EP3554846A1 - Verfahren zum herstellen eines sicherheitselements mit einem linsenrasterbild - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines sicherheitselements mit einem linsenrasterbild

Info

Publication number
EP3554846A1
EP3554846A1 EP17822133.9A EP17822133A EP3554846A1 EP 3554846 A1 EP3554846 A1 EP 3554846A1 EP 17822133 A EP17822133 A EP 17822133A EP 3554846 A1 EP3554846 A1 EP 3554846A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
microlenses
laser
metallic
lenticular
motif layer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
EP17822133.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3554846B1 (de
Inventor
Andreas Rauch
Christian Fuhse
Josef Schinabeck
André Gregarek
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 EP3554846A1 publication Critical patent/EP3554846A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3554846B1 publication Critical patent/EP3554846B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; 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
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/405—Marking
    • B42D25/43—Marking by removal of material
    • B42D25/435—Marking by removal of material using electromagnetic radiation, e.g. laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; 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
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; 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
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/351—Translucent or partly translucent parts, e.g. windows
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; 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
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/355—Security threads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; 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
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B42D25/373—Metallic materials

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a security element with a lenticular image for displaying one or more target images which are visible only from predetermined viewing directions and whose motifs are formed by visually discernible, contrasting metallic and demetallized partial areas of a motif layer.
  • Data carriers such as valuables or identity documents, but also other valuables, such as branded goods, are often provided with security elements for the purpose of security, which permit verification of the authenticity of the data carrier and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • Security elements with viewing-angle-dependent effects play a special role in the authentication of authenticity since they can not be reproduced even with the most modern copiers.
  • the security elements are equipped with optically variable elements which give the viewer a different image impression at different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and / or another graphic motif depending on the viewing angle.
  • a lenticular image contains a metallic motif layer
  • the motifs shown can be formed by local demetallization of the metallic active layer.
  • the demetallization can be effected, for example, by direct inscription by guiding a laser beam over the metallic motif layer by means of a suitable scanning device, or else by applying a laser to a larger area using a mask. In both cases, a particular challenge is the generation of demetallized lines of a desired width in the motif layer.
  • the metallic motif layer for demetallization is successively applied with a finely focused laser beam from different angles and thus at different points in the focal plane until the subareas having the desired line width are demetallized, then the entire area of the lenticular image is scanned usually very complicated and tedious.
  • the demetallization can be much faster in this case defocusing, however, produces blurry tilting images with no more clearly defined image changes.
  • the present invention seeks to provide a method of the type mentioned, which avoids the disadvantages of the prior art, and in particular allows a high production speed generation of sharply demarcated demetallized portions of adjustable line width in a lenticular image.
  • This object is solved by the features of the independent claim. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • a lenticular image is provided with a lenticular of a plurality of microlenses and a metallic motif layer arranged at a distance from the lenticular grid, wherein the refractive effect of the microlenses defines a focal plane and the metallic motif layer substantially in this Focusing plane is arranged, a line width is selected for the demetallized subregions to be generated in the metallic motif layer, a marking laser source is selected with a laser wavelength ⁇ , so that the resolution D (A) of the microlenses of the lenticular image at the selected laser wavelength ⁇ in WE corresponds substantially to the line width of the demetallized portions to be generated, and the metallic motif layer is applied through the microlenses with laser radiation of the selected marking laser source to produce demetallierie portions in the metallic motif layer.
  • the lenticular image is designed to display n> 2 target images, and a line width is selected for the demetallized partial regions to be generated which are between 0.6 * dML / n and 1.4 ML / n, preferably between 0, 8 * dML / n and l, 2 * dML / n, more preferably between 0.9 * dML / n and l, l * dML / n, where diviL is the diameter of the microlenses.
  • the number n of target images to be displayed is in particular 2, 3, 4 or 5.
  • microlenses are lenses whose size lies below the resolution limit of the naked eye in at least one lateral direction.
  • the microlenses can in principle be of spherical or aspherical design, but the use of plano-convex cylindrical lenses is currently preferred, so that in the mentioned method a lenticular image with a lenticular grid of a plurality of plano-convex microcylindrical lenses is advantageously provided.
  • the term "diameter" always refers to the dimension perpendicular to the cylinder axis Zy.
  • the length of the micro-cylindrical lenses is arbitrary, it may for example correspond to the use of security threads of the total width of the thread and be several millimeters.
  • the metallic motif layer of the lenticular image is arranged according to the invention substantially in the focal plane of the microlenses, which means in particular that the distance of the metallic motif layer from the focal plane less than 25%, preferably less than 10% and more preferably less than 5% of the focal length of the microlenses is.
  • the marking laser source is then advantageously selected so that the resolution D (A) deviates from the line width of the demetallized portions to be generated by less than 15%, preferably by less than 10%.
  • the resolution D (A) deviates from the line width of the demetallized portions to be generated by less than 15%, preferably by less than 10%.
  • Laser source used such as a Nd: YAG laser, a frequency doubled Nd: YAG laser, a frequency tripled Nd: YAG laser or an Er: glass laser.
  • other laser sources with other wavelengths, such as the diode lasers available for numerous wavelengths, as long as they are only suitable for demetallizing the metallic motif layer. If two or more different laser sources of different wavelengths are used, differently sized line widths can be realized in a simple way in a security element.
  • the laser power of the marking laser source is adjusted in order to adapt the line width of the generated demetallelleen portions to the selected line width. It is advantageous to provide a lenticular image whose lenticular grid has microlenses with a lens diameter between 5 ⁇ m and 20 ⁇ m and whose lens period is between 100% and 125% of the lens diameter.
  • the lenticular grid can be adjacent to air, but in particular it can also be embedded in an embedding layer whose refractive index preferably differs by 0.2 or more from the refractive index of the microlenses.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a banknote with a security element according to the invention in the form of a window security thread, which contains a tilted image with three different target images,
  • FIG. 2 shows schematically the structure of the window security thread of FIG. 1 in cross section
