EP3793837A1 - Sicherheitselement mit mikroreflektoren - Google Patents

Sicherheitselement mit mikroreflektoren

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EP3793837A1
EP3793837A1 EP19726571.3A EP19726571A EP3793837A1 EP 3793837 A1 EP3793837 A1 EP 3793837A1 EP 19726571 A EP19726571 A EP 19726571A EP 3793837 A1 EP3793837 A1 EP 3793837A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motif
effect
security element
microreflector
element according
Prior art date
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Pending
Application number
EP19726571.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kai Herrmann SCHERER
Raphael DEHMEL
Maik Rudolf Johann SCHERER
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 EP3793837A1 publication Critical patent/EP3793837A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • B42D25/324—Reliefs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
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    • B42D25/425—Marking by deformation, e.g. embossing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/09—Multifaceted or polygonal mirrors, e.g. polygonal scanning mirrors; Fresnel mirrors

Definitions

  • the invention relates to a security element with micro-reflectors, wherein the micro-reflectors are structured such that they present at least one object with a motif effect.
  • Optically variable effects are used regularly in security elements which are intended in particular for bank notes, passports or cards.
  • a color shift effect can be achieved by means of color-shifting effect pigments or color-tipping multilayer structures.
  • viewing angle change of the security element tilts or changes the color, for example, from red to green.
  • a second group of optically variable effects are tilt image effects. An image is visible only at one viewing angle and is not visible under another viewing angle.
  • motif effects in which the object shown moves, for example, shows a flowing motif transition or three-dimensional effect.
  • the microreflectors are formed in a microreflector pattern so that the planar security element is divided into a multiplicity of pixels, which in each case comprise at least one optically active facet, that is to say at least one microreflector.
  • the two-dimensional form of the security element defines a main plane.
  • the microreflectors are, for example, in WO 2015/078572 Al oriented so that the motif when tilting the security element shows a motif movement effect.
  • WO 2011/066990 A2 a motif with a seemingly curved surface is produced by the micromirrors (motif vaulting effect).
  • a non-moving motif hovering above or below the main plane for the observer is described in WO 2016/180522 A1 (motif plane effect).
  • WO 2016/180522 A1 motif plane effect
  • the invention is therefore based on the object, a security feature with microreflectors, which are structured so that they present at least one object, so educate, that the recognizable effect is particularly striking nant.
  • the invention is defined in the independent claims.
  • the dependent claims relate to advantageous developments.
  • a planar security element has microreflectors and defines a main plane due to its planar formation.
  • the Mikroreflek gates are arranged in a Mikroreflektoren Scheme and present to the viewer at least one motif, the Mentes has two motif effects when tilting theforceele.
  • the micro-reflector region is formed such that the first motif effect occurs when the supervisory direction is guided about a primary axis in a tilting motion and at the same time oriented within a first tilt angle range about a secondary axis.
  • Another type of motif effect occurs with a tilting motion, optionally even the same, about the primary axis when the supervisory direction is in a different second tilt angle range about the secondary axis.
  • the motive effects are thus associated with different tilt positions about the secondary axis. Tilting about the secondary axis thus switches over the motif effect type that appears around the primary axis during the tilting movement (s).
  • the axes are at an angle to each other in the main plane, preferably at an angle between 70 ° and 90 ° to each other, particularly preferably at right angles to each other.
  • Tilting the supervisory direction (with a fixed security element) is equivalent to a tilting of the security element in the fixed viewing direction.
  • the security element Due to the behavior which depends on the tilting position about the secondary axis when tilting about the primary axis, the observer of the safety device receives This element is very succinct because there are different types of motifs when tilted around the primary axis.
  • the security element thus shows a very concise appearance, which is easily perceptible to a viewer and thus easily verifiable.
  • the tilting area about the primary axis in which the tilting movement must take place is preferably the same for the first and the second motif effect. But it can also be different, optionally even disjoint.
  • the security feature is designed so that different Motiveffek te be combined.
  • a distinction is made between color effects, tilt image effects and motif effects.
  • a color effect can be a color shift, ie a direct change of color (from red to green), or a color transition, ie a color that changes more or less steadily with tilting.
  • a color effect is not a motif effect in the present sense.
  • Tilts are characterized by a binary or static behavior, even if they are combined with the goal of a picture change. For example, an apple may disappear as the first image at a first viewing angle and a pear may appear. Tilting effects are not motivational effects in the present sense.
  • Motive effects may be subject movement effects, subject transition effects, subject plane effects, and / or subject curvature effects.
  • Motive movement effects in the present sense are movements of an object presented in relation to the main plane.
  • the object may move in the main plane linearly or on a curved path and / or it may rotate.
  • Part surfaces in the object can move in an analogous linear, curved or rotating manner with respect to the main plane. The movement takes place with pure motive movement effects in the main plane.
  • a motif transition effect is outline transitions, such as an apple turns into a pear ...
  • a pumping effect the size of an object or a partial surface of the object initially increases, so that it sinks again in the same direction upon further tilting. This again reversing size change preferably occurs several times in succession on the.
  • Motive motion effects and subject transition effects are motivic naming motif effects.
  • a newer expression of a motif level effect is to be referred to in the present case as Moti vebenenzi.
  • the object moves when tilted for the viewer relative to the main plane (not only in the main plane).
  • a distance to the main plane for example lying above lying in the main plane or lying below the main plane
  • / or an arrangement angle of the object to the main plane in a first angle inclined object moves, in particular over the parallel to the main plane until a second angle of inclination is reached.
  • the motif effect types of the first motif effect and the second motif effect are different.
  • the present proposed change of the motif effect type is particularly concise for the viewer and also for a counterfeiter even more difficult nachstell bar.
  • the motif effects can also be described as motif dynamic and / or three-dimensional motif effects.
  • the motif effects show the viewer a representation that changes in terms of the object shape (outline and / or size), the object position and / or the object perspective.
  • the change of the representation in the motif effect takes place with intermediate steps, from a first to a second representation, which differ with regard to object shape, length and / or perspective.
  • a motif dynamic motif effect is used as a first motif effect and a three-dimensional motif effect as a second motif effect.
  • the first subject effect is a motive movement effect, especially with linear, non-linear or rotating motive movement
  • the second motive effect is a motive arch effect
  • a distinctly different effect of the two motive effects arises (moved in relation to static three-dimensional).
  • the motif level effect is particularly emphasized, since actually both effects have a three-dimensional effect.
  • first (or second) motif effect it is conceivable as a first (or second) motif effect to use a combined motive movement and transition effect.
  • Motive level effects are also theoretically combinable with other types of motif effects. From a visible perspective, for example, a combined arching and movement effect or a combined arch and motif transition effect can be realized.
  • the microreflector region has a first and a second microreflector region, which are at least partially interleaved.
  • the Microreflectors of the first microreflector portion generate the first motive effect, and the microreflectors of the second microreflector portion create the second motive effect.
  • micro-reflectors can be any micro-reflector.
  • microreflector subpatterns or
  • the security element optionally has at least a first and a second microreflector sub-pattern, which differ in their structure of the microreflectors with respect to the generated motif effect type and are at least partially interleaved and each generate one of the Motivef effects.
  • the micro-reflectors are preferably arranged in two sub-patterns, each sub-pattern causing exactly one of the motif effects.
  • the two effects at least partially to arrange two microreflector partial patterns so that micro-reflectors of one partial pattern are adjacent to or surrounded by micro-reflectors of the other partial pattern.
  • Checkerboard-type nesting, linear nesting or any micro-reflector pattern screwed into one another are equally possible in order to present the object or objects with the different motif effects in the different tilting processes.
  • Nesting of regular arrays of micro-reflectors (patterns) is easier to calculate than irregular arrangements and therefore preferred.
  • microreflector subpatterns relate to the formation of the individual pixels and their arrangement, which leads to the presentation of the respective motif effect. This difference does not necessarily require a different geometric distribution or distribution of the pixels within a microreflector subpattern.
  • the microreflector subpatterns may even be completely identical and offset only from one another, i.e. from one another. in plan view have the same basic structure regarding the distribution of pixels.
