WO2008092555A1 - Memory medium comprising a pixel-by-pixel written lithograph - Google Patents

Memory medium comprising a pixel-by-pixel written lithograph Download PDF

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WO2008092555A1
WO2008092555A1 PCT/EP2008/000221 EP2008000221W WO2008092555A1 WO 2008092555 A1 WO2008092555 A1 WO 2008092555A1 EP 2008000221 W EP2008000221 W EP 2008000221W WO 2008092555 A1 WO2008092555 A1 WO 2008092555A1
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Stefan BORGSMÜLLER
Robert Thomann
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Tesa Scribos Gmbh
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Abstract

The invention relates to a memory medium (1) comprising an optically changeable memory layer. A lithograph (2) is inscribed into said memory layer, pixel-by-pixel, each time with a hologram, by an energy supply. The form and/or shape of the exposure pixels (3) is different and the lithograph has a security structure which can not be seen at a first viewing angle and can be seen at a second viewing angle.

Description

SPEICHERMEDIUM MIT EINEM PUNKTWEISE GESCHRIEBENEN LITHOGRAMM STORAGE MEDIUM WITH A POINTLY WRITTEN LITHOGRAM
Die Erfindung betrifft ein Speichermedium mit einer optisch veränderbaren Speicherschicht sowie ein Verfahren zum Einschreiben eines Lithogramms in ein Speichermedium.The invention relates to a storage medium with an optically variable storage layer and to a method for writing a lithogram into a storage medium.
Aus dem Stand der Technik sind Speichermedien bekannt, die eine optisch veränderbare Speicherschicht aufweisen, in die also durch Änderung einer optischen Eigenschaft der Speicherschicht Information eingeschrieben werden kann. Dabei kann beispielsweise eine Änderung der Reflektivität, der Transmission, der Absorption, des Streuverhaltens, eine Änderung der Phase des reflektierten Lichtes oder eine Kombination dieser Effekte ausgenutzt werden. Das Einschreiben der Information in die Speicherschicht erfolgt üblicherweise mittels eines Schreibstrahls, wodurch es möglich ist, Information individuell in das Speichermedium einzuschreiben. Als Information können beispielsweise Daten, Logos, Produktkennzeichnungen, (computergenerierte) Hologramme, Mikrobilder, Mikroschriften aber auch Lithogramme in die Speicherschicht eingeschrieben werden. Als Lithogramm wird eine optische Struktur bezeichnet, die jedenfalls ein Hologramm, insbesondere ein computergeneriertes Hologramm, aufweist, bevorzugt aber weitere (Sicherheits-)Merkmale wie Logos, Seriennummern, Farbeffekte beispielsweise in Form von Mikrobildern oder Mikroschrift enthält.Storage media are known from the prior art which have an optically changeable storage layer into which information can thus be written by changing an optical property of the storage layer. In this case, for example, a change in the reflectivity, the transmission, the absorption, the scattering behavior, a change in the phase of the reflected light or a combination of these effects can be utilized. The writing of the information into the storage layer is usually done by means of a write beam, whereby it is possible to individually write information into the storage medium. As information, for example, data, logos, product identifications, (computer-generated) holograms, microimages, micro-scripts but also lithograms can be written into the memory layer. A lithograph refers to an optical structure which in any case has a hologram, in particular a computer-generated hologram, but preferably contains further (security) features such as logos, serial numbers, color effects, for example in the form of microimages or microfilm.
Computergenerierte Hologramme bestehen aus einer oder mehreren Schichten von Punktematrizen beziehungsweise Punkteverteilungen, die bei einer Beleuchtung mit einem vorzugsweise kohärenten Lichtstrahl zu einer Rekonstruktion der in dem Hologramm einkodierten Information führen. Anstelle des Einbringens einer Punkteverteilung kann dies auch als linienartige Struktur erfolgen, bei der die Übergänge der einzelnen Punkt ineinander fließend sind. Mit dem menschlichen Auge erscheint die Struktur daher linienartig. Im Folgenden wird unter dem Begriff der Punktverteilung auch eine derartige Linienstruktur verstanden. Die Punkteverteilung kann dabei beispielsweise als Amplitudenhologramm, Phasenhologramm oder als Kinoform-, Fresnel- oder Fourier- Hologramm berechnet sein. Zur Herstellung von computergenerierten Hologrammen werden diese zuerst berechnet und anschließend mit einer geeigneten Schreibvorrichtung durch punktweises Einbringen von Energie in ein Speichermedium eingeschrieben. Die Auflösung der dabei entstehenden Punktematrix kann im Bereich bis unterhalb von 1 μm liegen. Somit können auf engem Raum Hologramme mit einer hohen Auflösung geschrieben werden, deren Information erst durch Beleuchten mit einem Lichtstrahl und Rekonstruieren des Beugungsbildes ausgelesen werden kann. Die Größe der Hologramme kann dabei zwischen weniger als 1 mm2 und mehreren cm2 betragen.Computer-generated holograms consist of one or more layers of dot matrices or point distributions which, when illuminated with a preferably coherent light beam, lead to a reconstruction of the information encoded in the hologram. Instead of introducing a point distribution, this can also be done as a line-like structure, in which the transitions of the individual point are flowing into one another. The structure therefore appears linear with the human eye. In the following, the term "point distribution" is also understood to mean such a line structure. The points distribution can be, for example be calculated as an amplitude hologram, phase hologram or as a Kinoform-, Fresnel or Fourier hologram. For the production of computer-generated holograms, these are first calculated and then written with a suitable writing device by point-wise introduction of energy into a storage medium. The resolution of the resulting dot matrix can be in the range below 1 μm. Thus, holograms with a high resolution can be written in a small space, the information of which can only be read out by illuminating with a light beam and reconstructing the diffraction image. The size of the holograms can be between less than 1 mm 2 and several cm 2 .
