CN107848320B - 光学可变安全元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于保证有价值物品安全的光学可变安全元件(12)，其依赖于视角地显示具有至少一个曲线图示(14A，14B)的图案，其从第一观看方向可见为具有两个或更多个连接的非共线的段(18)的输出曲线，而当倾斜安全元件(12)时，围绕预定轴***成单个段(18)，其中输出曲线的各段(18)在不同方向上远离输出曲线交错移动。安全元件包括具有多个光学有效元件(30,32,34,36)的平面图案区域(20)，每个光学有效元件在各情况下都沿优选方向引导入射光。呈平面图案区域(20)的局部区域形式的一个移动段(22)被指定给平面图案区域(20)的输出曲线的段(18)，其中光学有效元件(30,32,34,36)以这样的方式布置和定向，使得从第一观察方向看，光学有效元件显示各段(18)连续的输出曲线，而从围绕预定轴线倾斜的观察方向看，光学有效元件显示曲线图示，在该曲线图示中，各段(18)在不同方向上错位，并且随着倾斜角度的增加，各段(18)愈加远离输出曲线错位。

Description

光学可变安全元件
技术领域
本发明涉及一种用于保证有价值物品安全的光学可变安全元件，一种用于制造这种安全元件的方法和相应地配备的数据载体。
背景技术
为了保护，数据载体，例如价值或身份文件，或其他有价值物品，例如品牌商品，通常提供有允许验证数据载体的真实性的安全元件，并且同时安全元件用作防止未授权再现的保护。具有视角依赖效用的安全元件在保护真实性方面起着特殊的作用，因为即使是最现代的复印机也不能再现。这里，安全元件配备有光学可变元件，其在不同的视角下向观看者传达不同的图像印象，并且依视角的不同，显示例如另一种颜色或亮度印象和/或另一图形图案。
在此方面，已知光学可变安全元件在安全元件倾斜时显示不同的移动或倾斜效果，例如移动条、移动图片图示、脉动效应或三维图示。为了实现光学可变外观，在背景技术中，使用通常允许一些所述移动效果特别好地实现而其他移动效果没有那么好地实现的不同技术。
例如，采用基于微聚焦元件和微图像的莫尔放大布置，可以很好地绘示特别是移动的周期图案。相比之下，具有优异中心位置的倾斜图像或图示，即在所产生的所有安全元件中，在相同视角下总是看起来相同的视图往往难以实现，这是因为微聚焦元件和微图像需要高精度对准。
通过在不同倾斜角度下可见的嵌套图形，全息图原则上可以显示任意动画，但是图形的质量和亮度强烈依赖于良好的照明。如果动画的不同视图要被嵌套，则这同样适用于具有微反射镜布置的安全元件，即使微反射镜布置通常比全息图更亮。
在基于具有磁性对准的反射颜料的印刷油墨的光学可变安全特征中，所产生的效果非常明亮，但是为了实现某一移动效果，也总是需要相应的磁体来对齐颜料，这实际上严格限制了分辨率和效果的多样性。
所提到的光学可变效果通常难以个性化，即，例如，适应某种货币或某一定数值数字。个体化的普遍可能性在于在一些区域中的脱金属化，其中在一些区域中省略了效应层，例如呈数值数字的形式。然而，这样的反文本比较不显眼，增加了伪造者使用的风险，例如来自具有低价值的纸币的真实安全元件来伪造具有更高价值的纸币，而不引起未经训练或粗略观看者的注意。
发明内容
因此，本发明的目的是提供上述类型的安全元件，其显示出从传统效果中脱颖而出的新型光学可变效果。理想地，光学可变效果还可以使安全元件或与提供有安全元件的数据载体具有显著且易于记忆的个性化。
所述目的通过独立权利要求的特征来解决。本发明的改进是从属权利要求的主题。
根据本发明，通用安全元件依赖于视角地显示具有至少一个曲线图示的图案，其从第一观察方向可见为具有两个或更多个连接的非共线的段的初始曲线，而当安全元件围绕预定轴线倾斜时，***成各个段，其中初始曲线的各段沿着不同的方向交错地移离初始曲线。
这里，根据本发明，安全元件包括具有多个光学有效元件的面状图案区域，每个光学有效元件在优选方向上引导入射光，面状图案区域中的初始曲线的每个段与呈面状图案区域的子区域形式的一个移动段相关联,在该子区域中，光学有效元件被布置和对准，使得从第一观察方向看它们显示各段彼此连接的初始曲线，而从围绕预定轴线倾斜的观察方向看，它们显示曲线图示，在该曲线图示中，随着倾斜角度的增加，所述各段愈加远离初始曲线地在不同方向上错位。
