WO2008031805A1 - Sicherheitseinrichtung - Google Patents

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WO2008031805A1
WO2008031805A1 PCT/EP2007/059494 EP2007059494W WO2008031805A1 WO 2008031805 A1 WO2008031805 A1 WO 2008031805A1 EP 2007059494 W EP2007059494 W EP 2007059494W WO 2008031805 A1 WO2008031805 A1 WO 2008031805A1
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WO
WIPO (PCT)
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safety device
surface element
surface elements
security
predetermined
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/059494
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Klenke
Ralf Zastrau
Original Assignee
Nanogate Advanced Materials 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 Nanogate Advanced Materials Gmbh filed Critical Nanogate Advanced Materials Gmbh
Publication of WO2008031805A1 publication Critical patent/WO2008031805A1/de

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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/003—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using security elements
    • G07D7/0032—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using security elements using holograms

Definitions

  • the invention relates to a safety device for improving the Desiischungs., in particular of means of payment.
  • a plurality of security devices are provided.
  • these include the provision of safety devices that can be seen by the human eye, such as holograms.
  • security devices which are invisible to the human eye or only visible under special light are provided, which are produced, for example, by color pigments introduced into the means of payment.
  • the object of the invention is to provide such a safety device.
  • the object is achieved according to the invention by the Merkmaie of claim 1.
  • the inventive sheit ceremoniesseinrumbletung to improve the security against counterfeiting, especially of means of payment, has a base body. At least one three-dimensional Oberfiächeiement is connected to the base body. Preferably, a plurality of such surface elements are provided.
  • the at least one surface element provided according to the invention is a surface element that is machine-readable by optical means. This is done by the surface element being irradiated by an irradiation device, such as a laser, and the reflected or transmitted radiation being detected by a corresponding sensor element.
  • At least one extremely small surface element is provided.
  • the at least one surface element has a size of 0.04 to 10,000 ⁇ m z , in particular 0.04 to 500 ⁇ m 2 . Due to the extremely small size of the at least one surface element this is not visible to the naked eye.
  • irradiation of the surface element with in particular coherent light, for example by a laser diffraction takes place due to the diffraction grating of the surface element. This diffraction can be easily as a security feature! be detected.
  • the at least one grid has a predetermined amplitude and / or a predetermined frequency. It is also possible to provide gratings with different amplitudes and / or different frequencies on a plurality of surface elements.
  • the three-dimensional structure provided for defining the amplitude and the frequency at the surface of the surface element is preferably sinusoidal, rectangular or sawtooth-shaped. Likewise, combinations of these preferred structures are possible. This allows a defined diffraction on thericemerkma! directed radiation can be generated. This is not visible to the human eye because the surface elements are extremely small. Of course, the bestowing angle is also relevant for the diffraction occurring.
  • the at least one surface element or when providing a plurality of surface elements of at least one of the surface elements is designed such that it has a diffractive grating.
  • the Oberfiambatur the surface element is designed here as a diffractive grating.
  • the at least one surface element preferably has a lattice constant or frequency of 150-2000 nm, in particular 300-700 nm.
  • the amplitude of the diffraction grating is in the range of 100-2000 nm.
  • the surface element comprises 1-50 sine waves, more preferably 1-30, and in a particularly preferred embodiment only 1-20 sine waves.
  • the sine waves of a surgeonneiements preferably have the same frequency and the same amplitude.
  • the at least one extremely small surface element described above has a further security feature.
  • the at least one surface element or, when providing several erfi ⁇ dungswashen Oberfizzen shamen one of the surface elements formed such that the microwaveneiement has a predetermined geometric shape.
  • the surface element has a defined outer contour, which preferably has at least one sharp edge on which specific scattering effects occur. These can then be automatically detected and taken into account as part of the detection of the security feature.
  • two security features are likewise formed by the surface elements formed according to the invention which are extremely small.
  • a plurality of surface elements are provided, wherein all the surface elements have a three-dimensional surface structure with a diffractive grating.
  • the surface structure of all exerciseneiemente be identical, the surface structures may also be different (eg sinusoidal, rectangular, sawtooth) and may have different frequencies and amplitudes.