Ein großer Vorteil der computergenerierten Hologramme liegt darin, dass jedes Hologramm ohne großen Aufwand individuell berechnet werden kann. Somit können in Serie Hologramme erzeugt werden, die beispielsweise fortlaufende Nummern oder Produktionsparameter beinhalten. Derartige Hologramme können daher insbesondere als Sicherheitsmerkmale oder in der Logistik zur Produktverfolgung auf Verpackungen, Kreditkarten, Eintrittskarten oder Ähnlichem eingesetzt werden. Mit einer geeigneten Auslesevorrichtung können die Sicherheitsmerkmale des Hologramms ausgelesen und die Authentizität und Individualität des Sicherheitsmerkmals kann in einfacher Weise überprüft werden.A big advantage of the computer-generated holograms is that each hologram can be calculated individually without great effort. Thus, holograms can be generated in series, which include, for example, serial numbers or production parameters. Such holograms can therefore be used in particular as security features or in the logistics for product tracking on packaging, credit cards, tickets or the like. With a suitable read-out device, the security features of the hologram can be read out and the authenticity and individuality of the security feature can be checked in a simple manner.
Aus dem Stand der Technik sind des weiteren eine Mehrzahl von Schreibvorrichtungen zum Schreiben von computergenerierten Hologrammen bekannt, die in die Speicherschicht eines Speichermediums die optischen Strukturen der Hologramme einschreiben (WO 02/079881 , WO 03/012549). Derartige Schreibvorrichtungen werden auch als Laserlithographen oder als lithographische Systeme bezeichnet.Furthermore, a plurality of writing devices for writing computer-generated holograms are known from the prior art, which write into the storage layer of a storage medium the optical structures of the holograms (WO 02/079881, WO 03/012549). Such writing devices are also referred to as laser lithographs or as lithographic systems.
Ebenso sind eine Mehrzahl von Lesevorrichtungen bekannt, die geeignet sind, durch Beleuchten der Hologrammfläche mittels eines Lichtstrahls und einer geeigneten Optik die Rekonstruktion sichtbar oder mittels Aufnahmemitteln elektronisch darstellbar und auswertbar zu machen (DE 101 37 832, WO 2005/111913).Likewise, a plurality of reading devices are known, which are suitable for illuminating the hologram surface by means of a light beam and a suitable optical system, making the reconstruction visible or electronically representable and evaluable by means of recording means (DE 101 37 832, WO 2005/111913).
Bei Speichermedien besteht häufig Unsicherheit darüber, ob die auf dem Speichermedium gespeicherte Information der Originalinformation entspricht und/oder ob es sich bei dem Speichermedium um ein originales Speichermedium handelt. Weder eine Manipulation der Information noch eine Kopie des Speichermediums kann ohne weiteres erkannt werden.With storage media, there is often uncertainty as to whether the information stored on the storage medium corresponds to the original information and / or whether the storage medium is an original storage medium. Neither one Manipulation of the information even a copy of the storage medium can be readily recognized.
Es ist daher bekannt als Sicherheitsmerkmale Strukturen zu verwenden, die sichtbares Licht beugen, wie z.B. Hologramme. Die Fälschung derartiger Sicherheitsmerkmale erfordert einen erheblichen technischen Aufwand, da die Strukturgrößen im Bereich der optischen Wellenlänge liegen. Derartige Strukturen sind meist als reflektierende Strukturen realisiert. Sie können aber auch als transmittiv beobachtbare/auslesbare Strukturen realisiert sein.It is therefore known as security features to use structures which diffract visible light, e.g. Holograms. The forgery of such security features requires considerable technical effort, since the structure sizes are in the range of the optical wavelength. Such structures are usually realized as reflective structures. However, they can also be realized as transmissively observable / readable structures.
Zur Erhöhung der Sicherheit von Kreditkarten werden diese mit Hologrammen versehen, die einen Kippeffekt aufweisen, d.h. unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen Farbeffekt hervorrufen. Diese Hologramme werden in das Speichermedium eingeprest, eine individuelle Gestaltung ist dabei nicht vorgesehen.To increase the security of credit cards, these are provided with holograms that have a tilt effect, i. cause a color effect at different viewing angles. These holograms are injected into the storage medium, an individual design is not provided.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Speichermedium mit einem individuell gestaltbaren Lithogramm anzugeben, das einen erhöhten Manipulationsschutz gewährleistet. Ferner soll ein Verfahren angegeben werden, um ein derartiges Lithogramm in ein Speichermedium einzubringen.The present invention is based on the problem to provide a storage medium with a customizable lithogram, which ensures increased protection against manipulation. Furthermore, a method should be given to introduce such a lithogram in a storage medium.
Die Erfindung löst das zuvor erläuterte Problem bei einem Speichermedium mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1. Eine nebengeordnete Lösung stellt ein Verfahren gemäß Anspruch 11 bereit. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.The invention solves the above-described problem with a storage medium having the features of the preamble of claim 1 by the features of the characterizing part of claim 1. A sibling solution provides a method according to claim 11. Preferred embodiments and further developments are the subject of the respective subclaims.