初始曲线的连接的各段是非共线的，也就是说，它们并不都位于一条直线上。因此，初始曲线的连接的各段中的至少两个不位于一直线上。这也不排除彼此平行的间隔开的段，例如像由字母“Z”的对角线连接的两个全等线。
优选地，当安全元件倾斜时，图案的至少一个曲线图示***为三个或更多个，优选四个或更多个，甚至六个或更多个段。由于当安全元件倾斜时，各段在不同方向上离开初始曲线的交错移动，所以移动的各段不再连接，而是仍然相邻，从而形成曲线***成各个段的视觉印象。
至少一个曲线图示的初始曲线有利地是显示字母数字字符、符号，如欧元符号或其他货币符号，或其他承载信息的字符。特别地，也可以提供一起形成数字例如钞票的数值数字、字母串或符号串的两个或多个初始曲线。
曲线图示的移动段有利地是具有的宽度介于曲线图示的初始曲线的尺寸的10％至100％之间、优选地在20％至50％之间。这里，垂直于初始曲线的相关段的移动段的尺寸被指定为移动段的宽度。在曲线图示中，移动段有利地是全部具有相同的宽度。
光学有效元件在每种情况下以优选的方向引导入射光，光偏转的机理取决于光学有效元件的类型。例如，光学有效元件可以是形成小的微反射镜的反射小面，其在由条件“入射角等于反射角”所给出的优选方向上引导入射光。除了反射之外，还可以利用例如借助于透镜元件或棱镜元件的特别是折射，或者例如借助于全息光栅区域的光衍射。光学有效元件的光偏转可能发生在反射、透射或反射和透射两者中。
在本发明的一个有利的变型中，光学有效元件由光线有效的小面形成，其在每种情况下的定向的特征在于相对于面状图案区域的平面的倾斜角α和在面状图案区域的平面中的方位角θ。这里，小面的尺寸优选地大到不发生或几乎不发生任何衍射效应，使得小面基本上仅作用于光学上的光线。特别地，小面有利地是具有大于2μm，优选地大于5μm，特别是大于10μm的最小尺寸。特别地，对于用于钞票和其他有价文件，小面优选地具有低于100μm，优选低于50μm，特别是小于10μm的高度。小面可以规则地布置,例如以1或2维周期网格的形式，例如锯齿形栅格的形式，或者也可以非周期性地布置。
光学有效元件还可以有利地由具有由平行光栅线组成的光栅图案的衍射光学有效光栅场形成。这里，光偏转的优选方向由光栅图案的光栅参数给出，特别是由光栅周期p和方位角给出，其规定了光栅图案的栅格线与参考方向间的夹角。
在本发明的另一个有利的变型中，光学有效元件由彼此相邻并且沿着纵向方向延伸的槽状和/或肋状结构元件形成，如例如文献WO 2014/117938 A1中更详细地解释的那样，其公开内容通过引用并入本申请中。
面状图案区域可以形成为具有反射性，使得初始曲线和初始曲线***成各个段在反射中是可见的。
在有利的实施例中，光学有效元件由用压印漆铸成并且设置有反射增强涂层的反射元件形成。反射增强涂层可以通过金属化形成和/或可以具有色移效应，在这种情况下，涂层有利地由具有反射层、介电间隔层和吸收层的薄膜干涉层***组成。
面状图案区域也可以是至少部分透射的，使得初始曲线和初始曲线***成各个段在透射中是可见的。这里，面状图案区域也可以形成为部分反射和部分透射的，使得初始曲线和初始曲线***成各个段在反射和透射中都是可见的。
在有利的实施例中，光学有效元件由呈透明或半透明衍射图案、透明或半透明棱镜图案或透明或半透明微纹图案形式的透射元件形成。如上所述，透射元件可以同时具有反射特性，并从而在反射中产生额外的移动效应。
在本发明的一个有利的发展中，提供了安全元件的图案至少包括第二曲线图示，其从第二观察方向可见为具有两个或多个连接的、非共线的段的第二初始曲线，而当安全元件围绕预定轴线倾斜时，***成各个单个段，其中第二初始曲线的各段在不同方向上远离第二初始曲线交错移动，面状图案区域中的第二初始曲线的各段中的每个段与呈面状图案区域的子区域形式的一个第二移动段相关联，在子区域中，光学有效元件以这样的方式布置和对准，使得从第二观察方向看它们显示各段相互连接的第二初始曲线，而从围绕预定轴线倾斜的观察方向看，它们显示曲线图示，在该曲线图示中，随着倾斜角度的增加，所述各段愈加远离第二初始曲线地在不同方向上错移开。
