DE102017004682A1

DE102017004682A1 - Verfahren zur Absicherung eines Teilprodukts und System mit einem abgesicherten Teilprodukt

Info

Publication number: DE102017004682A1
Application number: DE102017004682.4A
Authority: DE
Inventors: Martin Imhof; Peter Franz
Original assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date: 2017-05-16
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2018-11-22
Also published as: WO2018210446A1; EP3625059A1; EP3625059B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absicherung eines Teilprodukts (30), welches in Zusammenwirkung mit einem Ergänzungsprodukt (40) einen vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt (24) erzeugt, gegen unbefugten Einsatz des Teilprodukts (30), wobei bei dem Verfahren ein spezifischer Encodier-Verfremdungsschlüssel (ES1) und ein zugehöriger Decodier-Verfremdungsschlüssel (DS1) erzeugt werden, das Ergänzungsprodukt (40) mit dem spezifischen Encodier-Verfremdungsschlüssel (ES1) verfremdet wird, und das abzusichernde Teilprodukt (30) mit dem zugehörigen Decodier-Verfremdungsschlüssel (DS1) verfremdet wird, so dass das verfremdete Teilprodukt (30-1) in Zusammenwirkung mit dem verfremdeten Ergänzungsprodukt (40-1) den vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt (24) erzeugt, und in Zusammenwirkung mit einem unverfremdeten Ergänzungsprodukt (40) oder einem mit einem anderen Encodier-Verfremdungsschlüssel verfremdeten Ergänzungsprodukt (40-2) den vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt nicht erzeugt.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein die Absicherung eines bei der Herstellung von Sicherheitselementen eingesetzten Teilprodukts und betrifft insbesondere ein Verfahren zur Absicherung eines Teilprodukts, welches in Zusammenwirkung mit einem Ergänzungsprodukt einen vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt erzeugt, gegen unbefugten Einsatz des Teilprodukts. Die Erfindung betrifft auch ein zugehöriges System aus einem gegen unbefugten Einsatz abgesicherten Teilprodukt und einem Ergänzungsprodukt, welches in Zusammenwirkung mit dem abgesicherten Teilprodukt einen vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt erzeugt.
Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen. Sicherheitselemente dienen oft einer Überprüfung der Echtheit des Datenträgers (oder Produkts) und können auch als Schutz vor unerlaubter Reproduktion verwendet werden.
Seit einiger Zeit werden zur Echtheitsabsicherung Sicherheitselemente eingesetzt, bei denen eine Prägestruktur mit einem regelmäßigen Rapport von Prägeelementen mit einer passenden, zuvor gedruckten Information, beispielsweise einem Linien- oder Punktraster kombiniert wird. Durch eine geeignete Kombination von Prägestruktur und Druckinformation können dabei optisch variable Effekte und insbesondere Bewegungseffekte erzeugt werden. Beispiele solcher Sicherheitselemente sind in den Druckschriften WO 2016/ 020066 A2 und EP 2 889152 A1 beschrieben.
Bei derartigen kombinierten Sicherheitselemente werden oft nicht alle Bestandteile von einem einzigen Hersteller hergestellt, so dass die Gefahr einer unbefugten Verwendung von Teilprodukten besteht, welche entweder selbst als Bestandteil der fertigen Sicherheitselemente gedacht sind, oder zur Herstellung eines Bestandteils der fertigen Sicherheitselemente verwendet werden können. Werden beispielsweise eine Prägestruktur und ein Untergrunddruck zur Erzeugung eines Bewegungseffekts zu einem Sicherheitselement kombiniert, so kann eine Druckerei nach der Zurverfügungstellung mehrere verschiedener Bewegungseffekte diese selbst nachstellen oder modifizieren, indem sie beispielsweise bisher umgesetzte Untergrunddaten zusammenfasst und diese mit bereits vorhandenen oder selbst hergestellten Prägestrukturen kombiniert. Stellt das Teilprodukt eine Mikrolinsenfolie oder Mikrospiegelfolie dar, kann ein Nutzer beispielsweise eine Folie mit vergleichbaren Mikrospiegelanordnungen anderweitig herstellen lassen und überdrucken. Bei Sicherheitselementen mit sich in einem regelmäßigen Rapport wiederholenden Prägeelementen kann innerhalb gewisser Grenzen auch eine Verkleinerung oder Vergrößerung des Designs auf andere Rapportgrößen möglich sein.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Teilprodukte der eingangs genannten Art gegen unbefugten Einsatz abzusichern. Die Teilprodukte können insbesondere entweder einen Bestandteil eines kombinierten Sicherheitselements darstellen, oder kann ein Werkzeug zur Herstellung eines Bestandteils eines solchen kombinierten Sicherheitselements darstellen. Beispiele für solche Werkzeuge sind Formwerkzeuge, wie Prägewerkzeuge, Gießformen oder Ähnliches, oder Druckwerkzeuge, wie Druckplatten oder Druckmasken.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Absicherung eines Teilprodukts der eingangs genannten Art gegen unbefugten Einsatz bereit. Bei dem Verfahren werden ein spezifischer Encodier-Verfremdungsschlüssel und ein zugehöriger Decodier-Verfremdungsschlüssel erzeugt, das Ergänzungsprodukt wird mit dem spezifischen Encodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet, und das abzusichernde Teilprodukt wird mit dem zugehörigen Decodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet, so dass das verfremdete Teilprodukt in Zusammenwirkung mit dem verfremdeten Ergänzungsprodukt den vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt erzeugt, und in Zusammenwirkung mit einem unverfremdeten Ergänzungsprodukt oder einem mit einem anderen Encodier-Verfremdungsschlüssel verfremdeten Ergänzungsprodukt den vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt nicht erzeugt.
