung flächenfüllend in der Ebene der Merkmalsschicht anzuordnen.For microstructure elements, such as the micro cones 92 , which can not be arranged as such in their entirety and surface-filling in the plane due to their shape, is in a further variant of the invention the possibility of arranging the microstructure elements by partially overlapping surface-filling in the plane of the feature layer.

11(a) zeigt dazu ein Durchsichtssicherheitselement 100 mit einer flächenfüllenden Anordnung aus abgeschnittenen Mikrokegeln 102. Jeder der zugrunde liegenden Mikrokegel hat dieselbe Größe wie die Kegel des Ausführungsbeispiels der 10. Diese sind durch die gestrichelte Darstellung der Grundflächen der zugrunde liegenden Mikrokegel 104 in 11(a) angedeutet. 11 (a) shows a see-through security element 100 with a surface-filling arrangement of cut off micro cones 102 , Each of the underlying microcone has the same size as the cones of the embodiment of 10 , These are indicated by the dashed representation of the footprints of the underlying microcone 104 in 11 (a) indicated.

Durch eine Überlappung der Mikrokegel, beispielsweise in Form des quadratischen Gitters der 11(a), kann eine vollständige Füllung der Fläche ohne Zwischenräume 96 erreicht werden. Dazu werden Teilbereiche der Ausgangskegel 104 abgeschnitten und entfernt, wie in der Seitenansicht eines der überlappenden Mikrokegel 102 der 11(b) deutlich wird. Im Ausführungsbeispiel der 11 weisen die überlappenden Mikrokegel 102 eine quadratische Grundfläche auf. In ähnlicher Weise können jedoch auch andere Überlappungen, beispielsweise auf Grundlage eines hexagonalen Gitters gebildet werden. Da bei einem hexagonalen Gitter bereits ohne Überlappung eine höhere Flächenfüllung erreicht wird, genügt es dann, kleinere Teilbereiche der Mikrokegel zu entfernen, um eine vollständige Flächenfüllung zu erzielen.By an overlap of the microcone, for example in the form of the square lattice of 11 (a) , can be a complete filling of the area without spaces 96 be achieved. These are subregions of the output cone 104 cut off and removed, as in the side view of one of the overlapping microcone 102 of the 11 (b) becomes clear. In the embodiment of 11 have the overlapping microcone 102 a square base on. Similarly, however, other overlaps may be formed, for example, based on a hexagonal grid. Since in a hexagonal lattice a higher surface filling is achieved even without overlapping, it is then sufficient to remove smaller portions of the microcone in order to achieve a complete surface filling.

Bei Betrachtung wiederum des Objekts 50 mit dem einzelnen Objektpunkt 52 (11(c)) durch das Durchsichtssicherheitselement 100 erzeugen die überlappenden Mikrokegel 102 ebenfalls eine Kreislinie 106, deren Radius durch den Öffnungswinkel γ bestimmt ist, wie in 11(d) gezeigt. Da die Rotationssymmetrie der Kegel 102 durch die entfernten Teilbereiche auf eine vierzählige Symmetrie reduziert ist, variiert die Bildhelligkeit entlang der Kreislinie 106 entsprechend der reduzierten Symmetrie, wie in 11(d) durch die verschiedenen Kreisabschnitte 106A und 106B angedeutet.Looking at the object again 50 with the single object point 52 ( 11 (c) ) through the see-through security element 100 generate the overlapping microcone 102 also a circle 106 whose radius is determined by the opening angle γ, as in 11 (d) shown. Because the rotational symmetry of the cone 102 is reduced by the removed portions to a fourfold symmetry, the image brightness varies along the circular line 106 according to the reduced symmetry, as in 11 (d) through the different sections of the circle 106A and 106B indicated.

