EP3621819A1 - Sicherheitselement mit mikrospiegelanordnung zur erzeugung eines optisch variablen effekts und herstellverfahren für das sicherheitselement - Google Patents

Sicherheitselement mit mikrospiegelanordnung zur erzeugung eines optisch variablen effekts und herstellverfahren für das sicherheitselement

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Publication number
EP3621819A1
EP3621819A1 EP18725397.6A EP18725397A EP3621819A1 EP 3621819 A1 EP3621819 A1 EP 3621819A1 EP 18725397 A EP18725397 A EP 18725397A EP 3621819 A1 EP3621819 A1 EP 3621819A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
micromirror
micromirrors
motif
views
view
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.)
Pending
Application number
EP18725397.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Raphael DEHMEL
Christian Fuhse
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 EP3621819A1 publication Critical patent/EP3621819A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 a security element for a security paper, document of value or the like, wherein on a support in a distribution a plurality of micromirrors is arranged, each micro-mirror illuminates at a given illumination at a certain viewing angle, the orientation of the respective micro - mirror depends on a surface normal of the carrier, and the security element is a light / dark motif with a spatial resolution and as a movement effect for the subject shows different, depending on the viewing angle views of the subject by a subset of the micromirrors illuminated in each view, the Subsets are nested with respect to the location of their micromirrors in the distribution.
  • the invention further relates to a manufacturing method for the security element.
  • optically variable effects are known from the state of the art for security elements: motion effects, pump effects, depth effects, flip effects, etc., which are e.g. B. be realized with holograms, microlenses or micromirrors.
  • Hologram-based optically variable elements are widely used, but their conspicuousness and recognition are impaired by their relatively low brilliance and the diffractive color splitting of the reflected light. However, they also offer because of their relatively light weight Producibility a lower security against forgery as security elements based on microlenses or micromirrors.
  • RU 2430836 C1 which describes a generic security element.
  • the existing mirrors are subdivided into two groups of equal size and each represent a view of a motif Views are shown that from 10 to 20 discrete light spots, and realize a parallactic or ortho-parallactic motion effect.
  • This method would either have to reduce the range of motion of the light reflections or divide the existing mirrors into more than two groups.
  • the first variant would minimize the optical variability of the element and thus affect the security against counterfeiting.
  • the second variant would minimize the brilliance of the effect and therefore reduce the visibility of the security element.
  • the invention is therefore based on the object to provide a security element based on micromirror arrangements, which shows with higher brilliance and / or resolution with changes in the viewing angle, a sequence of arbitrary bright / dark views and thus realizes a movement effect.
  • the security element is designed to produce a security paper, value document or the like.
  • On a carrier a plurality of micromirrors is arranged in a certain distribution. Each micromirror illuminates at a given illumination at a given viewing angle. This viewing angle, at which a micromirror illuminates, depends on the orientation of the respective micromirror to a surface normal of the carrier.
  • the security element encodes a light / dark motif with a spatial resolution. It shows different motives depending on the viewing angle as a movement effect for the motif. In each view, only a subset of the micromirrors illuminates. The subsets of the micromirrors are nested with respect to the position of their micromirrors in the distribution.
  • the subsets are mathematically disjoint in pairs. They are therefore elementary, ie each micromirror is only present in exactly one subset. The sum of elements of all subsets is less than the number of views multiplied by a resolution parameter of the views.
  • the resolution parameter is the number of micromirrors that can be obtained from the spatial resolution for each view results. Thus, fewer micromirrors are used in the distribution than would be obtained with an I: 1-assigned nesting of the views.
  • the covering is such that a micromirror is only present in the first view at locations of the distribution in which a bright point lies in a first view and at the same time in a second view is a dark point is provided in a subset, but not for the second view.
  • a micromirror is only present in the first view at locations of the distribution in which a bright point lies in a first view and at the same time in a second view is a dark point is provided in a subset, but not for the second view.
  • each micromirror is less than 1 mm, is preferably below the perceptibility threshold of 300 ⁇ and very particularly preferably below 100 ⁇ .
  • the security element can be produced by a method which forms on a support a multiplicity of micromirrors, which are arranged in a distribution on the support.
  • the individual micromirrors illuminate at a viewing angle that depends on an orientation of the respective micromirror to a surface normal of the carrier.
  • Essential for the manufacturing process is the determination of the orientation.
  • a light / dark motif is predefined and, as a movement effect, views dependent on the viewing angle are defined for the motif.
  • motive points are selected from the motif, which lie in bright areas of the subject.
  • a sequence of substeps is performed for each selected motif point.
  • a virtual micro- created mirror assembly that specifies several virtual micromirrors. These are also arranged according to the distribution and in each case oriented such that the virtual micromirror arrangement for the motif point would produce the views dependent on the viewing angle. Subsequently, in a sub-step (bb), an area is selected from the virtual micromirror arrangement. After these sub-steps have been carried out for each selected motif point, ie preferably for all motif points that lie in bright areas of the motif, exactly one of the virtual micromirrors is selected for each micromirror provided in the distribution from the selected areas of all virtual micromirror arrangements. Its orientation is used for the realization of the micromirror at this location.
  • micromirrors are preferably selected which are bright micromirrors which are intended to produce a bright spot in one of the views.
  • Dark micromirrors on the other hand, are penalized because they are not located in motif spots that lie in bright areas of the views. Since a micromirror only shines brightly in one viewing angle due to the law of reflection and is dark in all others, the subject is in the views with high brilliance and
  • At least one of the following criteria may be used: orientation angle of the virtual micromirrors within a predetermined angular range, distance between virtual micromirror and motive point within a predetermined pitch range.
  • the selection of exactly one of the virtual micromirrors in step (c) may, in one embodiment, be iterative and use at least one of the following criteria: maintaining a predetermined local sequence of Views, uniform distribution of the number of micromirrors selected from each virtual micromirror arrangement, number of micromirrors per view.
  • a method is possible in which a light / dark motif and possible orientations of the micromirrors are specified for determining the alignment of the micromirrors in a step (a).
  • a view of the motif is defined in a step (b), the views being designed such that they form a movement effect dependent on the viewing angle for the motif.
  • the representation is virtually projected onto the entire area of the distribution of the micromirrors, and the following substeps are performed for each micromirror provided in the distribution: In a sub-step (ca) those views are selected that are at the location in the projection have a bright spot. Subsequently, (sub-step (cb)), one of the selected views is selected, and in a sub-step (cc), the micromirror is set to the orientation corresponding to the selected view as defined in step (b).
  • each view is assigned an equal number of micromirrors within a tolerance range of +/- 10%.
  • the views are iteratively distributed to the existing micromirrors so that the alignment of adjacent micromirrors within a similarity range of +/- 10% are the same.
  • the Views are iteratively distributed to the existing micromirrors such that the orientations of adjacent micromirrors deviate from one another by a predetermined amount, for example 70%.
  • the micromirror obtains a predetermined or (pseudo-) randomly selected orientation if the number of selected views for this micromirror falls below a certain value.
  • the invention further provides a security element produced according to one of the described production methods, as well as a value document with a security element according to the invention.
  • the security element enables continuous parallactic / ortho-parallactic movements of any motives. Above all, they have the opportunity for strong individualization. Detailed motifs are clearly visible, as it is possible to overlap movement areas without disturbing the brilliance.
  • the invention further provides micromirror patterns with pump, flip, rotation, morph, and explosion effects, as well as their combination with each other and with the above-mentioned translational effects.
  • the invention uses a novel method for the calculation of micromirror arrangements, with which any number of different light / dark representations with optimized light output are interlaced.
  • the security element has optically variable effects that were previously were known or previously could only be realized with significantly reduced brilliance / range of movement / attention to detail.
  • Particularly preferred embodiments are those in which the security element is formed by its micromirrors so that the subsets generate different motif elements or symbols, wherein at least two symbols or motif elements are provided which move parallactically and in the opposite direction during tilting.
  • a development is preferred in that one of the symbols or motif elements changes when tilted with regard to shape and / or size and / or position.
  • Items to be protected within the scope of this description may include, for example, security papers, identity and value documents (such as banknotes, chip cards, passports, cards, identification cards, identity cards, stocks, bonds, certificates, vouchers, checks, tickets, credit cards, health cards,. ..) and product safety elements, such.
  • security paper is understood to mean, in particular, the precursor to a value document (for example a card or banknote) that is not yet ready for circulation and that may also have further authenticity features.
  • value documents here on the one hand from security papers produced documents, eg. B. banknotes understood.
  • FIG. 1 shows a plan view of a banknote with a security element, different examples for the breakdown of a light / dark motif by motif points
  • FIG. 3 shows schematics for the geometric definition of a mirror alignment
  • Fig. 4 is a schematic representation for illustrating a
  • Figs. 5A-5D are schematic diagrams for explaining the determination of the mirror orientation
  • FIGS. 7A-7C are views for illustrating the determination of the orientations of micromirrors in a micromirror arrangement.
  • Fig. 1 shows schematically a banknote B with a security thread S, which is introduced into a banknote paper of the banknote B.
  • the security thread S has a carrier 6, on which a plurality of micromirrors 3 is arranged.
  • Each micromirror 3 is below a perceptibility size and has a flat mirror facet. It reflects light in a certain direction in accordance with the laws of reflection given a given illumination. When viewed from this direction, the micromirror 3 then appears as a bright spot.
  • the micromirrors 3 are arranged in a distribution 8 of locations 9 on the support 6, which corresponds for example to a rectangular grid. Non-Cartesian distributions and also non-rectangular mirror shapes are equally possible and known to the person skilled in the art.
