DE102016007784A1

DE102016007784A1 - Optisch variables Sicherheitselement

Info

Publication number: DE102016007784A1
Application number: DE102016007784.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Fuhse; Martin Imhof
Original assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2016-06-24
Publication date: 2017-12-28
Also published as: AU2017282959B2; EP3475096B1; WO2017220204A1; CN109153280A; EP3475096A1; CN109153280B; AU2017282959A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement (20) zur Absicherung von Wertgegenständen, mit – einem ein- oder zweidimensionalen Reliefraster (30) aus einer Mehrzahl von Rasterelementen (34), welches in zumindest einer Raumrichtung eine erste Rasterweite p unterhalb von 500 μm aufweist, und bei dem die Rasterelemente (34) jeweils aus zumindest zwei, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen (36) gebildet sind, und – mit zumindest einem Punkt- und/oder Linienraster (50), das vertikal über oder unter dem Reliefraster (30) angeordnet ist, und in der genannten Raumrichtung eine zweite Rasterweite q aufweist, wobei sich die zweite Rasterweite q von der ersten Rasterweite p nur geringfügig, insbesondere um weniger als ein Fünftel unterscheidet, und/oder die erste Rasterweite p und/oder die zweite Rasterweite q ortsabhängig moduliert sind, so dass durch das Zusammenwirken des Reliefrasters (30) und des Punkt- und/oder Linienrasters (50) beim Kippen des Sicherheitselements (20) ein Bewegungseffekt entsteht, – und wobei der vertikale Abstand (h) von Reliefraster (30) und Punkt- und/oder Linienraster (50) weniger als die halbe Rasterweite p beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitselements sowie einen entsprechend ausgestatteten Datenträger.
Datenträger, wie etwa Wert- oder Ausweisdokumente, oder andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen 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 Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigen Effekten, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheitselemente werden dabei mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Farb- oder Helligkeitseindruck und/oder ein anderes graphisches Motiv zeigen.
Sowohl im Wertpapierdruck als auch im Verpackungsdruck sind dabei einfach zu verifizierende, farbige und dynamische Humanmerkmale von besonderem Interesse. Gegenwärtig werden solche Merkmale vor allem durch Hologramme und hologrammähnliche Gestaltungen verwirklicht, die jedoch erhebliche technologische Anforderungen an den Herstellungsprozess stellen und sich daher nicht für alle Anwendungen wirtschaftlich einsetzen lassen.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein optisch variables Sicherheitselement der eingangs genannten Art anzugeben, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll ein einfach und kostengünstig herzustellendes Sicherheitselement bereitgestellt werden, das beim Kippen visuell ansprechende Bewegungseffekte zeigt und das idealerweise zudem eine geringe Dicke aufweist und sich daher gut für die Applikation auf Banknoten und andere Wertdokumente eignet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung enthält ein optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, mit

– einem ein- oder zweidimensionalen Reliefraster aus einer Mehrzahl von Rasterelementen, welches in zumindest einer Raumrichtung eine erste Rasterweite p unterhalb von 500 μm aufweist, und bei dem die Rasterelemente jeweils aus zumindest zwei, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet sind, und
– mit zumindest einem Punkt- und/oder Linienraster, das vertikal über oder unter dem Reliefraster angeordnet ist, und in der genannten Raumrichtung eine zweite Rasterweite q aufweist, wobei sich die zweite Rasterweite q von der ersten Rasterweite p nur geringfügig, insbesondere um weniger als ein Fünftel unterscheidet, und/oder die erste Rasterweite p und/oder die zweite Rasterweite q ortsabhängig moduliert sind, so dass durch das Zusammenwirken von Reliefraster und Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt entsteht,
– und wobei der vertikale Abstand von Reliefraster und Punkt- und/oder Linienraster weniger als die halbe Rasterweite p beträgt.

Der Bewegungseffekt entsteht nach gegenwärtigem Verständnis durch einen Moiré-Effekt zwischen zwei Rastern ähnlicher Rasterweite, vorliegend dem Reliefraster und dem Punkt- und/oder Linienraster. Die Rasterweiten von Reliefraster und Punkt- und/oder Linienraster unterscheiden dabei nur geringfügig, insbesondere um weniger als ein Fünftel. Alternativ oder zusätzlich ist die Rasterweite eines der beiden Raster oder sogar beider Raster geeignet ortsabhängig moduliert. Im letzteren Fall kann die Rasterweite des Punkt- und/oder Linienrasters grundsätzlich auch gleich der Rasterweite des Reliefrasters sein, da der Moiré-Effekt bereits durch die ortsabhängige Modulation entsteht.
Nachfolgend wird der Einfachheit halber oft nur ”das Punkt- und/oder Linienraster” statt ”das zumindest eine Punkt- und/oder Linienraster” angesprochen, es versteht sich aber, dass hierdurch das Vorliegen von mehr als einem Punkt- und/oder Linienraster nicht ausgeschlossen werden soll. Die gemachten Aussagen gelten dann jeweils für mindestens eines, vorzugsweise sogar für alle Punkt- und/oder Linienraster des Sicherheitselements.
Insbesondere sind im Fall mehrerer Punkt- und/oder Linienraster die Rasterweiten der Punkt- und/oder Linienraster vorzugsweise alle so gewählt, dass sie sich von der ersten Rasterweite p nur geringfügig, insbesondere um weniger als ein Fünftel unterscheiden und/oder die erste Rasterweite p und/oder die zweite Rasterweite q so ortsabhängig moduliert sind, dass durch das Zusammenwirken von Reliefraster und dem jeweiligen Punkt- und/oder Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt entsteht. Handelt es sich bei dem Reliefraster um ein zweidimensionales Reliefraster, das neben der ersten Rasterweite p in einer zweiten Raumrichtung eine weitere Rasterweite p' aufweist, so kann im Fall von Linienrastern ein zweites oder weiteres Linienraster auch eine Rasterweite aufweisen, die sich anstatt von der ersten Rasterweite p von der weiteren Rasterweite p' nur geringfügig, insbesondere um weniger als ein Fünftel unterscheidet und/oder so ortsabhängig moduliert ist, dass durch das Zusammenwirken von Reliefraster und dem jeweiligen Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt entsteht. Im Fall eines zweidimensionalen Punktrasters, das neben der ersten Rasterweite q in einer zweiten Raumrichtung eine weitere Rasterweite q' aufweist, kann sich auch die weitere Rasterweite q' von der weiteren Rasterweite p' nur geringfügig unterscheiden und/oder eine oder beide der Rasterweiten p', q' kann/können ortsabhängig so moduliert sein, dass durch das Zusammenwirken von Reliefraster und dem Punktraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt entsteht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest eines der Punkt- und/oder Linienraster als Linienraster ausgebildet. Vorzugsweise sind in diesem Fall sogar alle Punkt- und/oder Linienraster als Linienraster ausgebildet.
Die Rasterweite p ist mit Vorteil sogar kleiner als 400 μm, und liegt in einer vorteilhaften Ausgestaltung zwischen 200 μm und 400 μm, in einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung zwischen 60 μm und 200 μm. Die zweite Rasterweite q unterscheidet sich von der ersten Rasterweite p nur geringfügig, insbesondere um weniger als ein Fünftel oder sogar um weniger als ein Zehntel, insbesondere um weniger als 15 μm. Für andere Gestaltungen, beispielsweise für den Einsatz bei Markengegenständen oder im Verpackungsdruck kann die Rasterweite p allerdings auch größer als 400 μm sein.
Im Fall eines Linienrasters weist das Linienraster vorteilhaft eine Vielzahl von Linien auf, deren Breite bevorzugt zwischen 5 μm und 200 μm liegt, in jedem Fall aber kleiner als die halbe Rasterweite q ist. Besonders bevorzugt liegt die Linienbreite zwischen 45 μm und 150 μm und insbesondere zwischen 50 μm und 120 μm.
Die Linien können unmoduliert sein, also entlang ihrer Längsausdehnung eine konstante Linienbreite aufweisen. Die Linienbreite kann sich entlang der Längsausdehnung der Linien aber auch verändern, insbesondere vergrößern, verkleinern oder kann ein- oder zweiseitig moduliert sein. Die Linien des Linienrasters können dabei materiell als Positiv vorliegen, beispielsweise als gedruckte oder metallisierte Linien, sie können aber auch materialfrei als Negativ, also als Aussparung in einem umgebenden Materialbereich vorliegen, beispielsweise als linienförmige Aussparungen in einem Druckbild oder einer Metallisierung. Die angegebenen Linienbreiten beziehen sich im Fall positiver Linien auf die Breiten der Materialbereiche und im Fall negativer Linien auf die Breiten der ausgesparten materialfreien Bereiche. Durch eine Änderung der Linienbreite entlang der Längsausdehnung der Linien kann eine zusätzliche Information in dem Sicherheitselement codiert sein. Der Bewegungseffekt kann durch diese zusätzliche Information verstärkt werden oder sogar statisch stehen bleiben, etwa im Fall einer Aussparung im Untergrund.
Die Linien eines Linienrasters können auch ausgesparte Bereiche enthalten, die insbesondere in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung gebildet sind. Die ausgesparten Bereiche sind bevorzugt in Form eines Rasters angeordnet, das in einer Raumrichtung einer Rasterweite aufweist, die sich von einer Rasterweite des Reliefrasters nicht oder nur geringfügig, insbesondere um weniger als ein Fünftel unterscheidet.