在本发明的一个有利的变型中，第一和第二曲线图示的移动段在这里不重叠。
为了在观看时实现两个曲线图示的大的视觉分离，第一和第二观察方向有利地包括至少5°、优选至少10°、特别优选至少20°的角度。
在本发明的一个有利的变型中，第一曲线图示的至少一个段也是第二曲线图示的段，使得当安全元件倾斜时，第二曲线图示至少部分地由***的第一曲线图示的段组成。
应当理解，以相同的方式，安全元件的图案也可以包括多于两个的曲线图示，它们在从不同的观察方向看时可见为连接的初始曲线。
安全元件有利地构成安全线、撕裂条、安全带、安全条、补片或应用于安全文件、有价文件等的标签。
本发明还包括具有所述类型的安全元件的数据载体，可以将安全元件既布置在数据载体的不透明区域中又布置在数据载体中的透明窗口区域或通孔中或之上。数据载体可以特别地是有价文件，诸如钞票，特别是纸制钞票、塑胶钞票或箔复合钞票；股票；债券；证书；凭单；支票；有价值的入场券；以及认证卡，如***、银行卡、现金卡、授权卡、个人身份证或护照个人化页面。
本发明还包括一种用于制造上述类型的光学可变安全元件的方法，其中
-确定具有两个或多个连接的非共线段的预期初始曲线，
-针对初始曲线的每个段确定移动段，在安全元件倾斜时初始曲线的段在移动段中移动；以及
-在确定的移动段中的面状图案区域中，光学有效元件以这样的方式布置和对准，使得从第一观察方向看它们显示各段相互连接的初始曲线，而从围绕预定轴线倾斜的观察方向看，它们显示曲线图示，在该曲线图示中，随着倾斜角度的增加，所述各段愈加远离初始曲线地在不同方向上错移开。
附图说明
下面参照附图说明本发明的进一步的示例性实施例和优点，其中为了简明，省略了对比例和比率的描述。其中：
图1是具有根据本发明的光学可变安全元件的钞票的示意图；
图2(a)至(e)中，示出在-20°和+20°之间的不同倾角下的图1中的光学可变安全元件的外观；
图3是图1中数值数字“50”的数字“5”和“0”的曲线图示，为了说明，具有彼此分离的段；
图4是面状图案区域的示意性俯视图，其示出了作为图1中的安全元件的一部分的数值数字“50”的图示；
图5示意性地详细示出了图4中的数字“5”的两个移动段；
图6和图7分别是沿线VI-VI和线VII-VII截取的、穿过图4和图5中的面状图案区域的示意性横截面图，
图8是以灰度图示出***的数值数字“50”的示例性实施例的定向参数k的值；
图9(a)至(i)示出在不同倾斜角度下根据本发明另一示例性实施例的安全元件的视觉外观；以及
图10是以灰度图示出图9中的示例性实施例的定向参数k的值。
具体实施方式
现在将使用用于钞票的安全元件的示例来说明本发明。为此，图1示出了钞票10的示意图，所述钞票10具有施加于钞票基底的宽安全带形式的本发明的光学可变安全元件12。应当理解，本发明不限于安全带和钞票，而是可以用于各种安全元件，例如用于货物和包装上的标签中，或者用于保护文件、身份证、护照、***、健康卡等中。在钞票和类似文件中，除了安全带之外，还可以使用例如安全线或转印元件。
安全带12具有金属外观，并且当从上方垂直观察时，显示一个位于另一个之上地多重层叠间隔开的数值数字“50”。数值数字“50”的每个图示由两条曲线图示14A、14B组成，两条曲线图示14A、14B分别由连接的多段线“5”和“0”形成。当从上方垂直观察时，曲线图示14A、14B显示为以安全带12的稍暗的但也是金属闪烁为背景的多段光线。当从上方垂直观察时的所述视觉印象在图2(c)中再次被更详细地描绘。
当钞票10围绕其纵向轴线倾斜16A、16B时，安全带12显示醒目的光学效果：最初连接的曲线图示14A、14B(下文通常也称为初始曲线)在观看者看来***成多个单独的段18，所述多个单独的段18随着倾斜度的增加而在不同方向上交替地移离相应的初始曲线。
为了说明，图2(a)和(b)分别示出了当向下(倾斜方向16A)倾斜20°和 10°时的安全元件12的外观，而图2(d)和(e)分别示出了当向上(倾斜方向 16B)倾斜20°和10°时的视觉外观。总而言之，图2以示例的方式示出了具有不同视觉印象的五个倾斜位置。实际上，根据本发明的安全元件通常包括相当多的例如6到20个具有不同视觉印象的倾斜位置。