Die Lösung des Problems wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass die Form, beispielsweise die äußere Gestalt, und/oder die Ausprägung, beispielsweise die Intensität, der Belichtungspunkte des Lithogramms gezielt variiert ist. Durch eine solche gezielte Variation wird eine Sicherheitsstruktur in das Lithogramm zusätzlich zu dem bereits vorhandenen Hologramm eingebracht. Diese Sicherheitsstruktur ist unter einem ersten Betrachtungswinkel, unter dem üblicherweise gespeicherte Information ausgelesen wird, nicht erkennbar, wohl aber unter einem zweiten Betrachtungswinkel. Erkennbar wird die Sicherheitsstruktur beispielsweise durch eine (bereichsweise) Farbänderung bis hin zu keiner sichtbaren Intensität in einem Bereich oder eine Invertierung des Erscheinungsbildes. In dem Winkelbereich zwischen erstem und zweitem Betrachtungswinkel wird die Sicherheitsstruktur mit zunehmendem Winkel immer deutlicher erkennbar.The solution of the problem is achieved according to the invention in that the shape, for example the outer shape, and / or the expression, for example the intensity, of the exposure points of the lithogram is selectively varied. Such a targeted variation introduces a safety structure into the lithogram in addition to the already existing hologram. This safety structure is not recognizable under a first viewing angle at which commonly stored information is read, but at a second viewing angle. The security structure can be recognized, for example, by a (regionally) color change up to no visible intensity in one area or one Inverting the appearance. In the angular range between the first and second viewing angles, the safety structure becomes more and more apparent as the angle increases.
Für die erfindungsgemäße Sicherheitsstruktur wird der physikalische Effekt der Beugung an den Belichtungspunkten des Lithogramms genutzt. Aufgrund der Überlagerung der an verschiedenen Belichtungspunkten gebeugten Wellen ist für die zu beobachtende Intensität nur die Einhüllende dieser Wellen maßgeblich. Deren Intensität verändert sich mit zunehmendem Winkel von der nullten Beugungsordnung und nimmt ausgehend von der nullten Beugungsordnung zunächst ab. Dieser Effekt wird als Randwertabfall bezeichnet. Die Ausprägung des Randwertabfalls ist von der Form und Ausprägung der Belichtungspunkte abhängig. Dabei gilt, dass je kleiner die Punktgröße ist, desto „geringer" ist der Randwertabfall; der Nulldurchgang des Verlaufs der Einhüllenden verschiebt sich also zu größeren Winkeln. Der Erfindung liegt daher die Idee zugrunde durch eine gezielte Steuerung der Form und/oder Ausprägung der Belichtungspunkte einen variierenden Randwertabfall zu generieren und dadurch eine zusätzliche Sicherheitsstruktur in das Lithogramm einzubringen, die nur unter bestimmten Betrachtungswinkeln erkennbar ist. Die Variation der Punktausprägung ist beispielsweise durch die Beleuchtungsintensität des einzelnen Belichtungspunktes beim Schreibvorgang steuerbar.For the security structure according to the invention, the physical effect of the diffraction at the exposure points of the lithogram is used. Due to the superimposition of the waves diffracted at different exposure points, only the envelope of these waves is decisive for the intensity to be observed. Their intensity changes with increasing angle of the zeroth diffraction order and decreases starting from the zeroth diffraction order first. This effect is called edge value decrease. The manifestation of the boundary value drop depends on the shape and characteristics of the exposure points. The smaller the dot size, the smaller the edge value drop, the zero crossing of the envelope of the envelope thus shifts to larger angles The invention is therefore based on the idea by a targeted control of the shape and / or expression of the exposure points To generate a varying boundary value drop and thereby introduce an additional safety structure in the lithogram, which is recognizable only at certain viewing angles.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Möglichkeit bereitgestellt, bei individuellen Lithogrammen eine Änderung des Erscheinungsbildes bei verändertem Betrachtungswinkel hervorzurufen. Die Änderung des Erscheinungsbildes kann beispielsweise darin liegen, dass einzelne Bereiche des Lithogramms bei geändertem Betrachtungswinkel farblich verändert oder gar nicht mehr erkennbar sind. In letzterem Fall ist also die Intensität der Einhüllenden des reflektierten oder transmittierten Lichtes bei dem jeweiligen Betrachtungswinkel im Idealfall Null. Durch die Änderung des Erscheinungsbildes kann in dem Lithogramm insgesamt eine zusätzliche Struktur, beispielsweise in Form eines Logos oder einer Buchstaben-/Zahlenkombination oder dergleichen, sichtbar werden.The present invention provides a possibility to induce a change in the appearance of an individual lithogram when the viewing angle is changed. The change of the appearance may be, for example, that individual areas of the lithogram are changed in color or not recognizable when the viewing angle is changed. In the latter case, therefore, the intensity of the envelope of the reflected or transmitted light at the respective viewing angle is ideally zero. As a result of the change in the appearance, an additional structure, for example in the form of a logo or a combination of letters / numbers or the like, can be visible overall in the lithogram.
Das Einbringen einer derartigen Sicherheitsstruktur war bei individuell mittels einesThe introduction of such a security structure was in individually by means of a
Schreibstrahls eingeschriebenen Lithogrammen bisher nicht möglich, da eine solche zusätzliche Sicherheitsstruktur einen sehr genau kontrollierten Belichtungsprozess erfordert. Die Kontrolle des Belichtungsprozesses mit der notwendigen Genauigkeit ist mit einem Laserlithographen gemäß der DE 10 2006 015 609 realisierbar, deren Offenbarungsgehalt hier vollumfänglich eingeschlossen wird. Die hohen Anforderungen an die Kontrolle des Belichtungsprozesses dienen einer erhöhten Sicherheit des Speichermediums, da dieses nicht beliebig kopierbar ist. Die Kontrolle des Belichtungsprozesses erfordert Genauigkeiten im Sub-μm-Bereich.Write beam written lithograms previously not possible because such an additional security structure a very precisely controlled exposure process requires. The control of the exposure process with the necessary accuracy can be realized with a laser lithograph according to DE 10 2006 015 609, the disclosure content of which is fully incorporated herein by reference. The high demands on the control of the exposure process serve to increase the security of the storage medium, since this is not arbitrarily copying. The control of the exposure process requires accuracies in the sub-micron range.