  • the orientation of the micromirrors 3 (also abbreviated to "mirrors” in the following) is selected via the distribution 8 such that a viewer recognizes a motif whose appearance changes depending on the viewing angle, and sees it differently depending on the viewing angle View of the subject. As a result, a movement effect is realized. For this movement effect, it is important how the orientations of the micromirrors 3 in the distribution 8 are selected.
  • the distribution 8 ensures that micromirrors 3 which lie in areas which are dark in one view are provided with an orientation which produces a bright spot in another view and there too requires.
  • the number of micromirrors 3, which is fixedly predetermined in the distribution 8 can be utilized to a high level of light. For each view, this achieves a resolution which is higher than if one were to make a uniform subdivision into micromirrors 3 for each view, and this subdivision intervened in the distribution 8.
  • the orientation of the micromirrors 3 in the distribution 8 will be explained below with reference to two different motifs. Both times are light / dark motifs.
  • a dot motif 1 is defined, in the second embodiment a bright / dark bitmap.
  • a point motif 1 is created, which consists of any number of motif points 2 (typically: 50 to 3000).
  • the motif dots 2 are positioned so that they lie in the bright areas of the desired light / dark motif 1. They may, for example, be arranged along the contour of the motif 1 (eg of a symbol) or distributed over the surface of the motif 1 (in each case uniformly or randomly), as shown in FIG.
  • a separate virtual micromirror arrangement 15 is created for each of the motif points 2.
  • each individual micromirror arrangement 15 the orientations of the mirrors 3 are calculated in such a way that an observer would perceive a circular or elliptical light reflection, which moves in a certain way as the viewing angle changes and possibly deforms.
  • the mirror alignment can be quantified, for example, by using a Cartesian coordinate system 4 whose xy plane is parallel to the carrier plane below the mirrors 3.
  • Each mirror surface 16, as shown in FIG. 3, is assigned a normal vector whose projections in the xz plane and yz plane each enclose an angle with the z axis. These angles are designated by a x and a y and define the orientation of the respective mirror 3 clearly.
  • a parallactic motion of the reflex is realized when the angle ct x is chosen to be proportional to the difference of the x-coordinates of the center of the corresponding mirror 3 and the position of the motif point 2, while the angle a y is proportional to the difference of the y-coordinates of the center 2 of the corresponding mirror 3 and the position of the motif point 2 is selected.
  • the angle ct x is chosen to be proportional to the difference of the x-coordinates of the center of the corresponding mirror 3 and the position of the motif point 2 is selected.
  • the angle a y is proportional to the difference of the y-coordinates of the center 2 of the corresponding mirror 3 and the position of the motif point 2 is selected.
  • the mirrors 3 are rotated by an angle which is not an integer multiple of 90 °.
  • the "speed of movement" of the light reflection when changing the illumination and / or viewing angle is dependent on the proportionality constant of the relationship between the angles a x and a y and the respective coordinate differences: the smaller the alignment difference between adjacent mirrors, the smaller the change in the With the same change rate of the viewing angle, the light reflection thus moves faster if the alignment differences of adjacent mirrors 3 are smaller
  • the proportionality constants for the x-direction and y-direction do not have to be the same. With unequal values, distortions of the light reflections occur.
  • the light reflections can also perform non-linear movements, whereby the nonlinearity can refer here to the trajectory and / or the speed of the movement.
  • Nonlinear motion can be generated by translating a nonlinear relationship between the angles a x and a y and the coordinate differences described above.
  • an interleaving method is used to create the final mirror arrangement from the virtual mirror arrangements 15.
  • all micromirror arrangements 15 are projected onto the distribution 8, so that each location 9 of the final mirror distribution 8 is assigned a respective mirror 3 from each of the virtual micromirror arrangements 15.
  • the method can also be applied if each final location 9 has multiple virtual mirrors from each virtual array 15 or when a group of mirrors is assigned to the final distribution 8 one virtual mirror from each virtual arrangement 15, respectively.
  • all associated virtual mirrors from the virtual micromirror arrangements 15 are listed.
  • a preselection for a region 11 is made on the basis of predetermined criteria. Criteria for the pre-selection may be that values of the angles a x and a y of the virtual mirrors must each lie within a certain interval, or that the distance of the virtual mirrors to their respective motif point 10 must lie within a certain value range.
  • the criteria may also be linked to random or pseudo-random selection mechanisms (X% of the virtual mirrors meeting criterion 1, in pre-selection, Y% of the virtual mirrors meeting criterion 2, in preselection, etc.). From the preselection that provided multiple views 12, 13, a virtual mirror (or group of virtual mirrors that is the same size as the original group of mirrors from the final distribution 8) is then randomly or pseudorandomly selected. This selection can be carried out iteratively, for example, to ensure that locally determined sequences of alignments are kept, or that the number of selected mirrors from each virtual mirror arrangement is distributed as equally as possible, or that the number of mirrors 3 per alignment interval is as far as possible is distributed equally. In the representation of FIG. 5, the arrangement 8 with its locations 9, the selection of a motif point 10 with associated virtual mirror arrangement 15, the anticipated select an area 11, the views valid from the area for a particular location 12 and 13 in a sequence.
  • the orientation of the selected virtual mirror (or the selected virtual mirror group) is transferred to the mirror (or mirror group) in the final distribution 8. If the number of preselected virtual mirrors falls below a certain value, the corresponding final mirror can be given a (pseudo) random or fixed predefined orientation.
  • a separate virtual mirror arrangement 15 is created for each motif point 10.
  • the orientation of the virtual mirrors is determined such that for this motif point 10, the views corresponding to the movement effect would be reproduced by the virtual micromirror arrangement 15.
  • FIG. 5C z. B. on the basis of the distance to the motif point 10 preselected certain virtual mirror. This provides the area 11. Only he is considered for the motif point 10 below.
  • an alignment of the virtual devices 15 is selected for each location 9 of the distribution 8. For this purpose, in each virtual arrangement the corresponding location 9 is considered, and from the arrangements with preselected virtual mirrors at these locations 9, a random or pseudorandom one is selected.
  • the views 12, 13 for the location which is shown by way of example by a line, are relevant, i. H. they have this place 9 in the area 11 selected for them.
  • Speed of light reflections are chosen randomly or pseudorandomly, so that only at a certain viewing angle, a view appears, showing the basic motif. As the viewing angle changes, the views change so that reflections diverge in all directions.
  • a "pumping effect" can be created by arranging the motif dots as in # 1 to form the contour and / or face of one or more basic motifs, eg, symbols. 1, the movement of all points at the same speed is selected radially to any point, and the speed can also be selected proportionally to the distance between this point and the respective motive point.
  • a "morph effect” can be generated by selecting the positions, directions of movement and velocities of the light reflections such that a view A is visible at a first viewing angle, while a view B is visible at a second viewing angle between the above two values, each light reflex travels from its position in view A to its position in view B, and a morph effect is visible. 4.
  • a "flip effect” can be created by choosing the motif points so that the views show two different subjects A and B. The individual mirror arrangements are selected such that each motif point belonging to motif A only has mirror alignments in one A different angle range is selected for each motif point of motif B. As soon as the viewing angle leaves the first angle range, motif B disappears. However, as soon as its angle range is considered, the motif B appears overlap negligibly, created in this way a representation that abruptly turns from motif A to motif B.
  • a spatial effect can be created by arranging the motif points as in No. 1 to match the contour and / or area of one or more basic motifs, e.g. As symbols form.
  • the direction and speed of movement of all points are chosen to be the same so that the display appears to move back and forth as the viewing angle changes. If the movement is at least partially parallel or antiparallel to the direction of tilt, creates a parallax and thus a spatial effect.
  • An enhanced spatial effect can be generated when two motifs are created according to No. 5, with the directions of movement being anti-parallel.
  • dynamic motifs based on bitmap representations are provided.
  • a multi-stage process with three steps is used.
  • a number of mirror orientations are defined. For example, an even subdivision of the accessible borrow parameter space in one or two dimensions.
  • the mirror alignment can be quantified, for example, by using the Cartesian coordinate system 4 whose xy plane is parallel to the substrate plane below the mirrors.
  • Each mirror surface 16 is assigned a normal vector whose projections in the xz plane and yz plane each enclose an angle with the z axis.
  • angles are denoted by a x and a y and uniquely determine the orientation of the respective mirror 3 (see again FIG. 3, which shows the quantization of the mirror alignment via normal vector N as well as its projections into the yz or xz coordinate planes ).
  • An example of a set of mirror orientations can be defined as follows: A table is created with angle values for the angles ct x and ety, where the values for a y are equal within the lines and from line to line in 5 ° increments change from -45 ° to 45 °. The values for a x are the same within the columns and also change from column to column in 5 ° increments from -45 ° to 45 °. In each cell, therefore, there is a ct x / a y value pair which uniquely describes a mirror orientation.
  • a view of the motif is selected / created for each of the defined orientations, which consists of light and dark areas. The views and their sequence are arbitrary.
  • FIG. 6 which on the left depicts the assignment of different light / dark views 14 to individual mirror orientations and, on the right, the superimposition of the different views 15.
  • the mirror orientation ⁇ is linked to the illumination angle ⁇ and the viewing angle ⁇ via the reflection condition.
  • views of a subject are mappings of one or more bodies in different positions, e.g. For example, the contours of the bodies are shown as light lines while the rest of the bodies and the background are dark. The transition between the views creates the impression that the subject, z. For example, the body shifts, rotates, its size changes, disappears / appears.
