EP3475096B1 - Optically variable security element - Google Patents

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EP3475096B1
EP3475096B1 EP17732031.4A EP17732031A EP3475096B1 EP 3475096 B1 EP3475096 B1 EP 3475096B1 EP 17732031 A EP17732031 A EP 17732031A EP 3475096 B1 EP3475096 B1 EP 3475096B1
Authority
EP
European Patent Office
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grid
relief
line
security element
elements
Prior art date
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Active
Application number
EP17732031.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3475096A1 (en
Inventor
Christian Fuhse
Martin Imhof
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH filed Critical Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Publication of EP3475096A1 publication Critical patent/EP3475096A1/en
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Publication of EP3475096B1 publication Critical patent/EP3475096B1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/342Moiré effects
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29Securities; Bank notes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/324Reliefs

Definitions

  • the invention relates to an optically variable security element for protecting valuables.
  • the invention also relates to a method for producing such a security element and a correspondingly equipped data carrier.
  • Data carriers such as value or ID documents, or other valuables, such as branded items, are often provided with security elements for protection, which allow the authenticity of the data carrier to be checked and which also serve as protection against unauthorized reproduction.
  • Security elements with effects that depend on the viewing angle play a special role in securing authenticity, as these cannot be reproduced even with the most modern copiers.
  • the security elements are equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression from different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and/or a different graphic motif depending on the viewing angle.
  • WO 2009/000530 A2 discloses a security element with a micro-optical Moiré magnification arrangement for displaying a three-dimensional Moiré image that contains image components in at least two Moiré image planes that are spaced apart in a direction perpendicular to the Moiré magnification arrangement.
  • the moiré magnification arrangement comprises a motif image containing two or more lattice cell arrangements with different lattice periods and/or different lattice orientations, each associated with a moire image plane and containing micromotif image components for representing the image component of the associated moire image plane, and a focusing element grid arranged at a distance from the motif image for moiré-magnified viewing of the motif image, which grid contains an arrangement of a plurality of grid cells, each with a microfocusing element.
  • WO 2007/076952 A2 describes a security element with a micro-optical moiré magnification arrangement, with a motif image that consists of an arrangement of a plurality of micromotif elements, and an arrangement of a plurality of microfocusing elements for moiré-enlarged viewing of the micromotif elements of the motif image.
  • the invention is based on the object of specifying an optically variable security element of the type mentioned at the outset, which avoids the disadvantages of the prior art.
  • a security element that is simple and inexpensive to produce is to be provided, which shows visually appealing movement effects when tilted and which ideally also has a small thickness and is therefore well suited for application to banknotes and other documents of value.
  • the movement effect is created by a moiré effect between two screens of similar screen width, in this case the relief screen and the point and/or line screen.
  • the raster widths of the relief raster and the point and/or line raster differ by less than one-fifth.
  • the grid width of one of the two grids or even both grids is suitably modulated as a function of location.
  • the raster width of the point and/or line raster can in principle also be the same as the raster width of the relief raster, since the Moiré effect is already caused by the location-dependent modulation.
  • the point and/or line grid is often addressed instead of “the at least one point and/or line grid”, but it goes without saying that this does not mean that there is more than one point and/or line grid should be excluded.
  • the statements made then apply to at least one, preferably even to all, point and/or line grids of the security element.
  • the screen widths of the point and / or line screens are preferably all selected so that they differ from the first screen width p by less than one-fifth and / or the first screen width p and / or the second grid width q are modulated in a location-dependent manner in such a way that a movement effect is created by the interaction of the relief grid and the respective point and/or line grid when the security element is tilted.
  • a second or further line screen can also have a screen width that differs from the first Screen width p differs only slightly from the further screen width p', in particular by less than one-fifth, and/or is modulated in such a location-dependent manner that the interaction of the relief screen and the respective line screen causes a movement effect when the security element is tilted.
  • the further screen width q' can differ only slightly from the further screen width p' and/or one or both of the screen widths p' , q' can be modulated depending on the location in such a way that a movement effect is produced by the interaction of the relief grid and the grid of dots when the security element is tilted.
  • At least one of the point and/or line grids is designed as a line grid.
  • all point and/or line grids are preferably designed as line grids.
  • the screen width p is advantageously even smaller than 400 ⁇ m and is between 200 ⁇ m and 400 ⁇ m in one advantageous embodiment, and between 60 ⁇ m and 200 ⁇ m in another advantageous embodiment.
  • the second screen width q differs from the first screen width p only slightly, in particular by less than one fifth or even by less than one Tenths, especially by less than 15 microns.
  • the screen width p can also be greater than 400 ⁇ m.
  • the line screen advantageously has a large number of lines, the width of which is preferably between 5 ⁇ m and 200 ⁇ m, but is in any case smaller than half the screen width q.
  • the line width is particularly preferably between 45 ⁇ m and 150 ⁇ m and in particular between 50 ⁇ m and 120 ⁇ m.
  • the lines can be unmodulated, ie have a constant line width along their length. However, the line width can also change along the longitudinal extent of the lines, in particular increase or decrease, or can be modulated on one or two sides.
  • the lines of the line grid can be materially positive, for example as printed or metallized lines, but they can also be material-free as a negative, i.e. as a gap in a surrounding material area, for example as linear gaps in a printed image or a metal coating.
  • the specified line widths refer to the widths of the material areas and in the case of negative lines to the widths of the material-free areas left out. Additional information can be encoded in the security element by changing the line width along the longitudinal extent of the lines. The movement effect can be intensified by this additional information or even remain static, for example in the case of a recess in the underground.
  • the lines of a line grid can also contain recessed areas, which are formed in particular in the form of patterns, characters or a code are.
  • the recessed areas are preferably arranged in the form of a grid, which has a grid width in one spatial direction that differs little or not at all from a grid width of the relief grid, in particular by less than one fifth.
  • the raster elements (points) of the point raster can have any shape and in particular can be designed in the form of patterns, characters or a code.
  • the raster elements themselves can consist of a plurality of points, for example of different colors, or can be broken down into such points.
  • At least one line grid is a printed line grid, which is preferably formed at least in a partial area from a multiplicity of essentially parallel printed lines with a spacing q.
  • the partial area can be in the form of a pattern, character or code.
  • the print line grid can also be formed entirely from parallel print lines.
  • the printed lines can in particular be printed with a translucent color in order to ensure that the line grid is partially transparent to light.
  • the printed line screen or screens are advantageously separated from the relief screen by a spacer layer, the spacer layer preferably containing an embossing lacquer layer into which the relief elements of the relief screen are embossed.
  • the embossing lacquer layer is expediently transparently clear or transparently colored.
  • the spacer layer can in particular be formed only by the embossing lacquer layer, or can also be formed by a film with an embossing lacquer layer present thereon.
  • the relief elements of the relief grid are advantageously provided with a reflection-increasing coating, in particular a metallization.
  • the color impression of the metallization is preferably essentially metallic silver, such as with a metallization made of aluminum or silver, but the use of colored metals, such as copper or gold, can also be considered.
  • the coating can be opaque, but also semi-transparent or even largely translucent, and then consist, for example, of a high-index layer of HRI (High Refractive Index) materials, for example TiO 2 or ZnS. A dark background is an advantage when using HRI materials.
  • HRI High Refractive Index
  • At least one point or line screen is formed by a reflection-increasing coating of the relief elements of the relief screen that is present in the form of a point or line screen.
  • the line raster then contains alternately coated and uncoated lines, ie, in the case of metallization, metallized and demetallized lines.
  • the uncoated line areas reveal layers or information lying under the relief grid and therefore allow an intelligent combination of the relief grid with a background design.
  • a background design can be formed, for example, by an offset printing layer or a nyloprint layer present on the substrate.
  • the relief grid is advantageously combined with a background layer lying under the reflection-increasing coating, in particular a color layer covering the entire surface.
  • the background layer appears in the uncoated dot and/or line areas and thus provides a dot and/or line raster which is perfectly matched to the relief raster and has a coloring defined by the background layer.
  • the underground layer can also be multicolored and represent a pattern or other motif and can be printed or applied by any other method.
  • the relief grid can be combined with a colored transparent or translucent layer overlying the reflection-increasing coating, which appears specifically in the uncoated point and/or line areas.
  • the coloring of the grid of points and/or lines produced in this way in register with the relief grid is defined by the coloring of the transparent or translucent layer.
  • the colored transparent layer is formed by the embossing lacquer layer.
  • a colored embossing varnish can determine the color of the security element or change it in the area of the embossing varnish. Spot coating with two differently colored or colorless embossing varnishes is also possible.
  • the embossing lacquer can be colored yellow in a first partial area and be colorless in a second partial area.
  • the small vertical distance between the relief grid and the point and/or line grid represents a significant advantage of the security elements according to the invention for example in the case of focusing lens or mirror arrangements, no minimum distance between the two grids can be maintained.
  • the vertical distance between the relief screen and the point or line screen is therefore advantageously less than one-fifth, in particular even less than one-tenth of the screen width p, and is mostly below 20 ⁇ m, sometimes even below 10 ⁇ m or even below 5 ⁇ m.
  • the vertical distance can even be equal to zero, if namely the point and/or line grid is formed in the reflection-increasing coating of the relief grid and is therefore arranged directly and without a gap on this.
  • the relief screen is a one-dimensional screen composed of a plurality of elongated screen elements, which has the mentioned screen width p.
  • the raster elements are advantageously each formed from at least two line-like relief elements reflecting in different directions.
  • the raster elements are each formed from a multiplicity of linear micromirrors, from a cylindrical Fresnel mirror structure or from other, preferably achromatically reflecting, diffractive structures.
  • the relief screen is a two-dimensional screen made up of a plurality of screen elements, which has the mentioned screen width p in a first spatial direction.
  • the relief raster has, in addition to the first raster width p, a further raster width p′ in a second spatial direction, which is not mandatory but also advantageously below 500 ⁇ m, in particular below 400 ⁇ m.
  • the first grid width p and the further grid width p′ are the same, so that the grid elements can be square or spherical.
  • the first screen width p and the further screen width p′ can also differ, preferably by a factor of between 1.5 and 5, and form a screen with rectangular or elliptical screen elements.
  • the raster elements of a two-dimensional raster are advantageously each formed from at least two, preferably at least three, particularly preferably at least four, each reflecting relief elements directed in different directions and are in particular each made of a circular or elliptical arrangement of a large number of micromirrors, of a spherical or elliptical Fresnel -Mirror structure or formed from other, preferably achromatic reflecting diffractive structures.
  • the relief elements can in particular be arranged in a grid-like manner within a grid element itself, for example n*m relief elements (n, m integers ⁇ 2) in the form of an n ⁇ m grid.
  • the grid elements are arranged with an outline in the form of a motif and spaced apart from one another.
  • the grid elements can in particular be designed with a simple geometric outline, for example a circle, rectangle, ellipse, star and the like, or can also form a more complex motif, such as a coat of arms, a cloud structure, a flower or the like.
  • the grid elements are each formed from a large number of relief elements that reflect in different directions, in particular in the case of a one-dimensional grid of at least 10 line-like relief elements that reflect in different directions, and in the case of a two-dimensional grid of at least 10 x 10, directed in different directions reflective relief elements.
  • the reflective elements in relief have one or more reflective surfaces, which can be flat or curved, the elements in relief typically being referred to as micromirrors in the former case, while they typically form a zone in the latter case form a Fresnel mirror structure.
  • the reflective relief elements of each raster element are advantageously arranged and designed in such a way that the raster element produces the reflection behavior of a concave or convex curvature.
  • the individual relief elements can be arranged next to one another, for example with an increasing or decreasing slope of their reflection surface(s), so that they each locally simulate the slope of a concave or convex curvature.
  • the slopes of the reflection surfaces in two spatial directions can simulate a concave or convex curvature.
  • the gradients of the reflection surfaces only simulate a concave or convex curvature in one spatial direction, while they are randomly or randomly oriented in the other spatial direction.
  • the raster elements of the relief raster can all be of the same design, that is to say they can all be formed with the same arrangement of relief elements.
  • the relief raster can also contain two or more different raster elements, which preferably each produce different movement effects when the security element is tilted.
  • the relief raster can contain first raster elements that generate the reflection behavior of a concave curvature and second raster elements that generate the reflection behavior of a convex curvature.
  • the lines generated by the first and second raster elements then move in opposite directions due to the different curvature when the security element is tilted.
  • the lines of a moiré line pattern generated in interaction with a point and/or line screen also migrate in opposite directions.
  • the relief grid can take up the entire area of the security element, but it can also only be present in partial areas of the security element, in particular in the form of patterns, characters or a code.
  • the grid of points and/or lines advantageously comprises a large number of parallel lines which run essentially perpendicularly to the first spatial direction mentioned.
  • the lines of further line grids can also run essentially perpendicularly, but also essentially parallel to the first spatial direction.
  • two or more point and/or line grids arranged vertically above or below the relief grid can also be provided in the security element.
  • the directions given above and below refer to the direction towards the viewer. An element that is closer to the observer is “above” an element that is further away, and the latter is correspondingly “below” the former element.
  • at least one point and/or line grid is advantageously arranged above the relief grid.
  • the several point and/or line grids can also all be arranged above the relief grid and are in particular registered to one another.
  • Several point and/or line screens are advantageously available in different, in particular contrasting, colors. They can be in almost congruent areas, in partially overlapping areas or in separate areas.
  • At least one grid of points and/or lines is arranged above and at least one grid of points and/or lines is arranged below the relief grid.
  • first grid width p is fixed and the second grid width q is modulated as a function of location
  • second grid width q is fixed and the first grid width p is modulated as a function of location.
  • first grid width p varies locally with a fixed second grid width q.
  • the raster elements themselves are advantageously all of the same design. A similar effect can be achieved if the first screen width p is fixed, but the curvature or the gradient of the relief elements forming the screen elements varies locally.
  • a location-dependent modulation of the relief grid can also be produced by using elliptical or circular micromirror arrangements or cylindrical, elliptical or circular Fresnel mirror structures with a location-dependent shift in the center of gravity.
  • a controlled effect modulation can also be achieved in this way.
  • the first and/or second screen width is modulated in a location-dependent manner in that the positions of the screen elements of the relief screen or the point and/or line screen are given by a phase function ⁇ (x,y), which is dependent on the position (x,y) of the raster element in the security element and whose function value indicates the deviation of the position of the raster element in a spatial direction from the position of a raster point in a regular raster, normalized to the unit interval [0,1], and where the phase function ⁇ (x,y) varies depending on the location so that when the security element is tilted a movement effect, in particular a pumping or rotating effect, is created.
  • a phase function ⁇ (x,y) which is dependent on the position (x,y) of the raster element in the security element and whose function value indicates the deviation of the position of the raster element in a spatial direction from the position of a raster point in a regular raster, normalized to the unit interval [0,1
  • the phase function ⁇ (x,y) depends directly, in particular linearly, on the angle between the position (x,y) of the grid element and a fixed reference point (x 0 , y 0 ) of the security element, so that when the security element is tilted a rotation effect around the reference point (x 0 , y 0 ) arises.
  • Wings generated, where the sign of k describes the direction of rotation of the wings when tilting.
  • phase functions that can be used advantageously and further details on phase functions can be found in the publication WO 2016/020066 A2 be taken, the disclosure content of which is included in the present application.
  • Both the first screen width, ie a screen width of the relief screen, and the second screen width, ie a screen width of the point and/or line screen, can be locally modulated according to the phase function.
  • a film strip as a security element, which contains a relief grid and is stuck to a banknote and overprinted with a dot and/or line grid in offset printing to create a movement effect
  • the relief grid on the film strip is regular and the printed grid is modulated as a function of location according to a phase function
  • M2) the relief grid on the foil strip is modulated as a function of location according to the phase function and the printed grid is regular.
  • a movement effect should result over the film strip, in which a bar pattern ( 1 ) runs up and down in opposite directions on the left and right halves of the strip when tilted forwards and backwards. If, for example, there are tolerances of ⁇ 2 mm between the position of the foil strip and the printed image and if the printing grid is offset according to the phase function, the border between the bars on the foil moving in opposite directions will move up to 2 mm from the center of the foil due to these tolerances Foil strips (to the left or right)f, which can already be clearly noticed.
  • the relief screen on the foil is modulated locally according to the phase function, the movement effect remains in the center of the strip even if the printed image migrates to the left or right relative to the strip.
  • a regular print screen and a relief screen modulated according to the phase function are therefore advantageous for this design.
  • a bar pattern may run oppositely to the left and right, respectively, on the upper and lower halves of the strip when tilted forwards and backwards. If you were to modulate the relief grid here according to the phase function and that Arranging print grids regularly, tolerances in the positioning of print and foil would cause the border between the bars running in different directions (to the left or right) (in the vertical direction) within the overprinted area to run up or down. In this embodiment, it is therefore advantageous to work with a regular relief screen and to modulate the print screen locally according to the phase function. The transition between the differently moved bars in the vertical direction is then always exactly in the middle of the overprinted area, regardless of the tolerances of the positioning of both screens.
  • ⁇ (x,y) ⁇ R (x ,y) + ⁇ D (x,y) holds.
  • ⁇ R (x ,y) ⁇ R (x ,y) + ⁇ D (x,y) holds.
  • the security elements described here are provided on banknotes of different denominations, for example denominations of 10 (10s) and 100 (100s), and assuming that a counterfeiter is familiar with the technology disclosed here and has the associated printing technology, in the event that both grids are completely regular, the counterfeiter could in principle remove the printed grid from the security element of a 10 and, by implementing the invention, generate a security element of a 100 from the security element of the 10. If, on the other hand, the two screens are modulated with different phase functions, the counterfeiter would also have to know the phase function of the relief screen in order to select a suitable print screen to be able to generate. A simple transfer is not possible even with knowledge of the invention.
  • the security element is advantageously a security thread, in particular a window security thread or a pendulum security thread, a tear-open thread, a security band, a security strip, a patch or a label for application to security paper, a document of value or the like.
  • the invention also includes a data carrier with a security element of the type described, wherein in a preferred embodiment at least one line grid of the security element covers the relief grid in some areas and extends in some areas outside of the relief grid onto the data carrier provided with the security element.
  • the security element is thus secured on the data carrier and integrated into its design. A possible manipulation or even removal and transfer of the security element to another data carrier is not easily possible because of the required registering of the sub-areas mentioned.
  • the partial area of the line screen that extends onto the data carrier outside of the relief screen advantageously acts like a halftone surface.
  • the security element is arranged over a window area or a continuous opening of the data carrier.
  • Such an arrangement is particularly advantageous in the described two-sided designs where one movement effect is visible in direct plan and another movement effect is visible when viewed through the window area or through opening.
  • the data carrier can in particular be a document of value, such as a banknote, in particular a paper banknote, a polymer banknote or a foil composite banknote, a share, a bond, a certificate, a voucher, a check, a high-quality admission ticket, but also an ID card , such as a credit card, bank card, cash card, authorization card, ID card, or passport personalization page.
  • the data carrier can also be a decorative article, such as packaging, a memorabilia or a clothing label, or even an instruction leaflet for medicines. If the data carrier is a film element, this can also represent a packaging film that encloses further packaging.
  • an embossing lacquer layer is advantageously applied to a carrier foil, embossed with a desired relief structure and provided with a reflection-increasing coating, in particular a metallization.
  • the reflection-increasing coating is applied in the form of a point and/or line grid, particularly preferably in the form of a line grid, or it is applied over the entire surface and then removed again in partial areas in order to obtain a reflection-increasing coating in the form of a point and/or line grid, particularly preferably in the form of a line grid.
  • the relief screen is applied to a desired data carrier, for example a banknote, with an adhesive layer.
  • the adhesive layer can be transparent, in particular transparently clear or transparently colored.
  • the carrier film can remain in the layer structure, but in advantageous configurations it is removed after application in order to keep the thickness of the security element small.
  • the print screens are advantageously used in offset printing, applied using indirect offset printing, flexographic printing or intaglio printing.
  • a printing screen can be applied to the front and/or back of the security element, in particular using super-simultaneous printing.
  • the printed screens are printed after the relief screen has been transferred to a data carrier and, if appropriate, the carrier film has been pulled off.
  • the security element is finished as a film element with a relief screen and printed screen and applied to a data carrier as a finished security element or, for example in the case of a window or pendulum security thread, embedded in a data carrier.
  • the at least one dot and/or line screen is produced in intaglio printing. In addition to a high print resolution, this also enables the point and/or line grid to be detected tactilely.
  • a combination of an intaglio printing ink with a background color offers particular advantages, since in this way visually attractive color gradients and color sections can be created within a motif.
  • it is particularly useful to combine differently designed areas in order to take into account the different resolutions of the printing processes high resolution in intaglio printing, lower resolution in offset printing.
  • larger raster elements can be provided for printing in the background color and smaller raster elements for printing in the intaglio ink.
  • the intaglio printing ink can be provided in a smaller inner field, for example, while a larger outer field is printed with the background color.
  • the movement effect mentioned can in particular show moving lines or bars, also with several line or bar patterns moving in opposite directions.
  • the movements can, but do not have to, be in a straight line, but can also be curved and, in the case of several line or bar patterns, intertwined.
  • Pump and rotation effects for example, can be considered as further movement effects. All movement effects are preferably colored, in particular multicolored.
  • security elements according to the invention are particularly well suited for application to banknotes and other documents of value.
  • a film element that contains embossed micromirrors can advantageously be used to produce the relief grid.
  • a significantly higher brilliance can be achieved compared to conventional micromirrors produced in steel engraving.
  • the use of small relief elements also enables a high resolution of the relief grid.
  • the alignment of the relief elements can have a great influence on the appearance and the viewing angle, and good registration between the area with the moiré effect and any other authenticity features of the security element is possible.
  • the relief grid and the point and/or line grid are not firmly connected to one another, but are present on different packaging parts and are only superimposed in a checking position at a vertical distance of less than half the grid width.
  • Suitable packaging has, in particular, at least one packaging part which, in the desired checking position, covers another packaging part.
  • two packaging parts can be pushed into one another, or one packaging part represents a lid for the other packaging part.
  • a packaging part can also represent an outer packaging film or a banderole for the other packaging part. Securing means and/or verification means can be present in particular in a viewing window of the respective packaging part.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a bank note 10 which is provided with an optically variable security element 11 according to the invention.
  • the security element 11 comprises a film strip 12 applied to the banknote substrate, which is provided in a sub-area 13 with a relief grid with a multiplicity of reflective relief elements.
  • the partial area 13 is also overprinted with a printed line grid 14 which continues on both sides of the foil strip 12 beyond the partial area 13 onto the banknote paper.
  • the designs and the screen widths of the relief screen and the printed line screen 14 are matched to one another in the manner described in more detail below such that a (for example colored) movement effect occurs in the overlapping area 13 due to a moiré effect when the banknote 10 is tilted.
  • a (for example colored) movement effect occurs in the overlapping area 13 due to a moiré effect when the banknote 10 is tilted.
  • several colored bars 15, 16 can be visible in the overlapping area 13, which seem to run up or down when the bank note 10 is tilted back and forth.
  • the security element 20 is arranged on a banknote substrate 10 by means of an adhesive layer 22 and contains an embossing lacquer layer 24 into which a relief grid 30 is embossed, which was provided with a metallization 32, for example made of aluminum or silver, before the adhesive layer 22 was applied.
  • the relief grid 30 itself consists of a plurality of adjoining elongated grid elements 34 whose longitudinal axis is in the representation of 2 extends into the drawing plane.
  • Each raster element 34 consists of a plurality of parallel, line-like micromirrors 36, the mirror gradient of which changes in the figure from the left edge of the raster elements 34 to the right edge almost continuously from a first, negative gradient to a second, positive gradient.
  • the gradient of a micromirror 36 can be proportional to the signed distance x of the micromirror 36 from the center line 34-M of a raster element 34, so that the micromirrors 36 of a raster element 34 simulate the reflection behavior of a parabolic concave mirror.
  • the dimension of the grid elements 34 and the micromirror 36 in the longitudinal direction, ie in the plane of the paper 2 into, is several millimeters or even centimeters, so it is significantly larger than the grid width p.
  • the width of the raster elements 34 and in particular the micromirrors 36 is below the resolution limit of the human eye, so that the raster elements 34 and in particular the micromirrors 36 cannot be resolved with the naked eye (or only to a small extent).
  • this line-shaped micromirror 36-B therefore appears as a bright, fine line 46, while the areas 48 occupied by the other micromirrors reflect the incident light 40 in other spatial directions and therefore appear dark to the observer 42. Since the raster elements 34 and thus the micromirrors 36-B of the same orientation are repeated at a distance of the raster width p, the resulting fine line raster 46 also has a raster width p.
  • a printed layer in the form of a grid 50 of parallel spaced print lines 52 with a grid width q which are printed on the opposite surface of the relief grid 30 of the embossing lacquer layer 24 with a translucent printing ink.
  • the print lines 52 are aligned essentially parallel to the linear micromirrors 36 and the two grids are matched to one another in such a way that the second grid width q differs only slightly from the first grid width p.
  • the microscopic movement effect of the line grid 46 which is hardly visible to the naked eye, is thus increased by the moire effect to a movement that is easily perceptible to the viewer.
  • the grid 50 of the printed lines 52 is arranged at a small vertical distance h above the relief grid 30.
  • the vertical distance h is, for example, only about 10 ⁇ m, ie only one twentieth of the grid width p.
  • the use of a translucent color, for example red, for the printed line grid 52 also means that the moiré line pattern 15, 16 consists of red and white (light) lines in alternation.
  • an optically variable security element is produced with a one-dimensional relief grid made up of a plurality of grid elements which are each formed from a plurality of line-like micromirrors directed in different directions and reflecting.
  • the relief screen is combined with a printed line screen arranged above the relief screen and, when tilted, shows a particularly colored movement effect based on a Moiré effect. Because of its small thickness, the security element described is particularly well suited for application to banknotes and other documents of value.
  • the described relief grid 30 made of micromirrors 36 can be provided particularly advantageously in the form of a foil element, in which the micromirrors 36 are molded into an embossing lacquer 24 applied to a carrier foil, for example a radiation-curing or thermoplastic lacquer, and covered with a reflection-increasing coating, for example an aluminum metallization 32 are provided.
  • a foil with embossed micro-mirrors a particularly high brilliance of the reflecting surfaces and thus the optically variable, colored movement effect is achieved.
  • the film element can be applied to a banknote substrate and the carrier film can be removed again after application to reduce the thickness, so that the embossing lacquer layer 24, the metallization 32 and the adhesive layer 22 are then essentially present on the banknote 10, as in 2 shown.
  • further layers can be provided here, although they are not essential for the invention, such as a protective lacquer layer, ink acceptance layer or primer layer.
  • the grid 50 of the print lines 52 is then printed over this layer sequence in the manner described above in order to obtain the complete security element 20 .
  • the grid of the printed lines 50, 14 can continue beyond the edge of the relief grid 30 or the foil strip 12, as in FIG 1 shown.
  • this visually integrates the movement effect particularly well into the banknote design, and on the other hand, security against forgery is increased, since a foil strip 12 detached from a banknote would have to be glued to a counterfeit note with an exact register in order to preserve the registration of foil strip 12 and printed line grid 14.
  • All raster elements 34 are of the same design, with the gradients of the micromirrors 36 being selected in each raster element 34 in such a way that the raster element 34 simulates the reflection behavior of a parabolic concave mirror. It is also possible to have two or more different raster elements in a relief raster 30 .
  • a security element 60 which in principle at 2 follows the structure described, in which not only first grid elements 34 are provided, which simulate the reflection behavior of a parabolic concave mirror, but also second grid elements 62, which simulate the reflection behavior of a parabolic convex mirror, as on the left-hand edge of the 4 shown.
  • the gradient of the micromirrors 36 is inverted in the second raster elements 62, ie runs from the left edge to the right edge from a first, positive gradient to a second, negative gradient.
  • the position of the generated fine lines 46 changes in the bright line raster, and the lines generated by the curved mirror-like raster elements 62 are opposite to those generated by the concave mirror-like raster elements 34 Lines show an inverted movement behavior, since the sequence of mirror gradients is just inverted.
  • the lines generated by curved mirror-like raster elements 62 can run in an upward direction when the security element is tilted, while the lines generated by the concave mirror-like raster elements 34 run downward at the same time.
  • the movements can also be curved and intertwined, for example within bands in the form of a cord or a double helix.
  • figure 5 shows a security element 54, which in principle 2 follows the structure described, but in which two printing line grids with parallel printing lines 52, 56 are provided.
  • the print lines 56 are printed, for example with green translucent ink, in register between the red translucent print lines 52 .
  • the colored movement effect of the security element 54 then shows a pattern of migrating, alternating red and green bars.
  • Such register-accurate printing is easily possible, especially with small screen widths q of about 100 ⁇ m in banknote printing, but is very difficult for a potential forger to reproduce.
  • another line grid can also create a second, different motion effect.
  • a first, e.g. red, print line screen can have a screen width q 1 that is slightly larger than the first screen width p
  • a second, e.g. green, print line screen has a screen width q 2 that is slightly smaller than the first screen width p.
  • the first screen width p can vary locally.
  • interesting effects also result when the first screen width p and the second screen width q are fixed, but the curvature or the slope of the relief elements forming the screen elements is locally varied.
  • the pitch of the micromirrors 36 in the middle raster element 34 can be twice as large as in the adjacent raster elements, and a modulation of the movement effect can thereby be produced. Said variation can then be continued periodically.
  • the raster elements each consist of linear micromirrors.
  • the raster elements it is also possible for the raster elements to be formed by corresponding Fresnel mirror structures, ie by Fresnel lenses or Fresnel lens sections, which are provided with a reflection-increasing coating.
  • the Fresnel mirror structures can correspond to both a concave and a convex curvature, or represent a mixed form of concave and convex partial areas.
  • FIG. 6(a) a top view of the relief grid 70 of a security element according to the invention, which consists of a plurality of consecutive elongated grid elements 72, which can be seen in the representation of FIG 6(a) extend from left to right and connect to each other from top to bottom.
  • Each raster element 72 forms a cylindrical Fresnel mirror structure which corresponds to a concave curvature of a cylindrical Fresnel diverging lens and is provided with a reflective aluminum metallization, for example.
  • the individual relief elements 74 are not defined by linear micromirrors 36 as in FIG 2 , but formed by the coated line-shaped zones of the negative Fresnel lens and therefore generally have curved reflecting surfaces.
  • Fig.6(b) shows a top view of the complete security element 80, in which the relief grid 70 of 6(a) is combined with two print line screens with print lines 82, 84 of different colors.
  • a moiré effect results from the interaction of the relief grid 70 and the grid of the printed lines 82, 84, through which the viewer sees a colored movement effect with two differently colored bars, which when the security element 80 is tilted in front of a light background on and move off
  • Fig.7(a) shows a plan view of only the relief grid 90 of the security element 100 and Fig.7(b) a top view of the complete security element 100.
  • the two-dimensional relief grid 90 consists of a plurality of raster elements 92 adjoining one another in both spatial directions, the raster widths p 1 , p 2 in the two spatial directions being the same in the exemplary embodiment shown and both amounting to 200 ⁇ m, for example.
  • Each raster element 92 forms a spherical Fresnel mirror structure, which corresponds to a concave curvature of a spherical Fresnel diverging lens and is provided with a reflective aluminum metallization, for example.
  • the individual relief elements 94 are formed by the coated annular zones of the Fresnel diverging lens and have curved reflection surfaces.
  • the relief grid 90 is Fig.7(a) combined with two print line screens with print lines 82, 84 of different colors.
  • a moiré effect results from the interaction of the relief grid 90 and the grid of the printed lines 82, 84, through which the viewer sees a colored movement effect with two differently colored bars that move in front of you when the security element 100 is tilted move light background up and down.
  • only screen width p 2 has an effect on account of the orientation of printing lines 82, 84 in the x-direction in the moiré effect.
  • the print lines can also be oriented in the y-direction, or a first print-line grid contains print lines in the x-direction and a second print-line grid contains print lines in the y-direction, so that both grid widths of the relief grid come into play.
  • the relief grid is two-dimensional with two different grid widths p 1 and p 2 in the x and y directions.
  • 8(a) shows a top view of only the relief grid 110 of the security element 120 and
  • Fig.8(b) shows a top view of the complete security element 120.
  • Each raster element 112 forms an elliptical Fresnel mirror structure, which corresponds to a convex curvature of an elliptical Fresnel converging lens and is provided with a reflective aluminum metallization, for example.
  • the individual relief elements 114 are formed by the coated annular zones of the Fresnel diverging lens and have curved reflection surfaces.
  • the relief grid 110 is the 8(a) combined with two print line screens with print lines 122, 124 of different color and orientation.
  • the print lines 122 of the first print line grid lie parallel to the y-direction and have a grid width q1, which differs only slightly from the grid width p1 .
  • the print lines 124 of the second print line grid lie parallel to the x-direction and have a grid width q 2 which differs only slightly from the grid width p 2 .
  • various movement effects can be generated in which, for example, the Moiré line screen changes when the security element is tilted from right to left and when tilted from top to bottom moved down at different speeds.
  • FIG. 9 shows another embodiment of the invention, in which the relief grid 110 of the security element 140 as in connection with 8 described is formed.
  • the relief grid 110 is combined with a printed dot grid 142, the grid dots 144 of which are each in the form of the euro symbol ( €) in the exemplary embodiment.
  • the printed dot raster 142 is two-dimensional and has two different raster widths q 1 and q 2 in the x and y directions.
  • the screen width q 1 differs only slightly from the screen width p 1 and the screen width q 2 differs only slightly from the screen width p 2 .
  • the embodiment of 10 is a modification of the embodiments of FIG 7 and 8th .
  • the relief grid 110 of the security element 150 is again as in connection with FIG 8 trained already described.
  • the relief grid 110 is similar to the embodiment of FIG 7 combined with two print line screens with print lines 152, 154 of different colors.
  • the grids of the printed lines 152, 152 each have a grid width q 2 in the y-direction, which differs only slightly from the grid width p 2 of the relief grid.
  • the pressure lines 152, 154 have additional recessed areas 156 and 158, respectively, which are designed in the form of a € symbol.
  • the recessed areas 156 and 158 are arranged in the x-direction with a grid width q1, which at most differs slightly from the grid width p1 of the relief grid.
  • the grid of the print lines 152, 154 and the grid of the gaps 156, 158 in the print lines results in a colored movement effect for the viewer with two differently colored bars, which are moiré-enlarged gaps in the form of the € symbol demonstrate.
  • the bars move up and down together with the gaps when the security element 150 is tilted in front of a light background.
  • the moiré-enlarged gaps appear to shift within the bars from right to left when the security element is tilted.
  • FIG. 12 shows a top view of a security element 160 with a two-dimensional relief raster 162 made up of a plurality of raster elements 164 arranged at a distance, each with a star-shaped outline.
  • the grid elements 164 are like the grid elements 92 of 7 formed, so each form a spherical Fresnel mirror structure, which corresponds to the concave curvature of a spherical Fresnel diverging lens and is provided, for example, with a reflective aluminum metallization.
  • the relief grid 162 is combined with two printed line grids with printed lines 82, 84 of different colors, for example red printed lines 82 and yellow printed lines 84.
  • the moire effect produces enlarged moire macro information with the shape of the relief elements 164.
  • a tilting of the security element 160 leads on the one hand to the enlarged stars 166, 168 moving.
  • a color change occurs, so that, for example, when viewed perpendicularly ( Fig.
  • a location-dependent modulation of the relief grid 170 by location-dependent shift in focus is in 13 illustrated, which is similar to Fig.7(a) shows only the relief grid 170 of a security element according to the invention. It goes without saying that the relief grid 170 is combined in the manner described with at least one point and/or line grid to form a complete security element.
  • the two-dimensional relief raster 170 consists of a plurality of raster elements which adjoin one another in both spatial directions and have spherical Fresnel mirror structures Fig.7(a) already described in more detail.
  • the raster elements 172 of the upper line shown are designed without a shift in the center of gravity, the center of the spherical Fresnel mirror structure 176 is therefore also in the center of each raster element 172 in these elements.
  • the lower line shows raster elements 174 with different shifts in the center of gravity, in which the center of the spherical Fresnel - mirror structure 176 does not coincide with the center of the grid elements 174, but has a certain displacement ( ⁇ x, ⁇ y). In practice, this shift is advantageously given by a formulaic relationship, in order, for example, to produce the effect of a pumping circuit.
  • a subset of the raster elements with a shift in the center of gravity by a specific displacement value in order to contrast the information formed by the shape of the subset from its surroundings.
  • This variant is particularly useful in combination with dot and/or line screens of different colors, with the offset value of the screen elements being advantageously matched to the distance between the dot and/or line screens such that the information formed by the subset appears with maximum color contrast.
  • the security element is tilted, the opposite color impression can then result at a specific tilt angle.
  • the security element 130 comprises a full-surface printed layer 138 arranged on the banknote substrate 10, for example a red color layer, a transparent hot-melt adhesive layer 22 and an embossing lacquer layer 24, into which a relief grid 30 is embossed, which is provided with a metallization applied in the form of a line grid 132.
  • the relief grid 30 consists of a plurality of adjoining elongated grid elements 34, for example, from several line-like micromirrors as in the embodiment of FIG 2 , or a cylindrical Fresnel mirror structure as in the embodiment the 6 can exist.
  • the relief screen 30 has a first screen width p below 500 ⁇ m.
  • the line screen 132 present directly on the relief screen 30 consists of alternating metallic lines 134 and demetalized lines 136 and has a second screen width q, which differs from the first screen width p only slightly, for example by 5%.
  • the line grid 132 of the metallic lines 134 and demetallized lines 136 is present directly on the relief grid 30, so that the vertical distance between the relief grid 30 and the line grid 132 is equal to zero.
  • the line grid 132 can be produced, for example, by full-area metallization of the embossed embossing lacquer layer 24 and subsequent demetallization in certain areas using a suitable demetallization method, for example by the one from the publication WO 99/13157 A1 known washing processes.
  • a suitable demetallization method for example by the one from the publication WO 99/13157 A1 known washing processes.
  • an etching mask can also be printed and the demetallization can be carried out in an etching process.
  • Laser demetallization is also conceivable.
  • the relief screen 30 can also be combined with several metal line screens, which can also have different screen widths and/or different line orientations.
  • the red printed layer 138 can be seen in the demetallized line areas 136, so that these appear as red lines. Interacting with the fine line screen created by the metallized line areas 134, the screen of red lines produces a moiré effect and an enlarged moiré line pattern, as generally described above.
  • the printed layer 138 can also be multicolored and thus produce differently colored movement effects in different partial areas of the security element 130 .
  • embossing lacquer layer 24 itself can also be transparent in color, or a full-area printing layer arranged on embossing lacquer layer 24, for example a transparent or translucent (glazing) color layer, can be provided in order to produce a colored line grid.
  • a transparent or translucent (glazing) color layer can be provided in order to produce a colored line grid.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitselements sowie einen entsprechend ausgestatteten Datenträger.The invention relates to an optically variable security element for protecting valuables. The invention also relates to a method for producing such a security element and a correspondingly equipped data carrier.

