DE112011102475T5

DE112011102475T5 - Optisch variable Mehrkanalvorrichtung

Info

Publication number: DE112011102475T5
Application number: DE112011102475T
Authority: DE
Inventors: Karlo Ivan Jolic
Original assignee: Securency International Pty Ltd
Current assignee: CCL Security Pty Ltd
Priority date: 2010-08-23
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-06-13
Anticipated expiration: 2031-08-20
Also published as: AU2011293079B2; CN103097920B; WO2012024718A1; CH705748B1; CN103097920A; US10215992B2; BR112013003855A2; CA2808861C; HK1183102A1; AP2013006992A0; JP2013541435A; CA2808861A1; MX2013002105A; FR2963903A1; NL2007288A; MTP4303B; DE112011102475B4; AU2011293079A1; GB2495686A; GB2495686B

Abstract

Es werden ein Sicherheitselement, eine Sicherheitsvorrichtung, die ein Sicherheitselement enthält, und ein Verfahren zur Herstellung einer Sicherheitsvorrichtung offenbart, wobei das Element mehrere Fokussierelemente und mehrere Bildelemente enthält, wobei sich die Bildelemente in einer Objektebene befinden dergestalt, dass jedes Bildelement einem der Fokussierelemente zugeordnet ist, wobei die Objektebene mindestens eine erste und eine zweite eigenständige Teilregion enthält und ein Bildelement innerhalb der ersten Teilregion um eine Phasenverschiebungsdistanz mit Bezug auf ein Bildelement innerhalb der zweiten Teilregion phasenverschoben ist, und wobei die erste und die zweite Teilregion ein erstes und ein zweites optisch variables Bild oder Teilbild erzeugen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft optisch variable Vorrichtungen für Sicherheits- und Dekorationszwecke und Verfahren ihrer Herstellung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Im Stand der Technik sind optisch variable Vorrichtungen bekannt, in denen Gruppierungen von lentikularen (teilzylindrischen) Linsen auf eine Objektebene fokussieren, die mehrere Sätze verschachtelter Bildelemente enthält. Jeder Satz Bildelemente (Streifen) gehört zu einem eigenständigen Bild, so dass, wenn die Person, die die Vorrichtung betrachtet, den Blickwinkel ändert, ein anderes Bild sichtbar wird. Vorrichtungen, die nicht-zylindrische Linsen enthalten, zum Beispiel solche, die zweidimensionale Gruppierungen sphärischer Mikrolinsen enthalten, sind ebenfalls bekannt.
In Sicherheitsanwendungen, und insbesondere beim Umgang mit flexiblen Sicherheitsdokumenten wie zum Beispiel Banknoten, ist es wünschenswert, die Dicke einer auf das Sicherheitsdokument aufgebrachten Linsengruppierung zu minimieren. Bekannte lentikulare Vorrichtungen, wie oben beschrieben, die relativ (hunderte Mikrometer) dick sind, sind für das Aufbringen auf flexible Sicherheitsdokumente ungeeignet.
Um zu vermeiden, dass eine Banknote spürbar dicker wird, sind Mikrolinsen wünschenswert, die eine relativ kurze Brennweite haben und daher eine relativ geringe Querabmessung haben, müssen (vielleicht in der Größenordnung von 50–65 Mikrometern oder weniger).
Linsen von dieser Größe bedeuten erhebliche Einschränkungen hinsichtlich der Prozesse, die verwendet werden können, um die Bildelemente auf die Objektebene anzuwenden. Zum Beispiel können mittels Tiefdruck (mitunter auch als Rotationstiefdruck bezeichnet) derzeit nur gedruckte Linienbreiten von 35 Mikrometern oder mehr gleichmäßig hergestellt werden. Bei dieser Linienbreite sind Linsen mit einer Querabmessung von 65 Mikrometern gerade einmal ausreichend breit, um sehr einfache optisch variable Effekte zu realisieren, wie zum Beispiel monochromatische Kippbilder, bei denen der Kontrast des Bildes von positiv zu negativ wechselt, wenn sich der Betrachtungswinkel ändert. Aufgrund der Beschränkungen hinsichtlich der kleinstmöglichen Größe tiefgedruckter Strukturelemente sind komplexere Multiframe-Effekte mittels Tiefdruck nicht möglich.
Es hat sich gezeigt, dass simple Effekte, wie zum Beispiel die oben beschriebenen Kippbilder, mühelos mittels Drucktechniken gefälscht werden können. Solche Effekte haben darum nur einen begrenzten Sicherheitswert. Ihr Sicherheitswert könnte möglicherweise durch Drucklinien erhöht werden, die deutlich kleiner als 35–45 Mikrometer sind. Jedoch bestand die Schwierigkeit darin, dass es mittels traditionellem Tiefdruck nicht möglich ist, zuverlässig Linien zu drucken, die signifikant kleiner als 35–45 Mikrometer sind.
In Anbetracht der oben beschriebenen Schwierigkeiten ist es wünschenswert, eine Sicherheitsvorrichtung bereitzustellen, die fälschungssicherer ist und dennoch durch eine breitere Vielfalt von Sicherheitsdrucktechniken, einschließlich Tiefdruck, hergestellt werden kann.
DEFINITIONEN
Brennpunktgröße H
Im Sinne des vorliegenden Textes meint der Begriff Brennpunktgröße die Abmessungen, gewöhnlich ein effektiver Durchmesser oder eine effektive Breite, der geometrischen Verteilung von Punkten, an denen Strahlen, die durch eine Linse gebrochen werden, eine Objektebene bei einem bestimmten Betrachtungswinkel schneiden. Die Brennpunktgröße kann anhand theoretischer Berechnungen, Ray-Tracing-Simulationen oder anhand tatsächlicher Messungen ermittelt werden.
Brennweite f
In der vorliegenden Spezifikation meint Brennweite, wenn der Begriff im Zusammenhang mit einer Mikrolinse in einer Linsengruppierung verwendet wird, die Entfernung vom Scheitelpunkt der Mikrolinse bis zur Position des Fokus, der durch Lokalisieren des Maximums der Leistungsdichteverteilung bestimmt wird, wenn kollimierte Strahlung von der Linsenseite der Gruppierung einfällt (siehe T. Miyashita, „Standardization for microlenses and microlense arrays" (2007) Japanese Journal of Applied Physics 46, S. 5391).
Gauge-Dicke t
Die Gauge-Dicke ist die Entfernung von der Spitze einer kleinen Linse auf einer Seite des durchsichtigen oder durchscheinenden Materials bis zu der Fläche auf der gegenüberliegenden Seite des durchscheinenden Materials, auf dem die Bildelemente angeordnet sind, die im Wesentlichen mit der Objektebene übereinstimmt.
