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Die
Erfindung betrifft eine Ausweiskarte, bei der Symbole wie zum Beispiel
alphanumerische Zeichen, Muster, Bilder oder dergleichen, reliefartig
ausgebildet sind sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Ausweiskarte
mit einer Reliefstruktur.
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Ausweiskarten
werden in vielen Bereichen eingesetzt. Zum Beispiel werden sie als
Kreditkarten, Bankkarten, Bankzahlungskarten und dergleichen im bargeldlosen
Zahlungsverkehr eingesetzt. Mit entsprechenden Identifizierungsmerkmalen
versehen können
sie auch als Identifizierungskarten für ihren Besitzer verwendet
werden. Infolge ihrer großen
Verbreitung stellen sie einerseits typische Massenartikel dar, das
heißt,
ihrer Herstellung muß einfach
und wenig kostenaufwendig sein, andererseits müssen sie jedoch so ausgebildet
sein, daß sie
in größtmöglichem
Maße gegen
Fälschung
und Ver- fälschung
geschützt
sind. Zudem sollten die auf ihnen gespeicherten Daten sowohl für Maschinen
als auch für
Menschen einfach und sicher erkennbar sein.
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Es
sind Ausweiskarten bekannt, bei denen Informationen in Form von
reliefartigen Zeichen in die Karte eingeprägt sind. Die reliefartigen
Zeichen können
einerseits von Menschen ertastet werden, andererseits können sie
auch als Druckstock dienen, um die Informationen von der Karte auf
Papier zu übertragen.
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Aus
der
EP 308 904 ist es
bekannt, eine Karte, die unter anderem aus PVC bestehen kann, durch unterschiedlich
geführte
Laserbearbeitungen auf unterschiedliche Weise mit Oberflächenmerkmalen
zu versehen. Beschrieben werden im einzelnen das Anlegen von geschäumten Prägezeichen
in Oberflächenplateaus,
das Aufbringen von planen Schriftzeichen auf eine Kartenoberfläche durch
Verfärbung
sowie das Aufbringen von visuell prüfbaren Echtheitsmerkmalen auf
eine Kartenoberfläche.
Durch Verwendung eines zweischichtigen Kartenoberflächenmaterials,
dessen Deckschicht transparent ist, ist es auch möglich, Aufschäumen und
Verfärbung
gleichzeitig zu bewirken. Allerdings erhöht die Herstellung derartiger
zweischichtiger Kartenoberflächen
den Gesamtkartenherstellungsaufwand.
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Aus
der
GB 2 057 363 A sowie
der
EP 0 469 982 B1 sind
weitere Vorschläge
bekannt Reliefstrukturen in Kunststoff anzulegen, die farblich von
der Umrandung verschieden sind. Gemäß der
GB 2 057 363 A wird dazu
ein besonderer, auf einem beflockten Schaum beruhender Kunststoff
eingesetzt; gemäß
EP 0 469 982 B1 soll
das Aufschäumen
eines gegossenen Kunststoffs automatisch eine Farbtonänderung
mit sich bringen. Erstere Lösung
ist für Ausweiskarten
zu aufwendig, letztere liefert nur geringe und kaum steuerbare Farbunterschiede.
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Aus
der
DE 32 13 315 A1 ist
bekannt, taktile Zeichen durch Aufschäumen von Kartenmaterial mittels
eines Lasers herzustellen. Eine Ausweiskarte besteht dabei aus einem
Kunststoffmaterial bzw. ist mit einer Oberflächenschicht aus einem Kunststoffmaterial
versehen, das mit chemischen oder physikalischen Treibmitteln versetzt
ist. Durch einen Laserstrahl wird die Kunststoffschicht lokal erhitzt
und aufgeschäumt.
Die lokal aufgeschäumten
Bereiche bilden eine Reliefstruktur an der Kartenoberfläche.
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Aus
der
EP 1 113131 A2 ist
bekannt, taktile Zeichen durch Prägen herzustellen und die erhabenen
Prägungen
anschließend
mit einem Laser zu schwärzen.
Die Schwärzung
kann dabei insbesondere genau auf den Erhebungen, so daß eine Positivschrift
entsteht, oder dazwischen vorgenommen werden, so daß eine Negativschrift
entsteht. Aufgrund der Schwärzung
sind die reliefartig geprägten
taktilen Zeichen auch optisch gut wahrnehmbar.