Datenträger, wie etwa Wert- oder Ausweisdokumente, oder andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Datenträger gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.Data carriers, such as value or ID documents, or other valuables, such as branded items, are often provided with security elements for protection, which allow the authenticity of the data carrier to be checked and which also serve as protection against unauthorized reproduction.

Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigen Effekten, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheitselemente werden dabei mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Farb- oder Helligkeitseindruck und/oder ein anderes graphisches Motiv zeigen.Security elements with effects that depend on the viewing angle play a special role in securing authenticity, as these cannot be reproduced even with the most modern copiers. The security elements are equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression from different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and/or a different graphic motif depending on the viewing angle.

Sowohl im Wertpapierdruck als auch im Verpackungsdruck sind dabei einfach zu verifizierende, farbige und dynamische Humanmerkmale von besonderem Interesse. Gegenwärtig werden solche Merkmale vor allem durch Hologramme und hologrammähnliche Gestaltungen verwirklicht, die jedoch erhebliche technologische Anforderungen an den Herstellungsprozess stellen und sich daher nicht für alle Anwendungen wirtschaftlich einsetzen lassen.Colored and dynamic human characteristics that are easy to verify are of particular interest in security printing as well as in packaging printing. At present, such features are mainly realized by holograms and hologram-like designs, which, however, place considerable technological demands on the manufacturing process and therefore cannot be used economically for all applications.

Aus der Druckschrift WO 2009/000530 A2 ist ein Sicherheitselement mit einer mikrooptischen Moire-Vergrößerungsanordnung zur Darstellung eines dreidimensionalen Moire-Bildes bekannt, das Bildbestandteile in zumindest zwei, in einer Richtung senkrecht zur Moire-Vergrößerungsanordnung beabstandeten Moire-Bildebenen enthält. Die Moire-Vergrößerungsanordnung umfasst ein Motivbild, das zwei oder mehr Gitterzellen-Anordnungen mit unterschiedlichen Gitterperioden und/oder unterschiedlichen Gitterorientierungen enthält, die jeweils einer Moire-Bildebene zugeordnet sind und die Mikromotiv-Bildbestandteile zur Darstellung des Bildbestandteils der zugeordneten Moire-Bildebene enthalten, und ein zum Motivbild beabstandet angeordneten Fokussierelementraster zur Moire-vergrößerten Betrachtung des Motivbilds, das eine Anordnung einer Mehrzahl von Gitterzellen mit jeweils einem Mikrofokussierelement enthält. Das vergrößerte, dreidimensionale Moire-Bild bewegt sich beim Kippen des Sicherheitselements für fast alle Kipprichtungen in eine sich von der Kipprichtung unterscheidende Moire-Bewegungsrichtung.From the pamphlet WO 2009/000530 A2 discloses a security element with a micro-optical Moiré magnification arrangement for displaying a three-dimensional Moiré image that contains image components in at least two Moiré image planes that are spaced apart in a direction perpendicular to the Moiré magnification arrangement. The moiré magnification arrangement comprises a motif image containing two or more lattice cell arrangements with different lattice periods and/or different lattice orientations, each associated with a moire image plane and containing micromotif image components for representing the image component of the associated moire image plane, and a focusing element grid arranged at a distance from the motif image for moiré-magnified viewing of the motif image, which grid contains an arrangement of a plurality of grid cells, each with a microfocusing element. When the security element is tilted, the enlarged, three-dimensional moiré image moves in a moire movement direction that differs from the tilting direction for almost all tilting directions.