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a lenticular image for explaining the principle used according to the invention, and schematically the structure of a window security thread according to another embodiment of the invention in cross section.
  • the invention will now be explained using the example of security elements for banknotes and other value documents.
  • 1 shows a schematic representation of a banknote 10, which is provided with a security element according to the invention in the form of a window security thread 12.
  • the window security thread 12 emerges in window areas 14 on the surface of the banknote 10, while it is embedded in the intermediate web areas 16 in the interior of the banknote 10.
  • the security thread 12 shows a tilted image, which in each case presents the observer with a different desired image 18A, 18B or 18C from three different viewing directions 30A, 30B, 30C.
  • the target images 18A-18C each show a motif that is formed from visually recognizable and contrasting metallic motif parts 20 and demetallized motif parts 22A, 22B, 22C.
  • the windowed security thread 12 of the embodiment obliquely viewed from above 30A shows a sequence of Euro symbols 22A against a metallic shiny background 20, while when viewed perpendicularly 30B a sequence of crest motifs 22B against metallic shiny background 20 and obliquely 30C from below one Sequence of numerical motifs 22C in the form of the denomination "10" in front of metallic shiny background 20 is visible.
  • the appearance of the window security thread 12 in the window regions 14 alternates between the three reference images 18A, 18B, 18C depending on the viewing direction.
  • Figure 2 shows schematically the structure of the window security thread 12 of Fig. 1 in cross section.
  • the window security thread 12 has a carrier 32 in the form of a transparent plastic film, for example a PET film.
  • a motif layer 40 made of aluminum is formed, which has in the grid of the cylindrical lenses 34 spaced, demetallisier- te partial areas 42.
  • Motif layer 40 are matched to one another such that the motif layer 40 is located in the focal plane of the cylindrical lenses 34.
  • FIG. 2 shows a detail of the lenticular image in which the motif layer 40 contains demetallized subregions 42 only in the regions 44B which are visible when viewed perpendicularly 30B.
  • the regions 44A and 44C which are visible obliquely from above (viewing direction 30A) or obliquely from below (viewing direction 30C) have no demetallizations in the section shown, so that the viewer in each case looks at metal regions of the motif layer 40 from these directions.
  • the individual demetallized portions 42 represent narrow strips arranged in the grid of the cylindrical lenses, they settle when viewed from the different viewing directions due to the fo kussierenden effect of the cylindrical lenses 34 to the desired sequence of motives 18A - 18C together.
  • the window security thread 12 typically includes additional layers, such as a full-area color layer 45 that permits coloring of the demetallized motif portions 22A-22C, an opaque white layer 46, and a heat seal lacquer layer 48.
  • additional layers such as a full-area color layer 45 that permits coloring of the demetallized motif portions 22A-22C, an opaque white layer 46, and a heat seal lacquer layer 48.
  • these or other functional layers are well-known to those skilled in the art However, the present invention is not essential and will therefore not be described in detail.
  • the line width D rea i of the demetallhyroiden portions 42 is substantially one third of the diameter dML of the microlenses 34.
  • the advantageous linewidth of the demetallized portions in a lenticular image for displaying two target images is substantially half the microlens diameter, and generally one
  • the active layer 40 is conventionally scanned with a finely focussed laser beam at different angles until partial regions 42 of the desired width are demetallized, or the motif layer is arranged outside the focal plane of the microlenses 34 to increase the process speed , so that in Laserdemetallisation in the plane of the motif layer results in a widened and thus wider image of the incident laser radiation.
  • both variants have disadvantages in terms of the process duration or the quality of the generated target images, as already explained above.
  • the solution according to the invention uses the wavelength-dependent resolution capability of the optical system formed by the microlenses, in order to obtain a desired line width by targeted selection of the wavelength of the laser radiation used for demetalization without defocusing.
  • D () 2.44 * A * f / d M L (1)
  • ⁇ represents the wavelength of light
  • dML the diameter of the microlenses
  • f the focal length of the microlenses.
  • the size D is also referred to as resolving power, since two points are barely separable from an optical system if their diffraction slices (or diffraction lines in cylindrical lenses) cover one another in half.
  • the diffraction-limited resolving power of the optical system of the microlenses 34 thus leads, even with optimum focusing of the incident laser radiation, to a specific extent of the focal region which is dependent on the laser wavelength.
  • the present invention specifically uses the wavelength-dependent size of the diffraction spot in order to easily produce demetallisations of a desired linewidth in the focal plane and thus with maximum image sharpness.
  • the metallic surface layer 40 of the lenticular image which is still full-surface first, is to be provided with demetallized partial regions in order to generate the target images 18A-18C. Since three image areas 44A-44C are to lie under each microlens 34, the target line width for the demetallized subareas 42
  • D rei the demetallised line width
  • the actually achieved line width additionally depends slightly on the laser power used.
  • the area of the focused laser beam in which the laser intensity corresponds to that for the demetallization is decisive for the demetallization
  • Demetallization of the metallic motif layer exceeds required threshold. Since the laser intensity drops very sharply at the edge of the diffraction spot, only a small variation of the actual line width D re ai, which is suitable for fine tuning in practice, can be achieved by increasing or decreasing the laser intensity.
  • the wavelength dependence of the refractive index n of the lens material can also be used to produce another To achieve variation and in particular an increase in the line width.
  • the refractive index n of the lens material which generally varies as a function of the wavelength
  • the focal length f of the microlenses used also varies depending on the wavelength of the incident radiation.
  • the demetallization takes place in such a way that, given a desired viewing of the security element in the visible spectral range, the metallic motif layer lies substantially in the focal plane of the microlenses.
  • the metallic motif layer is exposed to laser radiation, conditions are similar to those in the known method described above, in which the motif layer is arranged specifically outside the focal plane of the microlenses. Unlike in this known method, however, an arrangement "outside the focal plane" in the present invention is present only at the wavelength used for demetallization.
  • the metallic motif layer 40 is conveyed through the microlenses 34 from three irradiation directions 30A, 30B, 30C in the form of the motifs 18A-18C Laser radiation is applied to produce the desired demetallillone portions 42 in the metallic motif layer 40. If demetallizations with other line widths in the metallic motif layer 40 are to be produced in the lenticular image of FIG.
  • different line widths can also be used in a simple manner in a security element.
  • the lenticular image 60 shown in FIG. 4 is to be provided with two target images which are visible obliquely when viewed from above (viewing direction 30A) or obliquely from below (viewing direction 30C).
  • a metallic motif layer 40, a full-surface color layer 45, an opaque white layer 46 and a heat sealing lacquer layer 48 are arranged on the underside of the support. Since two image areas are to be accommodated under each microlens, the target line width for the demetallized subregions 42 to be generated in the present exemplary embodiment is

