DE112011102546T5

DE112011102546T5 - Optisch variable Einrichtung

Info

Publication number: DE112011102546T5
Application number: DE112011102546T
Authority: DE
Inventors: Karlo Ivan Jolic
Original assignee: Securency International Pty Ltd
Current assignee: CCL Security Pty Ltd
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2013-05-02
Also published as: GB2496351A; WO2012027779A1; CA2809878A1; NL2007309C2; AR082894A1; GB2496351B; JP2013542456A; CN103080780A; BE1020133A3; GB201303509D0; MX2013002288A; US20130154251A1; AU2011295622B2; FR2964470A1; HK1183104A1; FR2964470B1; AP2013006993A0; BR112013005097A2; NL2007309A; CH705753B1

Abstract

Offenbart werden ein Sicherheitselement, eine Sicherheitseinrichtung und ein Verfahren zur Ausbildung einer Sicherheitseinrichtung, wobei das Sicherheitselement mehrere Fokussierungselemente, eine erste Gruppe von Bildelementen und eine zweite Gruppe von Bildelementen enthält, wobei sich jedes Bildelement in einer Objektebene befindet, so dass es durch ein Fokussierungselement erkennbar ist, und sich derart in einer Entfernung von dem Fokussierungselement befindet, dass die Brennpunktbreite des Fokussierungselements in der Objektebene im Wesentlichen größengleich mit dem Bildelement ist oder sich von der Größe des Bildelements um einen vorbestimmten Betrag unterscheidet, wobei Bildelemente der ersten Gruppe in einem ersten Bereich von Betrachtungswinkeln sichtbar sind und Bildelemente der zweiten Gruppe in einem zweiten Bereich von Betrachtungswinkeln sichtbar sind, und wobei ein zweites Bild, das im zweiten Bereich von Betrachtungswinkeln ausgebildet ist, eine kontrastinvertierte Version eines ersten Bilds ist, das im ersten Bereich von Betrachtungswinkeln ausgebildet ist. Das Sicherheitselement eignet sich besonders zur Verwendung auf Sicherheitsdokumenten, wie z. B. Banknoten.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft optisch variable Einrichtungen für Sicherheitszwecke und zur Dekoration und Verfahren zu ihrer Herstellung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es ist bekannt, optisch variable Einrichtungen bereitzustellen, bei denen Lentikularraster (teilzylindrische Linsen) auf eine Objektebene fokussiert sind, die mehrere Sätze verschachtelter Bildelemente enthält. Jeder Satz Bildelemente (Streifen) gehört zu einem getrennten Bild, so dass, wenn die die Einrichtung betrachtende Person den Blickwinkel ändert, ein anderes Bild sichtbar wird.
In Sicherheitsanwendungen und insbesondere beim Umgang mit flexiblen Sicherheitsdokumenten wie Banknoten ist es wünschenswert, die Dicke eines Linsenrasters, das auf das Sicherheitsdokument aufgebracht ist, zu minimieren. Zum Beispiel liegt eine bevorzugte Dicke für derzeit verwendete Polymerbanknotensubstrate ungefähr bei 90 Mikron, einschließlich der Dicke des Linsenrasters. Um dieser Design-Bedingung zu genügen, werden Linsen mit einem Durchmesser von ungefähr 50 Mikron oder weniger verwendet.
Der mit optisch variablen Einrichtungen erzielte Effekt, die wie oben beschrieben mehrere Sätze verschachtelter Bildelemente enthalten, wird manchmal als „Wackelbild”-Effekt bezeichnet. Die Anzahl getrennter Bilder in dem Wackelbild-Effekt wird durch die Anzahl von Sätzen von Bildelementen begrenzt, die in das Blickfeld einer Linse des Linsenrasters angeordnet werden kann. Zum Beispiel sind, wenn ein zweikanaliges Wackelbild erzeugt werden soll, zwei Sätze von Bildelementen erforderlich. Das bedeutet, dass jedes Bildelement eine Breite von nicht mehr als die halbe Breite einer Linse aufweisen darf.
Werden Linsen mit einer Breite von 50 Mikron verwendet, sollten die Bildelemente nicht breiter als 25 Mikron sein, damit minimales Übersprechen zwischen den Kanälen des Wackelbilds gewährleistet ist. Eine Bildelementbreite von 25 Mikron oder weniger lässt sich mit einigen beim Sicherheitsdruck verwendeten Verfahren erreichen. Mit anderen häufig verwendeten Verfahren wie Tiefdruck (manchmal als Rotationstiefdruck bekannt) können Bildelemente dieser Breite nicht gleichmäßig aufgebracht werden. Beim Tiefdruck liegt die derzeit erreichbare praktische Minimalbreite von Zeilenelementen bei ungefähr 35–45 Mikron. Bildelemente dieser Breite ergeben unvertretbar hohes Übersprechen, wenn sie mit Linsen mit einem Durchmesser von 50 Mikron verwendet werden.
Wie zuvor festgestellt wurde, kann eine vorgegebene Substratdicke beibehalten werden, während der Durchmesser der Linsen in dem Lentikularraster erhöht wird, indem die Linsenparameter so eingestellt werden, dass der Brennpunkt der Linsen in der Objektebene ungefähr so breit ist wie die Bildelemente, wie in der eigenen PCT-Anmeldung PCT/AU2010/000243 , die hiermit durch Verweis vollumfänglich einbezogen ist, beschrieben ist. Bei einer Substratdicke von 90 Mikron können beispielsweise Linsen mit einem Durchmesser von 63,5 Mikron verwendet werden. Selbst mit Linsen eines solchen erhöhten Durchmessers ergibt eine Wackelbildeinrichtung mit zwei Kanälen jedoch noch immer ein unvertretbares Übersprechen, da die praktisch minimal zu erreichende Breite von Tiefdrucklinienelementen 35–45 Mikron ist, was noch immer mehr als die Hälfte des Linsendurchmessers beträgt.
Aus diesem Grund besteht ein Bedarf an einer optisch variablen Einrichtung, die Wackelbild-Effekte erzeugen kann und die mit einer breiteren Palette an Sicherheitsdruckverfahren herstellbar ist, während es gleichzeitig weniger anfällig für Übersprechen ist.