Auch in der Druckschrift WO 2007/076952 A2 ist ein Sicherheitselement mit einer mikrooptischen Moire-Vergrößerungsanordnung beschrieben, mit einem Motivbild, das aus einer Anordnung einer Mehrzahl von Mikromotivelementen besteht, und einer Anordnung einer Mehrzahl von Mikrofokussierelementen zur Moire-vergrößerten Betrachtung der Mikromotivelemente des Motivbilds.Also in print WO 2007/076952 A2 describes a security element with a micro-optical moiré magnification arrangement, with a motif image that consists of an arrangement of a plurality of micromotif elements, and an arrangement of a plurality of microfocusing elements for moiré-enlarged viewing of the micromotif elements of the motif image.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein optisch variables Sicherheitselement der eingangs genannten Art anzugeben, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll ein einfach und kostengünstig herzustellendes Sicherheitselement bereitgestellt werden, das beim Kippen visuell ansprechende Bewegungseffekte zeigt und das idealerweise zudem eine geringe Dicke aufweist und sich daher gut für die Applikation auf Banknoten und andere Wertdokumente eignet.Proceeding from this, the invention is based on the object of specifying an optically variable security element of the type mentioned at the outset, which avoids the disadvantages of the prior art. In particular, a security element that is simple and inexpensive to produce is to be provided, which shows visually appealing movement effects when tilted and which ideally also has a small thickness and is therefore well suited for application to banknotes and other documents of value.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the features of the independent claims. Developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Die Erfindung enthält ein optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, mit

  • einem ein- oder zweidimensionalen Reliefraster aus einer Mehrzahl von Rasterelementen, welches in zumindest einer Raumrichtung eine erste Rasterweite p unterhalb von 500 µm aufweist, und bei dem die Rasterelemente jeweils aus zumindest zwei, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet sind, und
  • mit zumindest einem Punkt- und/oder Linienraster, das vertikal über oder unter dem Reliefraster angeordnet ist, und in der genannten Raumrichtung eine zweite Rasterweite q aufweist, wobei sich die zweite Rasterweite q von der ersten Rasterweite p um weniger als ein Fünftel unterscheidet, und/oder die erste Rasterweite p und/ oder die zweite Rasterweite q ortsabhängig moduliert sind, so dass durch das Zusammenwirken von Reliefraster und Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt entsteht,
  • und wobei der vertikale Abstand von Reliefraster und Punkt- und/oder Linienraster weniger als die halbe Rasterweite p beträgt.
The invention contains an optically variable security element for protecting valuables
  • a one- or two-dimensional relief raster consisting of a plurality of raster elements, which has a first raster width p below 500 µm in at least one spatial direction, and in which the raster elements are each formed from at least two relief elements reflecting in different directions, and
  • with at least one point and/or line grid, which is arranged vertically above or below the relief grid, and has a second grid width q in said spatial direction, the second grid width q differing from the first grid width p by less than one-fifth, and / or the first screen width p and / or the second screen width q are modulated depending on location, so that through the interaction of relief grid and line grid when the security element is tilted, a movement effect is created,
  • and wherein the vertical distance between the relief screen and the point and/or line screen is less than half the screen width p.

Der Bewegungseffekt entsteht nach gegenwärtigem Verständnis durch einen Moire-Effekt zwischen zwei Rastern ähnlicher Rasterweite, vorliegend dem Reliefraster und dem Punkt- und/oder Linienraster. Die Rasterweiten von Reliefraster und Punkt- und/ oder Linienraster unterscheiden dabei um weniger als ein Fünftel. Alternativ oder zusätzlich ist die Rasterweite eines der beiden Raster oder sogar beider Raster geeignet ortsabhängig moduliert. Im letzteren Fall kann die Rasterweite des Punkt- und/oder Linienrasters grundsätzlich auch gleich der Rasterweite des Reliefrasters sein, da der Moire-Effekt bereits durch die ortsabhängige Modulation entsteht.According to current understanding, the movement effect is created by a moiré effect between two screens of similar screen width, in this case the relief screen and the point and/or line screen. The raster widths of the relief raster and the point and/or line raster differ by less than one-fifth. Alternatively or additionally, the grid width of one of the two grids or even both grids is suitably modulated as a function of location. In the latter case, the raster width of the point and/or line raster can in principle also be the same as the raster width of the relief raster, since the Moiré effect is already caused by the location-dependent modulation.

Nachfolgend wird der Einfachheit halber oft nur "das Punkt- und/oder Linienraster" statt "das zumindest eine Punkt- und/ oder Linienraster" angesprochen, es versteht sich aber, dass hierdurch das Vorliegen von mehr als einem Punkt- und/oder Linienraster nicht ausgeschlossen werden soll. Die gemachten Aussagen gelten dann jeweils für mindestens eines, vorzugsweise sogar für alle Punkt- und/oder Linienraster des Sicherheitselements. Insbesondere sind im Fall mehrerer Punkt- und/oder Linienraster die Rasterweiten der Punkt- und/oder Linienraster vorzugsweise alle so gewählt, dass sie sich von der ersten Rasterweite p um weniger als ein Fünftel unterscheiden und/oder die erste Rasterweite p und/oder die zweite Rasterweite q so ortsabhängig moduliert sind, dass durch das Zusammenwirken von Reliefraster und dem jeweiligen Punkt- und/oder Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt entsteht. Handelt es sich bei dem Reliefraster um ein zweidimensionales Reliefraster, das neben der ersten Rasterweite p in einer zweiten Raumrichtung eine weitere Rasterweite p' aufweist, so kann im Fall von Linienrastern ein zweites oder weiteres Linienraster auch eine Rasterweite aufweisen, die sich anstatt von der ersten Rasterweite p von der weiteren Rasterweite p' nur geringfügig, insbesondere um weniger als ein Fünftel unterscheidet und/oder so ortsabhängig moduliert ist, dass durch das Zusammenwirken von Reliefraster und dem jeweiligen Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt entsteht. Im Fall eines zweidimensionalen Punktrasters, das neben der ersten Rasterweite q in einer zweiten Raumrichtung eine weitere Rasterweite q' aufweist, kann sich auch die weitere Rasterweite q' von der weiteren Rasterweite p' nur geringfügig unterscheiden und/oder eine oder beide der Rasterweiten p', q' kann/können ortsabhängig so moduliert sein, dass durch das Zusammenwirken von Reliefraster und dem Punktraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt entsteht.In the following, for the sake of simplicity, only "the point and/or line grid" is often addressed instead of "the at least one point and/or line grid", but it goes without saying that this does not mean that there is more than one point and/or line grid should be excluded. The statements made then apply to at least one, preferably even to all, point and/or line grids of the security element. In particular, in the case of several point and / or line screens, the screen widths of the point and / or line screens are preferably all selected so that they differ from the first screen width p by less than one-fifth and / or the first screen width p and / or the second grid width q are modulated in a location-dependent manner in such a way that a movement effect is created by the interaction of the relief grid and the respective point and/or line grid when the security element is tilted. If the relief screen is a two-dimensional relief screen which, in addition to the first screen width p, has a further screen width p' in a second spatial direction, then in the case of line screens, a second or further line screen can also have a screen width that differs from the first Screen width p differs only slightly from the further screen width p', in particular by less than one-fifth, and/or is modulated in such a location-dependent manner that the interaction of the relief screen and the respective line screen causes a movement effect when the security element is tilted. In the case of a two-dimensional dot screen which, in addition to the first screen width q, has a further screen width q' in a second spatial direction, the further screen width q' can differ only slightly from the further screen width p' and/or one or both of the screen widths p' , q' can be modulated depending on the location in such a way that a movement effect is produced by the interaction of the relief grid and the grid of dots when the security element is tilted.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest eines der Punkt- und/oder Linienraster als Linienraster ausgebildet. Vorzugsweise sind in diesem Fall sogar alle Punkt- und/oder Linienraster als Linienraster ausgebildet.In an advantageous embodiment, at least one of the point and/or line grids is designed as a line grid. In this case, even all point and/or line grids are preferably designed as line grids.

Die Rasterweite p ist mit Vorteil sogar kleiner als 400 µm, und liegt in einer vorteilhaften Ausgestaltung zwischen 200 µm und 400 µm, in einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung zwischen 60 µm und 200 µm. Die zweite Rasterweite q unterscheidet sich von der ersten Rasterweite p nur geringfügig, insbesondere um weniger als ein Fünftel oder sogar um weniger als ein Zehntel, insbesondere um weniger als 15 µm. Für andere Gestaltungen, beispielsweise für den Einsatz bei Markengegenständen oder im Verpackungsdruck kann die Rasterweite p allerdings auch größer als 400 µm sein.The screen width p is advantageously even smaller than 400 μm and is between 200 μm and 400 μm in one advantageous embodiment, and between 60 μm and 200 μm in another advantageous embodiment. The second screen width q differs from the first screen width p only slightly, in particular by less than one fifth or even by less than one Tenths, especially by less than 15 microns. However, for other designs, for example for use in branded items or in packaging printing, the screen width p can also be greater than 400 μm.

Im Fall eines Linienrasters weist das Linienraster vorteilhaft eine Vielzahl von Linien auf, deren Breite bevorzugt zwischen 5 µm und 200 µm liegt, in jedem Fall aber kleiner als die halbe Rasterweite q ist. Besonders bevorzugt liegt die Linienbreite zwischen 45 µm und 150 µm und insbesondere zwischen 50 µm und 120 µm.In the case of a line screen, the line screen advantageously has a large number of lines, the width of which is preferably between 5 μm and 200 μm, but is in any case smaller than half the screen width q. The line width is particularly preferably between 45 μm and 150 μm and in particular between 50 μm and 120 μm.

Die Linien können unmoduliert sein, also entlang ihrer Längsausdehnung eine konstante Linienbreite aufweisen. Die Linienbreite kann sich entlang der Längsausdehnung der Linien aber auch verändern, insbesondere vergrößern, verkleinern oder kann ein- oder zweiseitig moduliert sein. Die Linien des Linienrasters können dabei materiell als Positiv vorliegen, beispielsweise als gedruckte oder metallisierte Linien, sie können aber auch materialfrei als Negativ, also als Aussparung in einem umgebenden Materialbereich vorliegen, beispielsweise als linienförmige Aussparungen in einem Druckbild oder einer Metallisierung. Die angegebenen Linienbreiten beziehen sich im Fall positiver Linien auf die Breiten der Materialbereiche und im Fall negativer Linien auf die Breiten der ausgesparten materialfreien Bereiche. Durch eine Änderung der Linienbreite entlang der Längsausdehnung der Linien kann eine zusätzliche Information in dem Sicherheitselement codiert sein. Der Bewegungseffekt kann durch diese zusätzliche Information verstärkt werden oder sogar statisch stehen bleiben, etwa im Fall einer Aussparung im Untergrund.The lines can be unmodulated, ie have a constant line width along their length. However, the line width can also change along the longitudinal extent of the lines, in particular increase or decrease, or can be modulated on one or two sides. The lines of the line grid can be materially positive, for example as printed or metallized lines, but they can also be material-free as a negative, i.e. as a gap in a surrounding material area, for example as linear gaps in a printed image or a metal coating. In the case of positive lines, the specified line widths refer to the widths of the material areas and in the case of negative lines to the widths of the material-free areas left out. Additional information can be encoded in the security element by changing the line width along the longitudinal extent of the lines. The movement effect can be intensified by this additional information or even remain static, for example in the case of a recess in the underground.

Die Linien eines Linienrasters können auch ausgesparte Bereiche enthalten, die insbesondere in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung gebildet sind. Die ausgesparten Bereiche sind bevorzugt in Form eines Rasters angeordnet, das in einer Raumrichtung eine Rasterweite aufweist, die sich von einer Rasterweite des Reliefrasters nicht oder nur geringfügig, insbesondere um weniger als ein Fünftel unterscheidet.The lines of a line grid can also contain recessed areas, which are formed in particular in the form of patterns, characters or a code are. The recessed areas are preferably arranged in the form of a grid, which has a grid width in one spatial direction that differs little or not at all from a grid width of the relief grid, in particular by less than one fifth.

Im Fall eines Punktrasters können die Rasterelemente (Punkte) des Punktrasters beliebige Form haben und insbesondere in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung ausgebildet sein. Insbesondere können die Rasterelemente selbst aus mehreren Punkten, beispielsweise unterschiedlicher Farbe, bestehen bzw. in solche Punkte aufgelöst sein.In the case of a point raster, the raster elements (points) of the point raster can have any shape and in particular can be designed in the form of patterns, characters or a code. In particular, the raster elements themselves can consist of a plurality of points, for example of different colors, or can be broken down into such points.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest ein Linienraster ein Drucklinienraster, das vorzugsweise zumindest in einem Teilbereich aus einer Vielzahl im Wesentlichen paralleler Drucklinien mit einem Abstand q gebildet ist. Der Teilbereich kann in Form eines Musters, Zeichens oder einer Codierung ausgebildet sein. Das Drucklinienraster kann aber auch vollständig aus parallelen Drucklinien gebildet sein. Die Drucklinien können insbesondere mit einer lasierenden Farbe gedruckt sein, um eine teilweise Lichtdurchlässigkeit des Linienrasters sicherzustellen.In an advantageous embodiment, at least one line grid is a printed line grid, which is preferably formed at least in a partial area from a multiplicity of essentially parallel printed lines with a spacing q. The partial area can be in the form of a pattern, character or code. However, the print line grid can also be formed entirely from parallel print lines. The printed lines can in particular be printed with a translucent color in order to ensure that the line grid is partially transparent to light.

Das oder die Drucklinienraster sind mit Vorteil durch eine Abstandsschicht von dem Reliefraster getrennt, wobei die Abstandsschicht bevorzugt eine Prägelackschicht enthält, in die die Reliefelemente des Reliefrasters eingeprägt sind. Die Prägelackschicht ist zweckmäßig transparent klar oder transparent farbig ausgebildet. Die Abstandsschicht kann insbesondere nur durch die Prägelackschicht gebildet sein, oder kann auch durch eine Folie mit einer darauf vorliegenden Prägelackschicht gebildet sein.The printed line screen or screens are advantageously separated from the relief screen by a spacer layer, the spacer layer preferably containing an embossing lacquer layer into which the relief elements of the relief screen are embossed. The embossing lacquer layer is expediently transparently clear or transparently colored. The spacer layer can in particular be formed only by the embossing lacquer layer, or can also be formed by a film with an embossing lacquer layer present thereon.

Die Reliefelemente des Reliefrasters sind mit Vorteil mit einer reflexionserhöhenden Beschichtung, insbesondere einer Metallisierung versehen. Der Farbeindruck der Metallisierung ist dabei bevorzugt im Wesentlichen metallisch silbrig, wie beispielsweise bei einer Metallisierung aus Aluminium oder Silber, es kommt aber auch der Einsatz farbiger Metalle, wie etwa Kupfer oder Gold in Betracht. Die Beschichtung kann opak, aber auch semitransparent oder sogar weitgehend lichtdurchlässig sein, und dann beispielsweise aus einer hochbrechenden Schicht aus HRI (High Refractive Index)-Materialien, beispielsweise aus Ti02 oder ZnS bestehen. Für die Verwendung von HRI-Materialien ist ein dunkler Hintergrund von Vorteil.The relief elements of the relief grid are advantageously provided with a reflection-increasing coating, in particular a metallization. The color impression of the metallization is preferably essentially metallic silver, such as with a metallization made of aluminum or silver, but the use of colored metals, such as copper or gold, can also be considered. The coating can be opaque, but also semi-transparent or even largely translucent, and then consist, for example, of a high-index layer of HRI (High Refractive Index) materials, for example TiO 2 or ZnS. A dark background is an advantage when using HRI materials.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest ein Punkt- oder Linienraster durch eine in Punkt- oder Linienrasterform vorliegende reflexionserhöhende Beschichtung der Reliefelemente des Reliefrasters gebildet ist. Im Fall eines Linienrasters enthält das Linienraster dann alternierend beschichtete und unbeschichtete Linien, im Fall einer Metallisierung also metallisierte und demetallisierte Linien. Die unbeschichteten Linienbereiche geben den Blick auf unter dem Reliefraster liegende Schichten oder Informationen frei und gestatten daher eine intelligente Kombination des Reliefrasters mit einer Untergrundgestaltung. Eine solche Untergrundgestaltung kann beispielsweise durch eine auf dem Substrat vorliegende Offsetdruckschicht oder eine Nyloprintschicht gebildet sein.In an advantageous embodiment, it is provided that at least one point or line screen is formed by a reflection-increasing coating of the relief elements of the relief screen that is present in the form of a point or line screen. In the case of a line raster, the line raster then contains alternately coated and uncoated lines, ie, in the case of metallization, metallized and demetallized lines. The uncoated line areas reveal layers or information lying under the relief grid and therefore allow an intelligent combination of the relief grid with a background design. Such a background design can be formed, for example, by an offset printing layer or a nyloprint layer present on the substrate.

Mit Vorteil ist das Reliefraster mit einer unter der reflexionserhöhenden Beschichtung liegenden Untergrundschicht, insbesondere einer vollflächigen Farbschicht kombiniert. Die Untergrundschicht tritt in den unbeschichteten Punkt- und/oder Linienbereichen in Erscheinung und stellt somit ein perfekt zum Reliefraster gepassertes Punkt- und/oder Linienraster mit einer durch die Untergrundschicht definierten Farbgebung bereit. Die Untergrundschicht kann auch mehrfarbig sein und ein Muster oder anderes Motiv darstellen und kann aufgedruckt oder durch ein beliebiges anderes Verfahren aufgebracht sein. Darüber hinaus kann das Reliefraster alternativ oder zusätzlich zu der Untergrundschicht mit einer über der reflexionserhöhenden Beschichtung liegenden farbigen transparenten oder transluzenten Schicht kombiniert sein, die speziell in den unbeschichteten Punkt- und/oder Linienbereichen in Erscheinung tritt. Die Farbgebung des auf diese Weise zum Reliefraster gepassert erzeugten Punkt- und/oder Linienrasters ist durch die Farbgebung der transparenten oder transluzenten Schicht definiert. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die farbige transparente Schicht durch die Prägelackschicht gebildet. Ein eingefärbter Prägelack kann den Farbton des Sicherheitselements festlegen oder im Bereich des Prägelacks verändern. Auch eine Spotlackierung mit zwei unterschiedlich einfärbten bzw. farblosen Prägelacken ist möglich. Beispielsweise kann der Prägelack in einem ersten Teilbereich gelb eingefärbt sein und in einem zweiten Teilbereich farblos sein. Wird eine solche Prägelackschicht mit einem blauen Untergrund kombiniert, so ergibt sich im Sicherheitselement in perfektem Passer ein erster grünlicher Teilbereich (Kombination blau + gelb) und ein zweiter blauer Teilbereich (Kombination blau + farblos).The relief grid is advantageously combined with a background layer lying under the reflection-increasing coating, in particular a color layer covering the entire surface. The background layer appears in the uncoated dot and/or line areas and thus provides a dot and/or line raster which is perfectly matched to the relief raster and has a coloring defined by the background layer. The underground layer can also be multicolored and represent a pattern or other motif and can be printed or applied by any other method. Furthermore, as an alternative or in addition to the background layer, the relief grid can be combined with a colored transparent or translucent layer overlying the reflection-increasing coating, which appears specifically in the uncoated point and/or line areas. The coloring of the grid of points and/or lines produced in this way in register with the relief grid is defined by the coloring of the transparent or translucent layer. In a preferred embodiment, the colored transparent layer is formed by the embossing lacquer layer. A colored embossing varnish can determine the color of the security element or change it in the area of the embossing varnish. Spot coating with two differently colored or colorless embossing varnishes is also possible. For example, the embossing lacquer can be colored yellow in a first partial area and be colorless in a second partial area. If such an embossing lacquer layer is combined with a blue background, a first greenish sub-area (combination of blue+yellow) and a second blue sub-area (combination of blue+colorless) result in the security element in perfect register.

Der geringe vertikale Abstand von Reliefraster und Punkt- und/oder Linienraster stellt einen wesentlichen Vorteil erfindungsgemäßer Sicherheitselemente dar. Da der Bewegungseffekt durch einen Moire-Effekt zwischen zwei ähnlichen Rastern, vorliegend dem Reliefraster und dem Punkt- und/oder Linienraster entsteht, muss anders als beispielsweise bei fokussierenden Linsen- oder Spiegelanordnungen, kein Mindestabstand zwischen den beiden Rastern eingehalten werden. Der vertikale Abstand von Reliefraster und Punkt-oder Linienraster beträgt daher vorteilhaft weniger als ein Fünftel, insbesondere sogar weniger als ein Zehntel der Rasterweite p, und liegt meist unterhalb von 20 µm, teilweise sogar unterhalb von 10 µm oder sogar unterhalb von 5 µm. Im Extremfall kann der vertikale Abstand sogar gleich Null sein, wenn nämlich das Punkt- und/oder Linienraster in der reflexionserhöhenden Beschichtung des Reliefrasters ausgebildet ist und daher unmittelbar und ohne Zwischenraum auf diesem angeordnet ist.The small vertical distance between the relief grid and the point and/or line grid represents a significant advantage of the security elements according to the invention for example in the case of focusing lens or mirror arrangements, no minimum distance between the two grids can be maintained. The vertical distance between the relief screen and the point or line screen is therefore advantageously less than one-fifth, in particular even less than one-tenth of the screen width p, and is mostly below 20 µm, sometimes even below 10 µm or even below 5 µm. In the extreme case, the vertical distance can even be equal to zero, if namely the point and/or line grid is formed in the reflection-increasing coating of the relief grid and is therefore arranged directly and without a gap on this.