从图2(c)中的初始曲线14A、14B的连接图示开始，当钞票10倾斜时，在观看者看来显现出，初始曲线“5”和“0”或多或少地好像连续地“***”成各个线段，其中初始连接的各段分开，然后越来越远离彼此，直到产生了原始初始曲线不再或难以察觉的基本无序的外观(图2(a)或 2(e))。当倾斜回来时，初始曲线14A、14B从各个段重新汇拢以形成数值数字“50”，而当在另一个倾斜方向上进一步倾斜时再次***成各个单独的段。
现在将参考图3至7更详细地解释这种醒目的***效果的发生，图3 示出了数值数字“50”中的曲线图示14A、14B，为了说明，具有彼此稍微分离的各段18，图4是形成图1中的安全元件12的一部分的面状图案区域 20的示意性俯视图，图5详细描绘了图4中的两个移动段，图6和图7分别示出了沿着图5中的线VI-VI和线VII-VII的图4和图5中的面状图案区域的横截面。
如图3中的曲线图示14A、14B中清楚可见的，数字“5”和“0”形式的两个初始曲线中的每一个由多个连接的非共线的段18组成。所述段18 中的每一个在面状图案区域20内具有与之相关联的子区域22，当安全元件 12倾斜时，段18看起来在该子区域22中移动，因此，下面将所述子区域 22称为移动段22。
移动段22在两侧从初始曲线垂直地延伸大致相同的距离，段的宽度有利地在初始曲线的尺寸的20％至50％之间。除了所述移动段22之外，图4 还示出了每个初始曲线14A和14B，在示例性实施例中，每个初始曲线 14A和14B的连接的各段在每个情况下位于移动段22的中间。
如图5中详细的部分以及图6和7中的横截面中所示，面状图案区域 20包括反射小面30形式的多个光学有效元件，其在示例性实施例中具有 15μm×15μm的底面积和约5μm的最大高度。如图6和图7中可最佳看到的那样，沿着倾斜方向16A、16B的y方向上的小面30倾斜不同的角度，并且以优选的方向反射入射光，对于每个小面30，所述优选的方向由“入射角等于反射角”的条件给出。
这里，各自配置在移动段22A和22B的中间的小面32相对于面状图案区域20的平面具有α＝0°的倾斜角度，因此在入射光垂直时大致垂直地向上方反射。移动段22A中的从小面32在+y方向上错移的小面34具有逐渐增加的倾斜角α，在移动段的上边缘24-O处达到α＝+20°的倾斜角；而在-y方向上错移的小面36具有逐渐减小的倾斜角α，在移动段的下边缘24-U处达到α＝-20°的倾斜角。
在紧邻的移动段22B中，小面的倾斜角度反向地改变，即从倾斜角α＝ 0°的布置在中间的小面开始，在+y方向上错移的小面36具有逐渐减小的倾斜角α，在移动段22B的上边缘26-O处达到α＝-20°的倾斜角；而在-y 方向上错移的小面34具有逐渐增加的倾斜角α，在移动段22B的下边缘 26-U处达到α＝+20°的倾斜角。
如果从垂直俯视图开始，具有表面区域20的安全元件12现在向下(倾斜方向16A)倾斜几度，那么移动段22A中的向上(在+y方向上)错移的小面 34以及移动段22B中的向下(在-y方向上)错移的小面34实现了反射条件“入射角等于反射角”。相反的情况适用于在倾斜方向16B上向上倾斜几度的倾斜。因此对于观察者，在沿相反的方向上倾斜时，在曲线图示14A的移动段22A、22B中可见的各段18移离初始曲线并彼此远离。
针对移动段22A、22B举例描述的光学可变元件的配备相应地也针对表面区域20的其他各移动段22进行，使得各小面30的倾斜角度在相邻的移动段中相反地改变。以这种方式，在观看者看来，初始曲线14A、14B 的各段18各自沿着初始曲线在不同方向上交错地移位，使得当安全元件倾斜时初始曲线看起来被***。
在图4至7的示例性实施例中，通过例如反射小面30的倾斜角度来实现各段18的视觉差异，所述倾斜角度在不同的方向上增加。代替反射小面, 由于也可以使用其他光学有效元件，所以各曲线段的差异有利地总体上通过定向参数k来描述，依定义k在-1和+1之间。在初始曲线上的各连接段的位置通常对应于值k＝0，而对于在移动段22的对置边缘处的每个段18，假定取极值k＝±1。通过使用通用定向参数k，可以独立于光学有效元件的具体实现方式来描述各移动段的形状和倾斜时各移动段的移动行为。