DEFINITIONEN
Brennpunktgröße H
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff Brennpunktgröße auf die Abmessungen, üblicherweise einen Wirkdurchmesser oder eine Breite, der geometrischen Verteilung von Punkten, an denen durch eine Linse gebrochene Strahlen eine Objektebene in einem bestimmten Sichtwinkel schneiden. Die Brennpunktgröße kann von theoretischen Berechnungen, Strahlverfolgungssimulationen oder von tatsächlichen Messungen abgeleitet werden.
Brennweite f
In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet Brennweite, wenn sie in Bezug auf eine Mikrolinse in einem Linsenraster verwendet wird, den Abstand vom Vertex der Mikrolinse zur Position des Brennpunkts, der durch Lokalisierung des Maximums der Leistungsdichteverteilung gegeben wird, wenn kollimierte Strahlung von der Linsenseite des Rasters einfällt (siehe T. Miyashita, "Standardization for microlenses und microlens arrays" (2007) Japanese Journal of Applied Physics 46, p 5391).
Messdicke t
Die Messdicke ist der Abstand des Apex einer Mikrolinse auf einer Seite des transparenten oder durchscheinenden Materials von der Fläche auf der gegenüberliegenden Seite des durchscheinenden Materials, auf der die Bildelemente vorgesehen sind und die im Wesentlichen mit der Objektebene zusammenfällt.
Linsendichte und Abstandsmaß
Die Linsendichte eines Linsenrasters bezeichnet die Anzahl von Mikrolinsen über einen gegebenen Abstand über die Fläche des Linsenrasters. Das Abstandsmaß ist der Abstand vom Apex einer Mikrolinse zum Apex der benachbarten Mikrolinse. In einem gleichmäßigen Linsenraster hat das Abstandsmaß eine umgekehrte Beziehung zur Linsendichte.
Linsenbreite W
Die Breite einer Mikrolinse in einem Mikrolinsenraster ist der Abstand von einem Rand der Mikrolinse zum gegenüberliegenden Rand der Mikrolinse. In einem Linsenraster mit halbkugelförmigen oder halbzylindrischen Mikrolinsen ist die Breite gleich dem Durchmesser der Mikrolinsen.
Krümmungsradius R
Der Krümmungsradius einer Mikrolinse ist der Abstand von einem Punkt auf der Fläche der Linse zu einem Punkt, an dem die Normale zur Linsenfläche eine Linie schneidet, die sich lotrecht durch den Apex der Mikrolinse erstreckt (die Linsenachse).
Pfeilhöhe s
Die Pfeilhöhe oder Flächendurchbiegung s einer Mikrolinse ist der Abstand vom Apex zu einem Punkt auf der Achse, der von der kürzesten Linie vom Rand einer Mikrolinse geschnitten wird, die sich lotrecht durch die Achse erstreckt.
Brechungsindex n
Der Brechungsindex n eines Mediums ist das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zur Lichtgeschwindigkeit im Medium. Der Brechungsindex n einer Linse bestimmt das Maß, um das die Linsenfläche erreichende Lichtstrahlen gemäß dem Snell-Gesetz gebrochen werden: n₁·Sin(α) = n·Sin(θ), wobei α der Winkel zwischen einem einfallenden Strahl und der Normalen am Einfallpunkt an der Linsenfläche ist, θ der Winkel zwischen dem gebrochenen Strahl und der Normalen am Einfallpunkt ist, und n₁ der Brechungsindex von Luft ist (als Annäherung kann n₁ als 1 genommen werden).
Konische Konstante P
Die konische Konstante P ist ein Parameter, der Kegelschnitte 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 spezifizieren. Manche Referenzen verwenden den Buchstaben K, um die konische Konstante darzustellen. K ist mit P über K = P – 1 verbunden.
Öffnungswinkel
Der Öffnungswinkel einer Linse ist der gesamte von der Linse geformte Sichtwinkel.
Abbesche Zahl
Die abbesche Zahl eines transparenten oder durchscheinenden Materials ist ein Maß der Dispersion (Änderung des Brechungsindexes mit der Wellenlänge) des Materials. Eine geeignete Wahl der abbeschen Zahl für eine Linse kann dazu beitragen, eine chromatische Aberration zu minimieren.
Sicherheitsdokument
Wie hier verwendet, umfasst der Begriff Sicherheitsdokument alle Arten von Dokumenten und Wertmarken und Identifikationsdokumenten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, die Folgenden: Währungsgegenstände wie Banknoten und Münzen, Kreditkarten, Schecks, Pässe, Ausweise, Wertpapiere und Aktienzertifikate, Führerscheine, Eigentumsurkunden, Reisedokumente wie Flug- und Bahnfahrscheine, Eintrittskarten und -tickets, Geburts-, Todes- und Heiratsurkunden und Studienbelege.
Transparente Fenster und Halbfenster
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff Fenster auf einen transparenten oder durchscheinenden Bereich in dem Sicherheitsdokument im Vergleich mit dem im Wesentlichen undurchsichtigen Bereich, auf den gedruckt wird. Das Fenster kann völlig transparent sein, so dass es die im Wesentlichen ungestörte Übertragung von Licht erlaubt, oder es kann teilweise transparent oder durchscheinend sein, wodurch es die teilweise Übertragung von Licht erlaubt, aber keine klare Sicht von Objekten durch den Fensterbereich erlaubt.
Ein Fensterbereich kann in einem Sicherheitsdokument aus Polymer ausgebildet werden, das mindestens eine Schicht aus transparentem Polymermaterial und eine oder mehrere trübende Schichten aufweist, die auf mindestens eine Seite eines transparenten Polymersubstrats aufgebracht werden, indem in der den Fensterbereich bildenden Zone mindestens eine trübende Schicht weggelassen wird. Wenn trübende Schichten auf beide Seiten eines transparenten Substrats aufgebracht werden, kann durch Weglassen der trübenden Schichten auf beiden Seiten des transparenten Substrats im Fensterbereich ein völlig transparentes Fenster gebildet werden.
Ein teilweise transparenter oder durchscheinender Bereich, nachfolgend als ”Halbfenster” bezeichnet, kann in einem Sicherheitsdokument aus Polymer ausgebildet werden, das auf beiden Seiten trübende Schichten aufweist, indem nur auf einer Seite des Sicherheitsdokuments die trübenden Schichten in dem Fensterbereich weggelassen werden, so dass das ”Halbfenster” nicht vollständig transparent ist, sondern etwas Licht durchlässt, ohne Objekte klar durch das Halbfenster hindurch erkennen zu lassen.