  • the use of the letter "A" in FIG. 6 is purely exemplary.
  • a "selective interleaving" is applied to produce a mirror arrangement which, when viewed at a viewing angle ⁇ , has a similar brightness distribution as the image associated with the mirror orientation ⁇ .
  • each view 14 on the entire surface i. H. Distribution 8 of the micromirror 3 in the array is projected.
  • FIG. 7A on the left side, views to be effective in tilting the security element S up / down / left / right are shown, and in FIG. 7B, a mark of an exemplary mirror position 15 is seen in all views 14.
  • FIG. 7C shows the preselection of all views 14 which have a bright point at the corresponding location (light / dark representations are shown negatively here for better visibility).
  • Fig. 7C these are the first, second, and fourth and fifth views 14 from the left. They correspond in Fig. 7B the views 14 top left, top center, left center and central.
  • the remaining views 14 have no bright spot at the mirror position 17 under consideration and are therefore not selected in the subgroup. From the thus selected subset of all views, a view 14 is selected randomly or pseudorandomly or based on a particular rule.
  • the orientation of the mirror 3 corresponds to that mirror alignment which is required for the selected view 14 at this location 9 of the distribution 8.
  • selection rules are: 1. The views are iteratively distributed among the available mirrors so that each view is assigned the same number of mirrors as possible (eg within +/- 10%).
  • the views are distributed iteratively to the existing mirrors so that the orientations of adjacent mirrors are as similar as possible (eg within +/- 10%) or as different as possible (eg differing by at least 70% from each other).
  • the respective view (s) are (are) selected for all mirrors and therefore appear very bright in places
  • the mirror can be given a specific or (pseudorandom) randomly selected orientation.
  • a view and the corresponding mirror orientation can be selected, or an alignment is selected that is not part of the previously defined alignments.
  • the angles a x and a y can again be random numbers, assume the value 0 or assume extreme values, so that the corresponding mirror is only visible at very flat viewing angles.
  • the views show a letter "A” in different positions, the views are assigned to the mirror orientations so that the "A” performs a continuous movement as the viewing angle changes.
  • the "A” can only be seen in views whose corresponding mirror orientations lie within a specific angular range Wl In all views whose mirror orientations lie in an angular range W2, the "B" can be seen.
  • the perspectives are chosen to approximate (or have a definite relationship to) the mirror orientations.
  • the views show snapshots of a continuous movement sequence / a continuously changing overall scene.
  • the snapshots are assigned to the mirror orientations such that when the viewing angle is changed, the motion sequence is visible.

Landscapes

  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)

Abstract

Bei einem Sicherheitselement für ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen, ist auf einem Träger in einer Verteilung eine Vielzahl von Mikrospiegeln angeordnet, wobei jeder Mikrospiegel bei vorgegebener Beleuchtung unter einem bestimmten Betrachtungswinkel aufleuchtet, der von einer Ausrichtung des jeweiligen Mikrospiegels zu einer Oberflächennormalen des Trägers abhängt, und das Sicherheitselement ein Hell/ Dunkel-Motiv mit einer Ortsauflösung darstellt und als Bewegungseffekt für das Motiv verschiedene, vom Betrachtungswinkel abhängige Ansichten des Motivs zeigt, indem in jeder Ansicht eine Teilmenge der Mikrospiegel aufleuchtet, wobei die Teilmengen hinsichtlich der Lage ihrer Mikrospiegel in der Verteilung ineinander verschachtelt sind. Die Verschachtelung ist derart, dass an Orten der Verteilung, an denen in einer Ansicht ein heller Punkt einer ersten Ansicht liegt und zugleich ein dunkler Punkt einer zweiten Ansicht liegt, nur für die erste Ansicht ein Mikrospiegel in einer Teilmenge vorgesehen ist, nicht jedoch für die zweite Ansicht.

Description

S i c h e r he i t s e l e me n t m i t M i k r o s p i e ge l a n - o r d n u n g z u r E r z e u g u n g e i n e s o p t i s c h v a r i a b l e n E f f e k t s u nd H e r s te l l v e rf a h r e n f ü r d a s S ic he r he i t s e l e m e nt
Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitselement für ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen, wobei auf einem Träger in einer Verteilung eine Vielzahl von Mikrospiegeln angeordnet ist, wobei jeder Mikro- Spiegel bei vorgegebener Beleuchtung unter einem bestimmten Betrachtungswinkel aufleuchtet, der von einer Ausrichtung des jeweiligen Mikro- spiegels zu einer Oberflächennormalen des Trägers abhängt, und das Sicherheitselement ein Hell/ Dunkel-Motiv mit einer Ortsauflösung darstellt und als Bewegungseffekt für das Motiv verschiedene, vom Betrachtungswinkel abhängige Ansichten des Motivs zeigt, indem in jeder Ansicht eine Teilmenge der Mikrospiegel aufleuchtet, wobei die Teilmengen hinsichtlich der Lage ihrer Mikrospiegel in der Verteilung ineinander verschachtelt sind. Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Herstellverfahren für das Sicherheitselement.
Aus dem Stand der Technik sind für Sicherheitselemente zahlreiche optisch variable Effekte bekannt: Bewegungseffekte, Pumpeffekte, Tiefeneffekte, Flipeffekte, etc., die z. B. mit Hologrammen, Mikrolinsen oder Mikrospiegeln realisiert werden.
Hologrammbasierte optisch variable Elemente sind weit verbreitet, ihre Auffälligkeit und Wiedererkennbarkeit sind allerdings beeinträchtigt durch ihre relativ geringe Brillanz und die diffraktive Farbaufspaltung des reflektierten Lichts. Außerdem bieten sie aber aufgrund ihrer verhältnismäßig leichten Herstellbarkeit eine geringere Fälschungssicherheit als Sicherheitselemente basierend auf Mikrolinsen oder Mikrospiegeln.
Die Umsetzung der oben genannten Effekte mit Mikrolinsen ermöglicht zwar eine beleuchtungsunabhängig gute Sichtbarkeit, führt aber zu einer erhöhten Schichtdicke des Sicherheitselements und ist mit einigen technischen Herausforderungen verbunden: In der Motivschicht unter der Linsenschicht müssen wenige Mikrometer große Motive mit hoher Qualität dargestellt werden, und die Linsenschicht und die Motivschicht müssen beide mit hoher Rastertreue hergestellt werden. In der Praxis können bisher nur periodische Muster von Symbolen erzeugt werden, deren Größe auf wenige Millimeter beschränkt ist und die oft leicht verzerrt und unscharf dargestellt werden, was den Wiedererkennungswert beeinträchtigt. Die Umsetzung optisch variabler Effekte mit Mikrospiegeln ist weniger komplex und ermöglicht großflächige und scharfe Motive in flachen Sicherheitselementen (vgl. DE 102009056943 AI, WO 2011/066990 A2,
WO 2015/078572 und WO 2016/180522 AI). Aus der Tatsache, dass jeder Spiegel bei vorgegebener Beleuchtung nur unter einem einzigen Betrach- tungswinkel aufleuchten kann, ergibt sich eine Limitierung möglicher Effekte.
Bei komplexen Darstellungen mit dynamischen Effekten müssen Motivbereiche unter mehreren (nicht direkt benachbarten) Betrachtungswinkeln hell erscheinen. Dies ist gemäß RU 2430836 Cl, die ein gattungsgemäßes Sicherheitselement beschreibt, durch„ Ver schachteln" mehrerer Mikrospiegelberei- che realisierbar. Die vorhandenen Spiegel werden rasterartig in zwei gleich große Gruppen unterteilt und stellen jeweils eine Ansicht eines Motivs dar. Auf diese Weise können Motive in Ansichten dargestellt werden, die aus 10 bis 20 diskreten Lichtflecken bestehen, und einen parallaktischen oder ortho- parallaktischen Bewegungseffekt realisieren. Um mit dieser Methode detaillierte Motive mit erhöhter Punktzahl oder -dichte darzustellen, müsste man entweder die Bewegungsreichweite der Lichtreflexe verringern oder die vor- handenen Spiegel in mehr als zwei Gruppen unterteilen. Die erste Variante würde die optische Variabilität des Elements minimieren und damit die Fälschungssicherheit beeinträchtigen. Die zweite Variante würde die Brillanz des Effekts minimieren und daher die Sichtbarkeit des Sicherheitselements verringern.
Eine weitere Möglichkeit ist in der DE 102015005969 AI beschrieben. Hier können sich theoretisch beliebige kurvenartige Formen beim Kippen innerhalb eines Bewegungsbereiches parallaktisch oder orthoparallaktisch bewegen. In der Praxis können aber komplexe Formen nur mit erheblichem Auf- wand realisiert werden. Insbesondere Formen mit spitzen Winkeln sind schwierig darzustellen. Zudem kann eine Überschneidung von Bewegungsbereichen verschiedener Formen oder Formsegmente nur durch eine Ver- schachtelung realisiert werden. Ähnliche Einschränkungen gelten für Sicherheitselemente, bei denen metallische Pigmente mit Magnetfeldern ausgerichtet werden. Eine Verschachte- lung verschiedener Effektebereiche ist hier aus technischen Gründen nicht möglich, was die Effektvielfalt noch weiter einschränkt. Die angeführten Limitierungen des Stands der Technik erschweren die Individualisierung der optisch variablen Effekte. Individualisierung ist aber ein wesentlicher Aspekt der Sicherung von Wertdokumenten, da ohne sie hochwertige Wertdokumente unter Umständen mit originalen Sicherheitselementen aus niedrigwertigen Wertdokumenten nachgestellt werden könnten. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Sicherheitselement auf Basis von Mikrospiegelanordnungen zu schaffen, das mit höherer Brillanz und/ oder Auflösung bei Veränderungen des Betrachtungswinkels eine Abfolge von beliebigen Hell/ Dunkel- Ansichten zeigt und so einen Bewe- gungseffekt realisiert.
Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen definiert. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen. Das Sicherheitselement ist zur Herstellung eines Sicherheitspapieres, Wertdokumentes oder dergleichen ausgebildet. Auf einem Träger ist in einer bestimmten Verteilung eine Vielzahl von Mikrospiegeln angeordnet. Jeder Mikrospiegel leuchtet bei einer vorgegebenen Beleuchtung unter einem bestimmten Betrachtungswinkel auf. Dieser Betrachtungswinkel, bei dem ein Mikrospiegel aufleuchtet, hängt von der Ausrichtung des jeweiligen Mikro- spiegels zu einer Oberflächennormalen des Trägers ab. Das Sicherheitselement codiert ein Hell/ Dunkel-Motiv mit einer Ortsauf lösung. Es zeigt als Bewegungseffekt für das Motiv verschiedene, vom Betrachtungswinkel abhängige Ansichten des Motives. In jeder Ansicht leuchtet nur eine Teilmenge der Mikrospiegel auf. Die Teilmengen der Mikrospiegel sind hinsichtlich der Lage ihrer Mikrospiegel in der Verteilung ineinander verschachtelt.
Um ein möglichst brillantes Motiv in den Ansichten zu erreichen, ist in einer ersten Ausführungsform vorgesehen, dass die Teilmengen mathematisch paarweise disjunkt sind. Sie sind also elementfremd, d. h. jeder Mikrospiegel ist nur in genau einer Teilmenge vorhanden. Die Summe der Elemente aller Teilmengen ist geringer als die Zahl der Ansichten multipliziert mit einem Auflösungsparameter der Ansichten. Der Auflösungsparameter ist die Anzahl an Mikrospiegeln, die sich für jede Ansicht aus der Ortsauflösung ergibt. Es werden also weniger Mikrospiegel in der Verteilung verwendet, als man bei einer l:l-zugeordneten Verschachtelung der Ansichten erhielte.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verschach- telung derart ist, dass an Orten der Verteilung, an denen in einer ersten Ansicht ein heller Punkt liegt und zugleich in einer zweiten Ansicht ein dunkler Punkt liegt, nur für die erste Ansicht ein Mikrospiegel in einer Teilmenge vorgesehen ist, nicht jedoch für die zweite Ansicht. Auf diese Weise kann die Zahl der nötigen Mikrospiegel für jede Ansicht reduziert werden, wodurch die Brillanz in den Ansichten erhöht wird. Beide Ausführungsformen können unabhängig voneinander oder in Kombination realisiert werden.
Die maximale Ausdehnung jedes Mikrospiegels beträgt unter 1 mm, ist bevorzugt unterhalb der Wahrnehmbarkeitsschwelle von 300 μιη und ganz be- sonders bevorzugt unter 100 μιτι. Je kleiner die Mikrospiegel, desto höher die Ortsauflösung des Motivs.
Das Sicherheitselement kann durch ein Verfahren hergestellt werden, das auf einem Träger eine Vielzahl von Mikrospiegeln ausbildet, die in einer Vertei- lung auf dem Träger angeordnet sind. Bei vorgegebener Beleuchtung leuchten die einzelnen Mikrospiegel unter einem Betrachtungswinkel auf, der von einer Ausrichtung des jeweiligen Mikrospiegels zu einer Oberflächennormale des Trägers abhängt. Wesentlich für das Herstellverfahren ist die Ermittlung der Ausrichtung. In einem Schritt (a) wird ein Hell/ Dunkel-Motiv vor- gegeben und als Bewegungseffekt werden vom Betrachtungswinkel abhängige Ansichten für das Motiv definiert. Weiter werden aus dem Motiv Motivpunkte selektiert, die in hellen Bereichen des Motivs liegen. In einem Schritt (b) wird für jeden selektierten Motivpunkt eine Abfolge von Unterschritten ausgeführt. Zuerst (Unterschritt (ba)) wird eine virtuelle Mikro- spiegelanordnung erstellt, die mehrere virtuelle Mikrospiegel vorgibt. Diese sind ebenfalls gemäß der Verteilung angeordnet und jeweils so ausgerichtet, dass die virtuelle Mikrospiegelanordnung für den Motivpunkt die vom Betrachtungswinkel abhängigen Ansichten erzeugen würde. Anschließend wird in einem Unterschritt (bb) aus der virtuellen Mikrospiegelanordnung ein Bereich ausgewählt. Nachdem diese Unterschritte für jeden selektierten Motivpunkt durchgeführt wurden, also bevorzugt für alle Motivpunkte, die in hellen Bereichen des Motivs liegen, wird für jeden in der Verteilung vorgesehenen Mikrospiegel aus den ausgewählten Bereichen aller virtuellen Mikrospiegelanordnungen genau einer der virtuellen Mikrospiegel ausgewählt. Dessen Ausrichtung wird für die Realisierung des Mikrospiegels an diesem Ort verwendet. Auf diese Weise werden bevorzugt Mikrospiegel ausgewählt, die helle Mikrospiegel sind, die in einer der Ansichten einen hellen Punkt erzeugen sollen. Dunkle Mikrospiegel werden demgegenüber benachteiligt, da sie nicht in Motivpunkten liegen, die in hellen Bereichen der Ansichten liegen. Da ein Mikrospiegel aufgrund des Reflexionsgesetzes nur in einem bestimmten Betrachtungswinkel hell aufleuchtet und in allen anderen dunkel ist, ist das Motiv in den Ansichten mit hoher Brillanz und
Ortsauflösung dargestellt.
Zur Auswahl des Bereichs aus der virtuellen Mikrospiegelanordnung in Schritt (bb) kann mindestens eines der folgenden Kriterien verwendet werden: Ausrichtungswinkel der virtuellen Mikrospiegel innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereiches, Abstand zwischen virtuellem Mikrospiegel und Motivpunkt innerhalb eines vorbestimmten Abstandsbereiches.
Die Auswahl des genau einen der virtuellen Mikrospiegel in Schritt (c) kann in einer Ausgestaltung iterativ erfolgen und mindestens eines der folgenden Kriterien verwenden: Einhalten einer vorbestimmten lokalen Abfolge von Ansichten, Gleichverteilung der Zahl der aus jeder virtuellen Mikrospiegel- anordnung ausgewählten Mikrospiegel, Zahl der Mikrospiegel pro Ansicht. Zur Bevorzugung heller Mikrospiegel bei der Zusammensetzung der Mikrospiegel ist in einer weiteren Ausführungsform ein Verfahren möglich, bei dem zur Ermittlung der Ausrichtung der Mikrospiegel in einem Schritt (a) ein Hell/ Dunkel-Motiv und mögliche Ausrichtungen der Mikrospiegel vorgegeben werden. Für jede mögliche Ausrichtung wird in einem Schritt (b) eine Ansicht des Motivs definiert, wobei die Ansichten so ausgebildet sind, dass sie für das Motiv einen vom Betrachtungswinkel abhängigen Bewe- gungseffekt bilden. Anschließend wird in einem Schritt (c) die Darstellung virtuell auf die gesamte Fläche der Verteilung der Mikrospiegel projiziert und für jeden in der Verteilung vorgesehenen Mikrospiegel werden die folgenden Unterschritte durchgeführt: In einem Unterschritt (ca) werden diejenigen Ansichten selektiert, die an dem Ort in der Projektion eine helle Stelle haben. Anschließend (Unterschritt (cb)) wird eine der selektierten Ansichten ausgewählt und in einem Unterschritt (cc) wird für den Mikrospiegel diejenige Ausrichtung festgelegt, die der gewählten Ansicht gemäß der Definition des Schrittes (b) entspricht. Auch mit dieser Ausführungsform wird die Verwendung heller Mikrospiegel in der Verteilung bevorzugt und Mikrospiegel, die durchgängig oder vorwiegend dunkel bleiben, werden benachteiligt und gelangen seltener in die Verteilung. Es kann dabei eines der folgenden Kriterien angewendet werden: Jeder Ansicht wird innerhalb eines Toleranzbereiches von +/- 10 % eine gleiche Anzahl an Mikrospiegeln zugeordnet. Die Ansichten werden iterativ so auf die vorhandenen Mikrospiegel verteilt, dass die Ausrichtung benachbarter Mikrospiegel innerhalb eines Ähnlichkeitsbereiches von +/- 10 % gleich sind. Die Ansichten werden iterativ so auf die vorhandenen Mikrospiegel verteilt, dass die Ausrichtungen benachbarter Mikrospiegel um ein vorbestimmtes Maß, beispielsweise 70 %, voneinander abweichen. Der Mikrospiegel erhält eine vorbestimmte oder (pseudo-)zufällig ausgewählte Ausrichtung, wenn die Anzahl der selektierten Ansichten für diesen Mikrospiegel einen bestimmten Wert unterschreitet.
Die Erfindung sieht weiter ein Sicherheitselement hergestellt nach einem der geschilderten Herstellverfahren vor, sowie auch ein Wertdokument mit ei- nem Sicherheitselement gemäß der Erfindung.
