CN105339179B - 安全装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于改进针对物品仿造的安全性的具有支撑元件(10)的安全装置。多个衍射表面元件(18)布置于支撑元件(10)的表面上。每个表面元件(18)形成多个表面元件组，其表面结构彼此匹配，以便在指定的观察条件下，准确地使得将要显示的相应标志的一个点(28)对观察者可见。通过改变光的入射角和/或观察者的观察角，至少一个标志的连续运动由观察者感知。

Description

安全装置
技术领域
本发明涉及一种用于改进对值得保护的物品(尤其是例如产品、标记与品牌名称、门票与文件等的原始物品，尤其是例如身份证件与支付工具等的高安全性文件)的仿造保护的安全装置。
背景技术
提供与高安全性文件(尤其是例如护照、身份证、驾照等的身份证件以及例如***、钞票等的支付工具)相关的大量安全装置。这包括例如安全装置的供应，该安全装置是人眼可见的，例如全息图。此外，还提供人眼不可见或仅在特定光线下可见并且例如通过引入到高安全性文件中的染料颜料来生产的安全装置。
WO 94/2844A1与WO 95/02200A1描述了通过例如像素图、显像图、数学全息图等的各种常规衍射安全特性的组合来生产衍射安全特性的产品与功能。在WO 95/02200A1的情况中，通过在组合的安全特性的表面的至少一部分中叠加相关联的光栅结构而产生组合。WO 94/2844A1相反涉及像素化的安全特性，该安全特性的个体像素被细分为子像素，其中根据原始安全特性之一准确地配置那些子像素中的每一个个体子像素。因此将子像素的总体细分为子像素群，其中，每个子像素群准确地表示原始安全特性之一。在那种情况下，当子像素与相应群的关联性在组合的安全特性的更高等级像素中保持相同时，一群子像素的布置遵循常规模式。
WO 94/2844A1与WO 95/02200A1因此都描述了以观察者可以感知在相同表面上的那些特性的方式叠加各种衍射安全特性的可能方式，其中，通过照明与视角的组合来影响个体特性的可见性。
WO2010/115936公开了一种安全装置，其尤其适合于支付工具。其具有类似于铝薄膜的反射层，在其顶侧上布置了多个衍射表面元件。个体表面元件具有用于产生衍射光栅的正弦曲线表面结构。个体表面元件在那种情况下是这样的结构：衍射入射光，以便给观察者相似于自然的星光效应的印象。观察者因此看到例如星形符号，其围绕自身在图像平面中旋转。
在WO02/03109中描述了具有其他运动效果的安全装置。该装置包括全息光变图像，其由根据位置可连续变化的光栅结构产生。当安全装置沿第一方向倾斜时，该图像的表示跟随预定路径。为了在那种情形中在白光下观察时实现锐利图像，仅以彩虹全息图的方式示出狭窄波长范围，该波长范围取决于安全装置垂直于第一方向的旋转。在沿第二方向的倾斜运动的情况下，没有观测到运动，但替代的是颜色变化。
尽管已经存在大量安全装置，但仍需要开发一种安全装置，其尽可能防伪，并且可以通过机器或还可以通过肉眼来检测。
发明内容
本发明的目标在于提供这种安全装置。
根据本发明，如权利要求1所述，通过用于改进物品的防伪保护的安全装置来实现该目标，。
根据本发明的一个方面，安全装置具有载体元件上的多个衍射表面元件。由表面元件覆盖的表面可以占据任意形状的载体元件的局部区域。个体表面元件可以具有类似于圆形、多边形等或其组合的不同的基础表面。将表面结构设置在它们的衍射光的顶侧处。表面结构尤其为具有任意表面轮廓(例如正弦型、矩形或三角形)的衍射光栅。表面轮廓的可以是任意形状的基本形状还可以为台阶轮廓的形式。那些衍射光栅在透明或反射的载体元件上可以是透明的，或它们还可以自我反射。
由于它们的表面结构，表面元件沿给定方向偏斜入射光。当使用衍射光栅时，尤其将入射光分离成多个衍射级，其中，每个衍射级均对应于沿衍射光的方向的特性改变。以下的说明现在首先涉及那些衍射级中的一个。
在本发明的一个方面，优选地布置成分布在整个表面上的相应多个表面元件形成表面元件组。这种组中的个体表面元件的表面结构以如下方式彼此相互匹配：在任意观察条件下，也就是说在入射光与视角的任意组合下，始终仅选择该组中沿观察者的方向衍射入射光的给定表面元件。那些所选择的表面元件优选地彼此靠近，以使得观察者感知正在讨论的位置中的亮点。如果现在光源和/或观察者改变他们的位置，则相同组中的其他表面元件现在朝观察者偏斜入射光，以使得亮点在另一位置可见。根据本发明，在这方面，将衍射光栅彼此匹配，以使得在观测条件的连续变化中，观察者感知亮点的连续运动。