  • the plurality of surface elements have a defined arrangement relative to each other.
  • the microwaveneiemente can be arranged in a predetermined pattern, ie predetermined distances from each other.
  • the two preferred developments of the invention described above can also be combined with one another.
  • several surface elements are provided, which are designed according to the invention small and have a three-dimensional surface structure. At least one of these sacrificeneiemente additionally has a predetermined geometric shape.
  • the surface elements are arranged relative to each other in a predetermined arrangement, in particular at defined, in particular regular distances from one another.
  • the existing diffraction grating can be automatically determined in relation to the predetermined shape and / or the arrangement of several surface elements relative to one another, in particular by mechanical optical methods.
  • This is an extremely tamper-proof security feature.
  • the arrangement of a plurality of surface elements in combination with a defined diffraction grating provided with at least one surface element can also be determined automatically as a security element.
  • the surface elements When providing a plurality of surface elements, it is particularly preferable to arrange at least two of these surface elements at a small distance from each other. Preference is given to a distance of 1 to 100 ⁇ m, in particular 1 to 50 ⁇ m and particularly preferably 1 to 15 ⁇ m.
  • the base body of the security device according to the invention may be a preferably reflective and / or transmitting film, on the surface of which the surface elements are arranged.
  • this is a stick-on film or adhesive label.
  • the base body may also be part of the element to be secured, in particular the means of payment.
  • the payment means are, for example, credit cards
  • the at least one surface element according to the invention can be arranged directly on the top side of the credit card.
  • the base body is thus the credit card itself.
  • the means of payment are, for example, banknotes, the base body then being able to be the means of payment itself.
  • the surface element according to the invention can also be integrated into the base body.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a pattern of
  • FIG. 2 shows a schematic diffraction pattern of a predetermined field of the surface elements shown in FIG. 1, FIG.
  • Fig. 3 is a schematic, perspective view of a single
  • an array 10 ( Figure 1) of seven dots, six dots 12 each may be used to produce a visible holographic image, while a seventh dot 14 (Figure 3), if regularly arranged on the surface, will become one from the other six dots 12 different shape obtained.
  • This seventh dot 14 always contains a different shape with regard to lattice constant and / or height and / or diffraction efficiency and / or professional shape.
  • a monochromatic coherent light source By interaction with a monochromatic coherent light source, a special diffraction aberration (FIG. 2) can be produced in reflection or transmission, which can be read out by a common detector (eg 3D goniometer with spatially resolved photomultiplier).
  • a change of the seventh dot 14 with respect to a changed lattice constant causes a repositioning of the diffraction reflection.
  • a change in the height of the grating structures causes a change with respect to the diffraction intensity, a change in terms of the professional design in addition to the distribution of the diffraction reflections to each other.
  • the first security feature is thus in the illustrated embodiment, by the surface structure of the dot 14, i. by its diffraction grating, caused and optically detectable diffraction of light.
  • the special dot 14 has a further security feature. This is in a first embodiment to its measurable geometric shape.
  • the OberfSumbleeneiement or the dot 14 may for example have a rectangular cross-section, in particular square shape. Due to at least one sharp edge 16 scatter effects are caused, which are also optically measurable.
  • individual dots 14 a total pattern or overall image of the total pattern generated by the dot 14,
  • a single surface element 14 according to the invention thus has, in a particularly preferred embodiment, a surface with preferably a single sine wave. This has a frequency f of 300-700 nm and an amplitude A of 100-2000 nm.
  • Fig. 4a shows several juxtaposed rows of surface elements 14a, 14b and 14c.
  • the surface elements 14a, 14b and 14c differ in the grating period and / or the grating vector from each other.
  • the coupling-in direction of the radiation is the same, but the coupling-out direction is different. This results in defined Auskoppelmaxima that may have interference effects.
  • polarization properties with highest precision and spatial resolution can be used as a security feature.
  • FIG. 4b Another possibility of arranging the surface elements is shown in FIG. 4b.
  • three identical surface elements 14 are arranged, with a "misalignment" 16 provided estst.