Ist die Flächenfüllung durch die überlappenden Mikrokegel 102 vollständig, tritt kein zentrales Bild 108 des Objektpunkts 52 mehr auf, durch nicht ganz vollständige Flächenfüllung kann jedoch, falls gewünscht, auch ein mehr oder weniger intensives Bild 108 erhalten bleiben.Is the area fill through the overlapping microcone 102 completely, no central picture occurs 108 of the object point 52 However, not quite complete surface filling can, if desired, give a more or less intense picture 108 remain.

Bei gegebenem Durchmesser der Grundfläche d und gegebenem Öffnungswinkel γ ist die Höhe der Kegel 92 oder 104 festgelegt. Die in der Praxis maximal erreichbare Größe wird durch das Auflösungsvermögen des Auges, die Herstellbarkeit, vorzugsweise in herkömmlicher Folientechnologie, und die Schichtdicke der zu prägenden Lackschicht begrenzt. Auf der anderen Seite dürfen die Kegel nicht zu klein sein, um wellenlängenabhängige Beugungseffekte wirksam zu unterdrücken. Da ein sehr kleiner Öffnungswinkel γ unter der zusätzlichen Bedingung einer ausreichend großen Grundfläche zu sehr hohen Kegelstrukturen führen würde, ist es in manchen Ausgestaltungen von Vorteil, das Volumen der Mikrokegel unter Beibehaltung der brechenden Oberfläche zu verringern.For a given diameter of the Grundflä che d and the given opening angle γ is the height of the cones 92 or 104 established. The maximum achievable in practice size is limited by the resolution of the eye, the manufacturability, preferably in conventional film technology, and the layer thickness of the paint layer to be embossed. On the other hand, the cones must not be too small to effectively suppress wavelength-dependent diffraction effects. Since a very small opening angle γ would lead to very high cone structures under the additional condition of a sufficiently large base area, in some embodiments it is advantageous to reduce the volume of the microcone while maintaining the refractive surface.

12(a) zeigt dazu einen Mikrokegel 110 mit einem Öffnungswinkel γ, einem Grundflächendurchmesser d und einer Höhe h. Um die Höhe h bei weitgehend unveränderten refraktiven Eigenschaften zu verringern, kann der Kegel 110 in eine Reihe konzentrischer ringförmiger Kegelzonen 112 zerlegt werden, von denen die Abschnitte konstanter Höhe jeweils weggelassen werden. Dadurch entsteht ein Mikro-Stufenkegel 114 mit deutlich reduzier ter Höhe s, wie in 12(b) gezeigt. Die Vorgehensweise ist analog zu dem Übergang einer sphärischen Linse zu einer Fresnel-Linse. Wird ein Mikrokegel 110 etwa wie im Ausführungsbeispiel in fünf Kegelzonen 112 zerlegt, so beträgt die Höhe s des entstehenden Stufenkegels 114 nur etwa ein Fünftel der Höhe h des Ausgangskegels. Die Anzahl der Kegelzonen 112 kann dabei nach Bedarf gewählt werden, um einerseits die maximale Höhe pro Kegelzone nicht zu überschreiten, andererseits die minimale Größe zur Vermeidung von Farbeffekten durch Lichtbeugung in den Kegelzonen nicht zu unterschreiten. 12 (a) shows a micro cone 110 with an opening angle γ, a base diameter d and a height h. To reduce the height h with largely unchanged refractive properties, the cone can 110 into a series of concentric annular cone zones 112 are decomposed, of which the sections of constant height are omitted in each case. This creates a micro-step cone 114 with significantly reduced height s, as in 12 (b) shown. The procedure is analogous to the transition of a spherical lens to a Fresnel lens. Becomes a microcone 110 as in the embodiment in five cone zones 112 decomposed, the height s of the resulting step cone is 114 only about one fifth of the height h of the exit cone. The number of cone zones 112 can be chosen as needed, on the one hand not to exceed the maximum height per cone zone, on the other hand, the minimum size to avoid color effects caused by light diffraction in the cone zones.

