EP4452646B1

EP4452646B1 - Druckmaschine zur herstellung eines sicherheitsdokuments

Info

Publication number: EP4452646B1
Application number: EP23716330.8A
Authority: EP
Inventors: Arnaud Crassous; Robert Stewart; Robert Stierman
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2022-05-05
Filing date: 2023-04-06
Publication date: 2026-01-21
Anticipated expiration: 2043-04-06
Also published as: AU2023264184A1; WO2023213496A1; AU2023264184B2; JP7606055B1; CN118574730A; JP2025502439A; DE102022111098B3; WO2023213496A9; EP4452646A1; CA3252404A1; US20240416644A1

Description

Durch die US 10 300 730 B2 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Bildelementarrays für eine optische veränderliche Sicherheitsvorrichtung bekannt, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Produktionswerkzeugs mit einem Oberflächenmuster aus farbaufnehmenden Elementen, die durch Bereiche, die nicht farbaufnehmend sind, voneinander beabstandet sind, wobei die farbaufnehmenden Elemente die Bildelemente des gewünschten Bildelementarrays definieren; b) Aufbringen eines aus einer Vielzahl von Druckfarben gebildeten mehrfarbigen ersten Bilds auf nur die farbaufnehmenden Elemente des Oberflächenmusters und nicht auf die Bereiche dazwischen; c) Übertragen nur der den Bildelementen des gewünschten Bildelementarrays entsprechenden Abschnitte des mehrfarbigen ersten Bilds von dem Produktionswerkzeug auf ein Substrat, indem die Vielzahl von Druckfarben auf dem Oberflächenmuster mit dem Substrat oder mit einer Übertragungseinheit in Kontakt gebracht wird, die dann mit dem Substrat in Kontakt kommt, wodurch ein Bildelementarray auf dem Substrat gebildet wird; d) wobei das Oberflächenmuster auf dem Produktionswerkzeug derart konfiguriert ist, dass die die Bildelemente des Bildelementarrays definierenden farbaufnehmenden Elemente in mindestens einem ersten Gebiet des Bildelementarrays in mindestens einer Richtung periodisch sind, wodurch, wenn ein Betrachtungselementarray mit entsprechender Periodizität dem Bildelementarray überlagert wird, jedes Betrachtungselement innerhalb des ersten Gebiets des Bildelementarrays Licht von einem jeweiligen der Bildelemente oder von einem jeweiligen der Zwischenräume zwischen den Bildelementen in Abhängigkeit von dem Betrachtungswinkel lenkt, wodurch das Betrachtungselementarray in dem ersten Gebiet abhängig von dem Betrachtungswinkel Licht von entweder dem Array von Bildelementen oder von den Zwischenräumen dazwischen lenkt, sodass, wenn der Betrachtungswinkel geändert wird, das erste Bild von den Bildelementen in Kombination über das erste Gebiet des Bildelementarrays hinweg bei einem ersten Bereich von Betrachtungswinkel und nicht bei einem zweiten Bereich von Betrachtungswinkeln angezeigt wird. Das Verfahren wird mittels einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durchgeführt.
Durch die US 2021/0206192 A1 ist ein Verfahren zum Bilden einer Anordnung von Mikrobildelementen bekannt, wobei die Mikrobildelemente in ihrer Materialzusammensetzung veränderlich sind, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Aufbringen eines ersten Bereichs einer Schicht aus einem ersten Material auf eine Oberfläche eines ersten Materialträgers; Aufbringen eines zweiten Bereichs einer Schicht aus einem von dem ersten Material verschiedenen zweiten Material auf eine Oberfläche eines zweiten Materialträgers; Vermischen des ersten und des zweiten Bereichs der Schichten aus erstem und zweitem Material, sodass ein gemischter Bereich der Schichten aus erstem und zweitem Material entlang einer ersten Richtung eine allmähliche Änderung der relativen Konzentration des ersten und des zweiten Materials zeigt, wobei der Schritt des Vermischens des ersten und des zweiten Bereichs der Schichten aus erstem und zweitem Material folgende Schritte umfasst: Inkontaktbringen einer ersten Mischoberfläche mit dem ersten Material auf der Oberfläche des ersten Materialträgers und Bewegen der ersten Mischoberfläche relativ zu der Oberfläche des ersten Materialträgers entlang einer der ersten Richtung entsprechenden Richtung, um die Schicht aus erstem Material entlang der der ersten Richtung entsprechenden Richtung zu verteilen, und Inkontaktbringen einer zweiten Mischoberfläche mit dem zweiten Material auf dem zweiten Materialträger und Bewegen der zweiten Mischoberfläche relativ zu der Oberfläche des zweiten Materialträgers entlang einer der ersten Richtung entsprechenden Richtung, um die Schicht aus zweitem Material entlang der der ersten Richtung entsprechenden Richtung zu verteilen; Inkontaktbringen der gemischten Schichten aus erstem und zweitem Material in dem gemischten Bereich mit einem gemusterten Materialträger, wobei die Oberfläche des gemusterten Materialträgers ein der Anordnung von Mikrobildelementen entsprechendes Muster definiert, wobei der gemusterte Materialträger das erste und das zweite Material in mindestens dem gemischten Bereich gemäß dem Muster selektiv entfernt; und Übertragen der die Anordnung von Mikrobildelementen definierenden gemischten Schichten aus erstem und zweitem Material auf eine Trägerschicht.
Durch die EP 2 493 700 A2 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Sicherheitsvorrichtung bekannt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bereitstellen einer Anordnung von linsenförmigen Fokussierungselementen auf einer Seite eines transparenten Substrats; und Bereitstellen einer entsprechenden Anordnung von Sätzen von Bildstreifen auf der anderen Seite des transparenten Substrats, wobei die Bildstreifen und die linsenförmigen Fokussierungselemente eine linsenförmige Vorrichtung definieren, sodass unter unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen ein entsprechender Bildstreifen aus jedem Satz über jeweilige linsenförmige Fokussierungselemente betrachtet wird.
Durch die DE 10 2017 218 800 B3 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselementes oder Sicherheitsdokuments bekannt, wobei das Sicherheitselement oder das Sicherheitsdokument jeweils eine Anordnung aus mehreren Mikrolinsen aufweist, wobei diese Mikrolinsen eine optisch abbildende Struktur in Form einer geometrischen Figur ausbilden, wobei eine innerhalb der Fläche der geometrischen Figur angeordnete erste Teilmenge dieser Mikrolinsen in einem aus Gitterzellen bestehenden Gitter angeordnet ist, wobei diese im Gitter angeordneten Mikrolinsen jeweils rotationssymmetrisch sphärisch oder rotationssymmetrisch asphärisch ausgebildet sind, wobei eine innerhalb der Fläche derselben geometrischen Figur angeordnete zweite Teilmenge der zur betreffenden optisch abbildenden Struktur gehörenden Mikrolinsen in mindestens einem Linsenraster mit mehreren jeweils achsensymmetrisch stabförmig ausgebildeten Mikrolinsen angeordnet ist, wobei ein Substrat durch mindestens ein Druckwerk auf einer ersten Seite gleichzeitig und/oder an einer selben Druckstelle mit mehreren einander überlagerten Teildruckbildern bedruckt wird und auf derselben oder der anderen Seite des Substrates durch eine Applikationseinrichtung inline die die Mikrolinsen umfassende optisch abbildende Struktur aufgebracht wird.
Durch die WO 2011/107783 A1 ist ein Sicherheitsdokument bekannt, das ein Dokumentensubstrat mit wenigstens zwei transparenten oder durchsichtigen Fenstern, die voneinander beabstandet sind, und eine Vorrichtung umfasst, die ein transparentes Substrat umfasst, welches trägt: i) eine gleichmäßige Anordnung von Mikro-Fokussierelementen auf einer ersten Oberfläche, wobei die Fokussierelemente eine Fokalebene definieren; ii) eine entsprechende erste Anordnung von Mikrobildelementen in einer ersten Farbe und in einer Ebene befindlich, die im Wesentlichen mit der Fokalebene der Fokussierelemente zusammenfällt; und, iii) eine entsprechende zweite Anordnung von Mikrobildelementen, in einer von der ersten Farbe verschiedenen Farbe und in einer Ebene befindlich, die im Wesentlichen mit der Fokalebene der Fokussierelemente zusammenfällt, wobei die Teilungen der Mikro-Fokussierelemente und der ersten und zweiten Anordnungen von Mikrobildelementen und deren relative Positionen derart sind, dass die Anordnung von Mikro-Fokussierelementen mit jeder der ersten und zweiten Anordnungen von Mikrobildelementen kooperiert, um jeweilige vergrößerte Versionen der Mikrobildelemente jeder Anordnung aufgrund des Moiré-Effekts zu generieren; und wobei wenigstens ein Abschnitt der ersten Anordnung von Mikrobildelementen von der zweiten nicht überlappt wird und wenigstens ein Abschnitt der zweiten Anordnung der Mikrobildelemente nicht von der ersten überlappt wird; wobei die Vorrichtung in das Dokumentensubstrat eingearbeitet oder in Ausrichtung mit den wenigstens zwei Fenstern darauf angewandt ist, wobei die Vorrichtung bezüglich des Dokumentensubstrats derart registriert ist, dass die vergrößerte Version der ersten Mikrobildelementanordnung durch das erste der zwei Fenster sichtbar ist und die vergrößerte Version der zweiten Mikrobildelementanordnung durch das zweite der zwei Fenster sichtbar ist, wobei der Übergang zwischen den zwei Mikrobildelementanordnungen durch das Dokumentensubstrat zwischen den zwei Fenstern verdeckt ist.
Durch die DE 11 2010 000 957 T5 ist ein Linsenarray zur Abbildung einer Vielzahl von Bildelementen in einer Objektebene bekannt, wobei das Linsenarray eine Vielzahl von Mikrolinsen enthält, die in oder auf einer Seite eines durchsichtigen oder durchscheinenden Materials mit den Bildelementen auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet geformt sind, wobei das Linsenarray eine Messdicke hat, die dem Abstand vom Apex jeder Mikrolinse zur Objektebene entspricht, wobei jede Mikrolinse einen Satz von Linsenparametern hat, wobei die Messdicke und/oder mindestens ein Linsenparameter so optimiert sind, dass jede Mikrolinse eine Brennpunktgröße in der Objektebene hat, die im Wesentlichen gleich der Größe der Bildelemente in der Objektebene ist, oder die von der Größe der Bildelemente um ein vorbestimmtes Maß abweicht. Dabei ist die Messdicke des Linsenarrays vorzugsweise geringer als die Brennweite aller Mikrolinsen. Die Bildelemente können z. B. die Form von Punkten oder Linien annehmen. Das Linsenarray der DE 11 2010 000 957 T5 ist derart ausgebildet, dass in einer in einem Kegel oder Winkelfeld des in die betreffende Mikrolinse in Richtung der Bildelemente einfallenden Lichts parallel zur Hauptebene der betreffenden Mikrolinse liegenden Schnittebene immer nur ein einziges der nebeneinander angeordneten Bildelemente angeordnet ist, wodurch für einen das Druckbild unter einem bestimmten Betrachtungswinkel betrachtenden Betrachter zu einem bestimmten Zeitpunkt stets nur ein einziger Frame wahrnehmbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckmaschine zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch eine Druckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen der gefundenen Lösung.
Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: ein Sicherheitsdokument mit einem eine optisch abbildende Struktur aufweisenden Sicherheitselement;
Fig. 2: eine stark vergrößerte Schnittdarstellung einer Anordnung aufweisend mindestens ein Druckbild und eine in eine optisch abbildende Struktur eingebundene einzelne plankonvexe Mikrolinse mit einem Lichteinfall aus einem ersten Betrachtungswinkel;
Fig. 3: die Anordnung gemäß der Fig. 2 mit einem Lichteinfall aus einem zweiten Betrachtungswinkel;
Fig. 4: ein Sicherheitsdokument mit Mitteln zur Selbstauthentifikation;
Fig. 5: ein Sicherheitsdokument mit einer kontrastverstärkenden Rückseite;
Fig. 6: ein Sicherheitsdokument mit einer kontrastverstärkenden Rückseite und mit Mitteln zur Selbstauthentifikation;
Fig. 7: eine vereinfachte schematische Darstellung einer Druckmaschine zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments insbesondere gemäß Fig. 5 oder 6.