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einem Linsenrasterbild zur Darstellung eines oder mehrerer, nur aus vorbestimmten Betrachtungsrichtungen sichtbaren Sollbilder, deren Motive durch visuell erkennbare, kontrastierende metallische und demetallisierte Teilbereiche einer Motivschicht gebildet sind. Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren - ein Linsenrasterbild mit einem Linsenraster aus einer Mehrzahl von Mikrolinsen (34) und einer von dem Linsenraster beabstandet angeordneten metallischen Motivschicht (40) bereitgestellt, - wobei die brechende Wirkung der Mikrolinsen (34) eine Fokusebene definiert und die metallische Motivschicht (40) im Wesentlichen in dieser Fokusebene angeordnet ist, - eine Linienbreite für die zu erzeugenden demetallisierten Teilbereiche (42) in der metallischen Motivschicht (40) gewählt wird, - eine Markierungs-Laserquelle mit einer Laserwellenlänge λ ausgewählt wird, so dass das Auflösungsvermögen D(λ) der Mikrolinsen des Linsenrasterbilds bei der ausgewählten Laserwellenlänge λ im Wesentlichen der Linienbreite der zu erzeugenden demetallisierten Teilbereiche (42) entspricht, und - die metallische Motivschicht (40) durch die Mikrolinsen (34) hindurch mit Laserstrahlung der Markierungs-Laserquelle beaufschlagt wird, um demetallisierte Teilbereiche (42) in der metallischen Motivschicht zu erzeugen.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements
mit einem Linsenrasterbild
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einem Linsenrasterbild zur Darstellung eines oder mehrerer, nur aus vorbestimmten Betrachtungsrichtungen sichtbarer Sollbilder, deren Motive durch visuell erkennbare, kontrastierende metallische und demetallisierte Teilbereiche einer Motivschicht gebildet sind.
Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.
Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigen Effekten, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheits- elemente werden dabei mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Färb- oder Helligkeitseindruck und/ oder ein anderes graphisches Motiv zeigen.
So ist es seit langem bekannt, Ausweiskarten, wie etwa Kreditkarten oder Personalausweise mittels Lasergravur zu personalisieren. Bei einer Personalisierung durch Lasergravur werden die optischen Eigenschaften des Substratmaterials der Ausweiskarten durch geeignete Führung eines Laser- Strahls in Form einer gewünschten Kennzeichnung irreversibel verändert. Die Druckschrift EP 0 219 012 AI beschreibt eine Ausweiskarte mit einer partiellen Linsenrasterstruktur, durch die mit einem Laser unter verschiedenen Winkeln gewünschte Informationen in die Karte eingeschrieben werden. Diese Informationen können nachfolgend bei der Betrachtung auch nur un- ter diesem Winkel erkannt werden, so dass beim Kippen der Karte die unterschiedlichen Informationen erscheinen.
Enthält ein Linsenrasterbild eine metallische Motivschicht, so können die dargestellten Motive durch lokale Demetallisierungen der metallischen Mo- tivschicht gebildet sein. Dabei sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, mit einem Laser durch Demetallisierung ein Design in eine Metallisierung einzubringen. Die Demetallisierung kann beispielsweise durch direkte Beschriftung erfolgen, indem ein Laserstrahl mittels einer geeigneten Scaneinrichtung über die metallische Motivschicht geführt wird, oder auch durch eine großflächigere Laserbeaufschlagung unter Verwendung eine Maske. In beiden Fällen besteht eine besondere Herausforderung in der Erzeugung demetallisierter Linien einer gewünschten Breite in der Motivschicht.
Wird die metallische Motivschicht zur Demetallisierung mit einem fein fo- kussierten Laserstrahl aus verschiedenen Winkeln und somit an unterschiedlichen Stellen in der Fokusebene sukzessiv beaufschlagt, bis jeweils die Teilbereiche mit der gewünschten Linienbreite demetallisiert sind, so ist die Ab- rasterung der gesamten Fläche des Linsenrasterbilds in der Regel sehr aufwendig und langwierig. Um die Verfahrensdauer abzukürzen, wurde daher vorgeschlagen, die metallische Motivschicht außerhalb der Fokusebene der (Mikro-)Linsen anzuordnen, so dass sich bei der Laserdemetallisation in der Ebene der Motivschicht ein aufgeweitetes Bild der einfallenden Laserstrahlung ergibt. Die Demetallisation kann in diesem Fall deutlich schneller durchgeführt werden, durch die Defokussierung werden allerdings unscharfe Kippbilder mit nicht mehr klar definierten Bildwechseln erzeugt.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das die Nachteile des Stands der Technik vermeidet, und das insbesondere bei hoher Produktionsgeschwindigkeit eine Erzeugung von scharf begrenzten demetallisierten Teilbereichen einstellbarer Linienbreite in einem Linsenrasterbild ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art ein Linsenrasterbild mit einem Linsenraster aus einer Mehrzahl von Mikrolinsen und einer von dem Linsenraster beabstandet angeordneten metallischen Motivschicht bereitgestellt, - wobei die brechende Wirkung der Mikrolinsen eine Fokusebene definiert und die metallische Motivschicht im Wesentlichen in dieser Fokusebene angeordnet ist, wird eine Linienbreite für die zu erzeugenden demetallisierten Teilbe- reiche in der metallischen Motivschicht gewählt, wird eine Markierungs-Laserquelle mit einer Laserwellenlänge λ ausgewählt, so dass das Auflösungsvermögen D(A) der Mikrolinsen des Linsenrasterbilds bei der ausgewählten Laserwellenlänge λ im We- sentlichen der Linienbreite der zu erzeugenden demetallisierten Teilbereiche entspricht, und wird die metallische Motivschicht durch die Mikrolinsen hindurch mit Laserstrahlung der ausgewählten Markierungs-Laserquelle beaufschlagt, um demetallisierte Teilbereiche in der metallischen Motivschicht zu erzeugen.
Bei einer bevorzugten Verfahrensvariante wird das Linsenrasterbild zur Darstellung von n > 2 Sollbildern ausgelegt, und es wird eine Linienbreite für die zu erzeugenden demetallisierte Teilbereiche gewählt, die zwischen 0,6*dML/n und 1,4 ML/ n, bevorzugt zwischen 0,8*dML/ n und l,2*dML/n, besonders vorzugsweise zwischen 0,9*dML/n und l,l*dML/ n liegt, wobei diviL der Durchmesser der Mikrolinsen ist. Die Anzahl n von darzustellenden Sollbildern ist dabei insbesondere 2, 3, 4 oder 5.