为了说明，图8以灰度图40示出对应于***数值数字“50”的示例性实施例的定向参数k的取值，其中白色灰度对应于值k＝+1，而黑色灰度对应于值k＝-1。如在图8中看出的那样，曲线图示14A、14B在k＝0处的各个段18由中灰色描绘，并且连接而分别形成数字“5”和“0”。对于其他k 值，例如对于k＝-1(黑色)，这些段相互分开，并显示***的初始曲线的图示。
在示例性实施例中，定向参数k在每个移动段22内交替地从-1到+1 或从+1到-1渐变。例如，移动段22A中的定向参数从下边缘到上边缘从-1 到+1渐变，而在相邻的移动段22B中，其从下边缘到上边缘从+1到-1渐变。如图8所示，所述交替渐变沿着整个曲线图示延续。
在通过小面30实现光学有效元件时，通过如下定向参数k的关系式获得在y方向上各小面的倾斜角度：
α(k)＝k·20°,-1≤k≤1 (F1)
如果k在-1和+1之间变化，则倾斜角度α在-20°(向下倾斜)和+20°(向上倾斜)之间相应地改变。
通过如图8中的定向参数k的二维规格以及定向参数k与小面30的倾斜角之间的关系(例如关系式(F1))，可以针对特定尺寸的小面明确地描述面状图案区域的各小面。然后相应的反射表面区域20可以以本身已知的方式来进行制造，例如通过在压印漆层中压印如此描述的小面以及随后进行金属化。
回到图2中的图示，图2的视图以从(a)到(e)的顺序显示由定向参数k 表示的对应于k＝-1、k＝-0.5、k＝0(初始曲线)，k＝+0.5和k＝+1时的外观。在通过反射小面来实现k值规格时，还必须考虑到，各小面实际上不在任意锐角范围内反射，而是取决于设计和环境光条件，在几度的角度范围内反射。例如，如果小面30在5°的角度范围内照亮，那么所述角度范围连同移动区域的角度分布一起限定初始曲线和各***段显现的线宽。利用所指明的各值，产生各移动段的尺寸的例如s＝5°/(2x 20°)＝1/8的线宽。
可以通过适当的数学算法来规定期望图案的k值，例如，k值可以与各段距初始曲线的距离成比例地增加。另外，这些值也可以由设计者手工产生，例如作为设计图表中的颜色梯度。例如，如在图8的示例性实施例中所示，定向参数的值优选地与某个段的从初始曲线到移动区域的边缘的距离成比例地增加到+1或减小到-1。
原则上，定向参数与距初始曲线的距离之间的关系当然也可以是非线性的。结果，特别是线宽或移动动态特性会因倾斜角度而变化。例如，初始曲线的k值附近的k值会非常强烈地变化，从而实现初始曲线的清晰描绘。朝向各移动段的边缘，k值可以变化得更缓慢，导致线宽变大并且动态特性增加。
在一些实施例中，还可以规定，k值不在所有段中在-1和+1之间的整个范围内渐变。如果一个段内的k值渐变例如仅达到+0.5的k值，那么当以对应于大于0.5的k值的视角倾斜时，该段看起来消失了，因为不存在光学有效元件在这些观看角度将入射光导向观看者。
对于反射小面的倾斜角度和定向参数k之间的上述关系(F1)，各小面当然也可以选择为更为陡峭或更为平坦，或者在x方向而非在y方向上选择性地倾斜或在x方向附加地倾斜。重要的仅在于，当围绕特定倾斜轴倾斜时，具有k＝-1到k＝+1的光学有效元件依次可见，例如变亮、变暗或色泽变换且不再可见，使得对应于所述各段产生相应的移动效果。
如果使用小全息光栅区域作为光学有效元件，则定向参数k例如可以与全息光栅区域的方位角和/或光栅周期p相关联，例如对于+30°和-30 °之间的方位角呈现为
或者对于500nm和1.5μm之间的光栅周期呈现为
p(k)＝1000nm+k·500nm,-1≤k≤1 (F3)
在进一步的实施例中，作为光学有效元件，也可以使用具有槽状和/或肋状结构元件的微纹图案，例如，在文献WO2014/117938A1中所描述的，其公开内容通过引用并入本申请中。在这种情况下，定向参数k可以例如与结构元件的方位角相关联。
应该理解，除了反射小面、全息光栅和微纹图案之外，还可以使用其他光学有效元件。在本发明的范围内，唯一重要的是，当倾斜时，所描述的各移动段显现给观看者，而不管所述段是否是亮的、暗的、有色的或以其他方式可见的，并且也不管是出现在俯视图还是透视图中。