In der Optik bezeichnet man mit dem Begriff "Linse" ein für Licht transparentes Bauelement mit mindestens einer im Strahlengang des Lichtes angeordneten lichtbrechenden Oberfläche. Unter dem Begriff Licht wird hier der für das menschliche Auge sichtbare Teil der elektromagnetischen Strahlung verstanden. Im elektromagnetischen Spektrum umfasst der Bereich des Lichts Wellenlängen von etwa 380 nm (violett) bis 780 nm (rot). Dem Folgenden liegen Sammellinsen, also einfallendes Licht bündelnde Linsen zugrunde, insbesondere plankonvex ausgebildete Linsen.
Bevorzugte Bauformen sind zum einen rotationssymmetrische sphärisch oder asphärisch ausgebildete Linsen und zum anderen achsensymmetrische stabförmig ausgebildete Linsen, wobei die jeweilige Symmetrieachse der betreffenden Linse und deren optische Achse jeweils deckungsgleich verlaufen. Die optische Achse ist somit eine i. d. R. durch den Krümmungsmittelpunkt einer konvexen Linsenoberfläche verlaufende Gerade. Bei einer planen Linsenoberfläche steht die optische Achse senkrecht auf ihr. Die Krümmung einer lichtbrechenden z. B. konvexen Oberfläche wird durch ihren Krümmungsradius angegeben, wobei der Krümmungsradius seinen Ursprung auf der optischen Achse hat.
Eine plane Linsenoberfläche ist durch einen unendlich großen Krümmungsradius definiert. Stabförmige Linsen sind in Form eines jeweils ihrer Stablänge nach halbierten entweder geraden Kreiszylinders oder elliptischen Zylinders ausgebildet, wobei sich die jeweilige Symmetrieachse einer solchen Linse orthogonal zu ihrer jeweiligen Stablänge erstreckt. Bei einer sphärisch ausgebildeten Linse ist die lichtbrechende Oberfläche als ein Oberflächenausschnitt aus einer Kugel ausgebildet, also z. B. in Form einer Kugelkalotte. Eine asphärisch ausgebildete Linse weist mindestens eine von der Kugel- oder planen Form abweichende lichtbrechende Oberfläche auf. Die Form rotationssymmetrischer asphärischer Flächen wird in der Regel als Kegelschnitt (Kreis, Ellipse, Parabel, Hyperbel) plus einem Korrekturpolynom für Deformationen höherer Ordnung angegeben. Eine Linse weist zwei vom Strahlengang des Lichtes geschnittene Oberflächen, sogenannte Hüllflächen auf, wobei mit Bezug auf die Lichtbündelung definitionsgemäß gilt, dass der Lichteintritt in eine plankonvex ausgebildete Sammellinse jeweils an deren konvex gekrümmter Hüllfläche und der Lichtaustritt aus dieser Linse an deren planer Hüllfläche erfolgt. Die Hüllflächen sind jeweils Grenzflächen zwischen verschiedenen Medien, in denen sich das Licht jeweils ausbreitet. Eines dieser Medien wird durch das Material, d. h. den Werkstoff der betreffenden Linse gebildet. Mindestens ein anderes Medium ist der i. d. R. mit Luft gefüllte Raum, in welchem sich die betreffende Linse befindet Da bei mindestens zwei der im Strahlengang des Lichtes angeordneten Medien zumindest ihre jeweiligen optischen Materialeigenschaften voneinander verschieden sind, wird das Licht an der Grenzfläche zwischen diesen aneinander angrenzenden Medien gebrochen. Somit erfolgt an zumindest einer der Hüllflächen der jeweiligen Linse jeweils eine Lichtbrechung, insbesondere an deren gekrümmter Hüllfläche. Die mit der Lichtbrechung in Verbindung stehende optische Materialeigenschaft wird durch den jeweiligen Brechungsindex des betreffenden Mediums ausgedrückt. Der Brechungsindex ist eine dimensionslose physikalische Größe, die angibt, um welchen Faktor die Wellenlänge und die Phasengeschwindigkeit des Lichts in dem betreffenden Medium kleiner sind als im Vakuum. Von zwei eine gemeinsame Grenzfläche bildenden Medien mit unterschiedlichen Brechungsindizes nennt man das Medium mit dem höheren Brechungsindex das optisch dichtere. Die Abbe-Zahl, auch Abbesche Zahl genannt, ist eine dimensionslose Größe zur Charakterisierung der optischen dispersiven Eigenschaften einer Linse und gibt an, wie stark sich deren Brechungsindex mit der Lichtwellenlänge ändert. Die Eigenschaft einer Linse, von einem durch die betreffende Linse betrachteten Objekt eine optische Abbildung erzeugen zu können, hängt vom Brechungsindex des Materials der jeweiligen Linse und von der Form ihrer jeweils zwischen unterschiedlichen Medien Grenzflächen bildenden Hüllflächen ab.
Als Hauptebene einer Linse wird eine in diesem Bauelement orthogonal zur Symmetrieachse der betreffenden Linse angeordnete Ebene bezeichnet. Bei einer dünnen Linse, bei der ihre größte längs zur Symmetrieachse liegende Ausdehnung, d. h. die Dicke der Linse als sehr klein gegenüber dem Krümmungsradius ihrer konvexen Hüllfläche anzusehen ist, weil der Krümmungsradius der konvexen Hüllfläche z. B. mindestens fünfmal größer ist als diese Dicke, kann mit zumeist ausreichender Genauigkeit für eine Betrachtung von Eigenschaften der betreffenden Linse nur eine einzige Hauptebene zugrunde gelegt werden. Bei einer plankonvexen Linse fällt diese Hauptebene mit der planen Linsenoberfläche zusammen. Die Brennweite einer Linse ist der Abstand zwischen der Hauptebene der betreffenden Linse und ihrem Fokus (Brennpunkt), wobei hier unter dem Fokus einer Linse ein Schnittpunkt von der Linse gebündelter, parallel in diese Linse einfallender Lichtstrahlen verstanden werden soll.
Dabei fallen die parallel in die Linse einfallenden Lichtstrahlen nicht notwendigerweise parallel zu ihrer optischen Achse ein, sondern unter einem mit Bezug auf die Hauptebene der betreffenden Linse beliebigen, insbesondere spitzen Einfallswinkel. Eine im Fokus orthogonal zur optischen Achse angeordnete Ebene heißt Fokalebene oder Brennebene.
Die dem Lichteintritt dienende Hüllfläche der betreffenden Linse weist achsensymmetrisch zu ihrer optischen Achse zwei gegenüberliegende, diese Hüllfläche begrenzende, z. B. in der Hauptebene dieser Linse liegende Randpunkte auf, wobei der Abstand dieser beiden Randpunkte eine Breite der betreffenden Linse bestimmt (= Linsenbreite). Die Apertur oder Öffnungsweite einer Linse bezeichnet deren freie Öffnung oder deren Durchmesser, durch welche Lichtstrahlen ungehindert empfangen werden können und entspricht maximal der Linsenbreite. Derjenige Punkt, der im Schnittpunkt der optischen Achse mit der dem Lichteintritt dienenden Hüllfläche der betreffenden Linse liegt, wird Scheitel genannt. Der Scheitelpunkt ist auf der dem Lichteintritt dienenden Hüllfläche vom Fokus dieser Linse am fernsten angeordnet.
Eine rotationssymmetrisch sphärisch oder asphärisch ausgebildete Linse fokussiert in sich einfallendes Licht in einem Kegel oder Konus, wobei der Durchmesser der Grundfläche dieses Kegels oder Konus maximal der Linsenbreite und die senkrecht auf der Grundfläche dieses Kegels oder Konus stehende Höhe der Brennweite der betreffenden Linse entsprechen. Eine achsensymmetrisch stabförmig ausgebildete Linse fokussiert in sich einfallendes Licht in einem spitzen Winkelfeld, wobei der Ursprung des Winkelfeldes im Fokus dieser Linse liegt. Die numerische Apertur beschreibt das Vermögen einer Linse, Licht zu fokussieren. Sie bestimmt die minimale Größe des in seinem Fokus erzeugbaren Lichtflecks und ist somit eine wichtige, die Auflösung begrenzende Größe.
Mehrere jeweils rotationssymmetrisch sphärisch oder asphärisch ausgebildete Linsen, die in einem entweder aus quadratischen oder aus hexagonalen Gitterzellen bestehenden vorzugsweise gleichmäßigen Gitter insbesondere jeweils lückenlos und überlappungsfrei angeordnet sind, bilden eine Linsengruppe, die auch als ein Linsenarray bezeichnet wird. Mehrere jeweils achsensymmetrisch stabförmig ausgebildete Linsen, die jeweils orthogonal zu ihrer Stablänge ebenfalls vorzugsweise jeweils lückenlos und überlappungsfrei aneinandergereiht sind, bilden ein Linsenraster, welches auch als ein Lentikular bezeichnet wird. Mehrere in einer gitterförmigen Linsengruppe und/oder mehrere in einem Linsenraster angeordnete Linsen bilden in ihrem jeweiligen Verbund jeweils eine sich über eine ebene oder gekrümmte Fläche erstreckende optisch abbildende Struktur in Form einer geometrischen Figur. Die Fläche der optisch abbildenden Struktur kann eine beliebige Kontur aufweisen, z. B. rechteckig, rund, oval oder polygonal. In der Geometrie wird eine geometrische Figur als eine Punktmenge aufgefasst. Mit Bezug auf die optisch abbildende Struktur ist zumindest an einer Teilmenge der die geometrische Figur bildenden Punkte jeweils eine Linse angeordnet.
In einer optisch abbildenden Struktur können sowohl nur eine oder mehrere jeweils gitterförmige Linsengruppen oder nur eine oder mehrere jeweils in einem Linsenraster angeordnete Linsen als auch diese beiden Linsenanordnungen gemischt zusammen mit der jeweils anderen Linsenanordnung angeordnet sein, so dass in derselben optisch abbildenden Struktur sowohl gitterförmige Linsengruppen als auch in einem Linsenraster angeordnete Linsen gemeinsam angeordnet sind. Dabei können in der betreffenden optisch abbildenden Struktur ausgebildete Linsenraster z. B. auch jeweils eine unterschiedliche Orientierung aufweisen, wobei die jeweilige Orientierung des betreffenden Linsenrasters durch die jeweilige Richtung der Stablänge der am Aufbau des betreffenden Linsenrasters beteiligten Linsen festgelegt ist.
Eine Mikrolinse ist eine miniaturisierte Form einer konventionellen Linse. Unter dem Begriff einer Mikrolinse soll hier eine Linse verstanden werden, deren Linsenbreite weniger als 100 µm beträgt und vorzugsweise im Bereich zwischen 20 µm und 65 µm liegt. Mikrolinsen haben eine Brennweite von weniger als z. B. 100 µm, vorzugsweise maximal 95 µm. Mikrolinsen sind heute industriell herstellbar. Mikrolinsen aus einem Kunststoff oder Harz können z. B. unter Verwendung eines (Spritz-)Gießverfahrens oder (Spritz-)Prägeverfahrens oder Druckverfahrens hergestellt werden. Aus Mikrolinsen bestehende optisch abbildende Strukturen werden auch als mikrooptische Strukturen bezeichnet.
Wenn eine insbesondere aus Mikrolinsen gebildete optisch abbildende Struktur zusammen mit einem vorzugsweise flächig ausgebildeten Druckbild kombiniert angeordnet wird bzw. ist, indem diese optisch abbildende Struktur z. B. auf ein das Druckbild aufweisendes Substrat aufgebracht wird bzw. ist, lassen sich für einen das Druckbild durch die optisch abbildende Struktur betrachtenden Betrachter verschiedene Effekte erzeugen. So kann eine aus mindestens einem Druckbild und mindestens einer optisch abbildenden Struktur bestehende Anordnung z. B. sogenannte Wechselbilder bzw. Wackelbilder (Flips) und/oder räumliche, d. h. dreidimensionale Effekte und/oder Morphing-Effekte und/oder Zoom-Effekte und/oder Animationen erzeugen. Diese Effekte sind für einen Betrachter ohne optische Hilfsmittel wahrnehmbar, wenn er das Druckbild abwechselnd unter verschiedenen Betrachtungswinkeln betrachtet. Die dem Betrachter durch unterschiedliche Betrachtungswinkel präsentierte Wahrnehmung wird auch Lentikularbild genannt.