  • the microreflectors of the two microreflector pieenteilmuster geometrically designed differently and cause the different motif effects.
  • the ratio of interleaving should preferably lie in the interval from 30:70 to 70:30 lie gene, particularly preferably in the range of 40:60 to 60:40.
  • the microreflectors are preferably smaller than 30 gm. More preferably, the (uniform or varying) size of the microreflectors is between 1 and 30 gm, more preferably between 10 and 20 pm.
  • the tilt angle ranges correspond to viewing angle ranges in which the subject effects occur.
  • the motif or its components is visible only in plan view in these angular ranges. That's it possible that one of the tilt angle ranges is centered around a vertical view of the main plane and the other is not. This is the case when the other tilt angle range contains only angles smaller than 90 ° to the main plane.
  • both Kippwinkelbe rich are centered at different oblique angles to the main plane.
  • the one or more of the motif effects or even the motif or components thereof is / are not recognizable in a vertical plan view.
  • the motif effects preferably relate to the same constituent of the motif, that is to say a common object.
  • different components, ie objects of the motif each show one of the motif effects.
  • the chosen by the viewer supervision direction determines the illustrated of the two Motivef effects.
  • the first and the second motif effect occur - in other words - only at the respective supervisory direction, ie within the ers th respectively second Kippwinkel Kunststoffs to the secondary axis on.
  • the microreflector region includes a plurality of microreflectors. These can, as is known from the prior art, for example WO 2011/066990 A2, be formed in the form of pixels.
  • a pixel is a small surface area in which at least one, preferably a plurality of microreflectors lie, which have a uniform geometry and represent a pixel of the presented object.
  • Their reflection properties such as geometry, alignment and / or coating, are designed to generate a pixel of the object being presented. Because the micromirrors operate in reflection, it is not absolutely necessary to image them in the manner of a conventional print image as shown Arrange pixels side by side.
  • the microreflectors present an image by reflection of incident illumination radiation and, therefore, for a given viewing distance range may also be in a spatial arrangement on a substrate which is detached from the spatial position of the pixels of the presented object. In this description, therefore, it is deliberately not spoken of "depicting an image" but of the presentation, in order to express the projection properties which the micro-deflectors use in image generation.
  • the geometry of the preferably planar micro-deflectors is preferably uniform in the microreflector region, in particular in both partial regions and in the background region. All micro-reflectors have the same size and shape (for example, square, pentagonal or hexagonal). Alternatively, the geometry of the microreflectors may be designed differently in one of the microreflector part, wherein the geometry of the microreflectors of the other microreflector part region may be particularly uniform or different. It is thus possible to use planar microreflectors having a different shape in the first subarea (for example, partly square, sometimes irregular and possibly different in size) and in the second subarea of uniform size and shape.
  • a value document for example a banknote, an identity document, a check, an electronically readable card, etc., is configured as a value document with a security element of the type mentioned.
  • a planar substrate which defines a main plane due to this shape, ver see with micro-reflectors that present at least one object.
  • the object shows a motif effect when tilting the security element.
  • at least the first and the second micro-reflector part region are formed on the security element in a manner interleaved with one another.
  • the two Mikrororeflek gate areas differ from each other in terms of the generated Motiv baytyps, as mentioned above.
  • the micro-reflectors are by embossing and optionally (before or after embossing) by applying a reflection-enhancing coating he testifies.
  • the reflection-enhancing coating can be produced by vapor deposition of a metallic / HRI layer or by printing on metallic effect paints.
  • the reflection-enhancing coating can bring about an additional color-shift effect if it has a multilayer structure (reflector,
  • Dielectric, absorber or HRI layers comprises or has interference Pig elements.
  • 1 is a plan view of a banknote with a security element
  • FIG. 2 is a schematic representation of the structure of the security element of FIG. 1,
  • 3 and 4 are schematic representations of motifs, which presents the safety element of FIG. 2 to a viewer in plan view and the BEWE different when tilting the security element, and
  • Fig. 5 is an illustration of the security element to illustrate Kippwinkel Geben for tilting operations.
  • Fig. 1 shows schematically a banknote B with a security element S.
  • the banknote B comprises a printed banknote paper
  • the security selement S is designed as a film element which has been applied to the Banknotenpa pier. Due to the surface design of the safety unit S and the banknote B sets the security element S a main plane H, which coincides in Fig. 1 with the plane of the drawing.
  • the security element S has a multiplicity of microreflectors which present to the viewer in plan view a motif P with objects PI, P3.
  • FIG. 3 shows schematically a plan view of the security element S with an object PI;
  • Fig. 4 relates to an embodiment with two objects PI, P3.
  • the security element S has two microreflector patterns 1, 2, which in the embodiment of FIG. 2 are nicely interlaced with each other, so that horizontally as horizontally micro-reflector pixels 3 of the first microreflector pattern 1 alternate with microreflector pixels 4 of the second microreflector pattern 2. Further, a third micro-reflector pattern 5 having micro-reflector pixels 6 is provided. As will be explained later, these are provided for generating a background and are arranged so that they are dark in a viewing angle range in which the first and / or second micro-reflector patterns 1, 2 show a motive effect.
  • the microreflector area is produced by embossing, for example in a (UV) curable lacquer layer or a softened plastic layer.
  • a reflection-enhancing coating such as a metal layer, HRI layer, metal effect pigment layer or a multi-layer structure, can be applied by vapor deposition or printing. Recesses in the coating can be selectively generated (washing / etching / laser) or provided during application (by masking or printing technology). Colorants or pigments, in particular special effect pigments such as interference pigments, may additionally be provided on or in the coating and / or the embossed layer.
  • Fig. 3 shows schematically the presented motif P of the security element S.
  • the main plane H here corresponds to the x / y plane of a Cartesian Koordi natensystems that is registered.
  • Both microreflector patterns 1, 2 are designed with respect to their microreflector pixels 3, 4 such that they present a star PI, which, however, shows different motif effects 7, 8 depending on the tilt. Which motif effect appears depends on the tilting position about the secondary axis A2. Both times the motif effect occurs during a tilting movement about the primary axis Al.
  • the one (first) motif effect 7 causes the optional three-dimensional star PI to move forward or backward relative to the main plane H (a motive plane effect). This is illustrated by the oblique double arrow. Alternatively, the first motif effect may be a vaulting effect.
  • the star PI then appears as a three-dimensional arched object, on which a reflection of light passes when tilting according to the curvature.
  • the microreflector pixels 4 of the second micro-reflector pattern 2 are designed in such a way that the other (second) motif effect which occurs when the security element S is tilted about the primary axis Al shifts the star PI parallel to the main axis H.
  • This motif effect 8 is illustrated by a horizontal double arrow (and is a Motivbewegsef effect).
  • the star PI floats above the main plane H and changes with tilting of the security element about the primary axis Al its distance from the main plane H.
  • the star PI changes its representation ment in that it appears at different angles to the main plane H. For example, the star appears in a first oblique position obliquely to the main plane H, that the left half of the star submerged below the main plane H, the right half rising above the main level H rises.
  • the star PI When tilting about the primary axis Al, the ratios are inverted exactly, so the star shows a kind of flip effect by changing its inclination and thus a motive plane movement, which has a component perpendicular to the main plane H.
  • the star PI can optionally have a three-dimensional presentation effect. But it can also be a two-dimensional object.
  • tilting about the axis Al varies a three-dimensional shape, e.g. B. vaulting, of the star PI.
  • the star PI shifts laterally in the main plane. Again, he can have 2D or 3D appearance.
  • a background P2 is provided in the subject P, which is generated by the third microreflektorenmuster 5 th. It is dark, which makes the PI object very concise.
  • the two motif effects are split between two objects PI, P3 of the motif P.
  • the microreflectors which generate the Mo tiv bin the two objects are in turn strigach arranged inside each other. Contrary to the selected representation in FIG. 4, the objects are not recognizable at the same time (or at least their motif effects are not).
  • the first object PI the star
  • the security element is rotated by the observer by +30 degrees about the axis A1 for this supervisory direction (0 degrees corresponds then a plan-parallel supervision).
