包括微反射镜的防伪元件及其制造方法与流程

本发明涉及一种具有微反射镜的防伪元件，所述防伪元件尤其用于制造诸如钞票、支票等有价文件，所述微反射镜配置为呈现至少一个物体。

背景技术：

在现有技术中，已知的是可通过微反射镜的反射呈现物体，该物体显现出运动效果。例如可参考wo2015/078572a1和wo2016/180522a1。微反射镜配置为微反射镜图案，从而将平面状防伪元件划分为多个像素，这些像素分别包括至少一个光学有效小平面，即，至少一个微反射镜。防伪元件的平面形式限定主平面。微反射镜的取向使得在倾斜和/或旋转防伪元件时，所述物体具有与主平面相关的运动效果。除了运动效果，所述物体还可显现倾斜效果。wo2011/066990a2公开了一种呈现看起来是三维形状并且凸起在主平面之前或之后的物体的方法。在倾斜防伪元件时，所述物体相对于主平面的位置保持不变。

具有显现运动效果的微反射镜的防伪元件难以复现，因为用常规的印刷技术通常无法实现这种运动效果。同时，普通观察者能识别出运动效果；微反射镜由此实现了醒目的防伪元件。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种具有较高水平的防伪性的防伪元件；优选可识别的效果对于观察者来说特别醒目。

本发明由独立权利要求限定。从属权利要求涉及有利的改进。

一种防伪元件包括微反射镜，并且由于其平面构造而构成主平面。微反射镜呈现物体，在倾斜和/或旋转防伪元件时，这些物体具有与主平面相关的运动效果。所述防伪元件至少具有第一和第二微反射镜图案，这些微反射镜图案因其微反射镜结构的差异而在呈现的物体和产生的运动效果方面都彼此不同。第一微反射镜图案配置为使得运动效果至少部分地垂直于主平面行进。但是，第二微反射镜图案配置为使得运动效果在主平面内或平行于主平面行进。

所述平面状防伪元件用于实现数据载体(尤其是诸如钞票、支票等有价文件)的防伪性或制造数据载体，或者实现产品的防伪性。

所述防伪元件配置为使得不同的运动效果被组合。为此，微反射镜布置为两个图案，每个图案使所呈现的物体产生不同的运动效果。在此，运动效果相对于主平面是不同的，该主平面是由防伪元件的平面形式预先确定的。第一微反射镜图案具有至少部分地垂直于主平面行进的运动效果。例如，在倾斜和/或旋转防伪元件时，物体相对于主平面向前或向后移动。随着防伪元件的旋转/倾斜，物体会靠近观察者或远离观察者，即，改变其相对于主平面的位置。但是，第二微反射镜图案产生使所呈现的物体在主平面内或平行于主平面移动的效果。该运动效果尤其与第一微反射镜图案对由此呈现的物体产生的运动效果显著不同。

在不存在第二运动物体的情况下，也可考虑至少部分地垂直于主平面运动的物体。但是，对于观察者来说，例如在静态背景之前，比较难以将这种运动识别为垂直运动。所以，本方案不仅提高了防伪性，而且，由于垂直于主平面的运动与横向或平行于主平面的运动相比更难以复现，因此同时还可用于针对观察者的防伪元件。

“至少部分地垂直于主平面”的特征应理解为指运动包括至少一个垂直于主平面行进的分量。但是，运动不一定仅沿该垂直方向行进。优选第二运动效果的运动方向相对于主平面在45度至135度的角度范围内。对于观察者来说，沿空间的不同方向行进的运动效果能非常清楚地区分两个物体。术语“不同”在此不限于运动方向的直角位置。

特别优选的是，第一微反射镜图案配置为使得物体的运动效果包括物体相对于主平面在45至135度(45至90度)、优选60至120度的角度范围内的运动和/或物体相对于主平面的倾角和/或方位角发生大于45度、优选大于90度的变化。

在部分地垂直于主平面行进的运动效果在横向方向上也具有运动分量的情况下，当旋转/倾斜防伪元件时，由两个微反射镜图案呈现的两个物体还可横向地改变其相对位置。尤其是，利用运动效果，通过适当地倾斜和/或旋转防伪元件，能够使平行于主平面或在主平面内运动的物体与运动效果至少部分地垂直于主平面行进的物体一致或相符。这是防伪元件的一种特别醒目的效果，用户无需其他帮助就能对其进行核验。

使运动效果沿着运动方向直线地显现是有利的。但是，这不是唯一可能的实现方式。尤其是，通过相应地配置第二微反射镜图案，在主平面内或与主平面平行地行进的运动效果还可配置为具有非直线的运动方向，尤其是弧形或圆形的运动方向。在主平面内或平行于主平面的运动也可通过旋转或脉动形式(即，物体面积的增大或减小)来实现。