Das Sicherheitselement ermöglicht kontinuierliche parallaktische/ ortho- parallaktische Bewegungen beliebiger Motive. Sie haben vor allem die Möglichkeit zur starken Individualisierung. Detailreiche Motive sind gut sichtbar, da Überschneidungen von Bewegungsbereichen möglich sind, ohne die Brillanz störend zu beeinträchtigen. Die Erfindung schafft weiter Mikrospiegel- muster mit Pump-, Flip-, Rotations-, Morph- und Explosionseffekten, sowie deren Kombination untereinander und mit den oben genannten Translationseffekten.
In der vorliegenden Beschreibung wird generell eine Beleuchtung parallel zur Oberflächennormalen des Sicherheitselements vorausgesetzt. Veränderungen des Betrachtungswinkels unter diesen Voraussetzungen sind äquivalent zu einem Kippen des Sicherheitselements um den jeweils halben Winkel.
Die Erfindung nutzt ein neuartiges Verfahren zur Berechnung von Mikro- spiegelanordnungen, mit dem eine beliebige Anzahl verschiedener Hell/ Dunkel-Darstellungen mit optimierter Lichtausbeute ineinander verschachtelt wird. Das Sicherheitselement hat optisch variable Effekte, die bisher un- bekannt waren oder bisher nur mit deutlich verringerter Brillanz/ Bewegungsreichweite/Detailtreue realisiert werden konnten.
Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen das Sicherheit- selements durch seine Mikrospiegel so ausgebildet ist, dass die Teilmengen unterschiedliche Motivelemente oder Symbole erzeugen, wobei mindestens zwei Symbole oder Motivelemente vorgesehen sind, die sich beim Kippen parallaktisch und gegengleich bewegen. Bevorzugt ist für diese Ausführungsformen eine Weiterbildung, dass sich eines der Symbole oder Moti- velemente beim Kippen hinsichtlich Form und/ oder Größe und/ oder Position verändert.
Zu schützende Gegenstände im Rahmen dieser Beschreibung können beispielsweise Sicherheitspapiere, Ausweis- und Wertdokumente (wie z. B. Banknoten, Chipkarten, Pässe, Karten, Identifikationskarten, Ausweiskarten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, Eintrittskarten, Kreditkarten, Gesundheitskarten, ...) sowie Produktsicherungselemente, wie z. B. Etiketten, Siegel, Verpackungen, sein. Unter dem Begriff Sicherheitspapier wird hier insbesondere die noch nicht umlauf fähige Vorstufe zu einem Wertdokument (z. B. einer Karte oder Banknote) verstanden, die auch weitere Echtheitsmerkmale aufweisen kann. Unter Wertdokumenten werden hier einerseits aus Sicherheitspapieren hergestellte Dokumente, z. B. Banknoten, verstanden. Andererseits können Wertdokumente auch sonstige Dokumente und Gegenstände sein, die nicht kopierbare Echtheitsmerkmale aufweisen, wodurch eine Echtheitsüberprüfung möglich ist und zugleich unerwünschte Kopien verhindert werden. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die ebenfalls erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als einschrän- kend auszulegen. Beispielsweise ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Elementen oder Komponenten nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Elemente oder Komponenten zur Implementierung notwendig sind. Vielmehr können andere Ausführungsbeispiele auch alternative Elemente und Komponenten, weniger Elemente oder Kom- ponenten oder zusätzliche Elemente oder Komponenten enthalten. Elemente oder Komponenten verschiedener Ausführungsbespiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Modifikationen und Abwandlungen, welche für eines der Ausführungsbeispiele beschrieben werden, können auch auf andere Ausführungsbeispiele anwendbar sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden gleiche oder einander entsprechende Elemente in verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht mehrmals erläutert. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Banknote mit einem Sicherheitsele- ment, verschiedene Beispiele zur Aufgliederung eines Hell/ Dunkel- Motivs durch Motivpunkte, Fig. 3 Schemadarstellungen zur geometrischen Definition einer Spiegelausrichtung, Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines
Tiefeneffekts durch graduelle Änderungen der Spiegelausrichtung, Fig. 5A - 5D Schemadarstellungen zur Erläuterung der Bestimmung der
Ausrichtungen von Mikrospiegeln in einer Verteilung von Mik- rospiegeln des Sicherheitselementes der Fig. 1,
Fig. 6 die Zuordnung verschiedener Ansichten eines Hell/Dunkle- Motivs zu einzelnen Spiegelausrichtungen und
Fig. 7A - 7C Ansichten zur Veranschaulichung der Ermittlung der Ausrichtungen von Mikrospiegeln in einer Mikrospiegelanordnung. Fig. 1 zeigt schema tisch eine Banknote B mit einem Sicherheitsfaden S, der in ein Banknotenpapier der Banknote B eingebracht ist. Der Sicherheitsfaden S weist einen Träger 6 auf, auf dem eine Vielzahl von Mikrospiegeln 3 angeordnet ist. Jeder Mikrospiegel 3 liegt unter einer Wahrnehmbarkeitsgröße und hat eine ebene Spiegelfacette. Er reflektiert gemäß den Reflexionsgeset- zen bei einer vorgegebenen Beleuchtung Licht in eine bestimmte Richtung. Bei Betrachtung aus dieser Richtung erscheint der Mikrospiegel 3 dann als heller Punkt. Die Mikrospiegel 3 sind in einer Verteilung 8 von Orten 9 auf dem Träger 6 angeordnet, die beispielsweise einem rechteckigen Raster entspricht. Nichtkartesische Verteilungen und auch nicht rechteckige Spiegel- formen sind gleichermaßen möglich und dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt. Die Ausrichtung der Mikrospiegel 3 (nachfolgend auch verkürzt als„Spiegel" bezeichnet), ist über die Verteilung 8 so gewählt, dass ein Betrachter ein Motiv erkennt, dessen Erscheinung sich abhängig vom Betrachtungswinkel ändert. Je nach Betrachtungswinkel sieht er eine andere Ansicht des Motivs. Dadurch ist ein Bewegungseffekt realisiert. Für diesen Bewegungseffekt ist es von Bedeutung, wie die Ausrichtungen der Mikro- spiegel 3 in der Verteilung 8 gewählt sind. Um ein brillantes Motiv 1 zu erzeugen, ist in der Verteilung 8 dafür gesorgt, dass Mikrospiegel 3, die in Bereichen liegen, welche in einer Ansicht dunkel sind, mit einer Ausrichtung versehen werden, die in einer anderen Ansicht einen hellen Punkt erzeugt und dort auch erfordert. Auf diese Weise kann die Zahl der Mikrospiegel 3, die in der Verteilung 8 fest vorgegeben ist, licht- stark ausgenutzt werden. Für jede Ansicht wird damit eine Auflösung erreicht, die höher ist, als wenn man für jede Ansicht eine gleichmäßige Unterteilung in Mikrospiegel 3 vornehmen würde und diese Unterteilung verschachtelt in der Verteilung 8 einsetzte. Nachfolgend wird die Ausrichtung der Mikrospiegel 3 in der Verteilung 8 anhand von zwei unterschiedlichen Motiven erläutert. Beides Mal handelt es sich um Hell/ Dunkel-Motive. In einer ersten Ausführungsform wird ein Punktmotiv 1 definiert, in der zweiten Ausführungsform eine Hell/ Dunkel- Bitmap.
Im ersten Schritt des Verfahrens der ersten Ausführungsform wird ein Punktmotiv 1 erstellt, das aus einer beliebigen Anzahl an Motivpunkten 2 besteht (typisch: 50 bis 3000). Die Motivpunkte 2 werden so positioniert, dass sie in den hellen Bereichen des gewünschten Hell/ Dunkel-Motivs 1 liegen. Sie können beispielsweise entlang der Kontur des Motivs 1 (z. B. eines Symbols) angeordnet sein, oder über die Fläche des Motivs 1 verteilt sein (jeweils gleichmäßig oder zufällig), wie Fig. 2 zeigt. Im zweiten Schritt des Verfahrens wird für jeden der Motivpunkte 2 eine eigene virtuelle Mikrospiegelanordnung 15 erstellt. In jeder einzelnen Mikrospiegelanordnung 15 werden die Ausrichtungen der Spiegel 3 so berechnet, dass ein Beobachter einen kreisförmigen oder elliptischen Lichtreflex wahr- nehmen würde, der sich bei Änderung des Betrachtungswinkels auf eine bestimmte Weise bewegt und gegebenenfalls verformt. Die Spiegelausrichtung kann beispielsweise quantifiziert werden, indem ein kartesisches Koordinatensystem 4 verwendet wird, dessen x-y-Ebene parallel zur Trägerebene unter den Spiegeln 3 ist. Jeder Spiegeloberfläche 16 wird, wie Fig. 3 zeigt, ein Normalenvektor zugeordnet, dessen Projektionen in die x-z-Ebene und y-z- Ebene jeweils einen Winkel mit der z- Achse einschließen. Diese Winkel werden mit ax und ay bezeichnet und legen die Ausrichtung des jeweiligen Spiegels 3 eindeutig fest. Eine parallaktische Bewegung des Reflexes ist realisiert, wenn der Winkel ctx proportional zur Differenz der x-Koordinaten des Mittelpunkts des entsprechenden Spiegels 3 und der Position des Motivpunktes 2 gewählt wird, während der Winkel ay proportional zur Differenz der y-Koordinaten des Mittelpunkts 2 des entsprechenden Spiegels 3 und der Position des Motivpunktes 2 gewählt wird. Bei einer derartigen Spiegelanordnung entsteht ein räumlicher Eindruck, da beide Augen bei Beleuchtung aus einer Quelle 7 denselben Lichtreflex an verschiedenen Stellen der Substratoberfläche wahrnehmen (vgl. Fig. 4). Eine orthoparallaktische Bewegung ist erzeugt, wenn die einzelnen Spiegel 3 der Anordnung jeweils um 90° in der Substratebene gedreht werden. In beiden Fällen können gegengleiche Bewegungen realisiert werden, indem die Spiegel 3 um 180° gedreht werden. Mischformen aus parallaktischen und orthoparallaktischen Bewegungen können gleichermaßen erzeugt werden. Dazu werden die Spiegel 3 um einen Winkel gedreht, der kein ganzzahliges Vielfaches von 90° ist. Die„Bewegungsgeschwindigkeit" des Lichtreflexes bei Änderung des Beleuchtungs- und/ oder Betrachtungswinkels ist abhängig von der Proportionalitätskonstante des Zusammenhangs zwischen den Winkeln ax und ay und den jeweiligen Koordinatendifferenzen: Je kleiner der Ausrichtungsunterschied zwischen benachbarten Spiegeln ist, desto kleiner ist die Änderung des Betrachtungswinkels, die nötig ist, damit sich der Lichtreflex von einem Spiegel 3 zum nächsten bewegt. Bei gleicher Änderungsgeschwindigkeit des Betrachtungswinkels bewegt sich der Lichtreflex also schneller, wenn die Ausrichtungsunterschiede benachbarter Spiegel 3 kleiner sind. Die Proportionalitätskonstanten für die x-Richtung und y-Richtung müssen nicht gleich sein. Bei ungleichen Werten kommt es zu Verzerrungen der Lichtreflexe.