Mit anderen Worten erzeugt das erfindungsgemäß verfremdete Teilprodukt in Zusammenwirkung mit dem erfindungsgemäß verfremdeten Ergänzungsprodukt denselben vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt, wie das unverfremdete Teilprodukt in Zusammenwirkung mit dem unverfremdeten Ergänzungsprodukt. Das verfremdete Teilprodukt ist aber gegen unbefugten Einsatz abgesichert, da es nur zusammen mit einem (vom Hersteller) entsprechend verfremdeten Ergänzungsprodukt verwendet werden kann. Bei Verwendung mit anderen, nicht verfremdeten oder auf andere Weise verfremdeten Ergänzungsprodukten wird der vorbestimmte visuell sichtbare Effekt nicht erzeugt. Vorzugsweise wird in diesem Fall überhaupt kein Bewegungseffekt erzeugt, insbesondere kein Pump- oder Rotationseffekt, oder sogar überhaupt kein kohärent wahrnehmbarer, visueller Effekt erzeugt.
Der vorbestimmte visuell sichtbare Effekt zeigt sich bevorzugt beim Kippen und/oder Drehen des Sicherheitselements. Der vorbestimmte visuell sichtbare ist vorzugsweise ein Kippeffekt oder ein Bewegungseffekt (mit konstanter oder mit (linear) ansteigender Geschwindigkeit beim gleichmäßigen Kippen oder Drehen). Insbesondere können unterschiedliche Teilbereiche vorgesehen sein, die sich in ihrer Bewegung unterscheiden, also beispielsweise in der Bewegungsrichtung unterscheiden (z.B. gegenläufig oder orthogonal sind) und/oder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ablaufen. Unterschiedliche Teilbereiche sind für den Betrachter besonders auffällig, so dass sie beim Kippen oder Drehen des Sicherheitselements einfach erkannt bzw. verifiziert werden können.
Da der zu dem Decodier-Verfremdungsschlüssel gehörige Encodier-Verfremdungsschlüssel nur dem Hersteller bekannt ist, kann nur dieser zu dem abgesicherten Teilprodukt passende Ergänzungsprodukte erzeugen oder, beispielsweise gegen Gebühr, einem Nutzer Informationen zur Herstellung eines passenden Ergänzungsprodukts zur Verfügung stellen.
Mit besonderem Vorteil werden der spezifische Encodier-Verfremdungsschlüssel und der zugehörige Decodier-Verfremdungsschlüssel kunden- oder chargenspezifisch gewählt. Auf diese Weise können beispielsweise einem Kunden die spezifisch für ihn abgesicherten Teilprodukte überlassen werden und der Kunde dann mit den zugehörigen Ergänzungsprodukten oder Informationen zu deren Herstellung versorgt werden.
In einer vorteilhaften Erfindungsvariante ist das abzusichernde Teilprodukt eine Folie mit einer Relief-(bzw. Präge-)Struktur aus einer Vielzahl von Reliefelementen, insbesondere mit einer regelmäßigen Anordnung von Rasterelementen. In einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante ist das abzusichernde Teilprodukt ein Prägewerkzeug zum Prägen einer Prägestruktur aus einer Vielzahl von Rasterelementen, insbesondere mit einer regelmäßigen Anordnung der Rasterelemente. Besonders bevorzugt werden die Rasterelemente durch eine Blindprägung, beispielsweise mittels Stichtiefdruck, durch Reliefprägung oder Strukturprägung ausgebildet oder werden durch eine Folie mit einer Mikrospiegelanordnung bereitgestellt.
Das Ergänzungsprodukt wird vorteilhaft mit einem anderen Herstellungsverfahren als das Teilprodukt hergestellt. Beispielsweise kann das Teilprodukt eine Prägestruktur und das Ergänzungsprodukt ein Druckbild sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Ergänzungsprodukt ein Druckbild, das mit einem Druckverfahren, insbesondere mit Trocken/Naß-Offsetdruck oder Inkjetdruck, hergestellt wird, oder ein gelasertes Bild, welches mittels Laserstrahlung erzeugt wird, beispielweise in einer strahlungssensitiven Schicht. Das Ergänzungsprodukt wird bevorzugt mit einem datenbasierten Bildgebungsverfahren hergestellt, erlaubt also insbesondere auch eine Personalisierung des Bildes (bzw. Effektes). Ein für die Herstellung des Ergänzungsproduktes nötiger Datensatz (z.b. Encodier-Verfremdungsschlüssel oder verfremdetes Druck- bzw. Laserbild) kann auf Anfrage, serverbasiert und/oder zentral bereitgestellt werden.
Als Decodier-Verfremdungsschlüssel kann mit Vorteil eine spezifische (symmetrische oder asymmetrische) Verzerrung der Lage der Rasterelemente bzw. der Lage der Prägestrukturen zum Prägen der Rasterelemente gewählt werden. Die Lage des Rasterelementes wird durch die Verzerrung ausgehend vom Raster verändert, die Form des Rasterelementes (wie runde Noppe, Vieleck, ...) bleibt bevorzugt unverändert. Bevorzugt ist eine Lageverzerrung der Rasterelemente kleiner als die halbe Rasterbreite. Optional kann durch die Verzerrung auch die Form des Rasterelements verändert werden (Außenkontur des Rasterelementes wird verzerrt, z.b. die runde Noppe wird ovaler, ein quadratisches Element rechteckiger oder trapezförmiger ...). Die Verzerrung kann achsen- oder punktsymmetrisch erfolgen, ist bevorzugt jedoch asymmetrisch. Insbesondere kann eine asymmetrische Verzerrung des Rasters lokal variieren.
