WO2020233833A1 - Sicherheitselement mit optisch variablem flächenmuster - Google Patents

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WO2020233833A1
WO2020233833A1 PCT/EP2020/025214 EP2020025214W WO2020233833A1 WO 2020233833 A1 WO2020233833 A1 WO 2020233833A1 EP 2020025214 W EP2020025214 W EP 2020025214W WO 2020233833 A1 WO2020233833 A1 WO 2020233833A1
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angle
facets
viewing angle
surface pattern
security element
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PCT/EP2020/025214
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Raphael DEHMEL
Kai Herrmann SCHERER
Maik Rudolf Johann Scherer
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Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh
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    • B42D25/405—Marking
    • B42D25/425—Marking by deformation, e.g. embossing

Definitions

  • the invention relates to security elements for securing valuables with an optically variable surface pattern, as well as data carriers equipped with such security elements.
  • Data carriers such as value or identity documents, or other objects of value, such as branded goods and packaging or outer packaging of high-quality branded goods, are often provided with security elements that allow the authenticity of the data carrier to be checked and at the same time protect against unauthorized reproduction serve.
  • Security elements with viewing angle-dependent effects play a special role in securing authenticity, since these cannot be reproduced even with the most modern copiers.
  • the security elements are equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression from different viewing angles and, for example, depending on the viewing angle, show a different color or brightness impression and / or a different graphic motif.
  • DE 10 2010 049 831 A1 uses micromirrors and two views of a motif to make the motif appear three-dimensional to the viewer.
  • the brightness level of a section with micromirrors is set by means of a grid of light or dark-looking micromirrors; the number and / or size of the micromirrors in the section can optionally be adjusted.
  • a matt structure is implemented using microelements, the parameters of which vary at random.
  • Grayscale images can be displayed using matt structures of different lightness.
  • the relative area proportion of micro bright fields to micro dark fields in an area is used in DE 10 2016 015 393 A1 in order to set the brightness value of a gray level of the area.
  • the invention is based on the object of specifying a security element of the type mentioned at the outset that is easy to manufacture and has an attractive appearance and high level of security against forgery.
  • a security element of the type mentioned at the outset generates a predetermined gray-scale image with un different brightness values when viewed in reflected light at a predetermined viewing angle.
  • the optically variable surface pattern is formed from a plurality of essentially ray-optically acting facets, the lateral dimensions of which are below 100 gm and their orientation in each case by an inclination angle a against the plane of the surface pattern and by an azimuth angle f in the
  • the plane of the surface pattern is characterized, the orientation of a facet each corresponding to an associated characteristic viewing angle, and the grayscale image is generated from a large number of facets of the optically variable surface pattern, the different brightness values of the grayscale image being due to different angular differences between the characteristic viewing angle of the facets involved in the generation of the image and the specified viewing angle are generated, with smaller angle differences corresponding to lighter gray levels and larger angle differences corresponding to darker gray levels.
  • the invention is based on the idea that facets with a beam-optic effect do not in practice reflect in a single, infinitely sharp angle, but always in a certain solid angle range around this characteristic viewing angle.
  • This Re flexion can also and / or be caused by light sources with a spatial extension and / or by scattered light.
  • the viewing angle corresponds to the characteristic viewing angle for which a facet is designed due to its orientation, it appears with the maximum possible brightness. With increasing deviation of the observation angle from the characteristic observation angle, the brightness of the facet decreases until finally no more light is reflected in the direction of observation.
  • targeted misorientation i.e. the targeted setting of angle differences between the characteristic viewing angle of a facet and the intended viewing direction, it is therefore possible to generate brightness gradations in a grayscale image without the surface of the facets having to be changed or covered with additional absorbent structures.
  • the facets are assigned a brightness value based on the angle difference between their characteristic viewing angle and the specified viewing angle (only for the specified viewing angle).
  • the assignment can be made facet-wise, that is, with maximum resolution and independent of other parameters.
  • the facets have a maximum brightness for their characteristic viewing angle and a reduced brightness value that is dependent on the angle difference for the specified viewing angle.
  • the facets having a given angle difference have different combination angles of azimuth angle and angle of inclination in order to generate the given angle difference.
  • the (or all) facets of the given angular difference thus generate the same brightness value of the given angular difference - despite different orientation.
  • these facets emerge together undesirably for the viewer at viewing angles that do not correspond to the specified viewing angle.
  • Azimuth angles and / or angles of inclination, which generate a given angle difference are advantageously distributed irregularly, in particular randomly or qua-randomly. Alternatively, regular distribution according to a given scheme is conceivable.
  • the surface pattern is divided into several zones, the facets having a given angle difference within each zone of the surface pattern each having the same azimuth angle and angle of inclination. Between different zones, in particular between adjacent zones, the azimuth angles and / or angles of inclination differ, however, preferably clearly, so that the zones appear in contrast to one another apart from the specified viewing angle.
  • the named zones can in particular be designed in the form of characters or patterns, so that an additional graphic pattern or additional information becomes visible away from the specified viewing angle.
  • the additional pattern or the additional information can, in particular, cover undesired negative images of the gray-scale image and make them unrecognizable.
  • the optically variable surface pattern in addition to the first gray level image generated in the aforementioned first viewing angle, generates a second predetermined gray level image with different brightness values in a second, different, predetermined viewing angle, with the first and second grayscale image are each generated from a multiplicity of facets of the optically variable surface pattern, the different brightness values of the first and second gray scale image due to differently large angle differences between the characteristic viewing angle of the facets involved in the image generation and the specified first or two viewing angles can be generated, with smaller deviations corresponding to lighter gray levels and larger deviations corresponding to darker gray levels.
  • the facets involved in the generation of the first or second gray-scale image are in an advantageous embodiment regularly, in particular nested in a grid-like manner.
  • the facets involved in the generation of the first or second gray level image can also advantageously be distributed irregularly, in particular randomly or quasi-randomly.
  • the facets involved in the generation of the first gray level image each have a large, preferably even the maximum, angle difference in relation to the second viewing angle.
  • the facets involved in the generation of the second grayscale image also each have a large, preferably even the maximum, angle difference in relation to the first viewing angle.
  • a security element of the type mentioned at the beginning generates two or more predetermined gray level images with different brightness values when viewed in reflected light at a predetermined viewing angle. It is provided that
  • the optically variable surface pattern is formed from a plurality of essentially ray-optically acting facets, whose lateral dimensions are below 100 gm and whose orientation is each by an inclination angle a against the plane of the surface pattern and by an azimuth angle f in the plane of the Surface pattern is characterized, the orientation of a facet each corresponding to an associated characteristic viewing angle, each gray level image is generated from a large number of facets of the optically variable surface pattern, the different brightness values of a pixel of the respective gray level image by the area proportion of the facets assigned to this pixel it is generated whose characteristic viewing angle corresponds to the given viewing angle of the grayscale image, with larger areas corresponding to lighter gray levels and smaller areas corresponding to darker gray levels, and the characteristic Table viewing angles of those facets which do not correspond to any of the specified viewing angles of a grayscale image correspond to a common, predetermined secondary angle for all grayscale images.
  • the invention is based on the idea of adjusting the brightness of the pixels of the grayscale images by means of the area portion of facets which reflect in the associated predetermined viewing angle.
  • the area portion can be 100% for the brightest image points and 0% for the darkest image points and can assume corresponding intermediate values between 0% and 100% for gray image points.
  • the special feature here is that all facets that do not reflect into one of the specified viewing angles are aligned in the same way, in such a way that they all reflect into a common secondary angle. While the gray level images are thus all individually visible in the associated viewing angles, the undesired negative images are all superimposed in the secondary angle and are thus made very unrecognizable.
  • the secondary angle preferably differs as much as possible from the specified viewing directions.
  • the angle between the secondary angle and each of the specified viewing directions can be more than 40 °, in particular more than 50 ° or even more than 60 °.
  • the facets advantageously have lateral dimensions below 50 gm, preferably below 30 gm, particularly preferably below 15 gm.
  • At least one of the predefined gray-scale images advantageously has sharply delimited subject areas.
  • the motif areas preferably have a resolution of more than 170 dpi, in particular more than 500 dpi, preferably more than 2000 dpi.
  • the achievable resolution is limited to a thickness of about 150 gm.
  • the respective predetermined viewing directions advantageously differ from one another as much as possible.
  • the angle between the specified viewing directions of two gray scale images can be more than 40 °, in particular more than 50 ° or even more than 60 °.
  • the angle difference between the first and second viewing angle of two gray scale images is very large, and is preferably greater than 70 °.
  • the respective grayscale image can be recognized very well when viewed from its viewing angle without being disturbed by the negative of the other grayscale image or the other grayscale images.
  • by overlaying the respective negative representations of the gray level images these can be made very unrecognizable.
  • the negative representations of the grayscale images can be divided into several secondary angles with the help of several groups of facets, which are each aligned differently.
  • the groups of facets are preferably formed, oriented and / or arranged randomly and can have a specific, preferably random shape, in particular a random pattern.
  • a combined representation of a negative representation would be possible, after which the respective negative representations are almost unrecognizable for the viewer.
  • at least one facet, in particular a group of facets, and / or a surface pattern has a coating.
  • the coating can be a color shift coating, ie a coating that changes color in accordance with the viewing angle.