In einer vorteilhaften Erfindungsvariante ist das Reliefraster ein eindimensionales Raster aus einer Mehrzahl langgestreckter Rasterelemente, welches die genannte Rasterweite p aufweist. Die Rasterelemente sind dabei mit Vorteil jeweils aus zumindest zwei linienartigen, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet. Insbesondere sind die Rasterelemente jeweils aus einer Vielzahl linienartiger Mikrospiegel, aus einer zylindrischen Fresnel-Spiegelstruktur oder aus anderen, bevorzugt achromatisch reflektierenden diffraktiven Strukturen gebildet.In an advantageous variant of the invention, the relief screen is a one-dimensional screen composed of a plurality of elongated screen elements, which has the mentioned screen width p. The raster elements are advantageously each formed from at least two line-like relief elements reflecting in different directions. In particular, the raster elements are each formed from a multiplicity of linear micromirrors, from a cylindrical Fresnel mirror structure or from other, preferably achromatically reflecting, diffractive structures.

In einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante ist das Reliefraster ein zweidimensionales Raster aus einer Mehrzahl von Rasterelementen, welches in einer ersten Raumrichtung die genannte Rasterweite p aufweist. Als zweidimensionales Raster weist das Reliefraster neben der ersten Rasterweite p in einer zweiten Raumrichtung eine weitere Rasterweite p' auf, die nicht zwingend, aber vorteilhaft ebenfalls unterhalb von 500 µm, insbesondere unterhalb von 400 µm liegt. In einer vorteilhaften Gestaltung sind die erste Rasterweite p und die weitere Rasterweite p' gleich, so dass die Rasterelemente quadratisch oder sphärisch ausgebildet sein können. Die erste Rasterweite p und die weitere Rasterweite p' können sich aber auch unterscheiden, vorzugsweise um einen Faktor zwischen 1,5 und 5, und ein Raster mit rechteckigen oder elliptischen Rasterelementen bilden.In another, likewise advantageous variant of the invention, the relief screen is a two-dimensional screen made up of a plurality of screen elements, which has the mentioned screen width p in a first spatial direction. As a two-dimensional raster, the relief raster has, in addition to the first raster width p, a further raster width p′ in a second spatial direction, which is not mandatory but also advantageously below 500 μm, in particular below 400 μm. In an advantageous embodiment, the first grid width p and the further grid width p′ are the same, so that the grid elements can be square or spherical. However, the first screen width p and the further screen width p′ can also differ, preferably by a factor of between 1.5 and 5, and form a screen with rectangular or elliptical screen elements.

Die Rasterelemente eines zweidimensionalen Rasters sind vorteilhaft jeweils aus zumindest zwei, bevorzugt zumindest drei, besonders bevorzugt zumindest vier, jeweils in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet und sind insbesondere jeweils aus einer kreisförmigen oder elliptischen Anordnung einer Vielzahl von Mikrospiegeln, aus einer sphärischen oder elliptischen Fresnel-Spiegelstruktur oder aus anderen, bevorzugt achromatisch reflektierenden diffraktiven Strukturen gebildet. Die Reliefelemente können insbesondere innerhalb eines Rasterelements selbst rasterartig angeordnet sein, beispielsweise n*m Reliefelemente (n, m ganze Zahlen ≥ 2) in Form eines n x m-Rasters.The raster elements of a two-dimensional raster are advantageously each formed from at least two, preferably at least three, particularly preferably at least four, each reflecting relief elements directed in different directions and are in particular each made of a circular or elliptical arrangement of a large number of micromirrors, of a spherical or elliptical Fresnel -Mirror structure or formed from other, preferably achromatic reflecting diffractive structures. The relief elements can in particular be arranged in a grid-like manner within a grid element itself, for example n*m relief elements (n, m integers ≧2) in the form of an n×m grid.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Rasterelemente mit einem motivförmigen Umriss und beabstandet voneinander angeordnet. Die Rasterelemente können insbesondere mit einem einfachen geometrischen Umriss, beispielsweise Kreis, Rechteck, Ellipse, Stern und dergleichen ausgebildet sein, oder können auch ein komplexeres Motiv, wie etwa ein Wappen, eine Wolkenstruktur, eine Blüte oder dergleichen bilden.In an advantageous development, the grid elements are arranged with an outline in the form of a motif and spaced apart from one another. The grid elements can in particular be designed with a simple geometric outline, for example a circle, rectangle, ellipse, star and the like, or can also form a more complex motif, such as a coat of arms, a cloud structure, a flower or the like.

Mit Vorteil sind die Rasterelemente jeweils aus einer Vielzahl von in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet, insbesondere bei einem eindimensionalen Raster aus zumindest 10 linienartigen, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen, und bei einem zweidimensionalen Raster aus zumindest 10 x 10, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen.Advantageously, the grid elements are each formed from a large number of relief elements that reflect in different directions, in particular in the case of a one-dimensional grid of at least 10 line-like relief elements that reflect in different directions, and in the case of a two-dimensional grid of at least 10 x 10, directed in different directions reflective relief elements.

Die reflektierenden Reliefelemente weisen insbesondere eine oder mehrere Reflexionsflächen auf, die eben oder gekrümmt sein können, wobei die Reliefelemente im erstgenannten Fall typischerweise als Mikrospiegel bezeichnet werden, während sie im letztgenannten Fall typischerweise eine Zone einer Fresnel-Spiegelstruktur bilden. Die reflektierenden Reliefelemente jedes Rasterelements sind dabei mit Vorteil so angeordnet und ausgebildet, dass das Rasterelement das Reflexionsverhalten einer konkaven oder konvexen Wölbung erzeugt. Dazu können die einzelnen Reliefelemente beispielsweise mit zunehmender oder abnehmender Steigung ihrer Reflexionsfläche(n) nebeneinander angeordnet werden, so dass sie lokal jeweils die Steigung einer konkaven oder konvexen Wölbung nachbilden. Bei zweidimensionalen Reliefrastern können die Steigungen der Reflexionsflächen in zwei Raumrichtungen eine konkave oder konvexe Wölbung nachbilden. Alternativ bilden die Steigungen der Reflexionsflächen nur in einer Raumrichtung eine konkave oder konvexe Wölbung nach, während sie in der anderen Raumrichtung regellos bzw. zufällig orientiert sind.In particular, the reflective elements in relief have one or more reflective surfaces, which can be flat or curved, the elements in relief typically being referred to as micromirrors in the former case, while they typically form a zone in the latter case form a Fresnel mirror structure. The reflective relief elements of each raster element are advantageously arranged and designed in such a way that the raster element produces the reflection behavior of a concave or convex curvature. For this purpose, the individual relief elements can be arranged next to one another, for example with an increasing or decreasing slope of their reflection surface(s), so that they each locally simulate the slope of a concave or convex curvature. In the case of two-dimensional relief grids, the slopes of the reflection surfaces in two spatial directions can simulate a concave or convex curvature. Alternatively, the gradients of the reflection surfaces only simulate a concave or convex curvature in one spatial direction, while they are randomly or randomly oriented in the other spatial direction.

Die Rasterelemente des Reliefrasters können alle gleichartig ausgebildet sein, also alle mit der gleichen Anordnung an Reliefelementen gebildet sein. Alternativ kann das Reliefraster auch zwei oder mehr unterschiedliche Rasterelemente enthalten, die bevorzugt beim Kippen des Sicherheitselements jeweils unterschiedliche Bewegungseffekte erzeugen. Beispielsweise kann das Reliefraster erste Rasterelemente enthalten, die das Reflexionsverhalten einer konkaven Wölbung erzeugen und zweite Rasterelemente, die das Reflexionsverhalten einer konvexen Wölbung erzeugen. Die von den ersten und zweiten Rasterelementen erzeugten Linien bewegen sich dann aufgrund der unterschiedlichen Wölbung beim Kippen des Sicherheitselements in entgegengesetzte Richtungen. Dadurch wandern auch die Linien eines in Wechselwirkung mit einem Punkt- und/oder Linienraster erzeugten Moire-Linienmusters in entgegengesetzte Richtungen.The raster elements of the relief raster can all be of the same design, that is to say they can all be formed with the same arrangement of relief elements. Alternatively, the relief raster can also contain two or more different raster elements, which preferably each produce different movement effects when the security element is tilted. For example, the relief raster can contain first raster elements that generate the reflection behavior of a concave curvature and second raster elements that generate the reflection behavior of a convex curvature. The lines generated by the first and second raster elements then move in opposite directions due to the different curvature when the security element is tilted. As a result, the lines of a moiré line pattern generated in interaction with a point and/or line screen also migrate in opposite directions.

Das Reliefraster kann die gesamte Fläche des Sicherheitselements einnehmen, kann aber auch nur in Teilbereichen des Sicherheitselements vorliegen, insbesondere in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung.The relief grid can take up the entire area of the security element, but it can also only be present in partial areas of the security element, in particular in the form of patterns, characters or a code.

Das Punkt- und/oder Linienraster umfasst mit Vorteil eine Vielzahl paralleler Linien, die im Wesentlichen senkrecht zur genannten ersten Raumrichtung verlaufen. Die Linien weiterer Linienraster können ebenfalls im Wesentlichen senkrecht, aber auch im Wesentlichen parallel zur ersten Raumrichtung verlaufen.The grid of points and/or lines advantageously comprises a large number of parallel lines which run essentially perpendicularly to the first spatial direction mentioned. The lines of further line grids can also run essentially perpendicularly, but also essentially parallel to the first spatial direction.

Wie oben bereits angesprochen, können bei dem Sicherheitselement auch zwei oder mehr vertikal über oder unter dem Reliefraster angeordnete Punkt- und/oder Linienraster vorgesehen sein. Die Richtungsangaben über bzw. unter beziehen sich dabei auf die Richtung zum Betrachter. Ein näher beim Betrachter liegendes Element liegt "über" einem weiter entfernt liegenden Element, dieses entsprechend "unter" dem erstgenannten Element. Sind mehrere Punkt- und/oder Linienraster vorgesehen, ist mit Vorteil zumindest ein Punkt- und/oder Linienraster über dem Reliefraster angeordnet. Die mehreren Punkt- und/oder Linienraster können auch alle über dem Reliefraster angeordnet sein und sind insbesondere zueinander gepassert. Mehrere Punkt- und/oder Linienraster liegen vorteilhaft in unterschiedlichen, insbesondere kontrastierenden Farben vor. Sie können in nahezu deckungsgleichen Bereichen, in teilweise überlappenden Bereichen oder auch in voneinander getrennten Bereichen vorliegen.As already mentioned above, two or more point and/or line grids arranged vertically above or below the relief grid can also be provided in the security element. The directions given above and below refer to the direction towards the viewer. An element that is closer to the observer is "above" an element that is further away, and the latter is correspondingly "below" the former element. If several point and/or line grids are provided, at least one point and/or line grid is advantageously arranged above the relief grid. The several point and/or line grids can also all be arranged above the relief grid and are in particular registered to one another. Several point and/or line screens are advantageously available in different, in particular contrasting, colors. They can be in almost congruent areas, in partially overlapping areas or in separate areas.

In einer anderen vorteilhaften Gestaltung ist zumindest ein Punkt- und/oder Linienraster über und zumindest ein Punkt- und/oder Linienraster unter dem Reliefraster angeordnet. Damit lassen sich zweiseitige Sicherheitselemente verwirklichen, die von zwei gegenüberliegenden Seiten betrachtet werden können und jeweils einen Bewegungseffekt zeigen. Derartige zweiseitige Sicherheitselemente können beispielsweise in Form eines Pendelsicherheitsfadens in einen Datenträger eingebracht werden oder über einem Fensterbereich oder einem Loch eines Datenträgers angeordnet werden.In another advantageous embodiment, at least one grid of points and/or lines is arranged above and at least one grid of points and/or lines is arranged below the relief grid. This allows two-sided security elements to be implemented, viewed from two opposite sides can be and each show a movement effect. Such two-sided security elements can be introduced into a data carrier, for example in the form of a pendulum security thread, or can be arranged over a window area or a hole in a data carrier.

In vorteilhaften Gestaltungen ist entweder die erste Rasterweite p fest und die zweite Rasterweite q ortsabhängig moduliert, oder es ist die zweite Rasterweite q fest und die erste Rasterweite p ortsabhängig moduliert. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die erste Rasterweite p bei fester zweiter Rasterweite q lokal variiert. Die Rasterelemente selbst sind dabei mit Vorteil alle gleichartig ausgebildet. Eine ähnliche Wirkung kann erreicht werden, wenn die erste Rasterweite p fest ist, aber die Krümmung bzw. die Steigung der die Rasterelemente bildenden Reliefelemente lokal variiert.In advantageous configurations, either the first grid width p is fixed and the second grid width q is modulated as a function of location, or the second grid width q is fixed and the first grid width p is modulated as a function of location. It can be provided in particular that the first grid width p varies locally with a fixed second grid width q. The raster elements themselves are advantageously all of the same design. A similar effect can be achieved if the first screen width p is fixed, but the curvature or the gradient of the relief elements forming the screen elements varies locally.

Eine ortsabhängige Modulation des Reliefrasters kann auch dadurch erzeugt sein, dass elliptische oder kreisförmige Mikrospiegel-Anordnungen oder zylindrische, elliptische oder kreisförmige Fresnel-Spiegelstrukturen mit einer ortsabhängigen Schwerpunktsverlagerung eingesetzt werden. Auch auf diese Weise kann eine kontrollierte Effektmodulation erreicht werden.A location-dependent modulation of the relief grid can also be produced by using elliptical or circular micromirror arrangements or cylindrical, elliptical or circular Fresnel mirror structures with a location-dependent shift in the center of gravity. A controlled effect modulation can also be achieved in this way.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die erste und/oder zweite Rasterweite dadurch ortsabhängig moduliert, dass die Positionen der Rasterelemente des Reliefrasters bzw. des Punkt- und/oder Linienrasters durch eine Phasenfunktion φ(x,y) gegeben sind, die von der Position (x,y) des Rasterelements in dem Sicherheitselement abhängt und deren Funktionswert die Abweichung der Position des Rasterelements in einer Raumrichtung von der Position eines Rasterpunkts in einem regelmäßigen Raster, normiert auf das Einheitsintervall [0,1], angibt, und wobei die Phasenfunktion φ(x,y) ortsabhängig so variiert, dass beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.According to a preferred development of the invention, the first and/or second screen width is modulated in a location-dependent manner in that the positions of the screen elements of the relief screen or the point and/or line screen are given by a phase function φ(x,y), which is dependent on the position (x,y) of the raster element in the security element and whose function value indicates the deviation of the position of the raster element in a spatial direction from the position of a raster point in a regular raster, normalized to the unit interval [0,1], and where the phase function φ (x,y) varies depending on the location so that when the security element is tilted a movement effect, in particular a pumping or rotating effect, is created.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung hängt die Phasenfunktion φ(x,y) direkt, insbesondere linear vom Winkel zwischen der Position (x,y) des Rasterelements und einem festen Bezugspunkt (x0, y0) des Sicherheitselements ab, so dass beim Kippen des Sicherheitselements ein Rotationseffekt um den Bezugspunkt (x0, y0) entsteht. Die Phasenfunktion ist in diesem Fall bevorzugt durch φ x ,y = mod α + k * arg x x 0 + i y y 0 / 2 π , 1

Figure imgb0001
mit einer ganzen Zahl k ≠ 0 und einem Offsetwinkel α gegeben, wobei mod(x,y) die Modulofunktion und arg(z) das Argument einer komplexen Zahl darstellt. Im Fall eines Linienrasters wird dann bei der Betrachtung der visuelle Eindruck einer sich beim Kippen um den Bezugspunkt drehenden Windmühlen-Struktur mit |k| Flügeln erzeugt, wobei das Vorzeichen von k den Drehsinn der Flügel beim Kippen beschreibt.In an advantageous embodiment, the phase function φ(x,y) depends directly, in particular linearly, on the angle between the position (x,y) of the grid element and a fixed reference point (x 0 , y 0 ) of the security element, so that when the security element is tilted a rotation effect around the reference point (x 0 , y 0 ) arises. In this case, the phase function is preferably through φ x y = model a + k * bad x x 0 + i y y 0 / 2 π , 1
Figure imgb0001
with an integer k ≠ 0 and an offset angle α, where mod(x,y) is the modulo function and arg(z) is the argument of a complex number. In the case of a line grid, the visual impression of a windmill structure rotating around the reference point when tilted becomes visible with |k| Wings generated, where the sign of k describes the direction of rotation of the wings when tilting.

Weitere konkrete Beispiele für vorteilhaft einsetzbare Phasenfunktionen sowie weitere Details zu Phasenfunktionen können der Druckschrift WO 2016/020066 A2 entnommen werden, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.Further specific examples of phase functions that can be used advantageously and further details on phase functions can be found in the publication WO 2016/020066 A2 be taken, the disclosure content of which is included in the present application.

Mit verschiedenen Phasenfunktionen lassen sich insbesondere verschiedenen Bewegungseffekte oder auch 3D-Effekte erzielen. Dabei kann sowohl die erste Rasterweite, also eine Rasterweite des Reliefrasters, als auch die zweite Rasterweite, also eine Rasterweite des Punkt- und/oder Linienrasters, entsprechend der Phasenfunktion ortsabhängig moduliert sein. Geht man beispielsweise als Sicherheitselement von einem Folienstreifen aus, der ein Reliefraster enthält und auf eine Banknote geklebt und zur Erzeugung eines Bewegungseffekts mit einem Punkt- und/oder Linienraster im Offsetdruck überdruckt ist, so gibt es insbesondere folgende Möglichkeiten: M1) Das Reliefraster auf dem Folienstreifen ist regelmäßig und das gedruckte Raster ist entsprechend einer Phasenfunktion ortsabhängig moduliert, oder M2) das Reliefraster auf dem Folienstreifen ist entsprechend der Phasenfunktion ortsabhängig moduliert und das gedruckte Raster ist regelmäßig.In particular, different movement effects or also 3D effects can be achieved with different phase functions. Both the first screen width, ie a screen width of the relief screen, and the second screen width, ie a screen width of the point and/or line screen, can be locally modulated according to the phase function. If you go, for example consists of a film strip as a security element, which contains a relief grid and is stuck to a banknote and overprinted with a dot and/or line grid in offset printing to create a movement effect, the following options exist in particular: M1) The relief grid on the film strip is regular and the printed grid is modulated as a function of location according to a phase function, or M2) the relief grid on the foil strip is modulated as a function of location according to the phase function and the printed grid is regular.

In der Praxis können beide Varianten vorteilhaft sein. In einer ersten Ausgestaltung soll sich beispielsweise über dem Folienstreifen ein Bewegungseffekt ergeben, bei dem ein Balkenmuster (Fig. 1) beim Vor- und Zurückkippen auf der linken bzw. rechten Hälfte des Streifens entgegengesetzt auf bzw. abläuft. Bestehen beispielsweise zwischen der Position des Folienstreifens und dem Druckbild Toleranzen von ± 2 mm und versetzt man das Druckraster entsprechend der Phasenfunktion, so wandert die Grenze zwischen den sich in entgegengesetzte Richtung bewegenden Balken auf der Folie durch diese Toleranzen bis zu 2 mm aus der Mitte des Folienstreifens (nach links oder rechts)f, was bereits deutlich auffallen kann. Wird dagegen das Reliefraster auf der Folie lokal entsprechend der Phasenfunktion moduliert, so bleibt der Bewegungseffekt auch dann in der Streifenmitte, wenn das Druckbild relativ zum Streifen nach links oder rechts auswandert. Für diese Gestaltung sind somit ein regelmäßiges Druckraster und ein entsprechend der Phasenfunktion moduliertes Reliefraster vorteilhaft.In practice, both variants can be advantageous. In a first embodiment, for example, a movement effect should result over the film strip, in which a bar pattern ( 1 ) runs up and down in opposite directions on the left and right halves of the strip when tilted forwards and backwards. If, for example, there are tolerances of ± 2 mm between the position of the foil strip and the printed image and if the printing grid is offset according to the phase function, the border between the bars on the foil moving in opposite directions will move up to 2 mm from the center of the foil due to these tolerances Foil strips (to the left or right)f, which can already be clearly noticed. If, on the other hand, the relief screen on the foil is modulated locally according to the phase function, the movement effect remains in the center of the strip even if the printed image migrates to the left or right relative to the strip. A regular print screen and a relief screen modulated according to the phase function are therefore advantageous for this design.

In einer zweiten Ausgestaltung kann beispielsweise gewünscht sein, dass ein Balkenmuster beim Vor- und Zurückkippen auf der oberen bzw. unteren Hälfte des Streifens entgegengesetzt nach links bzw. rechts läuft. Würde man hier das Reliefraster entsprechend der Phasenfunktion modulieren und das Druckraster regelmäßig anordnen, so würde durch Toleranzen der Positionierung von Druck und Folie die Grenze zwischen den in unterschiedliche Richtungen (nach links bzw. rechts) laufenden Balken (in vertikaler Richtung) innerhalb des überdruckten Bereichs nach oben bzw. unten laufen. In dieser Ausgestaltung ist es daher vorteilhaft, mit einem regelmäßigen Reliefraster zu arbeiten und das Druckraster lokal entsprechend der Phasenfunktion zu modulieren. Der Übergang zwischen den verschieden bewegten Balken in vertikaler Richtung liegt dann nämlich unabhängig von den Toleranzen der Positionierung beider Raster immer genau in der Mitte des überdruckten Bereichs.In a second embodiment, it may be desirable, for example, for a bar pattern to run oppositely to the left and right, respectively, on the upper and lower halves of the strip when tilted forwards and backwards. If you were to modulate the relief grid here according to the phase function and that Arranging print grids regularly, tolerances in the positioning of print and foil would cause the border between the bars running in different directions (to the left or right) (in the vertical direction) within the overprinted area to run up or down. In this embodiment, it is therefore advantageous to work with a regular relief screen and to modulate the print screen locally according to the phase function. The transition between the differently moved bars in the vertical direction is then always exactly in the middle of the overprinted area, regardless of the tolerances of the positioning of both screens.