安全装置的表面元件的总体现在包括多个这种组，其以所描述的方式在给定的照明与观察条件下在安全装置的由表面元件覆盖的表面的各个位置处产生亮点。在这种情况中，那些亮点的总和被观察者感知为标志，其在安全装置的表面上作为整体在观察条件改变之际移动。所解说的标志可以是任意标志，尤其类似于例如圆形、表情符号、字母或数字的几何标志，以及复杂图案与这些标志的组合。在这种情况中，所解说的标志的运动遵从的路径不是沿一维曲线预定的，而是产生于可以分别沿两个方向改变的照明与视角的相互作用。相应地，该路径原则上还可以覆盖安全装置的整个二维表面。
在简单的配置中，标志的运动包括移位，其与对应于相应观测条件的光的方向变化成比例。对应于沿某方向的消失改变，也就是说引导反射或透射的标志位置在那种情况中作为焦点出现，围绕该焦点，标志在观察者和/或光源的相应运动之际看起来为圆形。
在其他配置中，取代以上提及的在光的方向变化与标志位置之间的各向同性的比例性，可能选择不同的函数相关性。优选的配置包括沿运动的两个相互垂直的方向应用具有较大不同的比例常数的比例性，以使得观察者大约感知标志的线性运动。当可以被有利地提供以例如用于钞票时，该实施例尤其适合于条状安全元件。
同样地可能使用非线性函数相关性，以使得例如标志的运动看起来跟随扭曲的路径或甚至可以限于安全元件的表面的弯曲的局部区域。
在从光的方向变化与标志位置之间的简单比例性偏离的情况中，观察者通常具有如同通过哈哈镜来观测标志那样的印象。因为与运动的复杂路径的产生一起，还同时承受标志的扭曲。在特定的实施例中，可以通过用作基本实施方式的标志的合适地扭曲的配置来补偿扭曲。另一可能性提供针对所解说的标志的各个点限定不同运动模式，以使得总体上非扭曲的标志看起来跟随扭曲路径。
在又一实施例中，标志的不同点跟随不同运动模式。这给出了所解说的标志的根据观测条件的连续变化的印象，然而标志作为整体不跟随扭曲路径。
如在本说明书的开场白中提及的，上述说明涉及单个衍射级。通常，通过光栅结构产生不同强度的多个衍射级，其中，通过所使用的光栅轮廓与所应用的材料的细节来确定强度关系。有利的实施例示出了在所有其他衍射级上强调单个衍射级。这可以例如通过光栅轮廓的合适的不对称性来实现。
在另一有利配置中，基本上两个相互对称的衍射级，尤其是两个第一衍射级被加强在所有其他衍射级之上。对较高衍射级的抑制例如可以通过合适地实现的光栅轮廓来达成。
如果现在在给定的观察条件下观察表面元件组中的单个表面元件组，则对于每个可见的衍射级，在安全装置的表面中的另一个位置满足沿观察者的方向偏斜光的条件。因此，所解说的标志的多个实现在不同位置处表示出。在基本上通过两个第一衍射级来产生视觉整体印象的情形中，因此尤其是标志的两个实现将变得可见。在光的方向变化与标志位置之间的函数相关性关于主焦点对称的假设下，一旦观察条件改变，则标志的两个实现描述相对于该焦点相互反向的路径。
基于安全装置的操作模式的一般性描述，现在可能实施各种变形，在下文中描述其中一些有利的实施例。那些变形能够以明显方式组合在一起，那些可能的组合中的每一个不详细论述。
在第一实施例中，将安全元件的表面划分为其中示出不同标志的多个表面部分。在这种情况中，各种局部区域中表示的标志的焦点如此选择，以使得它们彼此相一致。因此，观察者具有标志在表面部分的边界区域中并入彼此的印象。该边界区域可以是锐线形式，也可以是扩散过渡区域。在那种配置的特定情况下，相邻的表面部分可以具有关于单个初始标志仅略微改变的形状。因此，在标志沿弯曲路径的连续运动过程中，观察者具有初始标志的逐步改变的印象。
又一实施例包括具有不同(至少两个)焦点的多个标志的呈现。这可以通过将表面细分为分别包含关于给定标志及其焦点的信息的多个表面部分，或通过各个表面元件组的扩散布置来实现。在这种情况中，尤其对于下文中将提及的布置的形式，观察者具有在它们的运动中穿过彼此的标志的印象。通过焦点在覆盖有表面元件的表面的边界区域中或由表面元件覆盖的表面外部的定位，两个第一衍射级之一在整个角度范围内最大程度地淡出是可能的。
当选择性地将多个相邻的表面元件集合到一起以给出组合的表面元件时提供又一实施例。例如，已经集合到一起的表面元件中的仅一个表面元件的光栅常数和取向与组合的表面元件相关联。那样，在特别的角度组合中强调标志的各个点，其在标志的运动中向观察者给出耀眼的印象。有利地，表面元件的0.1％至50％以那种形式组合在一起。