  • the color shift coating comprises, for example, several layers, an absorber layer and a dielectric and, if necessary, a reflector layer.
  • the absorber layer has, for example, a layer based on chromium, aluminum and / or silver
  • the layer of the dielectric is a layer comprising, for example, S1O2.
  • the surface of the facet on which the coating is applied can already serve as a reflector.
  • the coating can additionally comprise the reflector layer based on chromium, aluminum and / or silver.
  • the coating can comprise a combination of at least one metal, inorganic material and / or one translucent printing ink, wherein a combination of metals and / or inorganic materials and / or translucent printing inks can be provided alone or with one another.
  • a group of facets and / or a surface pattern of facets in combination with a hologram and / or micromirrors and / or microlenses is present. In this way, different optical effects can be combined with one another, so that, for example, diffractive effects can also be generated.
  • the security element's security against forgery is thereby significantly increased, since several complex steps and processes are necessary for production.
  • a group of facets and / or a surface pattern of facets is interleaved with a hologram and / or micromirrors and / or microlenses.
  • the individual surface patterns and holographic, micro-game gel and / or micro-lens surface areas are selected to be so small that not every surface area can be seen individually by the observer, but in combination with one another.
  • the surface areas and / or surface patterns preferably have an average catch and width of a maximum of 100 ⁇ m.
  • the surface areas and / or surface patterns are preferably arranged in a checkerboard manner to one another.
  • the invention also contains a data carrier with one of the security elements of the type described, wherein the security element can be arranged both in an opaque area of the data carrier and in or above a transparent window area or a continuous opening of the data carrier.
  • the data carrier can in particular be a value document, such as a bank note, in particular a paper bank note, a polymer bank note or a film composite bank note, a share, a bond, a certificate, a voucher, a check, a high-quality admission ticket, but also an identity card such as a credit card, a bank card, a cash payment card, an authorization card, an identity card or a passport personalization page.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a bank note with an optically variable security element according to the invention
  • FIG. 5 in (a) and (b) an illustration as in Fig. 3 and 4 for a wide res embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a banknote 10 with an optically variable security element 12 according to the invention in the form of a glued-on transfer element.
  • the invention is not limited to transfer elements and banknotes, but can be used with all types of security elements, for example with labels on goods and packaging or with the protection of documents, ID cards, passports, credit cards, health cards and the like .
  • security threads or security strips can also be considered, for example.
  • the security element 12 shown in FIG. 1 contains an optically variable surface pattern 14 which, when viewed in reflected light at a first predetermined viewing angle 16-A, produces a first gray-scale image 18-A and a second, different viewing angle 16-B, a second gray-scale image 18 -B generated.
  • the gray-scale images each contain several, for example 16, 32 or more different brightness values (gray levels), so that the images shown appear very realistic.
  • the gray-scale images can represent portraits 18-A, heraldic symbols 18-B or national emblems.
  • the optically variable surface pattern 14 is formed in a manner known per se from a plurality of essentially ray-optically acting facets 20, the lateral dimensions of which are below 100 ⁇ m and which ren orientation is characterized in each case by an angle of inclination to the plane of the surface pattern and by an azimuth angle in the plane of the surface pattern.
  • a facet 20 is shown schematically in FIG. The directions relevant to the present invention are illustrated with the aid of the hemisphere S, which represents the available observation space.
  • the grayscale image 18-A is designed with perpendicular illumination 22 to be viewed from a viewing angle 16-A which, in the exemplary embodiment, forms an angle of 25 ° with the perpendicular direction of illumination 22.
  • the grayscale image 18-B is designed to be viewed from a viewing angle 16-B (not shown in Fig. 2), which in the exemplary embodiment in the tilt direction opposite to the angle 16-A also forms an angle of 25 ° with the perpendicular direction of illumination 22 forms.
  • each of the facets 20 of the surface pattern 14 is characterized by an angle of inclination a relative to the plane of the surface pattern and by an azimuth angle f in the plane of the surface pattern with respect to a reference direction R.
  • the angle of inclination and azimuth angle of a facet 20 each define an associated characteristic viewing angle 24 of the facet.
  • the present inventors have recognized that by choosing the angle difference d between the characteristic viewing angle 24 of a facet 20 and the loading angle of observation 16-A of the gray-scale image, the brightness value of this facet 20 can be set in the gray-scale image. Smaller angle differences d produce lighter gray levels, while larger angle differences d produce darker gray levels.
  • surface patterns 14 with greyscale images can be generated, which have a particularly advantageous behavior when tilted sharply from the specified viewing angle.
  • Fig. 3 in (a) shows schematically the visual impression of a gray level image 30 when viewed from the predetermined viewing angle.
  • the viewing angle corresponds to a tilt of + 25 ° in the direction of the positive x-axis of the surface pattern.
  • the brightness values of the various pixels range from very light (pixels 32) to very dark (pixels 34) and are generated by facets whose angle difference d to the specified viewing angle ranges from a very small value (for example 0 °) to a very large value (for example 50 °) are enough.
  • FIG. 3 (a) shows schematically the visual impression of a gray level image 30 when viewed from the predetermined viewing angle.
  • the viewing angle corresponds to a tilt of + 25 ° in the direction of the positive x-axis of the surface pattern.
  • the brightness values of the various pixels range from very light (pixels 32) to very dark (pixels 34)
  • the facets 20 for generating the various gray levels are each tilted in the direction of the negative x-axis by the required angle difference d. If the user now views the security element 12 at an actual viewing angle that differs greatly from the specified viewing angle, the appearance of the original gray-scale image 30 changes greatly.
  • a representation 36 with inverted brightnesses emerges, as shown schematically in FIG. 3 (b).
  • the strongly tilted facets of the image points 34 which appear dark from the specified viewing direction, then appear light, while the facets of the image points 32 essentially pointing in the specified viewing direction, which appear light from the specified viewing direction, now appear dark.
  • the facets 20 are provided for generating the various gray levels of the gray level image 40 for a desired angle difference d with different combinations of azimuth angle and angle of inclination.
  • the characteristic viewing angles 24 for a desired angle difference d can be distributed irregularly or quasi-randomly along the circle 26 of FIG. 2, so that all points of the circle 26 are occupied with approximately the same probability. All the facets generated in this way have the same angle difference d to the specified viewing angle 16-A, they therefore all appear with the same gray level from this viewing angle.
  • the image impression 40 shown schematically in FIG. 4 (a) is Grayscale image from the predetermined viewing angle is identical to the image impression 30 of the grayscale image of FIG. 3 (a).
  • a strong weakening of the disruptive inverted display with strong tilting can also be achieved by dividing the surface pattern 14 into different zones in the form of a motif.
  • the facets belonging to a given angular difference d are which are then each formed with the same azimuth angle and angle of inclination within a zone, but the alignment of the azimuth angle and / or angle of inclination in adjacent zones differs as much as possible.
  • the surface pattern is divided into two nested, cross-shaped zones 52, 54, as shown in FIG. 5 (b).
  • the facets 20 are tilted in the first zone 52 in the direction of the positive y-axis, but in the zone 54 in the direction of the negative y-axis, in each case by the required angular difference d.
  • the appearance 56 shown schematically in FIG. 5 (b) results.
  • the facets in the zones 52, 54 are each very differently oriented and point away from the given viewing angle thus different brightnesses, so that a clearly visible cross pattern 52, 54 is superimposed on the vertical portrait 58.
  • the cross pattern can also dominate the impression of the picture in the event of a strong tilt and move the disturbing inverted appearance of the portrait into the background.
  • the two zones 52 and 54 are so strongly oriented differently that, at the viewing angle shown, the inverted portrait 58 can only be seen in the zones 52, the zones 54, however, dominate the appearance 56 in such a way that these zones 54 are essentially recognizable. The viewer will therefore only essentially recognize the pattern with the darkly patterned crosses, ie the pattern of the zones 54.
  • the inverted portrait 58 could only (essentially) be seen in the zones 54, the zones 52 being designed in such a way that they dominate the appearance 56, so that essentially the design the zones 52 are recognizable and not the zones 54 with an inverted portrait.
  • the two zones 52, 54 can be designed in such a way that, although they represent the inverted portrait 58 corresponding to the surface areas of the zones 52, 54, only at a corresponding viewing angle.
  • the inverted portrait 58 is therefore never completely visible but only part of it.
  • the inverted portrait 58 is therefore only barely visible.
  • the inverted portrait 58 is divided into the three or more zones, so that the viewer cannot see the complete inverted portrait 58, but only a fraction of it.
  • the visible portion of the inverted portrait 58 can be displayed so incompletely and so small in terms of size that the inverted portrait 58 is not visible to the viewer for the naked eye.
  • the optically variable surface pattern 14 generates two or more predetermined gray-scale images at different viewing angles, such as the gray-scale images 18-A, 18-B of FIG. 1.
  • the facets involved in the generation of the various gray-scale images can, for example, be nested in a grid-like manner.
  • the facets for the generation of two gray level images 18-A, 18-B can be arranged in a checkerboard manner, the "white" fields of the generation of the first gray level image 18-A, the "black” fields of the generation of the second gray level image 18- B serve.
  • a random number Z can be generated from the interval [0,1 [for each facet position and the position can be assigned a facet for the first grayscale image 18-A if Z ⁇ 0.5, otherwise with a facet for the second Grayscale image 18-B.