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Beim
Versuch, die beiden vorgenannten Techniken gemeinsam für die Herstellung
von Ausweiskarten einzusetzen, hat sich herausgestellt, daß sich mit
dem Laser aufgeschäumte
Zeichen einer Reliefstruktur nicht ohne weiteres in einem nachfolgenden
Schritt mit einem Laser schwärzen
lassen bzw. daß Bereiche
einer Ausweiskarte, die mit einem Laser geschwärzt wurden, ihre Schwärzung beim
anschließenden
Aufschäumen
mittels eines Lasers wieder zumindest teilweise verlieren. Es ist
bisher nicht gelungen, an kostengünstigem, weißem Standardkunststoffmaterial
wie zum Beispiel Polyester oder PVC taktile geschwärzte Zeichen
durch Lasern zu erzeugen. Derartige Zeichen konnten nur erzeugt
werden, wenn die Oberfläche
der Ausweiskarte zuvor besonders vorbereitet wurde, zum Beispiel
durch Zugabe von Kohlenstoff. Eine solche Vorbereitung erhöht jedoch
die Materialkosten und beeinträchtigt das
optische Erscheinungsbild der Ausweiskarte, da sich ein Grauschleier
auf ihrer Oberfläche
bildet. Zudem wurde festgestellt, daß die Zugabe von Kohlenstoff
die physikalischen Eigenschaften des Kartenmaterials verändert, was
eine aufwendige Test- und Abnahmeprozedur erforderlich machen kann.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Ausweiskarte mit einer
Reliefstruktur aus aufgeschäumtem
Kunststoff und ein Verfahren zu deren Herstellung vorzuschlagen,
bei der die Reliefstruktur optisch einfach erkennbar ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Ausweiskarte sowie durch ein Verfahren zur
Herstellung einer Ausweiskarte mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche gelöst. In davon
abhängigen
Ansprüchen sind
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
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Eine
erfindungsgemäße Ausweiskarte
hat eine Kartenoberfläche
mit einer Reliefstruktur aus aufgeschäumtem Kunststoff. Die Reliefstruktur
kann taktile Symbole in Form von alphanumerischen Zeichen, Muster,
Bilder oder andere grafische Strukturen wiedergeben.
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Die
Ausweiskarte kann insgesamt aus einem Kunststoff bestehen, der lokal
durch Zufuhr von Energie, beispielsweise durch Bestrahlen mit einem
Laserstrahl, aufgeschäumt
werden kann. Der aufschäumbare
Kunststoff kann beispielsweise mit chemischen oder physikalischen
Treibmitteln versetzt sein. Geeignete Kunststoffe sind zum Beispiel
in der DE-OS 24 50 948, der DE-AS 26 50 216, der DE-AS 29 21 011
und der DE-OS 3213 315 aufgeführt.
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Alternativ
kann die Ausweiskarte auch nur an einer Kartenoberfläche eine
Schicht aus aufschäumbarem
Kunststoff, ganzflächig
oder lediglich lokal, aufweisen.
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Die
erfindungsgemäße Ausweiskarte
ist dadurch charakterisiert, daß die
die die Symbole bildende Reliefstruktur von einer Kontur aus verfärbtem Kunststoff
berandet ist. Mit anderen Worten befindet sich angrenzend an die
Reliefstruktur in einem nicht aufgeschäumten, planen Bereich der Kartenoberfläche jeweils
ein Bereich aus verfärbtem
Kunststoff.
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Unter „Verfärbung" bzw. „verfärbtem Kunststoff" wird hierin verstanden,
daß die
Kartenoberfläche
durch geeignete Behandlung, beispielsweise durch Bestrahlen mit
einem Laser, im Vergleich zu umliegenden, unbehandelten Bereichen
der Kartenoberfläche
gezielt verfärbt,
insbesondere verdunkelt, ist.
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Dabei
können
die „verfärbten" Bereiche schwarz
sein oder sie können
lediglich eine andere Farbe oder Grautönung als die unbehandelten
Bereiche haben.