  • the ring second Object P3 is not visible when tilting about axis A2 (or statically weakly recognizable, regardless of the tilt angle). If the observer changes the direction of supervision to -30 degrees, ie if the security element rotates 60 degrees about the axis A1, the ring becomes visible as object P3 and the second motif effect is created during the subsequent tilting about the axis A2.
  • the ring P3 floats, for example, in front of or behind the main plane of the safety element. Depending on the tilt angle, the viewer sees the floating ring three-dimensionally from different perspectives. Alternatively, for example, sub-elements (motive movement effect) of the three-dimensionally appearing ring (in combination with curving effect) rotate during tilting. Similarly, when tilted, the ring could shrink in size, for example, to the size of the star (not visible or only visible tilts). Otherwise, the above applies equally.
  • Fig. 5 shows the position of the tilt angle ranges 10, 11 for the two Motivef effects.
  • the tilt angle ranges are each areas of a tilted position about the secondary axis A2 and define the viewing angle ranges in which the motif with first or second motif effect is visible.
  • the tilt angle range 10 applies to the first motif effect, which then shows around the primary axis A1 when tilted. It is defined by a minimum tilt angle bl -min and a maximum tilt angle bl-max about the secondary axis A2. These two angles are of course measured to the axis Al, as evidenced by geometric laws. If a tilting movement about the primary axis Al takes place within the tilt angle range 10, as symbolized by the dashed line in FIG.
  • the first motif effect is produced, for example, by the first micromirror pattern 1.
  • a movement in the form of a tilt about the axis Al then generates the second motif effect, which is caused, for example, by the second micro-reflector pattern 3.
  • the axes Al and A2 are in the main plane H, which is stretched by the flat security element S on. They have one another senwinkel A w, which is purely exemplary in the embodiment shown 90 °.
  • the motif effects of the subject P are achieved in that the Mikroreflek gates 3, 4 and 6 in the associated microreflector patterns 1, 2 and 5 are individually inclined accordingly.
  • a corresponding reflector design is first calculated separately for the two motive effects. Reference is made to the prior art. Thereafter, the reflector designs in the direction of the axes Al and A2 are scaled by a factor and shifted with respect to the axis A2 for the two motif effects differently in a corresponding mirror slope range, so that the Kippwin angle ranges are specified for the tilting about the axis A2. Following this, the pixels are correspondingly nested, for example in a checkered manner, as shown in FIG.
  • the pixel size ent speaks typically 10 to 20 pm.
  • the ratio of the interleaving of pixels of the first micro-reflector structure 1 to pixels of the second micro-reflector structure 2 is in the ratio of 30:70 to 70:30, preferably in the range of 40:60 to 60:40.
  • All reflector elements that are not used in the reflector designs are optionally equipped with a very steep slope against the main plane H, so that they appear dark in the respective tilt angle ranges.
  • This provides the third background micro-reflector pattern 5. It contains the microreflectors 6. It is preferred that all objects that show the first and second motif effect, are completely surrounded by dark, so belonging to the third micro-reflector pattern 5 of the background P2 green reflectors.
  • All embodiments of the security element can be realized as foil elements, as foil elements on windows, or as a safety thread. They can be mounted on paper or Polymerbankno th both on the front and on the back. The same applies to security documents, identity documents or other products to be protected.
  • the security element can - as an alternative to a creation as a separate element and application to the product to be protected - be created directly on the product to be protected.

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Abstract

Flächiges Sicherheitselement mit Mikroreflektoren, wobei das flächige Sicherheitselement (S) eine Hauptebene (H) aufweist und die Mikroreflektoren (3, 4) in einem das Mikroreflektorenmuster (1, 2) angeordnet sind und mindestens ein Motiv (P) präsentieren, das beim Kippen des Sicherheitselementes einen Motiveffekt (7, 8), der auf die Hauptebene (H) bezogen ist, aufweist, wobei das Mikroreflektorenmuster (1, 2) einen ersten und einen zweiten Motiveffekt (7, 8) bewirkt, wobei der erste Motiveffekt (7) bei einer Kippbewe- gung um eine primäre Achse (Al) auftritt, wenn zugleich das Sicherheitselement innerhalb eines ersten Kippwinkelbereichs (10) um eine sekundäre Achse (A2) orientiert ist, und der zweite Motiveffekt (8) bei der Kippbewegung um die primäre Achse (Al) auftritt, wenn zugleich das Sicherheitselement innerhalb eines zweiten Kippwinkelbereichs (11) um die sekundäre Achse (A2) orientiert ist.

Description

S i c h e r h e i t s e l e m e n t m i t M i k r o r e f l e k i o r e n
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement mit Mikroreflektoren, wobei die Mikroreflektoren so strukturiert sind, dass sie mindestens ein Objekt mit Motiveffekt präsentieren.
Optisch variable Effekte werden in Sicherheitselementen, die insbesondere für Banknote, Pässe oder Karten vorgesehen sind, regelmäßig eingesetzt. Bei- spielsweise ein Farbkippeffekt kann mittels farbkippenden Effektpigmenten oder farbkippenden Mehrschichtaufbauten erzielt werden. Bei einer Betrach tungswinkeländerung des Sicherheitselements kippt oder ändert sich die Farbe beispielsweise von rot nach grün. Eine zweite Gruppe von optisch va riablen Effekten sind Kippbildeffekte. Ein Bild ist nur unter einem Betrach- tungswinkel sichtbar und unter einem anderen Betrachtungswinkel nicht sichtbar. Neben diesen einfachen optisch variablen Effekten gibt es soge nannte Motiveffekte, in denen das dargestellte Objekt sich beispielsweise bewegt, einen fließenden Motivübergang zeigt oder dreidimensional wirkt. Im Stand der Technik ist es dabei bekannt Motiveffekte durch Mikroreflek toren zu erzeugen. Exemplarisch sei auf die WO 2011/066990 A2, WO
2012/000669 Al, WO 2015/078572 Al und WO 2016/180522 Al verwiesen. Die Mikroreflektoren werden in einem Mikroreflektorenmuster ausgebildet, so dass das flächige Sicherheitselement in eine Vielzahl von Pixeln, die je- weils mindestens eine optisch wirksame Facette, also mindestens einen Mikroreflektor umfassen, auf geteilt ist. Die flächige Form des Sicherheit selementes definiert eine Hauptebene. Die Mikroreflektoren sind beispiels weise in WO 2015/ 078572 Al so orientiert, dass das Motiv beim Kippen des Sicherheitselementes einen Motivbewegungseffekt zeigt. In WO 2011 / 066990 A2 wird durch die Mikrospiegel ein Motiv mit scheinbar gewölbter Oberfläche erzeugt (Motiv wölbeffekt). Ein für den Betrachter über oder unter der Hauptebene schwebendes, unbewegtes Motiv ist in WO 2016/180522 Al beschrieben (Motivebeneneffekt). In der Anmeldung DE 102017004586 wird erwähnt, dass ein Motivwechsel für einen Motivebenen effekt möglich ist.
Grundsätzlich ist es bekannt auf einem Sicherheitsdokument mehrere Si- cherheitselemente mit unterschiedlichen Motiven oder teils auch unter schiedlichen Effekten vorzusehen. Zudem werden in der Praxis vermehrt Sicherheitselemente mit zwei, drei oder mehr gleichzeitig sichtbaren Motiven verwendet, die ebenfalls unterschiedliche Effekte zeigen. Neben einem ersten Motiv mit Farbkippeffekt, wird in einem zweiten Bereich des Sicherheitsele ment beispielsweise ein weiteres Motiv mit Wölbeffekt und in einem dritten Bereich ein schwebendes Motiv vorgesehen. Es ist sogar möglich in dem zweiten (bzw. dritten Bereich) zudem einen Motivwechsel vorzusehen, also abhängig von einem Betrachtungswinkel beispielsweise ein erstes oder zwei- tes Wölbeffekt-Motiv (bzw. schwebendes Motiv) zu zeigen.