  • the predetermined viewing angles of the various gray-scale images 18-A, 18-B advantageously differ from one another as much as possible.
  • FIG. 6 illustrates the selection of the characteristic viewing angles of the facets 20 of the surface pattern 14 in an exemplary embodiment with two gray scale images 18-A, 18-B, which are each designed for viewing from a predetermined viewing angle 16-A and 16-B.
  • the characteristic viewing angle of a facet 20 of the first gray-level image 18-A is selected, there is in principle a multiplicity of in for each desired angle difference d
  • Question coming characteristic viewing angles which are arranged on the hemisphere S on a circle 26 with an opening angle d around the observation angle 16-A.
  • a characteristic viewing angle is selected from a region 60 which has a large, preferably even the maximum, angle difference from the second viewing angle 16-B.
  • the facet 20 appears dark when viewing the second grayscale image 18-B from the viewing angle 16-B and is only slightly disturbing.
  • the characteristic viewing angle of the facet 20 were selected from a region 62 which is close to the viewing angle 16-B, the facet 20 reflects strongly in the direction of the viewing angle 16-B and generates a bright, disruptive light reflex there.
  • This selection is carried out not only with reference to the facets of the first gray-scale image 18-A related to the second viewing angle 16-B, but conversely also for the facets of the second gray-scale image 18-B related to the first viewing angle 16-A, so that which disturb each other as little as possible in the grayscale images.
  • each facet 20 becomes with a probability W according to the predetermined viewing angle 16-A or 16-B of the associated Grayscale image 18-A or 18-B aligned, which corresponds to the brightness of the associated pixel in the grayscale image 18-A or 18-B.
  • the probability W can be 1 for the brightest pixels, 0 for the darkest pixels, and corresponding intermediate values between 0 and 1 for gray pixels.
  • the specified viewing angles of the individual representations should also differ from one another as much as possible here. All facets 20 that are not aligned according to the specified viewing angle 16-A, 16-B of their respective gray-scale image are aligned in order to reflect in the direction of a specified secondary angle 16-C, which is the same for all gray-scale images but differs from the specified Viewing angles 16-A, 16-B differ as much as possible.
  • the angle difference between the first and second viewing angles 16-A and 16-B of the gray scale images 18-A and 18-B is very large, and is preferably greater than 70 °.
  • the secondary angle 16-C ie the viewing angle of the common negative of the gray-scale images 18-A and 18-B, is thus located between the respective gray-scale images 18-A and 18-B.
  • the respective grayscale image 18-A or 18-B can be recognized very well without looking at the negative of the other grayscale image 18-B and 18-A, respectively.
  • by superimposing the respective negative representations of the gray-scale images 18-A, 18-B these are made very unrecognizable.
  • the negative representations of the grayscale images 18-A, 18-B can be divided into several secondary angles with the aid of several groups of facets, which are each aligned differently.
  • the groups of facets are preferably formed, oriented and / or arranged randomly and can have a specific, preferably random shape, in particular a random pattern.
  • a combined representation of a negative representation according to FIGS. 4 and 5 would be possible, after which the respective negative representations become almost unrecognizable for the viewer.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement (12) zur Absicherung von Wertgegenständen, mit einem optisch variablen Flächenmuster (14), das bei Betrachtung in reflektiertem Licht in einem vorgegebenen Betrachtungswinkel (16- A) ein vorgegebenes Graustufenbild (18- A) mit unterschiedlichen Helligkeitswerten erzeugt, wobei das optisch variable Flächenmuster (14) aus einer Mehrzahl von im Wesentlichen strahlenoptisch wirkenden Facetten (20) gebildet ist, deren laterale Abmessungen unterhalb von 100 µm liegen und deren Orientierung jeweils durch einen Neigungswinkel α gegen die Ebene des Flächenmusters (14) und durch einen Azimutwinkel φ in der Ebene des Flächenmusters (14) charakterisiert ist, wobei die Orientierung einer Facette jeweils einem zugehörigen charakteristischen Betrachtungswinkel (24) entspricht, und das Graustufenbild (18-A) von einer Vielzahl von Facetten (20) des optisch variablen Flächenmusters (14) erzeugt wird, wobei die unterschiedlichen Helligkeitswerte des Graustufenbilds (18-A) durch unterschiedlich große Winkeldifferenzen (δ) zwischen dem charakteristischen Betrachtungswinkel (24) der an der Bilderzeugung beteiligten Facetten (20) und dem vorgegebenen Betrachtungswinkel (16- A) erzeugt werden, wobei kleinere Winkeldifferenzen helleren Graustufen und größere Winkeldifferenzen dunkleren Graustufen entsprechen.

Description

Sicherheitselement mit optisch variablem Flächenmuster
Die Erfindung betrifft Sicherheitselemente zur Absicherung von Wertgegen ständen mit einem optisch variablen Flächenmuster, sowie mit derartigen Sicherheitselementen ausgestattete Datenträger.
Datenträger, wie etwa Wert- oder Ausweisdokumente, oder andere Wertge genstände, wie etwa Markenartikel und Verpackungen oder Umverpackun gen hochwertiger Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicher heitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Datenträger gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.
Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitsele mente mit betrachtungswinkelabhängigen Effekten, da diese selbst mit mo dernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheit selemente werden dabei mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unter schiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrach tungswinkel einen anderen Färb- oder Helligkeitseindruck und/ oder ein anderes graphisches Motiv zeigen.
Bei Sicherheitselementen und insbesondere Banknoten werden als graphi sche Motive oft Portraits von bekannten Persönlichkeiten oder Würdenträ gern, Abbildungen von Wappen oder anderen heraldischen Symbolen und Hoheitszeichen verwendet. Zur physikalischen Realisierung werden dabei oft Hologrammeffekte, Mikrolinsen-Merkmale oder Mikro Spiegelelemente eingesetzt. Hologrammeffekte erlauben dabei zwar die Umsetzung filigraner Motive mit hoher Auflösung, sie sind jedoch vergleichsweise wenig brillant und damit abhängig von guter Beleuchtung. Darüber hinaus führen bereits leichte Änderungen des Betrachtungswinkels zu Falschfarbendarstellung, die insbesondere bei Portraits wenig attraktiv sind. Bei Mikrolinsen- Merkmalen können aus technischen Gründen derzeit nur Symbole mit be grenzter Auflösung dargestellt werden, die Umsetzung filigraner Motive ist nicht möglich. Die bisher bekannten Mikro Spiegelelemente sind zwar be leuchtungsunabhängig gut sichtbar, die Erstellung der einzelnen Motive ist allerdings sehr aufwendig. Auch erscheinen die von den Mikrospiegeln er zeugten dreidimensionalen Wölbeffekte nicht immer visuell ausreichend attraktiv, da Helligkeitsvariationen nicht oder nur mit hohem Aufwand durch lichtabsorbierende Nanostrukturen verwirklicht werden können.
DE 10 2010 049 831 Al verwendet Mikrospiegel und zwei Ansichten eines Motivs, um das Motiv für den Betrachter dreidimensional erscheinen zu las sen. Die Helligkeitsstufe eines Abschnitts mit Mikrospiegeln wird mittels Rasterung aus hell oder dunkel wirkenden Mikrospiegeln eingestellt, optio nal können Anzahl und/ oder Größe der Mikrospiegel im Abschnitt ange passt werden. In DE 10 2008 046 128 Al wird eine Mattstruktur durch Mik roelemente realisiert, deren Parameter zufällig variieren. Graustufenbilder können mittels unterschiedlich heller Mattstrukturen dargestellt werden. Der relative Flächenanteil von Mikrohellfeldern zu Mikrodunkelfeldern in einem Bereich wird in DE 10 2016 015 393 Al verwendet, um den Hellig keitswert einer Graustufe des Bereiches einzustellen.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfach herzustellendes Sicherheitselement der eingangs genannten Art mit einem attraktiven Erscheinungsbild und hoher Fälschungssicherheit anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche ge löst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen An sprüche. Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung erzeugt ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art bei Betrachtung in reflektiertem Licht in einem vorgegebenen Betrachtungswinkel ein vorgegebenes Graustufenbild mit un terschiedlichen Helligkeitswerten. Dabei ist vorgesehen, dass das optisch variable Flächenmuster aus einer Mehrzahl von im We sentlichen strahlenoptisch wirkenden Facetten gebildet ist, deren laterale Abmessungen unterhalb von 100 gm liegen und deren Orientierung jeweils durch einen Neigungswinkel a gegen die Ebene des Flächenmusters und durch einen Azimutwinkel f in der Ebene des Flächenmusters charakteri siert ist, wobei die Orientierung einer Facette jeweils einem zugehörigen cha rakteristischen Betrachtungswinkel entspricht, und das Graustufenbild von einer Vielzahl von Facetten des optisch vari ablen Flächenmusters erzeugt wird, wobei die unterschiedlichen Hellig keitswerte des Graustufenbilds durch unterschiedlich große Winkeldifferen zen zwischen dem charakteristischen Betrachtungswinkel der an der Bilder zeugung beteiligten Facetten und dem vorgegebenen Betrachtungswinkel erzeugt werden, wobei kleinere Winkeldifferenzen helleren Graustufen und größere Winkeldifferenzen dunkleren Graustufen entsprechen.