In bevorzugter Ausgestaltung weist das Lithogramm mindestens zwei Bereiche auf, innerhalb derer die Form und Ausprägung der Belichtungspunkte jeweils im Wesentlichen konstant ist. Die Form und Ausprägung der Belichtungspunkte eines der beiden Bereiche unterscheidet sich jedoch von der Form und Ausprägung der Belichtungspunkte des anderen Bereiches. Für die beiden Bereiche wird dabei ein unterschiedlicher Randwertabfall erzielt, so dass die Einhüllende eines der beiden Bereiche mit zunehmendem Betrachtungswinkel zunächst schneller abfällt als die Einhüllende des anderen Bereichs. In bevorzugter Ausgestaltung erreicht die Einhüllende eines Bereichs bei einem durch die Belichtungspunkte definierten Betrachtungswinkel bereits eine Nullstelle, d. h. dieser Bereich ist nicht mehr erkennbar oder erscheint dunkler, während die Einhüllende des anderen Bereichs bei demselben Betrachtungswinkel noch keine Nullstelle erreicht hat, d.h. der Bereich auch weiterhin erkennbar ist bzw. heller erscheint. Mit weiter zunehmendem Betrachtungswinkel invertiert sich dieser Effekt. Je nach Betrachtungswinkel ist somit nur einer der beiden Bereiche zu erkennen, da die Intensität der beugenden Struktur in dem anderen Bereich eine Nullstelle aufweist. Bei einem Winkel nahe der nullten Beugungsordnung hingegen sind beide Bereiche mit im Wesentlichen der gleichen Intensität sichtbar, die Sicherheitsstruktur ist für den Betrachter unter diesem Winkel folglich nicht zu sehen.In a preferred embodiment, the lithogram has at least two regions, within which the shape and expression of the exposure points are each substantially constant. The shape and shape of the exposure points of one of the two areas, however, differs from the shape and shape of the exposure points of the other area. For the two areas, a different boundary value drop is achieved, so that the envelope of one of the two areas initially decreases faster with increasing viewing angle than the envelope of the other area. In a preferred embodiment, the envelope of a region already reaches a zero at a viewing angle defined by the exposure points, i. H. this area is no longer recognizable or appears darker, while the envelope of the other area has not yet reached a zero at the same viewing angle, i. the area continues to be recognizable or brighter. As the viewing angle increases, this effect is inverted. Thus, depending on the viewing angle, only one of the two areas can be recognized, since the intensity of the diffractive structure has a zero in the other area. On the other hand, at an angle close to the zeroth diffraction order, both areas are visible with substantially the same intensity, and therefore the security structure is not visible to the viewer at this angle.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die Belichtungspunkte in dem Lithogramm jeweils elliptisch ausgebildet. Die elliptische Ausgestaltung ermöglicht insbesondere ein neutrales Intensitätsbild in Transmission, da die belichtete Fläche trotz unterschiedlichen Randwertabfalls für derartige Belichtungspunkte identisch sein kann. Die Sicherheitsstruktur ist dann in Transmission, also bei nicht beugender Betrachtung, nicht erkennbar. Durch die elliptische Ausgestaltung wird zudem der Effekt erzielt, dass durch eine Drehung des Lithogramms in der Ebene der Verlauf des Randwertabfalls verändert wird. Bei einer Drehung um etwa 90° invertiert sich das zu beobachtende Bild infolge dessen. Vorzugsweise sind die Belichtungspunkte in zwei Bereichen des Lithogramms elliptisch ausgebildet und innerhalb der jeweiligen Bereiche im Wesentlichen konstant. DieIn a further preferred embodiment, the exposure points in the lithogram are elliptical in each case. In particular, the elliptical configuration makes it possible to have a neutral intensity image in transmission, since the exposed area can be identical for such exposure points, despite different marginal value drops. The safety structure is then not visible in transmission, that is to say with non-diffracting consideration. The elliptical configuration also achieves the effect that the gradient of the edge value drop is changed by a rotation of the lithogram in the plane. When rotated by about 90 °, the image to be observed inverts as a result. Preferably, the exposure points are elliptical in two regions of the lithogram and are substantially constant within the respective regions. The
Hauptachsen der elliptischen Belichtungspunkte der beiden Bereiche weisen dabei einen Winkel, vorzugsweise von etwa 90°, zueinander auf. Dies hat zur Folge, das, wie bereits zuvor erläutert, die Sicherheitsstruktur bei nicht beugender Betrachtung nicht erkennbar ist, durch eine entsprechende Anordnung der beiden Bereiche jedoch praktisch jedes beliebige Muster als Sicherheitsstruktur erzielt werden kann. Zudem ist die Erzeugung reproduzierbarer elliptischer Belichtungspunkte mit dem Laserlithographen gemäß der DE 10 2006 015 609 besonders gut realisierbar.Main axes of the elliptical exposure points of the two areas in this case have an angle, preferably of about 90 ° to each other. This has the consequence that, as already explained, the security structure is not recognizable by non-diffracting consideration, however, can be achieved by a corresponding arrangement of the two areas virtually any pattern as a security structure. In addition, the generation of reproducible elliptical exposure points with the laser lithograph according to DE 10 2006 015 609 is particularly well feasible.
Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Sicherheitsstruktur in das Hologramm integriert ist. Das Hologramm vereint dann mehrere Sicherheitsmerkmale, wodurch eine Nachahmung und Fälschung weiter erschwert wird. In bevorzugter Ausgestaltung ist dabei unter dem ersten Betrachtungswinkel das Hologramm mit einer entsprechenden Lesevorrichtung auslesbar. Unter dem zweiten Betrachtungswinkel ist die zusätzliche Sicherheitsstruktur insbesondere auch ohne eine solche Lesevorrichtung erkennbar.It is also advantageous if the security structure is integrated in the hologram. The hologram then combines several security features, which further complicates imitation and counterfeiting. In a preferred embodiment, the hologram with a corresponding reading device can be read out under the first viewing angle. Under the second viewing angle, the additional security structure can be seen, in particular, even without such a reading device.