因此，根据进一步的设计可能性，作为光学有效元件，也可以使用连同线图案一起实现莫尔放大效应的微透镜或凹面微反射器栅格。为此，线图案与微透镜或凹面微反射器栅格具有近似相同的周期，并且例如被布置在微透镜或凹面微反射器的聚焦平面中。微透镜或凹面微反射器将入射光视角依赖性地引导到线上或与线相邻的部位，使得它们以线的颜色或者间隙的颜色呈现给观看者。在这种情况下，定向参数k表示与微透镜或凹面微反射镜的栅格相比，线图案局部移动了多远。例如，对于k值为-1，线栅格的各线的中心点位于各个微透镜或凹面微反射器的第一边缘处，而对于k值为+1，位于微透镜或凹面微反射器的与第一边缘相对的第二边缘处。
所描述的移动效果不仅可以在俯视图中产生，而且在透视观察时也是如此，包括采用小面以及采用全息光栅和微纹图案。如果各小面例如不是埋置在具有相同或非常类似的折射率的材料中，那么当透视观察时，它们起到小棱镜起作用，使得产生透射光的亮度差异，并且可以在透射光中产生根据本发明的移动效果。
特别地，对于薄的半透明涂层，例如薄的金属层，可以实现的是，作为反射面的相同的压纹图案在俯视图中产生根据本发明的移动效果，并且同时由于具有微棱镜的效果，在透视观察时另外产生根据本发明的移动效果。以类似的方式，为了透视观察，上述微纹图案和全息光栅也可以例如半透明地被涂覆，例如用非常薄的金属层，或者高度透明地被涂覆。
所描述的概念特别有利地用在具有微反射镜的所谓的安全线或LEAD带，也就是说，用在具有小面或微反射镜的设计中，所述小面或微反射镜在压印漆中以最大5μm的压印高度进行压印，然后金属化。
金属化有利地用具有反射体/电介质/吸收体层序列的变色薄膜涂层或薄金属膜进行。
图9和图10示出本发明的另一示例性实施例，其中多个曲线图示作为具有各连接线段的初始曲线从不同观察方向是可见的。具体而言，示例性实施例中的安全元件显示金属外观，其中从第一观看方向，数值数字“50”以及从第二观看方向，字符串“PL”一个位于另一个之上地多重层叠可见。
图9(a)至(i)更详细地示出了在不同的倾斜角度下，面状图案区域50的一部分的视觉外观，作为图案，其一方面显示***的数值数字“50”，另一方面显示***的字母串“PL”。图10以灰度图60示出了相应于该示例性实施例的定向参数k的值。
同样在该示例性实施例中，数值数字“50”的图示包括已经在上面详细描述的数字“5”和“0”形式的曲线图示14A、14B。字母串“PL”的图示包括字母“P”和“L”形式的曲线图示54A、54B。由于该示例性实施例中的各初始曲线并非旨在从相同的观察方向可见而是从不同的观察方向可见，所以各初始曲线与定向参数k的不同值相关联。具体而言，数值数字“50”的初始曲线对应于+0.5的k值，而字母“PL”的初始曲线对应于-0.5的k值。此外，数值数字“50”的各段18的移动段22仅包括0和1 之间的k值，而字母串“PL”的各段58的移动段52仅包括1和0之间的 k值，如图10所示。
当图案区域50倾斜时，图9所示的外观于是依次产生，其对应于k的如下取值：k＝-1(图9(a))、k＝-0.75(图9(b))、k＝-0.5(图9(c)：字母串“PL”呈现为连接的)、k＝-0.25(图9(d))、k＝0(图9(e):两个图示的错移段同时可见)、k＝+0.25(图9(f))、k＝+0.5(图9(g)：数值数字“50”呈现为连接的)、k＝+0.75(图9(h))、直到k＝+1(图(9i))的值。
数值数字“50”的各段18仅在向下倾斜时才可见，因为相关联的各移动段22不包括大于0的k值。类似地，字符串“PL”的各段58仅在向上倾斜时才可见，因为相关联的各移动段52不包括小于0的k值。总体而言，当图案区域从底部向顶部倾斜时，从最初的无序各段58产生字符串“PL”，当进一步倾斜时，字符串“PL”再次***，同时从其他无序段22 产生数值数字“50”，就其本身而言，当进一步向上倾斜时***(图9(a)至 (i))。当向回倾斜时，出现反向运动序列。