Im Fall eines Punktrasters können die Rasterelemente (Punkte) des Punktrasters beliebige Form haben und insbesondere in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung ausgebildet sein. Insbesondere können die Rasterelemente selbst aus mehreren Punkten, beispielsweise unterschiedlicher Farbe, bestehen bzw. in solche Punkte aufgelöst sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest ein Linienraster ein Drucklinienraster, das vorzugsweise zumindest in einem Teilbereich aus einer Vielzahl im Wesentlichen paralleler Drucklinien mit einem Abstand q gebildet ist. Der Teilbereich kann in Form eines Musters, Zeichens oder einer Codierung ausgebildet sein. Das Drucklinienraster kann aber auch vollständig aus parallelen Drucklinien gebildet sein. Die Drucklinien können insbesondere mit einer lasierenden Farbe gedruckt sein, um eine teilweise Lichtdurchlässigkeit des Linienrasters sicherzustellen.
Das oder die Drucklinienraster sind mit Vorteil durch eine Abstandsschicht von dem Reliefraster getrennt, wobei die Abstandsschicht bevorzugt eine Prägelackschicht enthält, in die die Reliefelemente des Reliefrasters eingeprägt sind. Die Prägelackschicht ist zweckmäßig transparent klar oder transparent farbig ausgebildet. Die Abstandsschicht kann insbesondere nur durch die Prägelackschicht gebildet sein, oder kann auch durch eine Folie mit einer darauf vorliegenden Prägelackschicht gebildet sein.
Die Reliefelemente des Reliefrasters sind mit Vorteil mit einer reflexionserhöhenden Beschichtung, insbesondere einer Metallisierung versehen. Der Farbeindruck der Metallisierung ist dabei bevorzugt im Wesentlichen metallisch silbrig, wie beispielsweise bei einer Metallisierung aus Aluminium oder Silber, es kommt aber auch der Einsatz farbiger Metalle, wie etwa Kupfer oder Gold in Betracht. Die Beschichtung kann opak, aber auch semitransparent oder sogar weitgehend lichtdurchlässig sein, und dann beispielsweise aus einer hochbrechenden Schicht aus HRI(High Refractive Index)-Materialien, beispielsweise aus TiO₂ oder ZnS bestehen. Für die Verwendung von HRI-Materialien ist ein dunkler Hintergrund von Vorteil.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest ein Punkt- oder Linienraster durch eine in Punkt- oder Linienrasterform vorliegende reflexionserhöhende Beschichtung der Reliefelemente des Reliefrasters gebildet ist. Im Fall eines Linienrasters enthält das Linienraster dann alternierend beschichtete und unbeschichtete Linien, im Fall einer Metallisierung also metallisierte und demetallisierte Linien. Die unbeschichteten Linienbereiche geben den Blick auf unter dem Reliefraster liegenden Schichten oder Informationen frei und gestatten daher eine intelligente Kombination des Reliefrasters mit einer Untergrundgestaltung. Eine solche Untergrundgestaltung kann beispielsweise durch eine auf dem Substrat vorliegende Offsetdruckschicht oder eine Nyloprintschicht gebildet sein.
Mit Vorteil ist das Reliefraster mit einer unter der reflexionserhöhenden Beschichtung liegenden Untergrundschicht, insbesondere einer vollflächigen Farbschicht kombiniert. Die Untergrundschicht tritt in den unbeschichteten Punkt- und/oder Linienbereichen in Erscheinung und stellt somit ein perfekt zum Reliefraster gepassertes Punkt- und/oder Linienraster mit einer durch die Untergrundschicht definierten Farbgebung bereit. Die Untergrundschicht kann auch mehrfarbig sein und ein Muster oder anderes Motiv darstellen und kann aufgedruckt oder durch ein beliebiges anderes Verfahren aufgebracht sein. Darüber hinaus kann das Reliefraster alternativ oder zusätzlich zu der Untergrundschicht mit einer über der reflexionserhöhenden Beschichtung liegenden farbigen transparenten oder transluzenten Schicht kombiniert sein, die speziell in den unbeschichteten Punkt- und/oder Linienbereichen in Erscheinung tritt. Die Farbgebung des auf diese Weise zum Reliefraster gepassert erzeugten Punkt- und/oder Linienrasters ist durch die Farbgebung der transparenten oder transluzenten Schicht definiert. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die farbige transparente Schicht durch die Prägelackschicht gebildet. Ein eingefärbter Prägelack kann den Farbton des Sicherheitselements festlegen oder im Bereich des Prägelacks verändern. Auch eine Spotlackierung mit zwei unterschiedlich einfärbten bzw. farblosen Prägelacken ist möglich. Beispielsweise kann der Prägelack in einem ersten Teilbereich gelb eingefärbt sein und in einem zweiten Teilbereich farblos sein. Wird eine solche Prägelackschicht mit einem blauen Untergrund kombiniert, so ergibt sich im Sicherheitselement in perfektem Passer ein erster grünlicher Teilbereich (Kombination blau + gelb) und ein zweiter blauer Teilbereich (Kombination blau + farblos).
Der geringe vertikale Abstand von Reliefraster und Punkt- und/oder Linienraster stellt einen wesentlichen Vorteil erfindungsgemäßer Sicherheitselemente dar. Da der Bewegungseffekt durch einen Moiré-Effekt zwischen zwei ähnlichen Rastern, vorliegend dem Reliefraster und dem Punkt- und/oder Linienraster entsteht, muss anders als beispielsweise bei fokussierenden Linsen- oder Spiegelanordnungen, kein Mindestabstand zwischen den beiden Rastern eingehalten werden. Der vertikale Abstand von Reliefraster und Punkt- oder Linienraster beträgt daher vorteilhaft weniger als ein Fünftel, insbesondere sogar weniger als ein Zehntel der Rasterweite p, und liegt meist unterhalb von 20 μm, teilweise sogar unterhalb von 10 μm oder sogar unterhalb von 5 μm. Im Extremfall kann der vertikale Abstand sogar gleich Null sein, wenn nämlich das Punkt- und/oder Linienraster in der reflexionserhöhenden Beschichtung des Reliefrasters ausgebildet ist und daher unmittelbar und ohne Zwischenraum auf diesem angeordnet ist.
In einer vorteilhaften Erfindungsvariante ist das Reliefraster ein eindimensionales Raster aus einer Mehrzahl langgestreckter Rasterelemente, welches die genannte Rasterweite p aufweist. Die Rasterelemente sind dabei mit Vorteil jeweils aus zumindest zwei linienartigen, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet. Insbesondere sind die Rasterelemente jeweils aus einer Vielzahl linienartiger Mikrospiegel, aus einer zylindrischen Fresnel-Spiegelstruktur oder aus anderen, bevorzugt achromatisch reflektierenden diffraktiven Strukturen gebildet.
In einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante ist das Reliefraster ein zweidimensionales Raster aus einer Mehrzahl von Rasterelementen, welches in einer ersten Raumrichtung die genannte Rasterweite p aufweist. Als zweidimensionales Raster weist das Reliefraster neben der ersten Rasterweite p in einer zweiten Raumrichtung eine weitere Rasterweite p' auf, die nicht zwingend, aber vorteilhaft ebenfalls unterhalb von 500 μm, insbesondere unterhalb von 400 μm liegt. In einer vorteilhaften Gestaltung sind die erste Rasterweite p und die weitere Rasterweite p' gleich, so dass die Rasterelemente quadratisch oder sphärisch ausgebildet sein können. Die erste Rasterweite p und die weitere Rasterweite p' können sich aber auch unterscheiden, vorzugsweise um einen Faktor zwischen 1,5 und 5, und ein Raster mit rechteckigen oder elliptischen Rasterelementen bilden.
Die Rasterelemente eines zweidimensionalen Rasters sind vorteilhaft jeweils aus zumindest zwei, bevorzugt zumindest drei, besonders bevorzugt zumindest vier, jeweils in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet und sind insbesondere jeweils aus einer Anordnung einer Vielzahl von kreisförmigen oder elliptischen Mikrospiegeln, aus einer sphärischen oder elliptischen Fresnel-Spiegelstruktur oder aus anderen, bevorzugt achromatisch reflektierenden diffraktiven Strukturen gebildet. Die Reliefelemente können insbesondere innerhalb eines Rasterelements selbst rasterartig angeordnet sein, beispielsweise n·m Reliefelemente (n, m ganze Zahlen ≥ 2) in Form eines n × m-Rasters.
Mit Vorteil sind die Rasterelemente jeweils aus einer Vielzahl von in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet, insbesondere bei einem eindimensionalen Raster aus zumindest 10 linienartigen, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen, und bei einem zweidimensionalen Raster aus zumindest 10 × 10, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen.