  • the exit signal is defined by the "defect" disturbed.
  • This can be used as a security feature.
  • Sabplatten z For a kinegram, a microtext, a printing technique and the like. This results in the possibility of integration of the security feature in a text line or a picture.
  • a 2D coding corresponding to a barcode (FIG. 4c) can be realized.
  • FIG. 4d grating superposition
  • each surface element shown in FIG. 4f has a grid frequency that is precisely different from the adjacent surface element. As a result, it is possible to achieve a very precise grating frequency for the representation of complex spectral information (gray scale).
  • aperiodic gratings that is, a variable, changing grating period within a
  • the aperiodic grating has a very high resolution.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Sicherheitseinrichtung zur Verbesserung der Fälschungssicherheit, insbesondere von Zahlungsmitteln, mit einem Basiskörper und mindestens einem mit dem Basiskörper verbundenen dreidimensionalen Oberflächenelement (14), das derart ausgebildet ist, dass es durch optische Einrichtungen maschinenlesbar ist. Das mindestens eine Oberflächenelement, das erfindungsgemäß ein Beugungsgitter aufweist, ist erfindungsgemäß klein ausgebildet. Die Größe des Oberflächenelements liegt im Bereich von 0,04 - 10.000 μm2, insbesondere 0,04 - 500 μm2. Das Oberflächenelement (14) weist vorzugsweise zusätzlich eine vorgegebene Form auf, die maschinell optisch erkennbar ist. Da das mindestens eine Oberflächenelement (14) zusätzlich ein beugendes Gitter aufweist, stellt die Form des Oberflächenelements ( 14) in Verbindung mit dem Gitter ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal darstellt.

Description

Sicherheitseinrichtunq
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung zur Verbesserung der Fäischungssicherheit, insbesondere von Zahlungsmitteln.
Insbesondere bei Zahlungsmitteln wie Kreditkarten, Geidscheinen und dergleichen sind eine Vielzahl von Sicherheitseinrichtungen vorgesehen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um das Vorsehen von durch das menschliche Auge sichtbare Sicherheitseinrichtungen, wie Hologramme. Ferner sind für das menschliche Auge nicht sichtbare oder nur unter speziellem Licht sichtbare Sicherheitseinrichtungen vorgesehen, die beispielsweise durch in das Zahlungsmittel eingebrachte Farbpigmente erzeugt sind.
Trotz der bereits bestehenden Vielzahl von Sicherheitseinrichtungen besteht weiterhin ein Bedürfnis der Entwicklung von fälschungssicheren, insbesondere vom menschlichen Auge nicht sichtbaren, aber maschinenlesbaren Sicherheitseinrichtungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Sicherheitseinrichtung zu schaffen. Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmaie des Anspruchs 1.
Die erfindungsgemäße Sϊcherheitseinrächtung zur Verbesserung der Fälschungssicherheit, insbesondere von Zahlungsmitteln, weist einen Basiskörper auf. Mit dem Basiskörper ist mindestens ein dreidimensionales Oberfiächeneiement verbunden. Vorzugsweise sind mehrere derartige Qberfiächeneiemente vorgesehen. Bei dem erfindungsgemäß vorgesehenen mindestens einen Oberfiächeneiement handelt es sich um ein Oberfiächeneiement, das durch optische Einrichtungen maschinenlesbar ist. Dies erfolgt dadurch, dass das Oberflächenelement durch eine Bestrahlungseinrichtung, wie ein Laser, bestrahlt wird und die reflektierte oder transmittierte Strahlung durch ein entsprechendes Sensorelement erfasst wird.
Erfindungsgemäß ist mindestens ein äußerst kleines Oberfiächeneiement vorgesehen. Das mindestens eine Oberflächenelement weist eine Größe von 0,04 - 10.000 μmz, insbesondere 0,04 - 500 μm2 auf. Aufgrund der äußerst geringen Größe des mindestens einen Oberflächenelements ist dieses mit dem bloßen Auge nicht sichtbar. Durch Bestrahlung des Oberflächenelements mit insbesondere kohärentem Licht, beispielsweise durch einen Laser, erfolgt eine Beugung aufgrund des Beugungsgitters des Oberflächenelements. Diese Beugung kann auf einfache Weise als Sicherheitsmerkma! detektiert werden.