Das i. d. R. flächige Druckbild wird auf dem vorzugsweise zweidimensional ausgebildeten Substrat z. B. in einem industriellen Fertigungsprozess vorzugsweise mit einer Druckmaschine ausgebildet. Das Substrat ist z. B. eine Bedruckstoffbahn oder als ein Druckbogen ausgebildet. Das Druckbild wird z. B. in einem punktförmigen oder linienförmigen Raster auf das Substrat aufgebracht. Das Druckbild besteht daher z. B. aus mehreren, insbesondere einer Vielzahl von Bildpunkten und/oder Linien. Eine Bildpunktgröße oder eine Linienstärke liegt dabei in einem Bereich von unter 100 µm, vorzugsweise von weniger als 50 µm, insbesondere von weniger als 20 µm, z. B. im Bereich von etwa 5 µm bis 10 µm. Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die Bildpunktgröße von Bildpunkten und/oder die Linienstärke von Linien, die jeweils an der Ausbildung eines zusammen mit einer optisch abbildenden Struktur verwendeten Druckbildes beteiligt sind, z. B. jeweils maximal so groß, vorzugsweise geringer, insbesondere weniger als halb so groß sind wie die jeweilige Linsenbreite der am Aufbau der betreffenden optisch abbildenden Struktur beteiligten Linsen.
Als Auflösungsvermögen bezeichnet man in der Optik die Unterscheidbarkeit feiner Strukturen, also den minimalen Abstand, den z. B. zwei Bildpunkte oder zwei Linien voneinander haben müssen, um sie als getrennte Bildpunkte oder Linien wahrnehmen zu können. Das Auflösungsvermögen des bloßen menschlichen Auges variiert von Person zu Person. Normalsichtige Erwachsene können bei einem Abstand von 25 cm zumeist noch Strukturen im Abstand von 150 µm unterscheiden. Das entspricht einem Sehwinkel von ungefähr 2 Winkelminuten, was als Winkelauflösungsvermögen bezeichnet wird. Bei schwachen Kontrasten nimmt die Sehschärfe des menschlichen Auges merklich ab, wobei die Sehschärfe den Kehrwert des Auflösungsvermögens darstellt. Die Linsenbreite einer Mikrolinse ist somit üblicherweise geringer als das Auflösungsvermögen des bloßen Auges eines normalsichtigen Erwachsenen.
Zur Herstellung eines bunten Druckbildes wird bzw. ist das Substrat mit mehreren Druckfarben bedruckt, z. B. sind auf dem Substrat die als Primärfarben bezeichneten Druckfarben Rot, Grün, Blau und gegebenenfalls die Druckfarbe Schwarz ausgebildet. Ein Druckbild besteht im Regelfall aus einer Anordnung mehrerer an verschiedenen Positionen des betreffenden Druckbildes angeordneter kleinflächiger Bildelemente, wobei jedes Bildelement vorzugsweise mehrere Bildpunkte oder Linien aufweist und sich i. d. R. über eine Länge von weniger als 100 µm erstreckt. Jedes Bildelement oder eine Gruppe von benachbarten Bildelementen bildet z. B. eine durch die Linse zu betrachtendes Objekt. Die einzelnen Bildelemente sind in einem Druckbild i. d. R. zur Ausbildung eines den informatorischen Gehalt eines Druckbildes bestimmenden Druckmotivs angeordnet. Aufgrund seines begrenzten i. d. R. nicht ausreichenden Auflösungsvermögens sind in Verbindung mit einer Mikrolinse verwendete einzelne Bildelemente vom bloßen menschlichen Auge singulär normalerweise nicht wahrnehmbar. Ein von einer Person wahrgenommener Farbeindruck des Druckbildes oder zumindest eines Teils dieses Druckbildes entsteht durch eine im Auge und Gehirn des Betrachters stattfindende additive Farbmischung von in den betreffenden Bildelementen jeweils in unterschiedlichen Druckfarben gedruckten Bildpunkten und/oder Linien. Eine Überlagerung von jeweils zwei Primärfarben ergibt die als Sekundärfarben bezeichneten Farbeindrücke Gelb, Cyan und Magenta. Eine Überlagerung aller drei Primärfarben ergibt den Farbeindruck Weiß. Ein Farbregister, d. h. eine Passerhaltigkeit, d. h. eine Passgenauigkeit von Bildpunkten und/oder Linien jeweils verschiedener Druckfarben in ihrer relativen Anordnung zueinander, beträgt bei den Ausführungsbeispielen der hier betrachteten Erfindung jeweils weniger als 20 µm, vorzugsweise weniger als 10 µm und liegt insbesondere im Bereich von etwa 5 µm.
Die in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen der hier betrachteten Erfindung vorgesehene optisch abbildende Struktur ist in Kombination mit Bildpunkten oder Linien unterschiedlicher Druckfarben angeordnet. Das Druckbild ist bzw. wird als oder durch Überlagerung mehrerer Teildruckbilder hergestellt, wobei mehrere oder bevorzugt jedes der Teildruckbilder z. B. in einer anderen Druckfarbe gedruckt ist bzw. wird. Dabei kann die Überlagerung durch sukzessiven Übereinanderdruck auf das Substrat oder erfindungsgemäß durch ein Sammeln der Teildruckbilder auf einem Druckelement, z. B. auf einem Zylinder, und einer gleichzeitigen Abgabe an das Substrat bewirkt sein bzw. werden. Die Teildruckbilder bestehen ihrerseits jeweils aus Bildpunkten oder Linien, wobei die Bildpunktgröße dieser Bildpunkte oder die Linienstärke der betreffenden Linien jeweils im Mikrometerbereich liegen, z. B. im Bereich von weniger als 20 µm. Bei einem das Druckbild betrachtenden Betrachter überlagern sich in dessen Wahrnehmung die mehreren an diesem Druckbild beteiligten Teildruckbilder z. B. zu einem farblichen Gesamteindruck.
Eine aus mindestens einem Druckbild und mindestens einer optisch abbildenden Struktur bestehende Anordnung lässt einen das Druckbild betrachtenden Betrachter unter verschiedenen Betrachtungswinkeln mehrere unterschiedliche Einzelbilder wahrnehmen, wobei eine Sequenz von Einzelbildern in der Wahrnehmung des Betrachters ein Wechselbild bzw. Wackelbild (Flip) und/oder einen räumlichen, d. h. dreidimensionalen Effekt und/oder einen Morphing-Effekt und/oder einen Zoom-Effekt und/oder eine Animation entstehen lässt. Jedes dieser Einzelbilder wird auch als ein Frame bezeichnet. Die vom Betrachter jeweils unter einem bestimmten Betrachtungswinkel wahrnehmbaren Einzelbilder entstehen durch eine durch die optisch abbildende Struktur festgelegte Selektion aus der Menge der an den jeweiligen Positionen der Mikrolinsen aufgrund des dortigen mindestens einen Bildelementes oder der dortigen Bildelemente wahrnehmbaren Teildruckbilder, wobei der auf eine Position des Druckbildes bezogene farbliche Gesamteindruck durch Überlagerung aller an dieser Position vorhandenen und wahrnehmbaren Teildruckbilder entsteht. Die in Kombination mit einem Druckbild angeordnete optisch abbildende Struktur ist demnach eine optische Maskierung der in Deckung mit der Fläche der optisch abbildenden Struktur angeordneten an dem betreffenden Druckbild beteiligten Teildruckbilder.
Um für einen das Druckbild betrachtenden Betrachter jeweils unter einem bestimmten Betrachtungswinkel jeweils mehrere Frames gleichzeitig wahrnehmbar werden zu lassen, um dadurch z. B. komplexere und/oder differenziertere Animationen zu realisieren, wird z. B. eine Anordnung aufweisend ein Druckbild und eine aus mehreren plankonvexen Mikrolinsen bestehende optisch abbildende Struktur verwendet, bei der unter mindestens einer Mikrolinse der betreffenden optisch abbildenden Struktur nebeneinander mehrere, vorzugsweise mehr als drei, insbesondere zwischen fünf und zehn Bildelemente angeordnet sind, wobei diese Bildelemente zwischen der Erstreckung der Linsenbreite der betreffenden Mikrolinse und ihrem Fokus in einer parallel zur Hauptebene der betreffenden Mikrolinse liegenden Schnittebene angeordnet sind, wobei die Schnittebene einen Kegel oder ein Winkelfeld des jeweils durch die Linsenbreite der betreffenden Mikrolinse in Richtung der nebeneinander angeordneten Bildelemente einfallenden Lichts schneidend angeordnet ist, wobei in der Schnittebene innerhalb des Kegels oder des Winkelfeldes gleichzeitig mehrere voneinander verschiedene Bildelemente aneinandergereiht angeordnet sind.
Damit ergibt sich eine Anordnung aufweisend ein Druckbild und eine aus mehreren plankonvexen Mikrolinsen bestehende optisch abbildende Struktur, wobei jede dieser Mikrolinsen längs zum Druckbild eine Linsenbreite vorzugsweise von weniger als 100 µm aufweist, wobei das Druckbild eine Vielzahl von Bildelementen aufweist, wobei unter mindestens einer der Mikrolinsen der betreffenden optisch abbildenden Struktur jeweils mehrere Bildelemente angeordnet sind, wobei diese mehreren jeweils unter mindestens einer der Mikrolinsen der betreffenden optisch abbildenden Struktur angeordneten Bildelemente längs zur Linsenbreite nebeneinander angeordnet sind und sich jeweils in Richtung der Linsenbreite jeweils über eine geringere Länge als die betreffende Linsenbreite erstrecken, wobei zwischen der Erstreckung der Linsenbreite der betreffenden Mikrolinse und ihrem Fokus in einer im Kegel oder im Winkelfeld des jeweils durch die Linsenbreite der betreffenden Mikrolinse in Richtung der nebeneinander angeordneten Bildelemente einfallenden Lichts parallel zur Hauptebene der betreffenden Mikrolinse liegenden Schnittebene gleichzeitig mehrere, vorzugsweise mindestens drei, insbesondere mehr als drei jeweils voneinander verschiedene Bildelemente aneinandergereiht angeordnet sind. Mit dieser Anordnung sind für einen das Druckbild betrachtenden Betrachter jeweils unter einem bestimmten Betrachtungswinkel jeweils mehrere Frames gleichzeitig wahrnehmbar, was komplexe und/oder differenzierte Animationen sowie bei entsprechend farbig ausgebildeten Bildelementen gleitende Farbübergänge und/oder bei aus den Bildelementen gebildeten unterschiedlichen Druckmotiven gleitende Frameübergänge entstehen lässt.
Das Substrat ist z. B. ein faserhaltiger Bedruckstoff, insbesondere Papier, oder eine Folie, vorzugsweise eine Polymerfolie. Das Substrat kann opak und zumindest in einem Bereich transparent ausgebildet
sein. Das Substrat kann einlagig oder mehrlagig, insbesondere abschnittsweise mehrlagig ausgebildet sein. Verschiedene Lagen eines mehrlagigen Substrates können aus verschiedenen Werkstoffen ausgebildet sein, z. B. eine Lage aus Papier und eine weitere Lage aus einer Polymerfolie. Das Substrat oder zumindest eine jeweilige Lage dieses Substrates hat eine Materialstärke, d. h. Dicke z. B. von weniger als 100 µm, vorzugsweise von weniger als 50 µm, insbesondere etwa 25 µm. Ein auf dem Substrat ausgebildetes Druckbild hat eine Schichtdicke z. B. von weniger als 10 µm, vorzugsweise von weniger als 5 µm, insbesondere im Bereich von 1 µm bis 2 µm. Das Substrat kann einseitig oder doppelseitig bedruckt sein.
Die Anordnung aus Druckbild und optisch abbildender Struktur ist in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Bestandteil eines Sicherheitselementes oder erfindungsgemäß eines Sicherheitsdokuments. Zu diesen Dokumenten zählen beispielsweise Banknoten, Kreditkarten, Schecks, Wertpapiere, Aktienzertifikate, Pässe, Ausweise, Führerscheine, Eigentumsurkunden, Reisedokumente wie Flug- oder Bahnfahrscheine, Eintrittskarten, Studienbelege sowie andere amtliche oder behördliche Urkunden wie Geburts-, Todes- oder Heiratsurkunden. Diese Aufzählung ist nur beispielhaft und keineswegs abschließend. Bevorzugt handelt es sich jedoch um Banknoten.