Die reflektierenden Reliefelemente weisen insbesondere eine oder mehrere Reflexionsflächen auf, die eben oder gekrümmt sein können, wobei die Reliefelemente im erstgenannten Fall typischerweise als Mikrospiegel bezeichnet werden, während sie im letztgenannten Fall typischerweise eine Zone einer Fresnel-Spiegelstruktur bilden. Die reflektierenden Reliefelemente jedes Rasterelements sind dabei mit Vorteil so angeordnet und ausgebildet, dass das Rasterelement das Reflexionsverhalten einer konkaven oder konvexen Wölbung erzeugt. Dazu können die einzelnen Reliefelemente beispielsweise mit zunehmender oder abnehmender Steigung ihrer Reflexionsfläche(n) nebeneinander angeordnet werden, so dass sie lokal jeweils die Steigung einer konkaven oder konvexen Wölbung nachbilden. Bei zweidimensionalen Reliefrastern können die Steigungen der Reflexionsflächen in zwei Raumrichtungen eine konkave oder konvexe Wölbung nachbilden. Alternativ bilden die Steigungen der Reflexionsflächen nur in einer Raumrichtung eine konkave oder konvexe Wölbung nach, während sie in der anderen Raumrichtung regellos bzw. zufällig orientiert sind.
Die Rasterelemente des Reliefrasters können alle gleichartig ausgebildet sein, also alle mit der gleichen Anordnung an Reliefelementen gebildet sein. Alternativ kann das Reliefraster auch zwei oder mehr unterschiedliche Rasterelemente enthalten, die bevorzugt beim Kippen des Sicherheitselements jeweils unterschiedliche Bewegungseffekte erzeugen. Beispielsweise kann das Reliefraster erste Rasterelemente enthalten, die das Reflexionsverhalten einer konkaven Wölbung erzeugen und zweite Rasterelemente, die das Reflexionsverhalten einer konvexen Wölbung erzeugen. Die von den ersten und zweiten Rasterelementen erzeugten Linien bewegen sich dann aufgrund der unterschiedlichen Wölbung beim Kippen des Sicherheitselements in entgegengesetzte Richtungen. Dadurch wandern auch die Linien eines in Wechselwirkung mit einem Punkt- und/oder Linienraster erzeugten Moiré-Linienmusters in entgegengesetzte Richtungen.
Das Reliefraster kann die gesamte Fläche des Sicherheitselements einnehmen, kann aber auch nur in Teilbereichen des Sicherheitselements vorliegen, insbesondere in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung.
Das Punkt- und/oder Linienraster umfasst mit Vorteil eine Vielzahl paralleler Linien, die im Wesentlichen senkrecht zur genannten ersten Raumrichtung verlaufen. Die Linien weiterer Linienraster können ebenfalls im Wesentlichen senkrecht, aber auch im Wesentlichen parallel zur ersten Raumrichtung verlaufen.
Wie oben bereits angesprochen, können bei dem Sicherheitselement auch zwei oder mehr vertikal über oder unter dem Reliefraster angeordnete Punkt- und/oder Linienraster vorgesehen sein. Die Richtungsangaben über bzw. unter beziehen sich dabei auf die Richtung zum Betrachter. Ein näher beim Betrachter liegendes Element liegt ”über” einem weiter entfernt liegenden Element, dieses entsprechend ”unter” dem erstgenannten Element. Sind mehrere Punkt- und/oder Linienraster vorgesehen, ist mit Vorteil zumindest ein Punkt- und/oder Linienraster über dem Reliefraster angeordnet. Die mehreren Punkt- und/oder Linienraster können auch alle über dem Reliefraster angeordnet sein und sind insbesondere zueinander gepassert. Mehrere Punkt- und/oder Linienraster liegen vorteilhaft in unterschiedlichen, insbesondere kontrastierenden Farben vor. Sie können in nahezu deckungsgleichen Bereichen, in teilweise überlappenden Bereichen oder auch in voneinander getrennten Bereichen vorliegen.
In einer anderen vorteilhaften Gestaltung ist zumindest ein Punkt- und/oder Linienraster über und zumindest ein Punkt- und/oder Linienraster unter dem Reliefraster angeordnet. Damit lassen sich zweiseitige Sicherheitselemente verwirklichen, die von zwei gegenüberliegenden Seiten betrachtet werden können und jeweils einen Bewegungseffekt zeigen. Derartige zweiseitige Sicherheitselemente können beispielsweise in Form eines Pendelsicherheitsfadens in einen Datenträger eingebracht werden oder über einem Fensterbereich oder einem Loch eines Datenträgers angeordnet werden.
In vorteilhaften Gestaltungen ist entweder die erste Rasterweite p fest und die zweite Rasterweite q ortsabhängig moduliert, oder es ist die zweite Rasterweite q fest und die erste Rasterweite p ortsabhängig moduliert.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die erste und/oder zweite Rasterweite dadurch ortsabhängig moduliert, dass die Positionen der Rasterelemente des Reliefrasters bzw. des Punkt- und/oder Linienrasters durch eine Phasenfunktion ϕ(x, y) gegeben sind, die von der Position (x, y) des Rasterelements in dem Sicherheitselement abhängt und deren Funktionswert die Abweichung der Position des Rasterelements in einer Raumrichtung von der Position eines Rasterpunkts in einem regelmäßigen Raster, normiert auf das Einheitsintervall [0, 1], angibt, und wobei die Phasenfunktion ϕ(x, y) ortsabhängig so variiert, dass beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung hängt die Phasenfunktion ϕ(x, y) direkt, insbesondere linear vom Winkel zwischen der Position (x, y) des Rasterelements und einem festen Bezugspunkt (x₀, y₀) des Sicherheitselements ab, so dass beim Kippen des Sicherheitselements ein Rotationseffekt um den Bezugspunkt (x₀, y₀) entsteht. Die Phasenfunktion ist in diesem Fall bevorzugt durch ϕ(x, y) = mod((α + k·arg((x – x₀) + i(y – y₀))/(2π), 1) mit einer ganzen Zahl k ≠ 0 und einem Offsetwinkel α gegeben, wobei mod(x, y) die Modulofunktion und arg(z) das Argument einer komplexen Zahl darstellt. Im Fall eines Linienrasters wird dann bei der Betrachtung der visuelle Eindruck einer sich beim Kippen um den Bezugspunkt drehenden Windmühlen-Struktur mit |k| Flügeln erzeugt, wobei das Vorzeichen von k den Drehsinn der Flügel beim Kippen beschreibt.
Weitere konkrete Beispiele für vorteilhaft einsetzbare Phasenfunktionen sowie weitere Details zu Phasenfunktionen können der Druckschrift WO 2016/020066 A2 entnommen werden, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
Mit verschiedenen Phasenfunktionen lassen sich insbesondere verschiedenen Bewegungseffekte oder auch 3D-Effekte erzielen. Dabei kann sowohl die erste Rasterweite, also eine Rasterweite des Reliefrasters, als auch die zweite Rasterweite, also eine Rasterweite des Punkt- und/oder Linienrasters, entsprechend der Phasenfunktion ortsabhängig moduliert sein. Geht man beispielsweise als Sicherheitselement von einem Folienstreifen aus, der ein Reliefraster enthält und auf eine Banknote geklebt und zur Erzeugung eines Bewegungseffekts mit einem Punkt- und/oder Linienraster im Offsetdruck überdruckt ist, so gibt es insbesondere folgende Möglichkeiten: M1) Das Reliefraster auf dem Folienstreifen ist regelmäßig und das gedruckte Raster ist entsprechend einer Phasenfunktion ortsabhängig moduliert, oder M2) das Reliefraster auf dem Folienstreifen ist entsprechend der Phasenfunktion ortsabhängig moduliert und das gedruckte Raster ist regelmäßig.
In der Praxis können beide Varianten vorteilhaft sein. In einer ersten Ausgestaltung soll sich beispielsweise über dem Folienstreifen ein Bewegungseffekt ergeben, bei dem ein Balkenmuster (1) beim Vor- und Zurückkippen auf der linken bzw. rechten Hälfte des Streifens entgegengesetzt auf bzw. ab läuft. Bestehen beispielsweise zwischen der Position des Folienstreifens und dem Druckbild Toleranzen von ±2 mm und versetzt man das Druckraster entsprechend der Phasenfunktion, so wandert die Grenze zwischen den sich in entgegengesetzte Richtung bewegenden Balken auf der Folie durch diese Toleranzen bis zu 2 mm aus der Mitte des Folienstreifens (nach links oder rechts)f, was bereits deutlich auffallen kann. Wird dagegen das Reliefraster auf der Folie lokal entsprechend der Phasenfunktion moduliert, so bleibt der Bewegungseffekt auch dann in der Streifenmitte, wenn das Druckbild relativ zum Streifen nach links oder rechts auswandert. Für diese Gestaltung ist somit ein regelmäßiges Druckraster und ein entsprechend der Phasenfunktion moduliertes Reliefraster vorteilhaft.
In einer zweiten Ausgestaltung kann beispielsweise gewünscht sein, dass ein Balkenmuster beim Vor- und Zurückkippen auf der oberen bzw. unteren Hälfte des Streifens entgegengesetzt nach links bzw. rechts läuft. Würde man hier das Reliefraster entsprechend der Phasenfunktion modulieren und das Druckraster regelmäßig anordnen, so würde durch Toleranzen der Positionierung von Druck und Folie die Grenze zwischen den in unterschiedliche Richtungen (nach links bzw. rechts) laufenden Balken (in vertikaler Richtung) innerhalb des überdruckten Bereichs nach oben bzw. unten laufen. In dieser Ausgestaltung ist es daher vorteilhaft, mit einem regelmäßigen Reliefraster zu arbeiten und das Druckraster lokal entsprechend der Phasenfunktion zu modulieren. Der Übergang zwischen den verschieden bewegten Balken in vertikaler Richtung liegt dann nämlich unabhängig von den Toleranzen der Positionierung beider Raster immer genau in der Mitte des überdruckten Bereichs.
