随后向下的楼梯）或者是非对称的（即，如同仅向上或者仅向下的楼梯）。 元件表面411与底表面40的距离优选位于从150nm到2000nm的范围内、进一步优选在从 200nm到1000 nm的范围内，并且更优选在从200nm到500nm的范围内。
[0242] 与参照图2a到图8b所解释的实施例形成对比，在根据图9a和图9b的装饰元件 的情形中，不在散射光中而是在一阶衍射并且有时在较高阶衍射中发生补色印象。衍射不 呈现彩虹色彩效果，或者至少仅呈现显著削弱的彩虹色彩效果。由于能量的保持，未在零阶 衍射中相长地偏转的光的大部分进入一阶或更高阶衍射，从而在零阶衍射外的至少一个查 看的情形中的色彩印象很大程度上通过在零阶衍射中查看的情形中的色彩的补色印象来 确定。基本元件41的周期和模制优选被选择成偏转出零阶衍射的光的大部分在零阶衍射 周围+/-30度的角度范围β内偏转，以便达成有利的光学效果，如先前所解释的。
[0243] 根据本发明的另一优选实施例，在区域31或32中或者在区域31和32的部分区域 中，遵循非周期函数来定位微结构4的基本元件41。藉由示例，图10示出装饰元件2的区 域322的俯视图，该装饰元件2借助基本元件的此类布置来生成图IOa中所示的光学信息 项。图IOb示出第一色彩印象的所分配频谱以及相关联的色度图。结构深度为h = 350nm 并且该结构与空气毗邻，即η = 1. 0。此处，将基本元件布置成表面元件411与底表面40之 间的距离61为330nm，并且形成基本元件在底平面上的布置以及基本元件在底平面上的投 影的模制，如以下参照图Ila到图Ild所解释的。对于观察者而言，由此例如在区域322中 可见到三维物体的形状，例如，根据图IOa的示图中示出的钥匙。在三维物体的使强曲率可 见的区域中，三维物体的示图呈现蓝色。在其他区域中，三维物体呈现黄色。当装饰元件倾 斜时，呈现蓝色和黄色的表面相应地变化，从而装饰元件使三维物体的三维印象可见。
[0244] 图Ila现在示出在与由底平面横跨的平面垂直地查看的情形中区域322的一部分 的俯视图。图Ilb示出区域322的部分区域中的装饰元件2的沿来自图Ila的线A-A'的 相应截面表示。
[0245] 在部分区域322中，装饰元件2由此具有塑料层23和25以及反射层24。此外，提 供在部分区域322中具有底表面40以及基本元件41的微结构4,该基本元件41的元件表 面411在z轴方向上与底表面40相隔距离61。此处，如图Ila和图Ilb中所示，基本元件 41 一般不是以周期性的顺序布置的，并且进一步地在底平面上的投影的模制和大小方面也 不同。此处，基本元件41的布置以及区域322中相应基本元件41的投影的表面尺寸是通 过描述二元衍射结构的函数来确定的，该二元衍射结构根据预定义的具有一个或多个自由 形态元件的三维自由形态表面来偏转入射光。此类自由形态元件可以例如由三维物体的表 面的一部分形成，如同根据图10的示图的情形那样。此处，自由形态元件是通过三维物体 (即，钥匙）的表面的一部分来形成的。此外，自由形态元件是产生字母数字字符、几何图形 或另一物体的形式的放大、缩小和/或畸变效果的自由形态元件也是可能的。
[0246] 此处，二元衍射结构可以例如借助光刻掩膜工艺或者借助光刻直写工艺（例如， 电子束或激光写入器）来产生。因此，例如，光学地检测自由形态元件的三维表面并且因变 于三维物体的相应曲率来改变基本元件的间距以及基本元件的投影的表面面积的大小，以 便由此产生例如根据图10的示图是可能的。因此，基本元件的投影或者基本元件的元件表 面因变于三维物体的局部曲线来选择，其中在强弯曲的区域中，使基本元件的间距以及投 影的表面尺寸或者与曲线的演变横切的元件表面的表面尺寸变得更小。由此投影或元件表 面的基本同轴地延伸的布置导致与三维物体的强弯曲的区域平行，其中基本元件的间距和 与弯曲区域横切的基本元件的投影的表面延伸发生改变并且在最大弯曲的区域中具有最 小值。