Weiter bevorzugt ist es, dass der erste Betrachtungswinkel im Wesentlichen senkrechter Betrachtung, also etwa 0° bezogen auf die Senkrechte zur Speicherebene, entspricht. Die Betrachtung des Hologramms erfolgt also in Transmission oder Reflektion.It is further preferred for the first viewing angle to correspond essentially to vertical viewing, that is to say approximately 0 ° relative to the perpendicular to the memory plane. The observation of the hologram thus takes place in transmission or reflection.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Sicherheitsstruktur nicht nur unter dem zweiten Betrachtungswinkel erkennbar ist, sondern auch unter einem dritten Betrachtungswinkel. Unter diesem Betrachtungswinkel ist die Sicherheitsstruktur gegenüber der Betrachtung unter dem zweiten Betrachtungswinkel invertiert.Furthermore, it can be provided that the safety structure can be recognized not only under the second viewing angle, but also at a third viewing angle. At this viewing angle, the security structure is inverted from viewing at the second viewing angle.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung ist unter dem zweiten Betrachtungswinkel einer der beiden Bereiche unsichtbar, d.h. es wird keine Intensität reflektiert beziehungsweise transmittiert, und unter einem dritten Betrachtungswinkel ist der zweite Bereich unsichtbar oder erscheint dunkler, der erste Bereich jedoch wieder sichtbar bzw. erscheint heller. Bei der Ausgestaltung der Sicherheitsstruktur als Hologramm ist also unter einem ersten Betrachtungswinkel das Hologramm auslesbar, unter einem zweiten Betrachtungswinkel ein Bereich sichtbar, der andere hingegen nicht, und unter einem dritten Betrachtungswinkel der zweite Bereich sichtbar, der erste hingegen nicht. Als erster Betrachtungswinkel eignet sich insbesondere der Winkel, der der ersten Beugungsordnung entspricht. Die Betrachtung kann beispielsweise aber auch bei senkrechtem Lichteinfall als senkrechte Betrachtung oder bei schrägem Lichteinfall unter dem jeweiligen Reflexionswinkel erfolgen. Der zweite Betrachtungswinkel liegt in bevorzugter Ausgestaltung im Bereich von etwa 25° bis etwa 65°, vorzugsweise zwischen etwa 30° und etwa 50°. Sofern nur der zweite Betrachtungswinkel vorgesehen ist, um die Sicherheitsstruktur zu erkennen/auszulesen wird der zweite Betrachtungswinkel vorzugsweise etwas größer, d.h. zwischen etwa 40° und etwa 65cgewählt. Sofern ein zweiter und ein dritter Betrachtungswinkel vorgesehen sind, wird der zweite Betrachtungswinkel bevorzugt etwas kleiner gewählt, d.h. zwischen etwa 25° und etwa 40°. Der dritte Betrachtungswinkel liegt dann vorzugsweise im Bereich von etwa 40° bis etwa 80°, weiter vorzugsweise zwischen etwa 40° und etwa 65°.In a further preferred embodiment, one of the two areas is invisible under the second viewing angle, ie no intensity is reflected or transmitted, and at a third viewing angle the second area is invisible or appears darker, but the first area becomes visible again or appears brighter. In the design of the security structure as a hologram, the hologram is therefore readable at a first viewing angle, an area visible under a second viewing angle, while the other is not, and the second area is visible under a third viewing angle, whereas the first is not. The first viewing angle is in particular the angle that corresponds to the first diffraction order. However, the viewing can also take place, for example, in the case of vertical incidence of light as vertical observation or oblique incidence of light at the respective angle of reflection. The second viewing angle is in a preferred embodiment in the range of about 25 ° to about 65 °, preferably between about 30 ° and about 50 °. If only the second viewing angle is provided in order to realize the safety structure / read the second viewing angle is preferably slightly larger, that is chosen between about 40 ° and about 65 c. If a second and a third viewing angle are provided, the second viewing angle is preferably chosen to be slightly smaller, ie between about 25 ° and about 40 °. The third viewing angle is then preferably in the range of about 40 ° to about 80 °, more preferably between about 40 ° and about 65 °.
Eine nebengeordnete Lösung stellt ein Verfahren zum Einschreiben eines Lithogramms in ein Speichermedium gemäß Anspruch 11 dar. Bei diesem Verfahren ist wesentlich, dass das Lithogramm punktweise, worunter hier ebenfalls auch ein linienartiges Einschreiben verstanden wird, in das Speichermedium eingeschrieben wird, beispielsweise mittels eines Laserlithographen gemäß der DE 10 2006 015 609. Die Einbringung der Belichtungspunkte erfolgt reproduzierbar, d.h. mehrere Belichtungspunkte können mit im Wesentlichen gleicher Form und Ausprägung in das Speichermedium eingeschrieben werden. Bei den erfindungsgemäßen Verfahren werden die Belichtungspunkte hinsichtlich ihrer Form und/oder Ausprägung gezielt variiert. Die Variation der Belichtungspunkte erfolgt dabei so, dass die Anordnung dieser Belichtungspunkte eine Sicherheitsstruktur darstellt, die unter einem ersten Betrachtungswinkel nicht erkennbar ist, wohl aber unter einem zweiten Betrachtungswinkel. Durch diese zusätzliche Sicherheitsstruktur in dem Lithogramm wird die Fälschung eines solchen Lithogramms erschwert. Das Lithogramm selbst ist jedoch nach wie vor individuell gestaltbar, insbesondere kann auch die zusätzliche Sicherheitsstruktur auf den Inhalt des Hologramms abgestimmt sowie individuell gestaltet sein.A side-by-side solution is a method for writing a lithogram into a storage medium according to claim 11. In this method, it is essential that the lithogram is written into the storage medium pointwise, which is also understood to mean a line-like writing, for example by means of a laser lithograph DE 10 2006 015 609. The introduction of the exposure points is reproducible, ie a plurality of exposure points may be written into the storage medium with substantially the same shape and shape. In the method according to the invention, the exposure points are selectively varied with regard to their shape and / or expression. The variation of the exposure points takes place in such a way that the arrangement of these exposure points represents a security structure which is not recognizable at a first viewing angle, but at a second viewing angle. This additional safety structure in the lithogram makes the forgery of such a lithogram more difficult. However, the lithogram itself can still be designed individually; in particular, the additional security structure can also be matched to the content of the hologram and designed individually.