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Die
Kontur aus verfärbtem
Kunststoff kann direkt an die Reliefstruktur angrenzen. Alternativ kann
sich zwischen der Reliefstruktur und der Kontur aus verfärbtem Kunststoff
ein schmaler Bereich aus unverfärbtem,
unaufgeschäumtem
Kunststoff befinden.
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Da
erfindungsgemäß die Reliefstruktur
aus aufgeschäumtem
Kunststoff nicht selbst verfärbt
zu sein braucht, sondern nur in einem unaufgeschäumten Bereich der Kartenoberfläche eine
Kontur aus verfärbtem
Kunststoff vorgesehen ist, kann das Problem vermieden werden, aufgeschäumten Kunststoff verfärben zu
müssen.
Durch die Kontur aus verfärbtem
Kunststoff ist die Reliefstruktur, die ihrerseits vorzugsweise nicht
verfärbt
ist, optisch gut erkennbar. Es wird somit eine Ausweiskarte bereitgestellt,
bei der eine Reliefstruktur sowohl taktil als auch optisch einfach
wahrnehmbar ist.
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Die
Reliefstruktur braucht von der Kontur aus verfärbtem Kunststoff lediglich
teilweise berandet zu sein. Es genügt für eine verbesserte optische
Erkennbarkeit bereits, daß jeder
Reliefstrukturbereich nur an einer seiner Seiten von der verfärbten Kontur berandet
ist. Es ergibt sich dabei ein optischer Eindruck eines Schattens
bei schräger
Beleuchtung.
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Vorzugsweise
umgibt die Kontur die Reliefstruktur jedoch vollständig. Das
heißt,
jeder in sich abgeschlossene Reliefstrukturbereich, zum Beispiel jeder
Buchstabe oder jede Zahl, ist vollständig von der Kontur umschlossen.
Auf diese Weise wird eine sehr gute optische Wahrnehmbarkeit aus
verschiedenen Betrachtungswinkeln gewährleistet.
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Vorzugsweise
weist die Kontur eine einheitliche Breite auf. Bei Reliefstrukturen
mit einer Größe von wenigen
Millimetern, wie sie bei Ausweiskarten üblich sind, kann zum Beispiel
eine Kontur aus einer die Reliefstruktur umgebenden Linie mit einer
einheitlichen Breite von wenigen hundert Mikrometern gebildet sein.
Durch die einheitliche Breite der Kontur ergibt sich ein gleichmäßiges, gut
wahrnehmbares und für
den Betrachter angenehmes Erscheinungsbild der Kontur.
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Die
Kartenoberfläche
kann aus einem einzigen Kunststoffmaterial bestehen, das sowohl
in einem aufgeschäumten
Zustand als auch in einem verfärbten
Zustand vorliegen kann. Welchen dieser Zustände das Kunststoffmaterial
annimmt, hängt,
wie weiter unten beschrieben, von der Verarbeitung des Kunststoffmaterials
ab. Als Kunststoffmaterial kommen kostengünstige und leicht zu verarbeitende
Materialien wie PVC oder Polyester, ABS oder Mischungen davon in
Betracht. Daneben können
aber auch vergleichsweise teure Materialen wie Polycarbonat oder
Mischungen aus teuren und kostengünstigen Materialien, etwa Polycarbonat
mit PET/PETG, eingesetzt werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Herstellen einer Ausweiskarte geht davon aus, daß die Ausweiskarte
ein Kunststoffmaterial aufweist, das einerseits durch Einbringen
von Energie aufgeschäumt werden
kann, d.h. sein Volumen vergrößert, und
andererseits, wenn die Energie in einer anderen Weise zugeführt wird,
seine Farbe verändern
kann, indem sich zum Beispiel eine Schwärzung des Kunststoffmaterials
einstellt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist insbesondere dazu geeignet, die erfindungsgemäße Ausweiskarte
herzustellen und deren oben beschriebene optionale Merkmale zu realisieren.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
umfasst zwei Schritte: An der Oberfläche der Ausweiskarte wird eine
aufgeschäumte
Reliefstruktur ausgebildet, indem in aufzuschäumenden Bereichen Energie in einem
ersten Energiezufuhrmodus in einer ersten Art und Weise eingebracht
wird; um die aufzuschäumenden
Bereiche herum werden verfärbte
Konturen erzeugt, indem Energie in einem zweiten Energiezufuhrmodus
in einer zweiten Art und Weise eingebracht wird.