Linsenfrequenz und Mittenabstand
Die Linsenfrequenz einer Linsengruppierung ist die Anzahl der kleinen Linsen in einer bestimmten Entfernung über die Fläche der Linsengruppierung hinweg. Der Mittenabstand ist die Entfernung von der Spitze einer kleinen Linse bis zur Spitze der benachbarten kleinen Linse. In einer gleichförmigen Linsengruppierung steht der Mittenabstand im umgekehrten Verhältnis zur Linsenfrequenz.
Linsenbreite W
Die Breite einer kleinen Linse in einer Mikrolinsengruppierung ist die Entfernung von einem Rand der kleinen Linse bis zum gegenüberliegenden Rand der kleinen Linse. In einer Linsengruppierung mit halbkugelförmigen oder halbzylindrischen kleinen Linsen ist die Breite gleich dem Durchmesser der kleinen Linsen.
Krümmungsradius R
Der Krümmungsradius einer kleinen Linse ist die Entfernung von einem Punkt auf der Oberfläche der Linse bis zu einem Punkt, an dem die Normale zu der Linsenoberfläche eine Linie schneidet, die sich senkrecht durch die Spitze der kleinen Linse erstreckt (die Linsenachse).
Durchhanghöhe s
Die Durchhanghöhe oder der Oberflächendurchhang s einer kleinen Linse ist die Entfernung von der Spitze bis zu einem Punkt auf der Achse, der durch die kürzeste Linie vom Rand einer kleinen Linse, die senkrecht durch die Achse verläuft, geschnitten wird.
Brechungsindex n
Der Brechungsindex n eines Mediums ist das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zur Lichtgeschwindigkeit in dem Medium. Der Brechungsindex n einer Linse bestimmt den Betrag, um den Lichtstrahlen, die die Linsenoberfläche erreichen, gebrochen werden, wie im Snelliusschen Brechungsgesetz formuliert: n₁·Sin(α) = n·Sin(θ), wobei α der Winkel zwischen einem einfallenden Strahl und der Normalen am Einfallspunkt auf der Linsenoberfläche ist, θ der Winkel zwischen dem gebrochenen Strahl und der Normalen am Einfallspunkt ist, und n₁ der Brechungsindex von Luft ist (als Annäherung kann n₁ mit 1 angenommen werden).
Konische Konstante P
Die konische Konstante P ist eine Quantität, die konische Sektionen beschreibt, und wird in der geometrischen Optik verwendet, um sphärische (P = 1), elliptische (0 < P < 1, oder P > 1), parabolische (P = 0) und hyperbolische (P < 0) Linsen zu beschreiben. In einigen Schriften wird der Buchstabe K verwendet, um die konische Konstante darzustellen. K steht zu P über K = P – 1 in Beziehung.
Öffnungswinkel der Lichtkeule
Der Öffnungswinkel der Lichtkeule einer Linse ist der gesamte Betrachtungswinkel, der durch die Linse gebildet wird.
Abbesche Zahl
Die Abbesche Zahl eines durchsichtigen oder durchscheinenden Materials ist ein Maß der Dispersion (der Veränderung des Brechungsindex mit der Wellenlänge) des Materials. Eine richtige Wahl der Abbeschen Zahl für eine Linse kann helfen, chromatische Aberrationen zu minimieren.
Sicherheitsdokument
Im Sinne des vorliegenden Textes meint der Begriff Sicherheitsdokument alle Arten von Dokumenten, Wertzeichen und Ausweisdokumenten, einschließlich u. a. der folgenden: Währungsverkörperungen wie zum Beispiel Banknoten und Münzen, Kreditkarten, Schecks, Pässe, Personalausweise, Wertpapiere und Aktienzertifikate, Führerscheine, Eigentumsurkunden, Reisedokumente wie zum Beispiel Flugtickets und Zugfahrkarten, Eintrittskarten und Tickets, Geburts-, Todes- und Heiratsurkunden und akademische Transkripte.
Durchsichtige Fenster und Halbfenster
Im Sinne des vorliegenden Textes meint der Begriff Fenster einen durchsichtigen oder durchscheinenden Bereich in dem Sicherheitsdokument im Vergleich zu der im Wesentlichen undurchsichtigen bedruckten Region. Das Fenster kann vollkommen durchsichtig sein, so dass es Licht im Wesentlichen unbeeinflusst durchlässt, oder es kann teilweise durchsichtig oder durchscheinend sein, so dass es Licht teilweise durchlässt, aber ohne dass Objekte klar durch den Fensterbereich hindurch gesehen werden können.
Ein Fensterbereich kann in einem polymeren Sicherheitsdokument, das mindestens eine Schicht aus durchsichtigem Polymermaterial und eine oder mehrere lichtundurchlässig machende Schichten, die auf mindestens eine Seite eines durchsichtigen polymeren Substrats aufgebracht sind, aufweist, ausgebildet werden, indem man mindestens eine lichtundurchlässig machende Schicht in der Region, die den Fensterbereich bildet, weglässt. Wenn lichtundurchlässig machende Schichten auf beide Seiten eines durchsichtigen Substrats aufgebracht werden, so kann ein vollkommen durchsichtiges Fenster gebildet werden, indem man die lichtundurchlässig machenden Schichten auf beiden Seiten des durchsichtigen Substrats in dem Fensterbereich weglässt.
Ein teilweise durchsichtiger oder durchscheinender Bereich, im Weiteren als ein „Halbfenster” bezeichnet, kann in einem polymeren Sicherheitsdokument, das lichtundurchlässig machende Schichten auf beiden Seiten aufweist, ausgebildet werden, indem man die lichtundurchlässig machenden Schichten nur auf einer Seite des Sicherheitsdokuments in dem Fensterbereich weglässt, so dass das „Halbfenster” nicht vollkommen durchsichtig ist, sondern etwas Licht durchlässt, ohne dass Objekte durch das Halbfenster hindurch klar zu erkennen sind.
Alternativ ist es möglich, die Substrate aus einem im Wesentlichen undurchsichtigen Material, wie zum Beispiel Papier oder einem Fasermaterial, herzustellen, wobei ein Einsatz aus durchsichtigem Kunststoffmaterial in einen Ausschnitt oder eine Aussparung in dem Papier oder Fasersubstrat eingesetzt wird, um ein durchsichtiges Fenster oder einen durchscheinenden Halbfensterbereich zu bilden.