Alternativ können die Substrate aus einem im Wesentlichen undurchsichtigen Material wie Papier oder einem faserförmigen Material gebildet werden, mit einem Einsatz aus einem transparenten Kunststoffmaterial, der in einen Ausschnitt oder eine Aussparung in dem Papier oder dem faserförmigen Substrat eingefügt wird, um ein transparentes Fenster oder einen durchscheinenden Halbfensterbereich auszubilden.
Trübende Schichten
Eine oder mehrere trübende Schichten können auf ein transparentes Substrat aufgebracht werden, um die Undurchsichtigkeit des Sicherheitsdokuments zu erhöhen. Bei einer trübenden Schicht gilt L_T < L₀, wobei L₀ die auf das Dokument einfallende Lichtmenge und L_T die durch das Dokument übertragene Lichtmenge ist. Eine trübende Schicht kann eine oder mehrere einer Vielfalt von trübenden Beschichtungen umfassen. Zum Beispiel können die trübenden Beschichtungen ein Pigment wie Titandioxid, dispergiert in einem Bindemittel oder Träger eines wärmeaktivierten vernetzbaren Polymermaterials, enthalten. Alternativ könnte ein Substrat aus einem transparenten Kunststoff zwischen trübenden Schichten aus Papier oder einem anderen teilweise oder im Wesentlichen opaken Material zwischengefügt sein, auf das später Markierungen gedruckt oder anders aufgebracht werden können.
Beugungsgitter nullter Ordnung
Bei einem Beugungsgitter nullter Ordnung handelt es sich um eine Oberflächen-Relief- oder vergrabene Mikrostruktur, die unter Beleuchtung mit Licht einer gegebenen Wellenlänge Licht in nur der nullten Beugungsordnung erzeugt.
Allgemein haben solche Strukturen der nullten Ordnung eine Periodizität, die kleiner als die gewünschte Wellenlänge des einfallenden Lichts ist. Aus diesem Grund werden Beugungsgitter der nullten Ordnung manchmal auch als Subwellenlängengitter bezeichnet.
Prägbare strahlungshärtbare Druckfarbe
Wie der Begriff prägbare strahlungshärtbare Druckfarbe hierin verwendet wird, bezieht er sich auf alle Druckfarben, Lacke oder anderen Beschichtungen, die bei einem Druckprozess auf das Substrat aufgebracht werden können und die in weicher Form unter Ausbildung einer Reliefstruktur geprägt und mit Strahlung gehärtet werden können, um die geprägte Reliefstruktur zu fixieren. Obwohl der Härteprozess nicht vor der Prägung der strahlungshärtbaren Druckfarbe stattfindet, kann er entweder nach der Prägung oder im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Prägeschritt stattfinden. Die strahlungshärtbare Druckfarbe lässt sich bevorzugt mit ultravioletter (UV-)Strahlung härten. Alternativ dazu kann die strahlungshärtbare Druckfarbe auch durch andere Formen von Strahlung wie z. B. Elektronenstrahlen oder Röntgenstrahlen gehärtet werden.
Bei der strahlungshärtbaren Druckfarbe handelt es sich bevorzugt um eine transparente oder durchscheinende Druckfarbe, die aus einem klaren Harzmaterial ausgebildet ist. Eine solche transparente oder durchscheinende Druckfarbe eignet sich besonders zum Drucken von lichtdurchlässigen Sicherheitselementen wie DOEs vom numerischen Typ und Linsenstrukturen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die transparente oder durchscheinende Druckfarbe vorzugsweise einen auf Acryl basierenden, UV-härtbaren, klaren pragbaren Lack oder eine derartige Beschichtung.
Solche UV-härtbaren Lacke kann man von verschiedenen Herstellern beziehen, wie z. B. das Produkt vom ultravioletten Typ UVF-203 von Kingfisher Ink Limited oder ähnliches. Alternativ dazu können die strahlungshärtbaren prägbaren Beschichtungen auf anderen Verbindungen, beispielsweise Nitrocellulose, basieren.
Man hat festgestellt, dass sich die bei der Erfindung verwendeten strahlungshärtbaren Druckfarben und Lacke insbesondere zum Prägen von Mikrostrukturen, einschließlich diffraktiven Strukturen wie z. B. DOEs, Beugungsgittern und Hologrammen sowie Mikrolinsen und Linsenrastern, eignen. Sie können jedoch auch mit größeren Reliefstrukturen geprägt werden, beispielsweise als nicht diffraktive optisch variable Einrichtungen.
Die Druckfarbe wird vorzugsweise im Wesentlichen gleichzeitig geprägt und durch ultraviolette (UV-)Strahlung gehärtet. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die strahlungshärtbare Druckfarbe in einem Tiefdruckprozess im Wesentlichen gleichzeitig aufgebracht und geprägt.
Um sich für das Tiefdrucken zu eignen, hat die strahlungshärtbare Druckfarbe vorzugsweise eine Viskosität, die im Wesentlichen in den Bereich von etwa 20 bis etwa 175 Centipoise und weiter bevorzugt von etwa 30 bis etwa 150 Centipoise fällt. Die Viskosität kann durch Messen der Zeit bestimmt werden, in der der Lack aus einem Zahn-Auslaufbecher Nr. 2 ausfließt. Eine Probe, die innerhalb von 20 Sekunden ausfließt, hat eine Viskosität von 30 Centipoise, und eine Probe, die innerhalb von 63 Sekunden ausfließt, hat eine Viskosität von 150 Centipoise.