Die Mikro-Stufenkegel 114 können wie die Mikrokegel 92 bzw. 104 in einem periodischen Gitter mit Zwischenraum oder überlappend ohne Zwischenraum angeordnet werden.The micro-step cone 114 can like the microcone 92 respectively. 104 be arranged in a periodic lattice with space or overlapping with no gap.

In den Darstellungen der 10 und 11 enthält jede Elementarzelle der Merkmalsschicht zur Illustration jeweils nur ein einziges Mikrostrukturelement 92 bzw. 104. Es versteht sich jedoch, dass eine Elementarzelle in der Praxis mehrere verschieden gekrümmte Mikrostrukturelemente, gegebenenfalls auch in Kombination mit geradflächigen Mikrostrukturelementen der oben beschriebenen Art enthalten kann, um komplexere Symbole oder graphische Muster zu erzeugen.In the representations of the 10 and 11 Each elementary cell of the feature layer contains only a single microstructural element for illustration 92 respectively. 104 , It is understood, however, that in practice, a unit cell may contain a plurality of differently curved microstructure elements, optionally also in combination with straight-sided microstructure elements of the type described above, to produce more complex symbols or graphic patterns.

In einer Erweiterung der beschriebenen Ausführungsbeispiele können die refraktiven Elementarzellen über die Fläche der Sicherheitselemente hinweg derart verändert werden, dass bei unveränderter Position von betrachtetem Objekt und Beobachter und einer seitlichen Bewegung des Sicherheitselements ein Laufeffekt auftritt, sich also die Position des Erscheinungsbilds des Objekts verändert. Alternativ oder zusätzlich kann sich auch das Erschei nungsbild des Objekts selbst bei der lateralen Bewegung verändern, so dass ein Morphing-Effekt entsteht.In an extension of the described embodiments, the refractive unit cells over the area the security elements away so changed that at unchanged position of viewed object and observer and a lateral movement of the security element a running effect occurs, thus the position of the Appearance of the object changed. Alternatively or additionally also the appearance of the object itself, even at the lateral Change movement, so that a morphing effect arises.

Bei der Echtheitsprüfung sollte die Ausdehnung des betrachteten Objekts, beispielsweise des Objektpunkts 52 der 4(a), der scheinbare Durchmesser der Lichtquelle 70 der 8, oder der Durchmesser des Lichtstrahls 80 der 9 in diesem Fall nicht größer sein als die Einzelbereiche des Sicherheitselements, innerhalb der die Elementarzellen gleich strukturiert sind, um eine lokal eindeutige Bilddarstellung zu erhalten.In the authenticity check, the extent of the considered object, for example the object point, should be 52 of the 4 (a) , the apparent diameter of the light source 70 of the 8th , or the diameter of the light beam 80 of the 9 in this case, be no larger than the individual areas of the security element, within which the unit cells are structured the same, in order to obtain a locally unique image representation.

In einer weiteren Erfindungsvariante besteht die im Wesentlichen achromatisch refraktive Mikrostruktur nicht aus wiederholt angeordneten Einzelmotiven, sondern ist über die gesamte Fläche hinweg individuell auf die Darstellung einer Bildinformation ausgerichtet, wie anhand der Sicherheitselemente 130 und 140 der 13 und 14 erläutert. Zur Betrachtung muss ein derartiges Sicherheitselement im Allgemeinen an eine vorab festgelegte Position zwischen dem zu betrachtenden Objekt und dem Betrachter gebracht werden, um die gewünschte optische Wirkung zu entfalten. Dieser Einschränkung steht der Vorteil einer wesentlichen höheren erreichbaren Auflösung für die Bildinformation gegenüber. Auch die Leuchtstärke der Bilddarstellung ist höher, da das Licht des gesamten Flächenabschnitts zur Bildinformation beiträgt.In a further variant of the invention, the substantially achromatic refractive microstructure does not consist of repeatedly arranged individual motifs, but is individually aligned over the entire area to the representation of image information, as is the case with the security elements 130 and 140 of the 13 and 14 explained. For consideration, such a security element must generally be brought to a predetermined position between the object to be viewed and the viewer in order to develop the desired optical effect. This limitation is offset by the advantage of a significantly higher achievable resolution for the image information. The luminosity of the image display is higher, since the light of the entire surface section contributes to the image information.