Lichtundurchlässig machende Schichten
Eine oder mehrere lichtundurchlässig machende Schichten können auf ein durchsichtiges Substrat aufgebracht werden, um die Opazität des Sicherheitsdokuments zu erhöhen. Eine lichtundurchlässig machende Schicht ist gekennzeichnet durch L_T < L₀, wobei L₀ die Lichtmenge ist, die auf das Dokument einfällt, und L_T die Lichtmenge ist, die durch das Dokument hindurchgelassen wird. Eine lichtundurchlässig machende Schicht kann eine beliebige oder mehrere aus einer Vielzahl verschiedener lichtundurchlässig machender Beschichtungen umfassen. Zum Beispiel können die lichtundurchlässig machenden Beschichtungen ein Pigment, wie zum Beispiel Titandioxid, umfassen, das in einem Bindemittel oder Träger aus wärmeaktiviertem vernetzbarem Polymermaterial dispergiert ist. Alternativ könnte ein Substrat aus durchsichtigem Kunststoffmaterial zwischen lichtundurchlässig machenden Schichten aus Papier oder einem sonstigen teilweise oder im Wesentlichen undurchsichtigen Material angeordnet werden, auf das anschließend Kennzeichen gedruckt oder auf sonstige Weise aufgebracht werden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt, in einem ersten Aspekt, ein Sicherheitselement bereit, das mehrere Fokussierelemente und mehrere Bildelemente enthält, wobei die Bildelemente dergestalt in einer Objektebene angeordnet sind, dass jedes Bildelement einem der Fokussierelemente zugeordnet ist,
wobei die Objektebene mindestens eine erste und eine zweite eigenständige Teilregion enthält, und ein Bildelement innerhalb der ersten Teilregion um eine Phasenverschiebungsdistanz mit Bezug auf ein Bildelement innerhalb der zweiten Teilregion phasenverschoben ist,
und wobei die erste und die zweite Teilregion ein erstes und ein zweites optisch variables Bild oder Teilbild erzeugen.
Das Hervorrufen einer Phasenverschiebung zwischen den Teilregionen ermöglicht eine erhöhte Anzahl von Animations-Frames im Vergleich zu lentikularen Standardvorrichtungen mit der gleichen Bildelementgröße unter der Linse. Im Prinzip gibt es keine Beschränkung der Anzahl der Animations-Frames, die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtungen erzeugt werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Bildelemente der ersten und/oder der zweiten Teilregion mit komplementären Bildelementen gepaart, dergestalt, dass das erste und/oder das zweite optisch variable Bild Kippbilder sind.
Ein Kippbild ist ein Bild, das bei verschiedenen Betrachtungswinkeln zwischen verschiedenen Zuständen wechselt, zum Beispiel zwischen einem positiven Zustand und einem negativen Zustand.
Vorzugsweise sind die Fokussierelemente in einer Entfernung von der Objektebene angeordnet, die kleiner als die Brennweite der Fokussierelemente ist. Die Entfernung ist bevorzugt derart, dass die Brennpunktbreite der Fokussierelemente in der Objektebene im Wesentlichen gleich der Größe der Bildelemente ist oder sich von der Größe der Bildelemente um einen zuvor festgelegten Betrag unterscheidet, während weiterhin das erste und das zweite Bild erzeugt werden.
Verschiebt man die Fokussierelemente in eine geringfügig außerfokale Position, in der aber das Sicherheitselement immer noch ein erkennbares Bild erzeugen kann, so kann jedes Fokussierelement in die Lage versetzt werden, aufgrund der Erstreckung des Brennpunktes des Fokussierelements in der Objektebene eine bestimmte Intensität zu projizieren.
Das Sicherheitselement kann des Weiteren zusätzliche Teilregionen enthalten, wobei ein Bildelement innerhalb jeder zusätzlichen Teilregion mit Bezug auf die Bildelemente der ersten und der zweiten Teilregion phasenverschoben ist, und jede zusätzliche Teilregion ein weiteres Bild oder Teilbild erzeugt, das seine Helligkeit verändert, wenn der Betrachtungswinkel verändert wird. Im Prinzip kann jede beliebige Anzahl von Teilregionen gewählt werden, obgleich die maximale Anzahl der Teilregionen im Allgemeinen von der maximalen Anzahl eigenständiger Phasenverschiebungen abhängt, die gewählt werden können, um unterscheidbare Bilder oder Teilbilder bei verschiedenen Betrachtungswinkeln zu erzeugen.
Die Teilregionen können jede gewünschte Form oder Größe annehmen. In einer Ausführungsform haben die Teilregionen verschiedene Formen und Größen. In einer alternativen Ausführungsform kann eine Gruppierung von Teilregionen von im Wesentlichen gleicher Form und/oder Größe bereitgestellt werden. Im letzteren Fall kann jede Teilregion ein Teilbild erzeugen, wobei alle Teilregionen zusammen ein zusammengesetztes Bild, zum Beispiel ein Porträt, erzeugen.
Die Teilregionen können gemeinsam ein Grauskalabild mit mindestens drei Graustufen erzeugen. Die Graustufen werden vorzugsweise durch die Phasenverschiebungen zwischen den Bildelementen in den Teilregionen bestimmt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erzeugen die Teilregionen gemeinsam ein Grauskalabild, das den Kontrast im Wesentlichen kontinuierlich zu verändern scheint, wenn der Betrachtungswinkel verändert wird. Das projizierte Bild ist bei jedem Betrachtungswinkel einzigartig und führt zu einem hoch-dynamischen, charakteristischen und offenkundigen Effekt, der leicht zu erkennen und mittels Druckverfahren allein schwieriger zu kopieren ist.
Vorzugsweise sind die Bildelemente tiefgedruckte Elemente. Alternativ können sie geprägte, offsetgedruckte, siebgedruckte oder flexografisch gedruckte Elemente sein. Die Bildelemente sind vorzugsweise Linienelemente, können aber auch je nach dem Verfahren, das zum Aufbringen der Bildelemente verwendet wird, andere Formen annehmen, wie zum Beispiel Punkte, andere geometrische Formen, alphanumerische Zeichen und so weiter.
Wenn die Bildelemente Linienelemente sind, so haben sie vorzugsweise eine Breite, die im Wesentlichen gleich der halben Breite der Fokussierelemente ist.
Die Fokussierelemente sind vorzugsweise refraktive oder diffraktive zylindrische Linsen oder Zonenplatten. Sie können auch refraktive oder diffraktive teilsphärische Mikrolinsen oder Mikrolinsen mit einer polygonalen Basis sein. In einer weiteren Ausführungsform sind die Fokussierelemente zylindrische Linsen mit einem teilelliptischen Profil in einer Ebene senkrecht zur Linsenachse.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Sicherheitsvorrichtung bereit, die ein Sicherheitselement gemäß einer der obigen Ausführungsformen enthält.