Alternativ oder zusätzlich kann als Decodier-Verfremdungsschlüssel eine spezifische Verfremdung bestimmter einzelner Rasterelemente bzw. bestimmter einzelner Prägestrukturen zum Prägen der Rasterelemente gewählt werden. Entsprechend kann die Lage der verfremdeten Rasterelemente unverändert sein, also dem ursprünglichen Raster entsprechen. Das Rasterelement kann durch zumindest einen der folgenden Parameter verfremdet sein: Winkellageänderung zum wiederkehrenden Raster (Neigungswinkel und/oder Azimutwinkel), Formverzerrung (wie ovale statt runde Rasterelementfläche) oder Formveränderung (wie lokale Abflachung auf einer runden Rasterelementfläche), Oberflächenänderung (wie Änderung der Transmissions- oder Reflexionseigenschaften). Für jeden der Parameter kann eine Intensität der Verfremdung angegeben sein. Die Art und/oder die Intensität einer Verfremdung ist für jedes Rasterelement einzeln bestimmt. Die Verfremdung kann dabei lokal für das Rasterelement beispielsweise zufällig, nach einem quasizufälligen Prinzip oder deterministisch, insbesondere durch Anwendung einer für alle Rasterelemente anwendbaren Ableitungsvorschrift (z.b.: Verfremdungsregel angewandt auf Rasterelementposition), bestimmbar sein.
Eine weitere Alternative für eine Verfremdung einzelner Rasterelemente kann auch ein Positionstausch sein. Wenn voneinander unterscheidbare Rasterelemente im Raster nach einer Regel angeordnet sind, können sie die durch einen Positionstausch verfremdet werden. Das Raster kann beispielsweise aus einem wiederkehrenden Muster, innerhalb welchem eine Mehrzahl von unterschiedlichen Rasterelementen angeordnet ist, bestehen. Beispielsweise fünf mal fünf Rasterelemente mit jeweils für die Position im Muster vorgegebener Winkellage (Neigunsgwinkel und/oder Azimutwinkel der insbesondere quadratischen Reflektorfläche) bilden das Muster. Im Raster liegt eine Vielzahl dieser Muster nebeneinander. Die Muster können auch als Pixel betrachtet werden. Als Verfremdung werden in allen Mustern, in einem Teilbereich mit Mustern oder in bestimmten Mustern Positionen vertauscht. Beispielsweise tauschen drei Rasterelemente (A, B und C), deren Reflektorflächen in senkrecht zueinander stehenden Azimutwinkeln ausgerichtet sind, untereinander die Position (A=>C, B=A, C=>B). Bevorzugt wird in jedem Raster anders die Position getauscht.
In allen Varianten definiert der spezifische Encodier-Verfremdungsschlüssel eine entsprechende Verfremdung des Ergänzungsprodukts, so dass sich in Zusammenwirkung der beiden verfremdeten Produkte die Wirkungen der beiden Verfremdungen gerade aufheben und der gewünschte vorbestimmte visuell sichtbare Effekt erzeugt wird.
Bei einer weiteren Erfindungsvariante definiert der Decodier-Verfremdungsschlüssel eine Deformation des Teilprodukts in Form einer Freiformfläche, einer periodischen oder aperiodischen Welle oder eines 3D-Elements, welche auch additiv in einem Teilbereich oder auf die gesamte visuelle Bildinformation angewendet werden kann.
Als vorbestimmter visuell sichtbarer Effekt wird mit besonderem Vorteil ein Bewegungseffekt, insbesondere ein nicht-linearer Bewegungseffekt, ein Pump- oder Rotationseffekt erzeugt. Bei dem visuell sichtbaren Effekt wird zweckmäßig ein Bild dargestellt und gegebenenfalls bewegt, wobei das Bild ein Logo, ein Schriftzug, eine Grafik, ein Farbspiel aus verschiedenen Farbverläufen oder ein Farbwechsel einer dargestellten Grafik sein kann.
Die Verfremdung des Ergänzungsprodukts und des abzusichernden Teilprodukts kann jeweils das gesamte Produkt, beispielsweise die gesamte Fläche einer Prägestruktur oder eines Druckbilds umfassen, oder auch nur einen Teilbereich des Produkts, also beispielsweise nur eine Teilfläche der Prägestruktur oder des Druckbilds. Vorzugsweise nimmt die verfremdete Teilfläche in diesem Fall aber mehr als 30%, insbesondere mehr als 50%, bevorzugt zwischen 31% und 100% oder zwischen 31% und 95%, weiter bevorzugt zwischen 51% und 100%, 51% und 95% oder 71% und 95%, der Gesamtfläche des Produkts ein. Eine nicht verfremdete Teilfläche mit dem vorbestimmten visuellen Effekt und eine verfremdete Teilfläche ohne den vorbestimmten visuellen Effekt erhöhen die Erkennbarkeit der Absicherung für den Betrachter, er sieht insbesondere unmittelbar welcher Effekt in der verfremdeten Teilfläche fehlt. In Ausgestaltungen beträgt der Flächenanteil der nicht verfremdeten Teilfläche des Produktes an der Gesamtfläche des Produktes weniger als 50%, bevorzugt zwischen 5% bis 30%, insbesondere zwischen 10% und 20%.