Bei manchen polymeren Substraten muss man unter Umständen eine Zwischenschicht auf das Substrat aufbringen, bevor die strahlungshärtbare Druckfarbe aufgebracht wird, um die Haftung der durch die Druckfarbe gebildeten geprägten Struktur auf dem Substrat zu verbessern. Die Zwischenschicht umfasst vorzugsweise eine Grundierungsschicht, und weiter bevorzugt enthält die Grundierungsschicht ein Polyethylenimin. Die Grundierungsschicht kann auch ein Quervernetzungsmittel, beispielsweise ein multifunktionales Isocyanat, enthalten. Beispiele anderer Grundierungen, die sich zur Verwendung bei der Erfindung eignen, sind: hydroxyl-terminierte Polymere; hydroxyl-terminierte Copolymere auf Polyesterbasis; quervernetzte oder nicht quervernetzte hydroxylierte Acrylate; Polyurethane und UV-härtende anionische oder kationische Acrylate. Beispiele geeigneter Quervernetzungsmittel sind: Isocyanate; Polyaziridine, Zirkoniumkomplexe; Aluminiumacetylaceton; Melamine und Carbodiimide.
Der Typ der Grundierung kann bei verschiedenen Substraten und geprägten Druckfarbenstrukturen variieren. Vorzugsweise wird eine Grundierung ausgewählt, die die optischen Eigenschaften der geprägten Druckfarbenstruktur nicht wesentlich beeinträchtigt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Sicherheitselement bereit, das Folgendes aufweist:
mehrere Fokussierungselemente,
eine erste Gruppe von Bildelementen, und
eine zweite Gruppe von Bildelementen,
wobei sich jedes Bildelement in einer Objektebene befindet, die durch ein Fokussierungselement zu betrachten ist, und sich derart in einer Entfernung von dem Fokussierungselement befindet, dass die Brennpunktbreite des Fokussierungselements in der Objektebene im Wesentlichen größengleich mit dem Bildelement ist oder sich von der Größe des Bildelements um einen vorbestimmten Betrag unterscheidet,
wobei Bildelemente der ersten Gruppe in einem ersten Bereich von Betrachtungswinkeln sichtbar sind und Bildelemente der zweiten Gruppe in einem zweiten Bereich von Betrachtungswinkeln sichtbar sind, und
wobei ein zweites Bild, das im zweiten Bereich von Betrachtungswinkeln ausgebildet ist, eine kontrastinvertierte Version eines ersten Bilds ist, das im ersten Bereich von Betrachtungswinkeln ausgebildet ist.
Bevorzugt beträgt der vorbestimmte Betrag, um den die Brennpunktbreite von der Größe der Bildelemente abweicht, nicht mehr als 20% der Größe der Bildelemente.
Die vorliegenden Erfinder haben festgestellt, dass durch Verwendung eines ersten und zweiten Bilds, die kontrastinvertierte Versionen voneinander sind, zusammen mit einem Design mit außerfokalen Linsen, ein erkennbarer optisch variabler Effekt in Form eines Wackelbilds erzeugt werden kann, trotz des Vorliegens eines geringen Übersprechens. Wenn die erste Gruppe von Bildelementen sichtbar ist, bildet sie einen Vordergrundbereich des ersten Bilds. Obgleich ein geringes Übersprechen von der zweiten Gruppe von Bildelementen sichtbar ist, ist das Übersprechen verglichen mit einem Design mit fokalen Linsen stark reduziert, weil nur ein Teil des Brennflecks die Bildelemente der zweiten Gruppe überlappt. Dieses reduzierte Übersprechen bildet einen gleichmäßigen Hintergrund für das erste Bild.
Bevorzugt haben die Bildelemente eine nicht-schwarze Farbe. Es hat sich herausgestellt, dass in einigen Fällen ein durch schwarze Bildelemente erzeugter Wackelbild-Effekt nachgeahmt werden kann, indem man eine metallische Druckfarbe verwendet. Die Verwendung von nicht-schwarzen Farben schließt die Verwendung von metallischen Druckfarben beim Fälschen aus.
Bei einer Ausführungsform hat die erste Gruppe von Bildelementen eine andere Farbe als die zweite Gruppe von Bildelementen. Die Verwendung von verschiedenen Farben erschwert die Aufgabe des Fälschers noch weiter.
Die Bildelemente können eine Größenverteilung oder eine räumliche Verteilung aufweisen, die den Graustufen oder Helligkeitswerten eines monochromen Eingabebilds entsprechen. Bei dem Eingabebild kann es sich um ein Portrait oder ein anderes Bild mit einem hohen Informationsinhalt handeln.
Bevorzugt sind die Bildelemente gedruckte Bildelemente, zum Beispiel im Tiefdruck, Offset-Druck, Siebdruck oder Flexodruck gedruckte Elemente. Alternativ dazu können die Bildelemente geprägte Bildelemente sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegen die Fokussierungselemente auf einer Seite eines transparenten oder durchscheinenden Substrats. Die Bildelemente können auf der gegenüberliegenden Seite des transparenten oder durchscheinenden Substrats liegen.
Die Bildelemente sind bevorzugt Linienelemente, können jedoch auch jede andere geeignete Form aufweisen, zum Beispiel Punkte oder geometrische Formen.
Bei einer Ausführungsform sind die Fokussierungselemente refraktive oder diffraktive teilzylindrische Linsen, oder Zonenplatten. Alternativ dazu können die Fokussierungselemente refraktive oder diffraktive teilsphärische Mikrolinsen oder Mikrolinsen mit Polygonbasis sein.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ausbilden einer Sicherheitseinrichtung bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst:
Bereitstellen eines transparenten oder durchscheinenden Substrats,
Aufbringen mehrerer Fokussierungselemente auf eine erste Fläche des Substrats, und
Aufbringen einer ersten Gruppe von Bildelementen und einer zweiten Gruppe von Bildelementen auf eine Bildfläche des Substrats, wobei sich jedes Bildelement in einer Objektebene befindet, so dass es durch ein Fokussierungselement erkennbar ist, und sich derart in einer Entfernung von dem Fokussierungselement befindet, dass die Brennpunktbreite des Fokussierungselements in der Objektebene im Wesentlichen größengleich mit dem Bildelement ist oder sich von der Größe des Bildelements um einen vorbestimmten Betrag unterscheidet,
wobei Bildelemente der ersten Gruppe in einem ersten Bereich von Betrachtungswinkeln sichtbar sind und Bildelemente der zweiten Gruppe in einem zweiten Bereich von Betrachtungswinkeln sichtbar sind, und
wobei ein zweites Bild, das im zweiten Bereich von Betrachtungswinkeln ausgebildet ist, eine kontrastinvertierte Version eines ersten Bilds ist, das im ersten Bereich von Betrachtungswinkeln ausgebildet ist.