Sicherheitselemente mit Mikroreflektoren, die einen Motiveffekt zeigen, sind schwer nachzubilden, da mit herkömmlichen Drucktechniken der Motivef- fekt meist nicht zu erreichen ist. Zugleich ist der Motiveffekt für den normalen Betrachter erkennbar; die Mikroreflektoren realisieren damit ein Sicher heitselement, das prägnant ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsmerkmal mit Mikroreflektoren, die so strukturiert sind, dass sie mindestens ein Objekt präsentieren, so weiterzubilden, dass der erkennbare Effekt besonders präg nant ist. Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen definiert. Die abhängi gen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
Ein flächiges Sicherheitselement weist Mikroreflektoren auf und legt aufgrund seiner flächigen Ausbildung eine Hauptebene fest. Die Mikroreflek toren sind in einem Mikroreflektorenbereich angeordnet und präsentieren dem Betrachter mindestens ein Motiv, das beim Kippen des Sicherheitsele mentes zwei Motiveffekte aufweist. Der Mikroreflektorenbereich ist so aus gebildet, dass der erste Motiveffekt auftritt, wenn die Aufsichtsrichtung um eine primäre Achse in einer Kippbewegung geführt wird und zugleich in nerhalb eines ersten Kippwinkelbereichs um eine sekundäre Achse orientiert ist. Ein anderer Motiveffekttyp tritt bei einer Kippbewegung, optional sogar derselben, um die primäre Achse auf, wenn die Aufsichtsrichtung in einem anderen, zweiten Kippwinkelbereich um die sekundäre Achse liegt. Den Mo tiveffekten sind damit unterschiedliche Kippstellungen um die sekundäre Achse zugeordnet. Das Kippen um die sekundäre Achse schaltet damit be züglich des Motiveffekttypes um, der bei der/den Kippbewegung/ en um die primäre Achse erscheint.
Die Achsen liegen schräg zueinander in der Hauptebene, bevorzugt in einem Winkel zwischen 70° und 90° zueinander, besonders bevorzugt rechtwinklig zueinander.
Ein Kippen der Aufsichtsrichtung (bei festliegendem Sicherheitselement) ist äquivalent zu einem Kippen des Sicherheitselementes bei fixer Sichtrichtung.
Durch das von der Kippstellung um die sekundäre Achse abhängende Ver halten beim Kippen um die primäre Achse erhält der Betrachter des Sicher- heitselementes eine sehr prägnante Erscheinung, da beim Kippen um die primäre Achse unterschiedliche Motiveffekttypen vorliegen. Das Sicherheit selement zeigt damit eine sehr prägnante Erscheinung, die für einen Betrach- ter gut wahrnehmbar und damit leicht überprüfbar ist.
Bevorzugt ist der Kippbereich um die primäre Achse, in der die Kippbewe- gung erfolgen muss, für den ersten und den zweiten Motiveffekt gleich. Er kann aber auch verschieden, optional sogar disjunkt sein.
Das Sicherheitsmerkmal ist so ausgebildet, dass unterschiedliche Motiveffek te kombiniert werden. Vorliegend wird unterschieden zwischen Farbeffek- ten, Kippbildeffekten und Motiveffekten. Ein Farbeffekt kann ein Farbkippen sein, also ein direkter Wechsel der Farbe (von rot nach grün), oder ein Far- bübergang, also eine sich mit dem Kippen - mehr oder weniger stetig - än dernde Farbe. Ein Farbeffekt ist kein Motiveffekt im vorliegenden Sinne. Bei einem Kippbildeffekt ist das Bild unter einem ersten Kippwinkel sichtbar und verschwindet bei Änderung des Kippwinkels. Kippbildeffekte zeichnen sich durch ein binäres bzw. statisches Verhalten aus, selbst wenn sie mit dem Ziel eines Bildwechsels miteinander kombiniert werden. So kann beispiels weise ein Apfel als erstes Bild bei einem ersten Betrachtungswinkel ver schwinden und eine Birne erscheinen. Kippbildeffekte sind keine Motiveffek te im vorliegenden Sinne.
Motiveffekte, insbesondere der erste und der zweite Motiveffekt, können Motivbewegungseffekte, Motivübergangseffekte, Motivebeneneffekte und/ oder Motivwölbeffekte sein.
Motivbewegungseffekte im vorliegenden Sinne sind Bewegungen eines dar gestellten Objektes bezogen auf die Hauptebene. Insbesondere sind dabei Umriss und Fläche des dargestellten Objektes konstant. Das Objekt kann sich in der Hauptebene linear oder auf einer gekrümmten Bahn bewegen und/ oder es kann rotieren. Teilflächen im Objekt können sich analog linear, gekrümmt oder rotierend bezogen auf die Hauptebene bewegen. Die Bewe gung erfolgt bei reinen Motivbewegungseffekten in der Hauptebene.
Ändert sich dagegen der Umriss oder die Größe bzw. Fläche eines Objektes liegt ein Motivübergangseffekt vor. Als Motivübergangseffekte sind Umriss übergänge, wie ein Apfel verwandelt sich in eine Birne ..., (stetige) Grö ßenänderungen oder Pumpeffekte bekannt. Bei einem Pumpeffekt wächst die Größe eines Objektes oder einer Teilfläche des Objektes zunächst an, um bei weiterem Kippen in der gleichen Richtung wieder abzusinken. Diese sich wieder umkehrende Größenänderung tritt bevorzugt mehrfach hintereinan der auf. Motivbewegungseffekte und Motivübergangseffekte sind motivdy namische Motiveffekte.
Motivebeneneffekte und Motivwölbeffekte sind dreidimensionale Motivef fekte. Bei einem Wölbeffekt erscheint das Objekt für den Betrachter beispielsweise als dreidimensionales bzw. gewölbtes Objekt. Zudem zeigt sich beim Kippen ein - entsprechend der Wölbung - auf dem Objekt wandernder Lichtreflex. Bei einem Motivebeneneffekt liegt das Objekt (gewölbt oder un gewölbt) oberhalb oder unterhalb der Hauptebene bzw. gegebenenfalls schräg zur Hauptebene in einem Winkel angeordnet. Beim Kippen des Sicherheitselements sieht der Betrachter das (auch) außerhalb der Hauptebene angeordnete, beispielsweise schwebende, Objekt in verschiedenen dem Kippwinkel angepassten Darstellungen. Das für den Betrachter unbewegte Objekt wird dabei nur der Perspektive entsprechend in seiner Lage verscho ben. Alle bisher kurz beschriebenen Motiveffekttypen sind für sich genommen bekannt. Exemplarisch sei noch einmal auf WO 2011/066990 A2, WO
2012/000669 Al, WO 2015/078572 Al und WO 2016/180522 Al verwiesen.
Ein neuere Ausprägung eines Motivebeneneffekts soll vorliegend als Moti vebenenbewegung bezeichnet werden. Das Objekt bewegt sich beim Kippen für den Betrachter relativ zur Hauptebene (also nicht nur in der Hauptebene). Insbesondere ändert sich beim Kippen ein Abstand zur Hauptebene (beispielsweise oberhalb liegend bis in der Hauptebene liegend oder bis un- terhalb der Hauptebene liegend) und/ oder ein Anordnungswinkel des Ob jektes zur Hauptebene (in einem ersten Winkel geneigtes Objekt bewegt sich, insbesondere über die zur Hauptebene parallele Lage hinaus, bis ein zweiter Neigungswinkel erreicht ist).
Die Motiveffekttypen des ersten Motiveffektes und des zweiten Motiveffek tes sind unterschiedlich. Im Unterschied zu einem reinen Motivwechsel oder einem reinen Wechsel zwischen zwei gleichartigen Motiveffekten, ist der vorliegend vorgeschlagene Wechsel des Motiveffekttyps für den Betrachter besonders prägnant und zudem für einen Fälscher noch schwerer nachstell bar.
