CN111372788B - 全息多层膜、产品包装和用于生产全息多层膜的方法 - Google Patents

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Abstract

本文涉及全息多层膜(1)，其用作产品包装(10)的一部分，其中所述全息多层膜(1)包括具有机器可读的标记(5)的标记膜(2)用于提供嵌入数字数据域的产品特定数据、装饰和/或保护层(3)以及设置于所述标记膜(2)和所述装饰和/或保护层(3)之间的部分反射的夹层(4)，所述夹层(4)至少部分覆盖所述标记(5)，其中所述标记(5)包括含有模压全息图的构造(6)，所述构造(6)在所述标记膜(2)中或在施加于所述标记膜(2)上的漆层(7)中引入。本发明进一步涉及产品包装和具有所述全息多层膜的分装胶囊，并涉及带有所述分装胶囊的饮料制备***。此外，本发明涉及用于生产所述全息多层膜(1)的方法，以及用于操作所述饮料制备***的方法。

Description

全息多层膜、产品包装和用于生产全息多层膜的方法
技术背景
本发明基于全息多层膜。基本上，从现有技术中已知安全元件，例如粘性标签，其包括全息图式的光学防伪标记。这种安全元件通常用于以防伪方式识别产品。
例如，从公开文献DE 10 2015 207 268 A1中已知这种安全元件，该公开文献公开了一种用于附于产品或包装上以防止伪造的标签。该安全元件包括由塑料制成的透明聚合物膜，其用作基底和载体膜。在生产该安全元件期间，首先用包括金属颜料的油墨印刷聚合物膜，然后通过激光光刻将防伪标记以相位-或振幅全息图的形式引入彩色层中。激光光刻处理会在彩色层中产生微观结构，当用单色光源照射时，会在投影中显示微观结构的傅立叶变换。这种傅立叶变换包含数据域，例如，可在其中集成用于验证标记产品的真实性的数据。在出版物DE 10 2008 024 023 A1中公开了一种类似的安全元件。
从文献DE 10 2012 203 350 A1中还已知一种安全元件，在该安全元件中通过使用压印垫片
Figure GDA0003025978860000011
压印来替代激光光刻来实现所述构造。
用于实现全息图的微观结构的生产在标准印刷工艺中不容易实现，因此比较昂贵，技术要求高且成本高。这大大增加了潜在造假者的障碍。此外，特别是通过使用激光光刻，可以将单个和/或序列化数据嵌入数据域中，从而可以通过将读取的防伪标记的单个和/或序列化数据与提供防伪标记的有效数据的数据库进行比对，来识别产品是否伪造。
在贸易和工业中，人们不仅在以防篡改的方式标记高价产品和物品方面，而且还在标记价格相对便宜的日常用品和消费品(例如食品包装)的方面做出越来越多的努力，使得其性质和来源可被清楚地确定。这尤其适用于那些在购买后、使用或消费前仍必须以任何方式进一步处理的产品，因为在这种情况下，可将进一步处理的选择标准嵌入特定产品的标记中。
例如，从出版物EP 2 525 691 A1、EP 2 525 692 A1、GB 2 397 510 A、 DE 20121 494 U1和EP 1 974 638 A1中已知用于在饮料生产机器中制备饮料的分装胶囊，其中该分装胶囊在位于其盖膜区域内各自都有机器可读的标记。这些标记包括例如条形码、数据矩阵码(也称为QR码)或颜色码，并借助于检测器或摄像机在饮料生产机器中被读出，以便自动确定分装胶囊的类型。以这种方式，可解决以下问题：现在为每种单独类型的饮料生产机器提供大量不同的胶囊类型，以便用该一种饮料生产机器制备不同的饮料，其各自都需要不同的制备条件。例如，存在用于制备浓缩咖啡(Espresso)、大杯咖啡(Lungo)、短萃取浓缩咖啡(Ristretto)、经典过滤咖啡、卡布奇诺咖啡、茶、饮用巧克力、可可等的分装胶囊，其中分装胶囊的外部性质总是相同或至少非常相似。然而，通过读出位于覆盖膜上的标记，饮料生产机器获知当前使用者已投入饮料生产机器中的哪种类型的分装胶囊，并且可选择适合于所识别的分装胶囊的类型的冲泡程序。例如，若识别出浓缩咖啡胶囊而不是茶胶囊，则选择冲泡程序，该冲泡程序将较少的水和/或较高压力的水送入分装胶囊中。