Die Fokussierungselemente können durch Prägen, bevorzugt durch Prägen in einer Schicht aus prägbarer strahlungshärtbarer Druckfarbe, die auf die erste Fläche des Substrats aufgebracht ist, aufgebracht werden.
Bevorzugt werden die Bildelemente durch ein Druckverfahren aufgebracht. Bevorzugte Verfahren sind Tiefdruck, Offset-Druck, Siebdruck oder Flexodruck. Die Bildelemente können auch durch Prägen aufgebracht werden.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Sicherheitsdokument bereit, enthaltend ein Sicherheitselement gemäß einer der oben genannten Ausführungsformen, eine Sicherheitseinrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, oder eine Sicherheitseinrichtung, die gemäß eines der oben erwähnten Verfahren hergestellt wurde. Bei einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich das Sicherheitselement oder die Sicherheitseinrichtung in einem Fenster- oder Halbfensterbereich des Sicherheitsdokuments.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es werden nun bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung lediglich anhand nicht-einschränkender Beispiele unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen Folgendes dargestellt ist:
1(a) bis 1(d) zeigen eine Lentikulareinrichtung einer bekannten Art;
2(a) bis 2(d) zeigen eine modifizierte Version der Lentikulareinrichtung von 1(a) bis 1(d);
3 zeigt einen Wackelbild-Effekt, der durch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wird;
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Sicherheitselements, das den Effekt von 3 erzeugt;
5 ist ein Querschnitt durch das Sicherheitselement von 4;
6 und 7 zeigen schematisch ein Verfahren zum Erzeugen einer künstlerischen Darstellung für eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
8 zeigt den Effekt, der von der Ausführungsform von 6 und 7 erzeugt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Anfänglich mit Bezug auf 1 wird ein Teil einer Lentikulareinrichtung 10 mit bekanntem Design gezeigt, die mehrere Fokussierungselemente in Form von teilzylindrischen Linsen 14 aufweist. Die Einrichtung 10 enthält ein Substrat 11 mit einer oberen Fläche 12 und einer unteren Fläche 13. Die Fokussierungselemente 14 sind auf die obere Fläche 12 aufgebracht, und die untere Fläche 13 ist eine Objektebene, die eine erste Gruppe von Bildelementen 16 und eine zweite Gruppe von Bildelementen 17 trägt. Bildelemente 17 sind der Übersicht halber in der Darstellung der Querschnittansicht von 1(a) geringfügig versetzt.
Die linken Ränder benachbart liegender Bildelemente 16 der ersten Gruppe sind mit den linken Rändern von dazugehörigen Fokussierungselementen 14 ausgerichtet, durch die die Bildelemente 16 zu betrachten sind. Die linken Ränder der Bildelemente 17 der zweiten Gruppe sind mit den zu den Fokussierungselementen 14 gehörenden optischen Achsen ausgerichtet. Bildelemente 16 und 17 stehen in der Objektebene 13 (1(d)) in verschachtelter Beziehung und bilden einen ersten und zweiten Kanal eines Wackelbilds.
Die Objektebene 13 befindet sich im Wesentlichen an der Brennweite der Fokussierungselemente 14. Dies führt zu einem sehr engen Bereich 15 in der Objektebene, über den einfallende Strahlen fokussiert werden, viel enger als die Breite der Bildelemente 16, 17.
In 1(a) weist das Sicherheitselementsubstrat 11 eine Dicke von ungefähr 75 Mikron auf. Um die Sicherheitselementgesamtdicke auf weniger als 90 Mikron zu halten, ist die Pfeilhöhe der Linsen 14 weniger als 15 Mikron und liegt der Linsendurchmesser in der Ordnung von 45 bis 50 Mikron. Wenn die Bildelemente 16, 17 durch Tiefdruck aufgebracht werden, wird ihre Breite größer als der halbe Linsendurchmesser sein. Dies führt zu einem Übersprechbereich von Betrachtungswinkeln, in dem sowohl Bildelemente 16 als auch Bildelemente 17 sichtbar sind. Im Übersprechbereich, zum Beispiel bei Betrachtungswinkeln, bei denen man die Positionen 20 der Einrichtung betrachten kann (1(c)), sind die Bildelemente 16 und 17 jeweils von der gesamten Breite des Brennbereichs 15 überspannt, was für den Betrachter zu identischen anscheinenden Helligkeiten 26 und 27 (1(b)) führt. Die Unterscheidbarkeit zwischen Bildern 36 (Zeichen '5') und 37 (Zeichen 'A') ist somit aufgrund des Übersprechens zwischen den zwei Gruppen von Bildelementen 16, 17 völlig verloren gegangen.
Das Übersprechen in 1 kann reduziert werden, indem außerfokale Linsen-Designs verwendet werden, wie das in 2 gezeigte. In 2(a) enthält eine Lentikulareinrichtung 100 Fokussierungselemente 114, die auf eine erste Fläche 112 aufgebracht sind. Die Fokussierungselemente 114 weisen einen Fokussierungsbereich 115 in der Objektebene 113 auf, der fast so breit ist wie die Bildelemente 116 einer ersten Gruppe und die Bildelemente 117 einer zweiten Gruppe. Der Fokussierungsbereich kann eine Breite aufweisen, die bis zu 20% kleiner oder 20% größer als die Breite der Bildelemente 116 oder 117 ist.
Die Verwendung eines nicht-fokussierenden Designs reduziert das Übersprechen, weil in einem Übersprechbereich ein reduzierter Abschnitt des Brennbereichs ein Bildelement überlappt, das von dem Betrachter nicht gesehen werden soll. Zum Beispiel sollten im in 2(c) gezeigten Bereich 120 Bildelemente 116 der ersten Gruppe sichtbar sein, um den ersten Kanal des Wackelbilds anzuzeigen, während Bildelemente 117 der zweiten Gruppe nicht sichtbar sein sollten. Die gesamte Breite des Brennbereichs 115 überlappt die Bildelemente 116 in dem in 2(c) gezeigten Betrachtungswinkel, um eine anscheinende Intensität 126 zu erzeugen (2(b)). Andererseits überlappt nur ein Teil des Bildelements 117 den Brennbereich 115, so dass von dem Betrachter eine reduzierte Intensität 127 gesehen wird.