Fig. 1 zeigt beispielhaft ein Sicherheitsdokument 02, auf oder in welchem mindestens ein Sicherheitselement 01 angeordnet ist. Das Dokument 02 und/oder das betreffende Sicherheitselement 01 weisen teilflächig oder vollflächig mindestens eine optisch abbildende Struktur 03 auf, wobei die jeweilige optisch abbildende Struktur 03 als eine aus Mikrolinsen 11 ausgebildete mikrooptische Struktur 03 ausgebildet ist. Die betreffende optisch abbildende Struktur 03 ist derart angeordnet, dass sie z. B. zumindest teilweise ein auf dem Dokument 02 ausgebildetes oder aufgebrachtes Druckbild 27 überdeckt.
Fig. 2 zeigt beispielhaft insbesondere als einen Ausschnitt aus dem in der Fig. 1 dargestellten Sicherheitselement 01 oder Dokument 02 in einer stark vergrößerten Schnittdarstellung eine Anordnung mit einer einzelnen plankonvexen Mikrolinse 11, die in eine Gruppe oder in ein Raster von Mikrolinsen 11 eingebunden ist. Die betreffende Mikrolinse 11 weist eine Symmetrieachse 12 auf, die gleichzeitig auch die optische Achse 12 dieser Mikrolinse 11 bildet. Die Mikrolinse 11 kann rotationssymmetrisch sphärisch oder asphärisch ausgebildet sein oder sie ist z. B. achsensymmetrisch stabförmig ausgebildet, wobei sich bei einer achsensymmetrisch stabförmig ausgebildeten Mikrolinse 11 die Symmetrieachse 12 orthogonal zu ihrer Stablänge erstreckt. Die Mikrolinse 11 ist z. B. aus einem transparenten Kunststoff oder Harz spritzprägetechnisch hergestellt. Die Mikrolinse 11 hat eine dem Lichteintritt dienende konvexe Hüllfläche 13, wobei z. B. ein Bündel paralleler Lichtstrahlen 14 auf diese Hüllfläche 13 trifft. Die Mikrolinse 11 weist achsensymmetrisch zu ihrer optischen Achse 12, die durch den Scheitelpunkt 37 der konvexen Hüllfläche 13 verläuft, zwei gegenüberliegende die konvexe Hüllfläche 13 begrenzende Randpunkte 16; 17 auf, wobei der Abstand dieser beiden Randpunkte 16; 17 eine als Linsenbreite 18 bezeichnete Breite dieser Mikrolinse 11 bestimmt. Die Linsenbreite 18 einer Mikrolinse 11 beträgt weniger als 100 µm. Die beiden Randpunkte 16; 17 der konvexen Hüllfläche 13 liegen in einer orthogonal zur optischen Achse 12 der betreffenden Mikrolinse 11 angeordneten Ebene, die auch als Hauptebene 19 dieser Mikrolinse 11 bezeichnet wird. In dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die Hauptebene 19 eine plane Hüllfläche 21 der betreffenden Mikrolinse 11. Ein Abstand zwischen der Hauptebene 19 der Mikrolinse 11 und ihrem Fokus 23 (Brennpunkt) bildet die Brennweite 22 der betreffenden Mikrolinse 11, wobei der Fokus 23 ein Schnittpunkt der gebündelten, insbesondere parallel in die Mikrolinse 11 einfallenden Lichtstrahlen 14 ist. Die Brennweite 22 einer Mikrolinse 11 liegt bei unter 100 µm. Eine im Fokus 23 orthogonal zur optischen Achse 12 angeordnete Ebene heißt Fokalebene 24.
In dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Mikrolinse 11 Teil eines Linsenarrays oder eines Linsenrasters, in welchem mit Bezug auf eine bestimmte Fläche beliebiger Kontur jeweils vorzugsweise lückenlos und überlappungsfrei eine Vielzahl von Mikrolinsen 11 angeordnet sind. Das Linsenarray oder das Linsenraster ist auf einem Substrat 26 angeordnet, wobei das Substrat 26 z. B. als ein faserhaltiger Bedruckstoff mit einem transparenten Fenster, insbesondere Papier, oder als eine Folie, vorzugsweise als eine transparente Polymerfolie ausgebildet ist. Das Substrat 26 weist eine Materialstärke 29 bzw. Dicke 29 z. B. von weniger als 100 µm, vorzugsweise von weniger als 50 µm, insbesondere etwa 25 µm auf. Das Substrat 26 ist vorzugsweise Teil eines Sicherheitselementes 01 oder erfindungsgemäß eines Sicherheitsdokuments 02. Das Substrat 26 ist zumindest in dem von der planen Hüllfläche 21 der jeweiligen Mikrolinse 11 abgedeckten Bereich transparent ausgebildet.
In dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf der Rückseite des Substrats 26, d. h. auf der von der Mikrolinse 11 abgewandten Seite dieses Substrats 26 ein Druckbild 27 geringer Schichtdicke 36 z. B. von weniger als 10 µm aufgebracht, wobei dieses Druckbild 27 eine Vielzahl einzelner jeweils voneinander verschiedener Bildelemente 28 aufweist. Diese einzelnen Bildelemente 28 sind sehr kleinflächig ausgebildet und erstrecken sich parallel zur Linsenbreite 18 über nur wenige Mikrometer, z. B. über maximal 10 µm. Daher ist es möglich, mehrere, z. B. zehn derartiger Bildelemente 28a bis 28j in dem von der planen Hüllfläche 21 der Mikrolinse 11 abgedeckten Bereich z. B. nebeneinander aneinandergereiht anzuordnen. Mindestens eines dieser Bildelemente 28a bis 28j weist vorzugsweise jeweils in unterschiedlichen Druckfarben gedruckte Bildpunkte oder Linien auf, wobei insbesondere in Abhängigkeit von der Anzahl der z. B. nebeneinander angeordneten Bildelemente 28a bis 28j deren jeweilige Bildpunkte eine Bildpunktgröße 38 oder deren Linien eine Linienstärke 38 jeweils im Bereich weniger Mikrometer, vorzugsweise im Bereich von weniger als 20 µm aufweisen. Das Druckbild 27 besteht vorzugsweise aus einem Übereinanderdruck oder einer Überlagerung mehrerer jeweils in unterschiedlichen Druckfarben gedruckter Teildruckbilder. Die in dem von der planen Hüllfläche 21 der Mikrolinse 11 abgedeckten Bereich, d. h. unter der betreffenden Mikrolinse 11 insbesondere nebeneinander angeordneten Bildelemente 28a bis 28j gehören vorzugsweise jeweils zu unterschiedlichen Druckmotiven.
Die unter der betreffenden Mikrolinse 11 z. B. nebeneinander angeordneten Bildelemente 28a bis 28j sind vorteilhafterweise näher zur Mikrolinse 11 angeordnet als deren Fokus 23. Vorzugsweise sind diese Bildelemente 28a bis 28j zwischen der betreffenden Mikrolinse 11 und ihrem Fokus 23 in einer parallel zur Hauptebene 19 der betreffenden Mikrolinse 11 liegenden Schnittebene 31 angeordnet, wobei die Schnittebene 31 einen Kegel 32 oder ein Winkelfeld 32 des jeweils durch die Linsenbreite 18 der betreffenden Mikrolinse 11 in Richtung der z. B. nebeneinander angeordneten Bildelemente 28a bis 28j einfallenden Lichts schneidend angeordnet ist, wobei in der Schnittebene 31 innerhalb des Kegels 32 oder des Winkelfeldes 32 gleichzeitig vorzugsweise mehrere der Bildelemente 28a bis 28j aneinandergereiht angeordnet sind. In dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind innerhalb des Kegels 32 oder des Winkelfeldes 32 gleichzeitig die z. B. fünf Bildelemente 28c bis 28g aneinandergereiht angeordnet, wohingegen die übrigen der in dem von der planen Hüllfläche 21 der Mikrolinse 11 abgedeckten Bereich angeordneten Bildelemente 28a, 28b und 28h bis 28j für einen das Druckbild 27 betrachtenden Betrachter unter einem mit den einfallenden Lichtstrahlen 14 korrespondierenden z. B. spitzen ersten Betrachtungswinkel 33 nicht wahrnehmbar sind. Wenn nun für einen das Druckbild 27 betrachtenden Betrachter der Betrachtungswinkel zu einem vom ersten Betrachtungswinkel 33 verschiedenen z. B. stumpfwinkligen zweiten Betrachtungswinkel 34 verändert wird, verändern sich für ihn auch die von ihm wahrnehmbaren Bildelemente 28a bis 28j. Dies ist in der Fig. 3 dargestellt, die dieselbe Anordnung mit einem Druckbild 27 und einer aus mehreren plankonvexen Mikrolinsen 11 bestehende optisch abbildende Struktur 03 wie die Fig. 2 aufweist. Aufgrund des vom ersten Betrachtungswinkel 33 verschiedenen zweiten Betrachtungswinkels 34 sind in dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel für einen das Druckbild 27 betrachtenden Betrachter nur die Bildelemente 28d bis 28h wahrnehmbar, die übrigen hingegen nicht.
Wie erwähnt, werden die in den Fig. 2 und 3 dargestellten in dem von der planen Hüllfläche 21 einer einzelnen Mikrolinse 11 abgedeckten Bereich angeordneten Bildelemente 28a bis 28j durch vorzugsweise jeweils in unterschiedlichen Druckfarben gedruckte Bildpunkte oder Linien ausgebildet. Im Regelfall ist dabei die jeweilige Bildpunktgröße 38 der betreffenden Bildpunkte oder die Linienstärke 38 der betreffenden Linien jeweils deutlich kleiner als die Linsenbreite 18 der betreffenden Mikrolinse 11 ausgebildet, vorzugsweise im Bereich weniger Mikrometer, insbesondere im Bereich von weniger als 20 µm. Insbesondere um das diese Bildelemente 28a bis 28j enthaltene Druckbild 27 maschinenlesbar auszubilden, weist mindestens eines dieser Bildelemente 28a bis 28j Bildpunkte oder Linien auf, bei deren Druck jeweils spezielle Druckfluide, insbesondere Tinten verwendet werden, die in ihren optischen Eigenschaften von üblichen Druckfluiden, insbesondere von üblichen Druckfarben oder Tinten abweichen. Bei diesen speziellen Druckfluiden handelt es sich z. B. um Tinten, die ohne eine außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren elektromagnetischen Spektrums liegende Anregung für das bloße menschliche Auge eines normalsichtigen Betrachters nicht sichtbar sind, insbesondere um eine Infrarotstrahlung absorbierende Tinte oder um eine Infrarotstrahlung reflektierende Tinte oder um eine Infrarotstrahlung ins Sichtbare konvertierende Tinte oder um eine ultraviolette Strahlung fluoreszierende Tinte oder um eine magnetische Tinte. Diese insbesondere unter Tageslichtbedingungen unsichtbaren Tinten können zufolge einer entsprechenden Anregung wie die übrigen Druckfarben in unterschiedlichen Farbtönen wahrnehmbar werden, z. B. in den Farbbereichen Blau, Grün oder Rot. Bei dieser Anregung handelt es sich vorzugsweise um eine elektromagnetische oder magnetische Anregung.
Unter dem Begriff Tinte wird hier eine intensiv gefärbte und färbende Flüssigkeit verstanden, die meist aus einer Lösung oder aus Dispersionen von Farbmitteln in Wasser oder anderen Lösungsmitteln besteht, wobei diese Lösungsmittel keine oder im Falle von als eine Tusche ausgebildeten Tinten wenig Bindemittel enthalten. Farbmittel sind farbgebende Substanzen, z. B. Pigmente und Farbstoffe, die anorganisch oder organisch, natürlich oder synthetisch hergestellt sein können. Demgegenüber sind Druckfarben farbmittelhaltige Gemische, die mit Hilfe einer Druckform auf ein Substrat, d. h. auf einen Bedruckstoff übertragen werden. Druckfarben enthalten anorganische und organische Pigmente, z. B. Titandioxid als Weißpigment oder Farbruß als Schwarzpigment, sowie Bindemittel, die die Pigmente umhüllen. Sowohl herkömmliche Druckfarben als auch Tinten, einschließlich unter Tageslichtbedingungen für das menschliche Auge unsichtbarer Tinten, können unter dem Begriff Druckfluid subsummiert werden.
Die vorgenannten auf Infrarotstrahlung (IR) reagierenden speziellen Tinten werden z. B. in Verbindung mit elektromagnetischer Strahlung aus dem nahen Infrarotbereich (NIR) verwendet, wobei eine Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich zwischen 780 nm und 2000 nm bevorzugt verwendet wird, insbesondere im Bereich zwischen 780 nm und 1200 nm. Eine auf Infrarotstrahlung (IR; NIR) reagierende Tinte enthält z. B. anorganische i. d. R. pigmentförmige Luminophore, die nach Energieaufnahme Strahlung im sichtbaren Spektralbereich und/oder Infrarotbereich (NIR) emittieren. Eine Infrarotstrahlung ins Sichtbare konvertierende Tinte enthält so genannte Anti-Stokes-Pigmente.