Es ist weiter denkbar Teilflächen des Produktes unterschiedlich stark zu verfremden. Die Intensität der Verfremdung kann bereichsweise variieren, beispielsweise der Grad einer Verzerrung des Rasters oder die Flächendichte der Veränderungen einzelner Rasterelemente. In weitergebildeten Ausprägungen kann, wenn eine nicht verfremdete Teilfläche mit dem vorbestimmten visuellen Effekt und eine verfremdete Teilfläche ohne den vorbestimmten visuellen Effekt vorliegt, mindestens eine weitere Teilfläche vorgesehen sein, in welcher der vorbestimmte visuelle Effekt weniger ausgeprägt ist. Die weitere Teilfläche liegt in einer ersten Variante zwischen der verfremdeten und der nicht verfremdeten Teilfläche. Sie bildet somit einen Übergang, in welchem die Intensität der Verfremdung zur verfremdeten Teilfläche hin optional ansteigt. In einer zweiten Variante sind Teilflächen unterschiedlich starker Verfremdung nebeneinander angeordnet. Beispielsweise kann die Fläche des Produktes in vier Teilflächen, beispielsweise Quadranten, aufgeteilt sein, wobei der Quadrant oben links den visuellen Effekt zeigt (Verfremdungsintensität = 0%), der Quadrant oben rechts den visuellen Effekt nicht zeigt (Verfremdungsintensität = 100%), der Quadrant unten links den visuellen Effekt mit verringerter Qualität zeigt (Verfremdungsintensität = 25%) und der Quadrant unten rechts der visuelle Effekt nur noch andeutungsweise erkennbar ist (Verfremdungsintensität = 50%).
Die Erfindung enthält auch ein System aus einem gegen unbefugten Einsatz abgesicherten Teilprodukt und einem Ergänzungsprodukt, welches in Zusammenwirkung mit dem abgesicherten Teilprodukt einen vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt erzeugt. Bei dem System ist das Ergänzungsprodukt mit einem spezifischen Encodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet, und das abgesicherte Teilprodukt ist mit einem zugehörigen Decodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet, so dass das verfremdete Teilprodukt in Zusammenwirkung mit dem verfremdeten Ergänzungsprodukt den vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt erzeugt, und in Zusammenwirkung mit einem unverfremdeten Ergänzungsprodukt oder einem mit einem anderen Encodier-Verfremdungsschlüssel verfremdeten Ergänzungsprodukt den vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt nicht erzeugt.
Bevorzugt ist das abgesicherte Teilprodukt eine Folie mit einer Reliefstruktur, insbesondere einer Prägestruktur, aus einer Vielzahl von Rasterelementen, insbesondere mit einer regelmäßigen Anordnung der Rasterelemente.
Unregelmäßig angeordnete Rasterelemente, wie quasizufällig verteilte ebene Mikrospiegel, sind theoretisch ebenfalls denkbar, aber weniger geeignet, da die Komplexität bei einer Verfremdung, hoch wird. Ebenfalls vorteilhaft ist ein System, bei dem das abgesicherte Teilprodukt ein Prägewerkzeug zum Prägen einer Prägestruktur aus einer Vielzahl von Rasterelementen, insbesondere mit einer regelmäßigen Anordnung der Rasterelemente ist.
Die Rasterelemente können durch eine Folie mit auf nur einer Oberfläche, beispielsweise einer Prägelackschicht oder einer Polymerschicht, ausgebildetem (geprägten) Relief gebildet sein. Alternativ sind die Rasterelemente als Reliefstruktur auf einer der beiden strukturierten Oberflächen der Folie angeordnet, beispielsweise mittels rückseitiger Prägung auf einer Vorderseite. Die Rasterelemente können transparent, semi-transparent reflektierend oder opak reflektierend ausgebildet sein, beispielsweise indem sie unbeschichtet sind bzw. mit einer Metallschicht oder HRI-Schicht beschichtet sind. Die Rasterelemente dienen entsprechend beispielsweise als Linse, Absorber bzw. Filter oder Mikrospiegel respektive. Eine Unterstrukturierung der Rasterelemente beispielsweise als Fresnel-Element oder geblaztes Element ist denkbar, als Die Rasterelemente sind mit besonderem Vorteil durch - noppenförmige, linienförmige oder vieleckige - Blindprägeelemente oder durch kleine Mikrospiegel mit ebenen Spiegelfacetten gebildet.
Das Ergänzungsprodukt ist in vorteilhaften Ausgestaltungen ein Druckbild. Dabei kann das Druckbild insbesondere als separates Druckbild mit einer Prägestruktur der oben genannten Art kombiniert sein, oder als integrales Druckbild auf einer Prägestruktur der oben genannten Art aufgedruckt sein.
Das Teilprodukt und das Ergänzungsprodukt sind in einer vorteilhaften Ausgestaltung fest miteinander verbunden und bilden dadurch zusammen ein Sicherheitselement, wie weiter unten genauer beschrieben. Teilprodukt und Ergänzungsprodukt können aber beispielsweise auch in unterschiedlichen Bereichen eines Datenträgers, wie etwa einer Banknote vorliegen, wo sie durch Biegen, Falten, Knicken oder Klappen des Datenträgers in eine Funktionsbeziehung, beispielsweise in Übereinanderanordnung gebracht werden können.
Schließlich können das Teilprodukt und das Ergänzungsprodukt auch auf getrennten Trägern vorliegen und werden nur zur Echtheitsprüfung in Funktionsbeziehung gebracht. Beispielsweise kann das Ergänzungsprodukt auf einem Datenträger vorliegen und das Teilprodukt in Form eines Verifikators für das Ergänzungsprodukt ausgebildet sein. Als Verifikator eignet sich beispielsweise eine Verifikationskarte mit einem oder mehreren verschiedenen Decodierfenstern, wobei jedes Fenster einem anderen Decodier-Verfremdungsschlüssel entspricht. Auch eine Lichtquelle mit diffraktiver Optik oder eine Interferenzlichtquelle kommt in Frage, die ein Streifenbild auf das Ergänzungsprodukt (das beispielsweise in Form eines Druckbilds vorliegt) wirft und es dadurch decodiert, so dass ein Betrachter die entstehende Bildinformation sehen oder mittels Auslesegerät auslesen kann. Schließlich kann beispielsweise auch eine Software verwendet werden, die beim Auslesen des Ergänzungsprodukts mittels Kamera (beispielsweise eines Smartphones) zusätzliche skalierte virtuelle Bildoverlays auf die aufgenommene Struktur legt und dem Betrachter somit das visuelle Bild zeigt. In der Regel liegen Teilprodukt und Ergänzungsprodukt jedoch auf der gleichen Einheit, einem Endprodukt wie Wertdokument, Markenartikel oder ähnliches, vor. Sie sind bereits so zueinander angeordnet, dass der visuell sichtbaren Effekt auftritt, oder können auf der Einheit so zueinander angeordnet werden, insbesondere durch Falten, Drehen oder Verschieben von Teilen der Einheit, dass der visuell sichtbare Effekt auftritt.