[0247] 图Ila和图Ilb藉由示例示出来自基本元件的此类布置的一部分。主要促成自由 形态表面的弯曲区域中的色彩印象的基本元件41在x/y平面中在至少一个方向上具有范 围从0. 25 μπι到500 μπκ优选在4 μπι与100 μπι之间的横向延伸。图Ila中示出的部分中 的基本元件41的宽度和基本元件的间距由此等于沿截面线Α-Α'的来自以上提及的范围的 尺寸。此处，基本元件41的宽度和基本元件41之间的间隙的变化遵循函数f(x，y)，该函数 反映自由形态表面的形状以及如以上说明的自由形态表面关于z轴的提升变化。元件表面 41离底表面40的距离61如以上所说明那样地选择。令人惊讶地，参照实践中产生的原型 已展现，通过根据先前讨论的原理来将结构深度61选择得大得多仅不显著地改变三维自 由形态表面的光学效果，并且产生附加的色彩信息项。通过如以上所说明那样相应地选择 距离61，一阶或更高阶衍射获得色彩调制连同保持不变的三维自由形态表面的效果，该色 彩调制呈现清楚的非彩虹色彩。与直接反射光束相比，一阶衍射通常具有补色印象。既不 在零阶衍射中相长反射又不散射的入射光大部分再次在一阶衍射中找到。以已定义的色彩 给出三维自由形态表面的效果不仅导致简单的色彩，而且还导致色彩效果与三维自由形态 表面的三维效果的在视觉上非常有吸引力的相互作用，这类似于蝴蝶（例如，蓝色大闪蝶） 翅膀上的自然发生的结构化地（有时带有金属光泽地）呈现的色彩效果。色彩效果与三 维自由形态表面的效果的这种相互作用对于视觉感知而言是非常重要的。因此，在根据图 IOa的示图中的区域322中表示的钥匙在其可察觉性方面基本上是按照呈现蓝色的反射光 的在一阶中衍射并且色彩被改变的比例来确定的，并且以零阶反射的呈现黄色的光取而代 之在察觉性方面减弱。
[0248] 图Ilc和图Ild由此解说在图Ild中元件表面411与底表面40之间的距离与距 离61相应地变化（h = 300nm)的情形中以及在图Ilc中该距离被选择地更小（h = IOOnm) 的情况下微结构4的不同效果。根据图Ilc的微结构示出衍射效率对可见光谱范围内的波 长没有显著的依赖性，并且由此示出在用人眼查看时已知的彩虹色彩效果。此类微结构实 际上示出在本发明的意义内没有显著的色彩效果，该色彩效果在衍射效率对波长具有清晰 显著的依赖性的情形中首先出现，如图Ild中所表示的。
[0249] 以下参照图12描述根据非周期性函数的基本元件41的布置的另一变型。
[0250] 此处，计算一个或多个虚拟2D和/或3D物体的全息图，并且此处，理想地计算全 息图的振幅和相位两者，以及使该全息图二元化。二元计算机生成的全息图（CGH)(例如， 开诺全息照片）由此例如被用作函数。
[0251] 图12a示出参照计算机生成的全息图的可能相位响应600的二元化。示出了因变 于x/y方向上的位置对在z方向上具有高度的部分的示意性表示。在二元化中，由虚线指 示的边界值60以上的相位值被设置为高度的最大值，并且低于边界值的相位值被设置为 高度的最小值。如图12a的下图中所示，由此得到二元函数。高度的最大值与高度的最小 值之差现在被选择成对应于如先前确定的距离61，并且由此确定装饰元件2的相应区域的 色彩印象。对于全息图的重构而言最佳的激光波长是两倍的梯级高度乘以周围介质的折射 率，其中此处距离61被选择为梯级高度。在本发明的这一实施例中，通过全息图信息项和 二元化算法来确定表面覆盖。
[0252] 图12b和12c中示意性地示出计算机生成的二元全息图的示例。
[0253] 在图12b中的左侧示出用于计算全息图的模板601。在此情形中，它是字母"K"。 在中间，示出在此模板601的基础上合意的目标图像602,该目标图像602被计算为全息图。 此处，K在全息图平面后面浮动，其中K的右侧边缘比左侧边缘更接近全息图平面。这通过 投阴影来指示。随后，在右侧示出所计算出的计算机生成的全息图的二元化的重构603。
[0254] 图12c示意性地示出相应部分611、612和613,即，x/z平面中的部分。在左侧，即， 在部分611的情形中，K 614位于全息图平面中。在中间，即，在部分612的情形中，K 614 被表示在全息图平面615后面。在图12c中的右侧，通过计算机生成的二元全息图来表示 全息图的重构的部分613。由于全息图是二元的，因此不仅形成作为全息图平面615后面的 K 614的目标图像，而且还形成看上去在全息图平面615前面浮动的镜像图像614'。