In einem weiteren Aspekt wird ein Sicherheitsdokument bereitgestellt, das eine Sicherheitsvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung enthält.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Banknotensubstrat bereit, das ein Sicherheitselement gemäß einer der obigen Ausführungsformen enthält.
In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer Sicherheitsvorrichtung bereitgestellt, das folgende Schritte enthält:
Bereitstellen eines durchsichtigen oder durchscheinenden Substrats,
Aufbringen mehrerer Fokussierelemente auf eine erste Fläche des Substrats, und
Aufbringen mehrerer Bildelemente auf eine Bildfläche des Substrats, wobei jedes Bildelement einem der Fokussierelemente zugeordnet ist,
wobei die Bildfläche mindestens eine erste und eine zweite eigenständige Teilregion enthält, und ein Bildelement innerhalb der ersten Teilregion mit Bezug auf ein Bildelement innerhalb der zweiten Teilregion phasenverschoben ist,
und wobei die erste und die zweite Teilregion erste und zweite Bilder oder Teilbilder erzeugen.
Die Fokussierelemente können durch Prägen aufgebracht werden, zum Beispiel durch Prägen in eine Schicht aus strahlungshärtbarer Druckfarbe, die auf die erste Fläche des Substrats aufgebracht wird.
Die Bildelemente werden vorzugsweise durch Tiefdruck aufgebracht. Sie können aber auch durch Prägen, Offset-Druck, Siebdruck oder Flexodruck aufgebracht werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es werden nun bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung lediglich anhand nicht-einschränkender Beispiele unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen Folgendes dargestellt ist:
1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H und 1J zeigen eine Draufsicht auf mehrere optisch variable Bildregionen, die auf ein Sicherheitselement aufgebracht werden sollen;
2 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Sicherheitselements;
3 veranschaulicht einen monochromatischen (binären) optisch variablen Kontrastwechseleffekt, der durch das Sicherheitselement von 2 erzeugt wird;
4A und 4B zeigen eine vergrößerte Draufsicht auf einen Teil des Sicherheitselements von 2;
5 zeigt ein Verfahren zum Herstellen mehrerer Graustufen in einem Sicherheitselement;
6 veranschaulicht schematisch, wie die Anzeige von Bildern oder Teilbildern bei verschiedenen Betrachtungswinkeln gesteuert werden kann;
7A, 7B, 7C, 7D und 7E zeigen eine weitere Ausführungsform eines Sicherheitselements, das ein optisch variables Halbton-Bild erzeugt, dessen Kontrast sich mit dem Betrachtungswinkel allmählich ändert;
8 zeigt eine grauskalierte optisch variable Vorrichtung, die durch eine Bitmap erzeugt wird;
9A und 9B zeigen die Entsprechung zwischen Pixeln der Bitmap von 8 und den Bildelementen der Vorrichtung; und
10A und 10B sind eine Nahaufnahme eines Teils der Grafik von 9.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zunächst unter Bezugnahme auf 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H und 1J wird eine Draufsicht auf ein Sicherheitselement 10 gezeigt, das Teilregionen 10A, 10B, 10C und 10D aufweist. Die Teilregion 10A erzeugt ein Bild 20A bei einem ersten Betrachtungswinkel. Bei einem zweiten Betrachtungswinkel verändert die Teilregion 10A ihr Aussehen und wechselt den Kontrast, so dass ein negatives Bild 20A' angezeigt wird. In Bild 20A' werden helle Bereiche dunkel, und dunkle Bereiche (die Buchstaben „A” und „U”) werden hell.
Gleichermaßen erzeugt die Teilregion 10B ein Bild 20B bei einem ersten Betrachtungswinkel und ein negatives Bild 20B' bei einem zweiten Betrachtungswinkel; Teilregion 10C erzeugt positive und negative Bilder 20C, 20C'; und Teilregion 10D erzeugt positive und negative Bilder 20D, 20D'.
Bei herkömmlichen lentikularen Bilddarstellungen würde der Kontrastwechsel von positiv zu negativ für jede der Teilregionen 10A–10D beim selben Winkel stattfinden. Die in 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H und 1J gezeigte Ausführungsform erzeugt einen komplexeren, mehrkanaligen „Kippbild”-Effekt, indem man die verschiedenen Teilregionen 10A–10D des lentikularen Bildes so anordnet, dass sie ihre positiven Zustände bei verschiedenen Betrachtungswinkeln zum Betrachter projizieren. Das Ergebnis ist ein komplexerer Positiv-/Negativ-Kontrastwechseleffekt, der durch Drucken allein viel schwieriger zu fälschen ist. Die Autoren der vorliegenden Erfindung haben experimentell festgestellt, dass es nicht möglich ist, die Projektion des positiven Zustands verschiedener Bild-Teilregionen bei verschiedenen Betrachtungswinkeln allein mittels Druckverfahren zu simulieren.
Nun unter Bezugnahme auf 2 wird die relative Position von tiefgedruckten Linien für Bildelemente in den verschiedenen Teilregionen 10A–10D gezeigt. 2 zeigt ein Sicherheitselement 40 mit mehreren Fokussierelementen in der Form von lentikularen (zylindrischen) kleinen Linsen 42. Die kleinen Linsen 42 sind in einer Entfernung t von einer Objektebene 44 angeordnet, in der sich mehrere Bildelemente 45A, 45B, 45C, 45D befinden. Bildelemente 45A sind mit komplementären Bildelementen 45A' gepaart, Bildelemente 45B mit komplementären Bildelementen 45B', und so weiter. Die Entfernung t ist im Wesentlichen gleich der Brennweite der kleinen Linsen 42.
Bildelemente 45A und komplementäre Bildelemente 45A' haben im Allgemeinen die gleiche Farbe, um ein Kippbild zu erzeugen. Bildelemente 45B usw. können die gleiche Farbe haben wie 45A oder können gewünschtenfalls eine andere Farbe haben.
Die kleinen Linsen von 2 haben eine Breite von 63,5 Mikrometern, und die Bildelemente 45A usw. eine Breite von 35 Mikrometern, d. h. ungefähr der Hälfte der Breite der kleinen Linse. Die Bildelementbreite kann über 35 Mikrometer hinaus erhöht werden, zum Beispiel auf 45 Mikrometer.