Die Erfindung stellt schließlich auch ein Sicherheitselement aus einem gegen unbefugten Einsatz abgesicherten Teilprodukt und einem Ergänzungsprodukt bereit, welches in Zusammenwirkung mit dem abgesicherten Teilprodukt einen vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt erzeugt. Bei dem Sicherheitselement ist das Ergänzungsprodukt mit einem spezifischen Encodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet, und das abgesicherte Teilprodukt ist mit einem zugehörigen Decodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet, so dass das verfremdete Teilprodukt in Zusammenwirkung mit dem verfremdeten Ergänzungsprodukt den vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt erzeugt.
Mit Vorteil ist das abgesicherte Teilprodukt eine Folie mit einer Prägestruktur aus einer Vielzahl von Rasterelementen, insbesondere mit einer regelmäßigen Anordnung der Rasterelemente, und das Ergänzungsprodukt ist ein Druckbild. Das Druckbild kann insbesondere als separates Druckbild mit der Prägestruktur kombiniert sein, oder als integrales Druckbild auf der Prägestruktur aufgedruckt sein.
Gerade im Bereich Markenschutz kann das Teilprodukt auch durch eine Prägestruktur einer Verpackung, beispielsweise einer Spritzgussverpackung, gebildet sein. Die Prägestruktur kann beispielsweise durch ein Spritzgusswerkzeug oder einen Heißsiegelstempel erzeugt werden, der einen Thermoplasten verformt und dadurch ein gewünschtes Oberflächenrelief erzeugt. Das Ergänzungsprodukt kann in diesem Fall beispielsweise durch eine bedruckte Schrumpffolie gebildet sein, die über die Prägestruktur gezogen oder in der Form tiefgezogen wird.
Das Teilprodukt kann auch durch eine taktile punkt- oder linienartige Druckschicht gebildet sein. Eine solche Ausgestaltung kann insbesondere im Verpackungsbereich mit Vorteil eingesetzt werden. Sicherheitselemente werden üblicherweise eingesetzt, um eine Echtheitsprüfung zu ermöglichen und/oder einen Kopierschutz bereitzustellen. Denkbar ist es im vorliegenden Kontext jedoch auch, das Sicherheitselement lediglich als optisch besonders attraktives Designelement vorzusehen.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer hochwertigen Eintrittskarte mit einem optisch variablen Sicherheitselement mit einem auffälligen Rotationseffekt beim Kippen der Karte,
2 eine schematische Erläuterung des Zusammenwirkens einer Prägestruktur (links) und eines Druckbilds (mitte) des Sicherheitselements der 1, zur Erzeugung eines auffälligen Rotationseffekts (rechts),
3 in einer Darstellung wie in 2, in (a) schematisch das Zusammenwirken von Prägestruktur und Druckbild nach Verfremdung beider Elemente für einen ersten Nutzer, in (b) schematisch das Zusammenwirken von Prägestruktur und Druckbild nach Verfremdung beider Elemente für einen zweiten Nutzer, in (c) schematisch das fehlende Zusammenwirken der für den ersten Nutzer verfremdeten Prägestruktur mit einem unverfremdeten Druckbild, und in (d) schematisch das fehlende Zusammenwirken der für den ersten Nutzer verfremdeten Prägestruktur mit dem für den zweiten Nutzer verfremdeten Druckbild.

Die Erfindung wird nun am Beispiel eines kombinierten Sicherheitselements für einen abzusichernden Datenträger erläutert. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer hochwertigen Eintrittskarte 10, die neben einer Seriennummer 12 und üblichen inhaltlichen Informationen 14 zur Echtheitsabsicherung mit einem optisch variablen Sicherheitselement 20 versehen ist.
Das Sicherheitselement 20 weist ein metallisch glänzendes Erscheinungsbild mit einer zusätzlichen farbigen, windmühlenartigen Flügelstruktur 22 auf. Eine kleine Verkippung der Karte 10 erzeugt dabei eine visuell auffällige scheinbare Rotationsbewegung 24 der farbigen Flügel 22. Kippt man die Karte 10, bewegen sich die farbigen Flügel 22 abhängig von der Kipprichtung kreisförmig nach links oder rechts, so dass für den Betrachter die Rotationsbewegung 24 entsteht.
Mit Bezug auf 2 entsteht der auffällige Rotationseffekt durch das Zusammenwirken einer Prägestruktur 30 aus einem quadratischen Raster einer Vielzahl von Prägeelementen 32 mit einem Druckbild 40 mit einer Hintergrundschicht 42 und einem dazu kontrastierenden Linienraster aus einer Vielzahl annähernd, aber nicht vollständig paralleler Linien 44. Das Sicherheitselement 20 entsteht durch die Kombination der beiden Bestandteile Prägestruktur 30 und Druckbild 40 auf der Eintrittskarte 10.