Statt der parallaktischen/ orthoparallaktischen Bewegungen können die Lichtreflexe auch nichtlineare Bewegungen ausführen, wobei die Nichtlinea- rität sich hier auf die Trajektorie und/ oder die Geschwindigkeit der Bewegung beziehen kann. Nichtlineare Bewegungen können erzeugt werden, in- dem ein nichtlinearer Zusammenhang zwischen den Winkeln ax und ay und den oben beschriebenen Koordinatendifferenzen umgesetzt wird.
Im dritten Schritt des Verfahrens wird eine Verschachtelungsmethode angewandt, um die finale Spiegelanordnung aus den virtuellen Spiegelanord- nungen 15 zu erstellen. Dazu werden alle Mikrospiegelanordnungen 15 auf die Verteilung 8 projiziert, so dass jedem Ort 9 der finalen Spiegelverteilung 8 jeweils ein Spiegel 3 aus jeder der virtuellen Mikrospiegelanordnungen 15 zugeordnet ist. Die Methode kann auch angewendet werden, wenn jedem finalen Ort 9 mehrere virtuelle Spiegel aus jeder virtuellen Anordnung 15 zugeordnet werden, oder wenn einer Gruppe von Spiegeln der finalen Verteilung 8 jeweils ein virtueller Spiegel aus jeder virtuellen Anordnung 15 zugeordnet wird. Für jeden Spiegel der finalen Verteilung 8 (oder jede Gruppe von Spiegeln der finalen Verteilung 8) werden alle zugeordneten virtuellen Spiegel aus den virtuellen Mikrospiegelanordnungen 15 aufgelistet.
Dann wird auf Basis vorbestimmter Kriterien eine Vorauswahl für einen Be- reich 11 getroffen. Kriterien für die Vorauswahl können sein, dass Werte der Winkel ax und ay der virtuellen Spiegel jeweils innerhalb eines bestimmten Intervalls liegen müssen, oder dass der Abstand der virtuellen Spiegel zu ihrem jeweiligen Motivpunkt 10 innerhalb eines bestimmten Wertebereichs liegen muss.
Die Kriterien können auch mit zufälligen oder pseudo-zufälligen Auswahlmechanismen verknüpft werden (X % der virtuellen Spiegel, die Kriterium 1 erfüllen, in Vorauswahl, Y % der virtuellen Spiegel, die Kriterium 2 erfüllen, in Vorauswahl, etc.). Aus der Vorauswahl, die mehrere Ansichten 12, 13 lie- ferte, wird dann zufällig oder pseudozufällig ein virtueller Spiegel ausgewählt (oder eine Gruppe von virtuellen Spiegeln, die genauso groß ist, wie die ursprünglich betrachtete Gruppe von Spiegeln aus der finalen Verteilung 8). Diese Auswahl kann beispielsweise iterativ durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass lokal bestimmte Abfolgen von Ausrichtungen eingehal- ten werden, oder dass die Zahl der ausgewählten Spiegel aus jeder virtuellen Spiegelanordnung möglichst gleich verteilt ist, oder dass die Zahl der Spiegel 3 pro Ausrichtungs-Intervall möglichst gleich verteilt ist. In der Darstellung der Fig. 5 ist die Anordnung 8 mit ihren Orten 9, die Auswahl eines Motivpunktes 10 mit zugeordneter virtueller Spiegelanordnung 15, die Voraus- wähl eines Bereiches 11, die vom Bereich für einen bestimmten Ort gültigen Ansichten 12 und 13 in einer Abfolge dargestellt.
Die Ausrichtung des ausgewählten virtuellen Spiegels (oder der ausgewähl- ten virtuellen Spiegelgruppe) wird auf den Spiegel (oder die Spiegelgruppe) in der finalen Verteilung 8 übertragen. Sollte die Zahl der vorausgewählten virtuellen Spiegel einen bestimmten Wert unterschreiten, kann der entsprechende finale Spiegel eine (pseudo-)zufällige oder fest vordefinierte Ausrichtung bekommen.
Gemäß Fig. 5B wird für jeden Motivpunkt 10 eine eigene virtuelle Spiegelanordnung 15 erstellt. Die Ausrichtung der virtuellen Spiegel wird dahingehend festgelegt, so dass für diesen Motivpunkt 10 die dem Bewegungseffekt entsprechenden Ansichten durch die virtuelle Mikrospiegelanordnung 15 reproduziert würden. Gemäß Fig. 5C werden z. B. auf Basis des Abstands zum Motivpunkt 10 bestimmte virtuelle Spiegel vorausgewählt. Dies liefert den Bereich 11. Nur er wird für den Motivpunkt 10 nachfolgend berücksichtigt. Wie Fig. 5D zeigt, wird für jeden Ort 9 der Verteilung 8 eine Ausrichtung aus den virtuellen Anordnungen 15 gewählt. Dazu wird in jeder virtu- eilen Anordnung der entsprechende Ort 9 betrachtet, und aus den Anordnungen mit vorausgewählten virtuellen Spiegeln an diesen Orten 9 wird eine zufällig oder pseudozufällig ausgewählt. In der Darstellung der Fig. 5D sind die Ansichten 12, 13 für den Ort, der exemplarisch durch eine Linie dargestellt ist, relevant, d. h. sie haben diesen Ort 9 in dem für sie ausgewählten Bereich 11.
Beim Betrachten der finalen Verteilung 8 sieht ein Beobachter für jeden Motivpunkt 10 einen Lichtreflex, der sich bei Änderung des Betrachtungswinkels gemäß den gewünschten Ansichten bewegt. Die Positionen sowie die Bewegungstrajektorien und -geschwindigkeiten aller Motivpunkte 10 sind im Vorfeld durch die Ansichten so gewählt, dass ein attraktiver und gut sichtbarer optisch variabler Effekt entsteht. Hierzu gibt es mehrere Optionen: 1. Ein„Explosions-Effekt" kann erzeugt werden, indem die Motivpunkte so angeordnet werden, dass sie die Kontur und/ oder Fläche eines oder mehrerer Grundmotive, z. B. Symbole, bilden. Bewegungsrichtung und
-geschwindigkeit der Lichtreflexe werden zufällig oder pseudozufällig gewählt, so dass nur unter einem bestimmten Betrachtungswinkel eine Ansicht erscheint, die das Grundmotiv zeigt. Bei Änderungen des Betrachtungswinkels ändern sich die Ansichten so, dass Lichtreflexe in alle Richtungen auseinanderlaufen.
2. Ein„Pump-Effekt" kann erzeugt werden, indem die Motivpunkte wie bei Nr. 1 so angeordnet werden, dass sie die Kontur und/ oder Fläche eines oder mehrerer Grundmotive, z. B. Symbole, bilden. Im Unterschied zu Nr. 1 wird die Bewegung aller Punkte mit gleicher Geschwindigkeit radial zu einem beliebigen Punkt gewählt. Die Geschwindigkeit kann auch proportional zum Abstand zwischen diesem Punkt und dem jeweiligen Motivpunkt ge- wählt werden.
3. Ein„Morph-Effekt" kann erzeugt werden, indem die Positionen, Bewegungsrichtungen und -geschwindigkeiten der Lichtreflexe so gewählt werden, dass unter einem ersten Betrachtungswinkel eine Ansicht A sichtbar ist, während unter einem zweiten Betrachtungswinkel eine Ansicht B sichtbar ist. Bei Betrachtungswinkeln zwischen den beiden oben genannten Werten wandert jeder Lichtreflex von seiner Position in der Ansicht A zu seiner Position in der Ansicht B, und ein Morph-Effekt ist sichtbar. 4. Ein„Flip-Effekt" kann erzeugt werden, indem die Motivpunkte so gewählt werden, dass die Ansichten zwei verschiedene Motive A und B zeigen. Die Einzelspiegelanordnungen werden so gewählt, dass jedem Motivpunkt, der zu Motiv A gehört, nur Spiegelausrichtungen in einem bestimmten Win- kelbereich zugeordnet werden. Für jeden Motivpunkt von Motiv B wird ein anderer Winkelbereich gewählt. Sobald der Betrachtungswinkel den ersten Winkelbereich verlässt, verschwindet Motiv B. Sobald jedoch dessen Winkelbereich betrachtet wird, erscheint das Motiv B. Wenn die Winkelbereiche sich nicht oder nur unwesentlich überlappen, entsteht auf diese Weise eine Darstellung, die abrupt von Motiv A zu Motiv B umschlägt.