Die Bildelemente 45A und die komplementären Bildelemente 45A' befinden sich innerhalb der Teilregion 10A des Sicherheitselements. Wenn das Sicherheitselement bei einem ersten Winkel θ_A betrachtet wird, so befinden sich nur „negative” komplementäre Bildelemente 45A' der Teilregion 10A im Sichtfeld der kleinen Linsen 42, so dass das negative Bild 20A' von 1C für den Betrachter sichtbar ist. Andererseits sind bei einer Betrachtung bei einem zweiten Winkel Φ_A nur „positive” Bildelemente 45A sichtbar, so dass der Betrachter ein positives Bild 20A sieht.
Gleichermaßen sind, wenn das Sicherheitselement bei einem Winkel θ_B betrachtet wird, die negativen komplementären Bildelemente 45B' von Teilregion 10B sichtbar und erzeugen das negative Bild 20B', während bei einem zweiten Winkel Φ_B die positiven Bildelemente 45B sichtbar werden, um das positive Bild 20B anzuzeigen. Dem Fachmann ist klar, dass die Benennungen „A” und „B” oben auch durch „C” und „D” ersetzt werden können.
Alle Paare von Bildelementen und komplementären Bildelementen, z. B. (45A, 45A') und (45B, 45B'), haben im Wesentlichen identische physische Eigenschaften, und innerhalb einer bestimmten Teilregion 10A oder 10B bleibt die Position der Bildelemente oder komplementären Bildelemente relativ zu zugeordneten kleinen Linsen 42 unverändert. Jedoch wurde eine Phasenverschiebung zwischen Bildelementen in verschiedenen Teilregionen vorgenommen, damit verschiedene Teilregionen einen Kontrastwechsel bei verschiedenen Winkeln unabhängig von den anderen Teilregionen ausführen können.
In dem Beispiel von 2 gibt es eine Phasenverschiebung von ΔB für Bildelemente 45B relativ zu Bildelementen 45A, eine Phasenverschiebung von ΔC für Bildelemente 45C relativ zu Bildelementen 45A, und eine Phasenverschiebung von ΔD für Bildelemente 45D relativ zu Bildelementen 45A. Die Phasenverschiebungen betragen in diesem Fall ein Viertel, eine Hälfte und drei Viertel der Breite der kleinen Linsen 42, obgleich es sich versteht, dass eine Vielzahl von Phasenverschiebungen, die nicht unbedingt ganzzahlige Vielfache der kleinsten Phasenverschiebung sein müssen (was in diesem Fall ein Viertel der Breite der kleinen Linse ist), verwendet werden könnten.
3 zeigt die Bildfolge, wie ein Beobachter sie sieht, wenn sich sein Betrachtungswinkel relativ zu dem Sicherheitselement ändert. Bei einem ersten Betrachtungswinkel 30AB projizieren die Teilregionen 10A und 10B ihren positiven Zustand, d. h. positive Bilder 20A und 20B, während die Teilregionen 10C und 10D ihren negativen Zustand, d. h. negative Bilder 20C' und 20D', projizieren. Der effektive Eindruck, der dem Betrachter vermittelt wird, ist ein Bild 25, das aus Teilbildern 20A, 20B, 20C' und 20D' besteht.
Wenn der Betrachtungswinkel zu 30AD geändert wird, so wechselt die Teilregion 10B zu ihrem negativen Zustand 20B', während die Teilregion 10D zu ihrem positiven Zustand 20D wechselt. Beim Betrachtungswinkel 30CD wechselt die Teilregion 10A zu ihrem negativen Zustand 20A', und die Teilregion 10C wechselt zu ihrem positiven Zustand 20C, so dass das Bild 27 erzeugt wird. Schließlich wechselt die Teilregion 10B bei Winkel 30BC zu ihrem positiven Zustand 20B zurück, während die Teilregion 10D zu ihrem negativen Zustand 20D' zurück wechselt, wodurch der Eindruck von Bild 28 an den Betrachter vermittelt wird.
Das Hervorrufen der drei verschiedenen Phasenverschiebungen zwischen den verschiedenen Teilregionen erlaubt 4 eigenständige Frames einer lentikularen Animation mit einer einzigen Farbe und Form des Bildelements im Gegensatz zu Vorrichtungen des Standes der Technik, bei denen nur 2 Animations-Frames möglich wären: Frame 1 wäre der positive Zustand des gesamten Bildes, und Frame 2 wäre der negative Zustand des gesamten Bildes.
Nun unter Bezugnahme auf 4A und 4B wird ein Teil 12 der Objektebene 44 des Sicherheitselements 40 gezeigt. Teil 12 überspannt die Teilregionen 10A und 10B der Vorrichtung. In deutlicher Vergrößerung gezeigt, ist 4B eine Region 13 des Teils 12. Die Region 13 enthält Bildelemente 45B und komplementäre Bildelemente 45A' und 45B'. Strichlinien 43 zeigen die Grenzen von zugeordneten Linsen 42. Die linken Ränder von komplementären Bildelementen 45A' stimmen mit den linken Rändern der zugeordneten Linsen überein. Andererseits sind die linken Ränder der komplementären Bildelemente 45B' der Teilregion 10B um eine Entfernung D vom linken Rand der zugeordneten Linsen und auch der komplementären Bildelemente 45A' phasenverschoben. In dem gezeigten Beispiel beträgt die Phasenverschiebung D ungefähr ein Viertel der Breite der Linsen 42.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird die Entfernung t zwischen den kleinen Linsen 42 und der Objektebene 44 auf weniger als die Brennweite der kleinen Linsen eingestellt. Besonders bevorzugt ist die Entfernung t derart, dass die Brennpunktbreite der kleinen Linsen in der Objektebene 44 von der Größe der Bildelemente 45A und der komplementären Bildelemente 45A' abhängig ist, usw. Die Parameter der kleinen Linse können so gewählt werden, dass die axiale Brennpunktbreite im Wesentlichen gleich der Breite eines Bildelements 45A ist oder innerhalb von 20% der Breite der Bildelemente 45A liegt, indem zum Beispiel die Verfahren angewendet werden, die in unserer gleichzeitig anhängigen PCT-Anmeldung PCT/AU2010/000243 beschrieben sind, die in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme in den vorliegenden Text aufgenommen wird.
Eine Vergrößerung der Brennpunktbreite erlaubt eine Variabilität der Helligkeit eines bestimmten Bildelements 45A oder komplementären Bildelements 45A' usw., wenn es durch die kleinen Linsen 42 betrachtet wird, weil sich bei einigen Betrachtungswinkeln aufgrund der endlichen Erstreckung des Punktes nicht alle Brennpunkte mit dem Bildelement 45A oder komplementären Bildelement 45A' überdecken. Je größer die Erhöhung der Brennpunktbreite ausfällt, desto größer ist der Winkelbereich, über den die Helligkeit des Bildelements variiert werden kann.