Ultraviolettstrahlung, kurz UV oder UV-Strahlung, ist die für das menschliche Auge unsichtbare elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen, die kürzer als das sichtbare Licht sind. Das Spektrum im Ultravioletten umfasst gemäß weithin akzeptierter Einteilung die Wellenlängen von 100 nm bis 380 nm, d. h. vom kurzwelligen Bereich kommend bis zur Grenze zum sichtbaren Licht. Eine ultraviolette Strahlung fluoreszierende Tinte weist fluoreszierende Farbpigmente auf, die bei ultravioletter Bestrahlung intensiv leuchten sowie gegebenenfalls die ultravioletten Strahlen des Tageslichtes auswerten.
Unter einer magnetischen Tinte versteht man eine insbesondere mit Eisenoxidpartikeln versetzte Tinte. Diese Partikel können durch ein mit Bezug auf die betreffende das Substrat 26 und die optisch abbildende Struktur 03 aufweisende Anordnung externes magnetisches Feld, welches vom Erdmagnetfeld verschieden ist, aufmagnetisiert und somit magnetooptisch analysiert und ausgelesen werden.
Eine hinsichtlich Maschinenlesbarkeit vorteilhafte Anordnung aufweisend ein auf einem Substrat 26 aufgebrachtes Druckbild 27 und eine zumindest Teile des Druckbildes 27 abdeckende optisch abbildende Struktur 03 sieht vor, dass die optisch abbildende Struktur 03 eine Gruppe oder ein Raster mehrerer plankonvexer Mikrolinsen 11 aufweist, wobei die plane Hüllfläche 21 der Mikrolinsen 11 dem Substrat 26 zugewandt ist, wobei das auf dem Substrat 26 angeordnete Druckbild 27 auf dessen der optisch abbildenden Struktur 03 zugewandten Seite angeordnet ist und mindestens ein Bildelement 28a bis 28j mit mindestens einem Bildpunkt oder einer Linie aufweist, wobei dieser Bildpunkt oder diese Linie drucktechnisch durch ein Druckfluid ausgebildet ist, wobei das Druckfluid nur zufolge einer außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren elektromagnetischen Spektrums liegenden Anregung für das menschliche Auge sichtbar ist. Dieses Druckfluid ist vorzugsweise als eine Infrarotstrahlung absorbierende Tinte oder eine Infrarotstrahlung reflektierende Tinte oder eine Infrarotstrahlung ins Sichtbare konvertierende Tinte oder eine ultraviolette Strahlung fluoreszierende Tinte oder eine magnetische Tinte ausgebildet. Damit ist das betreffende mindestens eine Bildelement 28a bis 28j des maschinenlesbaren Druckbildes 27 integraler Bestandteil der betreffenden Anordnung z. B. auf einem Sicherheitselement 01 oder erfindungsgemäß auf einem Sicherheitsdokument 02. Die außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren elektromagnetischen Spektrums liegende Anregung des Druckfluids erfolgt mit Bezug auf die zumindest Teile des Druckbildes 27 abdeckende optisch abbildende Struktur 03 frontseitig, d. h. auf die jeweilige konvexe Hüllfläche 13 der Mikrolinsen 11 gerichtet, wenn diese Anregung durch die optisch abbildende Struktur 03 hindurchwirkend ausgebildet ist, oder rückseitig, d. h. substratseitig bzw. auf die jeweilige plane Hüllfläche 21 der Mikrolinsen 11 gerichtet, wenn die optisch abbildende Struktur 03 diese Anregung blockierend ausgebildet ist.
Wenn vorgesehen ist, dass das nur zufolge einer außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren elektromagnetischen Spektrums liegenden Anregung für das menschliche Auge sichtbare Druckfluid mit den Mikrolinsen 11 der optisch abbildenden Struktur 03 nicht interagieren soll, dann sind in einer solchen Anordnung die jeweilige Bildpunktgröße 38 der betreffenden Bildpunkte oder die Linienstärke 38 der betreffenden Linien z. B. jeweils größer als die Linsenbreite 18 der betreffenden Mikrolinse 11 ausgebildet.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass in der betreffenden Anordnung aus Substrat 26 und optisch abbildender Struktur 03 an mehreren einzelnen Positionen in der mehrere plankonvexe Mikrolinsen 11 aufweisenden Gruppe oder in dem mehrere plankonvexe Mikrolinsen 11 aufweisenden Raster von der jeweiligen optisch abbildenden Struktur 03 die jeweilige Mikrolinse 11 unausgebildet bleibt und an der betreffenden Fehlstelle mindestens ein Bildelement 28a bis 28j des Druckbildes 27 mit mindestens einem Bildpunkt oder einer Linie angeordnet wird, wobei dieser Bildpunkt oder diese Linie drucktechnisch durch das nur zufolge der außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren elektromagnetischen Spektrums liegenden Anregung für das menschliche Auge sichtbare Druckfluid ausgebildet ist. Das unter Normalbedingungen für das menschliche Auge nicht sichtbare Druckfluid wird bzw. ist demnach an ausgewählten Fehlstellen in der jeweiligen optisch abbildenden Struktur 03 appliziert bzw. angeordnet.
Wie erwähnt, kann die Anordnung aus Substrat 26 und optisch abbildender Struktur 03 ein Druckbild 27 aufweisen, welches einen das Druckbild 27 durch die optisch abbildende Struktur 03 mit bloßem Auge betrachtenden normalsichtigen Betrachter unter verschiedenen Betrachtungswinkeln mehrere unterschiedliche Einzelbilder wahrnehmen lässt, wobei eine Sequenz von Einzelbildern in der Wahrnehmung des Betrachters ein Wechselbild bzw. Wackelbild (Flip) und/oder einen räumlichen, d. h. dreidimensionalen Effekt und/oder einen Morphing-Effekt und/oder einen Zoom-Effekt und/oder eine Animation entstehen lässt. Diese unterschiedlichen Einzelbilder werden auch als Frames bezeichnet. Diesen vorgenannten Effekten liegen jeweils mehrere Teildruckbilder zugrunde, aus denen das betreffende mindestens eine Druckbild 27 zusammengesetzt ist. Zur Ausbildung einer Anordnung aus Substrat 26 und optisch abbildender Struktur 03 mit mindestens einem maschinenlesbaren Druckbild 27 ist vorgesehen, dass das betreffende Druckbild 27 zumindest in dem von der optisch abbildenden Struktur 03 abgedeckten Bereich mehrere Teildruckbilder aufweist. Dabei weist mindestens ein Teildruckbild dieser Teildruckbilder Bildelemente 28a bis 28j mit mindestens einem Bildpunkt oder einer Linie auf, wobei der betreffende Bildpunkt oder die betreffende Linie drucktechnisch jeweils durch das nur zufolge der außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren elektromagnetischen Spektrums liegenden Anregung für das menschliche Auge sichtbare Druckfluid ausgebildet ist. In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Bildelement 28a bis 28j mindestens eines Teildruckbildes des maschinenlesbar auszubildenden mehrere Teildruckbilder aufweisenden Druckbildes 27 durch ein Gemenge ausgebildet ist, wobei dieses Gemenge ein für das menschliche Auge insbesondere unter Tageslichtbedingungen sichtbares Druckfluid und ein nur zufolge der außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren elektromagnetischen Spektrums liegenden Anregung für das menschliche Auge sichtbares Druckfluid aufweist.
Ferner kann zur Ausbildung einer Anordnung mit mindestens einem maschinenlesbaren Druckbild 27 vorgesehen sein, dass in dieser Anordnung aufweisend ein das Druckbild 27 aufweisendes Substrat 26 und eine dieses Druckbild 27 optisch abbildende Struktur 03 in einem ersten von der optisch abbildenden Struktur 03 abgedeckten Bereich die darin angeordneten Bildelemente 28a bis 28j des Druckbildes 27 jeweils durch ein für das menschliche Auge insbesondere unter Tageslichtbedingungen sichtbares Druckfluid und in einem zweiten von der optisch abbildenden Struktur 03 abgedeckten Bereich die darin angeordneten Bildelemente 28a bis 28j des Druckbildes 27 jeweils durch ein nur zufolge der außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren elektromagnetischen Spektrums liegenden Anregung für das menschliche Auge sichtbares Druckfluid ausgebildet sind.
Ungeachtet der jeweiligen Ausbildung des Substrats 26 und/oder der jeweiligen Ausbildung der darauf ausgebildeten optisch abbildenden Struktur 03 und/oder des zur Ausbildung von mindestens einem Druckbild 27 verwendeten Druckfluids, ob ein für das menschliche Auge insbesondere unter Tageslichtbedingungen sichtbares Druckfluid oder ob ein nur zufolge der außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren elektromagnetischen Spektrums liegenden Anregung für das menschliche Auge sichtbares Druckfluid verwendet wird oder ob zur Ausbildung eines Sicherheitselementes 01 oder erfindungsgemäß eines Sicherheitsdokumentes 02 beide vorgenannte Arten von Druckfluiden gemeinsam zur Erstellung desselben Druckbildes 27 verwendet werden, kann vorgesehen sein, was im Folgenden beschrieben wird.
Fig. 4 zeigt beispielhaft ein Sicherheitsdokument 02, z. B. eine Banknote, dessen Substrat 26 z. B. aus einem faserhaltigen Bedruckstoff, insbesondere aus einem Papier besteht und mindestens ein transparentes Fenster 04 aufweist. Alternativ kann das Substrat 26 des Sicherheitsdokuments 02 auch eine Folie, vorzugsweise eine transparente Polymerfolie oder eine Folie mit einem transparenten Fenster 04 sein. Auf einer Seite des Sicherheitsdokuments 02 ist zumindest im Bereich des betreffenden transparenten Fensters 04 eine dieses Fenster 04 partiell oder vollflächig abdeckende mikrooptische Struktur 03 angeordnet. Diese mikrooptische Struktur 03 ist als ein Linsenarray oder als ein Lentikular ausgebildet, welches jeweils aus plankonvexen Mikrolinsen 11 besteht. Diese Mikrolinsen 11 sind im Fall eines Linsenarrays rotationssymmetrisch sphärisch oder asphärisch und im Fall eines Lentikulars z. B. achsensymmetrisch stabförmig ausgebildet. Außerhalb und beabstandet vom Bereich des transparenten Fensters 04 ist auf der anderen Seite dieses Sicherheitsdokuments 02, d. h. auf der das vorgenannte Linsenarray oder Lentikular nicht aufweisenden Seite des Sicherheitsdokuments 02 ein Druckbild 27 ausgebildet oder aufgebracht, wobei dieses Druckbild 27 durch ein für das menschliche Auge insbesondere unter Tageslichtbedingungen sichtbares Druckfluid oder durch ein nur zufolge der außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren elektromagnetischen Spektrums liegenden Anregung für das menschliche Auge sichtbares Druckfluid ausgebildet sein kann. Das betreffende Druckbild 27 kann eine für Menschen unmittelbar erkennbare Information enthalten oder allein maschinenlesbar ausgebildet sein. Dieses Druckbild 27 ist in einem punktförmigen oder linienförmigen aus Bildelementen 28a bis 28j bestehenden Raster auf dem Substrat 26 aufgebracht und vorzugsweise in einem industriellen Druckprozess z. B. in einem Offsetdruckverfahren erstellt. Eine Bildpunktgröße 38 oder eine Linienstärke 38 der Bildelemente 28a bis 28j des auf dem Substrat 26 aufgebrachten Druckbildes 27 ist dabei kleiner ausgebildet als eine Linsenbreite 18 der im Linsenarray oder Lentikular angeordneten Mikrolinsen 11 und beträgt somit deutlich weniger als 100 µm, vorzugsweise etwa 20 µm oder weniger. Falls auch das partiell oder vollflächig von der mikrooptischen Struktur 03 abgedeckte Fenster 04 auf diesem Substrat 26 des Sicherheitsdokuments 02 rückseitig, d. h. auf der von der mikrooptischen Struktur 03 abgewandten Seite des Substrats 26 des Sicherheitsdokuments 02 ein weiteres, vorzugsweise ebenfalls in einem Offsetdruckverfahren erstelltes Druckbild 27 aufweist, so weist dieses im Bereich des transparenten Fensters 04 angeordnete weitere Druckbild 27 in dem von der mikrooptischen Struktur 03 abgedeckten Bereich mindestens eine unbedruckte Fläche, d. h. eine Aussparung 06 auf, so dass die betreffende Aussparung 06 in dem im Bereich des Fensters 04 angeordneten weiteren Druckbild 27 die auf dem Substrat 26 dieses Sicherheitsdokuments 02 aufgebrachte mikrooptische Struktur 03 partiell freilegt und eine Sicht durch das transparente Fenster 04 auf die jeweilige plane Hüllfläche 21 der in der mikrooptischen Struktur 03 angeordneten plankonvexen Mikrolinsen 11 freigibt.