Der Netto-Eindruck für den Betrachter, der sich aus dem in 2(d) gezeigten Betrachtungswinkel ergibt, ist ein erstes Bild 136, das einen Vordergrundbereich 126a in Form des Zeichens '5' umfasst, das von der ersten Gruppe von Bildelementen 116 erzeugt wird. Aufgrund der Anwesenheit eines Übersprechens 128 aus der zweiten Gruppe von Bildelementen 117 ist im Hintergrund ein Schatten 127a vom Zeichen 'A' zu sehen. Wenn die Einrichtung gekippt wird, sticht das Zeichen 'A' aufgrund eines größeren Anteils der Breite des Fokussierungsbereichs 115, mit dem die Bildelemente 117 gesehen werden, mehr hervor und das Zeichen '5' wird allmählich schwächer, bis die zwei Zeichen '5' und 'A' ununterscheidbar werden. Beim weiteren Kippen dominiert das Zeichen 'A' und bildet den Vordergrund 126b eines Bilds 137, wobei das Übersprechen 128 aus Bildelementen 116 vom Zeichen '5' den Hintergrund 127b bildet.
Während die Einrichtung 100 von 2 verglichen mit der Einrichtung 10 in 1 ein verbessertes Resultat liefert, ist die Menge an Übersprechen zwischen den zwei Kanälen 126a, 126b des Wackelbilds möglicherweise für Sicherheitsdokumentanwendungen unannehmbar groß. Es hat sich daher als sehr vorteilhaft herausgestellt, ein Design zu wählen, bei dem die zwei Bilder des Wackelbilds kontrastinvertierte Versionen voneinander sind, wie in der Ausführungsform von 3 bis 5 gezeigt.
Mit Bezug auf 3, 4 und 5 wird eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Sicherheitselements 200 gezeigt, das ein Substrat 211 mit einer oberen Fläche 212 und einer unteren Fläche (Objektebene) 213 aufweist. Eine erste Gruppe von Bildelementen 216 und eine zweite Gruppe von Bildelementen 217, in Form von im Tiefdruck gedruckten Linien, sind auf die untere Fläche 213 aufgebracht. Die Bildelemente 216, 217 sind durch die dazugehörigen Fokussierungselemente (teilzylindrischen Linsen) 214 erkennbar, die auf die obere Fläche 212 des Substrats 211 aufgebracht sind.
In der Querschnittansicht von 5 sind die Bildelemente 217 der Übersicht halber geringfügig von der unteren Fläche 213 versetzt. Die Bildelemente 217 der ersten Gruppe sind in einem ersten Bereich von Betrachtungswinkeln von der Richtung 230 bis zur Richtung 231 erkennbar, während die Bildelemente 216 der zweiten Gruppe in einem zweiten Bereich von Betrachtungswinkeln von der Richtung 231 bis zur Richtung 232 erkennbar sind. Es gibt außerdem einen Bereich von Betrachtungswinkeln von der Richtung 231a bis 231b, in dem der ganze Übersprechbereich 220 von dem Betrachter gesehen wird.
Wenn die Einrichtung 200 unter dem Winkel 232 betrachtet wird, ist ein erstes Bild 236 sichtbar, in dem die Bildelemente 216 der ersten Gruppe am hellsten sind und den Eindruck eines Zeichens '5' erzeugen. Ähnlich ist, wenn die Einrichtung 200 unter dem Winkel 230 betrachtet wird, ein zweites Bild 237 sichtbar, in dem die Bildelemente 217 der ersten Gruppe am hellsten sind und den Eindruck eines kontrastinvertierten Zeichens '5' erzeugen.
Im ersten Bild 236 bilden die ersten Bildelemente 216 somit den Vordergrundbereich 226a, während die zweiten Bildelemente 217 einen gleichmäßigen Hintergrundbereich 227a bilden. Im zweiten Bild 237 bilden die zweiten Bildelemente 217 dagegen den Vordergrundbereich 226b, während die ersten Bildelemente einen gleichmäßigen Hintergrundbereich 227b bilden. In jedem Fall wird das Übersprechen 228 zu einem gleichmäßigen Hintergrund für das Bild 236, 237, der erwünschtermaßen projiziert werden soll.
Nunmehr mit Bezug auf 6 bis 8 ist schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines komplexeren Sicherheitselements abgebildet.
6 zeigt ein monochromes Eingabebild in Form eines Portraits 300. Das Portrait 300 ist ein Graustufen-Bitmap mit 256 Graustufen. Dieses wird anschließend in ein Binär-Bitmap 302 umgewandelt, zum Beispiel durch Anwenden von frequenzmoduliertem Dithering, Fehlerstreuung oder zufälliger oder stochastischer Rasterung. Das Resultat ist ein Bitmap mit zwei Ebenen (binär), das aufgrund der räumlichen Verteilung der schwarzen Pixel als ein Tonwert-Portrait erscheint. Ein Bereich mit einer höheren räumlichen Dichte von schwarzen Pixeln tendiert dazu, dunkler zu erscheinen, während eine spärlichere Verteilung heller erscheinen wird.
7 zeigt ein Nahgroßbild eines Bereichs 304 des Bitmaps 302, von dem ein Teilbereich 306 als weiteres Nahgroßbild gezeigt ist. Der Bereich 306 enthält schwarz pixelierte Bereiche 316a, 316b, 316c, 316d und weiß pixelierte Bereiche 317a, 317b, 317c.
Um ein Wackelbild mit Kontrastinvertierung zu erzeugen, werden die schwarzen Bereiche zuerst auf eine erste Gruppe von Bildelementen 321a, 321b, 321c bzw. 321d abgebildet, die auf das Sicherheitselement 400 als eine Reihe von im Tiefdruck gedruckten Linien aufgebracht sind, deren linke Ränder im Wesentlichen mit den linken Rändern der Linsen 314 ausgerichtet sind. Die im Tiefdruck gedruckten Linien 321a–321d haben jeweils eine Länge, die der Länge der entsprechenden schwarz pixelierten Bereiche 316a–316d entspricht.