Derartige Rotationseffekte sind an sich beispielsweise aus der Druckschrift WO 2016/020066 A2 bekannt, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. Kurz zusammengefasst, sind die beiden separat hergestellten Elemente Prägestruktur 30 und Druckbild 40 zur Erzeugung der Rotationseffekts in dem Sicherheitselement 20 so miteinander kombiniert, dass im Wesentlichen auf jedem Prägeelement 32 zumindest ein Liniensegment einer Linie 44 des Linienrasters liegt, wobei der Parameter ‚Position des Liniensegments auf dem Prägeelement‘ gemäß einer ortsabhängigen Phasenfunktion ϕ(x,y) so variiert ist, dass beim Kippen des Sicherheitselements 20 der genannte Rotationseffekt entsteht. Je nach Auslegung des Linienrasters können neben Rotationsbewegungen auch lineare Bewegungen oder komplexe Bewegungsformen, wie etwa Pumpeffekte, Zoomeffekte und auch gegenläufige Bewegungsmuster erzeugt werden. Details hierzu können der genannten Druckschrift WO 2016/020066 A2 entnommen werden.
Die Prägestruktur 30 stellt dabei ein Teilprodukt des fertigen Sicherheitselements 20 dar, welches unabhängig von dem Druckbild 40 und mit einem anderen Herstellungsverfahren hergestellt wird, und welches erfindungsgemäß gegen unbefugten Einsatz abgesichert werden soll. Alternativ kann auch ein Prägewerkzeug zum Prägen der Prägestruktur 30 entsprechend abgesichert werden.
In beiden Fällen werden zunächst ein kunden- oder chargenspezifischer Encodier-Verfremdungsschlüssel und ein zugehöriger Decodier-Verfremdungsschlüssel erzeugt. Das separat hergestellte Druckbild 40 wird mit dem spezifischen Encodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet, und die abzusichernde Prägestruktur 30 oder das abzusichernde Prägewerkzeug wird mit dem zugehörigen Decodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet.
Dies ist schematisch für zwei verschiedene Verfremdungsschlüssel für einen ersten Nutzer K₁ und einen zweiten Nutzer K₂ in den 3(a) und 3(b) illustriert. Für den Nutzer K₁ wird ein erster kundenspezifischer Encodier-Verfremdungsschlüssel ES1 und ein zugehöriger Decodier-Verfremdungsschlüssel DS1 erzeugt, wobei in 3(a) zur Illustration eine spezifische asymmetrische Verzerrung der Rasterelemente bzw. der Linien gewählt ist.
Das Druckbild 40 wird mit dem spezifischen ersten Encodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet, so dass ein erstes verfremdetes Druckbild 40-1 mit gemäß dem Encodier-Verfremdungsschlüssel ES1 verzerrten Linien 44-1 entsteht. Die abzusichernde Prägestruktur 30 wird mit dem zugehörigen Decodier-Verfremdungsschlüssel DS1 verfremdet, so dass eine erste verfremdete Prägestruktur 30-1 mit gemäß dem Decodier-Verfremdungsschlüssel DS1 verzerrten Prägeelementen 32-1 entsteht. Die beiden Verfremdungsschlüssel DS1 und ES1 sind so aufeinander abgestimmt, dass die verfremdete Prägestruktur 30-1 im fertigen Sicherheitselement 20-1 in Zusammenwirkung mit dem verfremdeten Druckbild 40-1 genauso wie die unverfremdete Prägestruktur 30 in Zusammenwirkung mit dem unverfremdeten Druckbild 40 den vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt, nämlich die scheinbare Rotationsbewegung 24 der farbigen Flügel 22 erzeugt.
Für den Nutzer K₂ wird ein zweiter kundenspezifischer Encodier-Verfremdungsschlüssel ES2 und ein zugehöriger Decodier-Verfremdungsschlüssel DS2 erzeugt, wobei in 3(b) zur Illustration eine andere spezifische asymmetrische Verzerrung der Rasterelemente bzw. der Linien gewählt ist. Das Druckbild 40 wird mit dem spezifischen zweiten Encodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet, so dass ein zweites verfremdetes Druckbild 40-2 mit gemäß dem Encodier-Verfremdungsschlüssel ES2 verzerrten Linien 44-2 entsteht. Die abzusichernde Prägestruktur 30 wird mit dem zugehörigen Decodier-Verfremdungsschlüssel DS2 verfremdet, so dass eine zweite verfremdete Prägestruktur 30-2 mit gemäß dem Decodier-Verfremdungsschlüssel DS2 verzerrten Prägeelementen 32-2 entsteht. Die beiden Verfremdungsschlüssel DS2 und ES2 sind so aufeinander abgestimmt, dass die verfremdete Prägestruktur 30-2 im fertigen Sicherheitselement 20-2 in Zusammenwirkung mit dem verfremdeten Druckbild 40-2 genauso wie die unverfremdete Prägestruktur 30 in Zusammenwirkung mit dem unverfremdeten Druckbild 40 den vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt, nämlich die scheinbare Rotationsbewegung 24 der farbigen Flügel 22 erzeugt.
Wird dagegen die mit dem Decodier-Verfremdungsschlüssel DS1 verfremdete Prägestruktur 30-1 des ersten Nutzers K₁ mit dem unverfremdeten Druckbild 40 kombiniert, wie in 3(c) illustriert, so entsteht der vorbestimmte visuell sichtbare Effekt nicht, da die durch den Decodier-Verfremdungsschlüssel DS1 beschriebene Verzerrung der Prägestruktur 30-1 nicht von einer entsprechenden Verzerrung des Druckbilds 40 kompensiert wird. Stattdessen zeigt die Kombination der beiden Bestandteile 30-1 und 40 beispielsweise ein ungeordnetes, zufällig erscheinendes Pixelmuster 26.