In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden dieIn a preferred embodiment of the method according to the invention are
Belichtungspunkte bereichsweise mit im Wesentlichen konstanter Form und Ausprägung eingeschrieben. Zudem werden im Wesentlichen konstante Belichtungspunkte in mindestens zwei verschiedene Bereiche eingeschrieben, wobei sich die Belichtungspunkte der unterschiedlichen Bereiche in Form und/oder Ausprägung unterscheiden. Dadurch ist es möglich, die Sicherheitsstruktur derart in das Speichermedium einzubringen, dass diese bei nicht beugender Betrachtung nicht erkennbar ist, sich bei Betrachtung unter dem zweiten Betrachtungswinkel jedoch ein verborgenes Muster in dem Lithogramm aufzweigt.Exposure points partially inscribed with substantially constant shape and expression. In addition, essentially constant exposure points in inscribed at least two different areas, wherein the exposure points of the different areas differ in shape and / or expression. This makes it possible to introduce the security structure into the storage medium in such a way that it is not recognizable on non-diffracting viewing, but when viewed at the second viewing angle, a hidden pattern branches off in the lithogram.
Ferner ist es bevorzugt, dass elliptische Belichtungspunkte in das Speichermedium eingeschrieben werden. Das Einschreiben elliptischer Belichtungspunkte ist verfahrenstechnisch eine relativ einfache Variante, die Form und/oder Ausprägung der einzelnen Belichtungspunkte gezielt zu variieren.Further, it is preferable that elliptical exposure points are written in the storage medium. The writing of elliptical exposure points is procedurally a relatively simple variant, the shape and / or expression of the individual exposure points to vary specifically.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die elliptischen Belichtungspunkte in den zwei Bereichen beim Einschreiben mit ihren Hauptachsen in einem Winkel, vorzugsweise von etwa 90°, zueinander angeordnet. Dadurch werden die Vorteile der elliptischen Belichtungspunkte und der zwei Bereiche, wie bereits zuvor beschrieben wurde, zusammen erzielt.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, the elliptical exposure points in the two areas during writing are arranged with their main axes at an angle, preferably of approximately 90 ° to each other. As a result, the advantages of the elliptical exposure points and the two regions, as already described above, are achieved together.
Verfahrenstechnisch ist es weiter bevorzugt, dass die Sicherheitsstruktur in das Hologramm integriert wird. Dadurch kann der Schreibvorgang verkürzt werden, da beim Einschreiben des Lithogramms mit einem Laserlithographen dieser nur über die Hologrammfläche gerastert werden muss. Zugleich erhöht die Kombination aus Hologramm und zusätzlicher Sicherheitsstruktur aber auch die Komplexität des Lithogramms, wodurch eine Nachahmung erschwert wird.In terms of process technology, it is further preferred that the security structure is integrated into the hologram. As a result, the writing process can be shortened since, when writing the lithogram with a laser lithograph, it only has to be scanned over the hologram surface. At the same time, the combination of hologram and additional safety structure also increases the complexity of the lithogram, which makes it more difficult to imitate.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Ziele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigtFurther details, features and objects of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing of a preferred embodiment. In the drawing shows
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Speichermediums mit einzelnen Belichtungspunkten des Lithogramms,1 is a schematic representation of a storage medium according to the invention with individual exposure points of the lithogram,
Fig. 2 das Lithogramm aus Fig. 1 bei unterschiedlichen Betrachtungswinkeln mit zugehörigem Intensitätsdiagramm der Einhüllenden in Abhängigkeit von dem Betrachtungswinkel. Fig. 1 zeigt ein Speichermedium (1) mit einer optisch veränderbaren Speicherschicht. In die Speicherschicht ist ein Lithogramm (2) eingebracht, hier nämlich mit einem Laserlithographen gemäß der DE 10 2006 015 609 punktweise eingeschrieben. Einzelne Belichtungspunkte (3) sind in Fig. 1 schematisch gezeigt. Bei dem Lithogramm (2) handelt es sich um ein Hologramm, wobei zusätzlich noch weitere Sicherheitsmerkmale wie Logos, Seriennummern, Farbeffekte und dergleichen vorgesehen sein können. Das Lithogramm (2) weist zudem eine Sicherheitsstruktur auf, die unter einem ersten Betrachtungswinkel nicht erkennbar ist, sondern erst bei Betrachtung unter einem zweiten Betrachtungswinkel erkennbar wird. Bei der Sicherheitsstruktur handelt es sich insofern um einen Kippeffekt, der eine Änderung des Erscheinungsbildes bei verändertem Betrachtungswinkel bewirkt. Diese Sicherheitsstruktur kann aufgrund des punktweisen Einbringens des Lithogramms (2) in die Speicherschicht individuell ausgestaltet sein.2 shows the lithogram from FIG. 1 at different viewing angles with associated intensity diagram of the envelope as a function of the viewing angle. Fig. 1 shows a storage medium (1) with an optically variable storage layer. In the storage layer, a lithogram (2) is introduced, namely registered here pointwise with a laser lithograph according to DE 10 2006 015 609. Individual exposure points (3) are shown schematically in FIG. In the lithogram (2) is a hologram, with additional security features such as logos, serial numbers, color effects and the like may be provided. The lithogram (2) also has a safety structure that is not recognizable at a first viewing angle, but becomes recognizable only when viewed at a second viewing angle. The safety structure is thus a tilting effect that causes a change in the appearance with a different viewing angle. This safety structure can be designed individually due to the pointwise introduction of the lithogram (2) into the storage layer.