Bei der Auslegung des Sicherheitselements 130 oder 140 werden zunächst die geometrischen Verhältnisse festgelegt, insbesondere die erforderliche Position des Sicherheitselements relativ zum zu betrachtenden Objekt. Die Fläche des Sicherheitselements 130 wird dann in Mosaikelemente 132 zerlegt, deren Ausdehnung unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen Auges liegt. Beispielsweise sind die Mosaikelemente 132 der 13 durch Mikroprismen einer lateralen Abmessung von 20 μm × 20 μm gebildet, die, wie oben bereits beschrieben, jeweils durch einen brechenden Winkel α und einen Azimutwinkel β charakterisiert sind.In the design of the security element 130 or 140 First, the geometric conditions are determined, in particular the required position of the security element relative to the object to be considered. The area of the security element 130 will then be in mosaic elements 132 decomposed whose extent lies below the resolution limit of the human eye. For example, the mosaic elements 132 of the 13 formed by microprisms of a lateral dimension of 20 microns x 20 microns, which, as already described above, each characterized by a refractive angle α and an azimuth angle β.

Dann wird für jedes Mikroprisma 134, das Bestandteil des darzustellenden Symbols ist, die erforderliche räumliche Orientierung, also die Winkel α und β bestimmt, so dass durch die Lichtbrechung Licht, das von dem abzubildenden Objekt ausgeht, im jeweiligen Mikroprisma 134 zum Betrachter hin gebrochen wird. Auf der anderen Seite werden die Flächenbereiche, die nicht Teil des darzustellenden Symbols sind, mit Mikroprismen 136 ausgestattet, die das vom abzubildenden Objekt stammende Licht von der Position des Betrachters weglenken.Then, for every micro prism 134 , which is part of the symbol to be displayed, determines the required spatial orientation, that is to say the angles α and β, such that light, which emanates from the object to be imaged, in the respective microprism due to the refraction of light 134 broken to the viewer. On the other hand, the areas that are not part of the symbol to be displayed are microprisms 136 equipped, which deflect the originating from the object to be imaged light from the position of the viewer.

Auf diese Weise lassen sich Schwarz-Weiß-Darstellungen graphischer Motive realisieren. Beispielsweise zeigt eine Betrachtung des Objekts 50 mit dem einzelnen Objektpunkt 52 durch das Sicherheitselement 130 der 13(a) am vorbestimmten Ort das in 13(b) dargestellte Erscheinungsbild, das der Anordnung der Mikroprismen 134, 136 entspricht. Die dargestellte Bildinformation besteht im Ausführungsbeispiel dabei zur Illustration nur aus dem Buchstaben „L".In this way, black and white representations of graphic motifs can be realized. For example, a viewing of the object 50 with the single object point 52 through the security element 130 of the 13 (a) at the predetermined place the in 13 (b) represented appearance, the arrangement of microprisms 134 . 136 equivalent. The illustrated image information in the exemplary embodiment in this case for illustration only from the letter "L".