Auch wenn die mit dem Decodier-Verfremdungsschlüssel DS1 verfremdete Prägestruktur 30-1 mit einem Druckbild kombiniert wird, das mit einem nicht passenden Encodier-Verfremdungsschlüssel, beispielsweise dem Encodier-Verfremdungsschlüssel ES2 des Nutzers K₂ verfremdet ist, wie in 3(d) illustriert, so entsteht der vorbestimmte visuell sichtbare Effekt nicht, da die durch den Decodier-Verfremdungsschlüssel DS1 beschriebene Verzerrung der Prägestruktur 30-1 nicht von einer passenden Verzerrung des Druckbilds 40-2 kompensiert wird. Vielmehr erzeugt die durch den Encodier-Verfremdungsschlüssel ES2 beschriebene, andersartige Verzerrung des Druckbilds 40-2 zusammen mit der Prägestruktur 30-1 beispielsweise ein ungeordnetes, zufällig erscheinendes Pixelmuster 26'.
Es versteht sich, dass der vorbestimmte visuelle Effekt in gleicher Weise nicht gezeigt wird, wenn die mit dem Decodier-Verfremdungsschlüssel DS2 verfremdete Prägestruktur 30-2 des Nutzers K₂ mit dem unverfremdeten Druckbild 40, oder mit einem Druckbild, das mit einem nicht passenden Encodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet ist, kombiniert wird.
Die verfremdeten Prägestrukturen 30-1 und 30-2 sind somit wirkungsvoll gegen unbefugten Einsatz abgesichert. Die Prägestrukturen 30-1 des Nutzers K₁ können nur zusammen mit einem vom Hersteller entsprechend verfremdeten Druckbild 40-1 verwendet werden, nicht aber mit anderen Druckbildern 40, 40-2, die entweder gar nicht oder mit einem anderen Schlüssel verfremdet sind. Die Nutzer können daher nicht ohne Wissen und Genehmigung des Herstellers Druckbilder austauschen oder selbst herstellen. Der Decodier-Verfremdungsschlüssel und der Encodier-Verfremdungsschlüssel sind nur dem Hersteller, nicht aber den Nutzern bekannt, so dass nur der Hersteller geeignet verfremdete Druckbilder herstellen oder herstellen lassen kann.
Das abgesicherte Teilprodukt kann anstatt in der Prägestruktur beispielsweise auch in einem Prägewerkzeug bestehen, dass zum Prägen einer Prägestruktur 30-1 bzw. 30-2 eingerichtet ist. Auch dabei ist durch die Verfremdung des Prägewerkzeugs ein unbefugter Einsatz wirkungsvoll verhindert, da die von einem Nutzer K₁ mit Hilfe des Prägewerkzeugs hergestellten Prägestrukturen 30-1 nur zusammen mit einem vom Hersteller entsprechend verfremdeten Druckbild 40-1, nicht aber mit anderen Druckbildern 40, 40-2, verwendet werden können.
In einer konkreten Anwendung kann der Hersteller beispielsweise einem Nutzer ein in der oben beschriebenen Weise verfremdetes Prägewerkzeug und einen Datensatz für ein entsprechend verfremdetes Druckbild „Druckbild 10“ liefern, mit dem der Nutzer innerhalb einer Banknotenserie ein für Banknoten der Wertzahl 10 individualisiertes Sicherheitselement erzeugen kann. Möchte der Nutzer später auch Sicherheitselemente erzeugen, die für Banknoten der Wertzahl 50 individualisiert sind, kann er dasselbe Prägewerkzeug verwenden, benötigt aber vom Herstellen einen weiteren Datensatz für das zugehörige Druckbild „Druckbild 50“. Der Nutzer spart so die Anschaffung mehrere unterschiedlicher Prägewerkzeuge für die beiden Wertzahlvarianten, während der Hersteller gleichzeitig sicherstellt, dass das gelieferte Prägewerkzeug nur für die von ihm autorisierten Verwendungen genutzt werden kann.
Als spezifische Verfremdung kann insbesondere eine Verzeichnung der Prägestruktur 30 bzw. des Druckbilds 40 gewählt werden. Eine solche Verzeichnung kann beispielsweise durch ein Polynom $r_{V} = {a*r}_{0}^{4} + {b*r}_{0}^{3} + {c*r}_{0}^{2} + {d*r}_{0}$
ausgedrückt werden, wobei rv die Lage eines Punkts im verzerrten (verzeichneten) Bild und ro die Lage desselben Punkts im unverzerrten Bild angibt. Die internen Koordinaten rv und ro sind dabei auf den halben Wert der kleineren Bildabmessung (Höhe oder Breite) bezogen.
Der eine bestimmte Verzerrung charakterisierende Parametersatz (a, b, c, d) kann dann als Decodier- oder Encodier-Verfremdungsschlüssel verwendet werden, der beispielsweise kunden- oder chargenspezifisch gewählt wird.
In anderen Ausgestaltungen kann die Verfremdung auch in einer Wirbelverzerrung, etwa um einen Bildpunkt in der Mitte der unverzerrten Darstellung stehen. Die Wirbelverzerrungen sind auch in Teilbildausschnitten möglich, wobei unterschiedliche Teilbildausschnitte gleichen oder entgegengesetzten Verlauf haben können. Für Rasterelemente aus ebenen Mikrospiegeln bietet sich als Verfremdung ein Verfremdungsmuster an, welches sich wiederholend für das gesamte Raster vorgegeben sein kann. Anstelle oder zusätzlich zu einer Verzerrung der Rasterelementlage - kann eine Winkellageänderung zum Raster (Neigungswinkel und/oder Azimutwinkel) und/oder ein geändertes Reflexionsverhalten (reflektierend, matt und/oder transparent) als Verfremdung dienen.