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Die
Energie wird vorzugsweise durch Bestrahlen mit einem Laserstrahl
zugeführt.
Der den Laserstrahl emittierende Laser kann, um verschiedene Energiezufuhrmoden
zu ermöglichen,
dabei zweckmäßig auf
verschiedene Arten und mit verschiedenen Leistungseinstellungen
betrieben werden. Zweckmäßig kann
der Laser insbesondere (quasi-)kontinuierlich (cw-Betrieb) oder
getaktet arbeiten. Die jeweils durch den Laser zugeführte Energie
kann ferner durch Einstellung der Leistung des Laserstrahls, der
Wellenlänge
und Frequenz des Laserlichts, der Verweildauer des Laserstrahls
auf einem zu behandelnden Oberflächenbereich
der Ausweiskarte und/oder der Fokussierung des Laserstrahls beeinflußt werden.
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Die
Schritte des Erzeugens der aufgeschäumten Reliefstruktur und des
Erzeugens der verfärbten
Konturen können
in beliebiger Reihenfolge ausgeführt
werden. Zum Beispiel kann zuerst die Reliefstruktur aufgeschäumt werden
und anschließend
die verfärbten
Konturen um die Reliefstruktur herum erzeugt werden. Alternativ
können
zuerst die verfärbten
Konturen erzeugt und dann die Reliefstruktur in den von den Konturen
berandeten Bereichen aufgeschäumt
werden.
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Vorzugsweise
werden während
des Erzeugens der verfärbten
Konturen die aufzuschäumenden
Bereiche bzw. die bereits aufgeschäumte Reliefstruktur nicht mit
dem Laserstrahl bestrahlt. Dabei können die Konturen als durchgehende,
gleichmäßig breite
Konturlinien um die Aufschäumungsbereiche herum
ausgebildet werden. Indem vermieden wird, daß der Laserstrahl zum Erzeugen
der verfärbten Konturen
auch die Aufschäumungsbereiche
bestrahlt, kann verhindert werden, daß die verfärbten Konturen an ihrem Übergang
zu den Aufschäumungsbereichen
eine unregelmäßige, ausgefranste, das
optische Erscheinungsbild der Konturen störende Begrenzung aufweisen.
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Eine
solche ausgefranste Begrenzung kann sich bei einer alternativen
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ergeben, bei der zum Erzeugen der verfärbten Konturen ein Laserstrahl
sowohl über
die Aufschäumungsbereiche
als auch über daneben
liegende, zu verfärbende
Bereiche geführt wird.
Der Laserstrahl kann dabei eine Breite aufweisen, die größer ist
als die Breite der Aufschäumungsbereiche,
so daß der
Laserstrahl über
die Aufschäumungsbereiche
hinausragt und verfärbte
Konturen auf beiden Seiten der Aufschäumungsbereiche erzeugt werden
können.
Bei dieser Ausführungsform reichen
die verfärbten
Konturen direkt an die aufgeschäumte
Reliefstruktur heran. Da diese nicht verfärbt werden kann bzw. eine zuvor
bestehende Verfärbung
bei einem Aufschäumen
des Kunststoffmaterials zumindest teilweise verschwindet, haben
die verfärbten
Konturen eine Begrenzung, die der inversen Begrenzung der Reliefstruktur
entspricht. Letztere ist erfahrungsgemäß aufgrund der Schaumstruktur unregelmäßig bzw.
ausgefranst.
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Vorzugsweise
wird der Laser zum Erzeugen der aufgeschäumten Reliefstruktur vektoriell
gesteuert und die Laserstrahlung quasikontinuierlich auf gebracht.