这样的移动效果非常令人难忘且充满活力，从已知的倾斜效果中清晰可见。与常规的倾斜效果相比，另一个显著的特征在于，除了在特定观看方向上的数值数字“50”和字母串“PL”的连接图示之外，同样在位于其间的观看方向上，高对比度动态图示是可见的，但是不允许或几乎不允许原始图示再被感知，而是显示各无序段的混乱图案(如图9(b)或9(f))。特别地，在k＝0的取值的中间状态，看不出数值数字“50”和字母串“PL”的初始曲线的叠置，而是显示以锐聚焦成像的各段18和58的完全不同的排布。
在这种图示中，两个子图示的段18、58和移动段22、52特别有利地彼此协调，使得单独的段从第一图示的移动段连续地迁移到第二图示的移动段。于是，组合的图示包括共享移动区域，其中一个或多个段以这样的方式移动，即从第一观看方向，它们是第一图示的一部分，而从第二观看方向，它们是第二图示的一部分。通过这种方式，可以产生这样的视觉印象：***的第一图示的各段重新组合以形成新的第二图示。
在图9和10的示例性实施例中，对于移动段52C(字母“P”的左上端) 和22C(数字“5”的左下端)实现了此种迁移。因此，图10中的用虚线勾勒出的区域表示具有从-1到+1的k值的组合移动段56，其中字母“P”的段 58C在倾斜时向上迁移(图9(c)和9(d))并成为数字“50”的段18C，如图9(f) 和9(g)所示。图9(e)示出了k＝0时的中间状态，其中两个段18C、58C同时可见。
更多的段是第一图示的一部分也是第二图示的一部分，更可能产生的印象是第二图示由***的第一图示的各部分重新组合而成。
附图标记列表
10 钞票
12 安全元件
14A,14B 曲线图示
16A,16B 倾斜方向
18,18C 段
20 面状图案区域
22,22A,22B,22C 移动段
24-O,24-U 移动段22A的边缘
26-O,26-U 移动段22B的边缘
30,32,34,36 小面
40 灰度图示
50 面状图案区域
52,52C 移动段
54A,54B 曲线图示
56 组合移动段
58,58C 段
60 灰度图示

Claims (25)

1.一种用于确保有价值物品安全的光学可变安全元件，其依赖于视角地显示具有至少一个第一曲线图示的图案，其从第一观察方向可见为具有两个或更多个连接的非共线的段的初始曲线，而当安全元件围绕预定轴线倾斜时，***成各个单个段，其中初始曲线的各段在不同方向上远离初始曲线交错移动，光学可变安全元件具有：
-具有多个光学有效元件的面状图案区域，每个光学有效元件沿主导方向引导入射光，
-面状图案区域中的初始曲线的各段中的每个段与呈面状图案区域的子区域形式的一个移动段相关联，在子区域中，光学有效元件以这样的方式布置和对准，使得从第一观察方向看它们显示各段相互连接的初始曲线，而从围绕预定轴线倾斜的观察方向看，它们显示曲线图示，在该曲线图示中，随着倾斜角度的增加，所述各段愈加远离初始曲线地在不同方向上错移开。
2.根据权利要求1所述的安全元件，其特征在于，当所述安全元件倾斜时，至少一个第一曲线图示***成三个或更多个段。
3.根据权利要求2所述的安全元件，其特征在于，当所述安全元件倾斜时，至少一个第一曲线图示***成四个或更多个段。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的安全元件，其特征在于，至少一个第一曲线图示的初始曲线显示字母数字字符、符号或其他承载信息的字符。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的安全元件，其特征在于，所述曲线图示的所述移动段的宽度在所述曲线图示的初始曲线的尺寸的10％至100％之间。