Als Mikrolinsen werden dabei im Rahmen dieser Beschreibung Linsen bezeichnet, deren Größe in zumindest einer lateralen Richtung unterhalb der Auflösungsgrenze des bloßen Auges liegt. Die Mikrolinsen können grund- sätzlich sphärisch oder asphärisch ausgebildet sein, bevorzugt ist gegenwärtig allerdings der Einsatz von plankonvexen Zylinderlinsen, so dass bei dem genannten Verfahren mit Vorteil ein Linsenrasterbild mit einem Linsenraster aus einer Mehrzahl von plankonvexen Mikro-Zylinderlinsen bereitgestellt wird. Bei Mikro-Zylinderlinsen bezieht sich der Begriff "Durchmesser" stets auf die Abmessung senkrecht zur Zy linder achse. Die Länge der Mikro- Zylinderlinsen ist beliebig, sie kann beispielsweise beim Einsatz in Sicherheitsfäden der Gesamtbreite des Fadens entsprechen und mehrere Millimeter betragen. Die metallische Motivschicht des Linsenrasterbilds ist erfindungsgemäß im Wesentlichen in der Fokusebene der Mikrolinsen angeordnet, was insbesondere bedeutet, dass der Abstand der metallischen Motivschicht von der Fokusebene weniger als 25%, vorzugsweise weniger als 10% und besonders bevorzugt weniger als 5% der Fokuslänge der Mikrolinsen beträgt.
Das Auflösungsvermögen D der Mikrolinsen des Linsenrasterbilds wird vorteilhaft durch die Airy-Beziehung D(X) = 2,44* A*f/ dML bestimmt, wobei f die Fokuslänge der Mikrolinsen, λ die Lichtwellenlänge und dviL der
Durchmesser der Mikrolinsen ist. Die Markierungs-Laserquelle wird dann vorteilhaft so ausgewählt, dass das Auflösungsvermögen D(A) von der Linienbreite der zu erzeugenden demetallisierte Teilbereiche um weniger als 15%, vorzugsweise um weniger als 10% abweicht. Mit Vorteil wird als Markierungs-Laserquelle dabei eine leicht verfügbare
Laserquelle verwendet, wie etwa ein Nd:YAG-Laser, ein frequenzverdoppelter Nd:YAG-Laser, ein frequenzverdreifachter Nd:YAG-Laser oder ein Er:Glas-Laser. Grundsätzlich können natürlich auch andere Laserquellen mit anderen Wellenlängen, wie etwa die für zahlreiche Wellenlängen verfügba- ren Diodenlaser verwendet werden, solange sie nur für die Demetallisierung der metallischen Motivschicht geeignet sind. Werden zwei oder mehr verschiedene Laserquellen unterschiedlicher Wellenlänge eingesetzt, so können in einem Sicherheitselement in einfacher Weise unterschiedlich große Linienbreiten verwirklicht werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Feinabstimmung die Laserleistung der Markierungs-Laserquelle eingestellt wird, um die Linienbreite der erzeugten demetallisierten Teilbereiche an die gewählte Linienbreite anzupassen. Mit Vorteil wird ein Linsenrasterbild bereitgestellt, dessen Linsenraster Mik- rolinsen mit einem Linsendurchmesser zwischen 5 μιη und 20 μιη aufweist und dessen Linsenperiode zwischen 100% und 125% des Linsendurchmes- sers beträgt.
Das Linsenraster kann an Luft angrenzen, es kann aber insbesondere auch in eine Einbettungsschicht eingebettet sein, deren Brechungsindex sich vorzugsweise um 0,2 oder mehr von dem Brechungsindex der Mikrolinsen un- terscheidet.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die An- schaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfin- dungsgemäßen Sicherheitselement in Form eines Fenstersicherheitsfadens, der ein Kippbild mit drei unterschiedlichen Sollbildern enthält,
Fig. 2 schematisch den Aufbau des Fenstersicherheitsfadens der Fig. 1 im Querschnitt,
Fig. 3 eine Schemaskizze eines Linsenrasterbilds zur Erläuterung des erfindungsgemäß verwendeten Prinzips, und schematisch den Aufbau eines Fenstersicherheitsfadens nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt. Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten und andere Wertdokumente erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement in Form eines Fenstersicherheitsfadens 12 versehen ist. Der Fenstersicherheitsfaden 12 tritt in Fensterbereichen 14 an der Oberfläche der Banknote 10 hervor, während er in den dazwischen liegenden Stegbereichen 16 im Inneren der Banknote 10 eingebettet ist.
In den Fensterbereichen 14 zeigt der Sicherheitsfaden 12 ein Kippbild, das dem Betrachter aus drei verschiedenen Betrachtungsrichtungen 30A, 30B, 30C jeweils ein anderes Sollbild 18A, 18B bzw. 18C präsentiert. Die Sollbilder 18A - 18C zeigen dabei jeweils ein Motiv, das aus visuell erkennbaren und kontrastierenden metallischen Motivteilen 20 und demetallisierten Motivteilen 22A, 22B, 22C gebildet ist. Konkret zeigt der Fenstersicherheitsfaden 12 des Ausführungsbeispiels bei schräger Betrachtung 30A von oben eine Abfolge von Euro-Symbolen 22A vor einem metallisch glänzenden Hintergrund 20, während bei senkrechter Betrachtung 30B eine Abfolge von Wappenmotiven 22B vor metallisch glänzendem Hintergrund 20 und bei schräger Betrachtung 30C von unten eine Abfolge von Ziffernmotiven 22C in Form der Denomination "10" vor metallisch glänzendem Hintergrund 20 sichtbar ist. Beim Kippen der Banknote wechselt das Erscheinungsbild des Fenstersicherheitsfadens 12 in den Fensterbereichen 14 je nach Betrachtungsrichtung zwischen den drei Sollbildern 18A, 18B, 18C hin und her. Figur 2 zeigt schematisch den Aufbau des Fenstersicherheitsfadens 12 der Fig. 1 im Querschnitt. Der Fenstersicherheitsfaden 12 weist einen Träger 32 in Form einer transparenten Kunststofffolie, beispielsweise einer PET-Folie auf. Die Oberseite des Trägers 32 ist mit einem Linsenraster in Form einer Mehrzahl paralleler plankonvexer Zylinderlinsen 34 versehen, die einen Krümmungsradius R = 4 μιη und einen Linsendurchmesser dML = 7 μιτι aufweisen und in einem Linsenraster mit einer Linsenperiode von L = 8 μιη angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 grenzt das Linsenraster an Luft, so dass die Zylinderlinsen mit nunse = 1,5 und nmft = 1 eine Fokuslänge von f = 3R = 12 μιη aufweisen.
Auf der Unterseite des Trägers 32 ist eine Motivschicht 40 aus Aluminium ausgebildet, die im Raster der Zylinderlinsen 34 beabstandete, demetallisier- te Teilbereiche 42 aufweist. Der Träger 32, die Zylinderlinsen 34 und die
Motivschicht 40 sind so aufeinander abgestimmt, dass sich die Motivschicht 40 in der Fokusebene der Zylinderlinsen 34 befindet.