In manchen Anwendungsfällen kann es auch vorteilhaft sein, für beide Raster eine ortsabhängige Modulation durch eine Phasenfunktion vorzusehen. Die gewünschte Gesamtmodulation ϕ(x, y) wird dabei in zwei Phasenfunktionen ϕ_R(x, y) für das Reliefraster und ϕ_D(x, y) für das Druckraster zerlegt, so dass ϕ(x, y) = ϕ_R(x, y) + ϕ_D(x, y) gilt. In diesem Fall sind die Toleranzen der Positionierung besonders kritisch, führen allerdings auch zu besonders fälschungssicheren Sicherheitselementen. Nimmt man etwa an, dass die hier beschriebenen Sicherheitselemente auf Banknoten verschiedener Denomination, beispielsweise mit Wert 10 (10er) und Wert 100 (100er) vorgesehen sind und unterstellt, dass ein Fälscher mit der hier offenbarten Technologie vertraut ist und über die zugehörige Drucktechnologie verfügt, so könnte der Fälscher im Fall, dass beide Raster völlig regelmäßig sind, prinzipiell von dem Sicherheitselement eines 10ers das Druckraster entfernen und durch Ausführung der Erfindung aus dem Sicherheitselement des 10ers ein Sicherheitselement eines 100ers erzeugen. Sind die beiden Raster dagegen mit verschiedenen Phasenfunktionen moduliert, müsste dem Fälscher zusätzlich die Phasenfunktion des Reliefrasters bekannt sein, um ein passendes Druckraster generieren zu können. Eine einfache Übernahme ist so selbst bei Kenntnis der Erfindung nicht möglich.
Das Sicherheitselement ist mit Vorteil ein Sicherheitsfaden, insbesondere ein Fenstersicherheitsfaden oder ein Pendelsicherheitsfaden, ein Aufreißfaden, ein Sicherheitsband, ein Sicherheitsstreifen, ein Patch oder ein Etikett zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen.
Die Erfindung enthält auch einen Datenträger mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art, wobei in einer bevorzugten Gestaltung zumindest ein Linienraster des Sicherheitselements in Teilbereichen das Reliefraster überdeckt und sich in Teilbereichen außerhalb des Reliefrasters auf den mit dem Sicherheitselement versehenen Datenträger erstreckt. Das Sicherheitselement ist dadurch auf dem Datenträger abgesichert und in dessen Design integriert. Eine eventuelle Manipulation oder sogar Entfernung und Übertragung des Sicherheitselements auf einen anderen Datenträger ist wegen der erforderlichen Passerung der genannten Teilbereiche nicht ohne weiteres möglich. Der sich außerhalb des Reliefrasters auf den Datenträger erstreckende Teilbereich des Linienrasters wirkt dabei mit Vorteil wie eine Halbtonfläche.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Sicherheitselement über einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung des Datenträgers angeordnet. Eine solche Anordnung ist insbesondere bei den beschriebenen zweiseitigen Gestaltungen von Vorteil, bei denen ein Bewegungseffekt in direkter Aufsicht und ein anderer Bewegungseffekt bei Betrachtung durch den Fensterbereich oder die durchgehende Öffnung hindurch sichtbar ist.
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 Barzahlungskarte, eine Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Passpersonalisierungsseite handeln. Der Datenträger kann auch ein dekorativer Artikel, wie etwa eine Verpackung, ein Fanartikel oder ein Kleideretikett sein, oder auch ein Beipackzettel für Arzneimittel. Ist der Datenträger ein Folienelement, kann dieses auch eine Verpackungsfolie darstellen, die eine weitere Verpackung umhüllt.
Die Erfindung enthält weiter ein Verfahren zur Herstellung eines optisch variablen Sicherheitselements der oben beschriebenen Art, bei dem

– ein ein- oder zweidimensionales Reliefraster aus einer Mehrzahl von Rasterelementen und zumindest ein Punkt- und/oder Linienraster vertikal übereinander angeordnet werden, wobei
– das Reliefraster mit einer ersten Rasterweite p unterhalb von 500 μm in zumindest einer Raumrichtung ausgebildet wird,
– die Rasterelemente des Reliefrasters jeweils aus zumindest zwei, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet werden,
– das zumindest eine Punkt- und/oder Linienraster in der genannten Raumrichtung mit einer zweiten Rasterweite q ausgebildet wird, wobei sich die zweite Rasterweite q von der ersten Rasterweite p nur geringfügig, insbesondere um weniger als ein Fünftel unterscheidet, und/oder die erste Rasterweite p und/oder die zweite Rasterweite q ortsabhängig moduliert sind, so dass durch das Zusammenwirken von Reliefraster und Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt entsteht,
– und wobei der vertikale Abstand von Reliefraster und Punkt- und/oder Linienraster weniger als die halbe Rasterweite p beträgt.

Zur Erzeugung des Reliefrasters wird dabei vorteilhaft eine Prägelackschicht auf eine Trägerfolie aufgebracht, mit einer gewünschten Reliefstruktur geprägt und mit einer reflexionserhöhenden Beschichtung, insbesondere einer Metallisierung versehen. In vorteilhaften Ausgestaltungen wird die reflexionserhöhende Beschichtung in Form eines Punkt- und/oder Linienrasters, besonders bevorzugt in Form eines Linienrasters aufgebracht oder sie wird vollflächig aufgebracht und dann in Teilbereichen wieder entfernt, um eine reflexionserhöhende Beschichtung in Form eines Punkt- und/oder Linienrasters, besonders bevorzugt in Form eines Linienrasters, zu erzeugen.
Das Reliefraster wird in einer vorteilhaften Verfahrensführung mit einer Kleberschicht auf einen gewünschten Datenträger, beispielsweise eine Banknote aufgebracht. Die Kleberschicht kann, insbesondere bei zweiseitigen Sicherheitselementen transparent, insbesondere transparent klar oder transparent farbig sein. Die Trägerfolie kann im Schichtaufbau verbleiben, wird aber in vorteilhaften Gestaltungen nach dem Aufbringen abgezogen, um die Dicke des Sicherheitselements gering zu halten.
Ist das Reliefraster mit einem oder mehreren Druckrastern (Punkt- und/oder Linienrastern) kombiniert, so werden die Druckraster vorteilhaft im Offsetdruck, im indirekten Offsetdruck, im Flexodruck oder im Stahlstichdruck aufgebracht. Ein Druckraster kann insbesondere im Supersimultandruck auf die Vorder- und/oder Rückseite des Sicherheitselements aufgebracht werden. In einer vorteilhaften Variante werden die Druckraster nach dem Übertragen des Reliefrasters auf einen Datenträger und gegebenenfalls dem Abziehen der Trägerfolie aufgedruckt. In anderen vorteilhaften Gestaltungen wird das Sicherheitselement als Folienelement mit Reliefraster und Druckraster fertiggestellt und als fertiges Sicherheitselement auf einen Datenträger aufgebracht oder, wie etwa im Fall eines Fenster- oder Pendelsicherheitsfadens, in einen Datenträger eingebettet.
Der genannte Bewegungseffekt kann insbesondere bewegte Linien oder Balken zeigen, auch mit mehreren, sich gegenläufig bewegenden Linien- oder Balkenmustern. Die Bewegungen können, müssen aber nicht geradlinig sein, sondern können beispielsweise auch gekrümmt und bei mehreren Linien- oder Balkenmustern ineinander verschlungen verlaufen. Als weitere Bewegungseffekte kommen beispielsweise Pump- und Rotationseffekte in Betracht. Alle Bewegungseffekte sind vorzugsweise farbig, insbesondere mehrfarbig.
Wegen ihrer geringen Dicke eignen sich erfindungsgemäße Sicherheitselemente besonders gut zur Applikation auf Banknoten und anderen Wertdokumenten. Zur Erzeugung des Reliefrasters kann mit Vorteil ein Folienelement zum Einsatz kommen, das geprägte Mikrospiegel enthält. Dadurch lässt sich gegenüber herkömmlichen, im Stahlstich erzeugten Mikrospiegeln eine deutlich höhere Brillanz erzielen. Die Verwendung kleiner Reliefelemente ermöglicht zudem eine hohe Auflösung des Reliefrasters. Weiter kann durch die Ausrichtung der Reliefelemente ein großer Einfluss auf das Erscheinungsbild und die Betrachtungswinkel genommen werden und es ist eine gute Registrierung zwischen dem Bereich mit Moiré-Effekt und eventuellen weiteren Echtheitsmerkmalen des Sicherheitselements möglich.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement,
2 ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement im Querschnitt,
3 zur Erläuterung der Entstehung des feinen Linienrasters in (a) nur das Reliefraster des Sicherheitselements der 2, und in (b) das visuelle Erscheinungsbild des Reliefrasters von (a),
4 ein Sicherheitselement nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt,
5 ein Sicherheitselement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt,
6 in (a) eine Aufsicht auf das Reliefraster eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements, und in (b) eine Aufsicht auf das vollständige Sicherheitselement, bei dem das Reliefraster von (a) mit zwei Drucklinienrastern kombiniert ist,
7 in (a) und (b) Aufsichten wie in 6 für ein Sicherheitselement mit einem zweidimensionalen Reliefraster,
8 in (a) und (b) Aufsichten wie in 6 und 7 für ein Sicherheitselement mit einem zweidimensionalen Reliefraster mit zwei unterschiedlichen Rasterweiten,
9, 10 Aufsichten wie in 6(b), 7(b) und 8(b) für Sicherheitselemente nach weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung, und
11 ein Sicherheitselement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel im Querschnitt.
Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die mit einem erfindungsgemäßen optisch variablen Sicherheitselement 11 versehen ist. Das Sicherheitselement 11 umfasst einen auf das Banknotensubstrat applizierten Folienstreifen 12, der in einem Teilbereich 13 mit einem Reliefraster mit einer Vielzahl gerichtet reflektierender Reliefelemente versehen ist.
Der Teilbereich 13 ist zudem mit einem Drucklinienraster 14 überdruckt, welches sich beiderseits des Folienstreifens 12 über den Teilbereich 13 hinaus auf das Banknotenpapier fortsetzt. Die Gestaltungen und die Rasterweiten des Reliefrasters und des Drucklinienrasters 14 sind in der nachfolgend genauer beschriebenen Weise so aufeinander abgestimmt, dass im Überlappbereich 13 aufgrund eines Moiré-Effekts beim Kippen der Banknote 10 ein (beispielsweise farbiger) Bewegungseffekt entsteht. Beispielsweise können im Überlappungsbereich 13 mehrere farbige Balken 15, 16 sichtbar sein, die beim Vor- und Zurückkippen der Banknote 10 nach unten oder oben zu laufen scheinen.
Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements und das Zustandekommen des auffälligen farbigen Bewegungseffekts werden nun mit Bezug auf die 2 und 3 näher erläutert.
2 zeigt ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement 20 im Querschnitt. Das Sicherheitselement 20 ist mittels einer Kleberschicht 22 auf einem Banknotensubstrat 10 angeordnet und enthält eine Prägelackschicht 24, in die ein Reliefraster 30 eingeprägt ist, welches vor dem Aufbringen der Kleberschicht 22 mit einer Metallisierung 32, beispielsweise aus Aluminium oder Silber versehen wurde.
Das Reliefraster 30 selbst besteht aus einer Mehrzahl aneinander anschließender langgestreckter Rasterelemente 34, deren Längsachse sich in der Darstellung der 2 in die Zeichenebene hinein erstreckt. Jedes Rasterelement 34 besteht aus mehreren parallelen, linienartigen Mikrospiegeln 36, deren Spiegelsteigung sich in der Figur vom linken Rand der Rasterelemente 34 zum rechten Rand fast kontinuierlich von einer ersten, negativen Steigung zu einer zweiten, positiven Steigung ändert. Beispielsweise kann die Steigung eines Mikrospiegels 36 jeweils proportional zum vorzeichenbehafteten Abstand x des Mikrospiegels 36 von der Mittellinie 34-M eines Rasterelements 34 sein, so dass die Mikrospiegel 36 eines Rasterelements 34 das Reflexionsverhalten eines parabolischen Hohlspiegels nachbilden.
Die Abmessung der Rasterelemente 34 in Querrichtung, die gleichzeitig die Rasterweite p des Reliefrasters 30 darstellt, beträgt im Ausführungsbeispiel p = 200 μm, die Breite der einzelnen Mikrospiegel 36 beträgt dabei rund 22 μm. Die Abmessung der Rasterelemente 34 und der Mikrospiegel 36 in Längsrichtung, also in die Papierebene der 2 hinein, beträgt mehrere Millimeter oder sogar Zentimeter, ist also wesentlich größer als die Rasterweite p. Die Breite der Rasterelemente 34 und insbesondere der Mikrospiegel 36 liegt dagegen unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen Auges, so dass die Rasterelemente 34 und besonders die Mikrospiegel 36 mit bloßem Auge selbst nicht (oder nur in geringem Maße) aufgelöst werden können.
Dennoch entsteht bei der Betrachtung des metallisierten Reliefrasters 30 für einen Betrachter ein feines Linienraster, wie mit Bezug auf 3 näher erläutert, wobei 3(a) nur das Reliefraster des Sicherheitselements 20 und 3(b) das visuelle Erscheinungsbild des Reliefrasters von (a) zeigt. Fällt beispielsweise Licht 40 senkrecht von oben auf das Reliefraster 30 ein, wie in 3(a) gezeigt, so ist für einen Betrachter 42 die Reflexionsbedingung ”Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel” nur für einen Mikrospiegel 36-B eines Rasterelements 34 erfüllt.
In der in 3(b) gezeigten Aufsicht 44 erscheint dieser linienförmige Mikrospiegel 36-B daher als helle, feine Linie 46, während die von den anderen Mikrospiegeln eingenommenen Bereiche 48 das einfallende Licht 40 in andere Raumrichtungen reflektieren und daher für den Betrachter 42 dunkel erscheinen. Da sich die Rasterelemente 34 und damit die Mikrospiegel 36-B gleicher Orientierung im Abstand der Rasterweite p wiederholen, weist das entstehende feine Linienraster 46 ebenfalls eine Rasterweite p auf.
Wird das Reliefraster 30 der 3 von links nach rechts (d. h. um eine sich parallel zur Längsrichtung der Mikrospiegel und somit in die Papierebene der 3(a) hinein erstreckende Achse) gekippt, so wandert die Position desjenigen Mikrospiegels 36, für den die Reflexionsbedingung erfüllt ist, nach rechts, so dass auch die Linien 46 des feinen Linienrasters in der Aufsicht 44 für den Betrachter 42 nach rechts wandern. Beim Kippen nach links ergibt sich entsprechend der umgekehrte Bewegungseffekt.
Zurückkommend auf die Darstellung der 2 enthält das Sicherheitselement 20 zusätzlich zu dem genannten Reliefraster 30 eine Druckschicht in Form eines Rasters 50 paralleler beabstandeter Drucklinien 52 mit einer Rasterweite q, die auf der dem Reliefraster 30 gegenüberliegenden Oberfläche der Prägelackschicht 24 mit einer lasierenden Druckfarbe aufgedruckt sind. Die Drucklinien 52 sind dabei im Wesentlichen parallel zu den linienförmigen Mikrospiegeln 36 ausgerichtet und die beiden Raster sind so aufeinander abgestimmt, dass sich die zweite Rasterweite q von der ersten Rasterweite p nur geringfügig unterscheidet. Im Ausführungsbeispiel ist die zweite Rasterweite q um 10% kleiner als die erste Rasterweite p, beträgt also q = 180°μm.
Durch die leicht unterschiedlichen Rasterweiten der parallelen Raster der Drucklinien 52 und der Mikrospiegel 36 ergibt sich im Zusammenspiel ein Moiré-Effekt, bei dem für den Betrachter ein wesentlich gröberes Moiré-Linienmuster 15, 16 (1) sichtbar wird. Bei dem vorliegend gewählten Unterschied der beiden Rasterweiten von 10% ergibt sich ein Moiré-Vergrößerungsfaktor von etwa 10, das heißt, das Moiré-Linienmuster 15, 16 hat etwa die 10-fache Rasterweite, vorliegend also rund 1,8 mm.
Da die hellen Linien des feinen Linienrasters 46 beim Kippen der Banknote 10 nach unten oder oben laufen, bewegt sich auch das Moiré-Linienmuster 15, 16 entsprechend. Bewegen sich die feinen Linien 46 um eine ganze Periodenlänge, hier also um p = 200 μm, so bewegen sich die Balken 15 des Moiré-Linienmuster ebenfalls um eine Periodenlänge, also um 1,8 mm. Der mikroskopische und mit bloßem Auge kaum sichtbare Bewegungseffekt des Linienrasters 46 wird durch den Moiré-Effekt somit zu einer für den Betrachter leicht wahrnehmbaren Bewegung vergrößert.
Um eine geringe Dicke des Sicherheitselements 20 zu erreichen, ist das Raster 50 der Drucklinien 52 mit geringem vertikalen Abstand h über dem Reliefraster 30 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel beträgt der vertikale Abstand h beispielsweise nur etwa 10 μm, also nur ein Zwanzigstel der Rasterweite p.
Durch die Verwendung einer lasierenden, beispielsweise roten Farbe für das Drucklinienraster 52 wird zudem erreicht, dass das Moiré-Linienmuster 15, 16 abwechselnd aus roten und weißen (hellen) Linien besteht.
Insgesamt entsteht auf die beschriebene Weise ein optisch variables Sicherheitselement mit einem eindimensionalen Reliefraster aus einer Mehrzahl von Rasterelementen, die jeweils aus mehreren linienartigen, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Mikrospiegeln gebildet sind. Das Reliefraster ist mit einem über dem Reliefraster angeordneten Drucklinienraster kombiniert, und zeigt beim Kippen einen insbesondere farbigen Bewegungseffekt, der auf einem Moiré-Effekt basiert. Wegen seiner geringen Dicke eignet sich das beschriebene Sicherheitselement besonders gut zur Applikation auf Banknoten und anderen Wertdokumenten.