在又一实施例中，根据本发明的安全装置通过例如微棱镜阵列、微透镜阵列或其他光折射元件之类的额外光折射层来补充。通过使用合适的光折射元件，例如为观察者提供所产生的标志的复制，这些标志在各组中围绕之前在安全装置中建立的焦点或围绕固定的焦点移动。
在本发明的又一实施例中，所显示的标志在尤其大于60°并且尤其有利地大于90°的较宽视角范围内可见。这要求表面结构的构造的宽变化范围，并且尤其是表面结构的取向能够接受承载元件表面中的任何期望角度。光栅常数的较大变化也是必要的，尤其为了该目的而需要同时使用非常小与非常大的光栅常数。有利地，同时使用的光栅常数的范围介于≤500nm(≥2000行/mm)与≥1500nm(≤666行/mm)之间，尤其有利地，介于≤300nm(≥3333行/mm)与≥5000nm(≤200行/mm)之间。有利地，表面结构上最大与最小光栅常数的尺寸关系为至少3:1，并且尤其有利地至少为10:1。
进一步有利地，表面元件具有如下特性：标志分别由小于10％，尤其小于5％的设置于载体元件上的表面元件产生。
有利地，载体元件上结构化的表面覆盖有至少10％的表面元件，尤其至少30％，并且尤其有利地至少50％。这种具有表面元件的表面的填充系数使得产生足够亮度的清晰可见的标志成为可能，以使得尤其可以通过人眼在无需任何帮助的情况下感知标志。
根据本发明的一方面的安全装置可以是透明的、反光的或者半反光的，也就是说，半透明的。尤其在通过透视来实施对将要保护的物品的安全检测，并且物品本身至少部分透明时，使用透明结构。
根据本发明的一方面的安全装置的一侧或多侧可以具有反射入射在其上的光的特性。为了该目的，例如下侧和/或顶侧处的载体元件和/或表面元件可以具有反光层。例如，这可以分别涉及层，该层包括例如铝、银、铜、金或铬之类的金属。应该理解的是，不同金属的金属合金和/或组合也是合适的。反射薄膜层元件也是合适的，如通过电介质或胆甾层来提供。设置铝层尤其合适。尤其在至少两侧具有反光层的配置中，有利地是那些层中的至少一个是半透明的。反光层的设置尤其取决于安全装置的使用情况。因此，作为安全装置的组成部分的反射层尤其在通过透视来实施对将要保护的物品的安全检测，并且入射在其上的光不被该物品本身反射或不足够地反射时是有用的。
为了生产表面元件，可能将清漆应用于载体元件，清漆是可硬化的，也就是说例如是可化学交联的，并且经由成型元件来产生个体表面元件，尤其是表面元件的表面结构。随后例如通过紫外线和/或通过热效应来实施清漆的硬化。在表面元件成型之后，硬化的清漆层的厚度有利地介于0.5与300μm之间，尤其有利地介于0.8与50μm之间,并且尤其介于1与10μm之间。载体元件和/或表面元件有利地具有聚合物材料或由聚合物制成。
能够以如下方式实现表面元件的生产：载体元件包括热塑性材料或具有热塑性材料，并且个体表面元件的结构化从成型元件转移到热塑性材料上。这可以尤其通过有利地使用压力和/或热量进行压印成型来实现。
为了生产构成安全装置的衍射元件，与多个表面元件上的三维表面结构的构造相关的信息首先尤其通过数据处理程序来生成。这是通过如下方式进行的：如在上文中参照安全装置描述的，表面元件组由多个表面元件形成，并且表面结构和表面元件组的取向彼此相互匹配，以使得在给定的观察条件下，可能在提供的位置处看到将要表示的标志的点。此外，进一步产生信息，通过这些信息，以分别表示点的方式建立多个表面元件组，以使得将要表示的标志由表面元件组所示的所有点的总和构成。具有三维表面结构的多个衍射表面元件基于产生的信息而布置于载体元件上，以用于安全装置的生产。
尤其有利地将根据本发明的安全装置设置在类似于钞票、支票、***等的支付工具之上或之中。其他类似于护照、身份证、驾照、社保卡等的高安全性文件也可以设置有根据本发明的诸方面的安全装置，以用于简单地检查关于是否涉及原始物品或伪造品。安全装置尤其具有通过观察者可见的优势，而不需要尤其是阅读装置的协助或其他帮助。
提供根据本发明的诸方面的安全装置设置在类似于股票证书、税收标签、契约、入场券、入境许可证等等的文件上也是有利的。其尤其还应用于类似于药品、烈酒、烟草产品、替换零件、奢侈品等等的产品与品牌和商标。
根据本发明的安全装置可以是机器可读的。机器可读性还可以有利地借助根据本发明的安全装置例如结合尤其具有衍射、折射、反射、偏光、相移、导电、磁性、着色、荧光、磷光、和/或其他发光性质的这种安全特性和/或物质分类而成为可能或简化。根据本发明的安全装置与类似于例如RFID芯片、印刷电子器件等的电子元件的结合还有利地用于允许或改进机器可读性。