Die Erfindung beruht in diesem Aspekt auf dem Gedanken, dass strahlenop tisch wirkende Facetten in der Praxis nicht in einen einzigen, unendlich scharfen Winkel reflektieren, sondern stets in einen gewissen Raumwinkel- bereich um diesen charakteristischen Betrachtungswinkel herum. Diese Re flexion kann auch und/ oder durch Lichtquellen mit einer räumlichen Aus dehnung und/ oder durch Streulicht hervorgerufen werden. Entspricht der Beobachtungswinkel dem charakteristischen Betrachtungswinkel, auf den eine Facette durch ihre Orientierung ausgelegt ist, so erscheint sie mit der maximal möglichen Helligkeit. Mit zunehmender Abweichung des Beobach tungswinkels vom charakteristischen Betrachtungswinkel nimmt die Hellig keit der Facette ab, bis schließlich kein Licht mehr in die Beobachtungsrich tung reflektiert wird. Durch gezielte Fehlorientierungen, also die gezielte Einstellung von Winkeldifferenzen zwischen dem charakteristischen Be trachtungswinkel einer Facette und der intendierten Beobachtungsrichtung, lassen sich daher Helligkeitsabstufungen in einem Graustufenbild erzeugen, ohne dass die Oberfläche der Facetten verändert oder mit zusätzlichen ab sorbierenden Strukturen belegt werden muss.
Den Facetten wird durch die Winkeldifferenz zwischen ihrem charakteristi schen Betrachtungswinkel und dem vorgegebenen Betrachtungswinkel (nur für den vorgegebenen Betrachtungswinkel) ein Helligkeitswert zugeordnet. Die Zuordnung kann facettenweise, also mit maximaler Auflösung und un abhängig von weiteren Parametern, erfolgen. Die Facetten weisen für ihren charakteristischen Betrachtungswinkel eine maximale Helligkeit und für den vorgegebenen Betrachtungswinkel eine von der Winkeldifferenz abhängigen verringerten Helligkeitswert auf.
Die eine gegebene Winkeldifferenz aufweisenden Facetten weisen in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung unterschiedliche Kombinahonen von Azimutwinkel und Neigungswinkel auf, um die gegebene Winkeldiffe renz zu erzeugen. In dem Graustufenbild erzeugen somit die (bzw. alle) Fa cetten der gegeben Winkeldifferenz - trotz unterschiedlicher Orienherung - den gleichen Helligkeitswert der gegebenen Winkeldifferenz. Zugleich wird jedoch vermieden, dass diese Facetten unter Betrachtungswinkeln, die nicht dem vorgegebenen Betrachtungswinkel entsprechen, unerwünscht für den Betrachter gemeinsam hervortreten. Mit Vorteil sind Azimutwinkel und/ oder Neigungswinkel, die eine gegebe ne Winkeldifferenz erzeugen, unregelmäßig, insbesondere zufällig oder qua sizufällig verteilt. Alternativ ist eine regelmäßige Verteilung nach einem vorgegebenen Schema denkbar.
In einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung ist das Flächenmus ter in mehrere Zonen unterteilt, wobei die eine gegebene Winkeldifferenz aufweisenden Facetten innerhalb jeder Zone des Flächenmusters jeweils denselben Azimutwinkel und Neigungswinkel aufweisen. Zwischen unter schiedlichen Zonen, insbesondere zwischen benachbarten Zonen, unter scheiden sich Azimutwinkel und/ oder Neigungswinkel allerdings vor zugsweise deutlich, so dass die Zonen abseits des vorgegebenen Betrach tungswinkels zueinander kontrastierend in Erscheinung treten.
Die genannten Zonen können insbesondere in Form von Zeichen oder Mus tern ausgebildet sein, so dass abseits des vorgegebenen Betrachtungswinkels ein zusätzliches graphisches Muster oder eine zusätzliche Information sicht bar wird. Das zusätzliches Muster bzw. die zusätzliche Information kann insbesondere unerwünschte Negativbilder des Graustufenbilds überdecken und unkenntlich machen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das optisch variable Flächenmuster neben dem in dem genannten ers ten Betrachtungswinkel erzeugten ersten Graustufenbild ein in einem zweiten, unterschiedlichen, vorgegebenen Betrachtungswinkel ein zweites vorgegebenes Graustufenbild mit unterschiedlichen Hellig keitswerten erzeugt, wobei das erste und zweite Graustufenbild jeweils von einer Vielzahl von Facetten des optisch variablen Flächenmusters erzeugt werden, wobei die unterschiedlichen Helligkeitswerte des ersten bzw. zweiten Grau stufenbilds durch unterschiedlich große Winkeldifferenzen zwischen dem charakteristischen Betrachtungswinkel der an der Bilderzeugung jeweils beteiligten Facetten und dem vorgegebenen ersten bzw. zwei ten Betrachtungswinkel erzeugt werden, wobei kleinere Abweichun gen helleren Graustufen und größere Abweichungen dunkleren Grau stufen entsprechen.
Die an der Erzeugung des ersten bzw. zweiten Graustufenbilds jeweils betei ligten Facetten sind in einer vorteilhaften Ausgestaltung regelmäßig, insbe sondere rasterartig verschachtelt angeordnet. Ebenfalls mit Vorteil können alternativ die an der Erzeugung des ersten bzw. zweiten Graustufenbilds jeweils beteiligten Facetten unregelmäßig, insbesondere zufällig oder quasi zufällig verteilt angeordnet sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die an der Erzeugung des ersten Graustufenbilds beteiligten Facetten bezogen auf den zweiten Betrach tungswinkel jeweils eine große, vorzugsweise sogar die maximale Winkel differenz auf. Umgekehrt weisen auch die an der Erzeugung des zweiten Graustufenbilds beteiligten Facetten bezogen auf den ersten Betrachtungs winkel jeweils eine große, vorzugsweise sogar die maximale Winkeldifferenz auf.
Es versteht sich, dass das optisch variable Flächenmuster neben dem zweiten Graustufenbild in analoger Weise auch weitere Graustufenbilder erzeugen kann. Gemäß eines zweiten Aspekts der Erfindung erzeugt ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art bei Betrachtung in reflektiertem Licht in einem vorgegebenen Betrachtungswinkel zwei oder mehr vorgegebene Graustu fenbilder mit unterschiedlichen Helligkeitswerten. Dabei ist vorgesehen, dass
das optisch variable Flächenmuster aus einer Mehrzahl von im We sentlichen strahlenoptisch wirkenden Facetten gebildet ist, deren late rale Abmessungen unterhalb von 100 gm liegen und deren Orientie rung jeweils durch einen Neigungswinkel a gegen die Ebene des Flä chenmusters und durch einen Azimutwinkel f in der Ebene des Flä chenmusters charakterisiert ist, wobei die Orientierung einer Facette jeweils einem zugehörigen charakteristischen Betrachtungswinkel entspricht, jedes Graustufenbild von einer Vielzahl von Facetten des optisch vari ablen Flächenmusters erzeugt wird, wobei die unterschiedlichen Hel ligkeitswerte eines Bildpunkts des jeweiligen Graustufenbilds durch den Flächenanteil der diesem Bildpunkt zugeordneten Facetten er zeugt wird, deren charakteristischen Betrachtungswinkel dem vorge gebenen Betrachtungswinkel des Graustufenbilds entspricht, wobei größere Flächenanteile helleren Graustufen und kleinere Flächenantei le dunkleren Graustufen entsprechen, und der charakteristische Betrachtungswinkel derjenigen Facetten, die kei nem der vorgegebenen Betrachtungswinkel eines Graustufenbilds entsprechen, für alle Graustufenbilder einem gemeinsamen, vorgege benen Nebenwinkel entsprechen. Die Erfindung beruht in diesem Aspekt auf dem Gedanken, die Helligkeit der Bildpunkte der Graustufenbilder durch den Flächenanteil von Facetten einzustellen, die in den zugehörigen vorgegebenen Betrachtungswinkel re flektieren. Der Flächenanteil kann für die hellsten Bildpunkte 100% und für die dunkelsten Bildpunkte 0% betragen und für graue Bildpunkte entspre chende Zwischenwerte zwischen 0% und 100% annehmen. Die Besonderheit besteht dabei darin, dass alle Facetten, die nicht in einen der vorgegebenen Betrachtungswinkel reflektieren, gleich ausgerichtet sind, und zwar so, dass sie alle in einen gemeinsamen Nebenwinkel reflektieren. Während die Grau stufenbilder somit alle jeweils einzeln in den zugehörigen Betrachtungswin keln sichtbar sind, überlagern sich die unerwünschten Negativdarstellungen alle in dem Nebenwinkel und werden dadurch stark unkenntlich gemacht.
Der Nebenwinkel unterscheidet sich vorzugsweise möglichst stark von den vorgegebenen Betrachtungsrichtungen. Beispielsweise kann der Winkel zwi schen dem Nebenwinkel und jeder der vorgegebenen Betrachtungsrichtun gen mehr als 40°, insbesondere mehr als 50° oder sogar mehr als 60° betra gen.
In beiden Erfindungsaspekten weisen die Facetten vorteilhaft laterale Ab messungen unterhalb von 50 gm, bevorzugt unterhalb von 30 gm, besonders bevorzugt unterhalb von 15 gm auf.