Zum Erzeugen der verfärbten
Kontur wird die Laserenergie zweckmäßig kontrolliert gerastert punktweise
aufgebracht, indem der Laser in einem getakteten Modus betrieben
wird. Zum Erzeugen der Reliefstruktur kann im Rahmen der vektoriellen
Steuerung eine geeignete Bahnführung
des Lasers vorgesehen sein. Beispielsweise kann zur Erzielung eines
kontrollierten, modellierten Energieeintrags eine den Linien eines
Gitternetzes folgende Führung
des Lasers erfolgen, in deren Rahmen der Laserstrahl mehrfach über die
Kreuzungspunkte des Gitternetzes geführt wird. Alternativ können ferner
sowohl die aufgeschäumte
Reliefstruktur wie die verfärbte
Kontur durch einen kontrollierten Rasterbetrieb aufgebracht werden,
wobei darin zwischen den beiden Bearbeitungsschritten die Laserparameter
umgestellt werden.
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Die
beiden Bearbeitungsschritte des Erzeugens der verfärbten Kontur
und des Erzeugens der aufgeschäumten
Reliefstruktur können
vorteilhaft an einer einzigen Bearbeitungsstation ausgeführt werden,
wobei der Laser in entsprechend unterschiedlichen Einstellungen
zweimal über
die Karte geführt werden
kann. Ein großer
Vorteil dieser Ausführungsform
ist, daß die
aufwendige Positionierung der Karte nur einmal vorgenommen werden
muß.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann an kostengünstigem,
einfach zu verarbeitendem Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel PVC
oder Polyester, insbesondere in Form von PET oder PETG, durchgeführt werden.
Der Fachmann weiß hierbei,
wie die Energie in das Kunststoffmaterial eingebracht werden muß, zum Beispiel,
wie der Laser hinsichtlich seiner Leistung, seiner Wellenlänge und/oder
seines Betriebsmodus an das verwendete Kunststoffmaterial angepaßt werden
muß, um
im einen Fall zu einem Aufschäumen
des Kunststoffmaterials zu führen
und um im anderen Fall zu einer Verfärbung des Kunststoffmaterials
zu führen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnungen
beschrieben. Darin zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäß ausgebildete Ausweiskarte;
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2 eine
schematische Schnittansicht einer konturierten Reliefstruktur;
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3a,
b einen Vergleich einer herkömmlichen
Reliefstruktur mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Reliefstruktur;
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4 schematisch
ein Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem ein
aufgeschäumter
Reliefbereich von einem verfärbten
Konturbereich umgeben wird;
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5 schematisch
ein alternatives Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem ein
flächenmäßig größerer Konturbereich
einem kleineren Reliefbereich überlappend überlagert
wird;
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6 schematisch
ein Grundprinzip einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt
eine Ausweiskarte 1 mit einer erfindungsgemäß konturierten
Reliefstruktur 3 und weiteren Beschriftungen 5 und
Abbildungen 7.
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Die
Ausweiskarte 1 besitzt wenigstens eine Kartenoberfläche aus
Kunststoff, auf der ein oder mehrere taktile Symbole ausgebildet
sind. Unter Symbol werden dabei gleichermaßen alphanumerische Zeichen
wie grafische Formen und Muster im allgemeinen verstanden. Die Taktilität der Symbole wird durch
Ausbildung einer Reliefstruktur erreicht. Die Symbole gliedern sich
dazu jeweils in einen Zentral- und in einen Randbereich. Im Zentralbereich
ist die Reliefstruktur ausgebildet. Sie besteht aus aufgeschäumtem Kunststoff
und besitzt die Eigenfarbe des Kunststoffes oder weist allenfalls
eine geringe Verfärbung
gegenüber
der Eigenfarbe auf. Der Randbereich ist plan zur Kartenoberfläche und
gegenüber der
Eigenfarbe des Kunststoffes deutlich verfärbt ausgeführt, so daß die Reliefstruktur konturiert
wird.
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In 2 ist
eine konturierte Reliefstruktur 3 im Schnitt dargestellt.
Neben der aufgeschäumten Reliefstruktur 8,
die den Zentralbereich eines Symbols bildet, befinden sich verfärbte Bereiche,
die im Randbereich des Symbols liegen und eine Kontur 9 um
die aufgeschäumte
Reliefstruktur 8 bilden. Zur Erzeugung der aufgeschäumten Reliefstruktur 8 wird der
Laser entlang einer ersten Bahn geführt, die die Zentralbereiche
der Symbole nachzeichnet. Zur Erzeugung der Kontur 9 wird
der Laser entlang einer zweiten Bahn geführt, die aus der ersten abgeleitet wird.