Die Motiveffekte können insgesamt auch als motiv dynamische und/ oder dreidimensionale Motiveffekte bezeichnet werden. Die Motiveffekte zeigen dem Betrachter beim Kippen ein sich hinsichtlich der Objektform (Umriss und/ oder Größe), der Objektlage und/ oder der Objektperspektive ändernde Darstellung. Die Änderung der Darstellung beim Motiveffekt erfolgt mit Zwischenschritten, von einer ersten zu einer zweiten Darstellung, die sich hinsichtlich Objektform, -läge und/ oder -perspektive unterscheiden. In bevorzugten Ausgestaltungen wird ein motiv dynamischer Motiveffekt als erster Motiveffekt und ein dreidimensionaler Motiveffekt als zweiter Moti- veffekt verwendet.
Wenn der erste Motiveffekt ein Motivbewegungseffekt ist, insbesondere mit linearer, nicht-linearer oder rotierender Motivbewegung, und der zweite Mo- tiveffekt ein Motivwölbeffekt ist, entsteht eine deutlich unterschiedliche Wirkung der beiden Motiveffekte (bewegt gegenüber statisch dreidimensional).
Ein Motivübergangseffekt als erster Motiveffekt und ein dreidimensionaler Motiveffekt, wie Motivwölb- oder Motivebeneneffekt, als der zweite Moti veffekt, stellen für den Betrachter ebenfalls einen prägnanten Unterschied bereit (sich änderndes Motiv zu konstantem Motiv mit dreidimensionaler Wirkung).
Eine auf andere Art besonders prägnante Wirkung entsteht, wenn der erste Motiveffekt ein Motivwölbeffekt ist und der zweite Motiveffekt ein Moti vebeneneffekt ist. Der Motivebeneneffekt wird dabei besonders betont, da eigentlich beide Effekte dreidimensional wirken.
Es ist denkbar als ersten (oder zweiten) Motiveffekt einen kombinierten Mo- tivbewegungs- und -Übergangseffekt zu verwenden. Motivebeneneffekte sind theoretisch ebenfalls kombinierbar mit anderen Motiveffekttypen. Ab sehbar realisierbar sind beispielsweise ein kombinierter Wölb- und Bewe gungseffekt oder ein kombinierter Wölb- und Motivübergangseffekt.
Der Mikroreflektorbereich weist einen ersten und einen zweiten Mikroreflek torteilbereich auf, die mindestens teilweise ineinander verschachtelt sind. Die Mikroreflektoren des ersten Mikroreflektorteilbereichs erzeugen den ersten Motiveffekt und die Mikroreflektoren des zweiten Mikroreflektorteilbereichs erzeugen den zweiten Motiveffekt.
Die Mikroreflektoren können
- in beiden Mikroreflektorteilbereichen regelmäßig angeordnet sein, insbesondere also Mikroreflektorteilmuster bilden, oder
- in einem der beiden Mikroreflektorteilbereiche regelmäßig und in dem anderen der beiden Mikroreflektorteilbereiche unregelmäßig angeordnet sein, oder
- in beiden Mikroreflektorteilbereichen unregelmäßig angeordnet sein.
Das Sicherheitselement hat optional mindestens ein erstes und ein zweites Mikroreflektorenteilmuster, die sich in ihrer Struktur der Mikroreflektoren hinsichtlich des erzeugten Motiveffekttyps voneinander unterscheiden und mind. teilweise ineinander verschachtelt sind und jeweils einen der Motivef fekte erzeugen. Die Mikroreflektoren werden bevorzugt in zwei Teilmustern angeordnet, wobei jedes Teilmuster genau einen der Motiveffekte bewirkt.
Es ist demnach möglich, für die zwei Effekte zwei Mikroreflektorenteilmuster mind. teilweise ineinander verschachtelt anzuordnen, so dass Mikrore flektoren des einen Teilmusters benachbart oder umgeben sind von Mikrore flektoren des anderen Teilmusters. Schachbrettartige Verschachtelung, li nienartige Verschachtelung oder beliebige ineinander verschraubte Mikrore flektorenmuster sind gleichermaßen möglich, um das Objekt oder die Objek te mit den unterschiedlichen Motiveffekten bei den unterschiedlichen Kipp vorgängen zu präsentieren. Ver schachtelungen von regelmäßigen Anordnungen der Mikroreflektoren (Muster) sind leichter zu berechnen als unregelmäßige Anordnungen und daher bevorzugt.
Die Unterschiede der Mikroreflektorenteilmuster beziehen sich auf die Aus bildung der einzelnen Pixel und ihre Anordnung, die zur Präsentation des jeweiligen Motiveffekts führt. Dieser Unterschied erfordert nicht zwingend eine unterschiedliche geometrische Aufteilung oder Verteilung der Pixel in nerhalb eines Mikroreflektorenteilmusters. In ihrer strukturellen Aufteilung können die Mikroreflektorenteilmuster, wie Ausführungsbeispiele zeigen werden, sogar vollständig identisch und nur gegeneinander versetzt sein, d.h. in Draufsicht dieselbe Grundstruktur hinsichtlich der Verteilung von Pixeln haben. Natürlich sind die Mikroreflektoren der beiden Mikroreflek torenteilmuster geometrisch unterschiedlich ausgestaltet und bewirken die unterschiedlichen Motiveffekte.
Besonders bevorzugt ist es, die zwei Mikroreflektorenteilmuster ineinander zu verschachteln, so dass in einzelnen Flächenbereichen sowohl Mikroreflek toren des ersten als auch des zweiten Teilmusters liegen. Das Verhältnis der Verschachtelung sollte dabei bevorzugt im Intervall von 30:70 bis 70:30 lie gen, besonders bevorzugt im Bereich von 40:60 bis 60:40.
Die Mikroreflektoren sind bevorzugt kleiner als 30 gm. Weiter bevorzugt liegt die (einheitliche oder variierende) Größe der Mikroreflektoren zwischen 1 und 30 gm, weiter bevorzugt zwischen 10 und 20 pm.
Die Kippwinkelbereiche entsprechen Betrachtungswinkelbereichen, in denen die Motiveffekte auftreten. Optional ist das Motiv oder dessen Bestandteile auch nur bei Draufsicht in diesen Winkelbereichen sichtbar. Dabei ist es möglich, dass einer der Kippwinkelbereiche um eine senkrechte Aufsicht auf die Hauptebene zentriert ist und der andere nicht. Dies ist dann der Fall, wenn der andere Kippwinkelbereich nur Winkel kleiner 90° zur Hauptebene enthält. Gleichermaßen ist es aber auch möglich, dass beide Kippwinkelbe reiche um unterschiedliche, schräge Aufsichtswinkel zur Hauptebene zentriert sind. Insbesondere ist es möglich, dass der oder die Motiveffekte oder sogar das Motiv oder Bestandteile davon bei senkrechter Draufsicht gar nicht erkennbar ist/ sind.
Bevorzugt beziehen sich die Motiveffekte auf denselben Bestandteil des Mo tivs, also ein gemeinsames Objekt. Alternativ zeigen verschiedene Bestandteile, also Objekte des Motivs, jeweils einen der Motiveffekte. Selbstverständ lich gilt stets, dass für den Betrachter abhängig von der Aufsichtsrichtung entweder der erste oder der zweite Motiveffekt entsteht. Die vom Betrachter gewählte Aufsichtsrichtung bestimmt den dargestellten der beiden Motivef fekte. Der erste und der zweite Motiveffekt treten - anders formuliert - jeweils nur bei der entsprechenden Aufsichtsrichtung, also innerhalb des ers ten respektive zweiten Kippwinkelbereichs zur sekundären Achse, auf.