Aus Fig. 1 , 2 sind zwei unterschiedliche Bereiche A, B in dem Lithogramm ersichtlich. Beide Bereiche A, B weisen Belichtungspunkte (3) auf, die innerhalb des jeweiligen Bereichs im Wesentlichen die gleiche Form und Ausprägung aufweisen, im gezeigten Ausführungsbeispiel nämlich eine elliptische Form. Ferner ist zu sehen, dass die elliptischen Belichtungspunkte (3) des jeweiligen Bereichs A, B mit ihren Hauptachsen zu den Hauptachsen der Belichtungspunkte (3) des jeweils anderen Bereichs B, A einen Winkel von etwa 90° einnehmen. Dies hat zur Folge, dass die Sicherheitsstruktur bei einer nicht beugenden Betrachtung des Lithogramms (2), beispielsweise in Transmission, nicht erkennbar ist (Fig. 2a), da die belichtete Fläche der Belichtungspunkte (3) der beiden Bereiche A, B identisch ist.From Fig. 1, 2, two different areas A, B can be seen in the lithogram. Both regions A, B have exposure points (3) which have substantially the same shape and shape within the respective region, namely an elliptical shape in the exemplary embodiment shown. It can also be seen that the elliptical exposure points (3) of the respective region A, B with their major axes to the main axes of the exposure points (3) of the respective other region B, A occupy an angle of approximately 90 °. This has the consequence that the safety structure in a non-diffractive viewing of the lithogram (2), for example in transmission, is not recognizable (Fig. 2a), since the exposed area of the exposure points (3) of the two areas A, B is identical.
Aufgrund der unterschiedlichen Ausgestaltung der Belichtungspunkte der beiden Bereiche A, B weist die jeweils Einhüllende bei beugender Betrachtung eine unterschiedliche Winkelabhängigkeit auf, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Einhüllende des Bereichs A weist eine Winkelabhängigkeit gemäß Kurve 1 , die Einhüllende des Bereichs B eine Winkelabhängigkeit gemäß Kurve 2 in Fig. 2 auf. Aus dem jeweiligen Kurvenverlauf wird deutlich, dass zunächst ein Betrachtungsbereich existiert, in dem beide Kurven 1 , 2 im Wesentlichen die gleiche Intensität aufweisen, d.h. die beiden Bereich A, B gleichzeitig sichtbar sind (Fig. 2a). In der hier gezeigten und insofern bevorzugten Ausgestaltung entspricht dieser erste Betrachtungswinkel, bei dem idealer Weise dieselbe Intensität aus den beiden Bereiche A, B vorliegt, einer senkrechten Betrachtung. Die Betrachtung erfolgt also in Transmission oder Reflexion.Due to the different design of the exposure points of the two areas A, B, the respective envelope has a different angular dependence when diffracted, as shown in FIG. 2. The envelope of region A has an angle dependence according to curve 1, the envelope of region B an angle dependence according to curve 2 in FIG. 2. It becomes clear from the respective curve that first there is a viewing area in which both curves 1, 2 have substantially the same intensity, ie the two areas A, B are simultaneously visible (FIG. 2 a). In the embodiment shown here and thus far preferred corresponds to this first viewing angle, in the ideal The same intensity of the two areas A, B is present, a vertical view. The consideration is thus in transmission or reflection.
Mit zunehmendem Betrachtungswinkel sinkt die Intensität der Einhüllenden des Bereichs B schneller als die Intensität der Einhüllenden des Bereichs A. Bei einem zweiten Betrachtungswinkel, der hier etwa 40° beträgt, ist nur noch der Bereich A sichtbar, die Intensität der Einhüllenden des Bereichs B hingegen ist auf 0 abgesunken. Bei diesem zweiten Betrachtungswinkel ist nun die Sicherheitsstruktur des Lithogramms (2) gut erkennbar (Fig. 2b). Vergrößert sich nun der Betrachtungswinkel weiter, sinkt die Intensität der Einhüllenden des Bereichs A auf 0 ab, wohingegen sich die Intensität der Einhüllenden des Bereichs B wieder erhöht. Idealer Weise sind die Form und/oder Ausprägung der Belichtungspunkte der beiden Bereiche so aufeinander abgestimmt, dass die Intensität des Bereichs B bei dem Betrachtungswinkel ein lokales Maximum aufweist, bei dem die Intensität der Einhüllenden des Bereichs A auf 0 abgesunken ist, wie dies in Fig. 2 erkennbar ist. Bei diesem dritten Betrachtungswinkel, der hier etwa 60° entspricht, ist die Sicherheitsstruktur invertiert erkennbar (Fig. 2c). With increasing viewing angle, the intensity of the envelope of the region B decreases faster than the intensity of the envelope of the region A. At a second viewing angle, here about 40 °, only the region A is visible, the intensity of the envelope of the region B, however dropped to 0. At this second viewing angle, the security structure of the lithogram (2) is now clearly visible (FIG. 2b). If the viewing angle continues to increase, the intensity of the envelope of the region A decreases to 0, whereas the intensity of the envelope of the region B increases again. Ideally, the shape and / or expression of the exposure points of the two regions are coordinated so that the intensity of region B at the viewing angle has a local maximum at which the intensity of the envelope of region A has dropped to 0, as shown in FIG 2 is recognizable. At this third viewing angle, which here corresponds to approximately 60 °, the security structure can be seen inverted (FIG. 2c).