Vorzugsweise weist das mindestens eine Gitter eine vorgegebene Amplitude und/ oder eine vorgegebene Frequenz auf. Es ist auch möglich, auf mehreren Oberflächenelementen Gitter mit unterschiedlichen Amplituden und/ oder unterschiedlichen Frequenzen vorzusehen. Die zur Definition der Amplitude und der Frequenz an der Oberfläche des Oberflächenelements vorgesehene dreidimensionale Struktur ist vorzugsweise sinusförmig, rechteckförmig oder sägezahnförmig. Ebenso sind Kombinationen dieser bevorzugten Strukturen möglich. Hierdurch kann eine definierte Beugung einer auf das Sicherheitsmerkma! gerichteten Strahlung erzeugt werden. Diese ist für das menschliche Auge nicht sichtbar, da die Oberflächenelemente äußerst klein sind. Relevant für die auftretende Beugung ist selbstverständlich auch der Bestrahiungswinkei,
Erfindungsgernäß ist das mindestens eine Oberfiächenelement oder beim Vorsehen mehrerer Oberflächenelemente mindestens eines der Oberflächenelemente derart ausgebildet, dass es ein beugendes Gitter aufweist. Insbesondere ist die Oberfiächenkontur des Oberflächenelements hierbei als beugendes Gitter ausgebildet.
Vorzugsweise weist das mindestens eine Oberflächenelement eine Gitterkonstante bzw, Frequenz 150 - 2000 nm, insbesondere 300 - 700 nm auf. Vorzugsweise liegt die Amplitude des Beugungsgitters im Bereich von 100 - 2000 nm. Bei einer insbesondere sinusförmig ausgebildeten Oberfläche des Oberflächenelements weist in bevorzugter Ausführungsform das Oberfiächenelement 1 - 50 Sinuswellen, insbesondere 1 - 30 und in besonders bevorzugter Ausführungsform lediglich 1 - 20 Sinuswellen auf. Hierbei weisen die Sinuswellen eines Oberflächeneiements vorzugsweise die gleiche Frequenz und die gleiche Amplitude auf.
Erfindungswesentlich ist somit das Vorsehen mindestens eines Oberffächenelements mit einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur, die ein beugendes Gitter aufweist, wobei das Oberflächenelement, wie vorstehend ausgeführt, eine äußerst kleine Oberfläche hat und somit durch das menschliche Auge nicht sichtbar ist.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das vorstehend beschriebene mindestens eine äußerst kleine Oberfiächenelement ein weiteres Sicherheitsmerkmal auf. Bei dieser bevorzugten Weiterbildung ist als weiteres Sicherheitsmerkmal in einer ersten Ausführungsform das mindestens eine Oberfiächenelement bzw. bei Vorsehen von mehreren erfiπdungsgemäßen Oberfiächenelementen eines der Oberflächenelemente derart ausgebildet, dass das Oberflächeneiement eine vorgegebene geometrische Form aufweist. Insbesondere weist das Oberflächenelement eine definierte Außenkontur auf, die vorzugsweise mindestens eine scharfe Kante aufweist, an der spezifische Streueffekte auftreten. Diese können sodann automatisch erfasst und als Bestandteil der Erkennung des Sicherheitsmerkmals berücksichtigt werden.