Zur Illustration zeigt Figur 2 einen Ausschnitt des Linsenrasterbilds, in dem die Motivschicht 40 nur in den bei senkrechter Betrachtung 30B sichtbaren Bereichen 44B demetallisierte Teilbereiche 42 enthält. Die bei Betrachtung schräg von oben (Betrachtungsrichtung 30A) bzw. schräg von unten (Betrachtungsrichtung 30C) sichtbaren Bereiche 44A und 44C weisen im gezeigten Ausschnitt keine Demetallisierungen auf, so dass der Betrachter aus die- sen Richtungen jeweils auf Metallbereiche der Motivschicht 40 blickt. Obwohl die einzelnen demetallisierten Teilbereiche 42 schmale, im Raster der Zylinderlinsen angeordnete Streifen darstellen, setzen sie sich bei der Betrachtung aus den verschiedenen Betrachtungsrichtungen aufgrund der fo- kussierenden Wirkung der Zylinderlinsen 34 zu der gewünschten Abfolge von Motiven 18A - 18C zusammen.
Wegen der geringen Abmessungen der Zylinderlinsen 34 wirkt bei der Re- konstruktion der Motive 18A - 18C jeweils eine große Zahl von metallischen bzw. demetallisierten Teilbereichen zusammen. Beispielsweise sind bei einer Höhe der demetallisierten Motivteile 22A - 22C von 2 mm und einer Linsenperiode der Zylinderlinsen von L = 8 μπι die demetallisierten Teilbereiche 42, die an der Rekonstruktion Motive "Euro-Symbol", "Wappen" und "Zif- fernfolge 10" teilnehmen, über eine Fläche der Motivschicht 40 verteilt, die von 2 mm/8 μιη = 250 Zylinderlinsen überdeckt wird.
Wie in Fig. 2 ebenfalls dargestellt, enthält der Fenster sicherheitsfaden 12 typischerweise weitere Schichten, wie etwa eine vollflächige Farbschicht 45, die eine Farbgebung der demetallisierten Motivteile 22A - 22C erlaubt, eine Deckweißschicht 46 und eine Heißsiegellackschicht 48. Diese oder andere Funktionsschichten sind für die vorliegende Erfindung jedoch nicht wesentlich und werden daher nicht näher beschrieben. Bei der Gestaltung des Motivbilds eines Linsenrasterbilds für die Darstellung von drei Sollbildern hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Linienbreite Dreai der demetallisierten Teilbereiche 42 im Wesentlichen ein Drittel des Durchmessers dML der Mikrolinsen 34 beträgt. Analog liegt die vorteilhafte Linienbreite der demetallisierten Teilbereiche bei einem Linsenrasterbild für die Darstellung von zwei Sollbildern im Wesentlichen bei der Hälfte des Mikrolinsendurchmessers, und allgemein bei einer
Anzahl n an darzustellenden Sollbildern im Wesentlichen bei einem n-tel des Durchmessers dML der Mikrolinsen. Auf diese Weise wird einerseits die verfügbare Fläche der Motivschicht optimal ausgenutzt und andererseits beim Kippen des Linsenrasterbilds ein klar definiertes Umspringen zwischen den verschiedenen Sollbildern erreicht.
Um diese vorteilhafte Linienbreite zu erreichen, wird herkömmlich die Mo- tivschicht 40 beispielsweise mit einem fein f okussierten Laserstrahl unter verschiedenen Winkeln abgerastert, bis Teilbereiche 42 der gewünschten Breite demetallisiert sind, oder die Motivschicht wird zur Steigerung der Prozessgeschwindigkeit außerhalb der Fokusebene der Mikrolinsen 34 angeordnet, so dass sich bei der Laserdemetallisation in der Ebene der Motiv- Schicht ein aufgeweitetes und damit breiteres Bild der einfallenden Laserstrahlung ergibt. Beide Varianten haben allerdings Nachteile bezüglich der Prozessdauer oder der Qualität der erzeugten Sollbilder, wie weiter oben bereits erläutert. Zur Abhilfe nutzt die erfindungsgemäße Lösung das wellenlängenabhängige Auflösungsvermögen des durch die Mikrolinsen gebildeten optischen Systems, um durch eine gezielte Auswahl der Wellenlänge der für die Demetal- lisierung verwendeten Laserstrahlung ohne Defokussierung eine gewünschte Linienbreite zu erhalten.
Zur genaueren Erläuterung des verwendeten Prinzips wird mit Bezug auf Fig. 3 sogar ein paralleler Lichtstrahl 50 von den Mikrolinsen 34 aufgrund von Beugungseffekten nicht auf einen Punkt bzw. im Fall von Zylinderlinsen auf eine unendlich schmale Linie abgebildet, sondern erzeugt ein Beugungs- scheibchen bzw. eine langgestreckte Beugungslinie 52 mit einem Durchmesser
D( ) = 2,44* A*f/dML (1) wobei λ die Lichtwellenlänge, dML den Durchmesser der Mikrolinsen und f die Fokuslänge der Mikrolinsen darstellt. Die Größe D wird auch als Auflösungsvermögen bezeichnet, da zwei Punkte von einem optischen System gerade noch trennbar sind, wenn ihre Beugungsscheibchen (bzw. Beugungs- linien bei Zylinderlinsen) einander zur Hälfte überdecken. Das beugungsbe- grenzte Auflösungsvermögen des optischen Systems der Mikrolinsen 34 führt somit selbst bei optimaler Fokussierung der einfallenden Laserstrahlung zu einer bestimmten, von der Laserwellenlänge abhängigen Ausdehnung des Fokusbereichs.
Während das begrenzte Auflösungsvermögen herkömmlich meist als Einschränkung und nachteilig angesehen wird, setzt die vorliegende Erfindung die wellenlängenabhängige Größe des Beugungsflecks gezielt ein, um in der Fokusebene und damit bei maximaler Bildschärfe in einfacher Weise Deme- tallisierungen einer gewünschten Linienbreite zu erzeugen.
Konkret soll beispielsweise bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 die zunächst noch vollflächige metallische Motivschicht 40 des Linsenrasterbilds mit demetallisierten Teilbereichen versehen werden, um die Sollbilder 18 A - 18C zu erzeugen. Da unter jeder Mikrolinse 34 drei Bildbereiche 44A - 44C liegen sollen, wird als Ziel-Linienbreite für die demetallisierte Teilbereiche 42
Dziei = dML /3 = 2,3 μηα gewählt. Die oben angegeben Beziehung (1) für den Durchmesser D des Beugungsflecks 52 kann nach der Wellenlänge aufgelöst und der gewünschte Wert der Linienbreite DZiei für den Durchmesser des Beugungsflecks 52 eingesetzt werden, um so eine ideale Ziel-Laserwellenlänge zu erhalten: Aziel = 0,41 * Dziel * dML /f (2)
Mit einer Ziel-Linienbreite von DZiei = 2,3 μη , dem Linsendurchmesser dvn_ = 7 μπι und der Brennweite der Mikrolinsen f = 12 μπι ergibt sich mit Beziehung (2) eine Ziel-Laserwellenlänge von XZiei = 550 nm.
Als leicht verfügbare Markierungs-Laserquelle wird daher für die Demetallisierung ein frequenzverdoppelter Nd:Y AG-Laser mit einer Wellenlänge von λ = 532 nm gewählt. Der Durchmesser des Beugungsscheibchens beträgt bei dieser Wellenlänge nach Beziehung (1) D= 2,2 μιη und entspricht damit mit einer Abweichung von nur etwa 4% im Wesentlichen der gewünschten Ziel- Linienbreite Dziei = 2,3 μη . Bei der Demetallisation kann weiter berücksichtigt werden, dass sich für die demetallisierte Linienbreite Dreai in der Praxis nicht stets genau der nach Beziehung (1) berechnete Wert für D ergibt, sondern dass die tatsächlich erzielte Linienbreite zusätzlich leicht von der verwendeten Laserleistung abhängt. Maßgeblich für die Demetallisierung ist nämlich insbesondere derjenige Be- reich des fokussierten Laserstrahls, in dem die Laserintensität die für die