前述用于标记产品包装且尤其是分装胶囊的方法的缺点在于，所述标记总是包括对人类使用者也可见的编码，且该编码可见地设置在产品包装的中央部件上尤其在分装胶囊的盖膜上。但对于这种产品包装的制造商而言，找到一种美观且可识别的产品包装设计非常重要。但是，所提及的标记极大地限制了产品包装设计中的设计自由度，并且对总体印象有很大的影响。
另外，上述标记通常位于产品包装的外表面上，因此经常由于机械或化学外部影响而受到损坏，因而此后不再为可读出。
最后，上述标记易于产品伪造者进行伪造，从而产生例如对使用者构成风险的劣质伪造分装胶囊进入市场的风险，特别是当这种分装胶囊是在饮料生产机器中普遍存在的高压下(最高20bar)和高温(最高95℃)冲泡破裂时，因而热的液体以不受控制的方式飞溅到周围。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种可以用作产品包装的一部分的膜，所述膜具有机器可读的标记，用于提供有关位于销售包装中的产品的产品特定数据，其中所述标记不受或几乎不受产品包装外观的影响，降低了标记损坏的风险，并提高了防伪产品的安全性。另外，在移动的产品上，标记还应被相对简单且便宜的装置可读，从而例如当将胶囊扔入饮料生产机中时，可识别胶囊类型。
上述目的是通过用作产品包装的一部分的全息多层膜来实现的，其中所述全息多层膜包括具有机器可读的标记的标记膜(该标记用于提供嵌入数字数据域的产品特定数据)、装饰和/或保护层以及设置于所述标记膜和所述装饰和/或保护层之间的部分反射的夹层，该夹层至少部分覆盖所述标记，其中所述标记包括含有全息图的构造，该构造在所述标记膜中或在施加于所述标记膜上的漆层中引入。
与现有技术相比，根据本发明所述的全息多层膜具有以下优点：标记实现为全息图，所述全息图对于人类使用者而言几乎是不可见的，且其被集成在产品包装的壁中。通过所述标记实现对于人类使用者几乎不可见的全息图，产品包装的外观不会或几乎不会受损。相反，若标记膜表示为产品包装的可见侧，则所述装饰和/或保护层几乎不受限制地为产品包装的观察者所感知，因为所述标记膜、构造和夹层是透明的。若该保护层也设计为透明的，则整个多层膜是透明的，甚至可用作产品包装的窗膜。否则，可通过所述装饰层以通常的方式实现产品包装的任何设计和外观。通过仅在用单色光照射标记时才看到全息图以及由此而来的数字数据域来实现这些优点。在实践中，例如，通过简单地将现有包装膜用作本发明的全息多层膜中的装饰和/或保护膜，即可进一步使用没有标记的现有产品包装的常规膜，也就是说，将其与所述标记膜和所述夹层连接。这使得可以以特别简单和成本低的方式将没有标记的现有产品包装进一步发展为带有标记的产品包装。数字数据域的使用还具有以下优点：提供相对高的数据容量，从而可以提供大量信息，尤其还可以提供用于产品的进一步处理的参数。所述标记通过所述构造和所述部分反射的夹层实现，且因此被设置在多层膜内，即设置在标记膜与装饰和/或保护层之间，并在此受到保护，免受外部机械和化学影响。使用相对便宜的传感器可读取数字数据域。仅需单色光源，例如激光器或LED，以及光学检测***，例如简单的CCD摄像机。将标记实现为全息图还具有决定性的优势，数字数据域是平移不变的。这意味着当所述标记被单色光照射时，产生的反射傅立叶全息图的位置不会随着所述标记的平移运动而移动。这大大简化了对运动中的产品包装的读取。在本发明的意义中，术语“部分反射”特别是指少于 50％的入射光、优选少于10％的入射光(此处来自所述夹层)被反射。
根据本发明所述的一个优选的实施方案规定，所述夹层包括透明的塑料膜和/或由HRI材料(高折射率)制成的透明涂层，所述HRI材料特别具有大于2的折射率。通过部分反射的夹层有利地增强了反射，从而提高了全息图的光学效果并因此提高了可读取性。由无机HRI材料制成的透明涂层包括，例如，由二氧化钛或硫化锌制成的涂层，其优选地确保全息图的良好可见性并且同时具有良好的透明度。使用硫化锌的优点在于，其界面反射小于10％，且特别优选地基本上为5％。特别地，该HRI材料在钠-D-线的589nm(黄橙色)的波长处具有大于2的折射率。