在下文中或附图的说明中，对于“至少部分地垂直于主平面”进行的运动，使用部分地简化的术语“垂直运动/垂直运动效果”。类似地，若运动方向仅在主平面内或与主平面平行，则使用部分地简化的术语“横向或平行运动(效果)”。

运动效果总是包括物体在其初始位置(在倾斜和/或旋转防伪元件之前)与物体的最终位置之间的运动。与此相反，物体的两个位置之间的即时变化称为倾斜效果。

所述微反射镜图案包含多个微反射镜。正如现有技术(例如wo2011/066990a2)中已知的，可将这些微反射镜配置为像素形式。像素是在其中有至少一个微反射镜(优选有多个微反射镜)的小表面区域，这些微反射镜具有一致、不一致或甚至准随机的几何形状，并代表所呈现的物体的图像点。它们的反射特性(例如几何形状、排列和/或涂层)设计为使其产生所呈现的物体的图像点。由于微镜几乎反射所有入射光，因此与典型的印刷油墨相比，它们看起来明显更亮。而且，由于所需的面积显著减小，通过针对每种表示仅使用可用像素的特定部分，可通过“交织”方式在同一区域上实现多种不同的表示。另外，由于微镜是以反射方式工作的，因此不必按照与通常的印刷图像相同的方式根据待表示的图像点彼此紧挨地布置它们。微反射镜通过反射入射辐照来呈现图像，因此对于一定的观察距离区域，微反射镜还可按空间布置方式布置在基底上，这种空间布置方式不是完全由待产生的被呈现物体的图像点的空间位置预先确定的。因此，在此有意地不使用“图像的表示”来描述，而是使用“表示”来描述。这是为了表达微反射镜用于图像产生的投影特性。

因此，可按彼此交织的方式布置微反射镜图案，使得一个图案的微反射镜与另一图案的微反射镜相邻或被另一个图案的微反射镜包围。同样，也可使用棋盘格状交织、线状交织或任何彼此交织的微反射镜图案，以呈现具有不同运动效果的两个物体。

微反射镜图案的差异不一定指用于在俯视图中布置微反射镜图案的像素的图案结构的差异，也可以指各个像素的构造以及导致所产生的各个物体和运动效果的呈现的布置形式的差异。因此，对于本发明来说，重要的是微反射镜图案在所呈现的物体和所产生的运动效果方面彼此不同。这种差异不一定要求微反射镜图案内的像素具有不同的几何划分或分布。如示例性实施例所示，在该结构划分中，微反射镜图案甚至可以是完全相同的，即，在俯视图中可具有相同的像素分布。当然，在像素中，随后对两个微反射镜图案的微反射镜的几何结构进行不同的适配，并实现不同物体的呈现以及所呈现的物体的不同运动效果。

不同的运动效果和不同的物体使防伪元件的外观非常醒目，这种外观在倾斜和/或旋转时会发生变化。例如，可对一个实施例中的微反射镜图案进行适配，使得由第一微反射镜图案呈现的物体连续地或至少在防伪元件的某个旋转位置和/或倾斜位置围绕由第二微反射镜图案呈现的物体。例如，这可产生如下效果：第一物体以三维方式运动，使得平行于主平面运动的第二物体在旋转或倾斜过程中移动到第一物体中，尤其还处于第一物体的下方或上方。与仅在主平面内进行平行移动相比，这种效果要明显得多，例如，所呈现的平行移动的物体会移入印刷图像中。

在一个类似的示例中，可对一个实施例中的微反射镜图案进行适配，使得当防伪元件发生一定的旋转和/或倾斜时，由第一微反射镜图案呈现的物体在由第二微反射镜图案呈现的物体的下方和/或上方移动。在运动过程中，所述物体可完全或部分地处于另一个物体的下方。隐藏的物体部分(或隐藏物体)不会被呈现(或者只要它们彼此重叠)。

为了实现防伪元件的特别醒目的外观，两个微反射镜图案中的至少一个(或者另一个微反射镜图案)呈现三维外观的物体。优选这是第一微反射镜图案，因为其物体也沿深度方向(即，相对于主平面)移动。在三维外观物体的情况下，这种运动尤其醒目。但是，实际上，仅将由第二微反射镜图案产生的物体(或另一个物体)适配为三维形式更容易，例如为凸起区域的形式(在wo2011/066990a2的含义内)。