结合一个或多个其他安全特性也是可能的，例如结合全息图。结合可以按照现有技术通过独立的个体安全装置的重新组合或者根据本发明的一方面与安全装置的生产联合地实现。在这方面，独立的个体安全特征的布置可以例如以相对于彼此空间分离和/或多个安全特性的扩散叠加的形式来实现。根据本发明的安全装置与类似于例如镜头、棱镜等的折射元件的结合也是可能的。几乎任意类型的与又一光线影响层或材料的其他结合也是可能的，如已知的，例如染料和/或色素和/或滤光器元件和/或所谓的“光学标记”的形式。
有利地，对于观察者而言连续的标志的运动通过光的入射角和/或观察角的统一改变而被感知，其中，该运动尤其跟随弯曲的路径，其中该路径的曲率能够有利地以观察者感知标志的几乎线性运动的方式延伸。
有利地，实现多个不同的标志的表示，以使得标志以光学扭曲方式由观察者感知，尤其以观察角或光入射角改变时扭曲被感知为标志尺寸的增加或减小的方式由观察者感知。
有利地，通过标志的合适地扭曲的弯曲路径来实现多个不同的标志的表示，以使得当观察角或光入射角改变时，标志的准一维运动被观察者感知。
有利地，实现多个不同的标志的表示，以使得相邻表面元件中有利地在0.1％与50％之间、优选地在1％与10％之间的表面元件被集合到一起，以给出合并的表面元件，从而表示所述标志的个体点以给定的角度组合具有在平均高度之上的光强度，以使得观察者感知到闪耀的效果。
有利地，安全装置通过普通成型元件以其他衍射和/或折射措施来生产，其中，生成的安全装置表示空间间隔中的不同特性或有利地相互重叠的形式的不同特性。
有利地，表面元件设置有保护层，其中，对于表面元件不设置有反射层的情况，保护层有利地具有与表面元件的材料的折射率有利地相差至少0.03单位、优选相差至少0.10的折射率。
有利地，安全装置为供应用于载体材料的安全线、拆开线、安全条、安全带、补片或标签，其中，载体材料优选地包括纸张、聚合物和/或类似纸张的复合材料。
附图描述
参照附图，本发明通过优选的实施例在下文中更加详细的描述，其中：
图1示出了根据本发明的安全装置的实施例的一部分的图示侧视图，
图2示出了根据本发明的安全装置的又一实施例的一部分的图示侧视图，
图3示出了显示根据本发明的安全装置的原理的图示平面图，
图4示出了显示根据本发明的安全装置的原理的图示平面图，其中出于解说目的而用数字来标示表面元件组，
图5示出了解说根据本发明的安全装置的原理的图示透视图，
图5a示出了安全元件上的个体表面元件组的图示视图，
图6示出了观察者在不同角度感知的标志的图示视图，
图7示出了观察者在不同角度感知两个空间分开的标志的安全装置的图示视图，
图8示出了观察者感知两个标志的组合的安全装置的图示视图，这两个标志以不同的角度围绕不同的焦点运动，
图9示出了观察者感知两个标志的组合的安全装置的图示视图，这两个标志的运动路径以不同角度大约跟随直线，以及
图10示出了观察者感知两个标志的组合的安全装置的图示视图，这两个标志的运动路径以不同角度大约跟随曲线。
具体实施方式
在第一解说的实施例(图1)中，根据本发明的安全装置具有包括例如金属薄膜的反射载体元件10，或具有例如其上汽相淀积有铝的金属层的聚合物、纸张等的载体元件。反射载体元件10例如在将要保护的产品(例如***、钞票等)上设置有下侧12。如果将要保护的产品全部或局部透明，则反射载体元件10的又一构造例如是这样的：其设置有朝向产品侧面的顶侧14。多个衍射表面元件18布置于反射载体元件10的表面14处。个体表面元件18为衍射光栅的形式。个体表面元件可以例如在一个处理步骤中通过应用于载体元件10的表面14的清漆而产生，并且通过成型元件来结构化。就此而言，有利地使用清漆，其可以通过紫外线或加热动作来硬化。在这种情况中，在表面元件18的成型之后的经硬化的清漆层有利地为0.8-50μm的厚度。此外，个体表面元件可以例如在一个处理步骤中通过包括热塑性载体元件的反射载体元件10而生产，在该热塑性载体元件中，表面元件18通过成型元件，例如通过热压成型工艺直接构成。在前述情况中，不像图1中图示示出的情况，不需要反射载体元件10与表面元件18之间的界面14。