Das beschriebene Reliefraster 30 aus Mikrospiegeln 36 kann besonders vorteilhaft in Form eines Folienelements bereitgestellt werden, bei dem die Mikrospiegel 36 in einen auf einer Trägerfolie aufgebrachten Prägelack 24, beispielsweise einen strahlungshärtenden oder thermoplastischen Lack abgeformt und mit einer reflexionserhöhenden Beschichtung, beispielsweise eine Aluminium-Metallisierung 32 versehen sind. Durch den Einsatz einer Folie mit geprägten Mikrospiegeln wird eine besonders hohe Brillanz der spiegelnden Flächen und damit des optisch variablen, farbigen Bewegungseffekts erreicht.
Das Folienelement kann auf ein Banknotensubstrat aufgebracht werden und die Trägerfolie kann nach der Applikation zur Dickenreduzierung wieder abgezogen werden, so dass auf der Banknote 10 dann im Wesentlichen die Prägelackschicht 24, die Metallisierung 32 und die Kleberschicht 22 vorliegen, wie in 2 gezeigt. In der Praxis können hier weitere, für die Erfindung allerdings nicht wesentliche Schichten vorgesehen sein, wie etwa eine Schutzlackschicht, Farbannahmeschicht oder Primerschicht.
Über diese Schichtenfolge wird dann in der oben beschriebenen Art das Raster 50 der Drucklinien 52 gedruckt, um das vollständige Sicherheitselement 20 zu erhalten.
Das Raster der Drucklinien 50, 14 kann sich über den Rand des Reliefrasters 30 bzw. des Folienstreifens 12 hinaus fortsetzen, wie in 1 gezeigt. Dadurch wird zum einen der Bewegungseffekt visuell besonders gut in das Banknotendesign integriert, zum anderen wird die Fälschungssicherheit erhöht, da ein von einer Banknote abgelöster Folienstreifen 12 passergenau auf eine gefälschte Note aufgeklebt werden müsste, um die Registrierung von Folienstreifen 12 und Drucklinienraster 14 zu bewahren. Visuell entsteht bei einer solchen Gestaltung im Überlappungsbereich 13 ein farbiger Bewegungseffekt, während das Drucklinienraster 14 außerhalb des Überlappungsbereichs 13 wegen des kleinen Linienabstands der Drucklinien (q = 180 μm) im Wesentlichen als homogene Halbtonfläche wirkt.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 sind alle Rasterelemente 34 gleichartig ausgebildet, wobei bei jedem Rasterelement 34 die Steigungen der Mikrospiegel 36 so gewählt sind, dass das Rasterelement 34 das Reflexionsverhalten eines parabolischen Hohlspiegels nachbildet. Es ist auch möglich, in einem Reliefraster 30 zwei oder mehr unterschiedliche Rasterelemente vorliegen zu haben. Beispielsweise zeigt das Ausführungsbeispiel der 4 ein Sicherheitselement 60, das grundsätzlich dem bei 2 beschriebenen Aufbau folgt, bei dem aber nicht nur erste Rasterelemente 34 vorgesehen sind, die das Reflexionsverhalten eines parabolischen Hohlspiegels nachbilden, sondern auch zweite Rasterelemente 62, die das Reflexionsverhalten eines parabolischen Wölbspiegels nachbilden, wie am linken Bildrand der 4 gezeigt.
Gegenüber den Rasterelementen 34 ist die Steigung der Mikrospiegel 36 bei den zweiten Rasterelementen 62 invertiert, verläuft also vom linken Rand zum rechten Rand von einer ersten, positiven Steigung zu einer zweiten, negativen Steigung. An den Stellen, an denen anstatt von ersten Rasterelementen 34 zweite Rasterelemente 62 vorgesehen sind, ändert sich im hellen Linienraster zum einen die Position der erzeugten feinen Linien 46, zum anderen zeigen die von den wölbspiegelartigen Rasterelementen 62 erzeugten Linien gegenüber den von den hohlspiegelartigen Rasterelementen 34 erzeugten Linien ein invertiertes Bewegungsverhalten, da die Abfolge der Spiegelsteigungen gerade invertiert ist. Beispielsweise können die von wölbspiegelartigen Rasterelementen 62 erzeugten Linien beim Kippen des Sicherheitselements in eine Richtung nach oben laufen, während die von den hohlspiegelartigen Rasterelementen 34 erzeugten Linien gleichzeitig nach unten laufen. Die Bewegungen können auch gekrümmt und ineinander verschlungen verlaufen, etwa innerhalb von in Form einer Kordel oder einer Doppelhelix vorliegenden Bändern.
Es ist auch möglich, mehr als ein über dem Reliefraster angeordnetes Linienraster vorzusehen. 5 zeigt dazu ein Sicherheitselement 54, das grundsätzlich dem bei 2 beschriebenen Aufbau folgt, bei dem aber zwei Drucklinienraster mit parallelen Drucklinien 52, 56 vorgesehen sind. Dabei sind die Drucklinien 56 beispielsweise mit grüner lasierender Farbe registergenau zwischen die rot lasierenden Drucklinien 52 gedruckt. Bei dem farbigen Bewegungseffekt des Sicherheitselements 54 zeigt sich dann ein Muster aus wandernden alternierenden roten und grünen Balken. Ein solcher registergenauer Druck ist gerade bei kleinen Rasterweiten q von etwa 100 μm im Banknotendruck ohne weiteres möglich, für einen potentiellen Fälscher aber sehr schwer nachzustellen.
Neben der Erweiterung eines einzigen Bewegungseffekts um eine weitere Farbe kann ein weiteres Linienraster auch einen zweiten, unterschiedlichen Bewegungseffekt erzeugen. So kann etwa ein erstes, beispielsweise rotes Drucklinienraster eine Rasterweite q₁ aufweisen, die geringfügig größer als die erste Rasterweite p ist, während ein zweites, beispielsweise grünes Drucklinienraster eine Rasterweite q₂ aufweist, die geringfügig kleiner als die erste Rasterweite p ist. Beim Kippen des Sicherheitselements bewegen sich die durch den Moiré-Effekt entstehenden roten und grünen Balken dann in entgegengesetzte Richtungen. Bei einem zweiseitigen Sicherheitselement kann ein weiterer Bewegungseffekt auch auf der gegenüberliegenden Seite des Reliefrasters erzeugt werden und von dieser Seite her sichtbar sein.
Bei den bisher beschriebenen Ausgestaltungen bestanden die Rasterelemente jeweils aus linienartigen Mikrospiegeln. Es ist jedoch auch möglich, dass die Rasterelemente durch entsprechende Fresnel-Spiegelstrukturen, also durch Fresnellinsen oder Fresnellinsenabschnitte gebildet sind, die mit einer reflexionserhöhenden Beschichtung versehen sind. Die Fresnelspiegelstrukturen können dabei sowohl einer konkaven als auch einer konvexen Wölbung entsprechen, oder eine Mischform aus konkaven und konvexen Teilbereichen darstellen.
Zur Illustration zeigt 6(a) eine Aufsicht auf das Reliefraster 70 eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements, das aus einer Mehrzahl aneinander anschließender langgestreckter Rasterelemente 72 besteht, die sich in der Darstellung der 6(a) von links nach rechts erstrecken und von oben nach unten aneinander anschließen. Jedes Rasterelement 72 bildet eine zylindrische Fresnel-Spiegelstruktur, die einer konkaven Wölbung einer zylinderischen Fresnel-Zerstreuungslinse entspricht und beispielsweise mit einer reflektierenden Aluminium-Metallisierung versehen ist. Die einzelnen Reliefelemente 74 sind bei dieser Ausgestaltung nicht durch linienförmige Mikrospiegel 36 wie bei 2, sondern durch die beschichteten linienförmigen Zonen der Fresnel-Zerstreuungslinse gebildet und weisen daher im Allgemeinen gekrümmte Reflexionsflächen auf.
6(b) zeigt eine Aufsicht auf das vollständige Sicherheitselement 80, bei dem das Reliefraster 70 der 6(a) mit zwei Drucklinienrastern mit Drucklinien 82, 84 unterschiedlicher Farbe kombiniert ist. Auch hier ergibt sich ein Moiré-Effekt durch das Zusammenwirken des Reliefrasters 70 und der Raster der Drucklinien 82, 84, durch welchen der Betrachter einen farbigen Bewegungseffekt mit zwei unterschiedlich farbigen Balken sieht, die sich beim Kippen des Sicherheitselements 80 vor einem hellen Hintergrund auf und ab bewegen.
Bei der Abwandlung der 7 ist das Reliefraster nicht eindimensional, sondern zweidimensional ausgebildet. 7(a) zeigt eine Aufsicht nur auf das Reliefraster 90 des Sicherheitselements 100 und 7(b) eine Aufsicht auf das vollständige Sicherheitselement 100. Das zweidimensionale Reliefraster 90 besteht aus einer Mehrzahl von in beiden Raumrichtungen aneinander anschließenden Rasterelementen 92, wobei die Rasterweiten p₁, p₂ in den beiden Raumrichtungen im gezeigten Ausführungsbeispiel gleich sind und beide beispielsweise 200 μm betragen. Jedes Rasterelement 92 bildet eine sphärische Fresnel-Spiegelstruktur, die einer konkaven Wölbung einer sphärischen Fresnel-Zerstreuungslinse entspricht und beispielsweise mit einer reflektierenden Aluminium-Metallisierung versehen ist. Die einzelnen Reliefelemente 94 sind bei dieser Ausgestaltung durch die beschichteten ringförmigen Zonen der Fresnel-Zerstreuungslinse gebildet und weisen gekrümmte Reflexionsflächen auf.