In beiden Erfindungsaspekten weist zumindest eines der vorgegebenen Graustufenbilder vorteilhaft scharf begrenzte Motivbereiche. Die Motivbe reiche weisen vorzugsweise eine Auflösung von mehr als 170 dpi, insbeson dere mehr als 500 dpi, vorzugsweise mehr als 2000 dpi, auf. Die erreichbare Auflösung ist dabei auf Finienstärken von etwa 150 gm begrenzt. Mit den oben beschriebenen Sicherheitselementen können deutlich feinere Finien- stärken bis herab zu weniger als 10 gm erzeugt werden. Dadurch wird nicht nur eine deutlich größere Gestaltungsfreiheit für den Designer erreicht, auch die Fälschungssicherheit wird bedeutend verbessert.
Enthält das Flächenmuster mehrere Graustufenbilder, so unterscheiden sich die jeweiligen vorgegebenen Betrachtungsrichtungen vorteilhaft möglichst stark voneinander. Beispielsweise kann der Winkel zwischen den vorgege benen Betrachtungsrichtungen zweier Graustufenbilder mehr als 40°, insbe sondere mehr als 50° oder sogar mehr als 60° betragen.
In beiden Erfindungsaspekten kann vorgesehen sein, dass die Winkeldiffe renz zwischen dem ersten und zweiten Betrachtungswinkel von zwei Grau stufenbilder sehr groß ist, und vorzugsweise größer 70° beträgt. Somit befin det sich ein Nebenwinkel, d.h. der Betrachtungswinkel des gemeinsamen Negativs der Graustufenbilder zwischen den jeweiligen Graustufenbildern. Das jeweilige Graustufenbild kann bei Betrachtung in seinem Betrachtungs winkel sehr gut erkannt werden, ohne vom Negativ des anderen Graustu fenbilds bzw. der anderen Graustufenbilder gestört zu werden. Insbesondere können durch Überlagerung der jeweiligen Negativdarstellungen der Grau stufenbilder diese stark unkenntlich gemacht werden.
Die Negativdarstellungen der Graustufenbilder können mithilfe mehrerer Gruppen von Facetten, die jeweils unterschiedlich ausgerichtet sind, auf mehrere Nebenwinkel aufgeteilt werden. Die Gruppen von Facetten sind vorzugsweise zufällig ausgebildet, orientiert und/ oder angeordnet und können eine bestimmte, vorzugsweise eine zufällige Form, insbesondere ein zufälliges Muster aufweisen. Somit wäre beispielsweise eine kombinierte Darstellung einer Negativdarstellung möglich, wonach die jeweiligen Nega tivdarstellungen nahezu unkenntlich für den Betrachter werden. In beiden Erfindungsaspekten weist zumindest eine Facette, insbesondere eine Gruppe von Facetten, und/ oder ein Flächenmuster eine Beschichtung auf. In einer Ausgestaltung kann die Beschichtung eine Color-Shift- Beschichtung, d.h. eine entsprechend dem Betrachtungswinkel farbändernde Beschichtung, sein. Die Color-Shift-Beschichtung umfasst beispielsweise mehrere Schichten, eine Absorberschicht und ein Dielektrikum und gegebe nenfalls eine Reflektorschicht, umfassen. Die Absorberschicht weist bei spielsweise eine Schicht basierend Chrom, Aluminium und/ oder Silber auf, die Schicht des Dielektrikums ist eine Schicht umfassend beispielsweise S1O2. Die Oberfläche der Facette, auf der die Beschichtung aufgebracht wird, kann bereits als Reflektor dienen. In einer Ausgestaltung kann die Beschichtung zusätzlich die Reflektorschicht, basierend Chrom, Aluminium und/ oder Silber, umfassen. In einer Ausgestaltung kann die Beschichtung eine Kombi- nation von wenigsten einem Metall, anorganischen Material und/ oder einer transluzenten Druckfarbe umfassen, wobei auch eine Kombination von Me tallen, und/ oder anorganischen Materialien und/ oder transluzenten Druckfarben alleine oder miteinander vorgesehen sein kann. In einer Ausgestaltung beider Erfindungsaspekten kann vorgesehen sein, dass eine Gruppe von Facetten und/ oder ein Flächenmuster aus Facetten in Kombination mit einem Hologramm und/ oder Mikrospiegeln und/ oder Mikrolinsen vorliegt. Somit können unterschiedliche optische Effekte mitei nander kombiniert werden, so dass beispielsweise zusätzlich diffraktive Ef- fekte erzeugt werden können. Die Fälschungssicherheit des Sicherheitsele ments ist dadurch deutlich erhöht, da zur Herstellung mehrere aufwändige Schritte und Prozesse notwendig sind. In einer Ausgestaltung beider Erfindungsaspekten kann vorgesehen sein, dass eine Gruppe von Facetten und/ oder ein Flächenmuster aus Facetten verschachtelt mit einem Hologramm und/ oder Mikrospiegeln und/ oder Mikrolinsen vorliegt. Auch hier ist Fälschungssicherheit des Sicherheitsele ments dadurch deutlich erhöht, da zur Herstellung mehrere aufwändige Schritte und Prozesse notwendig sind. Die einzelnen Flächenmuster und Ho logramm-, Mikrospielgel- und/ oder Mikro linsenflächenbereiche sind dabei derart klein ausgewählt, dass nicht jeder Flächenbereich einzeln vom Be trachter gesehen werden kann, jedoch in Kombination miteinander. Die Flä chenbereiche und/ oder Flächenmuster weisen vorzugsweise eine durch schnittliche Fänge und Breite von maximal 100 gm auf. Die Flächenbereiche und/ oder Flächenmuster sind vorzugsweise schachbrettartig zueinander angeordnet.
Neben den beschriebenen Sicherheitselementen selbst enthält die Erfindung auch einen Datenträger mit einem der Sicherheitselemente der beschriebe nen Art, wobei das Sicherheitselement sowohl in einem opaken Bereich des Datenträgers als auch in oder über einem transparenten Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung des Datenträgers angeordnet sein kann. Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um ein Wertdokument, wie eine Banknote, insbesondere eine Papierbanknote, eine Polymerbanknote oder eine Folienverbundbanknote, um eine Aktie, eine Anleihe, eine Urkunde, einen Gutschein, einen Scheck, eine hochwertige Eintrittskarte, aber auch um eine Ausweiskarte, wie etwa eine Kreditkarte, eine Bankkarte, eine Barzah lungskarte, eine Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Pass- personalisierungsseite handeln.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nach folgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die An schaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfin dungsgemäßen, optisch variablen Sicherheitselement,
Fig. 2 eine Veranschaulichung der bei der Reflexion an einer Facette in der vorliegenden Erfindung relevanten Richtungen mit einer den Beobachtungsraum darstellenden Halbsphäre,
Fig. 3 in (a) den visuellen Eindruck eines Graustufenbilds bei Betrach tung aus dem zugehörigen vorgegebenen Betrachtungswinkel, und in (b) den visuellen Eindruck des Graustufenbilds aus ei nem stark verkippten Betrachtungswinkel,
Fig. 4 in (a) und (b) eine Darstellung wie in Fig. 3 für ein anderes
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 5 in (a) und (b) eine Darstellung wie in Fig. 3 und 4 für ein weite res Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 6 eine Veranschaulichung der Wahl der charakteristischen Be trachtungswinkel der Facetten in einem Ausführungsbeispiel mit zwei Graustufenbildern,
Fig. 7 eine Veranschaulichung der Ausrichtung der Facetten in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, und Fig. 8 eine Veranschaulichung der Ausrichtung der Facetten in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Bankno ten erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Bankno te 10 mit einem erfindungsgemäßen, optisch variablen Sicherheitselement 12 in Form eines aufgeklebten Transferelements. Es versteht sich allerdings, dass die Erfindung nicht auf Transferelemente und Banknoten beschränkt ist, sondern bei allen Arten von Sicherheitselementen eingesetzt werden kann, beispielsweise bei Etiketten auf Waren und Verpackungen oder bei der Absicherung von Dokumenten, Ausweisen, Pässen, Kreditkarten, Gesund heitskarten und dergleichen. Bei Banknoten und ähnlichen Dokumenten kommen neben Transferelementen beispielsweise auch Sicherheitsfäden o- der Sicherheitsstreifen in Betracht.
Das in Fig. 1 gezeigte Sicherheitselement 12 enthält ein optisch variables Flä chenmuster 14, das bei Betrachtung in reflektiertem Licht in einem ersten vorgegebenen Betrachtungswinkel 16-A ein erstes Graustufenbild 18-A und in einem zweiten, unterschiedlichen Betrachtungswinkel 16-B ein zweites Graustufenbild 18-B erzeugt. Die Graustufenbilder enthalten jeweils mehre re, beispielsweise 16, 32 oder mehr unterschiedliche Helligkeitswerte (Grau stufen), so dass die dargestellten Bilder sehr realistisch wirken. Insbesondere können die Graustufenbilder Porträts 18-A, heraldische Symbole 18-B oder Hoheitszeichen darstellen.