根据本发明所述的另一优选的实施方案规定，所述夹层包括金属化层，所述金属化层特别具有小于0.5的光学密度。金属化层还增加了反射，以使全息图可见并改善了可读取性，但是由于厚度小和光密度低，仍然可实现良好的透明性。光密度为0.5(取决于金属)的金属化层有利地反射约40％的入射光。优选通过物理气相沉积(PVD)将金属化层施加于所述构造上。
根据本发明所述的另一优选的实施方案规定，所述构造通过压印垫片或通过激光光刻实现，和/或其中所述构造包括二元结构。在本发明的意义中，特别地，措辞二元结构意指一起形成所述构造的多个凹槽都具有恒定的构造深度。因此，在所述构造的区域中，仅存在没有凹槽的区域和带有凹槽的区域，其中所述凹槽在制造公差范围内的深度相同。
根据本发明所述的另一优选的实施方案规定，所述全息图为傅立叶全息图，将其设计为可通过用单色光源照射傅立叶全息图来使数字数据域可见，其中所述全息图优选地包括相位全息图。借助于压印垫片的所述构造的优点在于，可相对成本低地进行全息多层膜的大量生产。或者，借助于激光光刻的构造具有可生成单个和/或序列化标记的优点。可想到的是，例如，每个销售包装都接收单个和/或序列化的识别号，该识别号被集成到相应的数字数据域中。或者，可想到的是，傅立叶全息图不包括相位图，而包括振幅图。
根据本发明所述的另一优选的实施方案规定，在所述全息图中嵌入关于在所述产品包装中容纳的产品的性质和/或来源的产品特定数据，和/或其中在所述全息图中产品特定数据以产品特定参数的形式嵌入产品特定数据，用于控制在所述产品包装中容纳的产品的进一步处理和/或使用。在本发明的意义中包括关于在所述产品包装中容纳的产品的性质和/或来源的产品特定数据，例如单个和/或序列化的识别号或产品的操作来源的清楚指示，以便可识别伪造产品。还可想到的是，将产品的类型或特性作为产品特定数据来提供。在分装胶囊作为产品包装的实施例中，例如，此类产品特定数据可包括或位于分装胶囊中的饮料物质的类型，例如咖啡(速溶)粉、烘焙和磨碎的咖啡豆、茶、液体或颗粒状巧克力、可可、液体奶和/或奶粉，或指定通过分装胶囊制备的饮料类型的信息，例如浓缩咖啡、大杯咖啡、短萃取浓缩咖啡、经典过滤咖啡、卡布奇诺咖啡、茶、饮用巧克力等。此外，也可想到的是，将分装胶囊或位于分装胶囊中的饮料物质的生产和/或最佳使用期作为产品特定数据提供。类似地，可以以产品特定参数的形式将产品特定数据嵌入所述全息图中，用于控制在所述产品包装中容纳的产品的进一步处理和/或使用。可想到的是，例如，在数字数据域中存储用于控制用于进一步加工产品的机器的具体数值。这样，可直接通过所述数字数据域控制机器。在本发明的意义中，例如，这种产品特定的参数可为对饮料生产机器的控制数据，通过该数据可在饮料制备过程中控制冲泡液体的压力、冲泡液体的温度、冲泡液体的输送量和/或类似物。
根据本发明所述的另一优选的实施方案规定,所述标记膜设计为透明的且所述装饰和/或保护层设计为不透明的。有利地，若标记膜表示为产品包装的可见侧，则所述装饰和/或保护层几乎不受限制地为产品包装的观察者所感知。
据本发明的另一优选的实施方案规定，所述装饰和/或保护层在印刷工艺中被施加到所述夹层上。可想到的是，例如，使用普通的胶印、数字印刷、柔版印刷或凹版印刷工艺来实现或引入所述装饰层，从而可以以常规方式使用装饰印刷。
根据本发明所述的另一优选的实施方案规定，所述装饰和/或保护层与所述标记膜和/或所述夹层胶合和/或焊接。由标记膜、夹层以及装饰和/或保护层构成的层结构优选地形成紧密结合的膜层叠体。可想到的是，整个层结构在加热时、特别是在真空下结合成层叠体。
根据本发明所述的另一优选的实施方案规定，所述标记膜包括聚丙烯 (PP)-或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-膜。所述标记膜优选地包括涂覆有漆层的聚丙烯(PP)-或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-膜，其中所述漆层的厚度特别优选介于0.1至10微米，特别优选地介于1至5微米且最优选地介于1至2 微米。或者，聚丙烯(PP)-或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-膜的厚度介于0.1 至100微米，优选地介于1至50微米且特别优选地介于10至30微米。或者，也可想到的是，所述标记膜包括聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。