Demetallisierung der metallischen Motivschicht erforderliche Schwelle überschreitet. Da die Laserintensität am Rand des Beugungsflecks sehr stark abfällt, kann durch eine Erhöhung oder Erniedrigung der Laserintensität nur eine kleine, in der Praxis aber zur Feinabstimmung geeignete Variation der tatsächlichen Linienbreite Dreai erreicht werden.
Neben der durch das wellenlängenabhängige Auflösungsvermögen erzielten Anpassung der Linienbreite kann auch die Wellenlängenabhängigkeit des Brechungsindex n des Linsenmaterials eingesetzt werden, um eine weitere Variation und insbesondere eine Vergrößerung der Linienbreite zu erzielen. So variiert mit dem in Allgemeinen in Abhängigkeit von der Wellenlänge variierenden Brechungsindex n des Linsenmaterials auch die Fokuslänge f der verwendeten Mikrolinsen abhängig von der Wellenlänge der einfallen- den Strahlung.
Bei der vorliegenden Erfindung erfolgt die Demetallisation derart, dass die metallische Motivschicht bei einer gewünschten Betrachtung des Sicherheitselements im sichtbaren Spektralbereich im Wesentlichen in der Fokusebene der Mikrolinsen liegt. Werden die Mikrolinsen beispielsweise mit einem IR- Laser (also z.B. einem Nd:Y AG-Laser mit λ = 1064 nm) beaufschlagt, so kann sich je nach verwendetem Material der Mikrolinsen eine zusätzliche Verbreiterung der Linien dadurch ergeben, dass die Fokuslänge bei 1064 nm bereits deutlich von der Fokuslänge im sichtbaren Spektralbereich abweicht. Es liegen bei der Beaufschlagung der metallischen Motivschicht mit Laserstrahlung somit ähnliche Bedingungen vor wie bei dem vorstehend beschriebenen bekannten Verfahren, bei welchem die Motivschicht gezielt außerhalb der Fokusebene der Mikrolinsen angeordnet wird. Anders als bei diesem bekannten Verfahren liegt eine Anordnung„außerhalb der Fokusebene" bei der vorliegenden Erfindung jedoch nur bei der zur Demetallisation verwendeten Wellenlänge vor.
Nach der Auswahl der Markierungs-Laserquelle und der Festlegung der für die Demetallisation einzusetzenden Laserintensität (und gegebenenfalls des Brechungsindex des Linsenmaterials) wird die metallische Motivschicht 40 durch die Mikrolinsen 34 hindurch aus drei Bestrahlungsrichtungen 30A, 30B, 30C in Form der Motive 18A-18C mit Laserstrahlung beaufschlagt, um die gewünschten demetallisierte Teilbereiche 42 in der metallischen Motivschicht 40 zu erzeugen. Sollen bei dem Linsenrasterbild der Fig. 2 Demetallisierungen mit anderen Linienbreiten in der metallischen Motivschicht 40 erzeugt werden, so können als leicht verfügbare Laserquellen beispielsweise auch ein Nd:Y AG-Laser mit λ = 1064 nm und einer Fokusbreite von D = 4,4 μηι, ein frequenz verdreifachter Nd:Y AG-Laser mit λ = 355 nm und einer Fokusbreite von D = 1,5 μιη, oder auch ein Er:Glas-Laser mit λ = 1540 nm und einer Fokusbreite von D = 6,4 μιη eingesetzt werden. Durch den Einsatz zweier oder mehr verschiedener Laserquellen unterschiedlicher Wellenlänge können in einem Sicherheit- selement auch in einfacher Weise unterschiedlich große Linienbreiten verwendet werden.
In einem zweiten konkreten Ausführungsbeispiel soll das in Fig. 4 gezeigte Linsenrasterbild 60 mit zwei Sollbildern versehen werden, die bei Betrach- hing schräg von oben (Betrachtungsrichtung 30A) bzw. schräg von unten (Betrachtungsrichtung 30C) sichtbar werden.
Die Oberseite des Trägers 62 ist mit einem Linsenraster in Form einer Mehrzahl paralleler plankonvexer Zylinderlinsen 64 versehen, die einen Krüm- mungsradius R = 4 μιη und einen Linsendurchmesser dML = 7 μιτι aufweisen und mit einer Linsenperiode von L = 8 μπ\ angeordnet sind. Das Linsenmaterial der Zylinderlinsen 64 weist im Ausführungsbeispiel einen Brechungsindex nunse = 1,6 auf, der Brechungsindex der Trägerfolie 62 beträgt nFoiie = 1,64. Zudem sind die Zylinderlinsen 64 in eine Einbettungsschicht 66 mit einem Brechungsindex nEinbettung = 1,33 eingebettet.
Auf der Unterseite des Trägers sind wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 eine metallische Motivschicht 40, eine vollflächige Farbschicht 45, eine Deckweißschicht 46 und eine Heißsiegellackschicht 48 angeordnet. Da unter jeder Mikrolinse zwei Bildbereiche Platz finden sollen, wird als Ziel-Linienbreite für die zu erzeugenden demetallisierten Teilbereiche 42 im vorliegenden Ausführungsbeispiel
DZiel = dML /2 = 3,5 μπι gewählt. Für die Berechnung der Ziel-Laserwellenlänge mit Hilfe der oben angegebenen Beziehung (2) wird noch die Fokuslänge der Mikrolinsen 64 benötigt, die sich im vorliegenden, eingebetteten Fall zu f = nFolie/ ( nLinse - riEinbettung) * R = 24,3 μΠΙ ergibt. Mithilfe von Beziehung (2) ergibt sich aus diesen Angaben eine Ziel- Laserwellenlänge von XZiei = 410 nm.
Für die Demetallisierung wird in diesem Fall als leicht verfügbare Markie- rungs-Laserquelle ein frequenzverdreifachter Nd:Y AG-Laser mit einer Wellenlänge von λ = 355 nm gewählt. Da der Durchmesser des Beugungsscheib- chens bei dieser Wellenlänge nach Beziehung (1) einen etwas geringeren Durchmesser (D = 3,1 μπι) hat als die Ziel-Linienbreite (Abweichung 11%), wird die Markierungs-Laserquelle bei der Demetallisation mit hoher Laserintensität betrieben, um die demetallisierte Linienbreite Dreai noch etwas zu vergrößern und an die Ziel-Linienbreite anzunähern.
Sollen bei dem Linsenrasterbild der Fig. 4 Demetallisierungen mit anderen Linienbreiten in der metallischen Motivschicht erzeugt werden, so können als leicht verfügbare Laserquellen beispielsweise auch ein Nd:YAG-Laser mit λ = 1064 nm und einer Fokusbreite von D = 9,0 μηι, ein frequenzverdoppelter Nd:Y AG-Laser mit λ = 532 nm und einer Fokusbreite von D = 4,7 μη oder ein Er:Glas-Laser mit λ = 1540 nm und einer Fokusbreite von D = 13,0 μπι eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste
10 Banknote
12 Fenstersicherheitsfaden
14 Fensterbereiche
16 Stegbereiche
18A, 18B, 18C Sollbilder
20 metallische Motivteile
22A, 22B, 22C demetallisierte Motivteile
30 A, 30B, 30C Betrachtungsrichtungen
32 Träger
34 Zylinderlinsen
40 Motivschicht
42 demetallisierte Teilbereiche
44A, 44B, 44C sichtbare Bereiche
45 vollflächige Farbschicht
46 Deckweißschicht
48 Heißsiegellackschicht
50 paralleler Lichtstrahl
52 Beugungsscheibchen
60 Linsenrasterbild
62 Träger
64 Zylinderlinsen
66 Einbettungsschicht