Bei dem vollständigen Sicherheitselement 100 ist das Reliefraster 90 der 7(a) mit zwei Drucklinienrastern mit Drucklinien 82, 84 unterschiedlicher Farbe kombiniert. Auch im Fall eines zweidimensionalen Reliefrasters ergibt sich ein Moiré-Effekt durch das Zusammenwirken des Reliefrasters 90 und der Raster der Drucklinien 82, 84, durch welchen der Betrachter einen farbigen Bewegungseffekt mit zwei unterschiedlich farbigen Balken sieht, die sich beim Kippen des Sicherheitselements 100 vor einem hellen Hintergrund auf und ab bewegen.
Im Ausführungsbeispiel der 7 kommt von den beiden Rasterweiten p₁, p₂ aufgrund der Orientierung der Drucklinien 82, 84 in x-Richtung bei dem Moiré-Effekt nur die Rasterweite p₂ zum Tragen. In anderen Gestaltungen können die Drucklinien aber auch in y-Richtung orientiert sein, oder ein erstes Drucklinienraster enthält Drucklinien in x-Richtung und ein zweites Drucklinienraster enthält Drucklinien in y-Richtung, so dass beide Rasterweiten des Reliefrasters zum Tragen kommen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 8 ist das Reliefraster zweidimensional mit zwei unterschiedlichen Rasterweiten p₁ bzw. p₂ in x- und y-Richtung. 8(a) zeigt eine Aufsicht nur auf das Reliefraster 110 des Sicherheitselements 120 und 8(b) zeigt eine Aufsicht auf das vollständige Sicherheitselement 120. Das zweidimensionale Reliefraster 110 besteht aus einer Mehrzahl von in beiden Raumrichtungen aneinander anschließenden Rasterelementen 112, wobei die Rasterweiten p₁, p₂ in den beiden Raumrichtungen unterschiedlich sind und beispielsweise p₁ = 300 μm und p₂ = 150 μm betragen. Jedes Rasterelement 112 bildet eine elliptische Fresnel-Spiegelstruktur, die einer konvexen Wölbung einer elliptischen Fresnel-Sammellinse entspricht und beispielsweise mit einer reflektierenden Aluminium-Metallisierung versehen ist. Die einzelnen Reliefelemente 114 sind bei dieser Ausgestaltung durch die beschichteten ringförmigen Zonen der Fresnel-Zerstreuungslinse gebildet und weisen gekrümmte Reflexionsflächen auf.
Bei dem vollständigen Sicherheitselement 120 ist das Reliefraster 110 der 8(a) mit zwei Drucklinienrastern mit Drucklinien 122, 124 unterschiedlicher Farbe und Orientierung kombiniert. Die Drucklinien 122 des ersten Drucklinienrasters liegen parallel zur y-Richtung und weisen eine Rasterweite q₁ auf, die sich von der Rasterweite p₁ nur geringfügig unterscheidet. Die Drucklinien 124 des zweiten Drucklinienrasters liegen parallel zur x-Richtung und weisen eine Rasterweite q₂ auf, die sich von der Rasterweite p₂ nur geringfügig unterscheidet. Je nach der konkreten Wahl der Rasterweiten q₁, q₂ in Relation zu den Rasterweiten p₁, p₂ können verschiedene Bewegungseffekte erzeugt werden, bei denen sich beispielsweise das Moiré-Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements von rechts nach links und beim Kippen von oben nach unten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt.
9 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das Reliefraster 110 des Sicherheitselements 140 wie in Zusammenhang mit 8 beschrieben ausgebildet ist. Das Reliefraster 110 ist mit einem Druckpunktraster 142 kombiniert, dessen Rasterpunkte 144 im Ausführungsbeispiel jeweils in Form des Euro-Symbols (€) ausgebildet sind. Das Druckpunktraster 142 ist wie das Reliefraster 110 zweidimensional und weist zwei unterschiedliche Rasterweiten q₁ bzw. q₂ in x- bzw. y-Richtung auf. Dabei unterscheidet sich die Rasterweite q₁ nur geringfügig von der Rasterweite p₁ und die Rasterweite q₂ unterscheidet sich nur geringfügig von der Rasterweite p₂. Je nach der konkreten Wahl der Rasterweiten q₁, q₂ in Relation zu den Rasterweiten p₁, p₂ können verschiedene Bewegungseffekte erzeugt werden, bei denen sich beispielsweise die Moiré-vergrößerten €-Symbole beim Kippen des Sicherheitselements von rechts nach links und beim Kippen von oben nach unten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen.
Das Ausführungsbeispiel der 10 ist eine Abwandlung der Ausführungsbeispiele der 7 und 8. Zunächst ist das Reliefraster 110 des Sicherheitselements 150 wieder wie in Zusammenhang mit 8 bereits beschrieben ausgebildet. Das Reliefraster 110 ist ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel der 7 mit zwei Drucklinienrastern mit Drucklinien 152, 154 unterschiedlicher Farbe kombiniert. Die Raster der Drucklinien 152, 152 weisen in y-Richtung jeweils eine Rasterweite q₂ auf, die sich von der Rasterweite p₂ des Reliefrasters nur geringfügig unterscheidet.
Im Unterschied zur Gestaltung der 7 weisen die Drucklinien 152, 154 allerdings zusätzliche ausgesparte Bereiche 156 bzw. 158 auf, die in Form eines €-Symbols ausgebildet sind. Die ausgesparten Bereiche 156 bzw. 158 sind in x-Richtung mit einer Rasterweite q₁ angeordnet, die sich von der Rasterweite _pi des Reliefrasters allenfalls geringfügig unterscheidet. Aufgrund des Zusammenwirkens des zweidimensionalen Reliefrasters 110, dem Raster der Drucklinien 152, 154 und dem Raster der Aussparungen 156, 158 in den Drucklinien ergibt sich für den Betrachter ein farbiger Bewegungseffekt mit zwei unterschiedlich farbigen Balken, welche Moiré-vergrößerte Aussparungen in Form des €-Symbols zeigen. Die Balken bewegen sich zusammen mit den Aussparungen beim Kippen des Sicherheitselements 150 vor einem hellen Hintergrund auf und ab. Durch geeignete Abstimmung der Rasterweiten p₁ und q₁ kann zudem erreicht werden, dass sich die Moiré-vergrößerten Aussparungen bei Kippen des Sicherheitselements von rechts nach links innerhalb der Balken zu verschieben scheinen.
11 zeigt ein Sicherheitselement 130 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt. Das Sicherheitselement 130 umfasst eine auf dem Banknotensubstrat 10 angeordnete vollflächige Druckschicht 138, beispielsweise eine rote Farbschicht, eine transparente Heißkleberschicht 22 und eine Prägelackschicht 24, in die ein Reliefraster 30 eingeprägt ist, welches mit einer in Form eines Linienrasters 132 aufgebrachten Metallisierung versehen ist.
Das Reliefraster 30 besteht aus einer Mehrzahl aneinander anschließender langgestreckter Rasterelemente 34, die beispielsweise aus mehreren linienartigen Mikrospiegeln wie bei dem Ausführungsbeispiel der 2, oder aus einer zylindrischen Fresnel-Spiegelstruktur wie bei dem Ausführungsbeispiel der 6 bestehen können. Das Reliefraster 30 weist eine erste Rasterweite p unterhalb von 500 μm auf.
Das direkt auf dem Reliefraster 30 vorliegende Linienraster 132 besteht alternierend aus metallischen Linien 134 und demetallisierten Linien 136, und weist eine zweiten Rasterweite q auf, die sich von der ersten Rasterweite p nur geringfügig, beispielsweise um 5% unterscheidet. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt das Linienraster 132 der metallischen Linien 134 und demetallisierten Linien 136 direkt auf dem Reliefraster 30 vor, so dass der vertikale Abstand von Reliefraster 30 und Linienraster 132 gleich Null ist.
Das Linienraster 132 kann beispielsweise durch vollflächiges Metallisieren der geprägten Prägelackschicht 24 und nachfolgendes bereichsweises Demetallisieren durch ein geeignetes Demetallisierungsverfahren erzeugt werden, beispielsweise durch das aus der Druckschrift WO 99/13157 A1 bekannte Waschverfahren. Wie bei den gedruckten Linienrastern, kann das Reliefraster 30 auch mit mehreren metallischen Linienrastern kombiniert werden, die auch unterschiedliche Rasterweiten und/oder unterschiedliche Linien-Orientierung haben können.
Bei der Betrachtung des Sicherheitselements 130 ist in den demetallisierten Linienbereichen 136 der Blick auf die rote Druckschicht 138 freigegeben, so dass diese als rote Linien in Erscheinung treten. In Wechselwirkung mit dem von den metallisierten Linienbereichen 134 erzeugten feinen Linienraster erzeugt das Raster der roten Linien einen Moiré-Effekt und ein vergrößertes Moiré-Linienmuster, wie oben bereits grundsätzlich beschrieben.
Da die Druckschicht 138 gerade in den demetallisierten Linienbereichen 136 in Erscheinung tritt, ergibt sich ein perfekter Passer zwischen den dort sichtbaren roten Linien und den metallischen Linien 134.