Claims

Patentansprüche claims
1. Speichermedium mit einer optisch veränderbaren Speicherschicht, wobei in die Speicherschicht ein Lithogramm (2) jedenfalls mit einem Hologramm durch einen Energieeintrag punktweise eingeschrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und/oder Ausprägung der Belichtungspunkte (3) variiert ist und dass das Lithogramm (2) eine Sicherheitsstruktur aufweist, die unter einem ersten Betrachtungswinkel nicht erkennbar und unter einem zweiten Betrachtungswinkel erkennbar ist.1. Storage medium with an optically variable storage layer, wherein in the storage layer, a lithogram (2) is at least inscribed with a hologram point by point by an energy input, characterized in that the shape and / or expression of the exposure points (3) is varied and that the lithogram (2) has a safety structure that is not recognizable at a first viewing angle and recognizable at a second viewing angle.
2. Speichermedium nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Lithogramm (2) mindestens zwei Bereiche (A, B) aufweist, innerhalb derer die Form und Ausprägung der Belichtungspunkte (3) jeweils im Wesentlichen konstant ist.2. Storage medium according to claim 1, characterized in that the lithogram (2) has at least two regions (A, B), within which the shape and expression of the exposure points (3) are each substantially constant.
3. Speichermedium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtungspunkte (3) elliptisch ausgebildet sind.3. Storage medium according to claim 1 or 2, characterized in that the exposure points (3) are elliptical.
4. Speichermedium nach Anspruch 2 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elliptischen Belichtungspunkte (3) der beiden Bereiche (A, B) mit ihren Hauptachsen in einem Winkel, vorzugsweise von etwa 90°, zueinander angeordnet sind.4. Storage medium according to claim 2 and claim 3, characterized in that the elliptical exposure points (3) of the two areas (A, B) are arranged with their major axes at an angle, preferably of about 90 ° to each other.
5. Speichermedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsstruktur in das Hologramm integriert ist.5. Storage medium according to one of the preceding claims, characterized in that the security structure is integrated in the hologram.
6. Speichermedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem ersten Betrachtungswinkel das Hologramm auslesbar ist.6. Storage medium according to one of the preceding claims, characterized in that at the first viewing angle, the hologram is read out.
7. Speichermedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Betrachtungswinkel im Wesentlichen der ersten Beugungsordnung entspricht. 7. Storage medium according to one of the preceding claims, characterized in that the first viewing angle substantially corresponds to the first diffraction order.
8. Speichermedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsstruktur unter einem dritten Betrachtungswinkel invertiert erkennbar ist.8. Storage medium according to one of the preceding claims, characterized in that the security structure is visible inverted under a third viewing angle.
9. Speichermedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Betrachtungswinkel zwischen etwa 25° und etwa 65°, vorzugsweise zwischen etwa 30° und etwa 50° relativ zur senkrechten Betrachtung beträgt.9. Storage medium according to one of the preceding claims, characterized in that the second viewing angle is between about 25 ° and about 65 °, preferably between about 30 ° and about 50 ° relative to the vertical viewing.
10. Speichermedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Betrachtungswinkel zwischen etwa 40° und etwa 80°, vorzugsweise zwischen etwa 45° und etwa 65° relativ zur senkrechten Betrachtung beträgt.10. Storage medium according to one of the preceding claims, characterized in that the third viewing angle between about 40 ° and about 80 °, preferably between about 45 ° and about 65 ° relative to the vertical viewing.
11. Verfahren zum Einschreiben eines Lithogramms (2) in ein Speichermedium (1), insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem ein Schreibstrahl über das Speichermedium (1) geführt wird, bei dem punktweise Energie in das Speichermedium (1) eingebracht und so das Lithogramm (2) punktweise in das Speichermedium (1) eingeschrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und/oder die Ausprägung der einzelnen Belichtungspunkte (3) gezielt variiert wird und dass in das Lithogramm (2) eine Sicherheitsstruktur eingebracht wird, die unter einem ersten Betrachtungswinkel nicht erkennbar und unter einem zweiten Betrachtungswinkel erkennbar ist.11. A method for writing a lithogram (2) in a storage medium (1), in particular according to one of claims 1 to 10, wherein a write beam on the storage medium (1) is guided, introduced in the pointwise energy in the storage medium (1) and thus the lithogram (2) is written into the storage medium (1) pointwise, characterized in that the shape and / or the expression of the individual exposure points (3) is specifically varied and that a security structure is introduced into the lithogram (2), which is not recognizable under a first viewing angle and can be seen at a second viewing angle.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtungspunkte (3) innerhalb eines Bereichs (A, B) des Lithogramms (2) mit im Wesentlichen konstanter Form und Ausprägung eingeschrieben werden und dass mindestens zwei Bereiche (A, B) mit in Form und/oder Ausprägung veränderten Belichtungspunkten (3) in das Speichermedium (1) eingeschrieben werden.12. The method according to claim 11, characterized in that the exposure points (3) within a range (A, B) of the lithogram (2) are inscribed with a substantially constant shape and expression and that at least two areas (A, B) with in Form and / or expression changed exposure points (3) are written in the storage medium (1).
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass elliptische Belichtungspunkte (3) in das Speichermedium (1) eingeschrieben werden. 13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that elliptical exposure points (3) are written in the storage medium (1).
14. Verfahren nach Anspruch 12 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elliptischen Belichtungspunkte (3) in den zwei Bereichen (A, B) beim Einschreiben mit ihren Hauptachsen in einem Winkel, vorzugsweise von etwa 90°, zueinander angeordnet werden.14. The method according to claim 12 and claim 13, characterized in that the elliptical exposure points (3) in the two areas (A, B) during writing with their main axes at an angle, preferably of about 90 °, to each other.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsstruktur in das Hologramm integriert wird. 15. The method according to any one of claims 11 to 14, characterized in that the security structure is integrated into the hologram.
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