Der Mikroreflektorenbereich enthält eine Vielzahl von Mikroreflektoren. Diese können, wie dies aus dem Stand der Technik, beispielsweise der WO 2011/066990 A2, bekannt ist, in Form von Pixeln ausgebildet werden. Ein Pixel ist ein kleiner Flächenbereich, in dem mindestens ein, bevorzugt mehrere Mikroreflektoren liegen, die eine einheitliche Geometrie haben und einen Bildpunkt des präsentierten Objektes darstellen. Ihre Reflexionseigen schaften, beispielsweise Geometrie, Ausrichtung und/ oder Beschichtung, sind so gestaltet, dass sie einen Bildpunkt des präsentierten Objektes erzeu gen. Da die Mikrospiegel in Reflexion arbeiten, ist es nicht zwingend erfor derlich, sie in Art eines üblichen Druckbildes gemäß den darzustellenden Bildpunkten nebeneinander anzuordnen. Die Mikroreflektoren präsentieren vielmehr ein Bild durch Reflexion einfallender Beleuchtungsstrahlung und können deshalb für einen bestimmten Betrachtungsabstandsbereich auch in einer räumlichen Anordnung auf einem Substrat liegen, die von der räumli chen Lage der zu erzeugenden Bildpunkte des präsentierten Objektes losgelöst ist. In dieser Beschreibung wird deshalb ganz bewusst nicht von„Dar stellung eines Bildes", sondern von der Präsentation gesprochen. Hierdurch sollen die Projektionseigenschaften, welche die Mikroreflektoren bei der Bil derzeugung nutzen, zum Ausdruck gebracht werden.
Die Geometrie der bevorzugt planen Mikroreflektoren ist vorzugsweise im Mikroreflektorbereich, insbesondere in beiden Teilbereichen und im Hinter- grundbereich, einheitlich ausgebildet. Alle Mikroreflektoren haben die glei che Größe und Form (z.b. quadratisch, fünfeckig oder sechseckig). Die Geo metrie der Mikroreflektoren kann alternativ in einem der Mikroreflektorteil bereiche unterschiedlich ausgebildet sein, wobei die Geometrie der Mikrore flektoren des anderen Mikroreflektorteilbereichs insbesondere einheitlich oder unterschiedlich ausgebildet sein kann. So können durchgehend plane Mikroreflektoren mit im ersten Teilbereich unterschiedlicher Form (z.b. teils quadratisch teils unregelmäßig mit ggf. unterschiedlicher Größe) und im zweiten Teilbereich einheitlicher Größe und Form verwendet werden.
Die unterschiedlichen Motiveffekte sind besonders dann gut zu erkennen, wenn das Motiv vor einem Hintergrund angeordnet ist, der dunkel er scheint. Es ist deshalb bevorzugt, im Mikroreflektorenmuster ein Mikrore flektorenhintergrundmuster vorzusehen, dessen Mikroreflektoren so gegen- über der Hauptebene geneigt sind, dass sie innerhalb der Kipplagen, in de nen die Motiveffekte präsentiert werden, dunkel erscheinen und so einen Objekthintergrund bilden. In einer Ausgestaltung ist ein Wertdokument, beispielsweise eine Banknote, ein Ausweisdokument, ein Scheck, eine elektronisch auslesbare Karte etc. als Wertdokument mit einem Sicherheitselement der genannten Art ausgestaltet.
Zur Herstellung des Sicherheitselementes wird ein flächiges Substrat, das aufgrund dieser Form eine Hauptebene definiert, mit Mikroreflektoren ver sehen, die mindestens ein Objekt präsentieren. Das Objekt zeigt beim Kippen des Sicherheitselementes einen Motiveffekt. Am Sicherheitselement wird da- zu ineinander verschachtelt mindestens der erste und der zweite Mikrore flektorenteilbereich, ggf. als Muster, ausgebildet. Die beiden Mikroreflek torenbereiche unterscheiden sich hinsichtlich des erzeugten Motiveffekttyps voneinander, wie oben erwähnt. Die Mikroreflektoren werden durch Prägen und optional (vor oder nach dem Prägen) durch Aufbringen einer reflektionserhöhenden Beschichtung er zeugt. Die reflektionserhöhende Beschichtung kann durch Aufdampfen einer metallischen/ HRI- Schicht oder durch Aufdrucken von Metalleffektfarben erzeugt werden. Die reflektionserhöhende Beschichtung kann einen zusätzli- chen Farbkippeffekt bewirken, wenn sie einen Mehr Schichtaufbau (Reflektor,
Dielektrikum, Absorber oder HRI-Schichten) umfasst oder Interferenzpig mente aufweist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die ebenfalls erfindungswe sentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Diese Ausführungsbei spiele 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 dahin- gehend auszulegen, dass alle diese Elemente oder Komponenten zur Imple- mentierung 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 entspre- chende Elemente in verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen be zeichnet und nicht mehrmals erläutert. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Banknote mit einem Sicherheitselement,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Struktur des Sicherheitselementes der Fig. 1,
Fig. 3 und 4 schematische Darstellungen von Motiven, welche das Sicher heitselement der Fig. 2 einem Betrachter in Draufsicht präsentiert und die sich beim Kippen des Sicherheitselementes unterschiedlich bewe gen, und
Fig. 5 eine Darstellung des Sicherheitselementes zur Verdeutlichung von Kippwinkelbereichen für die Kippvorgänge.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Banknote B mit einem Sicherheitselement S. Die Banknote B umfasst ein bedrucktes Banknotenpapier, und das Sicherheit selement S ist als Folienelement ausgestaltet, welches auf das Banknotenpa pier aufgebracht wurde. Aufgrund der flächigen Ausgestaltung des Sicher- heitselementes S und der Banknote B legt das Sicherheitselement S eine Hauptebene H fest, die in Fig. 1 mit der Zeichnungsebene zusammenfällt.
Das Sicherheitselement S verfügt über eine Vielzahl von Mikroreflektoren, die dem Betrachter in Draufsicht ein Motiv P mit Objekten PI, P3 präsentie ren. Fig. 3 zeigt schematisch eine Draufsicht auf das Sicherheitselement S mit einem Objekt PI; Fig. 4 betrifft eine Ausführungsform mit zwei Objekten PI, P3.
In beiden Fällen hat das Sicherheitselement S zwei Mikroreflektorenmuster 1, 2, die in der Ausführungsform der Fig. 2 Schachbrettmuster artig ineinander verschachtelt sind, so dass sich horizontal wie waagrecht Mikroreflektorenpixel 3 des ersten Mikroreflektorenmusters 1 mit Mikroreflektorenpixeln 4 des zweiten Mikroreflektorenmusters 2 abwechseln. Weiter ist ein drittes Mikroreflektorenmuster 5 vorgesehen, das Mikroreflektorenpixel 6 hat. Diese sind, wie nachher noch erläutert wird, zur Erzeugung eines Hintergrundes vorgesehen und so angeordnet, dass sie in einem Betrachtungswinkelbereich, in dem die ersten und/ oder zweiten Mikroreflektorenmuster 1, 2 einen Mo tiveffekt zeigen, dunkel sind.
Der Mikroreflektor bereich wird durch Prägen, beispielsweise in eine (UV-) härtbare Lackschicht oder eine erweichte Kunststoffschicht, erzeugt. Eine reflektionserhöhende Beschichtung, wie eine Metallschicht, HRI-Schicht, Me talleffektpigmentschicht oder ein Mehrschichtaufbau, kann aufgedampft o- der aufgedruckt werden. Aussparungen in der Beschichtung können selektiv erzeugt (Waschen/ Ätzen/ Lasern) oder beim Aufbringen vorgesehen werden (durch Maskierung oder drucktechnisch). Farbmittel oder Pigmente, insbe sondere Effektpigmente wie Interferenzpigmente, können zusätzlich auf o- der in der Beschichtung und/ oder der geprägten Schicht vorgesehen sein. Fig. 3 zeigt schematisch das präsentierte Motiv P des Sicherheitselementes S. Die Hauptebene H entspricht hier der x/y-Ebene eines kartesischen Koordi natensystems, das eingetragen ist. Beide Mikroreflektorenmuster 1, 2 sind hinsichtlich ihrer Mikroreflektorenpixel 3, 4 so ausgestaltet, dass sie einen Stern PI präsentieren, der allerdings je nach Kippung unterschiedliche Motiveffekte 7, 8 zeigt. Welcher Motiveffekt erscheint, hängt von der Kippstel- lung um die sekundäre Achse A2 ab. Beidesmal tritt der Motiveffekt wäh rend einer Kippbewegung um die primäre Achse Al auf. Der eine (erste) Motiveffekt 7 bewirkt, dass der optional dreidimensional erscheinende Stern PI sich gegenüber der Hauptebene H vor oder zurück bewegt (ein Moti- vebenenefffekt). Dies ist durch den schrägen Doppelpfeil veranschaulicht. Alternativ kann der erste Motiveffekt ein Wölbeffekt sein. Der Stern PI er scheint dann als dreidimensional gewölbtes Objekt, auf welchem beim Kip- pen entsprechend der Wölbung ein Lichtreflex wandert.