Das von den Mikroprismen 136 vom Betrachter weggelenkte Licht kann zufällig oder gleich verteilt in alle Richtungen gelenkt werden. In diesem Fall ist die Bildinformation nur aus einer Betrachtungsposition zu erkennen, wie oben beschrieben. Es ist allerdings auch möglich, das von den Mikroprismen 136 abgelenkte Licht gezielt in eine zweite Betrachtungsrichtung zu lenken. In dieser Betrachtungsrichtung fehlt das Licht der das Symbol bildenden Mikroprismen 134, so dass aus der zweiten Betrachtungsrichtung ein Negativbild des Symbols zu erkennen ist, wie in 13(c) dargestellt.That of the microprisms 136 The light directed away from the viewer can be randomly or evenly distributed in all directions. In this case, the image information can be recognized only from a viewing position as described above. However, it is also possible that of the microprisms 136 directed deflected light targeted in a second viewing direction. In this viewing direction, the light of the microprisms forming the symbol is missing 134 so that from the second viewing direction, a negative image of the symbol can be seen, as in 13 (c) shown.

Die beiden Arten von Mosaikelementen 134,136 können sich auch dadurch unterscheiden, dass nur eine Art mit Mikroprismen ausgestattet wird, während die Bereiche der anderen Art unstrukturiert bleiben, wie in 14 gezeigt. In diesem Fall wird das vom Objekt stammende Licht in den unstrukturierten Bereichen 142 des Sicherheitselements 140 nicht abgelenkt, während es in den mit Mikroprismen versehen Bereichen 144 in eine gewünschte Raumrichtung gelenkt wird. Auch auf diese Weise lässt sich das darzustellende Symbol an vorbestimmten Betrachtungspositionen erkennen.The two types of mosaic elements 134 . 136 can also be distinguished by the fact that only one type is equipped with microprisms, while the areas of the other type remain unstructured, as in 14 shown. In this case, the light coming from the object will be in the unstructured areas 142 of the security element 140 not distracted while in the areas provided with microprisms 144 is directed in a desired spatial direction. In this way too, the symbol to be displayed can be recognized at predetermined viewing positions.

Neben den erwähnten Schwarz-Weiß-Bildern können selbstverständlich auch Graustufen-Darstellungen erzeugt werden, indem der Anteil an Mikroprismen innerhalb eines Flächenabschnitts, der Licht zum Betrachter hin bzw. von diesem weg lenkt, entsprechend dem gewünschten Grauwert gewählt wird.Next the mentioned Black and white images can Of course also gray scale representations are generated by the proportion of Microprisms within a surface section, the Directing light towards or away from the viewer, accordingly the desired one Gray value selected becomes.

Auch bei der Auslegung der beschriebenen Mosaikstrukturen bestehen bei unveränderter optischer Wirkung gewisse Gestaltungsfreiräume, die in der oben beschriebenen Art zur Erzeugung von Sicherheitsmerkmalen höherer Stufe eingesetzt werden können. Beispielsweise ist der Umriss der Mosaikelemente weitgehend frei wählbar, auch wenn Gestaltungen bevorzugt werden, bei denen die Umrissformen eine lückenlose Flächendeckung erlauben. Die Umrissform kann sich beispielsweise über der Fläche des Sicherheitselements in definierter Weise von quadratischen zu rechteckigen Umrissformen ändern, was mit bloßem Auge aufgrund der Kleinheit der Strukturelemente nicht erkennbar ist, lichtmikroskopisch jedoch problemlos nachgewiesen werden kann.Also in the interpretation of the described mosaic structures exist unchanged optical effect certain creative freedom, in the above-described Type used to generate security features higher level can. For example, the outline of the mosaic elements is largely free selectable, even if designs are preferred in which the outline forms a complete one coverage allow. The outline shape may be, for example, over the area of the Security elements in a defined manner from square to rectangular Change outline shapes, something with a bare one Eye not recognizable due to the small size of the structural elements is, however, easily detected by light microscopy.