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einem Linsenrasterbild zur Darstellung eines oder mehrerer, nur aus vorbestimmten Betrachtungsrichtungen sichtbaren Sollbilder, deren Motive durch visuell erkennbare, kontrastierende metallische und demetallisierte Teilbereiche einer Motivschicht gebildet sind, wobei bei dem Verfahren ein Linsenrasterbild mit einem Linsenraster aus einer Mehrzahl von Mikrolinsen und einer von dem Linsenraster beabstandet angeordneten metallischen Motivschicht bereitgestellt wird, wobei die brechende Wirkung der Mikrolinsen eine Fokusebene definiert und die metallische Motivschicht im Wesentlichen in dieser Fokusebene angeordnet ist, eine Linienbreite für die zu erzeugenden demetallisierten Teilbereiche in der metallischen Motivschicht gewählt wird, eine Markierungs-Laserquelle mit einer Laserwellenlänge λ ausgewählt wird, so dass das Auflösungsvermögen D(Ä) der Mikrolinsen des Linsenrasterbilds bei der ausgewählten Laserwellenlänge λ im Wesentlichen der Linienbreite der zu erzeugenden demetallisierten Teilbereiche entspricht, und die metallische Motivschicht durch die Mikrolinsen hindurch mit Laserstrahlung der ausgewählten Markierungs-Laserquelle beaufschlagt wird, um demetallisierte Teilbereiche in der metallischen Motivschicht zu erzeugen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lin- senrasterbild zur Darstellung von n > 2 Sollbildern ausgelegt wird, und eine
Linienbreite für die zu erzeugenden demetallisierten Teilbereiche gewählt wird, die zwischen 0,6*dML/ n und l,4*dML/n, bevorzugt zwischen 0,8*dML/ n und l,2*dML/ n, besonders vorzugsweise zwischen 0,9*dML/n und l,l*d L/ n liegt, wobei dML der Durchmesser der Mikrolinsen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Linsenrasterbild mit einem Linsenraster aus einer Mehrzahl von Mikro-
Zy linderlinsen bereitgestellt wird.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Linsenrasterbild bereitgestellt wird, dessen metallische Motivschicht von der Fokusebene in einem Abstand angeordnet ist, der weniger als 25%, vorzugsweise weniger als 10% der Fokuslänge der Mikrolinsen beträgt.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflösungsvermögen D(X) der Mikrolinsen des Linsenrasterbilds durch die Beziehung D(A) = 2,44* X*f/ dML bestimmt wird, wobei f die Fokuslänge der Mikrolinsen und dML der Durchmesser der Mik- rolinsen ist, und die Markierungs-Laserquelle so ausgewählt wird, dass D von der Linienbreite der zu erzeugenden demetallisierte Teilbereiche um weniger als 15%, vorzugsweise um weniger als 10% abweicht.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Markierungs-Laserquelle ein Nd:Y AG-Laser, ein frequenzverdoppelter Nd:Y AG-Laser, ein frequenzverdreifachter Nd:Y AG- Laser oder ein Er:Glas-Laser verwendet wird.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr verschiedene Markierungs-Laserquellen unterschiedlicher Wellenlänge eingesetzt werden.
8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feinabstimmung die Laserleistung der Markierungs- Laserquelle eingestellt wird, um die Linienbreite der erzeugten demetallisierten Teilbereiche an die gewählte Linienbreite anzupassen.
9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Linsenrasterbild bereitgestellt wird, dessen Linsenraster Mikrolinsen mit einem Linsendurchmesser zwischen 5 μπι und 20 μιη auf weist und dessen Linsenperiode zwischen 100% und 125% des Linsendurchmessers beträgt.
10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Linsenrasterbild bereitgestellt wird, dessen Linsenraster in eine Einbettungsschicht eingebettet ist, deren Brechungsindex sich vorzugsweise um 0,2 oder mehr von dem Brechungsindex der Mikrolinsen unterscheidet.
EP17822133.9A 2016-12-15 2017-12-15 Verfahren zum herstellen eines sicherheitselements mit einem linsenrasterbild Active EP3554846B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016015015.7A DE102016015015A1 (de) 2016-12-15 2016-12-15 Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einem Linsenrasterbild
PCT/EP2017/001429 WO2018108318A1 (de) 2016-12-15 2017-12-15 Verfahren zum herstellen eines sicherheitselements mit einem linsenrasterbild