Das optisch variable Flächenmuster 14 ist in an sich bekannter Weise aus einer Mehrzahl von im Wesentlichen strahlenoptisch wirkenden Facetten 20 gebildet, deren laterale Abmessungen unterhalb von 100 gm liegen und de- ren Orientierung jeweils durch einen Neigungswinkel gegen die Ebene des Flächenmusters und durch einen Azimutwinkel in der Ebene des Flächen musters charakterisiert ist. Eine solche Facette 20 ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Die für die vorliegende Erfindung relevanten Richtungen sind mit Hilfe der Halbsphäre S veranschaulicht, die den zur Verfügung stehen den Beobachtungsraum darstellt.
Das Graustufenbild 18-A ist bei senkrechter Beleuchtung 22 auf Betrachtung aus einem Betrachtungswinkel 16-A ausgelegt, der im Ausführungsbeispiel einen Winkel von 25° mit der senkrechten Beleuchtungsrichtung 22 bildet. In gleicher Weise ist das Graustufenbild 18-B auf Betrachtung aus einem Be trachtungswinkel 16-B ausgelegt (in Fig. 2 nicht gezeigt), der im Ausfüh rungsbeispiel in zum Winkel 16-A entgegengesetzter Kipprichtung ebenfalls einen Winkel von 25° mit der senkrechten Beleuchtungsrichtung 22 bildet. Der Wechsel zwischen den beiden Graustufenbildern 18-A, 18-B erfordert also eine Verkippung 15 der Banknote 10 um 2*25° = 50° oder einen entspre chenden Wechsel der Betrachtungsrichtung.
Das Prinzip der Erfindung wird nun zunächst anhand eines einzelnen Grau stufenbilds 18-A näher erläutert.
Mit Bezug auf Fig. 2 ist jede der Facetten 20 des Flächenmusters 14 durch einen Neigungswinkel a gegen die Ebene des Flächenmusters und durch einen Azimutwinkel f in der Ebene des Flächenmusters bezogen auf eine Referenzrichtung R charakterisiert. Neigungswinkel und Azimutwinkel ei ner Facette 20 legen jeweils einen zugehörigen charakteristischen Betrach tungswinkel 24 der Facette fest. Wie oben beschrieben haben die vorliegen den Erfinder erkannt, dass durch die Wahl der Winkeldifferenz d zwischen dem charakteristischen Betrachtungswinkel 24 einer Facette 20 und dem Be- trachtungswinkel 16-A des Graustufenbilds der Helligkeitswert dieser Facet te 20 im Graustufenbild eingestellt werden kann. Kleinere Winkeldifferenzen d erzeugten dabei hellere Graustufen, während größere Winkeldifferenzen d dunklere Graustufen erzeugen.
Wie anhand der Halbsphäre S der Fig. 2 ersichtlich ist, gibt es für eine ge wünschten Winkeldifferenz d zum Beobachtungswinkel 16-A nicht nur ei nen geeigneten charakteristischen Betrachtungswinkel 24 der zugehörigen Facette, sondern es existiert eine Vielzahl solcher charakteristischer Betrach tungswinkel, die auf der Halbsphäre S in einem Kreis 26 um den Beobach tungswinkel 16-A herum angeordnet sind.
Unter Ausnutzung dieser Erkenntnis können Flächenmuster 14 mit Graustu fenbildern erzeugt werden, die ein besonders vorteilhaftes Verhalten beim starken Verkippen aus dem vorgegebenen Betrachtungswinkel heraus auf weisen.
Zunächst zeigt Fig. 3 in (a) schematisch den visuellen Eindruck eines Grau stufenbilds 30 bei Betrachtung aus dem vorgegebenen Betrachtungswinkel. Zur Illustration wird angenommen, dass der Betrachtungswinkel einer Ver kippung um +25° in Richtung der positiven x-Achse des Flächenmusters ent spricht. Die Helligkeitswerte der verschiedenen Bildpunkte reichen von sehr hell (Bildpunkte 32) bis sehr dunkel (Bildpunkte 34) und sind durch Facetten erzeugt, deren Winkeldifferenz d zum vorgegebenen Betrachtungswinkel von einem sehr kleinen Wert (beispielsweise 0°) bis zu einem sehr großen Wert (beispielsweise 50°) reichen. Anders als in der vereinfachten Darstel lung der Fig. 3(a) gibt es in dem Graustufenbild auch viele Grau- Z wischenwerte zwischen den hellsten und dunkelsten Bildpunkten 32, 34. Im der Darstellung der Fig. 3 sind die Facetten 20 zur Erzeugung der ver schiedenen Graustufen jeweils in Richtung der negativen x-Achse um die erforderliche Winkeldifferenz d gekippt. Betrachtet der Nutzer das Sicher heitselement 12 nun in einem tatsächlichen Betrachtungswinkel, der sich stark von dem vorgegeben Betrachtungswinkel unterscheidet, so verändert sich das Erscheinungsbild des ursprünglichen Graustufenbilds 30 stark. Bei Verkippung aus dem vorgegeben Betrachtungswinkel in Richtung der nega tiven x-Achse entsteht nach mehreren Zwischenbildern schließlich im We sentlichen eine Darstellung 36 mit invertierten Helligkeiten, wie schematisch in Fig. 3(b) dargestellt. Die stark verkippten Facetten der Bildpunkte 34, die aus der vorgegebenen Betrachtungsrichtung dunkel wirken, erscheinen dann hell, während die im Wesentlichen in die vorgegebene Betrachtungsrichtung weisenden Facetten der Bildpunkte 32, die aus der vorgegebene Betrach tungsrichtung hell wirken, nunmehr dunkel erscheinen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 sind die Facetten 20 zur Erzeugung der verschiedenen Graustufen des Graustufenbilds 40 für eine gewünschte Winkeldifferenz d mit unterschiedlichen Kombinationen von Azimutwinkel und Neigungswinkel vorgesehen. Beispielsweise können die charakteristi schen Betrachtungswinkel 24 für eine gewünschte Winkeldifferenz d unre gelmäßig oder quasizufällig entlang des Kreises 26 der Fig. 2 verteilt sein, so dass alle Punkte des Kreises 26 mit etwa gleicher Wahrscheinlichkeit besetzt sind. Alle die so erzeugten Facetten weisen dieselbe Winkeldifferenz d zum vorgegebenen Betrachtungswinkel 16-A auf, sie erscheinen aus diesem Be trachtungswinkel daher alle mit derselben Graustufe.
Wird so für alle Graustufen, bzw. für alle zugehörigen Winkeldifferenzen vorgegangen, so ist der in Fig. 4(a) schematisch gezeigte Bildeindruck 40 des Graustufenbilds aus dem vorgegebenen Betrachtungswinkel identisch zu dem Bildeindruck 30 des Graustufenbilds der Fig. 3(a).
Ein deutlicher Unterschied ergibt sich allerdings bei Betrachtung des Grau stufenbilds abseits des vorgegeben Betrachtungswinkels, wie in Fig. 4(b) il lustriert. Die stark verkippten Facetten der Bildpunkte 34, die aus der vorge gebenen Betrachtungsrichtung der Fig. 4(a) dunkel wirken, erscheinen deut lich weniger hell als im Ausführungsbeispiel der Fig. 3(b), da ihre charakte ristische Betrachtungswinkel für jede Winkeldifferenz d eine breite Vertei lung entlang der Kurve 26 aufweisen. Analog erscheinen die aus der vorge gebenen Betrachtungsrichtung hell wirkenden Facetten auch weniger dunkel als bei Fig. 3(b), da auch sie eine, wenn auch weniger stark ausgedehnte Winkelverteilung aufweisen. Insgesamt ergibt sich bei starker Verkippung ein deutlich unauffälligeres Erscheinungsbild 46 mit stärker aneinander an geglichenen Helligkeiten. Ein solches unauffälligeres Erscheinungsbild ist insbesondere bei Portraits oder Natur dar Stellungen erwünscht, die in inver tierter Darstellung oft unnatürlich wirken.
Mit der Ausgestaltung gemäß Fig. 4 wird nunmehr bei Betrachtung des Graustufenbilds abseits des vorgegeben Betrachtungswinkels ausgehend der Darstellung 30 der Fig. 3a bzw. Darstellung 40 gemäß Fig. 4a weitgehend keine Darstellung 36 mit invertierten Helligkeiten, wie schematisch in Fig. 3(b) gezeigt, für den Betrachter sichtbar, sondern es ergibt sich nur noch das deutlich unauffälligere Erscheinungsbild 46 gemäß Fig. 4b.
Mit Bezug auf Fig. 5 kann eine starke Abschwächung der störenden inver tierten Darstellung bei starker Verkippung auch dadurch erreicht werden, dass das Flächenmuster 14 motivförmig in unterschiedliche Zonen eingeteilt wird. Die Facetten, die zu einer gegebenen Winkeldifferenz d gehören, wer- den dann innerhalb einer Zone jeweils mit demselben Azimutwinkel und Neigungswinkel ausgebildet werden, die Ausrichtung von Azimutwinkel und/ oder Neigungswinkel in benachbarten Zonen unterscheidet sich aber möglichst stark. Beispielsweise wird das Flächenmuster in zwei ineinander verschachtelte, kreuzförmige Zonen 52, 54 aufgeteilt, wie in Fig. 5(b) gezeigt. Die Verkippung der Facetten 20 erfolgt in der ersten Zone 52 in Richtung der positiven y- Achse, in der Zone 54 dagegen in Richtung der negativen y- Achse, jeweils um die erforderliche Winkeldifferenz d.
