安全裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】安全裝置
[0001]本發(fā)明涉及安全裝置，用以提高防止對(duì)值得保護(hù)的物品的偽造的安全性，特別是原始的物品像比如產(chǎn)品、標(biāo)志、門卡以及文件，特別是高安全性的文件，像比如個(gè)人文件和支付方式。
[0002]大量的安全裝置都針對(duì)高安全性的文件而提供，特別是個(gè)人文件，像護(hù)照、個(gè)人身份證、駕駛執(zhí)照等等以及支付方式，如信用卡、鈔票等等。這涉及到例如安全裝置的提供，這些裝置對(duì)于人眼來(lái)說(shuō)是可見(jiàn)的，比如全息圖。此外，還提供了一些安全裝置是人眼不可見(jiàn)或僅能在特殊光線下可見(jiàn)、并比如通過(guò)彩色顏料引入到高安全性文件中而產(chǎn)生的。
[0003]W02010/115936公開(kāi)的安全裝置，特別適于支付方式。其具有類似鋁箔的反射層，在其頂側(cè)設(shè)置有多個(gè)衍射表面元件。單獨(dú)的表面元件具有正弦曲線表面結(jié)構(gòu)，用以形成衍射光柵。那種情況下，單獨(dú)的表面元件是這樣的，即入射光如此衍射以致觀察者會(huì)獲得與自然星群相似的印象。因此觀察者能識(shí)別出，比如說(shuō)星形的符號(hào)，其繞著自身在圖像平面中旋轉(zhuǎn)。
[0004]盡管已經(jīng)存在大量的安全裝置，仍然需要安全裝置的研發(fā)，其盡可能的防偽并且可以通過(guò)機(jī)器或者裸眼分辨出來(lái)。
[0005]本發(fā)明的目的在于提供這樣的安全裝置。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的目的是通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的提高防止物品偽造的安全性的安全裝置而達(dá)到。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該安全裝置在承載元件上具有多個(gè)衍射表面元件。單獨(dú)的表面元件具有不同的基體表面，像圓形、多邊等等或其組合。在其頂側(cè)、光線所衍射的地方提供的是表面結(jié)構(gòu)。表面結(jié)構(gòu)特別地是任意表面輪廓的衍射光柵，比如是正弦曲線、矩形或者三角形。那些衍射光柵在透明或者反射的承載元件上是透明的，或者它們自己本身也是反射的。
[0008]在本發(fā)明的一個(gè)方面，優(yōu)選地在整個(gè)表面上設(shè)置分布的相應(yīng)多個(gè)表面元件形成了表面元件組。這種組中各個(gè)表面元件的表面結(jié)構(gòu)以這樣的方式相互匹配:以規(guī)定角度入射的光線聚集在一個(gè)點(diǎn)上。那種情況下，各個(gè)表面元件的匹配可以在它們的表面結(jié)構(gòu)和方向中實(shí)施。借助這種表面元件組的配置，點(diǎn)可以在觀察空間中表現(xiàn)出。在優(yōu)選配置之中的觀察空間可以是觀察球，如果點(diǎn)在整個(gè)觀察空間或者整個(gè)觀察球中表現(xiàn)的話這是特別有利的。本發(fā)明之后將通過(guò)觀察球形式的觀察空間實(shí)施方式來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
[0009]點(diǎn)的表現(xiàn)在比如借助于相同表面元件組的觀察球中的光線/入射角和/或觀察者的觀察角度有變化時(shí)是起作用的。此處，在本發(fā)明的有利實(shí)施方式中，光線入射角和/或觀察者觀察角度的變化對(duì)于觀察者來(lái)說(shuō)，在觀察球中提供了點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。觀察者觀察到了對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。特別地，如果光線入射角和/或觀察者觀察角度的變化是均勻的變化，其對(duì)于觀察者來(lái)說(shuō)提供了點(diǎn)的連續(xù)變化。
[0010]為了表示一個(gè)符號(hào)，可以使用至少兩個(gè)點(diǎn)，特別地多個(gè)點(diǎn)。因此，在本發(fā)明的一方面中，可以提供多個(gè)表面元件組，其中符號(hào)的點(diǎn)通過(guò)每一表面元件組來(lái)表示。所表示的符號(hào)可以為任意符號(hào)，特別地為幾何形狀的符號(hào)，像圓形、笑臉形或者單獨(dú)的字母或者數(shù)字，也可以是復(fù)雜的標(biāo)識(shí)或者這些符號(hào)的組合。
[0011]現(xiàn)在，觀察者僅僅看見(jiàn)在他的方向上偏轉(zhuǎn)的光線。因此，在組的大量的表面元件中，對(duì)于他是可見(jiàn)的僅僅是沿著他的觀察方向從圖像平面中的焦點(diǎn)投射到安全裝置表面上的那些表面元件。所有組中表面元件的全體(可以從各個(gè)觀察方向上看見(jiàn)的)據(jù)此對(duì)應(yīng)于整個(gè)符號(hào)到那個(gè)表面的投射。由于投射方向?qū)?yīng)于觀看方向，可見(jiàn)符號(hào)的位置隨著觀察者相對(duì)于安全裝置的位置而改變?；诠饩€入射角的改變以及基于觀察者觀察角度的改變兩者，因此符號(hào)的運(yùn)動(dòng)被觀察者覺(jué)察到。即便是承載元件在空間中移動(dòng)(這種移動(dòng)對(duì)應(yīng)于光線入射角改變和觀察角度改變的組合)的情況下都會(huì)發(fā)生。