Die weiß pixelierten Bereiche werden auf eine zweite Gruppe von Bildelementen 322a, 322b bzw. 322c abgebildet, die auf das Sicherheitselement 400 als eine zweite Reihe von im Tiefdruck gedruckten Linien aufgebracht sind, deren rechte Ränder im Wesentlichen mit den rechten Rändern der dazugehörigen Linsen 314 ausgerichtet sind. Im Tiefdruck gedruckte Linien 322a–322c haben jeweils eine Länge, die der Länge der entsprechenden weiß pixelierten Bereiche 317a–317c entspricht.
In einem ersten Bereich von Betrachtungswinkeln wird von einer Person, die die Einrichtung 400 betrachtet, ein erstes Bild 336 gesehen, das im Wesentlichen das Portrait 300 wiedergibt (8). Dieser enthält den Vordergrundbereich 326a von Bildelementen 321a–321d und den auf das Übersprechen aus den Bildelementen 322a–322c zurückzuführenden gleichmäßigen Hintergrundbereich 327a. Wenn die Einrichtung 400 durch den ersten Bereich von Betrachtungswinkeln gekippt wird, nimmt die Menge an vom Hintergrundbereich 327a reflektiertem Licht ab, bis der Betrachter einen zweiten Bereich von Betrachtungswinkeln erreicht, in dem der Hintergrund 327a zu dominieren beginnt. In dem zweiten Bereich von Betrachtungswinkeln ist ein zweites, kontrastinvertiertes Bild 337 zu sehen, in dem die Bildelemente 322a–322c den Vordergrund 327b bilden, während das Übersprechen aus den Bildelementen 321a–321d den gleichmäßigen Hintergrund 326b bildet.
In einem im Wesentlichen wie oben beschriebenen repräsentativen Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung von Sicherheitselementen, wird eine Schicht von prägbarer strahlungshärtbarer Druckfarbe, zum Beispiel UV-härtbarer Druckfarbe, auf eine Seite eines biaxial orientierten Polypropylen(BOPP)-Films mit einer Dicke von 75 Mikron aufgebracht. Die UV-härtbare Druckfarbe wird dann mit Linsenstrukturen 214 oder 314 geprägt und gehärtet, so dass ein Lentikularsubstrat mit einer Gesamtdicke von ungefähr 85 bis 90 Mikron erzeugt wird.
Die den Linsenstrukturen gegenüberliegende Fläche wird im Tiefdruck mit Bildelementen 216, 217 (4 bis 6) oder 321a-321d, 322a–322c (7) einer einzigen Farbe bedruckt. Eine bevorzugte Farbe für die Bildelemente ist eine solche, die ausreichend Kontrast erzeugen wird, aber schwer nachzuahmen ist. Blau, Magenta, Violett oder Scharlachrot sind bevorzugte Farben.
Bei einem repräsentativen Tiefdruckprozess wird ein Tiefdruckzylinder verwendet, der mit der Auflösung von 10,160 dpi (kleinste inkrementelle Änderung in der Bildelementposition von 2,5 Mikron) graviert ist. Die entsprechende Tiefdruck-File ist ein binäres Digitalbild der Bildelemente, das die erwartete Vergrößerung der digitalen Bildelemente nach ihrem Drucken kompensiert.
Um Linsen mit geeigneten Eigenschaften für die jeweils verwendete Substratdicke zu schaffen, sollten die Linsen eine Brennpunktbreite aufweisen, die im Wesentlichen gleich der Bildelementgröße ist oder sich von der Bildelementgröße um einen vorbestimmten Betrag unterscheidet, bevorzugt nicht mehr als 20%. Ein geeignetes Verfahren wird in der PCT-Anmeldung PCT/AU2010/000243 beschrieben und umfasst eine Messung der Breite der Bildelemente.
Die Eigenschaften der im Tiefdruck gedruckten Linien können mittels einer Vielfalt von bekannten Verfahren gemessen werden. Zum Beispiel kann die durchschnittliche Linienbreite durch Drucken einer Druckpressekalibrationsvorlage bestimmt werden, die aus Abschnitten von Linien einer gegebenen Größe besteht und verschiedene Dichten aufweist, wobei jeder Abschnitt typischerweise einen Dichtewert von einem Prozent bis neunundneunzig Prozent repräsentiert. Die Vorlage wird anschließend auf Film oder Platte abgebildet und auf die glatte Seite eines Substrats mit optischem Effekt gedruckt. Das Druckresultat wird dann mittels eines Densitometers oder ähnlichem Gerät gescannt, um die gedruckte Linienbreite zu bestimmen.
Alternativ dazu kann die durchschnittliche Linienbreite direkt, zum Beispiel mittels eines Mikroskops, das mit einer Strichplatte mit Messungsinkrementen ausgerüstet ist, gemessen werden. Im direkten Verfahren kann eine Probe der Linien in jedem Tonwertbereich gemessen und aufgezeichnet werden, und können ihre Größen gemittelt werden.
Um Linsenparameter zu erhalten, die sich für Bildelemente einer gegebenen Breite und ein Substrat gegebener Dicke eignen, wird die folgende Beziehung zwischen Messdicke t und Linsenparameter s (Pfeilhöhe), w (Breite), R (Krümmungsradius), P (die konische Konstante der Linse) und n (Brechungsindex) optimiert: t = s + h – w / A, (1) wobei h die gemessene Halbbreite einer gedruckten Linie ist, und A gegeben ist durch
wobei
Die Dicke t kann in Hinblick auf einen oder mehrere der Linsenparameter R, n, P, w und s auf übliche Weise, d. h. durch Bilden der partiellen Ableitungen des Ausdrucks in Gl. (2) in Hinblick auf einen oder mehrere dieser Parameter und Setzen der partiellen Ableitungen gleich null, optimiert werden. Das resultierende System von Gleichungen kann analytisch oder numerisch gelöst werden, um den Satz von Linsenparametern zu finden, der die optimale Linsendicke ergibt.
Die Optimierung kann eine beschränkte Optimierung sein. Zum Beispiel ist es für Banknotensubstrate wünschenswert, t auf einen Bereich von Werten zwischen ca. 85 Mikron und 100 Mikron zu begrenzen. Beschränkte Optimierungsverfahren sind im Fachgebiet bekannt.