[0255] 除了 "K"形式的色彩效果之外，带有深度的重构以及两个图像的叠加还附加地导 致倾斜时的移动效果。然而，一般而言，为其计算全息图的所重构的K(此处位于后面的Κ) 在重构中占支配地位，参见图12d，其示出此类二元全息图的照片。
[0256] 此外，在先前描述的根据图Ila到图12a_c的微结构的设计中，不仅使用具有一个 元件表面的基本元件，而且还使用根据图8a和图8b的实施例示例的具有两个或更多个元 件表面的基本元件也是可能的，从而关于此方面的说明在此处也类似地适用。
[0257] 根据另一实施例，区域31和32中的微结构的基本元件41不具有元件表面与底表 面的均匀间隔。除了一个或多个第一区划（其中基本元件41的元件表面与底表面40的距 离对应于距离61或者距离61的倍数（参见根据图8a、8b的实施例））之外，微结构在区域 31中还具有一个或多个第二和/或第三区划，其中元件表面在坐标轴z的方向上与底表面 40分别相隔第二或第三距离或者第二或第三距离的倍数，该第二或第三距离不同于第一距 离。此处，第二和第三距离被选择成使得分别在该一个或多个第二或第三区划中通过以下 方式生成不同于第一色彩的第三或第四色彩：通过在底表面40和元件表面41处反射的光 在一阶衍射的入射光或者散射光中的干涉和/或通过透过元件表面411和底表面40的光 与一阶或更高阶衍射的透射光或者散射光的干涉。
[0258] 图13a现在示出微结构4的其中在底表面40上设置两个基本元件41的区域。一 个基本元件41的元件表面411在z轴方向上与底表面40相隔距离61，并且另一基本元件 41的元件表面421在z轴方向上与底表面40相隔距离62。
[0259] 如果微结构4包括具有不同距离61和62的基本元件41的混合，则得到由个体色 彩印象的混合形成的相应色彩印象。
[0260] 这种效果可以有利地与举例而言非对称基本元件（诸如先前参照图5a到图6b所 描述的基本元件）的使用相组合。此外，这种效果也可以进一步有利地与周期性地布置的 基本元件或者遵循函数的基本元件（诸如先前参照图9a到图12所描述的基本元件）的使 用相组合。
[0261] 因此，图13b示出例如其中在第一区域332中设置具有距离61的非对称基本元件 41和具有距离62的非对称基本元件42的设计。如在图13b中的下方示图中指示的，基本 元件41不仅具有底表面与元件表面的不同距离，而且还具有不同的优选方向，并且由此在 根据图13b的实施例示例中关于其优选方向包围90度的角度。此外，区域332被图案化地 形成为K形的前景区域，该前景区域被背景区域332围绕。在这种布置中，可以通过围绕与 底平面垂直的轴旋转装饰元件2来达成以下色彩效果：例如，如果对于特定的视角α *并 且在与基本元件的纵轴平行地（由此在y方向上）查看的情形中，具有距离61的基本元件 41以散射光产生清晰可见的红色印象，而在旋转90度（同时保持视角α*)的情形中产生 (仅微弱可见的）红色印象或者没有色彩印象，并且对于此视角α *和在与基本元件的纵轴 垂直地（由此在X方向上）查看的情形中，其中元件表面与底表面的距离为62的基本元件 42在散射光的情形中产生清晰可见的绿色印象，并且在旋转90度（同时保持视角α*)的 情形中产生仅微弱可见的绿色印象或者没有色彩印象，则安全元件具有红色K相对于绿色 背景的色彩旋转效果。总的来说，这导致具有高度安全的安全特征的非常清晰可识别的色 彩效果。
[0262] 此外，在区域31和32中或者在区域31和32的部分区域中使用具有不同距离61 和62的基本元件41的微结构也是可能的，其中这些基本元件不被混合而是存在于至少两 个肉眼可见的区域中。这些区域的横向大小通常大于300 μm并且小于50mm。此处，肉眼可 见区域可以按标志、字符等的形式来形成。图13c现在解说此实施例的实施例示例，其中此 处提供第一区划333和若干第二区划334,在第一区划333中设置具有元件表面与底表面的 距离61的基本元件41，并且在第二区划334中设置具有元件表面与底表面的距离62的基 本元件41。例如，呈现图13c中解说的效果，其中在装饰元件2围绕X轴倾斜时得到对比度 改变效果，并且例如圆在一倾斜度中呈现浓烈的绿色而背景呈现紫色，以及在倾斜约20度 时，这些区域的色彩印象彼此交换。