Bei der Herstellung eines beschriebenen Sicherheitselements wird zunächst ein Symbol gewählt, in welches das Objekt bei der Betrachtung durch das Sicherheitselement transformiert werden soll. Die erforderliche Mikrostruktur kann in einfachen Fällen durch geometrische Überlegungen entworfen werden, in komplexeren Fällen kann sie mit Computerhilfe beispielsweise durch eine Raytracing-Analyse berechnet werden. Liegt ein das Oberflächenrelief beschreibender Datensatz vor, kann dieses beispielsweise mit Graustufen-Lithographie, Direktbelichtung mit einem Laser- oder Elektronenstrahl-Schreiber strukturiert werden. Falls die erreichbare Profiltiefe nicht ausreicht, kann das Relief auch mit Hilfe geeigneter Trockenätzverfahren in ein Substratmaterial übertragen werden, wobei die Profiltiefe entsprechend erhöht werden kann.at the production of a described security element is first Icon selected, into which the object viewed through the security element to be transformed. The required microstructure can in simple cases through geometric considerations In more complex cases, it can be designed with computer assistance For example, be calculated by a ray tracing analysis. Lies a descriptive of the surface relief Record, this can be done, for example, with grayscale lithography, Direct exposure structured with a laser or electron-beam recorder become. If the achievable tread depth is insufficient, can also transfer the relief to a substrate material using suitable dry etching techniques be, with the tread depth can be increased accordingly.

In anderen Herstellungsvarianten kann das Substrat mit geeigneten Verfahren direkt bearbeiten werden, ohne auf Lackschichten zurückzugreifen. Lediglich beispielhaft sei dazu das Verfahren der Laserablation genannt.In Other manufacturing variants may be the substrate using suitable methods edit directly without resorting to paint layers. Only For example, the method of laser ablation is mentioned as an example.

In allen Varianten bietet es sich an, die erhaltene Oberflächenstruktur durch galvanische Abformung beispielsweise auf einen Prägezylinder zu übertragen, um ein entsprechendes Produkt in größeren Stückzahlen herstellen zu können.In In all variants, it makes sense to have the surface structure obtained by galvanic impression, for example, on a stamping cylinder transferred to, to produce a corresponding product in larger quantities.

Claims

Refractive transparent security element for security papers, Value documents and the like, with a transparent or at least translucent feature layer containing a plurality of unit cells in a predetermined geometric arrangement, wherein the Elementary cells each a predetermined number substantially achromatically refractive microstructural elements containing so aligned, that they each incident light in one break predetermined space, so that of the individual microstructure elements an elementary cell combines refracted light into a predetermined image information, and wherein the unit cells have a lateral dimension below the resolution limit of the eye.

See-through security element according to claim 1, characterized characterized in that the plurality of unit cells in at least a spatial direction arranged periodically or at least locally periodically is.

See-through security element according to claim 1 or 2, characterized in that the plurality of unit cells in two spatial directions periodically or at least locally arranged periodically.

See-through security element after at least one the claims 1 to 3, characterized in that at least a part of the microstructure elements formed by microprisms, each by the dimension their base area, a breaking angle α and an azimuth angle β indicating the orientation of the microprism is characterized are.

See-through security element after at least one the claims 1 to 4, characterized in that at least a part of the microstructure elements a curved one surface having.

See-through security element according to claim 5, characterized characterized in that at least a part of the microstructure elements formed by microcone or by micro-step cone, the each characterized by the diameter of its base and an opening angle γ are.

See-through security element after at least one the claims 1 to 6, characterized in that the unit cells a lateral Dimension below about 300 μm, preferably below about 100 microns.

See-through security element after at least one the claims 1 to 7, characterized in that the microstructure elements a lateral dimension above about 3 microns, preferably above about 5 μm, more preferably above about 10 microns.

See-through security element after at least one the claims 1 to 8, characterized in that the unit cells in the Level of the feature layer gapless joined are.

See-through security element after at least one the claims 1 to 8, characterized in that the microstructure elements in each unit cell gapless joined are.

See-through security element after at least one the claims 1 to 10, characterized in that each of the unit cells each provides the same contribution to the predetermined image information.

See-through security element after at least one the claims 1 to 11, characterized in that the arrangement of the microstructure elements is different within the unit cells.