Die Reihenfolge der Erzeugung von aufgeschäumter Reliefstruktur 8 und
Kontur 9 ist dabei frei wählbar..
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Die
dargestellte Reliefstruktur 3 wurde experimentell mit einem
Laser der Marke FOBA DP20GS zum einen auf einer aus PETG bestehenden
Ausweiskarte 1 erzeugt, wobei der Laser mit einem Diodenstrom
von 28A und einer Frequenz von 55 kHz betrieben wurde. Zur Erzeugung
der aufgeschäumten
Reliefstruktur 8 wurde der Laser mit einer Bahngeschwindigkeit
von 7000 mm/s entlang den Linien eines Gitternetzes bewegt, das
aus drei sich unter 45° bzw.
90° schneidenden
Linien aufgespannt wurde; der Linienabstand betrug 0,07mm. Zur Erzeugung
der verfärbten
Kontur 9 wurde eine Punktdichte von 465 dpi eingestellt.
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Zum
anderen wurde mit demselben Laser die Reliefstruktur 3 auf
einer Ausweiskarte 1 mit einem PVC-Kern, auf den eine Deckschicht
aus einer Mischung von PET mit PC aufgebracht wurde, erzeugt. Bei
dieser Karte wurden aufgeschäumte
Reliefstruktur 8 und verfärbte Kontur 9 beide
im gerasterten Betrieb erzeugt. Der Laser wurde dabei mit einem Diodenstrom
von 26A und einer Frequenz von 55 kHz betrieben. Zur Erzeugung der
aufgeschäumten Reliefstruktur 8 wurde
eine Punktdichte von 500 dpi, zur Erzeugung der verfärbten Kontur 9 eine
Punktdichte von 465 dpi eingestellt.
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Eine
Vergrößerung der
konturierten Reliefstruktur 3 ist in 3b dargestellt.
Im Vergleich zu einer herkömmlichen
Reliefstruktur (3a) ist die erfindungsgemäße konturierte
Reliefstruktur 3 visuell deutlich besser erkennbar.
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Die
Bahnsteuerung eines zur Erzeugung der verfärbten Konturen 9 einsetzbaren
Lasers stellt in dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren eine besondere
Herausforderung dar. Insbesondere kann nicht einfach die zur Erzeugung
der aufgeschäumten Reliefstruktur 8 gefahrene
Bahn wiederholt werden. Um zu einer für die Erzeugung der Kontur 9 geeigneten
Bahnsteuerung zu gelangen werden vier exemplarische Lösungen vorgeschlagen:
- (a) Es wird eine Probekarte mit einer aufgeschäumten Reliefstruktur 8 erzeugt
und diese anschließend
geometrisch vermessen. Aus den Meßwerten werden Bahnsteuerdaten
für die
Kontur 9 erzeugt. Das Verfahren liefert sehr gute Ergebnisse,
ist aber aufwendig.
- (b) Aus den Bahnsteuerdaten zur Erzeugung der Reliefstruktur 8 werden
rechnerisch Bahnsteuerdaten zur Erzeugung der Kontur 9 erzeugt,
indem zum Beispiel zu den vorhandenen Steuerdaten jeweils ein die
Breite der aufgeschäumten
Reliefstruktur 8 berücksichtigender
Betrag addiert wird. Das Verfahren bedarf, um optisch gute Ergebnisse
zu liefern, sehr aufwendiger Algorithmen und eignet sich deshalb
bevorzugt dann, wenn nur eine aus wenigen einfachen Symbolen bestehende
konturierte Reliefstruktur 3 ausgebildet werden soll.
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4 zeigt
einen aufzuschäumenden
Bereich 11, innerhalb dessen ein Laserstrahl einer Bahn folgend
verfahren wird. Die Eigenschaften des Laserstrahls sind dabei so
gewählt,
daß einem
Kartenoberflächenmaterial
Energie derart zugeführt
wird, daß dieses
eine aufgeschäumte
Reliefstruktur bildet. Anhand der Abmessungen des aufzuschäumenden
Bereichs 11 werden Steuerdaten zur Erzeugung einer Konturlinie 13 berechnet.