In manchen Anwendungsfällen kann es auch vorteilhaft sein, für beide Raster eine ortsabhängige Modulation durch eine Phasenfunktion vorzusehen. Die gewünschte Gesamtmodulation φ(x,y) wird dabei in zwei Phasenfunktionen φR(x,y) für das Reliefraster und φD(x,y) für das Druckraster zerlegt, so dass φ(x,y) = φR(x,y) + φD(x,y) gilt. In diesem Fall sind die Toleranzen der Positionierung besonders kritisch, führen allerdings auch zu besonders fälschungssicheren Sicherheitselementen. Nimmt man etwa an, dass die hier beschriebenen Sicherheitselemente auf Banknoten verschiedener Denomination, beispielsweise mit Wert 10 (10er) und Wert 100 (100er) vorgesehen sind und unterstellt, dass ein Fälscher mit der hier offenbarten Technologie vertraut ist und über die zugehörige Drucktechnologie verfügt, so könnte der Fälscher im Fall, dass beide Raster völlig regelmäßig sind, prinzipiell von dem Sicherheitselement eines 10ers das Druckraster entfernen und durch Ausführung der Erfindung aus dem Sicherheitselement des 10ers ein Sicherheitselement eines 100ers erzeugen. Sind die beiden Raster dagegen mit verschiedenen Phasenfunktionen moduliert, müsste dem Fälscher zusätzlich die Phasenfunktion des Reliefrasters bekannt sein, um ein passendes Druckraster generieren zu können. Eine einfache Übernahme ist so selbst bei Kenntnis der Erfindung nicht möglich.In some applications it can also be advantageous to provide a location-dependent modulation by a phase function for both grids. The desired total modulation φ(x,y) is broken down into two phase functions φ R (x,y) for the relief screen and φ D (x,y) for the print screen, so that φ(x,y) = φ R (x ,y) + φ D (x,y) holds. In this case, the tolerances of the positioning are particularly critical, but also lead to security elements that are particularly forgery-proof. Assuming, for example, that the security elements described here are provided on banknotes of different denominations, for example denominations of 10 (10s) and 100 (100s), and assuming that a counterfeiter is familiar with the technology disclosed here and has the associated printing technology, in the event that both grids are completely regular, the counterfeiter could in principle remove the printed grid from the security element of a 10 and, by implementing the invention, generate a security element of a 100 from the security element of the 10. If, on the other hand, the two screens are modulated with different phase functions, the counterfeiter would also have to know the phase function of the relief screen in order to select a suitable print screen to be able to generate. A simple transfer is not possible even with knowledge of the invention.

Das Sicherheitselement ist mit Vorteil ein Sicherheitsfaden, insbesondere ein Fenstersicherheitsfaden oder ein Pendelsicherheitsfaden, ein Aufreißfaden, ein Sicherheitsband, ein Sicherheitsstreifen, ein Patch oder ein Etikett zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen.The security element is advantageously a security thread, in particular a window security thread or a pendulum security thread, a tear-open thread, a security band, a security strip, a patch or a label for application to security paper, a document of value or the like.

Die Erfindung enthält auch einen Datenträger mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art, wobei in einer bevorzugten Gestaltung zumindest ein Linienraster des Sicherheitselements in Teilbereichen das Reliefraster überdeckt und sich in Teilbereichen außerhalb des Reliefrasters auf den mit dem Sicherheitselement versehenen Datenträger erstreckt. Das Sicherheitselement ist dadurch auf dem Datenträger abgesichert und in dessen Design integriert. Eine eventuelle Manipulation oder sogar Entfernung und Übertragung des Sicherheitselements auf einen anderen Datenträger ist wegen der erforderlichen Passerung der genannten Teilbereiche nicht ohne weiteres möglich. Der sich außerhalb des Reliefrasters auf den Datenträger erstreckende Teilbereich des Linienrasters wirkt dabei mit Vorteil wie eine Halbtonfläche.The invention also includes a data carrier with a security element of the type described, wherein in a preferred embodiment at least one line grid of the security element covers the relief grid in some areas and extends in some areas outside of the relief grid onto the data carrier provided with the security element. The security element is thus secured on the data carrier and integrated into its design. A possible manipulation or even removal and transfer of the security element to another data carrier is not easily possible because of the required registering of the sub-areas mentioned. The partial area of the line screen that extends onto the data carrier outside of the relief screen advantageously acts like a halftone surface.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Sicherheitselement über einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung des Datenträgers angeordnet. Eine solche Anordnung ist insbesondere bei den beschriebenen zweiseitigen Gestaltungen von Vorteil, bei denen ein Bewegungseffekt in direkter Aufsicht und ein anderer Bewegungseffekt bei Betrachtung durch den Fensterbereich oder die durchgehende Öffnung hindurch sichtbar ist.In an advantageous embodiment, the security element is arranged over a window area or a continuous opening of the data carrier. Such an arrangement is particularly advantageous in the described two-sided designs where one movement effect is visible in direct plan and another movement effect is visible when viewed through the window area or through opening.

Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um ein Wertdokument, wie eine Banknote, insbesondere eine Papierbanknote, eine Polymerbanknote oder eine Folienverbundbanknote, um eine Aktie, eine Anleihe, eine Urkunde, einen Gutschein, einen Scheck, eine hochwertige Eintrittskarte, aber auch um eine Ausweiskarte, wie etwa eine Kreditkarte, eine Bankkarte, eine Barzahlungskarte, eine Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Passpersonalisierungsseite handeln. Der Datenträger kann auch ein dekorativer Artikel, wie etwa eine Verpackung, ein Fanartikel oder ein Kleideretikett sein, oder auch ein Beipackzettel für Arzneimittel. Ist der Datenträger ein Folienelement, kann dieses auch eine Verpackungsfolie darstellen, die eine weitere Verpackung umhüllt.The data carrier can in particular be a document of value, such as a banknote, in particular a paper banknote, a polymer banknote or a foil composite banknote, a share, a bond, a certificate, a voucher, a check, a high-quality admission ticket, but also an ID card , such as a credit card, bank card, cash card, authorization card, ID card, or passport personalization page. The data carrier can also be a decorative article, such as packaging, a memorabilia or a clothing label, or even an instruction leaflet for medicines. If the data carrier is a film element, this can also represent a packaging film that encloses further packaging.

Die Erfindung enthält weiter ein Verfahren zur Herstellung eines optisch variablen Sicherheitselements der oben beschriebenen Art, bei dem

  • ein ein- oder zweidimensionales Reliefraster aus einer Mehrzahl von Rasterelementen und zumindest ein Punkt- und/oder Linienraster vertikal übereinander angeordnet werden, wobei
  • das Reliefraster mit einer ersten Rasterweite p unterhalb von 500 µm in zumindest einer Raumrichtung ausgebildet wird,
  • die Rasterelemente des Reliefrasters jeweils aus zumindest zwei, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet werden,
  • das zumindest eine Punkt- und/oder Linienraster in der genannten Raumrichtung mit einer zweiten Rasterweite q ausgebildet wird, wobei sich die zweite Rasterweite q von der ersten Rasterweite p um weniger als ein Fünftel unterscheidet, und/oder die erste Rasterweite p und/oder die zweite Rasterweite q ortsabhängig moduliert sind, so dass durch das Zusammenwirken von Reliefraster und Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt entsteht,
  • und wobei der vertikale Abstand von Reliefraster und Punkt- und/oder Linienraster weniger als die halbe Rasterweite p beträgt.
The invention further includes a method for producing an optically variable security element of the type described above, in which
  • a one- or two-dimensional relief grid consisting of a plurality of grid elements and at least one point and/or line grid are arranged vertically one above the other, wherein
  • the relief screen is formed with a first screen width p below 500 µm in at least one spatial direction,
  • the grid elements of the relief grid are each formed from at least two relief elements that reflect in different directions,
  • the at least one point and/or line grid is formed in said spatial direction with a second grid width q, the second grid width q differing from the first grid width p differs by less than one-fifth, and/or the first screen width p and/or the second screen width q are modulated in a location-dependent manner, so that the interaction of the relief screen and the line screen creates a movement effect when the security element is tilted,
  • and wherein the vertical distance between the relief screen and the point and/or line screen is less than half the screen width p.

Zur Erzeugung des Reliefrasters wird dabei vorteilhaft eine Prägelackschicht auf eine Trägerfolie aufgebracht, mit einer gewünschten Reliefstruktur geprägt und mit einer reflexionserhöhenden Beschichtung, insbesondere einer Metallisierung versehen. In vorteilhaften Ausgestaltungen wird die reflexionserhöhende Beschichtung in Form eines Punkt- und/oder Linienrasters, besonders bevorzugt in Form eines Linienrasters aufgebracht oder sie wird vollflächig aufgebracht und dann in Teilbereichen wieder entfernt, um eine reflexionserhöhende Beschichtung in Form eines Punkt- und/oder Linienrasters, besonders bevorzugt in Form eines Linienrasters, zu erzeugen.In order to produce the relief grid, an embossing lacquer layer is advantageously applied to a carrier foil, embossed with a desired relief structure and provided with a reflection-increasing coating, in particular a metallization. In advantageous configurations, the reflection-increasing coating is applied in the form of a point and/or line grid, particularly preferably in the form of a line grid, or it is applied over the entire surface and then removed again in partial areas in order to obtain a reflection-increasing coating in the form of a point and/or line grid, particularly preferably in the form of a line grid.

Das Reliefraster wird in einer vorteilhaften Verfahrensführung mit einer Kleberschicht auf einen gewünschten Datenträger, beispielsweise eine Banknote aufgebracht. Die Kleberschicht kann, insbesondere bei zweiseitigen Sicherheitselementen transparent, insbesondere transparent klar oder transparent farbig sein. Die Trägerfolie kann im Schichtaufbau verbleiben, wird aber in vorteilhaften Gestaltungen nach dem Aufbringen abgezogen, um die Dicke des Sicherheitselements gering zu halten.In an advantageous method, the relief screen is applied to a desired data carrier, for example a banknote, with an adhesive layer. In particular in the case of two-sided security elements, the adhesive layer can be transparent, in particular transparently clear or transparently colored. The carrier film can remain in the layer structure, but in advantageous configurations it is removed after application in order to keep the thickness of the security element small.

Ist das Reliefraster mit einem oder mehreren Druckrastern (Punkt- und/ oder Linienrastern) kombiniert, so werden die Druckraster vorteilhaft im Offsetdruck, im indirekten Offsetdruck, im Flexodruck oder im Stahlstichdruck aufgebracht. Ein Druckraster kann insbesondere im Supersimultandruck auf die Vorder- und/oder Rückseite des Sicherheitselements aufgebracht werden. In einer vorteilhaften Variante werden die Druckraster nach dem Übertragen des Reliefrasters auf einen Datenträger und gegebenenfalls dem Abziehen der Trägerfolie aufgedruckt. In anderen vorteilhaften Gestaltungen wird das Sicherheitselement als Folienelement mit Reliefraster und Druckraster fertiggestellt und als fertiges Sicherheitselement auf einen Datenträger aufgebracht oder, wie etwa im Fall eines Fenster- oder Pendelsicherheitsfadens, in einen Datenträger eingebettet.If the relief screen is combined with one or more print screens (point and/or line screens), the print screens are advantageously used in offset printing, applied using indirect offset printing, flexographic printing or intaglio printing. A printing screen can be applied to the front and/or back of the security element, in particular using super-simultaneous printing. In an advantageous variant, the printed screens are printed after the relief screen has been transferred to a data carrier and, if appropriate, the carrier film has been pulled off. In other advantageous configurations, the security element is finished as a film element with a relief screen and printed screen and applied to a data carrier as a finished security element or, for example in the case of a window or pendulum security thread, embedded in a data carrier.

In einer gegenwärtig besonders bevorzugten Variante ist das zumindest eine Punkt- und/oder Linienraster im Stichtiefdruck erzeugt. Dies ermöglicht neben einer hohen Druckauflösung auch eine taktile Erfassbarkeit der Punkt- und/oder Linienraster.In a currently particularly preferred variant, the at least one dot and/or line screen is produced in intaglio printing. In addition to a high print resolution, this also enables the point and/or line grid to be detected tactilely.

Besondere Vorteile bietet eine Kombination einer Stichtiefdruckfarbe mit einer Untergrundfarbe, da auf diese Weise visuell attraktive Farbverläufe und Farbschnitte innerhalb eines Motivs erzeugt werden können. Es bietet sich dabei insbesondere an, verschieden ausgebildete Bereiche zu kombinieren, um den unterschiedlichen Auflösungen der Druckverfahren (hohe Auflösung im Stichtiefdruck, geringere Auflösung im Offsetdruck) Rechnung zu tragen. Hierzu können beispielsweise größere Rasterelemente für den Druck in der Untergrundfarbe und kleinere Rasterelemente für den Druck in der Stichtiefdruckfarbe vorgesehen sein. Konkret kann die Stichtiefdruckfarbe beispielsweise jeweils in einem kleineren Innenfeld vorgesehen sein, während ein größeres Außenfeld mit der Untergrundfarbe bedruckt ist.A combination of an intaglio printing ink with a background color offers particular advantages, since in this way visually attractive color gradients and color sections can be created within a motif. In this context, it is particularly useful to combine differently designed areas in order to take into account the different resolutions of the printing processes (high resolution in intaglio printing, lower resolution in offset printing). For this purpose, for example, larger raster elements can be provided for printing in the background color and smaller raster elements for printing in the intaglio ink. Specifically, the intaglio printing ink can be provided in a smaller inner field, for example, while a larger outer field is printed with the background color.

Der genannte Bewegungseffekt kann insbesondere bewegte Linien oder Balken zeigen, auch mit mehreren, sich gegenläufig bewegenden Linien- oder Balkenmustern. Die Bewegungen können, müssen aber nicht geradlinig sein, sondern können beispielsweise auch gekrümmt und bei mehreren Linien- oder Balkenmustern ineinander verschlungen verlaufen. Als weitere Bewegungseffekte kommen beispielsweise Pump- und Rotationseffekte in Betracht. Alle Bewegungseffekte sind vorzugsweise farbig, insbesondere mehrfarbig.The movement effect mentioned can in particular show moving lines or bars, also with several line or bar patterns moving in opposite directions. The movements can, but do not have to, be in a straight line, but can also be curved and, in the case of several line or bar patterns, intertwined. Pump and rotation effects, for example, can be considered as further movement effects. All movement effects are preferably colored, in particular multicolored.

Wegen ihrer geringen Dicke eignen sich erfindungsgemäße Sicherheitselemente besonders gut zur Applikation auf Banknoten und anderen Wertdokumenten. Zur Erzeugung des Reliefrasters kann mit Vorteil ein Folienelement zum Einsatz kommen, das geprägte Mikrospiegel enthält. Dadurch lässt sich gegenüber herkömmlichen, im Stahlstich erzeugten Mikrospiegeln eine deutlich höhere Brillanz erzielen. Die Verwendung kleiner Reliefelemente ermöglicht zudem eine hohe Auflösung des Reliefrasters. Weiter kann durch die Ausrichtung der Reliefelemente ein großer Einfluss auf das Erscheinungsbild und die Betrachtungswinkel genommen werden und es ist eine gute Registrierung zwischen dem Bereich mit Moire-Effekt und eventuellen weiteren Echtheitsmerkmalen des Sicherheitselements möglich.Because of their small thickness, security elements according to the invention are particularly well suited for application to banknotes and other documents of value. A film element that contains embossed micromirrors can advantageously be used to produce the relief grid. As a result, a significantly higher brilliance can be achieved compared to conventional micromirrors produced in steel engraving. The use of small relief elements also enables a high resolution of the relief grid. Furthermore, the alignment of the relief elements can have a great influence on the appearance and the viewing angle, and good registration between the area with the moiré effect and any other authenticity features of the security element is possible.

Insbesondere im Verpackungsbereich kann es sich auch anbieten, dass das Reliefraster und das Punkt- und/oder Linienraster nicht fest miteinander verbunden sind, sondern auf unterschiedlichen Verpackungsteilen vorliegen und nur in einer Überprüfungsstellung mit einem vertikalen Abstand von weniger als der halben Rasterweite übereinander liegen.Particularly in the packaging sector, it can also be advisable that the relief grid and the point and/or line grid are not firmly connected to one another, but are present on different packaging parts and are only superimposed in a checking position at a vertical distance of less than half the grid width.

Eine derartige optisch variable Sicherheitsanordnung dient der Absicherung von Verpackungen und enthält

  • ein Sicherungsmittel mit einem ein- oder zweidimensionalen Reliefraster aus einer Mehrzahl von Rasterelementen, welches in zumindest einer Raumrichtung eine erste Rasterweite p unterhalb von 500 µm aufweist, und bei dem die Rasterelemente jeweils aus zumindest zwei, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet sind, und
  • ein Verifikationsmittel mit zumindest einem Punkt- und/oder Linienraster, das in der genannten Raumrichtung eine zweite Rasterweite q aufweist,
  • wobei das Sicherungsmittel und das Verifikationsmittel so ausgebildet sind, dass beim vertikalen Übereinanderlegen von Sicherungsmittel und Verifikationsmittel in einer Überprüfungsstellung der vertikale Abstand von Reliefraster und Punkt- und/oder Linienraster weniger als die halbe Rasterweite p beträgt, und
  • wobei sich die zweite Rasterweite q von der ersten Rasterweite p um weniger als ein Fünftel unterscheidet, und/oder die erste Rasterweite p und/oder die zweite Rasterweite q ortsabhängig moduliert sind, so dass durch das Zusammenwirken des Reliefrasters und des Punkt- und/oder Linienrasters beim Kippen der in der Überprüfungsstellung befindlichen Sicherheitsanordnung ein Bewegungseffekt entsteht.
Such an optically variable security arrangement is used to protect packaging and contains
  • a security means with a one- or two-dimensional relief grid made up of a plurality of grid elements, which has a first grid width p of less than 500 µm in at least one spatial direction, and in which the grid elements are each formed from at least two relief elements reflecting in different directions, and
  • a verification means with at least one point and/or line grid, which has a second grid width q in said spatial direction,
  • wherein the security means and the verification means are designed such that when the security means and verification means are placed vertically one on top of the other in a checking position, the vertical distance between the relief grid and the point and/or line grid is less than half the grid width p, and
  • wherein the second screen ruling q differs from the first screen ruling p by less than one-fifth, and/or the first screen ruling p and/or the second grid ruling q are modulated as a function of location, so that the interaction of the relief grid and the point and/or Line grid when tilting the security arrangement located in the review position creates a movement effect.

Die weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen von Reliefraster und Punkt- und/oder Linienraster entsprechen den vorteilhaften Ausgestaltungen der Raster im beschriebenen Sicherheitselement.The other advantageous configurations of the relief grid and point and/or line grid correspond to the advantageous configurations of the grid in the security element described.

Geeignete Verpackungen weisen insbesondere mindestens ein Verpackungsteil auf, das in der gewünschten Überprüfungsstellung ein anderes Verpackungsteil überdeckt. Beispielsweise können zwei Verpackungsteile ineinandergeschoben werden, oder ein Verpackungsteil stellt einen Deckel für das andere Verpackungsteil dar. Ein Verpackungsteil kann auch eine Umverpackungsfolie oder eine Banderole für das andere Verpackungsteil darstellen. Sicherungsmittel und/oder Verifikationsmittel können insbesondere in einem Sichtfenster des jeweiligen Verpackungsteils vorliegen.Suitable packaging has, in particular, at least one packaging part which, in the desired checking position, covers another packaging part. For example, two packaging parts can be pushed into one another, or one packaging part represents a lid for the other packaging part. A packaging part can also represent an outer packaging film or a banderole for the other packaging part. Securing means and/or verification means can be present in particular in a viewing window of the respective packaging part.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.Further exemplary embodiments and advantages of the invention are explained below with reference to the figures, which are not shown to scale and proportions in order to improve clarity.