Bei dieser ersten bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind somit zwei Sicherheitsmerkmale in einem einzigen Element kombiniert- Es handelt sich hierbei um das äußerst kleine Oberflächeneiement, das eine ein beugendes Gitter aufweisende Oberflächenstruktur aufweist und zusätzlich aufgrund der geometrischen Form ein weiteres Sicherheitsmerkmal enthält. Hierbei sind beide Sicherheitsmerkmaie durch optische Einrichtungen auslesbar.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind ebenfaüs zwei Sicherheitsmerkmale durch die erfindungsgemäß äußerst klein ausgebildeten Oberfiächeneiemente ausgebildet. In dieser Ausführungsform sind mehrere Oberflächeneiemente vorgesehen, wobei sämtliche Oberflächenelemente eine dreidimensionale Oberflächenstruktur mit einem beugenden Gitter aufweisen. Hierbei kann die Oberflächenstruktur sämtlicher Oberflächeneiemente identisch sein, wobei die Oberflächenstrukturen auch unterschiedlich (z.B. sinusförmig, rechteckförmig, sägezahnförmig) sein können und unterschiedliche Frequenzen und Amplituden aufweisen können. Als erfindungsgemäß zweites Sicherheitsmerkmal weisen die mehreren Oberflächeneiemente eine definierte Anordnung zueinander auf. Hierbei können die Oberflächeneiemente in einem vorgegebenen Muster, d.h. vorgegebenen Abständen zueinander angeordnet sein. Dies führt beim Bestrahlen mit einer Lichtquelle, insbesondere einem Laser, einerseits zu gesonderten Beugungseffekten je Oberflächenelement, wobei die auftretenden Beugungseffekte in einer definierten Anordnung bzw. Lage zueinander auftreten. Beim optischen Auslesen bzw. Abbilden der einzelnen Beugungseffekte der Oberflächenelemente kann deren Anordnung zueinander somit unmitteSbar mit ausgelesen werden.
SeSbstverständÜch können die beiden vorstehend beschriebenen bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung auch miteinander kombiniert werden. Bei dieser Kombination sind sodann mehrere Oberflächenelemente vorgesehen, die erfindungsgemäß klein ausgestaltet sind und eine dreidimensionale Oberflächenstruktur aufweisen. Mindestens eines dieser Oberflächeneiemente weist zusätzlich eine vorgegebene geometrische Form auf. Ferner sind die Oberflächenelemente zueinander in einer vorgegebenen Anordnung, insbesondere in definierten, insbesondere regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet.
Erfindungsgemäß kann somit insbesondere durch maschinelle optische Verfahren automatisch das bestehende Beugungsgitter in Verbindung mit der vorgegebenen Form und/ oder der Anordnung mehrerer Oberflächenelemente zueinander ermittelt werden. Hierbei handelt es sich um ein äußerst fälschungssicheres Sicherheitsmerkmal. Anstelle der Form eines Oberflächenelements kann auch die Anordnung mehrerer Oberflächenelemente in Kombination mit einem bei mindestens einem Oberflächenelement vorgesehenen definierten Beugungsgitter als Sicherheitselement automatisch festgestellt werden.
Besonders bevorzugt ist es, beim Vorsehen von mehreren Oberflächeneiementen mindestens zwei dieser Oberflächenelemente in einem geringen Abstand zueinander anzuordnen. Bevorzugt ist ein Abstand von 1 - 100 μm, insbesondere 1 - 50 μm und besonders bevorzugt 1 - 15 μrn.
Der Basiskörper der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung kann eine vorzugsweise reflektierende und/ oder transmittierende Folie sein, auf deren Oberfläche die Oberflächenelemente angeordnet sind. Insbesondere handelt es sich hierbei um eine aufklebbare Folie oder ein aufklebbares Etikett. Ebenso O
kann der Basiskörper jedoch auch Bestandteil des zu sichernden Elements, insbesondere des Zahlungsmittels sein. Handelt es sich bei dem Zahlungsmittel beispielsweise um Kreditkarten, so kann das mindestens eine erfindungsgemäße Oberflächenelement unmittelbar auf der Oberseite der Kreditkarte angeordnet sein. Der Basiskörper ist somit die Kreditkarte selbst. Entsprechendes gilt, wenn es sich bei dem Zahlungsmittel beispielsweise um Geldscheine handelt, wobei der Basiskörper sodann das Zahlungsmittel selbst sein kann, Ferner kann das erfindungsgemäße Oberfiächenelement auch in den Basiskörper integriert sein.