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3554846A1 true EP3554846A1 (de) 2019-10-23
EP3554846B1 EP3554846B1 (de) 2022-03-23

Family

ID=60857000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17822133.9A Active EP3554846B1 (de) 2016-12-15 2017-12-15 Verfahren zum herstellen eines sicherheitselements mit einem linsenrasterbild

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11040565B2 (de)
EP (1) EP3554846B1 (de)
AU (1) AU2017377115B2 (de)
DE (1) DE102016015015A1 (de)
WO (1) WO2018108318A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102456159B1 (ko) * 2018-11-19 2022-10-18 한국조폐공사 위변조 방지용 보안제품

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0219012B1 (de) 1985-10-15 1993-01-20 GAO Gesellschaft für Automation und Organisation mbH Datenträger mit einem optischen Echtheitsmerkmal sowie Verfahren zur Herstellung und Prüfung des Datenträgers
WO2010115235A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-14 Reserve Bank Of Australia Security document with an optically variable image and method of manufacture
NL2004481C2 (nl) * 2010-03-31 2011-10-04 Sagem Identification B V Werkwijze voor het vervaardigen van een driedimensionale afbeelding op basis van berekende beeldrotaties.
DE102010031713A1 (de) * 2010-07-21 2012-01-26 Giesecke & Devrient Gmbh Optisch variables Sicherheitselement mit Kippbild
MY159709A (en) * 2011-01-28 2017-01-13 Crane & Co Inc A laser marked device
DE102013007484A1 (de) 2013-04-29 2014-10-30 Giesecke & Devrient Gmbh Optisch variables Sicherheitselement
DE102014016009A1 (de) * 2014-10-28 2016-04-28 Giesecke & Devrient Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einem Linsenrasterbild

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018108318A1 (de) 2018-06-21
DE102016015015A1 (de) 2018-06-21
EP3554846B1 (de) 2022-03-23
US11040565B2 (en) 2021-06-22
AU2017377115B2 (en) 2022-03-10
AU2017377115A1 (en) 2019-06-20
US20190315150A1 (en) 2019-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2991837B1 (de) Optisch variables sicherheitselement
DE102012211767B4 (de) Sicherheitsdokumentenrohling für eine farbige Laserpersonalisierung, Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments mittels farbiger Laserpersonalisierung eines Sicherheitsdokumentenrohlings und Sicherheitsdokument.
EP2773514A1 (de) Optisch variables sicherheitselement
EP2284015B1 (de) Sicherheitselement und Verfahren zu seiner Herstellung
EP2897812B1 (de) Sicherheitselement mit darstellungsanordnung
EP2756963A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Datenträgers sowie nach diesem Verfahren hergestellter Datenträger
EP2934904B1 (de) Sicherheitselement mit linsenrasterbild
EP3126153B1 (de) Sicherheitselement mit einem linsenrasterbild
DE102008028705B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments sowie Wert- und/oder Sicherheitsdokument mit einer demetallisierten Struktur
DE102015006793A1 (de) Optisch variables Sicherheitselement
EP2753754B1 (de) Verfahren zur herstellung eines sicherheitspapiers und mikrolinsenfaden
EP3015279B1 (de) Verfahren zum herstellen eines sicherheitselements mit einem linsenrasterbild
WO2001029764A1 (de) Datenträger mit echtheitsmerkmalen und herstellverfahren hierfür
EP3554846B1 (de) Verfahren zum herstellen eines sicherheitselements mit einem linsenrasterbild
DE102012025262A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselementes
WO2022228730A9 (de) Sicherheitsmerkmal für ein wertdokument, wertdokument und verfahren zur herstellung eines sicherheitsmerkmals
DE102021002214A1 (de) Sicherheitsmerkmal für ein Wertdokument, Wertdokument und Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals
DE102019003518A1 (de) Sicherheitselement mit optisch variablem Flächenmuster
DE102015208297A1 (de) Personalisierungsvorrichtung und Verfahren zur Personalisierung eines Dokuments

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20190715

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20200512

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20211027

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502017012830

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1477187

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20220415

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20220323

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220623

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220623

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220624

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220725

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220723

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502017012830

Country of ref document: DE

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

26N No opposition filed

Effective date: 20230102

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230520

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20221231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20221215

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20221231

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20221215

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20221231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20221231

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20231220

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20231220

Year of fee payment: 7

Ref country code: DE

Payment date: 20231231

Year of fee payment: 7

Ref country code: AT

Payment date: 20231214

Year of fee payment: 7

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20171215

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220323