Daneben kommen auch nicht-globale Verfremdungen in Betracht, bei denen beispielsweise bestimmte einzelne Bildelemente (Rasterelemente bzw. Liniensegmente) in gleicher oder unterschiedlicher Art verfremdet werden. Ob ein Rasterelement in gegebenenfalls welcher Form verfremdet ist, kann für jedes Rasterelement einzeln bestimmt werden. Beispielsweise kann eine kryptographische Operation mit Hilfe eines Schlüssels (einem kunden- oder chargenspezifischen Wert) auf einen Startwert, der dem Rasterelement zugeordnet ist, angewandt ein Ergebnis liefern, welches die Verfremdung angibt. Das Ergebnis kann beispielsweise in einem ersten Bit kodieren, ob das Rasterelement verfremdet wird, in mindestens einem Typ-Bit die Art der Verfremdung, wie Lageänderung im Raster, Winkellageänderung zum Raster (Neigungswinkel und/oder Azimutwinkel), Reliefformverzerrung (wie ovale statt runde Rasterelementfläche) oder Reliefformveränderung (wie lokale Abflachung einer runden Rasterelementfläche) und in einem optionalen, mindestens einem weiteren Intensitäts-Bit die Intensität der Verfremdung kodieren.
Bezugszeichenliste

10: Eintrittskarte
12: Seriennummer
14: Informationen
20: Sicherheitselement
22: Flügelstruktur
24: Rotationsbewegung
26, 26': zufälliges Pixelmuster
30: Prägestruktur
32: Prägeelemente
40: Druckbild
42: Hintergrundschicht
44: Linien
30-1, 30-2: verfremdete Prägestruktur
32-1,32-2: verzerrte Prägeelemente
40-1, 40-2: verfremdetes Druckbild
44-1, 44-2: verzerrte Linien

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2016/020066 A2 [0003, 0039]
EP 2889152 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Absicherung eines Teilprodukts, welches in Zusammenwirkung mit einem Ergänzungsprodukt einen vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt erzeugt, gegen unbefugten Einsatz des Teilprodukts, wobei bei dem Verfahren ein spezifischer Encodier-Verfremdungsschlüssel und ein zugehöriger Decodier-Verfremdungsschlüssel erzeugt werden, das Ergänzungsprodukt mit dem spezifischen Encodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet wird, und das abzusichernde Teilprodukt mit dem zugehörigen Decodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet wird, so dass das verfremdete Teilprodukt in Zusammenwirkung mit dem verfremdeten Ergänzungsprodukt den vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt erzeugt, und in Zusammenwirkung mit einem unverfremdeten Ergänzungsprodukt oder einem mit einem anderen Encodier-Verfremdungsschlüssel verfremdeten Ergänzungsprodukt den vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt nicht erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der spezifische Encodier-Verfremdungsschlüssel und der zugehörige Decodier-Verfremdungsschlüssel kunden- oder chargenspezifisch gewählt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das abzusichernde Teilprodukt eine Folie mit einer Prägestruktur aus einer Vielzahl von Rasterelementen, insbesondere mit einer regelmäßigen Anordnung der Rasterelemente ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das abzusichernde Teilprodukt ein Prägewerkzeug zum Prägen einer Prägestruktur aus einer Vielzahl von Rasterelementen, insbesondere mit einer regelmäßigen Anordnung der Rasterelemente ist.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ergänzungsprodukt mit einem anderen Herstellungsverfahren als das Teilprodukt hergestellt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ergänzungsprodukt ein Bild ist, das mit einem Druckverfahren, insbesondere Offsetdruck oder Inkjetdruck, oder mittels Laserstrahlung hergestellt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Decodier-Verfremdungsschlüssel mindestens eine spezifische Verzerrung der Rasterelemente bzw. der Prägestrukturen zum Prägen der Rasterelemente gewählt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Decodier-Verfremdungsschlüssel eine spezifische Verfremdung bestimmter einzelner Rasterelemente bzw. bestimmter einzelner Prägestrukturen zum Prägen der Rasterelemente gewählt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als vorbestimmter visuell sichtbarer Effekt ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt erzeugt wird.
System aus einem gegen unbefugten Einsatz abgesicherten Teilprodukt und einem Ergänzungsprodukt, welches in Zusammenwirkung mit dem abgesicherten Teilprodukt einen vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt erzeugt, bei dem das Ergänzungsprodukt mit einem spezifischen Encodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet ist, und das abgesicherte Teilprodukt mit einem zugehörigen Decodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet ist, so dass das verfremdete Teilprodukt in Zusammenwirkung mit dem verfremdeten Ergänzungsprodukt den vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt erzeugt, und in Zusammenwirkung mit einem unverfremdeten Ergänzungsprodukt oder einem mit einem anderen Encodier-Verfremdungsschlüssel verfremdeten Ergänzungsprodukt den vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt nicht erzeugt.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das abgesicherte Teilprodukt eine Folie mit einer Prägestruktur aus einer Vielzahl von Rasterelementen, insbesondere mit einer regelmäßigen Anordnung der Rasterelemente ist.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das abgesicherte Teilprodukt ein Prägewerkzeug zum Prägen einer Prägestruktur aus einer Vielzahl von Rasterelementen, insbesondere mit einer regelmäßigen Anordnung der Rasterelemente ist.
System nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ergänzungsprodukt ein Druckbild ist.
System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbild als separates Druckbild mit einer Prägestruktur nach Anspruch 11 kombiniert ist oder als integrales Druckbild auf einer Prägestruktur nach Anspruch 11 aufgedruckt ist.
Sicherheitselement aus einem gegen unbefugten Einsatz abgesicherten Teilprodukt und einem Ergänzungsprodukt, welches in Zusammenwirkung mit dem abgesicherten Teilprodukt einen vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt erzeugt, wobei bei dem Sicherheitselement das Ergänzungsprodukt mit einem spezifischen Encodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet ist, und das abgesicherte Teilprodukt mit einem zugehörigen Decodier-Verfremdungsschlüssel verfremdet ist, so dass das verfremdete Teilprodukt in Zusammenwirkung mit dem verfremdeten Ergänzungsprodukt den vorbestimmten visuell sichtbaren Effekt erzeugt.