Das Prinzip kann anhand der 5 und 6 veranschaulicht werden, in denen identische kleine Linsen 142 mit einer optischen Achse 140 drei verschiedene Bildelemente 145A, 145B, 145C bei einem außeraxialen Winkel 130 betrachten. Die Bildelemente haben jeweils eine Breite w, die ungefähr gleich der Brennpunktbreite ist. Es versteht sich, dass die Brennpunktbreite axial und außeraxial verschieden sein kann, aber zum Zweck der Veranschaulichung wird sie als konstant angenommen. Wir haben für die 63,5 Mikrometer breiten Linsen, die für die Herstellung von Prototyp-Vorrichtungen verwendet wurden, festgestellt, dass die Brennpunktbreite axial ungefähr 30 Mikrometer beträgt, und ungefähr 23 Mikrometer an Punkten, die weit außeraxial liegen (nahe den Rändern des Öffnungswinkels der Lichtkeule der kleinen Linsen).
Für das Bildelement 145C von 6 überdeckt der Brennpunkt der zylindrischen kleinen Linse 142 vollständig das Bildelement 145C, so dass der Betrachter die maximale Helligkeit für das Bildelement 145C wahrnimmt. Wenn das Bildelement so verschoben wird, dass es an der Position 145A liegt, so erreicht im Wesentlichen kein Licht das Bildelement 145A, weil kein Teil des Punktes das Bildelement überdeckt. Andererseits fällt an einer Zwischenposition 145B, bei der das Bildelement auf der optischen Achse 130 liegt, ungefähr die Hälfte der Punktfläche auf das Bildelement 145B. Der Betrachter sieht darum bei Betrachtung im gleichen Winkel eine Helligkeit, die ungefähr 50% der Helligkeit des Bildelements 145A beträgt (unter Annahme eines Punktes von konstanter Intensität). In dem gezeigten Fall mit drei verschiedenen Anordnungen des Bildelements sind somit drei klar voneinander verschiedene Graustufen bei einem bestimmten Betrachtungswinkel sichtbar. Wenn der Betrachtungswinkel geändert wird, so ändert sich der Betrag der Überdeckung zwischen dem Brennpunkt und den Bildelementen. Der Betrachter sieht somit bei jedem Betrachtungswinkel einen anderen Satz klar voneinander verschiedener Graustufen bis maximal 3 Graustufen.
Es versteht sich, dass ein im Wesentlichen kontinuierlicher Bereich von Bildelementpositionen möglich ist, der nur durch die Auflösung des Prozesses begrenzt wird, der zum Aufbringen der Bildelemente auf die Objektebene 44 verwendet wird. Wenn zum Beispiel Strukturelemente mittels Tiefdruck gedruckt werden, so richtet sich die Anzahl der klar voneinander verschiedenen Graustufen, die bei einem bestimmten Betrachtungswinkel zu dem Beobachter projiziert werden, nach der Tiefdruckauflösung, die zur Herstellung des Tiefdruckzylinders verwendet wird. Wenn die kleinen Linsen 63,5 Mikrometer breit sind und die Tiefdruckauflösung für den Tiefdruckprozess 6400 Punkte je Inch beträgt, so entspricht dies 16 verschiedenen adressierbaren Positionen unterhalb jeder Linse (16 = 63,5/[25400/6400]) und somit maximal 16 klar voneinander verschiedenen Graustufen, die bei jedem bestimmten Betrachtungswinkel zu dem Beobachter projiziert werden. In diesem Beispiel wird angenommen, dass:

(i) die Brennpunktbreite im Wesentlichen konstant ist und ungefähr der halben Breite der kleinen Linsen 142 entspricht;
(ii) die Bildelemente 145A, 145B, 145C ungefähr die gleiche Breite haben wie die Brennpunktbreite;
(iii) die Brennpunktbreite (ungefähr) ein ganzzahliges Vielfaches der kleinstmöglichen Änderung der Bildelement-Position ist, in diesem Fall die Tiefdruckauflösung für den Tiefdruckprozess.

In der Ausführungsform der 1 bis 3 entsprechen die vier verschiedenen Bildelement-Positionen den Bildelementen 45A und komplementären Bildelementen 45A' und ihren phasenverschobenen Gegenstücken 45B/45B', 45C/45C' und 45D/45D'. Wenn die Entfernung t zwischen den kleinen Linsen 42 und der Objektebene 44 kleiner ist als die Brennweite der kleinen Linsen, so sind bei jedem bestimmten Betrachtungswinkel maximal vier verschiedene Graustufen möglich (auch hier unter den Annahmen (i)–(iii)), was zu einem mehrkanaligen optisch variablen Bild führt, das eine grauskalige Kontraständerung aufweist (im Gegensatz zu dem binären Kontrastwechsel der 1 bis 4).
Eine Draufsicht auf ein solches grauskaliges mehrkanaliges Sicherheitselement mit maximal vier verschiedenen Graustufen bei jedem bestimmten Betrachtungswinkel ist in 7A, 7B, 7C, 7D und 7E gezeigt, in der die Darstellungen 201 bis 205 das Sicherheitselement aus 5 verschiedenen Betrachtungswinkeln zeigen. Zum Beispiel hat Ansicht 201 3 verschiedene Graustufen, und Ansicht 202 hat nur 2 Graustufen. Aufgrund der endlichen Erstreckung des Punktes in der Objektebene des Sicherheitselements gibt es auch Ansichten zwischen diesen Darstellungen mit bis zu 4 Graustufen, und der Betrachter sieht eine im Wesentlichen kontinuierliche Änderung des Kontrasts, wenn der Betrachtungswinkel geändert wird. Im Prinzip ist die Gesamtzahl der Graustufen, die projiziert werden, während sich der Betrachtungswinkel kontinuierlich ändert, unendlich. Dementsprechend kann der graustufige Positiv-/Negativ-Kontrastwechseleffekt in der Weise beschrieben werden, dass er ein Kontinuum von Frames und ein Kontinuum von Graustufen projiziert, während der Betrachtungswinkel geändert wird.