Da die so erzeugten Facetten alle dieselbe Winkeldifferenz d zum vorgege benen Betrachtungswinkel aufweisen, erscheinen sie aus dem vorgegebenen Betrachtungswinkel wieder mit derselben Graustufe, so dass sich der in Fig. 5(a) schematisch gezeigte Bildeindruck 50 des Graustufenbilds nicht von dem Bildeindruck 30 bzw. 40 der Graustufenbilder der Fig. 3(a) bzw. 4(a) unterscheidet.
Bei einer starken Verkippung des Graustufenbilds aus dem von dem vorge geben Betrachtungswinkel ergibt sich allerdings das in Fig. 5(b) schematisch dargestellte Erscheinungsbild 56. Die Facetten sind in den Zonen 52, 54 je weils stark unterschiedlich orientiert und weisen abseits des vorgegeben Be trachtungswinkel somit unterschiedliche Helligkeiten auf, so dass dem in vertierten Portrait 58 ein deutlich sichtbares Kreuzmuster 52, 54 überlagert ist. Das Kreuzmuster kann den Bildeindruck bei starker Verkippung auch dominieren und das störende invertierte Erscheinungsbild des Portraits in den Hintergrund rücken. hn dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zwei Zonen 52 und 54 so stark unterschiedlich orientiert, dass beim dargestellten Betrachtungswinkel das invertierte Portrait 58 nur noch in den Zonen 52 erkennbar ist, die Zonen 54 dominieren aber das Erscheinungsbild 56 derart, dass im Wesentlichen diese Zonen 54 erkennbar sind. Der Betrachter wird deshalb nur im Wesent lichen das Muster mit den dunkel gemusterten Kreuzen, d.h. das Muster der Zonen 54, erkennen.
Bei einem anderen, nicht dargestellten, Ausführungsbeispiel könnte bei ei nem Betrachtungswinkel das invertierte Portrait 58 nur (im Wesentlichen) in den Zonen 54 erkennbar sein, wobei die Zonen 52 so ausgestaltet sind, dass sie das Erscheinungsbild 56 dominieren, sodass im Wesentlichen die Ausge staltung der Zonen 52 erkennbar sind und nicht die Zonen 54 mit invertier tem Portrait.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können die zwei Zonen 52, 54 so ausgebildet sein, dass sie zwar das invertierte Portrait 58 entsprechend dem Flächenbereichen der Zonen 52, 54 darstellen, jedoch nur in einem ent sprechenden Betrachtungswinkel. Das invertierte Portrait 58 ist somit nie vollständig sichtbar sondern nur ein Teil davon. Das invertierte Portrait 58 ist deshalb nur noch kaum sichtbar.
In einem weiteren, nicht dargestellten, Ausführungsbeispiel können anstatt zwei Zonen 52, 54 drei oder mehr Zonen vorgesehen werden. Jede dieser Zonen weist Facetten auf, die bezüglich den Facetten in den anderen Zonen unterschiedlich orientiert sind. Somit wird, wie bereits bei dem Ausfüh rungsbeispiel mit zwei Zonen das invertierte Portrait 58 in den drei oder mehr Zonen aufgeteilt, so dass der Betrachter nicht das vollständige inver tierte Portrait 58 sehen kann, sondern nur einen Bruchteil davon. Insbeson dere kann dabei der sichtbare Anteil des invertierten Portraits 58 so unvoll ständig und hinsichtlich der Größe so klein dargestellt sein, dass das inver tierte Portrait 58 für den Betrachter für das bloße Auge nicht sichtbar ist. Weitere Gestaltungsmöglichkeiten ergeben sich, wenn das optisch variable Flächenmuster 14 in unterschiedlichen Betrachtungswinkeln zwei oder mehr vorgegebene Graustufenbilder erzeugt, wie beispielsweise die Graustufen- bilder 18- A, 18-B der Fig. 1.
Die an der Erzeugung der verschiedenen Graustufenbilder jeweils beteilig ten Facetten können dazu beispielsweise rasterartig verschachtelt angeord net sein. Beispielsweise können die Facetten für die Erzeugung zweier Grau- stufenbilder 18- A, 18-B schachbrettartig angeordnet sein, wobei die "weißen" Felder der Erzeugung des ersten Graustufenbilds 18-A, die "schwarzen" Fel der der Erzeugung des zweiten Graustufenbilds 18-B dienen. Es ist aller dings auch möglich, die Facetten für die Erzeugung der verschiedenen Graustufenbilder unregelmäßig, beispielsweise zufällig verteilt anzuordnen. Hierzu kann etwa für jede Facettenposition eine Zufallszahl Z aus dem In tervall [0,1 [ erzeugt werden und die Posihon mit einer Facette für das erste Graustufenbild 18-A belegt werden, wenn Z < 0,5 ist, ansonsten mit einer Facette für zweite Graustufenbild 18-B. Die vorgegebenen Betrachtungswinkel der verschiedenen Graustufenbilder 18-A, 18-B unterscheiden sich vorteilhaft möglichst stark voneinander.
Figur 6 illustriert die Wahl der charakterishschen Betrachtungswinkel der Facetten 20 des Flächenmusters 14 in einem Ausführungsbeispiel mit zwei Graustufenbildern 18-A, 18-B, die jeweils auf Betrachtung aus einem vorge gebenen Betrachtungswinkel 16-A bzw. 16-B ausgelegt sind. Wie im Zu sammenhang mit Fig. 2 erläutert, gibt es bei der Wahl des charakterishschen Betrachtungswinkels einer Facette 20 des ersten Graustufenbilds 18-A grundsätzlich für jede gewünschte Winkeldifferenz d eine Vielzahl von in Frage kommenden charakteristischen Betrachtungswinkeln, die auf der Halbsphäre S auf einem Kreis 26 mit Öffnungswinkel d um den Beobach tungswinkel 16-A herum angeordnet sind.
Um nun die Darstellung des zweiten Graustufenbilds 18-B in dessen vorge gebenen Betrachtungswinkel 16-B möglichst wenig zu stören, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn für die Facetten 20 des ersten Graustufen bilds 18-A bezogen auf den zweiten Betrachtungswinkel 16-B jeweils ein charakteristischer Betrachtungswinkel aus einem Bereich 60 gewählt wird, der eine große, vorzugsweise sogar die maximale Winkeldifferenz zum zweiten Betrachtungswinkel 16-B aufweist. In diesem Fall erscheint die Fa cette 20 nämlich bei Betrachtung des zweiten Graustufenbilds 18-B aus dem Betrachtungswinkel 16-B dunkel und stört nur wenig. Würde der charakte ristische Betrachtungswinkel der Facette 20 dagegen aus einem Bereich 62 gewählt, der nahe am Betrachtungswinkel 16-B liegt, so reflektiert die Facette 20 stark in Richtung des Betrachtungswinkels 16-B und erzeugt dort einen hellen, störenden Lichtreflex.
Diese Auswahl wird nicht nur mit Bezug auf die Facetten des ersten Grau stufenbilds 18-A bezogen auf den zweiten Betrachtungswinkel 16-B, sondern umgekehrt auch für die Facetten des zweiten Graustufenbilds 18-B bezogen auf den ersten Betrachtungswinkel 16-A durchgeführt, so dass sich die bei den Graustufenbilder gegenseitig möglichst wenig stören.
Mit Bezug auf Fig. 7 wird eine alternative Möglichkeit der Ausrichtung der Facetten 20 zur Erzeugung der Graustufen und zur Darstellung mehrerer Graustufenbilder in einem Flächenmuster erläutert. Bei diesem Ausfüh rungsbeispiel wird jede Facette 20 mit einer Wahrscheinlichkeit W gemäß dem vorgegebenen Betrachtungswinkel 16-A bzw. 16-B des zugehörigen Graustufenbilds 18-A bzw. 18-B ausgerichtet, die der Helligkeit des zugehö rigen Bildpunkts im Graustufenbild 18-A bzw. 18-B entspricht. Beispielswei se kann die Wahrscheinlichkeit W für die hellsten Bildpunkte gleich 1, für die dunkelsten Bildpunkte gleich 0 sein und für graue Bildpunkte entspre chende Zwischenwerte zwischen 0 und 1 annehmen.
Die vorgegebenen Betrachtungswinkel der einzelnen Darstellungen sollen sich auch hier möglichst stark voneinander unterscheiden. Alle Facetten 20, die nicht nach dem vorgegebenen Betrachtungswinkel 16-A, 16-B ihres je weiligen Graustufenbilds ausgerichtet werden, werden ausgerichtet um in Richtung eines vorgegebenen Nebenwinkels 16-C zu reflektieren, der für alle Graustufenbilder gleich ist, sich aber von den vorgegebenen Betrachtungs winkeln 16-A, 16-B möglichst stark unterscheidet.
Auf diese Weise werden alle Graustufenbilder 18-A, 18-B unter ihren jewei ligen vorgegebenen Betrachtungswinkeln 16-A, 16-B einzeln sichtbar, wäh rend die invertierten Darstellungen aller Graustufenbilder nur gemeinsam als Überlagerung 18-C in dem Nebenwinkel 16-C sichtbar werden. Durch die Überlagerung sind die Negativdarstellungen der Graustufenbilder 18-A, 18- B stark unkenntlich gemacht und vergleichsweise wenig störend.