在倾斜和/或旋转防伪元件时，产生三维外观物体的第三微反射镜图案相对于主平面保持静态。因此，第三微反射镜图案不产生运动效果，或者物体是静止的。在三维外观的物体上，第三微反射镜图案可根据倾斜和/或旋转呈现在物体上传播的光反射。

在一种配置中，数据载体(尤其是有价文件，例如作为有价文件的钞票、身份证、支票、可通过电子方式读取的卡等)适配为具有所述类型的防伪元件。在其它配置中，产品配有用于确保产品的防伪性的防伪元件。

为了制造防伪元件，因其形式而限定主平面的平面基底设有呈现至少一个物体的微反射镜。在倾斜和/或旋转防伪元件时，所述物体显现出与主平面相关的运动效果。为此，在防伪元件上至少配置有第一和第二微反射镜图案。两个微反射镜图案在其所呈现的物体和所产生的运动效果方面都彼此不同。第一微反射镜图案配置为使得其所呈现的物体的运动效果至少部分地垂直于主平面行进。第二微反射镜图案配置为使得其呈现的物体的运动效果在主平面内或平行于主平面行进。

附图说明

在下文中，将参照附图通过示例性实施例更详细地说明本发明，附图还公开了本发明的本质特征。这些示例性实施例仅用于示例性目的，不应理解为限制性的。例如，不应该将具有大量元件或部件的示例性实施例的说明理解为所有这些元件或部件对于具体实现都是必需的。相反，其它示例性实施例也可包含替代元件和部件、较少的元件或部件、或者附加的元件或部件。除非另有说明，否则不同示例性实施例的元件或部件可彼此组合。针对一个示例性实施例说明的修改和变化也可适用于其它示例性实施例。为了避免重复，相同的元件或彼此对应的元件在不同的附图中用相同的附图标记表示，并且不重复说明。在附图中：

图1是具有防伪元件的钞票的俯视图，

图2是图1的防伪元件的结构的示意图，

图3是在俯视观察时图2的防伪元件向观察者呈现的物体的示意图，在旋转/倾斜防伪元件时，这些物体以不同的方式运动，

图4是防伪元件的另一个实施例的示意图，在此该防伪元件为防伪条的形式，

图5是由图4的防伪条呈现的物体的示意图，

图6a至6k示出了防伪元件的不同实施例中所呈现的物体的不同构造。

具体实施方式

图1示意性地示出了具有防伪元件s的钞票b。钞票b印刷在钞票纸上，并且防伪元件s适配为施加到钞票纸上的箔片元件。由于防伪元件s和钞票b的平面构造，防伪元件s构成主平面h，该主平面与图1中的绘图平面重合。

防伪元件s具有多个微反射镜，在俯视观察时，这些微反射镜向观察者呈现两个或更多物体p。图2示意性地示出了防伪元件s的俯视图。它具有两个微反射镜图案1、2，在图2的实施例中，这两个微反射镜图案像棋盘格图案那样彼此交织，从而第一微反射镜图案1的水平和横向微反射镜像素3与第二微反射镜图案2的微反射镜像素4交替布置。

图3示意性地示出了防伪元件s所呈现的物体p。第一微反射镜图案1相对于其微反射镜像素3适配为呈现环5，并且在倾斜防伪元件s的主平面h时，通过三维立体外观的环5相对于主平面h向前或向后移动而产生三维运动效果7。这由双箭头7示出。在图3中，防伪元件的主平面位于x-y平面内，z轴垂直于主平面。

但是，第二微反射镜图案2的微反射镜像素4被适配为使得星形6被识别为所呈现的物体p，在旋转和/或倾斜防伪元件s时，该物体p在主平面h内或平行于主平面h移动。后者是在微反射镜图案2被适配为使得星形6漂浮在主平面之前或之后时的情况。在通过防伪元件s的倾斜和/或旋转产生的运动期间，它不改变其与主平面的距离，而是平行于主平面或在主平面内移动，如双箭头8所示。

例如，通过下列示例可实现如双箭头7所示的运动效果：在第一个示例中，环5漂浮在主平面h上方，并在防伪元件倾斜和/或旋转时改变距主平面h的距离。在此示例中，环5甚至不必具有三维呈现效果。所述运动可与主平面相交，即，环5最初时可位于主平面之前，而在连续运动结束时位于主平面之后。它也可以是在倾斜/旋转时会改变其与主平面h的距离的二维元件。在第二个示例中，环5呈现为三维图像，并改变其外观，从而以相对于主平面h的不同角度出现。例如，在第一倾斜/旋转位置，环相对于主平面h倾斜，使得环的左半部分浸没在主平面h下方，而右半部分逐渐升高到主平面h上方。物体的角度位置在此由相对于主平面的倾角(倾斜度)及其相对于主平面的静态或动态方位角(根据具体情况而定)限定。在从第一倾斜/旋转位置倾斜或旋转到第二倾斜/旋转位置时，物体的位置连续地(即，随着运动)改变。环的左半部分向上移动，环的右半部分向下移动。这种运动持续进行，直到比率在第二倾斜/旋转位置完全逆转。现在，环的右半部分在主平面下方，而环的左半部分在主平面上方。在倾斜或旋转时，物体的位置围绕位于主平面内的轴线旋转。因此，环5的位置至少部分地垂直于主平面改变。同时，对于这两个示例来说，星形6的横向位置随着倾斜/旋转而变化。