Ein Verfahren zum Authentifizieren eines eine mikrooptische Struktur 03 aufweisenden Sicherheitsdokuments 02 besteht nun darin, dass das Substrat 26 des Sicherheitsdokuments 02 - wie in der Fig. 4 durch einen Pfeil angedeutet - an einer dieses Sicherheitsdokument 02 vorzugsweise durchlaufenden Knicklinie 07 gefaltet und dadurch das außerhalb und beabstandet vom Bereich des transparenten Fensters 04 ausgebildete oder aufgebrachte Druckbild 27 mit der auf der anderen Seite des Substrats 26 dieses Sicherheitsdokuments 02 aufgebrachten mikrooptischen Struktur 03 oder zumindest mit einer der die mikrooptische Struktur 03 partiell freilegenden Aussparungen 06 in dem im Bereich des Fensters 04 angeordneten Druckbild 27 in Deckung gebracht wird oder zumindest in Deckung bringbar ist. Das Substrat 26 des Sicherheitsdokuments 02 kann - wie in der Fig. 4 angedeutet - an der Knicklinie 07 z. B. in etwa hälftig umgeschlagen werden, so dass der das außerhalb und beabstandet vom Bereich des transparenten Fensters 04 aufgebrachte Druckbild 27 aufweisende umgeschlagene Teil des Substrats 26 auf dem das transparente Fenster 04 und die mikrooptische Struktur 03 aufweisenden anderen Teil dieses Substrats 26 gelegt wird oder zumindest legbar ist. Durch das Falten des Substrats 26 des Sicherheitsdokuments 02 wird das außerhalb und beabstandet vom Bereich des transparenten Fensters 04 aufgebrachte Druckbild 27 im transparenten Fenster 04 des Substrats 26 dieses Sicherheitsdokuments 02 auf die jeweilige plane Hüllfläche 21 der in der mikrooptischen Struktur 03 angeordneten plankonvexen Mikrolinsen 11 gelegt.
Gegebenenfalls unter Ausführung einer Relativbewegung zwischen der mikrooptischen Struktur 03 und dem mit dieser mikrooptischen Struktur 03 in Deckung gebrachten außerhalb und beabstandet vom Bereich des transparenten Fensters 04 ausgebildeten oder aufgebrachten Druckbild 27 oder durch Ausführung einer Kippbewegung des gesamten an der Knicklinie 07 gefalteten Sicherheitsdokuments 02 wird dieses Druckbild 27 oder zumindest dessen in ihm enthaltene Information bei einer aus Richtung der konvexen Hüllfläche 13 durch die mikrooptische Struktur 03 auf das betreffende Druckbild 27 gerichteten Betrachtung sichtbar bzw. erkennbar, was in der Fig. 4 beispielhaft durch ein vorzugsweise von Menschen lesbares "&"-Zeichen angedeutet ist.
Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht somit eine Selbstauthentifikation des betreffenden Sicherheitsdokuments 02 allein anhand von Mitteln, die das betreffende Sicherheitsdokument 02 selbst aufweist. Die hier vorgeschlagene Authentifizierung ist demnach der überall und jederzeit durchführbare Nachweis, dass es sich bei dem betreffenden Sicherheitsdokument 02 um ein Original, insbesondere um eine echte Banknote handelt.
Es wurde festgestellt, dass ein Druckbild 27, das im Bereich des transparenten Fensters 04 auf der Rückseite des Substrats 26, d. h. auf der von der mikrooptischen Struktur 03 abgewandten Seite dieses Substrats 26 mit einem für das menschliche Auge unter Tageslichtbedingungen i. d. R. sichtbaren Druckfluid erstellt worden ist, insbesondere unter lichtschwachen, z. B. dämmrigen Lichtbedingungen bei einer aus Richtung der konvexen Hüllfläche 13 durch die betreffende mikrooptische Struktur 03 auf das betreffende Druckbild 27 gerichteten Betrachtung mitunter nicht ausreichend gut erkennbar ist.
Zur Verbesserung der Erkennbarkeit eines solchen Druckbildes 27 insbesondere für das menschliche Auge wird vorgeschlagen, das im Bereich des transparenten Fensters 04 auf der Rückseite des Substrats 26 erstellte Druckbild 27 mit einem solchen Druckfluid zu überdrucken, welches einen helleren Farbton aufweist als der Farbton des zur Erstellung des betreffenden Druckbildes 27 verwendeten Druckfluids. Wenn das im Bereich des transparenten Fensters 04 auf der Rückseite des Substrats 26 aufgebrachte Druckbild 27 aus mehreren Druckfluiden unterschiedlicher Farbtöne erstellt worden ist, wird zum Überdrucken dieses derart erstellten Druckbildes 27 ein Druckfluid verwendet, welches einen helleren Farbton aufweist als der hellste Farbton des zur Erstellung des betreffenden Druckbildes 27 verwendeten Druckfluids. Erfindungsgemäß wird das im Bereich des transparenten Fensters 04 auf der Rückseite des Substrats 26 aufgebrachte Druckbild 27 zumindest teilweise mit einer Schicht 39 aus einer weißen Tinte überdruckt. Diese Schicht 39 bildet eine flächenhaft ausgedehnte aus weißer Tinte bestehende Deckschicht für das im Bereich des transparenten Fensters 04 auf der Rückseite des Substrats 26 aufgebrachte Druckbild 27. Dabei kann diese Deckschicht opak, d. h. für eine elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von etwa 380 nm (violett) bis 780 nm (rot) undurchlässig, d. h. lichtundurchlässig, oder für eine elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von etwa 380 nm (violett) bis 780 nm (rot) teiltransparent ausgebildet sein. Die Teiltransparenz kann über die zweidimensionale flächenhafte Ausdehnung der Deckschicht graduell variierend ausgebildet sein, so dass einige Stellen der Deckschicht transparenter ausgebildet sind als andere Stellen dieser Deckschicht. Ein Grad der Transparenz kann für einfallendes Licht im Bereich vorzugsweise zwischen 10% und 90% liegen.
Es ergibt sich folglich - wie in der Fig. 5 beispielhaft dargestellt - ein Sicherheitsdokument 02 mit einem in seinem Substrat 26 ausgebildeten transparenten Fenster 04, wobei zumindest im Bereich des transparenten Fensters 04 auf einer Seite des Substrats 26 eine aus Mikrolinsen 11 bestehende mikrooptische Struktur 03 und auf der dieser mikrooptischen Struktur 03 gegenüberliegenden anderen Seite des Substrats 26 mindestens ein Druckbild 27 angeordnet sind. Dabei weist das betreffende Druckbild 27 in einem punktförmigen oder linienförmigen Raster mehrere Bildelemente 28a bis 28j auf, wobei diese Bildelemente 28a bis 28j in einem von Weiß verschiedenen Farbton ausgebildet sind. Eine Bildpunktgröße 38 oder eine Linienstärke 38 dieser Bildelemente 28a bis 28j ist jeweils kleiner ausgebildet als eine Linsenbreite 18 der in der mikrooptischen Struktur 03 angeordneten Mikrolinsen 11. Es ist nun zur Kontrastverstärkung vorgesehen, dass zumindest auf einer Teilfläche, d. h. auf einem Abschnitt des betreffenden Druckbildes 27 auf dessen von der mikrooptischen Struktur 03 abgewandten Seite eine flächenhaft ausgedehnte das betreffende Druckbild 27 überdeckende Schicht 39 angeordnet ist, wobei diese Schicht 39 aus einem helleren Farbton besteht als der mindestens eine von Weiß verschiedene Farbton, aus dem das betreffende Druckbild 27 besteht. Erfindungsgemäß ist diese Schicht 39 in dem Farbton Weiß ausgebildet. Wie zuvor erwähnt, kann die das betreffende Druckbild 27 überdeckende Schicht 39 für eine elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 380 nm bis 780 nm opak ausgebildet sein oder diese Schicht 39 ist für eine elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 380 nm bis 780 nm transparent ausgebildet, wobei ein Grad der Transparenz für diese elektromagnetische Strahlung im Bereich z. B. zwischen 10% und 90% liegt. Zudem kann die Transparenz über die zweidimensionale flächenhafte Ausdehnung der das betreffende Druckbild 27 überdeckenden Schicht 39 graduell variierend ausgebildet sein, so dass einige Stellen dieser Schicht 39 in einem anderen Grad der Transparenz ausgebildet sind als andere Stellen dieser Schicht 39. Dadurch können bestimmte Bildelemente 28a bis 28j des betreffenden Druckbildes 27 durch ihre verbesserte Erkennbarkeit für das menschliche Auge betont werden, wohingegen andere Bildelemente 28a bis 28j des betreffenden Druckbildes 27 in ihrer jeweiligen Erkennbarkeit bewusst schwächer ausgebildet bleiben.
Die das betreffende Druckbild 27 überdeckende Schicht 39 wird in einem Inkjetdruckverfahren erstellt, wohingegen das auf der der mikrooptischen Struktur 03 gegenüberliegenden anderen Seite des Substrats 26 angeordnete betreffende Druckbild 27 in einem Offsetdruckverfahren erstellt ist.
Durch das Überdrucken des im Bereich des transparenten Fensters 04 auf der Rückseite des Substrats 26 aufgebrachten Druckbildes 27 wird erreicht, dass ein Kontrast zwischen den in diesem Druckbild 27 enthaltenen Bildelementen 28a bis 28j, d. h. dessen Bildpunkten oder Linien, und deren jeweiliger unmittelbarer Peripherie erhöht wird. Als Kontrast wird im Allgemeinen der Helligkeitsunterschied zwischen benachbarten hellen und dunklen Stellen in einem Bild bezeichnet. Durch das Überdrucken des im Bereich des transparenten Fensters 04 auf der Rückseite des Substrats 26 aufgebrachten Druckbildes 27 mit einer Schicht 39 aus einer weißen Tinte wird bei einer aus Richtung der konvexen Hüllfläche 13 durch die mikrooptische Struktur 03 auf das betreffende Druckbild 27 gerichteten Betrachtung der Kontrast von mehreren, vorzugsweise von den meisten, insbesondere von allen Bildelementen 28a bis 28j des betreffenden Druckbildes 27 erhöht, so dass dieses Druckbild 27 oder zumindest dessen in ihm enthaltene Information insbesondere auch unter lichtschwachen, z. B. dämmrigen Lichtbedingungen für das menschliche Auge besser erkennbar ist bzw. wird.
Somit ergibt sich ein Sicherheitsdokument 02 mit einer kontrastverstärkenden Schicht 39 auf der Rückseite des Substrats 26 zusammen mit Mitteln zur Selbstauthentifikation, wie es beispielhaft in einer Schnittdarstellung in der Fig. 6 dargestellt ist und nachfolgend beschrieben wird.
Die Fig. 6 zeigt das in der Fig. 5 beispielhaft dargestellte Sicherheitsdokument 02 mit einem in seinem Substrat 26 ausgebildeten transparenten Fenster 04, wobei zumindest im Bereich des transparenten Fensters 04 auf einer Seite des Substrats 26 eine aus Mikrolinsen 11 bestehende mikrooptische Struktur 03 und auf der dieser mikrooptischen Struktur 03 gegenüberliegenden anderen Seite des Substrats 26 ein erstes Druckbild 27 angeordnet sind. Auch in diesem Ausführungsbeispiel weist dieses erste Druckbild 27 in einem punktförmigen oder linienförmigen Raster mehrere Bildelemente 28a bis 28j auf, wobei diese Bildelemente 28a bis 28j in einem von Weiß verschiedenen Farbton ausgebildet sind. Eine Bildpunktgröße 38 oder eine Linienstärke 38 dieser Bildelemente 28a bis 28j ist jeweils kleiner ausgebildet als eine Linsenbreite 18 der in der mikrooptischen Struktur 03 angeordneten Mikrolinsen 11. Es ist auch hier zur Kontrastverstärkung vorgesehen, dass zumindest auf einer Teilfläche bzw. auf einem Abschnitt des ersten Druckbildes 27 auf dessen von der mikrooptischen Struktur 03 abgewandten Seite eine flächenhaft ausgedehnte dieses erste Druckbild 27 überdeckende Schicht 39 angeordnet ist, wobei diese Schicht 39 aus einem helleren Farbton besteht als der mindestens eine von Weiß verschiedene Farbton, aus dem das erste Druckbild 27 besteht.