Nun unter Bezugnahme auf 8 wird ein Teil eines alternativen Sicherheitselements 310 mit mehreren teilzylindrischen kleinen Linsen 342 und einer Gruppierung von Teilregionen 320 in der Objektebene 344 der kleinen Linsen 342 gezeigt. Die Graustufen der Teilregionen basieren auf den Graustufen eines eingegebenen Bildes (Bitmap) 300. Die eingegebene Bitmap hat in diesem Fall Graustufen von 0 bis 255. Jedes Pixel der Bitmap 300 wird auf eine jeweilige Teilregion 320 abgebildet, die einen 63,5 Mikrometer × 63,5 Mikrometer messenden quadratischen Bereich in der Objektebene 344 des Sicherheitselements 310 umfasst. Jede Teilregion enthält ein tiefgedrucktes Bildelement 345 mit einer Breite von 35 Mikrometern, und die linken Ränder der Bildelemente 345 sind von der optischen Achse um eine Entfernung versetzt, die von der Graustufe des entsprechenden Pixels in der Bitmap 300 abhängt. Zum Beispiel würde im Fall einer Bitmap-Graustufe von 255 der linke Rand eines Bildelements auf der optischen Achse liegen, so dass sich bei einem Betrachtungswinkel 331 in 8 die maximale Helligkeit ergeben würde.
Die Phasenverschiebungen und damit die Graustufen, die bei einem bestimmten Betrachtungswinkel gesehen werden, können durch eine beliebige Anzahl von Verfahren festgelegt werden. Die einfachste Beziehung zwischen den Phasenverschiebungen und Graustufen ist die Annahme einer linearen Beziehung zwischen den beiden, so dass beim Betrachtungswinkel 331 in 8 eine Phasenverschiebung von einer halben Brennpunktbreite zu einer 50%-igen Verringerung der Helligkeit (d. h. einer Graustufe von 127) führt; eine Phasenverschiebung von einem Viertel zu einer 25%-igen Verringerung (d. h. einer Graustufe von 191) führt, und so weiter. Die Modellierung der Beziehung kann noch weiter präzisiert werden, indem man Folgendes berücksichtigt:

• eine Verringerung der Breite des Brennpunktes, wenn er sich von der Achse fort bewegt;
• eine nicht-lineare Änderung der Position des Brennpunktes in Abhängigkeit vom Betrachtungswinkel;
• eine nicht-konstante Punktintensität;
• die Entfernung vom Betrachter zum Sicherheitselement.

Zum Beispiel kann man unter der Annahme eines Gaußschen Punktes mit den Parametern (x -(θ), σ), und dass die Mitte des Brennpunktes eine betrachtungswinkelabhängige Position x -(θ) hat, die durch das Snelliussche Brechungsgesetz bestimmt wird, die folgende Beziehung zwischen der Helligkeit eines Bildelements mit der Breite w und einer Phasenverschiebung d, die bei einem Winkel θ zu beobachten ist, auf der Grundlage geometrischer Überlegungen ableiten:
wobei erf die Fehlerfunktion ist, und die Position des Brennpunktes in der Objektebene gegeben ist durch:
t ist hier die Entfernung von der Spitze der kleinen Linse zu der Objektebene, und n ist der Brechungsindex des Materials der kleinen Linse.
In der Praxis haben wir festgestellt, dass die Annahme einer einfachen linearen Beziehung zwischen Graustufe und Phasenverschiebung ausreicht, um die Graustufen eines eingegebenen Bitmap-Bildes in dem optisch variablen Bild, das von der Vorrichtung 310 zu dem Betrachter projiziert wird, zu reproduzieren.
Jedes Bildelement 345 innerhalb eines „Pixels” 320 des Sicherheitselements 310 hat eine bestimmte Phasenverschiebung relativ zu der optischen Achse der kleinen Linsen 342. Jede Gruppe von Pixeln 345 mit der gleichen Phasenverschiebung entspricht einer bestimmten Graustufe in der eingegebenen Bitmap 300. Für ein Bild mit m × n Pixeln gibt es somit m × n Teilregionen innerhalb des Sicherheitselements 310, wobei die Bildelemente 345 in Pixeln (Teilregionen) 320 eine bestimmte Graustufe haben, die relativ zu Pixeln mit verschiedenen Graustufen phasenverschoben sind, wobei die Phasenverschiebung durch den Unterschied bei den Graustufen bestimmt wird. Die m × n Teilregionen bilden einen Teil eines Gesamtbildes 321, wenn die Vorrichtung mit einem Winkel 331 betrachtet wird.
Wenn der Betrachtungswinkel von Winkel 331 zu Winkel 332 geändert wird, so sieht der Betrachter eine im Wesentlichen kontinuierliche Veränderung des Gesamtbildes 321 zu dem Gesamtbild 322. Gleichermaßen führt eine weitere Änderung des Betrachtungswinkels zu Winkel 333 zu einer kontinuierlichen Veränderung des Kontrasts der Bildelemente 345, so dass das Sicherheitselement 310 das Aussehen von Bild 323 annimmt, und so weiter, bis eine vollständige Umkehrung der Graustufen stattfindet und das Negativ 325 von Bild 321 sichtbar wird.
Nun unter Bezugnahme auf die 9A und 9B und 10A und 10B wird die Entsprechung zwischen Pixeln der Grauskala-Bitmap 300 und Bildelementen der entsprechenden optisch variablen Vorrichtung gezeigt. Die Bitmap 300 ist als eine Reihe von parallel gedruckten Linien in der Grafik 400 dargestellt. Zum Beispiel bei Betrachtung der Region 360 der Bitmap, die der Region 460 der Grafik entspricht, sind die Pixel 361 und 362, die verschiedene Phasenverschiebungen relativ zu den (nicht gezeigten) zugeordneten Linsen haben und die natürlich auch relativ zueinander phasenverschoben sind, durch Linienelemente 461 und 462 in jeweiligen Teilregionen dargestellt.
In einem repräsentativen Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung optisch variabler Vorrichtungen, im Wesentlichen wie oben beschrieben, wird eine Schicht UV-härtbarer Druckfarbe auf eine Seite eines 75 Mikrometer dicken, biaxial orientierten Polypropylen(BOPP)-Films aufgebracht. In die UV-Druckfarbe werden dann Linsenstrukturen 42 geprägt, und die UV-Druckfarbe wird ausgehärtet, um ein lentikulares Substrat mit einer Gesamtdicke von ungefähr 85 bis 90 Mikrometern zu bilden.
Die Fläche gegenüber den Linsenstrukturen 42 wird im Tiefdruck mit Bildelementen einer einzelnen Farbe versehen, wobei die Bildelemente je nach Bedarf relativ zueinander und/oder zu den zugeordneten Linsen phasenverschoben sind.
Eine bevorzugte Farbe für die Bildelemente ist eine, die genügend Kontrast erzeugt, aber trotzdem schwer nachzuahmen ist. Es sind Versuche mit schwarzer Druckfarbe angestellt worden, aber Blau, Magenta, Violett oder Scharlachrot sind bevorzugte Farben.