[0012]特別地，光線入射角的改變和/或觀察者觀察角度的改變意味著相同組的更少和/或其他額外的表面元件可被觀察者看到。因此觀察球中的基于光線入射角的改變和/或觀察者觀察角度的改變的點(diǎn)，可通過(guò)相同組中更少和/或其他額外的表面元件來(lái)表示。這種情況下，觀察者在觀察空間中覺(jué)察到一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。這并不涉及明顯的運(yùn)動(dòng)，其通過(guò)多個(gè)相似但不完全相同的圖像疊加而產(chǎn)生。而是，在一個(gè)點(diǎn)的位置處以及相同所表示的點(diǎn)處可變的圖像是通過(guò)一組表面元件來(lái)產(chǎn)生的。在那種情況下，符號(hào)本質(zhì)上并不隨著所有所代表的點(diǎn)的總和而變化，因此不能被修改。只有觀察空間中的符號(hào)位置會(huì)通過(guò)光線入射角的改變和/或觀察者觀察角度的改變而變化。那種情況下，基于光線入射角的改變和/或較少表面元件的觀察角的變化，相同的表面元件，特別是基于光線入射角的小改變和/或觀察角度的小改變，相同組中的更多的表面元件或者部分或者完全是其他的表面元件對(duì)于觀察者來(lái)說(shuō)都是可見(jiàn)的。
[0013]對(duì)于觀察者來(lái)說(shuō)，符號(hào)有利地沿著路徑移動(dòng)。在特別有利的實(shí)施方式中路徑是彎曲的。
[0014]由于每一組表面元件在安全裝置的整個(gè)表面上有利地均勻分布，這提供了，在觀察角的廣泛范圍之中從每一個(gè)觀察方向上看符號(hào)仍然可見(jiàn)，且特別地基于那個(gè)范圍之中的觀察角特別均勻的變化而連續(xù)移動(dòng)。
[0015]如果光線入射角改變，那么一組表面元件而形成的焦點(diǎn)位置也改變，同時(shí)所表示的符號(hào)的位置也會(huì)改變。那也給觀察者連續(xù)移動(dòng)的印象，特別是在光線入射角均勻變化的情況下。所覺(jué)察到的移動(dòng)隨光線入射角和觀察角度的改變而造成的影響總和變化而發(fā)生。
[0016]此外，上述影響也可以相互組合起來(lái)實(shí)現(xiàn)，像比如基于承載元件的旋轉(zhuǎn)和/或傾斜而產(chǎn)生。由于上述符號(hào)的運(yùn)動(dòng)，獲得了繞著虛擬點(diǎn)的符號(hào)旋轉(zhuǎn)或者沿著線的平移運(yùn)動(dòng)的印象。
[0017]衍射光柵的使用意味著，一般情況下，發(fā)生多個(gè)衍射級(jí)，其強(qiáng)度比通過(guò)表面結(jié)構(gòu)的詳細(xì)配置來(lái)確定。各種衍射級(jí)將不同圖像平面之中的入射光線聚集，這樣所代表的符號(hào)的多種變體可見(jiàn)，所述變體具有各種不同的運(yùn)動(dòng)圖案。優(yōu)選的實(shí)施方式相對(duì)于所有其他變體展示出對(duì)一個(gè)變體的著重強(qiáng)調(diào)來(lái)。這可以比如通過(guò)光柵結(jié)構(gòu)的適宜不對(duì)稱性而獲得。
[0018]在另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，示出了符號(hào)的兩個(gè)基本上相同的亮度的變體，所述變體具有相反移動(dòng)的圖案。它們與偏轉(zhuǎn)角的減少成一定比例地逐漸相互靠近。那種情況下，偏轉(zhuǎn)角是在觀察者方向和在直接傳輸或者反射(取決于元件的各個(gè)配置)情況下的光線傳播所沿的方向之間的偏離。那可以比如通過(guò)較高衍射等級(jí)的抑制而實(shí)現(xiàn)，比如通過(guò)光柵輪廓的改變。
[0019]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，所顯示的符號(hào)在視角的廣泛范圍中可見(jiàn)，這個(gè)視角特別地大于60°并特別有利地大于90°。那限定出了觀察球。那在表面結(jié)構(gòu)的配置中需要較大范圍的變化，特別地表面結(jié)構(gòu)的朝向可以假定為在承載元件表面之中的任意所需角度。光柵常數(shù)中的廣泛變化是同等重要的，特別是為了要求非常小和大的光柵常數(shù)的同時(shí)使用的目的。
[0020]有利地，同時(shí)使用的光柵常數(shù)的范圍在彡500nm(彡2000條/毫米)以及彡1500nm(彡666條/毫米)之間，特別有利地在彡300nm(彡3333條/毫米)以及^ 500nm( < 200條/毫米)之間。表面結(jié)構(gòu)處最大與最小光柵常數(shù)的尺寸關(guān)系有利地在至少3: I的比值中，特別有利地在至少10: I的比值中。
[0021]表面元件進(jìn)一步有利的是，使得符號(hào)分別通過(guò)提供在承載元件上的小于10%，特別地小于5%的表面元件而產(chǎn)生。
[0022]有利地，承載元件上構(gòu)造的表面被表面元件覆蓋至少10%，特別地至少30%，且特別有利地至少50%。通過(guò)借助關(guān)于具有表面元件的表面的這樣的占空系數(shù)，能夠利用適宜的亮度產(chǎn)生清晰的可見(jiàn)符號(hào)以使得符號(hào)可以讓人眼獨(dú)立地觀察到是可能的。
[0023]根據(jù)本發(fā)明某些方面的安全裝置可以是透明的，反射性或