Zur Herstellung der einzelnen Oberflächenelemente ist insbesondere das in EP 1 700 871 Al beschriebene Material und Verfahren geeignet.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Musters von
Oberfiächenelementen,
Fig. 2 ein schemattsches Beugungsbild eines vorgegebenen Feldes der in Fig. 1 dargestellten Oberfiächenelemente,
Fig. 3 eine schematische, perspektivische Ansicht eines einzelnen
Oberflächenelements, und
Fig. 4a-4g Beispiele unterschiedlicher Anordnungen und Ausgestaltungen von Oberfiächenelementen.
Gängige Anwendungsbeispiele finden sich etwa im Bereich der Sicherheitskarten, Zugangskarten oder sonstiger Identifikationsystem auf Basis von persönlich zugeordneten Zugangsberechtigungen in Form von Scheckkartensystemen. Die Bandbreite solcher Systeme kann auch auf sog. Smartcards erweitert werden, bei denen zusätzlich zur direkt lesbaren, meist schriftlichen, Informationen, eingebaute Microchips elektronische Informationen speichern können. Im hier vorliegenden Beispiele sind Anwendungen aus diesem Bereich angesprochen, die mittels spezieller optischer Systeme auch unsichtbare Informationen enthalten können. Hierzu wird beispielsweise auf den Karteng rundträger (meist eine Polymerschicht, insbesondere aus Polycarbonat) durch geeignete Beschichtungsverfahren eine Lackschicht aufgetragen, die dann die Oberflächensysteme, gekennzeichnet durch eine Anordnung (Pattern) von oberfiächenmodulierter dreidimensionaler Oberflächenelemente bzw. Punkte (Dots) enthält. Durch die spezielle Anordnung dieser Dots können einerseits sichtbare Strukturen erzeugt werden, analog den klassischen, z.B. Offset- D ruckverfahren oder den klassischen Holographien.
Erfindungsgemäß sind innerhalb des so erzeugten Punktmusters weitere Subgitter integriert, durch die dann eine weitere, unsichtbare Information, verankert wird.
Beispielsweise können innerhalb eines Arrays 10 (Fig. 1) von sieben Dots, je sechs Dots 12 zur Erzeugung eines sichtbaren holographischen Bildes genutzt werden, ein siebtes Dot 14 (Fig. 3) hingegen wird, wenn er auf der Fläche regelmäßig angeordnet ist, eine von den anderen sechs Dots 12 unterschiedliche Ausformung erhalten. Dieser siebte Dot 14 beinhaltet stets eine andere Ausformung in Bezug auf Gitterkonstante und/oder Höhe und/oder Beuguπgseffäzienz und/oder Profiiform. Durch Wechselwirkung mit einer monochromatischen kohärenten Lichtquelle kann so in Reflexion oder Transmission eine spezielle BeugungsabbÜdung (Fig. 2) hervorgerufen werden, die von einem gängigen Detektor (z.B. 3D- Goniometer mit ortsaufgeiöstem Photomultiplier) ausgelesen werden kann. Eine Veränderung des siebten Dots 14 im Hinblick auf eine veränderte Gitterkonstante verursacht eine Repositionierung des Beugungsrefiexes. Eine Änderung in der Höhe der Gitterstrukturen bewirkt eine Änderung in Bezug auf die Beugungsintensität, eine Änderung im Hinblick auf die Profiigestaltung darüber hinaus in die Verteilung der Beugungsreflexe zueinander.
Weitere Möglichkeiten bestehen dadurch, dass nicht nur ein einzelner Dot ein spezielles Beugungsstgnal erzeugt, sondern es können durch die Integration ganzer Dotgruppen auch zwei oder drei dimensionale, ggf, auch bildhafte oder numerische Informationen unsichtbar in eine solche Oberfläche integriert werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, entsprechende Pattern auf Folien anzubringen, so dass eine entsprechende Vervielfältigungstechnik zur Verfügung steht.
Das erste Sicherheitsmerkmal ist im dargestellten Ausführungsbeispiel somit das durch die Oberflächenstruktur des Dots 14, d.h. durch dessen Beugungsgitter, hervorgerufene und optisch detektierbare Beugung von Licht.