Das jetzt gemäß der Fig. 6 vorgeschlagene Sicherheitsdokument 02 unterscheidet sich von dem in der Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, dass auf der von der mikrooptischen Struktur 03 abgewandten Seite der das erste Druckbild 27 zu einem Teil überdeckenden Schicht 39 ein zweites, d. h. ein weiteres, vorzugsweise ebenfalls in einem Offsetdruckverfahren erstelltes Druckbild 41 angeordnet ist. Dieses zweite Druckbild 41 ist derart auf der einen Teil des ersten Druckbildes 27 überdeckenden Schicht 39 angeordnet, dass dieses zweite Druckbild 41 nach Ausführung einer in der Fig. 6 durch einen Pfeil angedeuteten Faltung an einer das Sicherheitsdokument 02 vorzugsweise durchlaufenden Knicklinie 07 - wie in der Fig. 4 beispielhaft dargestellt - mit der auf der anderen Seite des Substrats 26 dieses Sicherheitsdokuments 02 aufgebrachten mikrooptischen Struktur 03 derart in Deckung gebracht ist oder zumindest gebracht werden kann, dass dieses zweite Druckbild 41 oder zumindest eine in ihm enthaltene Information bei einer aus Richtung der mikrooptischen Struktur 03 gerichteten Betrachtung sichtbar und/oder erkennbar ist bzw. wird. Die Knicklinie 07, an der das Substrat 26 dieses Sicherheitsdokuments 02 gefaltet wird, ist vorzugsweise außerhalb der das erste Druckbild 27 zu einem Teil überdeckenden Schicht 39 angeordnet, d. h. beabstandet von dieser Schicht 39. Diese Knicklinie 07 ist vorzugsweise in demjenigen Teil des ersten Druckbildes 27 angeordnet, den die auf dem ersten Druckbild 27 angeordnete Schicht 39 nicht überdeckt.
Auch bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß der Fig. 6 ist vorgesehen, dass die Bildelemente 28a bis 28j des ersten Druckbildes 27 in einem von Weiß verschiedenen Farbton ausgebildet sind, wobei die das erste Druckbild 27 zu einem Teil überdeckende Schicht 39 aus einem helleren Farbton besteht als der mindestens eine von Weiß verschiedene Farbton, aus dem das erste Druckbild 27 besteht.
Darüber hinaus kann auch die Ausführungsform der Erfindung gemäß der Fig. 6 in jeder technisch sinnvollen Kombination zumindest einige derjenigen Merkmale aufweisen, die bereits in Verbindung mit den Fig. 1 und 5 beschrieben wurden.
Anhand der Fig. 7 wird nun noch erläutert, wie ein Sicherheitsdokument 02 insbesondere gemäß den in den Fig. 5 oder 6 gezeigten Ausführungsformen hergestellt werden kann. Wie bereits erwähnt, wird die das betreffende Druckbild 27 überdeckende kontrastverstärkende Schicht 39
in einem Inkjetdruckverfahren erstellt , wohingegen das auf der der mikrooptischen Struktur 03 gegenüberliegenden anderen Seite des Substrats 26 angeordnete betreffende Druckbild 27 in einem Offsetdruckverfahren erstellt ist. Dabei besteht das Druckbild 27 aus mehreren in mindestens zwei verschiedenen Druckfarben gedruckten Bildelementen 28a bis 28j, wobei diese Bildelemente 28a bis 28j ihrerseits Bildpunkte oder Linien ausbilden. Eine Bildpunktgröße 38 oder Linienstärke 38 liegt vorzugsweise in einem Bereich von weniger als 20 µm, z. B. im Bereich von etwa 5 µm bis 10 µm. Ein Farbregister der jeweils in verschiedenen Druckfarben gedruckten Bildelemente 28a bis 28j, d. h. die Genauigkeit ihrer relativen Anordnung zueinander, beträgt bei den hier betrachteten Ausführungsbeispielen jeweils weniger als 20 µm, vorzugsweise weniger als 10 µm und liegt insbesondere im Bereich von etwa 5 µm.
Die Herstellung des Druckbildes 27 mit der vorgenannten Farbregisterhaltigkeit erfolgt z. B. in einer als eine Rotationsdruckmaschine ausgebildeten Druckmaschine, insbesondere in einer im Wertdruck verwendeten Druckmaschine, wobei das z. B. als eine Bedruckstoffbahn oder als ein Druckbogen ausgebildete Substrat 26 über eine als ein Gegendruckzylinder 42 ausgebildeten Zylinder geführt wird, wobei die am betreffenden Druckbild 27 beteiligten Druckfarben durch einen sukzessiven Übereinanderdruck auf das Substrat 26 aufgetragen werden oder wobei erfindungsgemäß die am betreffenden Druckbild 27 beteiligten Druckfarben z. B. auf einem Übertragungszylinder 43 gesammelt und von diesem Übertragungszylinder 43 gemeinsam an das vom Gegendruckzylinder 42 geführte Substrat 26 abgegeben werden. Das Substrat 26 ist z. B. als eine Bedruckstoffbahn in Form einer Polymerfolie oder als ein Druckbogen aus Papier ausgebildet.
Am Umfang des Übertragungszylinders 43 sind mindestens zwei Formzylinder 44 angestellt oder zumindest anstellbar, wobei jeder dieser Formzylinder 44 eine der am betreffenden Druckbild 27 beteiligten Druckfarben auf den Übertragungszylinder 43 überträgt. Die jeweilige Drehrichtung von Gegendruckzylinder 42, Übertragungszylinder 43 und Formzylinder 44 ist in der Fig. 7 jeweils durch einen Drehrichtungspfeil angedeutet. Dem Fachmann ist bekannt, dass jedem der Formzylinder 44 jeweils ein in der Fig. 7 nicht dargestelltes Farbwerk zugeordnet ist. In der bevorzugten Ausführung unterscheiden sich die von den an den Übertragungszylinder 43 angestellten Formzylindern 44 übertragenen Druckfarben jeweils in ihrem Farbton.
Stromabwärts der Übertragungsstelle, an der der Übertragungszylinder 43 die auf ihm gesammelten Druckfarben zur Erstellung des Druckbildes 27 auf das vom Gegendruckzylinder 42 geführte Substrat 26 druckt, ist auf derselben Seite des Substrats 26 wie das an der Übertragungsstelle erstellte Druckbild 27 eine Druckeinrichtung vorgesehen, wobei diese Druckeinrichtung das Druckbild 27 zumindest teilweise mit einer Schicht 39 aus einer im Farbton weißen Tinte überdruckt. Diese Druckeinrichtung is als mindestens ein Inkjetdruckkopf 46 ausgebildet. Der Farbton der vom betreffenden Inkjetdruckkopf 46 verdruckten Tinte ist heller als der jeweilige Farbton der vom Übertragungszylinder 43 auf das Substrat 26 aufgetragenen Druckfarben.
In der Druckmaschine ist auch eine Prägeeinrichtung 47 vorgesehen, mit welcher Prägeeinrichtung 47 die aus Mikrolinsen 11 bestehende mikrooptische Struktur 03 auf dem Substrat 26 ausgebildet wird. Der Gegendruckzylinder 42 weist an seinem Umfang diese Prägeeinrichtung 47 auf, wobei mit dieser Prägeeinrichtung 47 die aus Mikrolinsen 11 bestehende mikrooptische Struktur 03 ausgebildet und während der Rotation dieses Gegendruckzylinders 42 auf dem von diesem Gegendruckzylinder 42 geführten Substrat 26 angeordnet wird. Die z. B. aus einem Kunststoff oder Harz ausgebildeten Mikrolinsen 11 haben eine Linsenbreite 18 z. B. von weniger als 100 µm, vorzugsweise zwischen 20 µm und 65 µm.
Es ergibt sich somit eine Druckmaschine zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments 02, wobei ein ein Substrat 26 des Sicherheitsdokuments 02 führender Gegendruckzylinder 42 und ein mit dem Gegendruckzylinder 42 an einer Übertragungsstelle zusammenwirkender ein Druckbild 27 auf das Substrat 26 druckender Übertragungszylinder 43 vorgesehen sind. Das Substrat 26 des Sicherheitsdokuments 02 weist mindestens ein transparentes Fenster 04 auf, wobei zumindest im Bereich des betreffenden transparenten Fensters 04 auf einer Seite des Substrats 26 eine aus Mikrolinsen 11 bestehende mikrooptische Struktur 03 vorgesehen ist. Der Gegendruckzylinder 42 und der Übertragungszylinder 43 sind derart zusammenwirkend angeordnet, dass in einem Druckprozess zumindest im Bereich des betreffenden transparenten Fensters 04 auf einer Seite des Substrats 26 die aus Mikrolinsen 11 bestehende mikrooptische Struktur 03 und auf der dieser mikrooptischen Struktur 03 gegenüberliegenden anderen Seite des Substrats 26 zumindest im Bereich des transparenten Fensters 04 das mindestens eine Druckbild 27 angeordnet werden. Diese Anordnung der von der Prägeeinrichtung 47 ausgeführten aus Mikrolinsen 11 bestehenden mikrooptischen Struktur 03 und des vom Gegendruckzylinder 42 und Übertragungszylinder 43 im Bereich des transparenten Fensters 04 erzeugten mindestens einen Druckbildes 27 kann an der vorgenannten Übertragungsstelle zeitgleich oder mit Bezug auf den Umfang des Gegendruckzylinders 42 an unterschiedlichen Stellen zeitlich versetzt erfolgen.
In der Druckmaschine ist zudem eine Druckeinrichtung vorgesehen, wobei diese Druckeinrichtung zumindest auf einem Abschnitt des betreffenden Druckbildes 27 auf dessen von der mikrooptischen Struktur 03 abgewandten Seite eine flächenhaft ausgedehnte das betreffende Druckbild 27 überdeckende Schicht 39 aufträgt. Diese Druckeinrichtung ist stromabwärts nach der Übertragungsstelle, an der der Übertragungszylinder 43 das Druckbild 27 auf das vom Gegendruckzylinder 42 geführte Substrat 26 druckt, auf derselben Seite des Substrats 26 wie das an der Übertragungsstelle erstellte Druckbild 27 angeordnet und erfindungsgemäß als mindestens ein Inkjetdruckkopf 46 ausgebildet. Dabei weist das betreffende Druckbild 27 in einem punktförmigen oder linienförmigen Raster mehrere verschiedenfarbige Bildelemente 28a bis 28j auf, wobei diese Bildelemente 28a bis 28j jeweils in einem von Weiß verschiedenen Farbton ausgebildet sind, wobei die von dem mindestens einen Inkjetdruckkopf 46 ausgebildete Schicht 39 aus einem helleren Farbton besteht wie die von Weiß verschiedenen Farbtöne, aus denen das betreffende Druckbild 27 besteht.
Zur Einhaltung einer hohen Registergenauigkeit weist der Gegendruckzylinder 42 an seinem Umfang die Prägeeinrichtung 47 auf, wobei die Prägeeinrichtung 47 die aus Mikrolinsen 11 bestehende mikrooptische Struktur 03 ausbildet und derart angeordnet ist, dass sie die aus Mikrolinsen 11 bestehende mikrooptische Struktur 03 während der Rotation dieses Gegendruckzylinders 42, d. h. während eines laufenden Druckprozesses, auf dem von diesem Gegendruckzylinder 42 geführten Substrat 26 ausbildet. Dabei ist eine Bildpunktgröße 38 oder eine Linienstärke 38 der Bildelemente 28a bis 28j des betreffenden Druckbildes 27 vorzugsweise jeweils kleiner ausgebildet als eine Linsenbreite 18 der in der mikrooptischen Struktur 03 angeordneten Mikrolinsen 11.
In einer bevorzugten Ausführung dieser Druckmaschine sind mindestens zwei an den Umfang des Übertragungszylinders 43 angestellte oder zumindest anstellbare Formzylinder 44 vorgesehen, wobei jeder dieser Formzylinder 44 eine der am betreffenden Druckbild 27 beteiligten Druckfarben auf den Übertragungszylinder 43 überträgt, wobei der Übertragungszylinder 43 diese verschiedenfarbigen Druckfarben sammelt und wobei die auf dem Übertragungszylinder 43 gesammelten Druckfarben gemeinsam auf das vom Gegendruckzylinder 42 geführte Substrat 26 übertragen werden.