[0263] 如果一个区划的基本元件被形成为对称的基本元件并且另一区划的基本元件被 形成为非对称的基本元件，则一个区划在旋转情形中色彩不变，而另一区划在色彩亮度方 面发生变化，并且由此例如布置在背景中的区划334在其色彩亮度方面发生变化。
[0264] 此外，在区划333和334中改变具有基本元件的底表面的表面覆盖也是可能的，以 便由此改变相应区划的色彩亮度以生成灰度图像。在具有基本元件的区划333和334的相 应部分区域的表面覆盖接近50%的情形中，得到最大的色彩亮度，而在相应部分区域的表 面覆盖减小或增大的情形中，色彩亮度下降。色彩的色彩值由基本元件的元件表面与底表 面的距离确定，即，由基本元件41的距离61和62确定。因此，例如以此方式在区划334或 33中编码附加的信息项是可能的，由此，例如区划334还具有可在灰度表示中可见的人物 肖像作为附加的信息项。
[0265] 此灰度图像的亮度此外还可以通过与其他光栅结构的叠加来改变。此处，提供蛾 眼结构是特别有利的。优选地，通过周期在从200nm到400nm的范围内并且光栅深度/周 期比在0. 5与2之间的交叉光栅或者六边形光栅来提供这些结构。通过此类蛾眼结构的使 用，区划333和334的部分区域可被设计得更暗，并且灰度图像可按此方式来生成。因此， 例如仅通过区划333和334与此类蛾眼结构的有针对性的部分叠加来产生灰度图像、由此 例如使区划333和334内的具有基本元件的表面覆盖保持不变、并且仅通过使区划333和 334在部分区域中与蛾眼结构部分交叠来设置亮度水平也是可能的。
[0266] 此外，通过使用具有元件表面与底表面的不同距离61、62和63的第一、第二和第 三区划来产生多色图像或者真彩图像也是可能的。图Ha由此示出例如真彩图像70。现 在，真彩图像70的图像区域被划分成多个像点区域，并且确定相应像点区域中的色彩值以 及色彩亮度。装饰元件2的图像区域随后被划分成多个像点区域，并且在每一个像点区域 中，第一、第二和/或第三区划布置成使得由微结构4生成针对相应像点区域固定的色彩和 色彩亮度值。图14b由此示出例如来自具有四个像点区域350的此类图像区域的一部分。 在像点区域350中分别提供若干区划351、352和353。布置在区划351、352和353中的基 本元件具有元件表面与底表面的不同距离，即，距离61、62和63,如根据图14c的截面表示 所示出的。该截面由图14b中的B-B'标识。此处，相应区划351、352和353中的基本元件 41的模制和布置优选根据图2a到图12的先前实施例来选择。
[0267] 此外，在先前参照图2a到图14描述的微结构4的实施例中，附加地在区域31和 32中设置隐藏的信息项也是可能的。为此，例如，如参照图15所解说的，首先根据以上说 明形成微结构80并且随后在第二步骤中通过全息图的照明或者计算机生成的全息图的写 入来轻微地调制微结构的元件表面和/或底表面是可能的。元件表面或底表面的高度由此 局部地略微变化。这会破坏干涉并且由此改变微结构4的色彩，如图15中下面的示图中示 出的，这就是调制也必须变成轻微的原因。然而同时，全息图的图像信息被放置在微结构 80后面，但是该图像信息伴随有因低（轻微）调制而导致的强噪声。调制的强度可以位于 高度的+/-50%的范围内、但是优选在+/-20%的范围内并且进一步优选在+/-10%的范围 内。如果仅调制元件表面或者底表面，则微结构的色彩效果变得更显著并且由此可见。然 而，如上所述，全息图的图像信息对此噪声很大。如果两个平面均被调制，则色彩效果的破 坏更强。对此，全息图的图像信息噪声不是很大。在环境光中查看的情形中，隐藏的信息项 是不可见的或者仅仅勉强可见（由于非常低的调制）。在用合适的激光进行照明的情形中， 呈现全息图。对于全息图的重构而言最佳的激光波长（λ)为两倍距离61(h)乘以周围介 质的折射率（η) ( λ = 2*h*n)。