Die Mikroreflektorenpixel 4 des zweiten Mikroreflektorenmusters 2 sind hingegen so ausgestaltet, dass der andere (zweite) Motiveffekt, der beim Kippen des Sicherheitselementes S um die primäre Achse Al auftritt, den Stern PI parallel zur Hauptachse H verschiebt. Dieser Motiveffekt 8 ist durch einen horizontalen Doppelpfeil verdeutlicht (und ist ein Motivbewegungsef fekt).
Wesentlich ist es, dass sich die zwei Motiveffekte für den Betrachter mög- liehst deutlich unterscheiden. Insbesondere kommen folgende Beispiele für den ersten und/ oder den zweiten Motiveffekt in Frage: In einem ersten Bei spiel schwebt der Stern PI über der Hauptebene H und ändert mit Kippen des Sicherheitselementes um die primäre Achse Al seinen Abstand zur Hauptebene H. In einem zweiten Beispiel ändert der Stern PI seine Darstel- lung dahingehend, dass er in unterschiedlichen Winkeln zur Hauptebene H erscheint. Beispielsweise erscheint der Stern in einer ersten Schrägstellung derart schräg zur Hauptebene H, dass die linke Hälfte des Sterns unter die Hauptebene H wegtaucht, die rechte Hälfte sich ansteigend über die Haupt ebene H erhebt. Beim Kippen um die primäre Achse Al werden die Verhält- nisse genau invertiert, der Stern zeigt also eine Art Flip-Effekt, indem er sei ne Schrägstellung ändert und damit eine Motivebenenbewegung, die eine senkrecht zur Hauptebene H verlaufende Komponente hat. In beiden Beispielen kann der Stern PI optional einen dreidimensionalen Präsentationsef fekt haben. Es kann sich aber auch um ein zweidimensionales Objekt han deln. In einem dritten Beispiel variiert beim Kippen um die Achse Al eine dreidimensionale Gestalt, z. B. Wölbung, des Sterns PI. In einem vierten Bei spiel verschiebt sich der Stern PI lateral in der Hauptebene. Auch hier kann er 2D- oder 3D-Erscheinung haben.
Zusätzlich ist im Motiv P ein Hintergrund P2 vorgesehen, der durch das drit te Mikroreflektorenmuster 5 erzeugt wird. Er ist dunkel, wodurch sich das Objekt PI besonders prägnant erkennen lässt.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, in der sich die zwei Motiveffekte auf zwei Objekte PI, P3 des Motivs P aufteilen. Die Mikroreflektoren, welche den Mo tiveffekt der beiden Objekte erzeugen sind wiederum ineinander verschach telt angeordnet. Entgegen der gewählten Darstellung in Fig. 4 sind die Objek te nicht gleichzeitig (oder zumindest deren Motiveffekte nicht) für den Be trachter erkennbar. In einem ersten Beispiel bewegt sich das erste Objekt PI, der Stern, bei einer ersten Aufsichtsrichtung vom linken bis zum rechten Rand des Motivs P. Das Sicherheitselement wird für diese Aufsichtsrichtung beispielsweise vom Betrachter um +30 Grad um die Achse Al gedreht (0 Grad entspricht dann einer planparallelen Aufsicht). Der Ring als zweites Objekt P3 ist beim Kippen um die Achse A2 nicht sichtbar (oder unabhängig vom Kippwinkel statisch schwach erkennbar). Ändert der Betrachter die Aufsichtsrichtung auf -30 Grad, dreht das Sicherheitselement also um 60 Grad um die Achse Al, wird der Ring als Objekt P3 sichtbar und entsteht beim anschliessenden Kippen um die Achse A2 der zweite Motiveffekt. Der Ring P3 schwebt beispielsweise vor oder hinter der Hauptebene des Sicher heitselements. Abhängig vom Kippwinkel sieht der Betrachter den schwe benden Ring dreidimensional aus verschiedenen Perspektiven. Alternativ rotieren beispielsweise Teilelemente (Motivbewegungseffekt) des dreidimen- sional erscheinenden Ringes (in Kombination mit Wölbeffekt) beim Kippen. Ebenso könnte der Ring beim Kippen in seiner Größe beispielsweise auf die Größe des (nicht sichtbaren oder nur kippwinkelunabhängig sichtbaren) Sterns schrumpfen. Ansonsten gilt das oben gesagte gleichermaßen.
Fig. 5 zeigt die Lage der Kippwinkelbereiche 10, 11 für die beiden Motivef fekte. Die Kippwinkelbereiche sind jeweils Bereiche einer Kipplage um die sekundäre Achse A2 und definieren die Betrachtungswinkelbereiche, in de nen das Motiv mit ersten oder zweiten Motiveffekt sichtbar ist. Der Kipp- winkelbereich 10 gilt für den ersten Motiveffekt, der sich dann bei Kippung um die primäre Achse Al zeigt. Er ist definiert durch einen Mindestkipp winkel bl -min und einen maximalen Kippwinkel bl-max um die sekundäre Achse A2. Diese beiden Winkel werden natürlich zur Achse Al gemessen, wie sich dies aus geometrischen Gesetzen ergibt. Erfolgt innerhalb des Kippwinkelbereichs 10 eine Kippbewegung um die primäre Achse Al, wie es die gestrichelte Linie in Fig. 5 symbolisiert, zeigt sich der erste Motiveffekt, der z.B. vom ersten Mikrospiegelmuster 1 erzeugt wird. Gleiches gilt für die selbe Kippbewegung um die primäre Achse Al, wenn zugleich der Kipp winkel um die sekundäre Achse A2 innerhalb der entsprechenden Winkel - b2-min und -b2-max liegt, welche den zweiten Kippwinkelbereich 11 definie- ren. Eine Bewegung in Form einer Kippung um die Achse Al erzeugt dann den zweiten Motiveffekt, der z.B. vom zweiten Mikroreflektorenmuster 3 bewirkt wird.
Die Achsen Al und A2 liegen in der Hauptebene H, die durch das flächige Sicherheitselement S auf gespannt wird. Sie haben zueinander einen Ach senwinkel w, der in der gezeigten Ausführungsform rein exemplarisch 90° beträgt.
Die Motiveffekte des Motiv P sind dadurch erreicht, dass die Mikroreflek toren 3, 4 und 6 in den zugeordneten Mikroreflektorenmustern 1, 2 und 5 individuell entsprechend geneigt sind. Zum Ermitteln der entsprechenden Ausrichtungen der Mikroreflektoren wird zuerst separat für die beiden Mo tiveffekte ein entsprechendes Reflektordesign berechnet. Hierzu wird auf den Stand der Technik verwiesen. Im Anschluss dazu werden die Reflektor designs in Richtung der Achsen Al und A2 mit einem Faktor skaliert und bezüglich der Achse A2 für die beiden Motiveffekte unterschiedlich in einen entsprechenden Spiegelsteigungsbereich verschoben, so dass die Kippwin kelbereiche für die Verkippung um die Achse A2 vorgegeben sind. Im An- schluss werden die Pixel entsprechend miteinander verschachtelt, beispiels- weise schachbrettartig, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Die Pixelgröße ent spricht dabei typischerweise 10 bis 20 pm. Das Verhältnis der Verschachte lung von Pixeln der ersten Mikroreflektorstruktur 1 zu Pixeln der zweiten Mikroreflektorstruktur 2 liegt dabei im Verhältnis von 30:70 bis 70:30, bevor zugt im Bereich von 40:60 bis 60:40.