在进入清漆层或热塑性载体元件时衍射可能已经发生之后，在反射载体元件10的表面14处反射入射光束24。一旦从表面元件传出，光束在个体衍射光栅的外表面处沿各个方向衍射。属于相同表面元件组并且彼此靠近的表面元件以大约在公共点28相遇的方式衍射这些光束。观察安全装置的整个表面，该点的位置可以稳定地变化，即使以不变的入射角度，以这种方式，大量运动模式是可能的。以简化形式解说了以直线形式示出的光束，以使得仅示出表面14处的反射，并且没有衍射发生在表面元件18内或表面元件18处。
如以下尤其参照图3与4说明的，点28的表示通过一组多个个体表面元件18来实现。由于光入射和/或观察角度的变化，运动点28总是由相同的表面元件组表示。因此，标志的表示通过多个点的表示来实现，以使得多个表面元件组布置于对应于将要表示的标志的点的数量的载体元件10上。
替代提供反射安全装置，通过透明载体元件，其还可以具有透明性质(图2)。光束24因此穿过表面元件18与载体元件10，其中，如参照图1所述的，点28在空间由表面元件18的组表示。
个体表面元件18具有衍射光栅，这些仅图示地在图1和2中解说。
在本发明的该实施例中，在反射或透明载体元件上，安全装置具有多个表面元件18。个体表面元件组由不规则地分布在载体元件上的多个表面元件18构成。作为例子在图3与4中示出表面元件组的组成。图3示出了多个表面元件的图示平面图的示例，表面元件示出为正方形，并且其中，不同的光栅结构通过线来图示解说。个体表面元件具有光栅结构，其光栅常数在≤500nm与≥1500nm之间的范围内，尤其优选地在≤300nm与≥5000nm之间的范围内。在图3中，一些表面元件具有相同的结构。图4随后示出了其中将表面元件18合并在一起以形成表面元件组的示例。在图4中，为了解说目的，各个组由数字1、2、3……来标识。在这种情况中，将表面元件18布置于具有数字的每个正方形中。表面元件组的个体表面元件18尤其具有带有不同表面结构的表面元件18(图3)。表面结构尤其在其取向或对准方面变化。此外，表面结构在个体光栅的高度或幅度及其周期方面变化。
图5原理上示出了根据本发明的安全装置的结构。载体元件10具有多个个体表面元件18，其作为不同结构的点示出。此处示出的个体表面元件分别组合在一起以形成组，如可以例如参照图4所见的。光源40将光投射到载体元件10的后侧，其在该实施例中是透明的。在该实施例中，为了检测安全元件或探测标志的运动，观察者42从位置30a移动至位置30b，并且从位置30b移动至位置30c。选择表面元件的数量与布置，以使得如由线所示，在观察角度的连续变化的情况中，由点28组成的标志连续移动。在该情况中，所解说的实施例中的观察角度从观察角度30a通过观察角度30b变化至观察角度30c。
相应的考虑适用于光入射的角度连续变化或光入射与观察角度同时连续变化的情况。光入射与观察角度的同时变化例如发生在移动安全元件或载体元件10时。
作为示例，图5a示出了安全元件上的个体表面元件组的图示视图。基于图4，为此作为示例，选择包括七个表面元件的组“12”。在该情况中，表面元件仍优选不规则地布置于载体元件上，并且还可以全部与其他表面元件(尤其是与属于其他组的表面元件)相互交换载体元件上的位置，，并且适应性地调整各自的参数(光栅周期与光栅矢量)。为了解说目的，表面元件为矩阵形式，其中，在三个所解说的矩阵中示出了相同的相应的表面元件。三个矩阵示出了观察者位置改变的行为，例如，对应于图5中所示的观察位置30a、30b与30c，其中以阴影形式示出观察者可以在相应观察角度看见的表面元件。一组全部表面元件的子集总是对所解说的点作出贡献。因此，以给定的观察角度，并不是给定组的所有表面元件均贡献于表示点。如果观察者的位置并且由此观察角度改变，则贡献于表示的表面元件更改。然而在该情况中，所解说的点仍由相同组中的表面元件表示。因此一旦观察角度改变，点就由相同表面元件组中局部不同或完全不同的表面元件来表示。
图6作为简化视图示出了标志如何可以从观察者的角度而言移动。以观察角度30a，观察者看见此处示出的如笑脸符的两个标志。在该情况中，例如，左上角中的标志由+1级衍射产生，并且右下角中的标志由-1级衍射产生。当观察者运动至位置30b时(图5)，标志从左上角朝向右侧移动到中心，并且标志从右下角朝向左侧移动到中心。在位置30c，上部标志进一步朝向右侧移动进入右上角，并且下部标志进一步朝向左侧移动进入左下角。观察者因此看见两个标志的连续运动。