In einem repräsentativen Tiefdruckprozess wird ein Tiefdruckzylinder mit der Tiefdruckauflösung von 10.160 dpi (kleinste inkrementelle Änderung der Bildelement-Position von 2,5 Mikrometern) verwendet. Die entsprechende Tiefdruckherstellungsdatei ist ein binäres digitales Bild der phasenverschobenen Bildelemente, das um den erwarteten Größenzuwachs der digitalen Bildelemente nach ihrem Druck kompensiert ist.
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

AU 2010/000243 [0069]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

T. Miyashita, „Standardization for microlenses and microlense arrays” (2007) Japanese Journal of Applied Physics 46, S. 5391 [0009]

Claims

Sicherheitselement, das mehrere Fokussierelemente und mehrere Bildelemente enthält, wobei die Bildelemente dergestalt in einer Objektebene angeordnet sind, dass jedes Bildelement einem der Fokussierelemente zugeordnet ist, wobei die Objektebene mindestens eine erste und eine zweite eigenständige Teilregion enthält, und ein Bildelement innerhalb der ersten Teilregion um eine Phasenverschiebungsdistanz mit Bezug auf ein Bildelement innerhalb der zweiten Teilregion phasenverschoben ist, und wobei die erste und die zweite Teilregion ein erstes und ein zweites optisch variables Bild oder Teilbild erzeugen.
Sicherheitselement nach Anspruch 1, wobei die Bildelemente der ersten und/oder der zweiten Teilregion gepaart mit komplementären Bildelementen sind, wobei die ersten und/oder zweiten optisch variablen Bilder Kippbilder sind.
Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Fokussierelemente in einer Entfernung t von der Objektebene angeordnet sind, die kleiner als die Brennweite der Fokussierelemente ist.
Sicherheitselement nach Anspruch 3, wobei die Entfernung t so gewählt ist, dass die Brennpunktbreite der Fokussierelemente in der Objektebene im Wesentlichen gleich der Größe der Bildelemente ist, oder sich von der Größe der Bildelemente um einen zuvor festgelegten Betrag unterscheidet, während weiterhin das erste und das zweite Bild erzeugt werden.
Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das des Weiteren zusätzliche Teilregionen enthält, wobei ein Bildelement innerhalb jeder zusätzlichen Teilregion mit Bezug auf die Bildelemente der ersten und der zweiten Teilregion phasenverschoben ist, und jede zusätzliche Teilregion ein weiteres optisch variables Bild oder Teilbild erzeugt.
Sicherheitselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Teilregionen ein Grauskalabild mit mindestens drei Graustufen erzeugen.
Sicherheitselement nach Anspruch 6, wobei die Graustufen durch die Phasenverschiebungen zwischen den Bildelementen in den Teilregionen bestimmt werden.
Sicherheitselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Bildelemente der Teilregionen um verschiedene Entfernungen relativ zu den zugeordneten Fokussierelementen phasenverschoben sind.
Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fokussierelemente auf einer Seite eines durchsichtigen oder durchscheinenden Substrats angeordnet sind.
Sicherheitselement nach Anspruch 9, wobei die Bildelemente und gegebenenfalls die komplementären Bildelemente auf der gegenüberliegenden Seite des durchsichtigen oder durchscheinenden Substrats angeordnet sind.
Sicherheitselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die optisch variablen Bilder oder Teilbilder ihre Helligkeit und/oder ihren Kontrast ändern, wenn der Betrachtungswinkel geändert wird.
Sicherheitselement nach Anspruch 11, wobei die Teilregionen gemeinsam ein Raster- oder Halbtonbild erzeugen, das den Kontrast im Wesentlichen kontinuierlich zu ändern scheint, wenn der Betrachtungswinkel geändert wird.
Sicherheitselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bildelemente tiefgedruckte Elemente sind.
Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Bildelemente geprägte, offsetgedruckte, siebgedruckte oder flexografisch gedruckte Elemente sind.
Sicherheitselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bildelemente Linienelemente sind.
Sicherheitselement nach Anspruch 15, wobei jedes der Linienelemente eine Breite hat, die im Wesentlichen mindestens der halben Breite der Fokussierelemente entspricht.
Sicherheitselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Phasenverschiebungsdistanz maximal die Hälfte der Breite der Fokussierelemente beträgt.
Sicherheitselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fokussierelemente refraktive oder diffraktive zylindrische Linsen oder Zonenplatten sind.
Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Fokussierelemente refraktive oder diffraktive teilsphärische Mikrolinsen oder Mikrolinsen mit einer polygonalen Basis sind.
Sicherheitsvorrichtung, die ein Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 19 enthält.
Sicherheitsdokument, das die Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 20 enthält.
Banknotensubstrat, das ein Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 19 enthält.
Verfahren zur Herstellung einer Sicherheitsvorrichtung, das folgende Schritte enthält: Bereitstellen eines durchsichtigen oder durchscheinenden Substrats, Aufbringen mehrerer Fokussierelemente auf eine erste Fläche des Substrats, und Aufbringen mehrerer Bildelemente auf eine Bildfläche des Substrats, wobei jedes Bildelement einem der Fokussierelemente zugeordnet ist, wobei die Bildfläche mindestens eine erste und eine zweite eigenständige Teilregion enthält, und ein Bildelement innerhalb der ersten Teilregion mit Bezug auf ein Bildelement innerhalb der zweiten Teilregion phasenverschoben ist, und wobei die erste und die zweite Teilregion ein erstes und ein zweites optisch variables Bild oder Teilbild erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Fokussierelemente durch Prägen aufgebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Fokussierelemente in eine Schicht aus strahlungshärtbarer Druckfarbe geprägt werden, die auf die erste Fläche des Substrats aufgebracht wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, wobei die Bildelemente durch Tiefdruck aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, wobei die Bildelemente durch Prägen, Offset-Druck, Siebdruck oder Flexodruck aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, wobei die Bildelemente der ersten und/oder der zweiten Teilregion mit komplementären Bildelementen gepaart sind, wobei die ersten und/oder zweiten optisch variablen Bilder Kippbilder sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, wobei die Bildfläche des Weiteren zusätzliche Teilregionen enthält, wobei ein Bildelement innerhalb jeder zusätzlichen Teilregion mit Bezug auf die Bildelemente der ersten und der zweiten Teilregion phasenverschoben ist, wobei jede zusätzliche Teilregion ein weiteres optisch variables Bild oder Teilbild erzeugt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 29, wobei Bildelemente der Teilregionen um verschiedene Entfernungen relativ zu den zugeordneten Fokussierelementen phasenverschoben sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 30, wobei die Teilregionen ein Grauskalabild mit mindestens drei Graustufen erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei die Graustufen durch die Phasenverschiebungen zwischen den Bildelementen in den Teilregionen bestimmt werden.