Alle Reflektorelemente, die in den Reflektordesigns nicht belegt sind, werden optional mit sehr steiler Steigung gegen die Hauptebene H ausgestattet, so dass sie in den jeweiligen Kippwinkelbereichen dunkel erscheinen. Hier ist eine Variation der steilen Steigungen im Sinne eines Rauschens zweckmäßig. Dies schafft das dritte Mikroreflektorenmuster 5 für den Hintergrund. Es enthält die Mikroreflektoren 6. Bevorzugt ist es, dass alle Objekte, die den ersten bzw. zweiten Motiveffekt zeigen, von dunklen, also zum dritten Mikroreflektorenmuster 5 des Hinter grundes P2 gehörenden Reflektoren gänzlich umgeben sind.
Sämtliche Ausführungsformen des Sicherheitselementes können als Folien- elemente, als Folienelemente auf Fenster ausspar ungen oder als Sicherheits faden realisiert werden. Sie können dabei auf Papier- oder Polymerbankno ten sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite angebracht werden. Gleiches gilt für Sicherheitsdokumente, Ausweispapiere oder andere abzusi chernde Produkte. Das Sicherheitselement kann - alternativ zu einer Erstel- lung als separates Element und Aufbringen auf das abzusichernden Produkt - unmittelbar auf dem abzusichernden Produkt erstellt werden.
Bezueszeichenliste
1,2,5 Mikroreflektorenmuster
3, 4, 6 Mikroreflektorenpixel
7 Erster Motiveffekt
8 Zweiter Motiveffekt
10,11 Kippwinkelbereich
bl -min Kippwinkel
bl-max Kippwinkel
b2-min Kippwinkel
b2-max Kippwinkel
w Achsenwinkel
Al, A2 Achse
B Banknote
H Hauptebene
P Motiv
P1,P3 Objekt
P2 Hintergrund
S Sicherheitselement

Claims

Patentansprüche
1. Flächiges Sicherheitselement mit Mikroreflektoren, wobei das flächige Sicherheitselement (S) eine Hauptebene (H) aufweist und die Mikroreflek- toren (3, 4) in einem Mikroreflektorbereich (1, 2) angeordnet sind und für den Betrachter mindestens ein Motiv (P) präsentieren, das beim Kippen des Sicherheitselementes einen Motiveffekt (7, 8) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Mikroreflektorbereich (1, 2) einen ersten Motiveffekt (7) und einen dem gegenüber im Motiveffekttyp unterschiedlichen zweiten Motiveffekt (8) be- wirkt,
wobei der erste Motiveffekt (7) bei Kippbewegung um eine in der Hauptebe ne (H) liegende primäre Achse (Al) auftritt, wenn zugleich eine Aufsichts- richtung innerhalb eines ersten Kippwinkelbereichs (10) um eine zur pri- mären Achse (Al) schräge und in der Hauptebene (H) liegende, sekundäre Achse (A2) orientiert ist, und
wobei der zweite Motiveffekt (8) bei Kippbewegung um die primäre Achse (Al) auftritt, wenn zugleich die Aufsichtsrichtung innerhalb eines zweiten Kippwinkelbereichs (11) um die sekundäre Achse (A2) orientiert ist.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroreflektorbereich einen ersten und einen zweiten Mikroreflektor- teilbereich (1, 2) aufweist, die mindestens teilweise ineinander verschachtelt sind, wobei die Mikroreflektoren (3) des ersten Mikroreflektorteilbereichs (1) den ersten Motiveffekt (7) und die Mikroreflektoren (4) des zweiten Mikrore flektorteilbereichs (2) den zweiten Motiveffekt (8) erzeugen.
3. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Motiveffekt (7) und der zweite Motiveffekt (8) einen der Motiveffekttypen aufweist:
- Motivbewegungseffekt,
- Motivübergangseffekt,
- Motivwölbeffekt,
- Motivebeneneffekt.
4. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der erste Motiveffekt (7) ein Motivbewegungseffekt ist und der zweite Motiveffekt (8) ein Motivwölbeffekt ist.
5. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn- zeichnet,
dass der erste Motiveffekt (7) ein Motivübergangseffekt ist und der zweite Motiveffekt (8) ein Motivwölb- oder Motivebeneneffekt ist; oder
dass der erste Motiveffekt (7) ein Motivwölbeffekt ist und der zweite Moti veffekt (8) ein Motivebeneneffekt ist.
6. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der erste Motiveffekt eine Bewegung des Motivs (P) oder von Bestandteilen (PI, P3) des Motivs (P) senkrecht zur Hauptebene (H) ist und der zweite Motiveffekt (8) eine Bewegung des Motivs (P) oder von Bestand teilen (PI, P3) des Motivs (P) parallel zur Hauptebene (H) ist.
7. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass primäre und sekundäre Achse (Al, A2) einen Winkel (w) von mind. 70°, bevorzugt 90°, einschließen.
8. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass der Mikroreflektorenbereich einen Mikroreflektorenhin tergrund (5) aufweist, dessen Mikroreflektoren (6) - vorzugsweise gegenüber der Hauptebene (H) so geneigt sind, dass sie - bei Kippen des Sicherheit- selements (S) um die primäre Achse (Al) im ersten und zweiten Kippwin kelbereich (10, 11) um die sekundäre Achse (A2) dunkel erscheinen und so einen Objekthintergrund (P2) bilden.
9. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Motiv mind. zwei Objekte (PI, P3) umfasst, von de- nen eines den ersten Motiveffekt (7) zeigt und das andere den zweiten Moti veffekt (8).
10. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass das Motiv ein Objekt (PI) umfasst, das den ersten Moti veffekt (7) und den zweiten Motiveffekt (8) zeigt.
11. Sicherheitselement nach Anspruch 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroreflektoren
- in beiden Mikroreflektorteilbereichen regelmäßig angeordnet sind, insbe sondere Mikroreflektorteilmuster bilden, oder
- in einem der beiden Mikroreflektorteilbereiche regelmäßig und in dem an deren der beiden Mikroreflektorteilbereiche unregelmäßig angeordnet sind, oder
- in beiden Mikroreflektorteilbereichen unregelmäßig angeordnet sind.
12. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie der Mikroreflektoren des Mikroreflektor- bereichs, insbesondere der beiden Mikroreflektorteilbereiche und optional auch des Hintergrundbereiches, einheitlich ausgebildet ist.
13. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, dass mindestens einer der Kippwinkelbereiche (10, 11) nur Kippwinkel kleiner 90° zur Hauptebene (H) enthält, bevorzugt nur Kipp- winkel zwischen 20° und 70°, besonders bevorzugt zwischen 40° und 60°.
14. Wertdokument mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprü che 1 bis 13.
15. Herstellungsverfahren für ein flächiges Sicherheitselement, wobei ein flächiges, aufgrund dieser Form eine Hauptebene (H) definierendes Substrat mit Mikroreflektoren (3, 4) versehen wird, die in einem Mikroreflektorenbe- reich (1, 2) angeordnet sind und mindestens ein Motiv (P) präsentieren, das beim Kippen des Sicherheitselementes (S) einen Motiveffekt (7, 8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
der Mikroreflektorenbereich (1, 2) so ausgebildet wird, dass er einen ersten und einen zweiten Motiveffekt (7, 8) mit unterschiedlichen Motiveffekttypen bewirkt, wobei der erste Motiveffekt (7) bei Kippbewegung um eine in der Hauptebene (H) liegende primäre Achse (Al) auftritt, wenn zugleich eine Aufsichtsrichtung innerhalb eines ersten Kippwinkelbereichs (10) um eine zur primären Achse (Al) schräge und in der Hauptebene (H) liegende, se kundäre Achse (A2) orientiert ist, und der zweite Motiveffekt (8) bei Kipp bewegung um die primäre Achse (Al) auftritt, wenn zugleich die Aufsichts richtung innerhalb eines zweiten Kippwinkelbereichs (11) um die sekundäre Achse (A2) orientiert ist.
16. Herstellungsverfahren nach Anspruch 15 angepasst zur Herstellung eines Sicherheitselementes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, insbesonde re umfassend einen Prägeschritt, in welchem der Mikroreflektorenbereich durch Prägung erzeugt wird, und/ oder einen Beschichtungsschritt, in wel- ehern der Mikroreflektorenbereich mit einer reflektionserhöhenden Beschich tung versehen wird.
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