Es wurde festgestellt, dass, solange die Brennpunktgröße die durchschnittliche Breite eines gedruckten Rasterpunkts nicht um mehr als 20% übersteigt, die Qualität des Bilds nicht beeinträchtigt wird. Ebenso wurde festgestellt, dass allein das Herstellen eines willkürlichen nicht-fokussierenden Designs die Bildqualität stark vermindert, was zu einem zu beanstandenden unscharfen Bild führt. Die Brennpunktgröße kann auch geringfügig kleiner sein als die durchschnittliche Breite, bevorzugt nicht mehr als 20% kleiner.
Viele Variationen der oben erwähnten Ausführungsformen sind möglich, ohne vom Gedanken und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können die oben erwähnten Sicherheitselemente getrennt gefertigt und dann auf ein Sicherheitsdokument aufgebracht werden, oder in-situ auf ein Sicherheitsdokument aufgebracht werden, zum Beispiel in einem Fenster- oder Halbfensterbereich.
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 [0006, 0079]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

T. Miyashita, ”Standardization for microlenses und microlens arrays” (2007) Japanese Journal of Applied Physics 46, p 5391 [0009]

Claims

Sicherheitselement, enthaltend: mehrere Fokussierungselemente, eine erste Gruppe von Bildelementen, und eine zweite Gruppe von Bildelementen, wobei sich jedes Bildelement in einer Objektebene befindet, so dass es durch ein Fokussierungselement erkennbar ist, und sich derart in einer Entfernung von dem Fokussierungselement befindet, dass die Brennpunktbreite des Fokussierungselements in der Objektebene im Wesentlichen größengleich mit dem Bildelement ist oder sich von der Größe des Bildelements um einen vorbestimmten Betrag unterscheidet, wobei Bildelemente der ersten Gruppe in einem ersten Bereich von Betrachtungswinkeln sichtbar sind und Bildelemente der zweiten Gruppe in einem zweiten Bereich von Betrachtungswinkeln sichtbar sind, und wobei ein zweites Bild, das im zweiten Bereich von Betrachtungswinkeln ausgebildet ist, eine kontrastinvertierte Version eines ersten Bilds ist, das im ersten Bereich von Betrachtungswinkeln ausgebildet ist.
Sicherheitselement gemäß Anspruch 1, wobei die Bildelemente eine nicht-schwarze Farbe haben.
Sicherheitselement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bildelemente eine Größenverteilung oder eine räumliche Verteilung aufweisen, die den Graustufen oder Helligkeitswerten eines monochromen Eingabebilds entsprechen.
Sicherheitselement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bildelemente gedruckte Bildelemente sind.
Sicherheitselement gemäß Anspruch 5, wobei die Bildelemente im Tiefdruck, Offset-Druck, Siebdruck oder Flexodruck gedruckte Elemente sind.
Sicherheitselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Bildelemente geprägte Bildelemente sind.
Sicherheitselement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Gruppe von Bildelementen eine andere Farbe als die zweite Gruppe von Bildelementen hat.
Sicherheitselement gemäß Anspruch 6, wobei die Bildelemente diffraktive Elemente oder Subwellenlängengitterelemente sind.
Sicherheitselement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fokussierungselemente auf einer Seite eines transparenten oder durchscheinenden Substrats liegen.
Sicherheitselement gemäß Anspruch 9, wobei die Bildelemente auf der gegenüberliegenden Seite des transparenten oder durchscheinenden Substrats liegen.
Sicherheitselement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bildelemente Linienelemente sind.
Sicherheitselement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fokussierungselemente refraktive oder diffraktive teilzylindrische Linsen, oder Zonenplatten sind.
Sicherheitselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Fokussierungselemente refraktive oder diffraktive teilsphärische Mikrolinsen oder Mikrolinsen mit Polygonbasis sind.
Sicherheitselement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der vorbestimmte Betrag, um den die Brennpunktbreite von der Größe der Bildelemente abweicht, nicht mehr als 20% der Größe der Bildelemente ist.
Sicherheitseinrichtung, enthaltend ein Sicherheitselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14.
Verfahren zum Ausbilden einer Sicherheitseinrichtung, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines transparenten oder durchscheinenden Substrats, Aufbringen mehrerer Fokussierungselemente auf eine erste Fläche des Substrats, und Aufbringen einer ersten Gruppe von Bildelementen und einer zweiten Gruppe von Bildelementen auf eine Bildfläche des Substrats, wobei sich jedes Bildelement in einer Objektebene befindet, so dass es durch ein Fokussierungselement erkennbar ist, und sich derart in einer Entfernung von dem Fokussierungselement befindet, dass die Brennpunktbreite des Fokussierungselements in der Objektebene im Wesentlichen größengleich mit dem Bildelement ist oder sich von der Größe des Bildelements um einen vorbestimmten Betrag unterscheidet, wobei Bildelemente der ersten Gruppe in einem ersten Bereich von Betrachtungswinkeln sichtbar sind und Bildelemente der zweiten Gruppe in einem zweiten Bereich von Betrachtungswinkeln sichtbar sind, und wobei ein zweites Bild, das im zweiten Bereich von Betrachtungswinkeln ausgebildet wird, eine kontrastinvertierte Version eines ersten Bilds ist, das im ersten Bereich von Betrachtungswinkeln ausgebildet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei die Bildelemente eine nicht-schwarze Farbe haben.
Verfahren gemäß Anspruch 15 oder Anspruch 16, wobei die Bildelemente eine Größenverteilung oder eine räumliche Verteilung aufweisen, die den Graustufen oder Helligkeitswerten eines monochromen Eingabebilds entsprechen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Fokussierungselemente durch Prägen aufgebracht werden.
Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei die Fokussierungselemente in eine Schicht von strahlungshärtbarer Druckfarbe geprägt werden, die auf die erste Fläche des Substrats aufgebracht wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei die Bildelemente durch ein Druckverfahren aufgebracht sind.
Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei die Bildelemente durch Tiefdruck, Offset-Druck, Siebdruck oder Flexodruck aufgebracht werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei die Bildelemente durch Prägen aufgebracht werden.
Sicherheitsdokument, enthaltend ein Sicherheitselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, eine Sicherheitseinrichtung gemäß Anspruch 14 oder eine Sicherheitseinrichtung, die gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22 hergestellt wurde.
Sicherheitsdokument gemäß Anspruch 23, wobei sich das Sicherheitselement oder die Sicherheitseinrichtung in einem Fenster- oder Halbfensterbereich des Sicherheitsdokuments befindet.