安全装置的制造方法
【专利说明】安全装置
[0001]本发明涉及安全装置，用以提高防止对值得保护的物品的伪造的安全性，特别是原始的物品像比如产品、标志、门卡以及文件，特别是高安全性的文件，像比如个人文件和支付方式。
[0002]大量的安全装置都针对高安全性的文件而提供，特别是个人文件，像护照、个人身份证、驾驶执照等等以及支付方式，如信用卡、钞票等等。这涉及到例如安全装置的提供，这些装置对于人眼来说是可见的，比如全息图。此外，还提供了一些安全装置是人眼不可见或仅能在特殊光线下可见、并比如通过彩色颜料引入到高安全性文件中而产生的。
[0003]W02010/115936公开的安全装置，特别适于支付方式。其具有类似铝箔的反射层，在其顶侧设置有多个衍射表面元件。单独的表面元件具有正弦曲线表面结构，用以形成衍射光栅。那种情况下，单独的表面元件是这样的，即入射光如此衍射以致观察者会获得与自然星群相似的印象。因此观察者能识别出，比如说星形的符号，其绕着自身在图像平面中旋转。
[0004]尽管已经存在大量的安全装置，仍然需要安全装置的研发，其尽可能的防伪并且可以通过机器或者裸眼分辨出来。
[0005]本发明的目的在于提供这样的安全装置。
[0006]根据本发明，本发明的目的是通过根据权利要求1的提高防止物品伪造的安全性的安全装置而达到。
[0007]根据本发明的一个方面，该安全装置在承载元件上具有多个衍射表面元件。单独的表面元件具有不同的基体表面，像圆形、多边等等或其组合。在其顶侧、光线所衍射的地方提供的是表面结构。表面结构特别地是任意表面轮廓的衍射光栅，比如是正弦曲线、矩形或者三角形。那些衍射光栅在透明或者反射的承载元件上是透明的，或者它们自己本身也是反射的。
[0008]在本发明的一个方面，优选地在整个表面上设置分布的相应多个表面元件形成了表面元件组。这种组中各个表面元件的表面结构以这样的方式相互匹配:以规定角度入射的光线聚集在一个点上。那种情况下，各个表面元件的匹配可以在它们的表面结构和方向中实施。借助这种表面元件组的配置，点可以在观察空间中表现出。在优选配置之中的观察空间可以是观察球，如果点在整个观察空间或者整个观察球中表现的话这是特别有利的。本发明之后将通过观察球形式的观察空间实施方式来进行说明。
[0009]点的表现在比如借助于相同表面元件组的观察球中的光线/入射角和/或观察者的观察角度有变化时是起作用的。此处，在本发明的有利实施方式中，光线入射角和/或观察者观察角度的变化对于观察者来说，在观察球中提供了点的运动。观察者观察到了对应的运动。特别地，如果光线入射角和/或观察者观察角度的变化是均匀的变化，其对于观察者来说提供了点的连续变化。
[0010]为了表示一个符号，可以使用至少两个点，特别地多个点。因此，在本发明的一方面中，可以提供多个表面元件组，其中符号的点通过每一表面元件组来表示。所表示的符号可以为任意符号，特别地为几何形状的符号，像圆形、笑脸形或者单独的字母或者数字，也可以是复杂的标识或者这些符号的组合。
[0011]现在，观察者仅仅看见在他的方向上偏转的光线。因此，在组的大量的表面元件中，对于他是可见的仅仅是沿着他的观察方向从图像平面中的焦点投射到安全装置表面上的那些表面元件。所有组中表面元件的全体(可以从各个观察方向上看见的)据此对应于整个符号到那个表面的投射。由于投射方向对应于观看方向，可见符号的位置随着观察者相对于安全装置的位置而改变。基于光线入射角的改变以及基于观察者观察角度的改变两者，因此符号的运动被观察者觉察到。即便是承载元件在空间中移动(这种移动对应于光线入射角改变和观察角度改变的组合)的情况下都会发生。