Es zeigen:

Fig. 1
eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement,
Fig. 2
ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement im Querschnitt,
Fig. 3
zur Erläuterung der Entstehung des feinen Linienrasters in (a) nur das Reliefraster des Sicherheitselements der Fig. 2, und in (b) das visuelle Erscheinungsbild des Reliefrasters von (a),
Fig. 4
ein Sicherheitselement nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt,
Fig. 5
ein Sicherheitselement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt,
Fig. 6
in (a) eine Aufsicht auf das Reliefraster eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements, und in (b) eine Aufsicht auf das vollständige Sicherheitselement, bei dem das Reliefraster von (a) mit zwei Drucklinienrastern kombiniert ist,
Fig. 7
in (a) und (b) Aufsichten wie in Fig. 6 für ein Sicherheitselement mit einem zweidimensionalen Reliefraster,
Fig. 8
in (a) und (b) Aufsichten wie in Fig. 6 und 7 für ein Sicherheitselement mit einem zweidimensionalen Reliefraster mit zwei unterschiedlichen Rasterweiten,
Fig. 9, 10
Aufsichten wie in Fig. 6(b), 7(b) und 8(b) für Sicherheitselemente nach weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung,
Fig. 11
ein Sicherheitselement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel im Querschnitt,
Fig. 12
in (a) eine Aufsicht auf ein weiteres erfindungsgemäßes Sicherheitselement und in (b) und (c) das Erscheinungsbild des Sicherheitselements von (a) in senkrechter bzw. schräger Aufsicht, und
Fig. 13
eine Aufsicht auf das Reliefraster eines Sicherheitselements nach einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Show it:
1
a schematic representation of a banknote with an optically variable security element according to the invention,
2
a security element according to the invention in cross section,
3
to explain the formation of the fine line screen in (a) only the relief screen of the security element 2 , and in (b) the visual appearance of the bump grid of (a),
4
a security element according to another embodiment of the invention in cross section,
figure 5
a security element according to a further embodiment of the invention in cross section,
6
in (a) a top view of the relief screen of a security element according to the invention, and in (b) a top view of the complete security element in which the relief screen of (a) is combined with two printed line screens,
7
in (a) and (b) top views as in 6 for a security element with a two-dimensional relief grid,
8
in (a) and (b) top views as in Figures 6 and 7 for a security element with a two-dimensional relief grid with two different grid widths,
Figures 9, 10
supervisions as in 6(b), 7(b) and 8(b) for security elements according to further exemplary embodiments of the invention,
11
a security element according to a further embodiment in cross section,
12
in (a) a top view of a further security element according to the invention and in (b) and (c) the appearance of the security element from (a) in a vertical or oblique top view, and
13
a plan view of the relief grid of a security element according to a further embodiment.

Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert. Fig. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement 11 versehen ist. Das Sicherheitselement 11 umfasst einen auf das Banknotensubstrat applizierten Folienstreifen 12, der in einem Teilbereich 13 mit einem Reliefraster mit einer Vielzahl gerichtet reflektierender Reliefelemente versehen ist.The invention will now be explained using the example of security elements for banknotes. 1 shows a schematic representation of a bank note 10 which is provided with an optically variable security element 11 according to the invention. The security element 11 comprises a film strip 12 applied to the banknote substrate, which is provided in a sub-area 13 with a relief grid with a multiplicity of reflective relief elements.

Der Teilbereich 13 ist zudem mit einem Drucklinienraster 14 überdruckt, welches sich beiderseits des Folienstreifens 12 über den Teilbereich 13 hinaus auf das Banknotenpapier fortsetzt. Die Gestaltungen und die Rasterweiten des Reliefrasters und des Drucklinienrasters 14 sind in der nachfolgend genauer beschriebenen Weise so aufeinander abgestimmt, dass im Überlappbereich 13 aufgrund eines Moire-Effekts beim Kippen der Banknote 10 ein (beispielsweise farbiger) Bewegungseffekt entsteht. Beispielsweise können im Überlappungsbereich 13 mehrere farbige Balken 15,16 sichtbar sein, die beim Vor- und Zurückkippen der Banknote 10 nach unten oder oben zu laufen scheinen.The partial area 13 is also overprinted with a printed line grid 14 which continues on both sides of the foil strip 12 beyond the partial area 13 onto the banknote paper. The designs and the screen widths of the relief screen and the printed line screen 14 are matched to one another in the manner described in more detail below such that a (for example colored) movement effect occurs in the overlapping area 13 due to a moiré effect when the banknote 10 is tilted. For example, several colored bars 15, 16 can be visible in the overlapping area 13, which seem to run up or down when the bank note 10 is tilted back and forth.

Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements und das Zustandekommen des auffälligen farbigen Bewegungseffekts werden nun mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 näher erläutert.The structure of a security element according to the invention and the creation of the conspicuous colored movement effect will now be described with reference to FIG figures 2 and 3 explained in more detail.

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement 20 im Querschnitt. Das Sicherheitselement 20 ist mittels einer Kleberschicht 22 auf einem Banknotensubstrat 10 angeordnet und enthält eine Prägelackschicht 24, in die ein Reliefraster 30 eingeprägt ist, welches vor dem Aufbringen der Kleberschicht 22 mit einer Metallisierung 32, beispielsweise aus Aluminium oder Silber versehen wurde. 2 shows a security element 20 according to the invention in cross section. The security element 20 is arranged on a banknote substrate 10 by means of an adhesive layer 22 and contains an embossing lacquer layer 24 into which a relief grid 30 is embossed, which was provided with a metallization 32, for example made of aluminum or silver, before the adhesive layer 22 was applied.

Das Reliefraster 30 selbst besteht aus einer Mehrzahl aneinander anschließender langgestreckter Rasterelemente 34, deren Längsachse sich in der Darstellung der Fig. 2 in die Zeichenebene hinein erstreckt. Jedes Rasterelement 34 besteht aus mehreren parallelen, linienartigen Mikrospiegeln 36, deren Spiegelsteigung sich in der Figur vom linken Rand der Rasterelemente 34 zum rechten Rand fast kontinuierlich von einer ersten, negativen Steigung zu einer zweiten, positiven Steigung ändert. Beispielsweise kann die Steigung eines Mikrospiegels 36 jeweils proportional zum vorzeichenbehafteten Abstand x des Mikrospiegels 36 von der Mittellinie 34-M eines Rasterelements 34 sein, so dass die Mikrospiegel 36 eines Rasterelements 34 das Reflexionsverhalten eines parabolischen Hohlspiegels nachbilden.The relief grid 30 itself consists of a plurality of adjoining elongated grid elements 34 whose longitudinal axis is in the representation of 2 extends into the drawing plane. Each raster element 34 consists of a plurality of parallel, line-like micromirrors 36, the mirror gradient of which changes in the figure from the left edge of the raster elements 34 to the right edge almost continuously from a first, negative gradient to a second, positive gradient. For example, the gradient of a micromirror 36 can be proportional to the signed distance x of the micromirror 36 from the center line 34-M of a raster element 34, so that the micromirrors 36 of a raster element 34 simulate the reflection behavior of a parabolic concave mirror.

Die Abmessung der Rasterelemente 34 in Querrichtung, die gleichzeitig die Rasterweite p des Reliefrasters 30 darstellt, beträgt im Ausführungsbeispiel p = 200 µm, die Breite der einzelnen Mikrospiegel 36 beträgt dabei rund 22 µm. Die Abmessung der Rasterelemente 34 und der Mikrospiegel 36 in Längsrichtung, also in die Papierebene der Fig. 2 hinein, beträgt mehrere Millimeter oder sogar Zentimeter, ist also wesentlich größer als die Rasterweite p. Die Breite der Rasterelemente 34 und insbesondere der Mikrospiegel 36 liegt dagegen unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen Auges, so dass die Rasterelemente 34 und besonders die Mikrospiegel 36 mit bloßem Auge selbst nicht (oder nur in geringem Maße) aufgelöst werden können.The dimension of the raster elements 34 in the transverse direction, which at the same time represents the raster width p of the relief raster 30, is p=200 μm in the exemplary embodiment, and the width of the individual micromirrors 36 is around 22 μm. The dimension of the grid elements 34 and the micromirror 36 in the longitudinal direction, ie in the plane of the paper 2 into, is several millimeters or even centimeters, so it is significantly larger than the grid width p. In contrast, the width of the raster elements 34 and in particular the micromirrors 36 is below the resolution limit of the human eye, so that the raster elements 34 and in particular the micromirrors 36 cannot be resolved with the naked eye (or only to a small extent).

Dennoch entsteht bei der Betrachtung des metallisierten Reliefrasters 30 für einen Betrachter ein feines Linienraster, wie mit Bezug auf Fig. 3 näher erläutert, wobei Fig. 3(a) nur das Reliefraster des Sicherheitselements 20 und Fig. 3(b) das visuelle Erscheinungsbild des Reliefrasters von (a) zeigt. Fällt beispielsweise Licht 40 senkrecht von oben auf das Reliefraster 30 ein, wie in Fig. 3(a) gezeigt, so ist für einen Betrachter 42 die Reflexionsbedingung "Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel" nur für einen Mikrospiegel 36-B eines Rasterelements 34 erfüllt.Nevertheless, when looking at the metalized relief screen 30, a fine line screen is created for an observer, as with reference to FIG 3 explained in more detail, where 3(a) only the relief grid of the security element 20 and 3(b) shows the visual appearance of the relief grid of (a). For example, if light 40 falls perpendicularly from above onto the relief grid 30, as in 3(a) shown, the reflection condition “angle of incidence equals angle of reflection” is only fulfilled for a micromirror 36-B of a raster element 34 for an observer 42.

In der in Fig. 3(b) gezeigten Aufsicht 44 erscheint dieser linienförmige Mikrospiegel 36-B daher als helle, feine Linie 46, während die von den anderen Mikrospiegeln eingenommenen Bereiche 48 das einfallende Licht 40 in andere Raumrichtungen reflektieren und daher für den Betrachter 42 dunkel erscheinen. Da sich die Rasterelemente 34 und damit die Mikrospiegel 36-B gleicher Orientierung im Abstand der Rasterweite p wiederholen, weist das entstehende feine Linienraster 46 ebenfalls eine Rasterweite p auf.in the in 3(b) In the top view 44 shown, this line-shaped micromirror 36-B therefore appears as a bright, fine line 46, while the areas 48 occupied by the other micromirrors reflect the incident light 40 in other spatial directions and therefore appear dark to the observer 42. Since the raster elements 34 and thus the micromirrors 36-B of the same orientation are repeated at a distance of the raster width p, the resulting fine line raster 46 also has a raster width p.

Wird das Reliefraster 30 der Fig. 3 von links nach rechts (d. h. um eine sich parallel zur Längsrichtung der Mikrospiegel und somit in die Papierebene der Fig. 3(a) hinein erstreckende Achse) gekippt, so wandert die Position desjenigen Mikrospiegels 36, für den die Reflexionsbedingung erfüllt ist, nach rechts, so dass auch die Linien 46 des feinen Linienrasters in der Aufsicht 44 für den Betrachter 42 nach rechts wandern. Beim Kippen nach links ergibt sich entsprechend der umgekehrte Bewegungseffekt.If the relief grid 30 of 3 from left to right (i.e. around a parallel to the longitudinal direction of the micromirror and thus in the plane of the paper 3(a) axis extending into it) is tilted, the position of that micromirror 36 for which the reflection condition is met moves to the right, so that the lines 46 of the fine line grid in the top view 44 for the viewer 42 also move to the right. Tilting to the left results in the opposite movement effect.

Zurückkommend auf die Darstellung der Fig. 2 enthält das Sicherheitselement 20 zusätzlich zu dem genannten Reliefraster 30 eine Druckschicht in Form eines Rasters 50 paralleler beabstandeter Drucklinien 52 mit einer Rasterweite q, die auf der dem Reliefraster 30 gegenüberliegenden Oberfläche der Prägelackschicht 24 mit einer lasierenden Druckfarbe aufgedruckt sind. Die Drucklinien 52 sind dabei im Wesentlichen parallel zu den linienförmigen Mikrospiegeln 36 ausgerichtet und die beiden Raster sind so aufeinander abgestimmt, dass sich die zweite Rasterweite q von der ersten Rasterweite p nur geringfügig unterscheidet. Im Ausführungsbeispiel ist die zweite Rasterweite q um 10% kleiner als die erste Rasterweite p, beträgt also q = 180 µm.Coming back to the presentation of 2 contains the security element 20, in addition to the said relief grid 30, a printed layer in the form of a grid 50 of parallel spaced print lines 52 with a grid width q, which are printed on the opposite surface of the relief grid 30 of the embossing lacquer layer 24 with a translucent printing ink. The print lines 52 are aligned essentially parallel to the linear micromirrors 36 and the two grids are matched to one another in such a way that the second grid width q differs only slightly from the first grid width p. In the exemplary embodiment, the second grid width q is 10% smaller than the first screen width p, i.e. q = 180 µm.

Durch die leicht unterschiedlichen Rasterweiten der parallelen Raster der Drucklinien 52 und der Mikrospiegel 36 ergibt sich im Zusammenspiel ein Moire-Effekt, bei dem für den Betrachter ein wesentlich gröberes Moire-Linienmuster 15,16 (Fig. 1) sichtbar wird. Bei dem vorliegend gewählten Unterschied der beiden Rasterweiten von 10% ergibt sich ein Moire-Vergrößerungsfaktor von etwa 10, das heißt, das Moire-Linienmuster 15,16 hat etwa die 10-fache Rasterweite, vorliegend also rund 1,8 mm.The slightly different raster widths of the parallel rasters of the print lines 52 and the micromirrors 36 result in a moiré effect in which the observer sees a much coarser moiré line pattern 15,16 ( 1 ) becomes visible. With the difference of 10% selected here between the two screen rulings, a moiré magnification factor of about 10 results, that is, the moiré line pattern 15, 16 has about 10 times the screen ruling, in this case around 1.8 mm.

Da die hellen Linien des feinen Linienrasters 46 beim Kippen der Banknote 10 nach unten oder oben laufen, bewegt sich auch das Moire-Linienmuster 15,16 entsprechend. Bewegen sich die feinen Linien 46 um eine ganze Periodenlänge, hier also um p = 200 µm, so bewegen sich die Balken 15 des Moire-Linienmuster ebenfalls um eine Periodenlänge, also um 1,8 mm. Der mikroskopische und mit bloßem Auge kaum sichtbare Bewegungseffekt des Linienrasters 46 wird durch den Moire-Effekt somit zu einer für den Betrachter leicht wahrnehmbaren Bewegung vergrößert.Since the bright lines of the fine line grid 46 run up or down when the bank note 10 is tilted, the Moiré line pattern 15, 16 also moves accordingly. If the fine lines 46 move by an entire period length, ie by p=200 μm here, the bars 15 of the Moiré line pattern also move by one period length, ie by 1.8 mm. The microscopic movement effect of the line grid 46, which is hardly visible to the naked eye, is thus increased by the moire effect to a movement that is easily perceptible to the viewer.

Um eine geringe Dicke des Sicherheitselements 20 zu erreichen, ist das Raster 50 der Drucklinien 52 mit geringem vertikalen Abstand h über dem Reliefraster 30 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel beträgt der vertikale Abstand h beispielsweise nur etwa 10 µm, also nur ein Zwanzigstel der Rasterweite p.In order to achieve a small thickness of the security element 20, the grid 50 of the printed lines 52 is arranged at a small vertical distance h above the relief grid 30. In the exemplary embodiment, the vertical distance h is, for example, only about 10 μm, ie only one twentieth of the grid width p.

Durch die Verwendung einer lasierenden, beispielsweise roten Farbe für das Drucklinienraster 52 wird zudem erreicht, dass das Moire-Linienmuster 15, 16 abwechselnd aus roten und weißen (hellen) Linien besteht.The use of a translucent color, for example red, for the printed line grid 52 also means that the moiré line pattern 15, 16 consists of red and white (light) lines in alternation.

Insgesamt entsteht auf die beschriebene Weise ein optisch variables Sicherheitselement mit einem eindimensionalen Reliefraster aus einer Mehrzahl von Rasterelementen, die jeweils aus mehreren linienartigen, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Mikrospiegeln gebildet sind. Das Reliefraster ist mit einem über dem Reliefraster angeordneten Drucklinienraster kombiniert, und zeigt beim Kippen einen insbesondere farbigen Bewegungseffekt, der auf einem Moire-Effekt basiert. Wegen seiner geringen Dicke eignet sich das beschriebene Sicherheitselement besonders gut zur Applikation auf Banknoten und anderen Wertdokumenten.Overall, in the manner described, an optically variable security element is produced with a one-dimensional relief grid made up of a plurality of grid elements which are each formed from a plurality of line-like micromirrors directed in different directions and reflecting. The relief screen is combined with a printed line screen arranged above the relief screen and, when tilted, shows a particularly colored movement effect based on a Moiré effect. Because of its small thickness, the security element described is particularly well suited for application to banknotes and other documents of value.

Das beschriebene Reliefraster 30 aus Mikrospiegeln 36 kann besonders vorteilhaft in Form eines Folienelements bereitgestellt werden, bei dem die Mikrospiegel 36 in einen auf einer Trägerfolie aufgebrachten Prägelack 24, beispielsweise einen strahlungshärtenden oder thermoplastischen Lack abgeformt und mit einer reflexionserhöhenden Beschichtung, beispielsweise eine Aluminium-Metallisierung 32 versehen sind. Durch den Einsatz einer Folie mit geprägten Mikrospiegeln wird eine besonders hohe Brillanz der spiegelnden Flächen und damit des optisch variablen, farbigen Bewegungseffekts erreicht.The described relief grid 30 made of micromirrors 36 can be provided particularly advantageously in the form of a foil element, in which the micromirrors 36 are molded into an embossing lacquer 24 applied to a carrier foil, for example a radiation-curing or thermoplastic lacquer, and covered with a reflection-increasing coating, for example an aluminum metallization 32 are provided. By using a foil with embossed micro-mirrors, a particularly high brilliance of the reflecting surfaces and thus the optically variable, colored movement effect is achieved.

Das Folienelement kann auf ein Banknotensubstrat aufgebracht werden und die Trägerfolie kann nach der Applikation zur Dickenreduzierung wieder abgezogen werden, so dass auf der Banknote 10 dann im Wesentlichen die Prägelackschicht 24, die Metallisierung 32 und die Kleberschicht 22 vorliegen, wie in Fig. 2 gezeigt. In der Praxis können hier weitere, für die Erfindung allerdings nicht wesentliche Schichten vorgesehen sein, wie etwa eine Schutzlackschicht, Farbannahmeschicht oder Primerschicht.The film element can be applied to a banknote substrate and the carrier film can be removed again after application to reduce the thickness, so that the embossing lacquer layer 24, the metallization 32 and the adhesive layer 22 are then essentially present on the banknote 10, as in 2 shown. In practice, further layers can be provided here, although they are not essential for the invention, such as a protective lacquer layer, ink acceptance layer or primer layer.

Über diese Schichtenfolge wird dann in der oben beschriebenen Art das Raster 50 der Drucklinien 52 gedruckt, um das vollständige Sicherheitselement 20 zu erhalten.The grid 50 of the print lines 52 is then printed over this layer sequence in the manner described above in order to obtain the complete security element 20 .

Das Raster der Drucklinien 50,14 kann sich über den Rand des Reliefrasters 30 bzw. des Folienstreifens 12 hinaus fortsetzen, wie in Fig. 1 gezeigt. Dadurch wird zum einen der Bewegungseffekt visuell besonders gut in das Banknotendesign integriert, zum anderen wird die Fälschungssicherheit erhöht, da ein von einer Banknote abgelöster Folienstreifen 12 passergenau auf eine gefälschte Note aufgeklebt werden müsste, um die Registrierung von Folienstreifen 12 und Drucklinienraster 14 zu bewahren. Visuell entsteht bei einer solchen Gestaltung im Überlappungsbereich 13 ein farbiger Bewegungseffekt, während das Drucklinienraster 14 außerhalb des Überlappungsbereichs 13 wegen des kleinen Linienabstands der Drucklinien (q = 180 µm) im Wesentlichen als homogene Halbtonfläche wirkt.The grid of the printed lines 50, 14 can continue beyond the edge of the relief grid 30 or the foil strip 12, as in FIG 1 shown. On the one hand, this visually integrates the movement effect particularly well into the banknote design, and on the other hand, security against forgery is increased, since a foil strip 12 detached from a banknote would have to be glued to a counterfeit note with an exact register in order to preserve the registration of foil strip 12 and printed line grid 14. With such a design, a colored movement effect occurs visually in the overlapping area 13, while the printed line screen 14 outside of the overlapping area 13 essentially acts as a homogeneous halftone surface due to the small spacing of the printed lines (q=180 μm).

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind alle Rasterelemente 34 gleichartig ausgebildet, wobei bei jedem Rasterelement 34 die Steigungen der Mikrospiegel 36 so gewählt sind, dass das Rasterelement 34 das Reflexionsverhalten eines parabolischen Hohlspiegels nachbildet. Es ist auch möglich, in einem Reliefraster 30 zwei oder mehr unterschiedliche Rasterelemente vorliegen zu haben. Beispielsweise zeigt das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ein Sicherheitselement 60, das grundsätzlich dem bei Fig. 2 beschriebenen Aufbau folgt, bei dem aber nicht nur erste Rasterelemente 34 vorgesehen sind, die das Reflexionsverhalten eines parabolischen Hohlspiegels nachbilden, sondern auch zweite Rasterelemente 62, die das Reflexionsverhalten eines parabolischen Wölbspiegels nachbilden, wie am linken Bildrand der Fig. 4 gezeigt.In the embodiment of 2 All raster elements 34 are of the same design, with the gradients of the micromirrors 36 being selected in each raster element 34 in such a way that the raster element 34 simulates the reflection behavior of a parabolic concave mirror. It is also possible to have two or more different raster elements in a relief raster 30 . For example, the embodiment of 4 a security element 60, which in principle at 2 follows the structure described, in which not only first grid elements 34 are provided, which simulate the reflection behavior of a parabolic concave mirror, but also second grid elements 62, which simulate the reflection behavior of a parabolic convex mirror, as on the left-hand edge of the 4 shown.