Die Druckschicht 138 kann auch mehrfarbig sein und so in unterschiedlichen Teilbereichen des Sicherheitselements 130 unterschiedlich farbige Bewegungseffekte erzeugen.
Alternativ oder zusätzlich zu der Druckschicht 138 kann auch die Prägelackschicht 24 selbst transparent farbig ausgebildet sein oder es kann eine auf der Prägelackschicht 24 angeordnete vollflächige Druckschicht, beispielsweise eine transparente oder transluzente (lasierende) Farbschicht vorgesehen sein, um eine farbiges Linienraster zu erzeugen. So tritt die farbige Prägelackschicht 24 bzw. die auf der Prägelackschicht 24 angeordnete farbige Druckschicht besonders in den demetallisierten Linienbereichen 136 als farbige Linien in Erscheinung.
Bezugszeichenliste

10: Banknote
11: Sicherheitselement
12: Folienstreifen
13: Teilbereich
14: Drucklinienraster
15, 16: farbige Balken
20: Sicherheitselement
22: Kleberschicht
24: Prägelackschicht
30: Reliefraster
32: Metallisierung
34: Rasterelemente
34-M: Mittellinie eines Rasterelements
36, 36-B: Mikrospiegel
40: Licht
42: Betrachter
44: Aufsicht
46: feine Linien
48: andere Bereiche
50: Raster
52: Drucklinien
54: Sicherheitselement
56: Drucklinien
60: Sicherheitselement
62: zweite Rasterelemente
70: Reliefraster
72: Rasterelemente
74: Reliefelemente
80: Sicherheitselement
82, 84: Drucklinien
90: Reliefraster
92: Rasterelemente
94: Reliefelemente
100: Sicherheitselement
110: Reliefraster
112: Rasterelemente
114: Reliefelemente
120: Sicherheitselement
122, 124: Drucklinien
130: Sicherheitselement
132: Linienraster
134: metallische Linien
136: demetallisierte Linien
138: Druckschicht
140: Sicherheitselement
142: Druckpunktraster
144: Rasterpunkte
150: Sicherheitselement
152, 154: Drucklinien
156, 158: ausgesparte Bereiche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2016/020066 A2 [0036]
WO 99/13157 A1 [0100]

Claims

Optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, mit – einem ein- oder zweidimensionalen Reliefraster aus einer Mehrzahl von Rasterelementen, welches in zumindest einer Raumrichtung eine erste Rasterweite p unterhalb von 500 μm aufweist, und bei dem die Rasterelemente jeweils aus zumindest zwei, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet sind, und – mit zumindest einem Punkt- und/oder Linienraster, das vertikal über oder unter dem Reliefraster angeordnet ist, und in der genannten Raumrichtung eine zweite Rasterweite q aufweist, wobei sich die zweite Rasterweite q von der ersten Rasterweite p nur geringfügig, insbesondere um weniger als ein Fünftel unterscheidet, und/oder die erste Rasterweite p und/oder die zweite Rasterweite q ortsabhängig moduliert sind, so dass durch das Zusammenwirken des Reliefrasters und des Punkt- und/oder Linienrasters beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt entsteht, – und wobei der vertikale Abstand von Reliefraster und Punkt- und/oder Linienraster weniger als die halbe Rasterweite p beträgt.
Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines, vorzugsweise alle der Punkt- und/oder Linienraster als Linienraster ausgebildet sind.
Sicherheitselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Linienraster ein Drucklinienraster ist, das vorzugsweise zumindest in einem Teilbereich aus einer Vielzahl im Wesentlichen paralleler Drucklinien mit einem Abstand q gebildet ist.
Sicherheitselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drucklinienraster durch eine Abstandsschicht von dem Reliefraster getrennt ist, wobei die Abstandsschicht vorteilhaft eine Prägelackschicht enthält, in die die Reliefelemente des Reliefrasters eingeprägt sind.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefelemente des Reliefrasters mit einer reflexionserhöhenden Beschichtung, insbesondere einer Metallisierung versehen sind.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Punkt- und/oder Linienraster durch eine in Punkt- und/oder Linienrasterform vorliegende reflexionserhöhende Beschichtung der Reliefelemente des Reliefrasters gebildet ist.
Sicherheitselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Reliefraster mit einer unter der reflexionserhöhenden Beschichtung liegenden Untergrundschicht, insbesondere einer vollflächigen Farbschicht kombiniert ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikale Abstand von Reliefraster und Linienraster weniger als ein Fünftel, vorzugsweise weniger als ein Zehntel der Rasterweite p, insbesondere weniger als 15 μm beträgt.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Reliefraster ein eindimensionales Raster aus einer Mehrzahl langgestreckter Rasterelemente ist, welches die genannte Rasterweite p aufweist, und bei dem die Rasterelemente jeweils aus zumindest zwei linienartigen, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet sind.
Sicherheitselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterelemente jeweils aus einer Vielzahl linienartiger Mikrospiegel oder aus einer zylindrischen Fresnel-Spiegelstruktur gebildet sind.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Reliefraster ein zweidimensionales Raster aus einer Mehrzahl von Rasterelementen ist, welches in einer ersten Raumrichtung die genannte Rasterweite p aufweist, und bei dem vorzugsweise die Rasterelemente jeweils aus zumindest zwei, bevorzugt zumindest drei, besonders bevorzugt zumindest vier, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet sind.
Sicherheitselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterelemente jeweils aus einer Anordnung einer Vielzahl von kreisförmigen oder elliptischen Mikrospiegeln oder einer sphärischen oder elliptischen Fresnel-Spiegelstruktur gebildet sind.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterelemente jeweils aus einer Vielzahl von in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet sind, insbesondere bei einem eindimensionalen Raster aus zumindest 10 linienartigen, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet sind, und bei einem zweidimensionalen Raster aus zumindest 10 × 10 in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet sind.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierenden Reliefelemente jedes Rasterelements so angeordnet und ausgebildet sind, dass das Rasterelement das Reflexionsverhalten einer konkaven oder konvexen Wölbung erzeugt.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterelemente alle gleichartig ausgebildet sind.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Reliefraster zwei oder mehr unterschiedliche Rasterelemente enthält, die bevorzugt beim Kippen des Sicherheitselements jeweils unterschiedliche Bewegungseffekte erzeugen.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Punkt- und/oder Linienraster eine Vielzahl paralleler Linien umfasst, die im Wesentlichen senkrecht zur ersten Raumrichtung verlaufen.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr vertikal über oder unter dem Reliefraster angeordnete Punkt- und/oder Linienraster vorgesehen sind, insbesondere, dass zumindest ein Punkt- und/oder Linienraster über und zumindest ein Punkt- und/oder Linienraster unter dem Reliefraster angeordnet ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rasterweite p fest ist und die zweite Rasterweite q ortsabhängig moduliert ist, oder dass die zweite Rasterweite q fest ist und die erste Rasterweite p ortsabhängig moduliert ist.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Rasterweite dadurch ortsabhängig moduliert ist, dass die Positionen der Rasterelemente des Reliefrasters bzw. des Punkt- und/oder Linienrasters durch eine Phasenfunktion ϕ(x, y) gegeben sind, die von der Position (x, y) des Rasterelements in dem Sicherheitselement abhängt und deren Funktionswert die Abweichung der Position des Rasterelements von der Position eines Rasterpunkts in einem regelmäßigen Raster, normiert auf das Einheitsintervall [0, 1], angibt, und wobei die Phasenfunktion ϕ(x, y) ortsabhängig so variiert, dass beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt, insbesondere ein Pump- oder Rotationseffekt entsteht.
Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein Sicherheitsfaden, insbesondere ein Fenstersicherheitsfaden oder ein Pendelsicherheitsfaden, ein Sicherheitsband, oder ein Sicherheitsstreifen ist.
Datenträger mit einem Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei bevorzugt zumindest ein Linienraster des Sicherheitselements in Teilbereichen das Reliefraster überdeckt und sich in Teilbereichen außerhalb des Reliefrasters auf den mit dem Sicherheitselement versehenen Datenträger erstreckt.
Verfahren zum Herstellen eines optisch variables Sicherheitselements nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei dem – ein ein- oder zweidimensionalen Reliefraster aus einer Mehrzahl von Rasterelementen und zumindest ein Punkt- und/oder Linienraster vertikal übereinander angeordnet werden, wobei – das Reliefraster mit einer ersten Rasterweite p unterhalb von 500 μm in zumindest einer Raumrichtung ausgebildet wird, – die Rasterelemente des Reliefrasters jeweils aus zumindest zwei, in unterschiedliche Richtungen gerichtet reflektierenden Reliefelementen gebildet werden, – das zumindest eine Punkt- und/oder Linienraster in der genannten Raumrichtung mit einer zweiten Rasterweite q ausgebildet wird, wobei sich die zweite Rasterweite q von der ersten Rasterweite p nur geringfügig, insbesondere um weniger als ein Fünftel unterscheidet, und/oder die erste Rasterweite p und/oder die zweite Rasterweite q ortsabhängig moduliert sind, so dass durch das Zusammenwirken von Reliefraster und Linienraster beim Kippen des Sicherheitselements ein Bewegungseffekt entsteht, – und wobei der vertikale Abstand von Reliefraster und Punkt- und/oder Linienraster weniger als die halbe Rasterweite p beträgt.