[0012]特别地，光线入射角的改变和/或观察者观察角度的改变意味着相同组的更少和/或其他额外的表面元件可被观察者看到。因此观察球中的基于光线入射角的改变和/或观察者观察角度的改变的点，可通过相同组中更少和/或其他额外的表面元件来表示。这种情况下，观察者在观察空间中觉察到一个点的运动。这并不涉及明显的运动，其通过多个相似但不完全相同的图像叠加而产生。而是，在一个点的位置处以及相同所表示的点处可变的图像是通过一组表面元件来产生的。在那种情况下，符号本质上并不随着所有所代表的点的总和而变化，因此不能被修改。只有观察空间中的符号位置会通过光线入射角的改变和/或观察者观察角度的改变而变化。那种情况下，基于光线入射角的改变和/或较少表面元件的观察角的变化，相同的表面元件，特别是基于光线入射角的小改变和/或观察角度的小改变，相同组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对于观察者来说都是可见的。
[0013]对于观察者来说，符号有利地沿着路径移动。在特别有利的实施方式中路径是弯曲的。
[0014]由于每一组表面元件在安全装置的整个表面上有利地均匀分布，这提供了，在观察角的广泛范围之中从每一个观察方向上看符号仍然可见，且特别地基于那个范围之中的观察角特别均匀的变化而连续移动。
[0015]如果光线入射角改变，那么一组表面元件而形成的焦点位置也改变，同时所表示的符号的位置也会改变。那也给观察者连续移动的印象，特别是在光线入射角均匀变化的情况下。所觉察到的移动随光线入射角和观察角度的改变而造成的影响总和变化而发生。
[0016]此外，上述影响也可以相互组合起来实现，像比如基于承载元件的旋转和/或倾斜而产生。由于上述符号的运动，获得了绕着虚拟点的符号旋转或者沿着线的平移运动的印象。
[0017]衍射光栅的使用意味着，一般情况下，发生多个衍射级，其强度比通过表面结构的详细配置来确定。各种衍射级将不同图像平面之中的入射光线聚集，这样所代表的符号的多种变体可见，所述变体具有各种不同的运动图案。优选的实施方式相对于所有其他变体展示出对一个变体的着重强调来。这可以比如通过光栅结构的适宜不对称性而获得。
[0018]在另一个有利的实施方式中，示出了符号的两个基本上相同的亮度的变体，所述变体具有相反移动的图案。它们与偏转角的减少成一定比例地逐渐相互靠近。那种情况下，偏转角是在观察者方向和在直接传输或者反射(取决于元件的各个配置)情况下的光线传播所沿的方向之间的偏离。那可以比如通过较高衍射等级的抑制而实现，比如通过光栅轮廓的改变。
[0019]在本发明的另一个方面，所显示的符号在视角的广泛范围中可见，这个视角特别地大于60°并特别有利地大于90°。那限定出了观察球。那在表面结构的配置中需要较大范围的变化，特别地表面结构的朝向可以假定为在承载元件表面之中的任意所需角度。光栅常数中的广泛变化是同等重要的，特别是为了要求非常小和大的光栅常数的同时使用的目的。
[0020]有利地，同时使用的光栅常数的范围在彡500nm(彡2000条/毫米)以及彡1500nm(彡666条/毫米)之间，特别有利地在彡300nm(彡3333条/毫米)以及^ 500nm( < 200条/毫米)之间。表面结构处最大与最小光栅常数的尺寸关系有利地在至少3: I的比值中，特别有利地在至少10: I的比值中。
[0021]表面元件进一步有利的是，使得符号分别通过提供在承载元件上的小于10%，特别地小于5%的表面元件而产生。
[0022]有利地，承载元件上构造的表面被表面元件覆盖至少10%，特别地至少30%，且特别有利地至少50%。通过借助关于具有表面元件的表面的这样的占空系数，能够利用适宜的亮度产生清晰的可见符号以使得符号可以让人眼独立地观察到是可能的。
[0023]根据本发明某些方面的安全装置可以是透明的，反射性或