5. Eine räumliche Wirkung kann erzeugt werden, indem die Motivpunkte wie bei Nr. 1 so angeordnet werden, dass sie die Kontur und/ oder Fläche eines oder mehrerer Grundmotive, z. B. Symbole, bilden. Die Bewegungs- richtung und -geschwindigkeit aller Punkte werden gleich gewählt, so dass sich die Darstellung beim Ändern des Betrachtungswinkels hin- und her zu bewegen scheint. Wenn die Bewegung zumindest teilweise parallel oder antiparallel zur Kipprichtung verläuft, entsteht eine Parallaxe und somit eine räumliche Wirkung.
6. Eine verstärkte räumliche Wirkung kann erzeugt werden, wenn zwei Motive gemäß Nr. 5 erstellt werden, wobei die Bewegungsrichtungen antiparallel sind. In einer weiteren Ausführungsform sind dynamische Motive auf Basis von Bitmap-Darstellungen vorgesehen. Zur Auslegung der Spiegelausrichtungen wird ein mehrstufiges Verfahren mit drei Schritten verwendet. Im ersten Schritt des Verfahrens wird eine Anzahl an Spiegelausrichtungen definiert. Praktikabel ist hier zum Beispiel eine gleichmäßige Unterteilung des zugäng- liehen Parameterraumes in einer oder zwei Dimensionen. Die Spiegelausrichtung kann beispielsweise quantifiziert werden, indem das kartesische Koordinatensystem 4 verwendet wird, dessen x-y-Ebene parallel zur Substratebene unter den Spiegeln ist. Jeder Spiegeloberfläche 16 wird ein Normalenvek- tor zugeordnet, dessen Projektionen in die x-z-Ebene und y-z-Ebene jeweils einen Winkel mit der z- Achse einschließen. Diese Winkel werden mit ax und ay bezeichnet und legen die Ausrichtung des jeweiligen Spiegels 3 eindeutig fest (siehe wieder Fig. 3, die die Quantisierung der Spiegelausrichtung über Normalenvektor N sowie dessen Projektionen in die y-z- bzw. x-z-Koordi- natenebenen zeigt).
Ein Beispiel für eine Gruppe von Spiegelausrichtungen kann wie folgt definiert werden: Es wird eine Tabelle mit Winkelwerten für die Winkel ctx und ety erstellt, wobei die Werte für ay innerhalb der Zeilen gleich sind und sich von Zeile zu Zeile in 5°-Schritten von -45° bis 45° ändern. Die Werte für ax sind innerhalb der Spalten gleich und ändern sich von Spalte zu Spalte ebenfalls in 5°-Schritten von -45° bis 45°. In jeder Zelle steht also ein ctx/ ay- Wertepaar, welches eine Spiegelausrichtung eindeutig beschreibt. Im zweiten Schritt des Verfahrens wird für jede der definierten Ausrichtungen eine Ansicht des Motivs gewählt/ erstellt, die aus hellen und dunklen Bereichen besteht. Die Ansichten sowie deren Abfolge sind beliebig wählbar.
Dies zeigt Fig. 6, die links die Zuordnung verschiedener Hell/Dunkel- Ansichten 14 zu einzelnen Spiegelausrichtungen und rechts die Überlagerung der verschiedenen Ansichten 15 abbildet. Die Spiegelausrichtung α ist mit dem Beleuchtungswinkel ß und dem Betrachtungswinkel γ über die Re- flexionsbedingung verknüpft. Beispiele für Ansichten eines Motivs sind Abbildungen eines oder mehrerer Körper in verschiedenen Positionen, wobei z. B. die Konturen der Körper als helle Linien dargestellt werden, während der Rest der Körper sowie der Hintergrund dunkel sind. Beim Übergang zwischen den Ansichten entsteht der Eindruck, dass das Motiv, z. B. die Körper, sich verschiebt, rotiert, seine Größe ändert, verschwindet/ erscheint. Die Verwendung des Buchstabens„ A" in Fig. 6 ist rein exemplarisch.
Im dritten Schritt wird eine„selektive Verschachtelung" angewandt, um eine Spiegelanordnung zu erzeugen, die bei Betrachtung unter einem Betrachtungswinkel γ eine ähnliche Helligkeitsverteilung aufweist wie die Darstellung, die der Spiegelausrichtung α zugeordnet ist.
Nun wird, wie es Fig. 7 zeigt, jede Ansicht 14 auf die gesamte Fläche, d. h. Verteilung 8 der Mikrospiegel 3 in der Anordnung, projiziert wird. Für jeden Spiegel 3 wird einzeln geprüft, welche der Projektionen an der entsprechenden Stelle helle Bereiche aufweisen.
In Fig. 7A sind links Ansichten, die beim Kippen des Sicherheitselementes S nach oben/ unten/ links/ rechts wirksam werden sollen, und in Fig. 7B eine Markierung einer beispielhaften Spiegelposition 15 in allen Ansichten 14 zu sehen. Fig. 7C zeigt die Vorauswahl aller Ansichten 14, die einen hellen Punkt an der entsprechenden Stelle haben (Hell/ Dunkel-Darstellungen sind hier zur besseren Sichtbarkeit negativ abgebildet). In Fig. 7C sind dies die erste, die zweite sowie die vierte und die fünfte Ansicht 14 von links. Sie entsprechen in Fig. 7B den Ansichten 14 links oben, oben in der Mitte, links in der Mitte sowie zentral. Die übrigen Ansichten 14 haben an der betrachteten Spiegelposition 17 keinen hellen Punkt und werden deshalb nicht in die Untergruppe selektiert. Aus der so selektierten Untergruppe aller Ansichten wird eine Ansicht 14 zufällig oder pseudozufällig oder auf Basis einer bestimmten Regel ausgewählt. Die Ausrichtung des Spiegels 3 entspricht derjenigen Spiegelausrich- tung, welche für die gewählte Ansicht 14 an diesem Ort 9 der Verteilung 8 erforderlich ist.
Beispiele für Auswahlregeln sind: 1. Die Ansichten werden iterativ so auf die verfügbaren Spiegel verteilt, dass jeder Ansicht eine möglichst gleiche (z. B. innerhalb +/- 10 %) Anzahl an Spiegeln zugeordnet wird.
2. Die Ansichten werden iterativ so auf die vorhandenen Spiegel verteilt, dass die Ausrichtungen benachbarter Spiegel möglichst ähnlich (z. B. innerhalb +/- 10 %) oder möglichst unterschiedlich (z. B. mindestens um 70 % voneinander abweichend) sind.
3. In Bereichen, an denen nur eine (oder wenige) der Ansichten hell ist (sind), wird (werden) die jeweilige(n) Ansicht(en) für alle Spiegel ausgewählt und erscheint (erscheinen) deshalb stellenweise sehr hell. Um zu verhindern, dass die Spiegelanordnung unter bestimmten Betrachtungswinkeln eine derart inhomogene Helligkeitsverteilung aufweist, kann folgende Auswahlregel angewandt werden: Sollte die Anzahl der vorausgewählten Ansichten für einen Spiegel einen bestimmten Wert unterschreiten, kann der Spiegel eine bestimmte oder (pseudo-)zufällig ausgewählte Ausrichtung bekommen. Hier kann entweder zufällig oder gemäß den obigen Regeln eine Ansicht und die entsprechende Spiegelausrichtung gewählt werden, oder es wird eine Ausrichtung gewählt, die nicht Teil der zuvor definierten Ausrichtungen ist. In letzterem Fall können die Winkel ax und ay wiederum Zufallszahlen sein, den Wert 0 annehmen oder extreme Werte annehmen, so dass der entsprechende Spiegel nur unter sehr flachen Betrachtungswinkeln sichtbar ist.
Beispiele für Bewegungseffekte sind:
1. Die Ansichten zeigen einen Buchstaben„ A" in verschiedenen Positionen. Die Ansichten werden den Spiegelausrichtungen so zugeordnet, dass das„ A" beim Ändern des Betrachtungswinkels eine kontinuierli che Bewegung ausführt.
— > Bewegungseffekt
2. Wie Nr. 1, wobei die Bewegung parallaktisch ist.
— > räumliche Wirkung
Wie Nr. 2, mit zusätzlichem Buchstaben„B" in den Ansichten, wobei die Bewegung antiparallel zu„A" ist.
verstärkte räumliche Wirkung durch Kombination Vordergrund/ Hintergrund
Das„A" ist nur in Ansichten zu sehen, deren zugehörige Spiegelausrichtungen in einem bestimmten Winkelbereich Wl liegen. In allen Ansichten, deren Spiegelausrichtungen in einem Winkelbereich W2 liegen, ist das„B" zu sehen.
Flipeffekt
Kombination aus Nr. 3 und 4.
Flipeffekt mit räumlicher Wirkung 6. Die unter Winkel wl sichtbare Ansicht zeigt das„ A", die unter Winkel w2 sichtbare Ansicht dass„B". Die Ansichten zwischen den Winkeln wl und w2 zeigen einen kontinuierlichen Übergang zwischen den„ A" und„B".
— > Morphingeffekt
7. Kombination aus Nr. 3 und 6.
— > Morphingeffekt mit räumlicher Wirkung 8. Die Ansichten zeigen ein 3D-Objekt aus verschiedenen Perspektiven.