Neben dem vorstehend beschriebenen Sicherheitsmerkmal, dass durch die Dots 12 gegeben ist, weist erfindungsgemäß in bevorzugter Ausführungsform der spezielle Dot 14 ein weiteres Sicherheitsmerkmal auf. Hierbei handelt es sich in einer ersten Ausführungsform um dessen messbare geometrische Form. Das OberfSächeneiement bzw. der Dot 14 kann beispielsweise eine im Querschnitt rechteckige, insbesondere quadratische Form aufweisen. Aufgrund zumindest einer scharfen Kante 16 werden Streueffekte hervorgerufen, die ebenfalls optisch messbar sind.
Ein im dargestellten Ausführungsbeispiel zusätzlich zu der Form des Dots 14 vorgesehenes weiteres, durch die Dots 14 gebildetes Sicherheitsmerkmal besteht in deren Anordnung zueinander. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Dots 14 in einem vorgegebenen Muster mit definierten Abständen zueinander angeordnet. Hierdurch erfolgt neben dem besonderen Beugungsmuster jedes _ Q _
einzelnen Dots 14 ein Gesamtmuster bzw. Gesamtbild des von den Dots 14 erzeugten Gesamtmusters,
Ein einzelnes erfindungsgemäßes Oberflächenelement 14 weist in besonders bevorzugter Ausführungsform somit eine Oberfläche mit vorzugsweise einer einzigen Sinuswelle auf. Dieser weist eine Frequenz f von 300 - 700 nm und eine Amplitude A von 100 - 2000 nm auf.
In den Fign. 4a bis 4g sind unterschiedliche Beispiele von Ausgestaltungen und Anordnungen von Oberfiächenelementen (Dots) schematisch dargestellt. Selbstverständlich können mehrere ggf. auch alle in den Fign. dargestellten Ausgestaltungen als erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung miteinander kombiniert werden.
Fig. 4a zeigt mehrere nebeneinander angeordnete Reihen von Oberflächenelementen 14a, 14b und 14c. Die Oberflächenelemente 14a, 14b und 14c unterscheiden sich in der Gitterperiode und/oder dem Gittervektor voneinander. Wie durch die Pfeile dargestellt, ist die Einkoppelrichtung der Strahlung gleich, die Auskoppelrichtung jedoch unterschiedlich. Hierdurch entstehen definierte Auskoppelmaxima, die ggf. Interferenzeffekte aufweisen. Ebenso können Polarisationseigenschaften mit höchster Präzision und Ortsauflösung als Sicherheitsmerkmal genutzt werden.
Eine weitere Möglichkeit der Anordnung der Oberflächenelemente zeigt Fig. 4b. Hier sind drei identische Oberflächenelemente 14 angeordnet, wobei eine „Fehistelle" 16 vorgesehen äst. Durch gezielte Beleuchtung, beispielsweise mit einem Laser wird das Austrittssignal durch die „Fehlstelle" definiert gestört. Dies kann als Sicherheitsmerkmal genutzt werden. Alternativ können Sabplatten z. B. für ein Kinegramm, einen Mikrotext, eine Drucktechnäk und dergleichen, vorgesehen werden. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit der Integration des Sicherheitsmerkmals in eine Textzeile oder ein Bild. Durch Variation der Abstände einzelner Oberflächenelemente 14 kann eine 2D- Codierung, entsprechend eines Barcodes (Fig. 4c) realisiert werden.
Ebenso ist es möglich, durch Gittersuperposition eine erhöhte Kopiersicherheit mit sehr Gitterpräzisioπ zu erzielen (Fig. 4d). In Fig. 4d sind die einzelnen Oberflächenetemente die eine identische Gitterperiode und ein identischen Gittervektor aufweisen, jeweils gleich dargestellt.
Ferner ist wie in Fig. 4e dargestellt eine Spezialisierung von unsichtbaren Bereichen durch Gitterdrehung, Dot-Dimensionierung oder Gitter-Modifizierung möglich.