See-through security element according to claim 11 or 12, characterized in that the arrangement of the microstructure elements within the unit cells a higher level security feature forms.

See-through security element after at least one the claims 1 to 13, characterized in that the unit cells on the area change the feature layer, so that the image information generated by the refracted light is included a lateral movement of the security element over one Object in its position, shape and / or size changes.

See-through security element after at least one the claims 1 to 14, characterized in that the predetermined image information is composed of a number of pixels, and the microstructure elements assigned within the unit cells each one pixel are.

See-through security element according to claim 15, characterized in that the relative intensity of the image information by the relative area ratio the projection of the microstructure elements with a bestimm th alignment on the ground, based on the entire base area the unit cell is determined.

Refractive transparent security element for security papers, Value documents and the like, with a transparent or at least translucent feature layer, which is a substantially achromatic Refractive microstructure in the form of a mosaic of a plurality having substantially achromatic refractive mosaic elements, the mosaic elements being oriented to be incidental Light in different areas of space break, so that the from the individual mosaic elements refracted light to a predetermined Image information combined, and wherein the mosaic elements a lateral Dimension below the resolution limit of the eye.

See-through security element according to claim 17, characterized in that at least a part of the mosaic elements formed by microprisms, each by the dimension their base area, a breaking angle α and an azimuth angle β indicating the orientation of the microprism is characterized are.

See-through security element according to claim 17 or 18, characterized in that at least a part of the mosaic elements a curved one surface having.

See-through security element according to claim 19, characterized in that at least a part of the mosaic elements is formed by micro cones or by micro-step cones, respectively are characterized by the diameter of their base surface and by an opening angle γ.

See-through security element after at least one the claims 17 to 20, characterized in that the mosaic elements a lateral dimension below about 100 microns, preferably below about 65 μm, more preferably below about 30 microns.

See-through security element after at least one the claims 17 to 21, characterized in that the mosaic elements a lateral dimension above about 3 microns, preferably above about 5 μm, more preferably above about 10 microns.

See-through security element after at least one the claims 17 to 22, characterized in that the mosaic elements in the Level of the feature layer gapless are joined together.

See-through security element according to claim 23, characterized in that at least in partial areas of the security element the local area tilt adjacent mosaic elements coincides along their common border.

See-through security element after at least one the claims 17 to 24, characterized in that a first group of mosaic elements incident light breaks towards the viewer and a second group breaks light falling from the viewer breaks away from the mosaic elements, so for the Viewer a grayscale image, especially a black and white image arises.

See-through security element after at least one the claims 1 to 25, characterized in that the elementary cells or with the microstructured surface of the feature layer with glued to a transparent or translucent film.

See-through security element according to claim 26, characterized in that the unit cells or the microstructure self-adhesive-free are / is.

See-through security element according to claim 26, characterized in that only the ridges or tips of the Elementary cell-building microstructural elements or the microstructure adhering mosaic elements are glued.

See-through security element after at least one the claims 26 to 28, characterized in that the feature layer with an adhesive is glued to the film whose refractive index differs significantly from the refractive index of the feature layer.

See-through security element after at least one the claims 1 to 29, characterized in that the microstructure elements the unit cells or the mosaic elements of the microstructure with poured out a high refractive index material.

See-through security element after at least one the claims 1 to 30, characterized in that the feature layer with metallized areas is combined in the form of patterns, characters or codes.

See-through security element after at least one the claims 1 to 31, characterized in that the feature layer with ho lographic or hologram-like Diffraction structures is combined.

See-through security element after at least one the claims 1 to 32, characterized in that the see-through security element with other security features, such as incorporated magnetic Fabrics, specific conductivity, color shift effects, colored embossing lacquer and the like.

Security arrangement for security papers, value documents and the like with a see-through security element after at least one of the claims 1 to 33, and a separate display element that interacts with the see-through security element, the predetermined image information for the Viewer makes recognizable.