图7为简化的视图，其示出了标志如何可以从观察者的角度而言运动。以观察角度30a，观察者看见在安全装置的不同局部区域(上半部/下半部)限定的两个不同标志。在该情况中，例如，标志(A)在左上角中由+1级衍射产生，并且另一标志(B)在右下角中由-1级衍射产生。当观察者移动至位置30b时(图5)，一个标志(A)从左上角朝向右侧移动到中心，并且另一标志(B)从右下角朝向左侧移动到中心。在位置30c中，上部标志(A)进一步朝向右侧移动，进入右上角，并且下部标志(B)进一步朝向左侧移动，进入左下角。观察者因此看见两个标志的连续运动。
图8示出了简化的视图，其解说了标志如何可以从观察者的角度而言运动。以观察角度30a，观察者看见两个不同的标志，其在上边缘(A)与下边缘(B)分别围绕不同的焦点移动。在该情况中，例如，左上角中的标志由-1级衍射产生，并且右下角中的标志由+1级衍射产生。当观察者移动至位置30b时(图5)，标志从左上角朝向右侧移动到中心，并且标志从右下角朝向左侧移动到中心。在位置30c中，上部标志进一步朝向右侧移动，进入右上角，并且下部标志进一步朝向左侧移动，进入左下角。观察者因此看见两个标志的连续运动。
图9为简化的视图，其示出了两个标志如何可以从观察者的角度而言运动。以观察角度30a，观察者看见两个不同的标志，其沿近似直线的路径移动。在该情况中，例如，左侧的标志(A)由+1级衍射产生，并且右侧的标志(B)由-1顺序产生。当观察者移动至位置30b时(图5)，标志(A)从左侧移动进入中心，并且标志(B)从右侧移动进入中心。在位置30c中，标志(A)进一步朝向右移动至右侧，并且标志(B)进一步朝向左移动至左侧。观察者因此看见两个标志的连续运动。
图10为简化的视图，其示出了两个标志如何可以从观察者的角度而言移动。在该情况中，运动对应于相似于图9中描述的运动，但在曲线路径上。

Claims (55)

1.一种用于通过提供标志来改进对原始物品的防伪保护的安全装置，包括：
多个衍射表面元件(18)，其布置于载体元件(10)上；
其中，由所述载体元件(10)上的所述表面元件(18)覆盖的表面能够占据任意形式的所述载体元件的局部区域，
其中，每个个体表面元件(18)均具有三维表面结构，
其中，多个表面元件(18)形成表面元件组，所述表面元件组的表面结构和取向彼此匹配，以使得在给定的观察条件下它们精确地使得将要被表示的相关联的标志(28)的一个点对观察者可见，
其中，提供分别描绘点的多个表面元件组，
其中，将要被表示的所述标志(28)中的每一个标志由通过相关联的表面元件组表示的所有点的总和构成；
其中，多个不同的标志(28)对于观察者可见；并且
其中，对于观察空间中的观察者而言连续的标志运动通过光的入射角和/或观察角的连续改变而被感知。
2.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，对于观察者而言连续的标志(28)的运动通过光的入射角的改变、或者观察角的改变、或者光的入射角和观察角的同时改变而被感知，其中，所述运动跟随一路径。
3.如权利要求2所述的安全装置，其特征在于，所述运动跟随弯曲的路径。
4.如权利要求3所述的安全装置，其特征在于，所述路径的曲率以观察者感知标志(28)的线性运动的方式延伸。
5.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述载体元件(10)的表面覆盖至少10％的表面元件(18)，其中，所述表面元件(18)以如下方式设置在所述载体元件(10)上的不规则布置中：对于相应观察位置而言，可见标志(28)由少于10％的表面元件产生。
6.如权利要求5所述的安全装置，其特征在于，所述载体元件(10)的表面覆盖至少30％的表面元件(18)。
7.如权利要求5所述的安全装置，其特征在于，所述载体元件(10)的表面覆盖至少50％的表面元件(18)。
8.如权利要求5所述的安全装置，其特征在于，所述表面元件(18)以如下方式设置在所述载体元件(10)上的不规则布置中：对于相应观察位置而言，可见标志(28)由少于5％的表面元件产生。
9.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，通过应用于载体元件(10)的表面(14)的辐射硬化的清漆，并且通过由成型元件结构化所述表面元件(18)以及随后硬化所述表面元件(18)来将所述表面元件(18)应用于所述载体元件(10)，其中，在所述表面元件(18)成型之后硬化的清漆层的厚度在0.5与300μm之间。
10.如权利要求9所述的安全装置，其特征在于，在所述表面元件(18)成型之后硬化的清漆层的厚度在0.8与50μm之间。