Ferner ist es wie in Fig. 4f skizziert, möglich die einzelnen dargestellten Gitterelemente durchzustimmen. Wie durch die unterschiedliche Schraffierung dargestellt, weist jedes einzelne in Fig. 4f dargestellte Oberflächeelement eine sich von dem benachbarten Oberflächeneiement präzise unterscheidende Gitterfrequenz auf. Hierdurch ist ein Durchstimrnen mit höchstpräziser Gitterfrequenz zur Darstellung von komplexen spektral Informationen (Graukeil) möglich.
Ferner ist es möglich, als Sicherheitsmerkmal aperiodische Gitter, das heißt eine variable, sich verändernde Gitterperiode innerhalb eines
Oberflächenelements als Sicherheitsmerkmal (Fig. 4g) vorzusehen. Das aperiodische Gitter weist insbesondere eine sehr hohe Auflösung auf.

Claims

Patentansprüche
1. Sicherheitseinrichtung zur Verbesserung der Fälschungssicherheit, insbesondere von Zahlungsmitteln, mit
einem Basiskörper,
mindestens einem mit dem Basiskörper verbundenen dreidimensionalen Oberflächeπelement (14), das derart ausgebildet ist, dass es durch optische Einrichtungen maschinenlesbar ist,
wobei das mindestens eine Oberfiächenelement (14) ein beugendes Gitter aufweist, wobei das mindestens eine Oberflächenelement (14) eine Größe von 0,04 - 10,000 μm2, insbesondere 0,04 - 500 μrn2 aufweist.
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter eine Struktur mit vorgegebener Amplitude und/ oder vorgegebenen Frequenz aufweist,
3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter eine sinusförmige Struktur aufweist.
4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter eine rechteckförmige Struktur aufweist.
5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter eine sägezahnförmige Struktur aufweist.
6. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Oberfiächenelement ein beugendes Gitter mit einer Frequenz von 150 - 2000 nm, insbesondere 300 - 700 nrn aufweist
7. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude im Bereich von 100 - 2000 nm liegt.
8. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorsehen mehrerer Oberflächenelemente mindestens zwei Oberflächenelemente einen Abstand zueinander von 1 - 100 μm, insbesondere 1 - 50 μm und besonders bevorzugt 1 - 15 μm aufweisen,
9. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung eines weiteren Sicherheitsmerkmals das mindestens eine Oberfiächenelement eine vorgegebene geometrische Form aufweist, die maschineil optisch erkennbar ist,
10. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberfiächenelement (14) zur Ausgestaltung einer vorgegebenen Form mindestens eine scharfe Kante aufweist, an der maschinenlesbare, spezifische Streueffekte auftreten,
11. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Oberflächenelemente (14) mit identischer Form, insbesondere identischen geometrischen Außenabmessungen vorgesehen sind.
12. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausgestaltung eines weiteren Sicherheitsmerkmals mehrere Oberflächenelemente eine vorgegebene Anordnung zueinander aufweisen, die maschinell optisch erkennbar ist.
13. Stcherheitseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausgestaltung der vorgegebenen Anordnung, die zumindest ein Teil der mehreren Oberflächeneiemente einen definierten, insbesondere identischen Abstand zueinander aufweisen, so dass ein Beugungsmuster ausgebildet ist.
14. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand von mindestens zwei Oberflächenelementen zueinander geringer als 1 ~ 100 μm, insbesondere 1 - 50 μm und besonders bevorzugt 1 - 15 μm ist
15. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenelement (14) in einem weiteren Sicherheitselement integriert ist, bzw. Bestandteil eines weiteren Sicherheitseiements ist.
16. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Basäskörper eine insbesondere aufkiebbare Folie und/ oder ein insbesondere aufklebbares Etikett ist.
17. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper Bestandteil des zu sichernden Elements, insbesondere des Zahlungsmittels, ist.
18. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper derart ausgebildet ist, dass die maschinelle optische Erfassung des Oberflächenelements (14) durch Reflektion und/ oder Transmission der Messstrahlung erfolgt.
PCT/EP2007/059494 2006-09-12 2007-09-11 Sicherheitseinrichtung WO2008031805A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06120518 2006-09-12
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