6.根据权利要求5所述的安全元件，其特征在于，所述曲线图示的所述移动段的宽度在所述曲线图示的初始曲线的尺寸的20％至50％之间。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的安全元件，其特征在于，至少一个第一曲线图示的所述移动段都具有相同的宽度。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学有效元件由光线有效小面形成，所述小面的定向在每种情况下的特征在于，相对于所述面状图案区域的平面的倾斜角α以及在面状图案区域的平面中的方位角θ。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学有效元件由具有由平行光栅线构成的光栅图案的衍射光学有效光栅场形成。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学有效元件由彼此相邻且沿着纵向方向延伸的槽状和/或肋状结构元件形成。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的安全元件，其特征在于，所述面状图案区域设置为反射性的，使得所述初始曲线和所述初始曲线***成各个单独段在反射中是可见的。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学有效元件由反射元件形成，所述反射元件用压印漆铸成并且设置有反射增强涂层。
13.根据权利要求12所述的安全元件，其特征在于，所述反射增强涂层具有色移效应。
14.根据权利要求13所述的安全元件，其特征在于，所述涂层由具有反射层、介电间隔层和吸收层的薄膜干涉层***组成。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的安全元件，其特征在于，所述面状图案区域是至少部分透射的，使得所述初始曲线和所述初始曲线***成各个单独段在透射中是可见的。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的安全元件，其特征在于，所述光学有效元件由透明或半透明衍射图案、透明或半透明棱镜图案或透明或半透明微纹图案形式的透射元件形成。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的安全元件，其特征在于，所述图案至少包括第二曲线图示，其从第二观察方向可见为具有两个或多个连接的、非共线的段的第二初始曲线，而当安全元件围绕预定轴线倾斜时，***成各个单个段，其中第二初始曲线的各段在不同方向上远离第二初始曲线交错移动，面状图案区域中的第二初始曲线的各段中的每个段与呈面状图案区域的子区域形式的一个第二移动段相关联，在子区域中，光学有效元件以这样的方式布置和对准，使得从第二观察方向看它们显示各段相互连接的第二初始曲线，而从围绕预定轴线倾斜的观察方向看，它们显示曲线图示，在该曲线图示中，随着倾斜角度的增加，所述各段愈加远离第二初始曲线地在不同方向上错移开。
18.根据权利要求17所述的安全元件，其特征在于，所述第一曲线图示和所述第二曲线图示的移动段不重叠。
19.根据权利要求17所述的安全元件，其特征在于，所述第一和第二观察方向包括至少5°的角度。
20.根据权利要求19所述的安全元件，其特征在于，所述第一和第二观察方向包括至少10°的角度。
21.根据权利要求19所述的安全元件，其特征在于，所述第一和第二观察方向包括至少20°的角度。
22.根据权利要求17所述的安全元件，其特征在于，所述第一曲线图示的至少一个段也是所述第二曲线图示的段，使得当所述安全元件倾斜时，所述第二曲线图示至少部分地由***的第一曲线图示的段组成。
23.根据权利要求1至3中任一项所述的安全元件，其特征在于，所述安全元件是安全线、撕条、安全带、安全条、补片或施用于安全文件、有价文件的标签。
24.一种数据载体，具有根据权利要求1至23中任一项所述的安全元件的。
25.一种用于制造根据权利要求1至23中任一项所述的光学可变安全元件的方法，其中，
-确定具有两个或多个连接的非共线段的预期初始曲线，
-针对初始曲线的每个段确定移动段，在安全元件倾斜时初始曲线的段在移动段中移动；以及
-在确定的移动段中的面状图案区域中，光学有效元件以这样的方式布置和对准，使得从第一观察方向看它们显示各段相互连接的初始曲线，而从围绕预定轴线倾斜的观察方向看，它们显示曲线图示，在该曲线图示中，随着倾斜角度的增加，所述各段愈加远离初始曲线地在不同方向上错移开。
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