[0268] 图16中所示的另一设计提供了用特定的光栅结构对基本元件41的元件表面和/ 或底表面40的调制。因此，例如，在区域361中用衍射结构82来调制底表面和基本元件 41的元件表面，并且在区域362中用衍射结构83来调制底表面40和基本元件41的元件 表面。此处，衍射结构82和83在其光栅线的对准方面不同，如图16中所指示的。这些光 栅结构可以是线性的、交叉的或者是六边形的。光栅82和83的光栅周期优选被选择成在 IOOnm与2000nm之间、进一步优选在200nm与500nm之间。光栅82和83可以是设计的一 部分。具体地，光栅82和83可以是零阶偏振光栅。由此，诸区域可设置有经TE偏振的标 志或背景，并且其他区域（例如，标志或图像的背景）可设置有正交偏振TM。此处，TE表示 横电波（TE =横电）并且TM表示横磁波（TM =横磁）。关于线光栅，TE偏振光指的是电场 分量与光栅线平行的光，而TM偏振光指的是电场分量与光栅线垂直的光。标志或图像在用 偏振滤波器查看的情形中呈现。相应地，区域361和362可以由此被形成为背景和图案区 域，它们在通过偏光器查看的情形中才变得可见。如在来自图15的向上调制的全息图的情 形中，光栅结构的调制必须较低，尤其必须位于高度的+/-50%的范围内、但是必须优选地 位于+/-20%的范围内并且进一步优选地位于+/-10%的范围内。全息图或衍射光栅的调 制深度优选小于lOOnm、特别优选小于50nm并且进一步优选小于30nm。由此，调制仅轻微 地破坏产生色彩效果的干涉。
[0269] 另一优选实施例将迄今描述的产生色彩效果的微结构与折射性的消色微透镜相 组合，该微透镜例如在DE 10 2008 046 128 Al中描述。
[0270] 此处，底平面由微透镜定义，即，底平面随微透镜而变。微透镜上的微结构的深度 (即，距离61)优选是相同的，以使得微透镜的消色效果与微结构的色彩效果叠加。
[0271] 图17在示意性侧视图中示出此实施例。在不同的部分区域61、62和63中，此处分 别提供不同的底平面，这些底平面由微透镜定义、特别是由DE 10 2008 046 128 Al中形成 的微透镜定义。在部分区域61、62和63中的每一个部分区域中，基本元件的元件表面411 以及底表面40与相应的底平面平行对齐。此外，区域61、62和63中的底平面不彼此平行 地布置，而是相对于彼此倾斜，如图17中所示。
【主权项】
1. 一种装饰元件（2)，其中所述装饰元件（2)具有在入射光中和/或在透射光中产生 光学效果的微结构（4)，其中所述微结构（4)在第一区域（31，32)中具有底平面（40)和多 个基本元件（41)，所述多个基本元件（41)分别具有与所述底表面（40)相比被提升或降低 的元件表面（411)和布置在所述元件表面（411)与所述底表面（40)之间的侧面（410)，其 中所述微结构的所述底表面（40)限定由坐标轴X和y横跨的底平面，其中所述基本元件 (41)的所述元件表面（411)分别与所述底平面基本平行地延伸，并且其中在所述第一区 域（31，32)的至少一个或多个第一区划（333, 351)中所述基本元件（41)的所述元件表面 (311)和所述底表面（40)在坐标轴z的方向上在与所述底平面垂直延伸的方向上相隔开第 一距离（61)，所述第一距离（61)被选择成在所述一个或多个第一区划（333, 351)中尤其通 过在所述底表面和所述元件表面处反射的光在入射光中的干涉和/或尤其通过透过所述 元件表面和所述底表面的光与透射光的干涉来产生色彩。2. 如权利要求1所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述微结构被设计成在一阶衍射中或者在散射光中产生所述第一色彩。3. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件（41)被模制和布置在所述第一区域（31，32)中，以使得所述基本元件 (41)通过散射和/或通过直接反射或直接透射或偏离零阶衍射的衍射来使入射光偏转，从 而在直接反射或直接透射中或在零阶衍射中查看时产生不同于所述第一色彩的第二色彩、 尤其是与所述第一色彩互补的第二色彩。4