In der Figur 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel, ähnlich der Figuren 6 und 7 dargestellt. Jedoch ist vorgesehen, dass die Winkeldifferenz zwischen dem ersten und zweiten Betrachtungswinkel 16-A und 16-B der Graustufen bilder 18-A bzw. 18-B sehr groß ist, und vorzugsweise größer 70° beträgt. Somit befindet sich der Nebenwinkel 16-C, d.h. der Betrachtungswinkel des gemeinsamen Negativs der Graustufenbilder 18-A bzw. 18-B zwischen den jeweiligen Graustufenbildern 18-A bzw. 18-B. Somit kann das jeweilige Graustufenbild 18-A bzw. 18-B sehr gut erkannt werden, ohne vom Negativ des anderen Graustufenbilds 18-B bzw. 18-A gestört zu werden. Insbesonde re werden durch Überlagerung der jeweiligen Negativdarstellungen der Graustufenbilder 18-A, 18-B diese stark unkenntlich gemacht. Die Negativdarstellungen der Graustufenbilder 18-A, 18-B können mithilfe mehrerer Gruppen von Facetten, die jeweils unterschiedlich ausgerichtet sind, auf mehrere Nebenwinkel aufgeteilt werden. Die Gruppen von Facet ten sind vorzugsweise zufällig ausgebildet, orientiert und/ oder angeordnet und können eine bestimmte, vorzugsweise eine zufällige Form, insbesondere ein zufälliges Muster aufweisen. Somit wäre beispielsweise eine kombinierte Darstellung einer Negativdarstellung gemäß den Figuren 4 und 5 möglich, wonach die jeweiligen Negativdarstellungen nahezu unkenntlich für den Betrachter werden.
Bezugszeichenliste
10 Banknote
12 Sicherheitselement
14 optisch variables Flächenmuster
15 Verkippung
16-A, 16-B vorgegebene Betrachtungswinkel 16-C Nebenwinkel
18-A, 18-B Graustufenbilder
20 Facette
22 senkrechte Beleuchtungsrichtung 24 charakteristischer Betrachtungswinkel 26 Kreis um Beobachtungswinkel 30 Graustufenbild
32, 34 Bildpunkte
36 Graustufenbild bei Verkippung 40 Graustufenbild
46 Graustufenbild bei Verkippung 50 Graustufenbild
52, 54 Zonen
56 Graustufenbild bei Verkippung 58 invertiertes Portrait
60, 62 Bereiche
S Halbsphäre
R Referenzrichtung
a N eigungs winkel
f Azimutwinkel
d W inkeldif ferenz

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, mit ei- 5 nem optisch variablen Flächenmuster, das bei Betrachtung in reflektiertem Licht in einem vorgegebenen Betrachtungswinkel ein vorgegebenes Graustu fenbild mit unterschiedlichen Helligkeitswerten erzeugt, wobei das optisch variable Flächenmuster aus einer Mehrzahl von im We it) sentlichen strahlenoptisch wirkenden Facetten gebildet ist, deren late rale Abmessungen unterhalb von 100 gm liegen und deren Orientie rung jeweils durch einen Neigungswinkel a gegen die Ebene des Flä chenmusters und durch einen Azimutwinkel f in der Ebene des Flä chenmusters charakterisiert ist, wobei die Orientierung einer Facette 15 jeweils einem zugehörigen charakteristischen Betrachtungswinkel entspricht, und das Graustufenbild von einer Vielzahl von Facetten des optisch vari ablen Flächenmusters erzeugt wird,
20 dadurch gekennzeichnet, dass
die unterschiedlichen Helligkeitswerte des Graustufenbilds durch un terschiedlich große Winkeldifferenzen zwischen dem charakteristi schen Betrachtungswinkel der an der Bilderzeugung beteiligten Facet ten und dem vorgegebenen Betrachtungswinkel erzeugt werden, wo- 25 bei kleinere Winkeldifferenzen helleren Graustufen und größere Win keldifferenzen dunkleren Graustufen entsprechen.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Facetten durch die Winkeldifferenz zwischen ihrem charakteristischen Be trachtungswinkel und dem vorgegebenen Betrachtungswinkel ein Hellig- keitswert - bevorzugt facettenweise - zugeordnet ist, insbesondere indem sie für ihren charakteristischen Betrachtungswinkel eine maximale Helligkeit und für den vorgegebenen Betrachtungswinkel eine von der Winkeldifferenz abhängige verringerte Helligkeit aufweisen.
3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eine gegebene Winkeldifferenz aufweisenden Facetten unterschied liche Kombinationen von Azimutwinkel und Neigungswinkel aufweisen, um die gegebene Winkeldifferenz zu erzeugen.
4. Sicherheitselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
Azimutwinkel und/ oder Neigungswinkel, die eine gegebene Winkeldiffe renz erzeugen, unregelmäßig, insbesondere zufällig oder quasizufällig ver teilt sind.
5. Sicherheitselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenmuster in mehrere Zonen unterteilt ist, wobei die eine gegebene Winkeldifferenz aufweisenden Facetten innerhalb jeder Zone des Flächen musters jeweils denselben Azimutwinkel und Neigungswinkel aufweisen, und wobei sich die Azimutwinkel und/ oder Neigungswinkel vorteilhaft zwischen unterschiedlichen Zonen deutlich unterscheiden, so dass die Zo nen abseits des vorgegebenen Betrachtungswinkels zueinander kontrastie rend in Erscheinung treten.
6. Sicherheitselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zonen in Form von Zeichen oder Mustern ausgebildet sind.
7. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das optisch variable Flächenmuster neben dem in dem genannten ers ten Betrachtungswinkel erzeugten ersten Graustufenbild ein in einem zweiten, unterschiedlichen, vorgegebenen Betrachtungswinkel ein zweites vorgegebenes Graustufenbild erzeugt, wobei das erste und zweite Graustufenbild jeweils von einer Vielzahl von Facetten des optisch variablen Flächenmusters erzeugt werden, wobei die unterschiedlichen Helligkeitswerte des ersten bzw. zweiten Grau stufenbilds durch unterschiedlich große Winkeldifferenzen zwischen dem charakteristischen Betrachtungswinkel der an der Bilderzeugung jeweils beteiligten Facetten und dem vorgegebenen ersten bzw. zwei ten Betrachtungswinkel erzeugt werden, wobei kleinere Winkeldiffe renzen helleren Graustufen und größere Winkeldifferenzen dunkleren Graustufen entsprechen.
8. Sicherheitselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Erzeugung des ersten bzw. zweiten Graustufenbilds jeweils betei ligten Facetten regelmäßig, insbesondere rasterartig verschachtelt, angeord net sind.
9. Sicherheitselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Erzeugung des ersten bzw. zweiten Graustufenbilds jeweils betei- ligten Facetten unregelmäßig, insbesondere zufällig oder quasizufällig, ver teilt angeordnet sind.
10. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Erzeugung des ersten Graustufen bilds beteiligten Facetten bezogen auf den zweiten Betrachtungswinkel je weils eine große, vorzugsweise sogar die maximale Winkeldifferenz aufwei sen, und umgekehrt.
11. Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, mit ei nem optisch variablen Flächenmuster, das bei Betrachtung in reflektiertem Licht in einem vorgegebenen Betrachtungswinkel zwei oder mehr vorgege bene Graustufenbilder mit unterschiedlichen Helligkeitswerten erzeugt, wo bei das optisch variable Flächenmuster aus einer Mehrzahl von im We sentlichen strahlenoptisch wirkenden Facetten gebildet ist, deren late rale Abmessungen unterhalb von 100 gm liegen und deren Orientie rung jeweils durch einen Neigungswinkel a gegen die Ebene des Flä chenmusters und durch einen Azimutwinkel f in der Ebene des Flä chenmusters charakterisiert ist, wobei die Orientierung einer Facette jeweils einem zugehörigen charakteristischen Betrachtungswinkel entspricht, jedes Graustufenbild von einer Vielzahl von Facetten des optisch vari ablen Flächenmusters erzeugt wird, wobei die unterschiedlichen Hel ligkeitswerte eines Bildpunkts des jeweiligen Graustufenbilds durch den Flächenanteil der diesem Bildpunkt zugeordneten Facetten er zeugt wird, deren charakteristischen Betrachtungswinkel dem vorge- gebenen Betrachtungswinkel des Graustufenbilds entspricht, wobei größere Flächenanteile helleren Graustufen und kleinere Flächenantei le dunkleren Graustufen entsprechen,
dadurch gekennzeichnet, dass der charakteristische Betrachtungswinkel derjenigen Facetten, die kei nem der vorgegebenen Betrachtungswinkel eines Graustufenbilds entsprechen, für alle Graustufenbilder einem gemeinsamen, vorgege benen Nebenwinkel entsprechen.
12. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Facetten laterale Abmessungen unterhalb von 50 gm, bevorzugt unterhalb von 30 gm, besonders bevorzugt unterhalb von 15 gm aufweisen.
13. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der vorgegebenen Graustu fenbilder scharf begrenzte Motivbereiche mit einer Randlinie mit einer Breite von weniger als 100 gm, insbesondere weniger als 50 gm aufweist.
14. Datenträger mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
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