Die Perspektiven sind so gewählt, dass sie näherungsweise den Spiegelausrichtungen entsprechen (oder zu diesen in einer definierten Beziehung stehen).
—► komplexe 3D-Motive mit 3D-Körpern
9. Die Ansichten zeigen Momentaufnahmen eines kontinuierlichen Bewegungsablaufs/ einer sich kontinuierlich verändernden Gesamtszene. Die Momentaufnahmen werden den Spiegelausrichtungen derart zugeordnet, dass beim Ändern des Betrachtungswinkels der Bewegungsab- lauf sichtbar ist.
— >■ Animationseffekt, z. B. laufende Figur, sich drehender Tänzer.
10. Kombinationen aus Nr. 8 und 9.
— + animierte 3D-Darstellungen B e z u g s z e i c he n l i s te
B Banknote
S Sicherheitsfaden
1 Motiv
2 Motivpunkt
3 Mikrospiegel
4 Koordinatensystem
5 Mikrospiegelanordnung
6 Träger
7 Quelle
8 Verteilung
9 Ort
10 ausgewählter Motivpunkt
11 Bereich
12, 13, 14 Ansicht
15 virtuelle Mikrospiegelanordnung
16 Spiegeloberfläche
17 Spiegelposition

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Sicherheitselement für ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen, wobei auf einem Träger (6) in einer Verteilung (8) eine Vielzahl von Mikrospiegeln (3) angeordnet ist, wobei jeder Mikrospiegel (3) bei vorgegebener Beleuchtung unter einem bestimmten Betrachtungswinkel aufleuchtet, der von einer Ausrichtung des jeweiligen Mikrospiegels (3) zu einer Oberflächennormalen des Trägers (6) abhängt, und das Sicherheitselement (S) ein Hell/ Dunkel-Motiv (1) mit einer Ortsauf lösung darstellt und als Bewegungseffekt für das Motiv (1) verschiedene, vom Betrachtungswinkel abhängige Ansichten (12 - 14) des Motivs zeigt, indem in jeder Ansicht eine Teilmenge der Mikrospiegel (3) aufleuchtet, wobei die Teilmengen hinsichtlich der Lage ihrer Mikrospiegel (3) in der Verteilung ineinander verschach- telt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Teilmengen mathematisch paarweise disjunkt sind und die Summe der Elemente aller Teilmengen geringer ist als die Zahl der Ansichten (12 - 14) multipliziert mit einem Auflösungsparameter der Ansichten (12 - 14), wobei der Auflösungsparameter die Anzahl an Mikrospiegeln (3) ist, die sich zur Darstellung der Ansicht (12 - 14) aus der Ortsauflösung und der Ausdehnung der Ansicht (12 - 14) ergäbe.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschachtelung derart ist, dass an Orten (9) der Verteilung (8), an denen in einer ersten Ansicht ein heller Punkt liegt und zugleich in einer zweiten Ansicht ein dunkler Punkt liegt, nur für die erste Ansicht an diesem Ort ein Mikrospiegel (3) vorgesehen ist, nicht jedoch für die zweite Ansicht.
3. Sicherheitselement nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die maximale Ausdehnung jedes Mikrospiegels (3) unter 1 mm, bevorzugt unter 300 μπ\, besonders bevorzugt unter 100 μπι liegt.
4. Sicherheitselement nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Teilmengen unterschiedliche Symbole oder Motivelemente zeigen, deren Bewegungseffekte parallaktisch und gegengleich verlaufen.
5. Sicherheitselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Symbole oder Motivelemente beim Kippen sprungartig seine Form und/ oder Größe und/ oder Position verändert.
6. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselementes für ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen, wobei auf einem Träger (6) eine Vielzahl von Mikrospiegeln (3) ausgebildet wird, die in einer Verteilung (8) auf dem Träger (6) angeordnet sind und bei vorgegebener Beleuchtung unter einem bestimmten Betrachtungswinkel aufleuchten, der von einer Ausrichtung des jeweiligen Mikrospiegels (3) zu einer Oberflächennormalen des Trägers (6) abhängt, wobei zur Ermittlung der Ausrichtung der Mikro- Spiegel (3)
(a) ein Hell/ Dunkel-Motiv und als Bewegungseffekt vom Betrachtungswinkel abhängige Ansichten für das Motiv (1) vorgegeben werden, und Motivpunkte selektiert werden, die in hellen Bereichen der Ansichten (12 - 14) liegen,
(b) für jeden selektierten Motivpunkt (10) folgende Schritte durchgeführt werden
(ba) es wird eine virtuelle Mikrospiegelanordnung (15) erstellt, die mehrere virtuelle Mikrospiegel vorgibt, die ebenfalls in der Verteilung (8) angeordnet sind und so ausgerichtet sind, dass die virtuelle Mikrospiegelanordnung (15) den Motivpunkt (2) in der vom Betrachtungswinkel abhängigen Ansicht erzeugt, und
(bb) es wird aus der virtuellen Mikrospiegelanordnung (15) ein Be- reich (11) ausgewählt, und
(c) für jeden in der Verteilung (8) vorgesehenen Mikrospiegel (3) aus den ausgewählten Bereichen (11) aller virtuellen Mikrospiegelanordnun- gen (15) genau einer der virtuellen Mikrospiegel (3) ausgewählt wird und dessen Ausrichtung für den Mikrospiegel (3) festgelegt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei in Schritt (bb) mindestens eines der folgenden Kriterien für die Auswahl des Bereichs (11) verwendet wird: Ausrichtungswinkel der virtuellen Mikrospiegel (3) innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs, Abstand zwischen virtuellem Mikrospiegel (3) und Mo- tivpunkt (10) innerhalb eines vorbestimmten Abstandsbereichs.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Auswahl des genau einen der virtuellen Mikrospiegel (3) in Schritt (c) iterativ erfolgt und mindestens eines der folgenden Kriterien verwendet wird: Einhalten einer vorbestimmten lo- kalen Abfolge von Ansichten, Gleichverteilung der Zahl der aus jeder virtuellen Mikrospiegelanordnung (15) ausgewählten Mikrospiegel (3), Zahl der Mikrospiegel (3) pro Ansicht.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Teilmengen unterschiedliche Symbole oder Motivelemente zeigen, deren Bewegungseffekte parallaktisch und gegengleich verlaufen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei mindestens eines der Symbole o- der Motiv elemente beim Kippen sprungartig seine Form und/ oder Größe und/ oder Position verändert.
11. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselementes für ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen, wobei auf einem Träger (6) eine Vielzahl von MikroSpiegeln (3) ausgebildet wird, die in einer Verteilung (8) auf dem Träger (6) angeordnet sind und bei vorgegebener Beleuchtung unter einem bestimmten Betrachtungswinkel aufleuchten, der von einer Ausrichtung des jeweiligen Mikrospiegels (3) zu einer Oberflächennormalen des Trägers (6) abhängt, wobei zur Ermittlung der Ausrichtung der Mikro- spiegel (3)
(a) ein Hell/ Dunkel-Motiv und mögliche Ausrichtungen der Mikrospie- gel (3) vorgegeben werden,
(b) für jede mögliche Ausrichtung eine Ansicht (12 - 14) des Motivs (1) definiert wird, wobei die Ansichten (12 - 14) so ausgebildet sind, dass sie für das Motiv (1) einen vom Betrachtungswinkel abhängigen Bewegungseffekt bilden,
(c) die Darstellungen virtuell auf die gesamte Fläche der Verteilung (8) der Mikrospiegel (3) projiziert werden und für jeden in der Verteilung (8) vorgesehenen Mikrospiegel (3) folgende Schritte durchgeführt werden
(ca) es werden diejenigen Ansichten (12 - 14) selektiert, die an dem Ort (9) in der Projektion eine helle Stelle haben,
(cb) es wird eine der selektierten Ansichten (12 - 14) ausgewählt und
(cc) für den Mikrospiegel (3) wird diejenige Ausrichtung festgelegt, die der ausgewählten Ansicht (12 - 14) gemäß der Definition des Schrittes (b) entspricht.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei mindestens eines der folgenden Kriterien angewendet wird: jeder Ansicht (12 - 14) wird innerhalb eines Toleranzbereiches von +/- 10% eine gleiche Anzahl an Mikrospiegeln (3) zuge- ordnet; die Ansichten (12 - 14) werden iterativ so auf die vorhandenen Mikrospiegel (3) verteilt, dass die Ausrichtungen benachbarter Mikrospiegel (3) innerhalb eines Ähnlichkeitsbereiches von +/- 10% gleich sind; die Ansichten (12 - 14) werden iterativ so auf die vorhandenen Mikrospiegel (3) verteilt, dass die Ausrichtungen benachbarter Mikrospiegel (3) um ein vorbestimmtes Maß voneinander abweichen; der Mikrospiegel (3) erhält eine vorbestimmte oder (pseudo-)zufällig ausgewählte Ausrichtung, wenn die Anzahl der selektierten Ansichten (12 - 14) für diesen Mikrospiegel (3) einen bestimmten Wert unterschreitet.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die Teilmengen unterschiedliche Symbole oder Motivelemente zeigen, deren Bewegungseffekte parallaktisch und gegengleich verlaufen.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei mindestens eines der Symbole oder Motivelemente beim Kippen sprungartig seine Form und/ oder Größe und/ oder Position verändert.
15. Sicherheitselement hergestellt nach einem der Ansprüche 6 bis 14.
16. Wertdokument mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder nach Anspruch 15.
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