Gegenüber den Rasterelementen 34 ist die Steigung der Mikrospiegel 36 bei den zweiten Rasterelementen 62 invertiert, verläuft also vom linken Rand zum rechten Rand von einer ersten, positiven Steigung zu einer zweiten, negativen Steigung. An den Stellen, an denen anstatt ersten Rasterelementen 34 zweite Rasterelemente 62 vorgesehen sind, ändert sich im hellen Linienraster zum einen die Position der erzeugten feinen Linien 46, zum anderen zeigen die von den wölbspiegelartigen Rasterelementen 62 erzeugten Linien gegenüber den von den hohlspiegelartigen Rasterelementen 34 erzeugten Linien ein invertiertes Bewegungsverhalten, da die Abfolge der Spiegelsteigungen gerade invertiert ist. Beispielsweise können die von wölbspiegelartigen Rasterelementen 62 erzeugten Linien beim Kippen des Sicherheitselements in eine Richtung nach oben laufen, während die von den hohlspiegelartigen Rasterelementen 34 erzeugten Linien gleichzeitig nach unten laufen. Die Bewegungen können auch gekrümmt und ineinander verschlungen verlaufen, etwa innerhalb von in Form einer Kordel oder einer Doppelhelix vorliegenden Bändern.Compared to the raster elements 34, the gradient of the micromirrors 36 is inverted in the second raster elements 62, ie runs from the left edge to the right edge from a first, positive gradient to a second, negative gradient. At the points where second raster elements 62 are provided instead of first raster elements 34, the position of the generated fine lines 46 changes in the bright line raster, and the lines generated by the curved mirror-like raster elements 62 are opposite to those generated by the concave mirror-like raster elements 34 Lines show an inverted movement behavior, since the sequence of mirror gradients is just inverted. For example, the lines generated by curved mirror-like raster elements 62 can run in an upward direction when the security element is tilted, while the lines generated by the concave mirror-like raster elements 34 run downward at the same time. The movements can also be curved and intertwined, for example within bands in the form of a cord or a double helix.

Es ist auch möglich, mehr als ein über dem Reliefraster angeordnetes Linienraster vorzusehen. Fig. 5 zeigt dazu ein Sicherheitselement 54, das grundsätzlich dem bei Fig. 2 beschriebenen Aufbau folgt, bei dem aber zwei Drucklinienraster mit parallelen Drucklinien 52, 56 vorgesehen sind. Dabei sind die Drucklinien 56 beispielsweise mit grüner lasierender Farbe registergenau zwischen die rot lasierenden Drucklinien 52 gedruckt. Bei dem farbigen Bewegungseffekt des Sicherheitselements 54 zeigt sich dann ein Muster aus wandernden alternierenden roten und grünen Balken. Ein solcher registergenauer Druck ist gerade bei kleinen Rasterweiten q von etwa 100 µm im Banknotendruck ohne weiteres möglich, für einen potentiellen Fälscher aber sehr schwer nachzustellen.It is also possible to provide more than one line screen arranged over the relief screen. figure 5 shows a security element 54, which in principle 2 follows the structure described, but in which two printing line grids with parallel printing lines 52, 56 are provided. In this case, the print lines 56 are printed, for example with green translucent ink, in register between the red translucent print lines 52 . The colored movement effect of the security element 54 then shows a pattern of migrating, alternating red and green bars. Such register-accurate printing is easily possible, especially with small screen widths q of about 100 μm in banknote printing, but is very difficult for a potential forger to reproduce.

Neben der Erweiterung eines einzigen Bewegungseffekts um eine weitere Farbe kann ein weiteres Linienraster auch einen zweiten, unterschiedlichen Bewegungseffekt erzeugen. So kann etwa ein erstes, beispielsweise rotes Drucklinienraster eine Rasterweite q1 aufweisen, die geringfügig größer als die erste Rasterweite p ist, während ein zweites, beispielsweise grünes Drucklinienraster eine Rasterweite q2 aufweist, die geringfügig kleiner als die erste Rasterweite p ist. Beim Kippen des Sicherheitselements bewegen sich die durch den Moire-Effekt entstehenden roten und grünen Balken dann in entgegengesetzte Richtungen. Bei einem zweiseitigen Sicherheitselement kann ein weiterer Bewegungseffekt auch auf der gegenüberliegenden Seite des Reliefrasters erzeugt werden und von dieser Seite her sichtbar sein.In addition to adding another color to a single motion effect, another line grid can also create a second, different motion effect. For example, a first, e.g. red, print line screen can have a screen width q 1 that is slightly larger than the first screen width p, while a second, e.g. green, print line screen has a screen width q 2 that is slightly smaller than the first screen width p. When the security element is tilted, the red and green bars created by the moiré effect then move in opposite directions. In the case of a two-sided security element, a further movement effect can also be produced on the opposite side of the relief grid and be visible from this side.

In anderen Gestaltungen kann bei fester zweiter Rasterweite q die erste Rasterweite p lokal variieren. Interessante Effekte ergeben sich auch, wenn die erste Rasterweite p und die zweite Rasterweite q fest sind, aber die Krümmung bzw. die Steigung der die Rasterelemente bildenden Reliefelemente lokal variiert ist. Beispielsweise könnte bei der Gestaltung der Fig. 2 die Steigung der Mikrospiegel 36 in dem mittleren Rasterelement 34 doppelt so groß sein wie in den angrenzenden Rasterelementen und dadurch eine Modulation des Bewegungseffekts erzeugt werden. Die genannte Variation kann dann periodisch weiter fortgesetzt werden.In other configurations, with a fixed second screen width q, the first screen width p can vary locally. Interesting effects also result when the first screen width p and the second screen width q are fixed, but the curvature or the slope of the relief elements forming the screen elements is locally varied. For example, when designing the 2 the pitch of the micromirrors 36 in the middle raster element 34 can be twice as large as in the adjacent raster elements, and a modulation of the movement effect can thereby be produced. Said variation can then be continued periodically.

Bei den bisher beschriebenen Ausgestaltungen bestanden die Rasterelemente jeweils aus linienartigen Mikrospiegeln. Es ist jedoch auch möglich, dass die Rasterelemente durch entsprechende Fresnel-Spiegelstrukturen, also durch Fresnellinsen oder Fresnellinsenabschnitte gebildet sind, die mit einer reflexionserhöhenden Beschichtung versehen sind. Die Fresnelspiegelstrukturen können dabei sowohl einer konkaven als auch einer konvexen Wölbung entsprechen, oder eine Mischform aus konkaven und konvexen Teilbereichen darstellen.In the configurations described so far, the raster elements each consist of linear micromirrors. However, it is also possible for the raster elements to be formed by corresponding Fresnel mirror structures, ie by Fresnel lenses or Fresnel lens sections, which are provided with a reflection-increasing coating. The Fresnel mirror structures can correspond to both a concave and a convex curvature, or represent a mixed form of concave and convex partial areas.

Zur Illustration zeigt Fig. 6(a) eine Aufsicht auf das Reliefraster 70 eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements, das aus einer Mehrzahl aneinander anschließender langgestreckter Rasterelemente 72 besteht, die sich in der Darstellung der Fig. 6(a) von links nach rechts erstrecken und von oben nach unten aneinander anschließen. Jedes Rasterelement 72 bildet eine zylindrische Fresnel-Spiegelstruktur, die einer konkaven Wölbung einer zylindrischen Fresnel-Zerstreuungslinse entspricht und beispielsweise mit einer reflektierenden Aluminium-Metallisierung versehen ist. Die einzelnen Reliefelemente 74 sind bei dieser Ausgestaltung nicht durch linienförmige Mikrospiegel 36 wie bei Fig. 2, sondern durch die beschichteten linienförmigen Zonen der Fresnel-Zerstreuungslinse gebildet und weisen daher im Allgemeinen gekrümmte Reflexionsflächen auf.For illustration shows 6(a) a top view of the relief grid 70 of a security element according to the invention, which consists of a plurality of consecutive elongated grid elements 72, which can be seen in the representation of FIG 6(a) extend from left to right and connect to each other from top to bottom. Each raster element 72 forms a cylindrical Fresnel mirror structure which corresponds to a concave curvature of a cylindrical Fresnel diverging lens and is provided with a reflective aluminum metallization, for example. In this configuration, the individual relief elements 74 are not defined by linear micromirrors 36 as in FIG 2 , but formed by the coated line-shaped zones of the negative Fresnel lens and therefore generally have curved reflecting surfaces.

Fig. 6(b) zeigt eine Aufsicht auf das vollständige Sicherheitselement 80, bei dem das Reliefraster 70 der Fig. 6(a) mit zwei Drucklinienrastern mit Drucklinien 82, 84 unterschiedlicher Farbe kombiniert ist. Auch hier ergibt sich ein Moire-Effekt durch das Zusammenwirken des Reliefrasters 70 und der Raster der Drucklinien 82, 84, durch welchen der Betrachter einen farbigen Bewegungseffekt mit zwei unterschiedlich farbigen Balken sieht, die sich beim Kippen des Sicherheitselements 80 vor einem hellen Hintergrund auf und ab bewegen. Fig.6(b) shows a top view of the complete security element 80, in which the relief grid 70 of 6(a) is combined with two print line screens with print lines 82, 84 of different colors. Here, too, a moiré effect results from the interaction of the relief grid 70 and the grid of the printed lines 82, 84, through which the viewer sees a colored movement effect with two differently colored bars, which when the security element 80 is tilted in front of a light background on and move off

Bei der Abwandlung der Fig. 7 ist das Reliefraster nicht eindimensional, sondern zweidimensional ausgebildet. Fig. 7(a) zeigt eine Aufsicht nur auf das Reliefraster 90 des Sicherheitselements 100 und Fig. 7(b) eine Aufsicht auf das vollständige Sicherheitselement 100. Das zweidimensionale Reliefraster 90 besteht aus einer Mehrzahl von in beiden Raumrichtungen aneinander anschließenden Rasterelementen 92, wobei die Rasterweiten p1, p2 in den beiden Raumrichtungen im gezeigten Ausführungsbeispiel gleich sind und beide beispielsweise 200 µm betragen. Jedes Rasterelement 92 bildet eine sphärische Fresnel-Spiegelstruktur, die einer konkaven Wölbung einer sphärischen Fresnel-Zerstreuungslinse entspricht und beispielsweise mit einer reflektierenden Aluminium-Metallisierung versehen ist. Die einzelnen Reliefelemente 94 sind bei dieser Ausgestaltung durch die beschichteten ringförmigen Zonen der Fresnel-Zerstreuungslinse gebildet und weisen gekrümmte Reflexionsflächen auf.When modifying the 7 the relief grid is not one-dimensional but two-dimensional. Fig.7(a) shows a plan view of only the relief grid 90 of the security element 100 and Fig.7(b) a top view of the complete security element 100. The two-dimensional relief grid 90 consists of a plurality of raster elements 92 adjoining one another in both spatial directions, the raster widths p 1 , p 2 in the two spatial directions being the same in the exemplary embodiment shown and both amounting to 200 μm, for example. Each raster element 92 forms a spherical Fresnel mirror structure, which corresponds to a concave curvature of a spherical Fresnel diverging lens and is provided with a reflective aluminum metallization, for example. In this configuration, the individual relief elements 94 are formed by the coated annular zones of the Fresnel diverging lens and have curved reflection surfaces.

Bei dem vollständigen Sicherheitselement 100 ist das Reliefraster 90 der Fig. 7(a) mit zwei Drucklinienrastern mit Drucklinien 82, 84 unterschiedlicher Farbe kombiniert. Auch im Fall eines zweidimensionalen Reliefrasters ergibt sich ein Moire-Effekt durch das Zusammenwirken des Reliefrasters 90 und der Raster der Drucklinien 82, 84, durch welchen der Betrachter einen farbigen Bewegungseffekt mit zwei unterschiedlich farbigen Balken sieht, die sich beim Kippen des Sicherheitselements 100 vor einem hellen Hintergrund auf und ab bewegen.In the case of the complete security element 100, the relief grid 90 is Fig.7(a) combined with two print line screens with print lines 82, 84 of different colors. In the case of a two-dimensional relief grid, too, a moiré effect results from the interaction of the relief grid 90 and the grid of the printed lines 82, 84, through which the viewer sees a colored movement effect with two differently colored bars that move in front of you when the security element 100 is tilted move light background up and down.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 kommt von den beiden Rasterweiten p1, p2 aufgrund der Orientierung der Drucklinien 82, 84 in x-Richtung bei dem Moire-Effekt nur die Rasterweite p2 zum Tragen. In anderen Gestaltungen können die Drucklinien aber auch in y-Richtung orientiert sein, oder ein erstes Drucklinienraster enthält Drucklinien in x-Richtung und ein zweites Drucklinienraster enthält Drucklinien in y-Richtung, so dass beide Rasterweiten des Reliefrasters zum Tragen kommen.In the embodiment of 7 Of the two screen widths p 1 , p 2 , only screen width p 2 has an effect on account of the orientation of printing lines 82, 84 in the x-direction in the moiré effect. In other designs, however, the print lines can also be oriented in the y-direction, or a first print-line grid contains print lines in the x-direction and a second print-line grid contains print lines in the y-direction, so that both grid widths of the relief grid come into play.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8 ist das Reliefraster zweidimensional mit zwei unterschiedlichen Rasterweiten p1 bzw. p2 in x- und y-Richtung. Fig. 8(a) zeigt eine Aufsicht nur auf das Reliefraster 110 des Sicherheitselements 120 und Fig. 8(b) zeigt eine Aufsicht auf das vollständige Sicherheitselement 120. Das zweidimensionale Reliefraster 110 besteht aus einer Mehrzahl von in beiden Raumrichtungen aneinander anschließenden Rasterelementen 112, wobei die Rasterweiten p1, p2 in den beiden Raumrichtungen unterschiedlich sind und beispielsweise p1 = 300 µm und p2 = 150 µm betragen. Jedes Rasterelement 112 bildet eine elliptische Fresnel-Spiegelstruktur, die einer konvexen Wölbung einer elliptischen Fresnel-Sammellinse entspricht und beispielsweise mit einer reflektierenden Aluminium-Metallisierung versehen ist. Die einzelnen Reliefelemente 114 sind bei dieser Ausgestaltung durch die beschichteten ringförmigen Zonen der Fresnel-Zerstreuungslinse gebildet und weisen gekrümmte Reflexionsflächen auf.In the embodiment of 8 the relief grid is two-dimensional with two different grid widths p 1 and p 2 in the x and y directions. 8(a) shows a top view of only the relief grid 110 of the security element 120 and Fig.8(b) shows a top view of the complete security element 120. The two-dimensional relief grid 110 consists of a plurality of grid elements 112 adjoining one another in both spatial directions, with the grid widths p 1 , p 2 being different in the two spatial directions and, for example, p 1 = 300 μm and p 2 = 150 µm. Each raster element 112 forms an elliptical Fresnel mirror structure, which corresponds to a convex curvature of an elliptical Fresnel converging lens and is provided with a reflective aluminum metallization, for example. In this configuration, the individual relief elements 114 are formed by the coated annular zones of the Fresnel diverging lens and have curved reflection surfaces.

Bei dem vollständigen Sicherheitselement 120 ist das Reliefraster 110 der Fig. 8(a) mit zwei Drucklinienrastern mit Drucklinien 122, 124 unterschiedlicher Farbe und Orientierung kombiniert. Die Drucklinien 122 des ersten Drucklinienrasters liegen parallel zur y-Richtung und weisen eine Rasterweite q1 auf, die sich von der Rasterweite p1 nur geringfügig unterscheidet. Die Drucklinien 124 des zweiten Drucklinienrasters liegen parallel zur x-Richtung und weisen eine Rasterweite q2 auf, die sich von der Rasterweite p2 nur geringfügig unterscheidet. Je nach der konkreten Wahl der Rasterweiten q1, q2 in Relation zu den Rasterweiten p1, p2 können verschiedene Bewegungseffekte erzeugt werden, bei denen sich beispielsweise das Moire-Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements von rechts nach links und beim Kippen von oben nach unten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt.In the full security element 120, the relief grid 110 is the 8(a) combined with two print line screens with print lines 122, 124 of different color and orientation. The print lines 122 of the first print line grid lie parallel to the y-direction and have a grid width q1, which differs only slightly from the grid width p1 . The print lines 124 of the second print line grid lie parallel to the x-direction and have a grid width q 2 which differs only slightly from the grid width p 2 . Depending on the specific selection of the screen widths q 1 , q 2 in relation to the screen widths p 1 , p 2 , various movement effects can be generated in which, for example, the Moiré line screen changes when the security element is tilted from right to left and when tilted from top to bottom moved down at different speeds.

Fig. 9 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das Reliefraster 110 des Sicherheitselements 140 wie in Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben ausgebildet ist. Das Reliefraster 110 ist mit einem Druckpunktraster 142 kombiniert, dessen Rasterpunkte 144 im Ausführungsbeispiel jeweils in Form des Euro-Symbols (€) ausgebildet sind. Das Druckpunktraster 142 ist wie das Reliefraster 110 zweidimensional und weist zwei unterschiedliche Rasterweiten q1 bzw. q2 in x- bzw. y-Richtung auf. Dabei unterscheidet sich die Rasterweite q1 nur geringfügig von der Rasterweite p1 und die Rasterweite q2 unterscheidet sich nur geringfügig von der Rasterweite p2. Je nach der konkreten Wahl der Rasterweiten q1, q2 in Relation zu den Rasterweiten p1, p2 können verschiedene Bewegungseffekte erzeugt werden, bei denen sich beispielsweise die Moire-vergrößerten €-Symbole beim Kippen des Sicherheitselements von rechts nach links und beim Kippen von oben nach unten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen. 9 shows another embodiment of the invention, in which the relief grid 110 of the security element 140 as in connection with 8 described is formed. The relief grid 110 is combined with a printed dot grid 142, the grid dots 144 of which are each in the form of the euro symbol (€) in the exemplary embodiment. Like the relief raster 110, the printed dot raster 142 is two-dimensional and has two different raster widths q 1 and q 2 in the x and y directions. The screen width q 1 differs only slightly from the screen width p 1 and the screen width q 2 differs only slightly from the screen width p 2 . Depending on the specific selection of the screen widths q 1 , q 2 in relation to the screen widths p 1 , p 2 , various movement effects can be generated in which, for example, the moire-enlarged € symbols move from right to left when the security element is tilted and when it is tilted move from top to bottom at different speeds.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 10 ist eine Abwandlung der Ausführungsbeispiele der Fig. 7 und 8. Zunächst ist das Reliefraster 110 des Sicherheitselements 150 wieder wie in Zusammenhang mit Fig. 8 bereits beschrieben ausgebildet. Das Reliefraster 110 ist ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 mit zwei Drucklinienrastern mit Drucklinien 152, 154 unterschiedlicher Farbe kombiniert. Die Raster der Drucklinien 152, 152 weisen in y-Richtung jeweils eine Rasterweite q2 auf, die sich von der Rasterweite p2 des Reliefrasters nur geringfügig unterscheidet.The embodiment of 10 is a modification of the embodiments of FIG 7 and 8th . First, the relief grid 110 of the security element 150 is again as in connection with FIG 8 trained already described. The relief grid 110 is similar to the embodiment of FIG 7 combined with two print line screens with print lines 152, 154 of different colors. The grids of the printed lines 152, 152 each have a grid width q 2 in the y-direction, which differs only slightly from the grid width p 2 of the relief grid.

Im Unterschied zur Gestaltung der Fig. 7 weisen die Drucklinien 152,154 allerdings zusätzliche ausgesparte Bereiche 156 bzw. 158 auf, die in Form eines €-Symbols ausgebildet sind. Die ausgesparten Bereiche 156 bzw. 158 sind in x-Richtung mit einer Rasterweite q1 angeordnet, die sich von der Rasterweite p1 des Reliefrasters allenfalls geringfügig unterscheidet. Aufgrund des Zusammenwirkens des zweidimensionalen Reliefrasters 110, dem Raster der Drucklinien 152, 154 und dem Raster der Aussparungen 156, 158 in den Drucklinien ergibt sich für den Betrachter ein farbiger Bewegungseffekt mit zwei unterschiedlich farbigen Balken, welche Moire-vergrößerte Aussparungen in Form des €-Symbols zeigen. Die Balken bewegen sich zusammen mit den Aussparungen beim Kippen des Sicherheitselements 150 vor einem hellen Hintergrund auf und ab. Durch geeignete Abstimmung der Rasterweiten p1 und q1 kann zudem erreicht werden, dass sich die Moire-vergrößerten Aussparungen bei Kippen des Sicherheitselements von rechts nach links innerhalb der Balken zu verschieben scheinen.In contrast to the design of 7 However, the pressure lines 152, 154 have additional recessed areas 156 and 158, respectively, which are designed in the form of a € symbol. The recessed areas 156 and 158 are arranged in the x-direction with a grid width q1, which at most differs slightly from the grid width p1 of the relief grid. Because of The interaction of the two-dimensional relief grid 110, the grid of the print lines 152, 154 and the grid of the gaps 156, 158 in the print lines results in a colored movement effect for the viewer with two differently colored bars, which are moiré-enlarged gaps in the form of the € symbol demonstrate. The bars move up and down together with the gaps when the security element 150 is tilted in front of a light background. By suitably matching the screen widths p 1 and q 1 , it can also be achieved that the moiré-enlarged gaps appear to shift within the bars from right to left when the security element is tilted.