Safety arrangement according to Claim 34, characterized that the presentation element is an area with a dot pattern, in particular with a single point, or at least one essentially punctate Has light source.

A method for producing a refractive see-through security element for security papers, documents of value and the like, in which a transparent or at least translucent feature layer is produced and provided with a plurality of unit cells in a predetermined geometric arrangement, the unit cells each having a predetermined number of substantially achromatic refractive microstructure elements which are aligned so that they each break incident light in a predetermined spatial area, so that the tarzelle of the individual microstructure elements of a cell broken light to a predetermined image information combined, and wherein the unit cells with a lateral dimension below half the resolution limit of the eye are generated.

Method according to Claim 36, characterized that the plurality of unit cells in at least one spatial direction is arranged periodically or at least locally periodically.

Method according to claim 36 or 37, characterized that the plurality of unit cells in two spatial directions periodically or at least locally arranged periodically.

Method for producing a refractive see-through security element for security papers, Value documents and the like, in which a transparent or at least translucent feature layer is generated and having a substantially achromatic Refractive microstructure in the form of a mosaic of a plurality provided substantially achromatisch refractive mosaic elements with the mosaic elements being aligned so that they to break incident light into different areas of space, so that the light refracted by the individual mosaic elements combined into a predetermined image information, and wherein the Mosaic elements with a lateral dimension below the resolution limit of the eye.

Method according to at least one of claims 36 to 39, characterized in that the arrangement of the microstructure elements or the mosaic elements calculated by a ray tracing method becomes.

Method according to at least one of claims 36 to 40, characterized in that the surface relief with the microstructure elements or the mosaic elements with grayscale lithography, direct exposure with a laser or electron-beam recorder or another Method of creating continuous surface structures in photoresist or e-beam resist is structured.

Method according to at least one of claims 36 to 40, characterized in that the surface relief with the microstructure elements or the mosaic elements by direct processing of the substrate material, in particular by laser ablation, is structured.

A method according to claim 41 or 42, characterized that the surface relief by means of an etching process transferred into a substrate material and optionally modified.

Method according to at least one of claims 36 to 43, characterized in that the surface structure obtained is transferred by galvanic impression on a stamping cylinder.

Method according to claim 44, characterized in that that transmitted to an embossing cylinder surface relief with the microstructure elements or the mosaic elements by embossing into a W-curing Lacquer layer or by embossing produced in thermoplastics.

Security paper for the production of value documents or the like, with a see-through security element after at least one of the claims 1 to 33 is equipped.

Value document such as banknote, identity card or the like, that with a see-through security element after at least one of claims 1 until 33 is equipped.

Method for checking the authenticity of a see-through security element, in which - one to be considered test object selected and an expected appearance when viewing the test object is determined by the see-through security element, - the see-through security element at a distance above held the test object and the test object by the security element is looked at, - the Appearance of the test object captured and expected Appearance is compared, and - The authenticity of the see-through security element based the comparison of the recorded with the expected appearance is judged.

Method for checking the authenticity of a see-through security element, in which - one substantially parallel light-generating light source to be observed, in particular, a sufficiently far away punctiform light source is selected and an expected appearance when viewing the light source is determined by the see-through security element, - the see-through security element held against the light source and the light source through the security element is looked at, - the Appearance of the light source detected and expected Appearance is compared, and - The authenticity of the see-through security element based the comparison of the recorded with the expected appearance is judged.

A method for checking the authenticity of a see-through security element, in which - an expected appearance is determined during examination of the see-through security element, - illuminating the see-through security element with a beam of approximately parallel light and the projection image arising behind the security element is captured with a catching screen, the appearance of the projection image is captured and compared with the expected appearance, and the authenticity of the see-through security element is assessed on the basis of the comparison of the detected and the expected appearance.

Method according to at least one of claims 48 to 50, characterized in that the see-through security element in capturing the appearance relative to the one to be considered Test object is moved laterally.