Bezugszeichenliste

01: Sicherheitselement
02: Sicherheitsdokument
03: optisch abbildende Struktur; mikrooptische Struktur
04: Fenster

06: Aussparung
07: Knicklinie

11: Mikrolinse
12: Symmetrieachse; optische Achse
13: konvexe Hüllfläche
14: Lichtstrahl

16: Randpunkt
17: Randpunkt
18: Linsenbreite
19: Hauptebene

21: plane Hüllfläche
22: Brennweite
23: Fokus
24: Fokalebene

26: Substrat
27: Druckbild
28: Bildelement (28a bis 28j)
29: Materialstärke; Dicke

31: Schnittebene
32: Kegel; Winkelfeld
33: erster Betrachtungswinkel
34: zweiter Betrachtungswinkel

36: Schichtdicke
37: Scheitelpunkt
38: Bildpunktgröße; Linienstärke
39: Schicht

41: Druckbild
42: Gegendruckzylinder
43: Übertragungszylinder
44: Formzylinder

46: Inkjetdruckkopf
47: Prägeeinrichtung

Claims

Druckmaschine zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments (02), wobei ein ein Substrat (26) des Sicherheitsdokuments (02) führender Gegendruckzylinder (42) und ein mit dem Gegendruckzylinder (42) an einer Übertragungsstelle zusammenwirkender ein Druckbild (27) auf das Substrat (26) druckender Übertragungszylinder (43) vorgesehen sind, wobei das Substrat (26) des Sicherheitsdokuments (02) mindestens ein transparentes Fenster (04) aufweist, wobei zumindest im Bereich des betreffenden transparenten Fensters (04) auf einer Seite des Substrats (26) eine aus Mikrolinsen (11) bestehende mikrooptische Struktur (03) vorgesehen ist, wobei die aus Mikrolinsen (11) bestehende mikrooptische Struktur (03) durch eine Prägeeinrichtung (47) ausgebildet wird, wobei der Gegendruckzylinder (42) und der Übertragungszylinder (43) derart zusammenwirkend angeordnet sind, dass zumindest im Bereich des betreffenden transparenten Fensters (04) auf einer Seite des Substrats (26) die aus Mikrolinsen (11) bestehende mikrooptische Struktur (03) und auf der dieser mikrooptischen Struktur (03) gegenüberliegenden anderen Seite des Substrats (26) zumindest im Bereich des betreffenden transparenten Fensters (04) das mindestens eine Druckbild (27) angeordnet werden, wobei das betreffende Druckbild (27) in einem punktförmigen oder linienförmigen Raster mehrere Bildelemente (28a bis 28j) aufweist, wobei diese Bildelemente (28a bis 28j) des betreffenden Druckbildes (27) jeweils in einem von Weiß verschiedenen Farbton ausgebildet sind, wobei eine zumindest auf einem Abschnitt des betreffenden Druckbildes (27) auf dessen von der aus Mikrolinsen (11) bestehenden mikrooptischen Struktur (03) abgewandten Seite eine flächenhaft ausgedehnte das betreffende Druckbild (27) überdeckende Schicht (39) auftragende Druckeinrichtung vorgesehen ist, wobei diese Druckeinrichtung stromabwärts der Übertragungsstelle, an der der Übertragungszylinder (43) das betreffende Druckbild (27) auf das vom Gegendruckzylinder (42) geführte Substrat (26) druckt, auf derselben Seite des Substrats (26) wie das an der Übertragungsstelle erstellte betreffende Druckbild (27) angeordnet ist und wobei diese Druckeinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie die von ihr auszubildende Schicht (39) aus einem helleren Farbton ausbildet als der von Weiß verschiedene Farbton, aus dem das betreffende Druckbild (27) besteht, wobei die stromabwärts der Übertragungsstelle, an der der Übertragungszylinder (43) das Druckbild (27) auf das vom Gegendruckzylinder (42) geführte Substrat (26) druckt, angeordnete Druckeinrichtung als mindestens ein Inkjetdruckkopf (46) ausgebildet ist, wobei dieser mindestens eine Inkjetdruckkopf (46) derart ausgebildet ist, dass er die von ihm auszubildende Schicht (39) aus einer weißen Tinte ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegendruckzylinder (42) an seinem Umfang die Prägeeinrichtung (47) aufweist, wobei diese Prägeeinrichtung (47) als eine die Mikrolinsen (11) durch Spritzformen kontaktlos ausbildende Prägeeinrichtung (47) ausgebildet ist, wodurch die Prägeeinrichtung (47) derart ausgebildet ist, dass sie die Mikrolinsen (11) unter Verwendung eines Spritzprägeverfahrens herstellt, wobei diese Prägeeinrichtung (47) die aus Mikrolinsen (11) bestehende mikrooptische Struktur (03) ausbildet und derart angeordnet ist, dass sie die aus Mikrolinsen (11) bestehende mikrooptische Struktur (03) während der Rotation dieses Gegendruckzylinders (42) auf dem von diesem Gegendruckzylinder (42) geführten Substrat (26) ausbildet.
Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das betreffende Druckbild (27) Bildelemente (28a bis 28j) aus mindestens zwei verschiedenen Farbtönen aufweist, wobei die von dem mindestens einen Inkjetdruckkopf (46) ausgebildete Schicht (39) aus einem helleren Farbton besteht als jeder der Farbtöne, aus denen das betreffende Druckbild (27) besteht.
Druckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildpunktgröße (38) oder eine Linienstärke (38) der Bildelemente (28a bis 28j) des betreffenden Druckbildes (27) jeweils kleiner ausgebildet ist als eine Linsenbreite (18) der in der mikrooptischen Struktur (03) angeordneten Mikrolinsen (11).
Druckmaschine nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei an den Umfang des Übertragungszylinders (43) angestellte oder zumindest anstellbare Formzylinder (44) vorgesehen sind, wobei jeder dieser Formzylinder (44) eine der am betreffenden Druckbild (27) beteiligten Druckfarben auf den Übertragungszylinder (43) überträgt, wobei der Übertragungszylinder (43) diese verschiedenfarbigen Druckfarben sammelt und derart ausgebildet ist, dass die auf diesem Übertragungszylinder (43) gesammelten Druckfarben gemeinsam auf das vom Gegendruckzylinder (42) geführte Substrat (26) übertragen werden.
Druckmaschine nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeeinrichtung (47) und der mit dem Gegendruckzylinder (42) an der Übertragungsstelle zusammenwirkende das betreffende Druckbild (27) auf das Substrat (26) druckende Übertragungszylinder (43) in der Druckmaschine derart angeordnet sind, dass die Anordnung der aus Mikrolinsen (11) bestehenden mikrooptischen Struktur (03) und des im Bereich des betreffenden transparenten Fensters (04) anzuordnenden mindestens einen betreffenden Druckbildes (27) zeitgleich erfolgt.
Druckmaschine nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeeinrichtung (47) und der mit dem Gegendruckzylinder (42) an der Übertragungsstelle zusammenwirkende das betreffende Druckbild (27) auf das Substrat (26) druckende Übertragungszylinder (43) in der Druckmaschine derart angeordnet sind, dass die Anordnung der aus Mikrolinsen (11) bestehenden mikrooptischen Struktur (03) und des im Bereich des betreffenden transparenten Fensters (04) anzuordnenden mindestens einen betreffenden Druckbildes (27) zeitlich versetzt erfolgt.
Druckmaschine nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeeinrichtung (47) derart ausgebildet ist, dass sie die Mikrolinsen (11) aus einem Kunststoff oder Harz ausbildet.
Druckmaschine nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (26) als eine Bedruckstoffbahn oder als ein Druckbogen ausgebildet ist.
Druckmaschine nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (26) als eine Polymerfolie oder aus Papier ausgebildet ist.
Druckmaschine nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmaschine als eine im Wertdruck verwendete Rotationsdruckmaschine ausgebildet ist.