Bei den Gestaltungen der Figuren 7 bis 10 müssen die Rasterelemente nicht zwingend aneinander anschließen und die Ebene des Sicherheitselements vollständig ausfüllen, sondern können auch beabstandet voneinander angeordnet und selbst in Motivform ausgebildet sein. Figur 12(a) zeigt zur Illustration eine Aufsicht auf ein Sicherheitselement 160 mit einem zweidimensionalen Reliefraster 162 aus einer Mehrzahl von beabstandet angeordneten Rasterelementen 164 mit jeweils sternförmigem Umriss. Bis auf den motivförmigen Umriss sind die Rasterelemente 164 wie die Rasterelemente 92 der Fig. 7 ausgebildet, bilden also jeweils eine sphärische Fresnel-Spiegelstruktur, die der konkaven Wölbung einer sphärischen Fresnel-Zerstreuungslinse entspricht und beispielsweise mit einer reflektierenden Aluminium-Metallisierung versehen ist. Das Reliefraster 162 ist mit zwei Drucklinienrastern mit Drucklinien 82, 84 unterschiedlicher Farbe, beispielsweise roten Drucklinien 82 und gelben Drucklinien 84 kombiniert.In the designs of Figures 7 to 10 the grid elements do not necessarily have to connect to one another and completely fill out the plane of the security element, but can also be arranged at a distance from one another and themselves be designed in the form of a motif. Figure 12(a) FIG. 12 shows a top view of a security element 160 with a two-dimensional relief raster 162 made up of a plurality of raster elements 164 arranged at a distance, each with a star-shaped outline. Except for the motif-shaped outline, the grid elements 164 are like the grid elements 92 of 7 formed, so each form a spherical Fresnel mirror structure, which corresponds to the concave curvature of a spherical Fresnel diverging lens and is provided, for example, with a reflective aluminum metallization. The relief grid 162 is combined with two printed line grids with printed lines 82, 84 of different colors, for example red printed lines 82 and yellow printed lines 84.

Bei der Betrachtung des Sicherheitselements 160 entsteht durch den Moireeffekt eine vergrößerte Moire-Makroinformation mit der Form der Reliefelemente 164. Im Ausführungsbeispiel entsteht etwa eine Mehrzahl von moirevergrößerten Sternen 166, 168, wie in Fig. 12(b) und (c) illustriert, die das Erscheinungsbild des Sicherheitselements 160 bei senkrechter bzw. schräger Aufsicht zeigen. Ein Kippen des Sicherheitselements 160 führt einerseits zu einem Wandern der vergrößerten Sterne 166, 168. Zusätzlich tritt wegen der unterschiedlichen Farben der Drucklinien 82, 84 ein Farbwechsel auf, so dass beispielsweise ein bei senkrechter Betrachtung (Fig. 12(b)) roter Stern 166 bei schräger Betrachtung (Fig. 12(c)) als gelber Stern 168 erscheinen kann und umgekehrt. Es versteht sich, dass motivförmige beabstandete Reliefelemente nicht nur bei der Ausgestaltung der Fig. 7, sondern bei allen beschriebenen Ausgestaltungen anstelle von aneinander anschließenden Reliefelementen eingesetzt werden können.When the security element 160 is viewed, the moire effect produces enlarged moire macro information with the shape of the relief elements 164. In the exemplary embodiment, a plurality of approximately arises moire magnified stars 166, 168, as in 12(b) and (c) illustrated, which show the appearance of the security element 160 in a vertical or oblique view. A tilting of the security element 160 leads on the one hand to the enlarged stars 166, 168 moving. In addition, because of the different colors of the printed lines 82, 84, a color change occurs, so that, for example, when viewed perpendicularly ( Fig. 12(b) ) red star 166 when viewed obliquely ( 12(c) ) can appear as a yellow star 168 and vice versa. It is understood that motif-shaped spaced relief elements not only in the design of 7 , but can be used in all the configurations described instead of mutually adjoining relief elements.

Eine ortsabhängige Modulation des Reliefrasters 170 durch ortsabhängige Schwerpunktsverlagerung ist in Fig. 13 illustriert, die ähnlich wie Fig. 7(a) nur das Reliefraster 170 eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements zeigt. Es versteht sich, dass das Reliefraster 170 in der beschriebenen Weise mit zumindest einem Punkt- und/oder Linienraster zu einem vollständigen Sicherheitselement kombiniert ist.A location-dependent modulation of the relief grid 170 by location-dependent shift in focus is in 13 illustrated, which is similar to Fig.7(a) shows only the relief grid 170 of a security element according to the invention. It goes without saying that the relief grid 170 is combined in the manner described with at least one point and/or line grid to form a complete security element.

Das zweidimensionale Reliefraster 170 besteht aus einer Mehrzahl von in beiden Raumrichtungen aneinander anschließenden Rasterelementen mit sphärischen Fresnel-Spiegelstrukturen der grundsätzlich bei Fig. 7(a) bereits genauer beschriebenen Art. Zur Illustration sind in Fig. 13 die Rasterelemente 172 der oberen gezeigten Zeile ohne Schwerpunktsverlagerung ausgebildet, das Zentrum der sphärischen Fresnel-Spiegelstruktur 176 liegt bei diesen Elementen somit auch im Zentrum jedes Rasterelements 172. In der unteren Zeile sind Rasterelemente 174 mit verschiedenen Schwerpunktsverlagerungen gezeigt, bei denen das Zentrum der sphärischen Fresnel-Spiegelstruktur 176 also nicht mit dem Zentrum der Rasterelemente 174 zusammenfällt, sondern eine bestimmte Verschiebung (Δx, Δy) aufweist. In der Praxis ist diese Verschiebung mit Vorteil durch einen formelmäßigen Zusammenhang gegeben, um beispielsweise den Effekt eines pumpenden Kreises zu erzeugen.The two-dimensional relief raster 170 consists of a plurality of raster elements which adjoin one another in both spatial directions and have spherical Fresnel mirror structures Fig.7(a) already described in more detail. For illustration, in 13 the raster elements 172 of the upper line shown are designed without a shift in the center of gravity, the center of the spherical Fresnel mirror structure 176 is therefore also in the center of each raster element 172 in these elements. The lower line shows raster elements 174 with different shifts in the center of gravity, in which the center of the spherical Fresnel - mirror structure 176 does not coincide with the center of the grid elements 174, but has a certain displacement (Δx, Δy). In practice, this shift is advantageously given by a formulaic relationship, in order, for example, to produce the effect of a pumping circuit.

Weiter ist es auch möglich, eine Teilmenge der Rasterelemente mit einer Schwerpunktsverlagerung um einen bestimmten Verschiebungswert zu versehen, um die durch die Form der Teilmenge gebildete Information von ihrem Umfeld kontrastierend abzuheben. Diese Variante biete sich insbesondere im Zusammenspiel mit Punkt- und/oder Linienrastern unterschiedlicher Farbe an, wobei der Verschiebungswert der Rasterelemente vorteilhaft so auf den Abstand der Punkt- und/oder Linienraster abgestimmt wird, dass die von der Teilmenge gebildete Information mit maximalem Farbkontrast erscheint. Beim Kippen des Sicherheitselements kann sich dann bei bestimmten Kippwinkel gerade der umgekehrte Farbeindruck ergeben.Furthermore, it is also possible to provide a subset of the raster elements with a shift in the center of gravity by a specific displacement value in order to contrast the information formed by the shape of the subset from its surroundings. This variant is particularly useful in combination with dot and/or line screens of different colors, with the offset value of the screen elements being advantageously matched to the distance between the dot and/or line screens such that the information formed by the subset appears with maximum color contrast. When the security element is tilted, the opposite color impression can then result at a specific tilt angle.

Fig. 11 zeigt ein Sicherheitselement 130 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt. Das Sicherheitselement 130 umfasst eine auf dem Banknotensubstrat 10 angeordnete vollflächige Druckschicht 138, beispielsweise eine rote Farbschicht, eine transparente Heißkleberschicht 22 und eine Prägelackschicht 24, in die ein Reliefraster 30 eingeprägt ist, welches mit einer in Form eines Linienrasters 132 aufgebrachten Metallisierung versehen ist. 11 shows a security element 130 according to a further exemplary embodiment of the invention in cross section. The security element 130 comprises a full-surface printed layer 138 arranged on the banknote substrate 10, for example a red color layer, a transparent hot-melt adhesive layer 22 and an embossing lacquer layer 24, into which a relief grid 30 is embossed, which is provided with a metallization applied in the form of a line grid 132.

Das Reliefraster 30 besteht aus einer Mehrzahl aneinander anschließender langgestreckter Rasterelemente 34, die beispielsweise aus mehreren linienartigen Mikrospiegeln wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2, oder aus einer zylindrischen Fresnel-Spiegelstruktur wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 bestehen können. Das Reliefraster 30 weist eine erste Rasterweite p unterhalb von 500 µm auf.The relief grid 30 consists of a plurality of adjoining elongated grid elements 34, for example, from several line-like micromirrors as in the embodiment of FIG 2 , or a cylindrical Fresnel mirror structure as in the embodiment the 6 can exist. The relief screen 30 has a first screen width p below 500 μm.

Das direkt auf dem Reliefraster 30 vorliegende Linienraster 132 besteht alternierend aus metallischen Linien 134 und demetallisierten Linien 136, und weist eine zweite Rasterweite q auf, die sich von der ersten Rasterweite p nur geringfügig, beispielsweise um 5% unterscheidet. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt das Linienraster 132 der metallischen Linien 134 und demetallisierten Linien 136 direkt auf dem Reliefraster 30 vor, so dass der vertikale Abstand von Reliefraster 30 und Linienraster 132 gleich Null ist.The line screen 132 present directly on the relief screen 30 consists of alternating metallic lines 134 and demetalized lines 136 and has a second screen width q, which differs from the first screen width p only slightly, for example by 5%. In this exemplary embodiment, the line grid 132 of the metallic lines 134 and demetallized lines 136 is present directly on the relief grid 30, so that the vertical distance between the relief grid 30 and the line grid 132 is equal to zero.

Das Linienraster 132 kann beispielsweise durch vollflächiges Metallisieren der geprägten Prägelackschicht 24 und nachfolgendes bereichsweises Demetallisieren durch ein geeignetes Demetallisierungsverfahren erzeugt werden, beispielsweise durch das aus der Druckschrift WO 99/13157 A1 bekannte Waschverfahren. Alternativ kann beispielsweise auch eine Ätzmaske gedruckt und die Demetallisierung in einem Ätzverfahren durchgeführt werden. Auch eine Demetallisierung mittels Laser ist denkbar. Wie bei den gedruckten Linienrastern, kann das Reliefraster 30 auch mit mehreren metallischen Linienrastern kombiniert werden, die auch unterschiedliche Rasterweiten und/oder unterschiedliche Linien-Orientierung haben können.The line grid 132 can be produced, for example, by full-area metallization of the embossed embossing lacquer layer 24 and subsequent demetallization in certain areas using a suitable demetallization method, for example by the one from the publication WO 99/13157 A1 known washing processes. Alternatively, for example, an etching mask can also be printed and the demetallization can be carried out in an etching process. Laser demetallization is also conceivable. As with the printed line screens, the relief screen 30 can also be combined with several metal line screens, which can also have different screen widths and/or different line orientations.

Bei der Betrachtung des Sicherheitselements 130 ist in den demetallisierten Linienbereichen 136 der Blick auf die rote Druckschicht 138 freigegeben, so dass diese als rote Linien in Erscheinung treten. In Wechselwirkung mit dem von den metallisierten Linienbereichen 134 erzeugten feinen Linienraster erzeugt das Raster der roten Linien einen Moire-Effekt und ein vergrößertes Moire-Linienmuster, wie oben bereits grundsätzlich beschrieben.When viewing the security element 130, the red printed layer 138 can be seen in the demetallized line areas 136, so that these appear as red lines. Interacting with the fine line screen created by the metallized line areas 134, the screen of red lines produces a moiré effect and an enlarged moiré line pattern, as generally described above.

Da die Druckschicht 138 gerade in den demetallisierten Linienbereichen 136 in Erscheinung tritt, ergibt sich ein perfekter Passer zwischen den dort sichtbaren roten Linien und den metallischen Linien 134.Since the printing layer 138 appears in the demetallized line areas 136, there is a perfect register between the red lines visible there and the metallic lines 134.

Die Druckschicht 138 kann auch mehrfarbig sein und so in unterschiedlichen Teilbereichen des Sicherheitselements 130 unterschiedlich farbige Bewegungseffekte erzeugen.The printed layer 138 can also be multicolored and thus produce differently colored movement effects in different partial areas of the security element 130 .

Alternativ oder zusätzlich zu der Druckschicht 138 kann auch die Prägelackschicht 24 selbst transparent farbig ausgebildet sein oder es kann eine auf der Prägelackschicht 24 angeordnete vollflächige Druckschicht, beispielsweise eine transparente oder transluzente (lasierende) Farbschicht vorgesehen sein, um ein farbiges Linienraster zu erzeugen. So tritt die farbige Prägelackschicht 24 bzw. die auf der Prägelackschicht 24 angeordnete farbige Druckschicht besonders in den demetallisierten Linienbereichen 136 als farbige Linien in Erscheinung.Alternatively or in addition to print layer 138, embossing lacquer layer 24 itself can also be transparent in color, or a full-area printing layer arranged on embossing lacquer layer 24, for example a transparent or translucent (glazing) color layer, can be provided in order to produce a colored line grid. Thus, the colored embossing lacquer layer 24 or the colored printing layer arranged on the embossing lacquer layer 24 appears as colored lines, particularly in the demetallized line regions 136 .

BezugszeichenlisteReference List

1010
Banknotebank note
1111
Sicherheitselementsecurity element
1212
Folienstreifenfoil strips
1313
Teilbereichsubarea
1414
Drucklinienrasterprint line grid
15,1615:16
farbige Balkencolored bars
2020
Sicherheitselementsecurity element
2222
Kleberschichtglue layer
2424
Prägelackschichtembossing layer
3030
Reliefrasterrelief grid
3232
Metallisierungmetallization
3434
Rasterelementegrid elements
34-M34-M
Mittellinie eines RasterelementsCenter line of a grid element
36, 36-B36, 36-B
Mikrospiegelmicromirror
4040
Lichtlight
4242
Betrachterviewer
4444
AufsichtAt sight
4646
feine Linienfine lines
4848
andere Bereicheother areas
5050
Rastergrid
5252
Drucklinienpressure lines
5454
Sicherheitselementsecurity element
5656
Drucklinienpressure lines
6060
Sicherheitselementsecurity element
6262
zweite Rasterelementesecond grid elements
7070
Reliefrasterrelief grid
7272
Rasterelementegrid elements
7474
Reliefelementerelief elements
8080
Sicherheitselementsecurity element
82, 8482, 84
Drucklinienpressure lines
9090
Reliefrasterrelief grid
9292
Rasterelementegrid elements
9494
Reliefelementerelief elements
100100
Sicherheitselementsecurity element
110110
Reliefrasterrelief grid
112112
Rasterelementegrid elements
114114
Reliefelementerelief elements
120120
Sicherheitselementsecurity element
122,124122,124
Drucklinienpressure lines
130130
Sicherheitselementsecurity element
132132
Linienrasterline grid
134134
metallische Linienmetallic lines
136136
demetallisierte Liniendemetallized lines
138138
Druckschichtprint layer
140140
Sicherheitselementsecurity element
142142
Druckpunktrasterpressure point grid
144144
Rasterpunktegrid dots
150150
Sicherheitselementsecurity element
152, 154152, 154
Drucklinienpressure lines
156, 158156, 158
ausgesparte Bereicherecessed areas
160160
Sicherheitselementsecurity element
162162
Reliefrasterrelief grid
164164
Rasterelementegrid elements
166, 168166, 168
vergrößerte Sterneenlarged stars
170170
Reliefrasterrelief grid
172,174172,174
Rasterelementegrid elements
176176
sphärische Fresnel-Spiegelstrukturspherical Fresnel mirror structure

Claims (21)

  1. An optically variable security element (20) for securing valuable articles, having
    - a one- or two-dimensional relief grid (30) that is composed of a plurality of grid elements (34) and that has a first line screen p below 500 µm in at least one spatial direction and in which the grid elements (34) are each formed from at least two relief elements (36) that are directionally reflective in different directions, and
    - having at least one dot and/or line grid (50) that is arranged vertically above or below the relief grid (30) and has a second line screen q in said spatial direction, the second line screen q differing from the first line screen p by less than one-fifth, and/or the first line screen p and/or the second line screen q being location-dependently modulated such that a movement effect is created by the interplay of the relief grid (30) and the dot and/or line grid (50) when the security element (20) is tilted,
    - and the vertical spacing between the relief grid (30) and the dot and/or line grid (50) being less than half the line screen p.
  2. The security element according to claim 1, characterized in that at least one, preferably all, of the dot and/or line grids are developed as line grids.
  3. The security element according to claim 2, characterized in that at least one line grid is a print line grid that preferably is formed at least in a sub-region from a plurality of substantially parallel print lines having a spacing q.
  4. The security element according to claim 3, characterized in that the print line grid is separated from the relief grid by a spacing layer, the spacing layer advantageously including an embossing lacquer layer in which the relief elements of the relief grid are embossed.
  5. The security element according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the relief elements of the relief grid are provided with a reflection-increasing coating, especially a metalization.
  6. The security element according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that at least one dot and/or line grid is formed by a reflection-increasing coating, present in dot and/or line grid form, of the relief elements of the relief grid, especially, that the relief grid is combined with a background layer, especially a contiguous ink layer, that lies below the reflection-increasing coating.
  7. The security element according to claim 6, characterized in that the relief grid is combined with a colored transparent or translucent layer that lies above the reflection-increasing coating.
  8. The security element according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the vertical spacing between the relief grid and the line grid is less than one-fifth, preferably less than one-tenth of the line screen p, especially less than 15 µm.
  9. The security element according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the relief grid is a one-dimensional grid that is composed of a plurality of elongated grid elements, that has said line screen p, and in which the grid elements are each formed from at least two line-type relief elements that are directionally reflective in different directions, especially, that the grid elements are each formed from a plurality of line-type micromirrors or from a cylindrical Fresnel mirror structure.
  10. The security element according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the relief grid is a two-dimensional grid that is composed of a plurality of grid elements, that has said line screen p in a first spatial direction, and in which the grid elements are preferably each formed from at least two, preferably at least three, particularly preferably at least four relief elements that are directionally reflective in different directions, especially, that the grid elements are each formed from a circular or elliptical arrangement of a plurality of micromirrors or a spherical or elliptical Fresnel mirror structure.
  11. The security element according to claim 10, characterized in that the grid elements are arranged having a motif-shaped contour and spaced apart from one another.
  12. The security element according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the grid elements are each formed from a plurality of relief elements that are directionally reflective in different directions, especially in a one-dimensional grid are formed from at least 10 line-type relief elements that are directionally reflective in different directions, and in a two-dimensional grid are formed from at least 10 x 10 relief elements that are directionally reflective in different directions.
  13. The security element according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the reflective relief elements of each grid element are arranged and developed in such a way that the grid element produces the reflection behavior of a concave or convex curvature.
  14. The security element according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the grid elements are all developed to be homogeneous, or that the relief grid includes two or more different grid elements that preferably each produce different movement effects when the security element is tilted.
  15. The security element according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that the dot and/or line grid comprises a plurality of parallel lines that run substantially perpendicular to the first spatial direction.
  16. The security element according to at least one of claims 1 to 15, characterized in that two or more dot and/or line grids that are arranged vertically above or below the relief grid are provided, especially in that at least one dot and/or line grid is arranged above and at least one dot and/or line grid is arranged below the relief grid.
  17. The security element according to at least one of claims 1 to 16, characterized in that the first line screen p is fixed and the second line screen q is location-dependently modulated, or in that the second line screen q is fixed and the first line screen p is location-dependently modulated.
  18. The security element according to at least one of claims 1 to 17, characterized in that the first and/or second line screen is location-dependently modulated in that the positions of the grid elements of the relief grid or of the dot and/or line grid are given by a phase function φ(x,y) that depends on the position (x,y) of the grid element in the security element and whose function value indicates the deviation of the position of the grid element from the position of a grid point in a regular grid, normalized to the unit interval [0,1], and the phase function φ(x,y) varying location dependently in such a way that a movement effect, especially a pump or rotation effect, is created when the security element is tilted.
  19. The security element according to at least one of claims 1 to 18, characterized in that the security element is a security thread, especially a window security thread or a pendulum security thread, a security band, or a security strip.
  20. A data carrier having a security element according to at least one of claims 1 to 19, preferably at least one line grid of the security element covering the relief grid in sub-regions and in sub-regions extending outside the relief grid to the data carrier provided with the security element.
  21. A method for manufacturing an optically variable security element (20) according to one of claims 1 to 19, in which
    - a one- or two-dimensional relief grid (30) composed of a plurality of grid elements (34) and at least one dot and/or line grid (50) are vertically stacked one on top of another,
    - the relief grid (30) being developed having a first line screen p below 500 µm in at least one spatial direction,
    - the grid elements (34) of the relief grid (30) each being formed from at least two relief elements (36) that are directionally reflective in different directions,
    - the at least one dot and/or line grid (50) being developed having a second line screen q in said spatial direction, the second line screen q differing from the first line screen p by less than one-fifth, and/or the first line screen p and/or the second line screen q being location-dependently modulated such that a movement effect is created by the interplay of the relief grid (30) and the dot and/or line grid (50) when the security element is tilted,
    - and the vertical spacing between the relief grid and the dot and/or line grid being less than half the line screen p.
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