或者或另外，可将星形6适配为具有三维结构。在倾斜/旋转时，该凸起保持距主平面h的距离(及其取向)；因此，它仅在主平面h内或平行于主平面h移动。

图4示出了另一个实施例，该实施例在几个方面与图2和图3所示的实施例不同。一方面，防伪元件s配置为钞票b的防伪线。在图2和图3的实施例中这也是可能的。另一方面，在俯视图中，微反射镜图案1和2是彼此并排的。它们不是彼此交织的。在图2和图3的实施例中这也是可能的。第三，呈现的物体p是彼此并排的，如图5所示。这也可实现为图2和图3的实施例中的特征。

图6a至6k示出了所呈现的物体p的不同实施例，图6a至6k中的对应元件的附图标记带有相应的后缀a至k，而附图标记的数字在所有实施例中都是相同的。数字9始终表示呈现具有至少一个垂直于主平面h的分量的运动效果的物体。数字10始终表示仅平行于主平面或在主平面内移动的物体。数字11始终表示具有凸起的相应物体的属性。这些物体可视为未移动的物体。在物体的这种凸起区域上，可模拟光反射的游走，因为它会按照凸起和倾斜/旋转出现(尤其是如wo2011/066990a2中所述)。

在图6a中，设有外部三维环形元件9a，该元件围绕着由凸起区域11a包围的数字10a。数字10a包括观察者能单独看到的物体，例如条纹，在倾斜防伪元件时，这些条纹例如围绕其x轴在主平面内移动。在图3中，数字10a中的条纹优选逆着倾斜方向移动。在倾斜时，区域11a的凸起保持不变。在倾斜时，环9a整体地连续改变其与主平面的距离。

在图6b中，环的构造在椭圆的形式、所表示的数字、以及条纹(沿着x轴)的运动方向等方面有所不同。在一种替代方案中，在倾斜时，数字可沿任意方向(在主平面内)至少部分地(或完全地)从环移出。

在图6c中，环并不完全围绕数字，而是仅在某个旋转/倾斜位置(即，当环9c相对于主平面h移动到最大升高位置时)围绕数字。在所示的状态下，环9c仍位于主平面的下方，或者位于数字条纹移动平面的下方，因此部分地未呈现出来(对于观察者来说，它似乎是隐藏的)。

在图6d中，比率被反转为使得物体10d围绕物体9d。条纹呈现为在圆圈中运动的(部分)物体。在倾斜时，物体10d围绕物体9d旋转。例如，物体9d改变其距主平面的距离。

在图6e中，采用了交织形式，根据该交织形式，环形物体10e既包含内部物体9e又包含外部围绕物体9e。在图6f中，外部物体9f和中间物体9f围绕内部物体10f，该内部物体10f构造为数字。图6g至图6i示出了条纹的非直线运动，其中该非直线运动遵循物体的外轮廓。在图6g中，多个物体9g位于物体10g的旁边，物体9g位于物体10g的上方和下方。在图6h中，物体9h完全位于物体10h上方。在图6i的实施例中，在物体10i的上方和下方布置有物体9i，在下侧物体9i中有构造为数字的物体10i。

图6j示出了与图6e和6f的组合对应的多部分构造。图6k示出了防伪条12的示例，其中物体9k和10k交替出现，其中一些物体还彼此围绕。例如，物体9k可适配为国家的轮廓，以表明钞票的区域有效性。

防伪元件的所有实施例都可实现为箔片元件、窗口凹部的箔片元件或防伪线。它们可施加在纸质钞票或聚合材料钞票的正面和背面。这同样适用于防伪文件、身份证等。

另外，可直接集成全息图或将它们配置在同一基底上。

附图标记列表

1、2微反射镜图案

3、4微反射镜像素

5、6物体

7空间运动

8平行运动

9a-9k空间运动物体

10a-10k平行运动物体

11a、11b、11c、11i、11j凸起的静止物体

b钞票

h主平面

p呈现的物体

s防伪元件