11.如权利要求9所述的安全装置，其特征在于，在所述表面元件(18)成型之后硬化的清漆层的厚度在1与10μm之间。
12.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述载体元件(10)包括热塑性材料，在所述热塑性材料中，所述表面元件(18)通过成型元件来结构化。
13.如权利要求12所述的安全装置，其特征在于，所述表面元件通过压印成型来结构化。
14.如权利要求12所述的安全装置，其特征在于，所述表面元件通过使用压力和/或热量来结构化。
15.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述安全装置具有至少一个光反射层。
16.如权利要求15所述的安全装置，其特征在于，所述光反射层应用于所述表面元件(18)或所述载体元件(10)的下侧(12)。
17.如权利要求15所述的安全装置，其特征在于，所述光反射层具有薄膜层元件。
18.如权利要求15所述的安全装置，其特征在于，所述光反射层具有金属。
19.如权利要求18所述的安全装置，其特征在于，所述金属是铝、银、铜、金或铬。
20.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，一个标志或多个不同标志(28)在它们的光强度方面被强调。
21.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，多个标志(28)以如下方式被观察者感知：它们的运动模式相反，并且它们越朝向彼此相应地运动，偏转角就越小。
22.如权利要求21所述的安全装置，其特征在于，所述多个标志(28)是两个标志(28)。
23.如权利要求21所述的安全装置，其特征在于，所述多个标志具有相似的光强度。
24.如权利要求21所述的安全装置，其特征在于，观察者具有朝向彼此运动的标志在给定偏转角下处于互相穿透关系的印象。
25.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，实现多个不同的标志(28)的表示，以使得所述标志以光学扭曲方式由观察者感知。
26.如权利要求25所述的安全装置，其特征在于，所述标志以观察角或光入射角改变时扭曲被感知为标志(28)尺寸的增加或减小的方式由观察者感知。
27.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，通过标志的合适地扭曲的弯曲路径来实现多个不同的标志(28)的表示，以使得当观察角或光入射角改变时，标志的准一维运动被观察者感知。
28.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，实现多个不同的标志(28)的表示，以使得相邻表面元件中在0.1％与50％之间的表面元件被集合到一起，以给出合并的表面元件，从而表示所述标志的个体点以给定的角度组合具有在平均高度之上的光强度，以使得观察者感知到闪耀的效果。
29.如权利要求28所述的安全装置，其特征在于，实现多个不同的标志(28)的表示，以使得相邻表面元件中在1％与10％之间的表面元件被集合到一起，以给出合并的表面元件，从而表示所述标志的个体点以给定的角度组合具有在平均高度之上的光强度，以使得观察者感知到闪耀的效果。
30.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述个体表面元件(18)的所述表面结构为衍射元件的形式，其中，所述表面结构在其幅度和/或其光栅间距和/或其取向方面不同。
31.如权利要求30所述的安全装置，其特征在于，在所有表面结构之上同时使用的光栅常数在第一光栅常数与第二光栅常数之间，其中所述第一光栅常数≤500nm并且所述第二光栅常数≥1500nm，并且所述第二光栅常数与所述第一光栅常数的尺寸关系为至少3:1。
32.如权利要求30所述的安全装置，其特征在于，在所有表面结构之上同时使用的光栅常数在第一光栅常数与第二光栅常数之间，其中所述第一光栅常数≤300nm并且所述第二光栅常数≥5000nm。
33.如权利要求30所述的安全装置，其特征在于，同时应用的表面结构的光栅常数的最大与最小的尺寸关系为至少10:1。
34.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述安全装置与其他安全特性相结合，其中所述其他安全特性具有衍射、折射、反射、偏振、相移、导电、磁性、着色、磷光或荧光特性。