Der Laser wird anschließend
in seinen Eigenschaften so angepaßt, daß er derart Energie in das
Kartenoberflächenmaterial
einbringt, daß dieses
sich schwarz verfärbt.
Der Laserstrahl wird entlang den berechneten Konturlinien gelenkt.
Es ergibt sich eine schwarz umrandete Reliefstruktur 15.
- (c) Besteht die Kartenoberfläche aus
einem Kunststoff, der sich, nachdem er einmal durch Lasereinwirkung
aufgeschäumt
wurde, nicht mehr verfärben
läßt, wird
die Breite eines eine Verfärbung
hervorrufenden Laserstrahls breiter gewählt als die Breite eines zur
Erzeugung der aufgeschäumten
Reliefstruktur verwendeten Laserstrahls. In diesem Fall kann die
zur Erzeugung der aufgeschäumten
Reliefstruktur 8 verwendete Bahn einfach nachgefahren werden.
Die über
die aufgeschäumte
Reliefstruktur 8 hinausragenden Randbereiche der Symbole
werden dann konturartig verfärbt,
so daß die
Kontur 9 entsteht, während
die aufgeschäumte
Reliefstruktur 8 selbst sich nicht oder höchstens
geringfügig
einfärben
lässt.
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5 zeigt
ein Beispiel einer Überlagerung einer
Reliefstruktur 21 mit einer großflächigeren Konturierungsstruktur 23.
Beide Strukturen sind in einem Einlinienzeichensatz ausgeführt. Es
ergibt sich das konturartig umrandete Reliefzeichen 25.
- (d) Zur Erzeugung der Kontur wird die für die Herstellung
der aufgeschäumten
Reliefstruktur 8 verwendete Bahn mehrfach wiederholt, wobei
die Bahn bei jeder Wiederholung um einen gewissen Betrag zur ursprünglich für die Erzeugung
der aufgeschäumten
Reliefstruktur 8 verwendeten Bahn versetzt wird. Der Versatz
erfolgt vorzugsweise in den Symbolen zugeordneten Hauptrichtungen,
typischerweise in +x, –x,
+y, –y
Richtung.
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6 zeigt
ein Beispiel, bei dem sich aus einem ersten Muster 31 durch
Verlagern des Musters, wie es zur Erzeugung der Reliefstruktur verwendet wird,
ein breiteres, „fetteres" Zeichen 33 erzeugt
wird. Dieses fettere Zeichen 33 wird zur Erzeugung von Bahndaten
zur Steuerung des Lasers während
der Schwärzung
verwendet und der aufgeschäumten Reliefstruktur 8 überlagert.
Es ergibt sich ein schwarz umrandetes Reliefzeichen 35.
Durch eine geeignete Festlegung des Versatzes, etwa durch Weglassen
einer Hauptrichtung, läßt sich
ein ähnlicher
Schatteneffekt erzielen, wie er in 3b dargestellt
ist.
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Unter
Beibehaltung des grundlegenden Ansatzes, auf einer Ausweiskarte
aus Kunststoff eine konturierte Reliefstruktur 3 herzustellen,
indem mittels eines in zwei unterschiedlichen Energiemoden aufgebrachten
Laserstrahls in einem Schritt eine aufgeschäumte Reliefstruktur 8 und
in einem weiteren Schritt eine umgebende, verfärbte Kontur 9 erzeugt wird,
gestattet die erfindungsgemäße Lösung eine Reihe
von weiteren Abwandlungen. So kommen neben den ausdrücklich genannten
auch andere Kunststoffmaterialien in Betracht, die sich aufschäumen und
verfärben
lassen. Weiter lassen sich die angegebenen Bearbeitungsparameter
variieren, um beispielsweise höhere
auf geschäumte
Reliefstrukturen 8 oder eine größere Bearbeitungsgeschwindigkeit
zu erzielen. Die Parameter richten sich unter anderem selbstverständlich auch
nach dem konkret verwendeten Laser und dem Zweck der konturierten
Reliefstruktur 3. Die erfindungsgemäße Lösung ist ferner nicht auf Ausweiskarten
beschränkt,
sondern eignet sich in gleicher Weise auch für Kunststoffkarten mit anderer
Funktion und mit beliebigen Formaten, etwa für Telefonkarten, Eintrittskarten
oder Geschenkkarten.