35.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述安全装置与电子元件相结合。
36.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述安全装置与物质分类相结合，其中所述物质分类具有衍射、折射、反射、偏振、相移、导电、磁性、着色、磷光或荧光特性。
37.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述安全装置被适配成机器可读。
38.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述安全装置通过普通成型元件以其他衍射和/或折射措施来生产，其中，生成的安全装置表示空间间隔中的不同特性或相互重叠的形式的不同特性。
39.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述安全装置与折射元件相结合，以使得光学特性的结合由观察者感知，其中，当观察角或光入射角变化时，所述标志分别围绕由所述安全装置建立的焦点成组地运动。
40.如权利要求39所述的安全装置，其特征在于，所述安全装置与微棱镜的布置相结合。
41.如权利要求39所述的安全装置，其特征在于，所述安全装置与微透镜的布置相结合。
42.如权利要求39所述的安全装置，其特征在于，所述安全装置与折射元件相结合，以使得由所述安全装置表示的标志(28)的复制由观察者感知。
43.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述表面元件(18)设置有保护层，其中，对于所述表面元件(18)不设置有反射层的情况，所述保护层有利地具有与所述表面元件(18)的材料的折射率相差至少0.03的折射率。
44.如权利要求43所述的安全装置，其特征在于，对于所述表面元件(18)不设置有反射层的情况，所述保护层具有与所述表面元件(18)的材料的折射率相差至少0.10的折射率。
45.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述安全装置为供应用于载体材料的安全线、拆开线、安全条、安全带、补片或标签，其中，所述载体材料包括纸张和/或类似纸张的复合材料。
46.如权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述安全装置为供应用于载体材料的安全线、拆开线、安全条、安全带、补片或标签，其中，所述载体材料包括聚合物。
47.一种具有如权利要求1-46之一所述的安全装置的物品。
48.如权利要求47所述的物品，其特征在于，所述物品是钞票或另一价值文件。
49.如权利要求47所述的物品，其特征在于，所述物品是身份文件或另一安全文件。
50.如权利要求47所述的物品，其特征在于，所述物品是药物、酒、烟草产品、技术元件、奢侈品、或另一原始/品牌物品。
51.一种用于通过提供标志来生产安全装置的过程，包括以下步骤：
通过以下操作生成与多个表面元件(18)上的三维表面结构的配置相关的数字信息
由多个表面元件(18)形成表面元件组，
相互匹配所述表面结构和所述表面元件组的取向，以使得在视角范围内，它们产生将要表示的相关联的标志(28)的点，并且
建立多个表面元件组，以使得它们分别产生将要表示的标志(28)的点，其中建立所述多个表面元件组以使得它们生成对于观察者可见的多个不同标志(28)，其中每个将要表示的标志(28)以如下方式由相关联的表面元件组产生的所有点的总和构成：通过光的入射角和/或观察角的改变，观察空间中的标志的运动由观察者感知，以及
在载体元件(10)上布置具有三维表面结构的多个衍射表面元件(18)。
52.一种用于物品的生产过程，包括：
使用如权利要求51中所述的用于通过提供标志来生产安全装置的过程来生产安全装置，并且在所述物品上布置所述安全装置。
53.如权利要求52所述的生产过程，其特征在于，所述物品是价值文件。
54.如权利要求52所述的生产过程，其特征在于，所述物品是安全文件。
55.如权利要求52所述的生产过程，其特征在于，所述物品是原始/品牌物品。
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