根据本发明所述的另一优选的实施方案规定，所述结构延伸在所述全息多层膜的全部面积上延伸。因此，有利地，不需要标记的一侧与用于读取所述数字数据域的光源或光学检测***之间的精确对准和定位。相反，若光源的光锥照亮所述多层膜的任何部分并反射落在光学检测***的检测范围内就足够了。另外，由于可实现较大的公差范围以用于产品包装尤其是分装胶囊在饮料生产机器的进料槽中的定位，因此读取的可靠性大大提高。可想到的是，所述构造至少完全在产品包装的一侧延伸，多层膜在其面上形成产品包装的一部分。
根据本发明所述的另一优选的实施方案规定，所述数字数据域包括圆角且特别地总体设计为圆形的和/或其中所述数字数据域包括位置标记，用于在读取时判断所述数字数据域的方向。位置标记的实现具有的优点在于，可以以简单的方式确定数字数据域相对于光学检测***的相对取向。在旋转对称的销售包装(例如上述分装胶囊)的情况下，这特别有利，因为在读取全息图时，其方向总是变化的。具有圆角的数字数据域的使用降低了以下风险：当读取反射的全息图时，位于数字数据域的角落中的那些区域不在光学检测***的检测区域之内且无法被读出。
为了达到上述目的，本发明的另一个目的是包括根据本发明所述的全息多层膜的产品包装。所述全息多层膜可为产品包装的透明窗或非透明壁。
本发明的另一个目的是实现一种用于在饮料制造机中制备饮料的分装胶囊，其中所述分装胶囊包括具有容纳饮料物质的空腔的基底元件和将所述空腔封闭的胶囊盖，其中所述胶囊盖包括根据本发明所述的全息多层膜。
有利地，根据本发明所述的全息多层膜用作为分装胶囊的胶囊盖，使得标记可作为产品包装的壁的一部分被集成，因而分装胶囊的外观没有受到损害或仅受不显著的损害，并且保护标记不受外部影响的损害。因此，可在饮料制造机器中清楚地识别出分装胶囊，从而在饮料的制备过程中，可使用针对分装胶囊中容纳的产品(饮料物质)指定的饮料生产机的饮料制备程序，或者，可根据在已知的数字数据域中嵌入的产品特定数据来设置饮料制备过程的参数。
所述饮料物质尤其包括液体、颗粒或粉末状的饮料原料或饮料原材料，其通过与冲泡液体、特别是在压力下的冷水或热水混合而形成饮料。可想到的是，所述饮料物质优选地溶解、浸滤和/或分散在冲泡液体中。例如，所述饮料物质包括咖啡(速溶)粉、烘焙和磨碎的咖啡豆、茶、液体或颗粒状巧克力、可可、液体奶和/或奶粉。
为了实现上述目的，本发明的另一个目的是饮料制备***，该饮料制备***包括根据本发明所述的分装胶囊和饮料生产机器，其中所述饮料生产机器包括进料槽和冲泡室，使得所述分装胶囊通过所述进料槽可转移至所述冲泡室中，其中所述冲泡室包括液体供给，其用于将冲泡液引入所述分装胶囊中，其中所述饮料生产机器进一步包括检测单元，所述检测单元设置为用于读取在数字数据域中嵌入的产品特定数据，且其中饮料生产机器包括控制单元，其根据所读取的产品特定数据控制液体供给。
优选地，所述液体供给包括泵和/或加热元件，其中优选地，所述泵的输送效率、输送量和/或转换时间和/或所述加热元件的加热效率和/或转换时间根据所读取的产品特定数据由控制单元控制。
根据本发明所述的另一优选的实施方案规定，所述检测单元包括用于照亮所述构造的光源和用于读取所述部分反射的全息图的数字数据域的光学检测***，其中所述饮料生产机器优选地包括处理器，其用于评估所述数字数据域。所述光源特别地包括单色光源，例如激光器或LED，而所述光学检测***包括例如CCD-摄像机。所述光源和光学检测***优选地被设置为使得在进料槽中完成数字数据域的读取。有利地，因此不必在饮料生产机器的冲泡室中进行全息图的读取，因为在冲泡室中的读取是由饮料制备过程中存在的条件引起的，例如高压、高温、潜在污染(通过从打开的分装胶囊中逸出的饮料物质)或冲泡液引起的石灰沉淀，由于冲泡液体的存在，其将变得更加复杂并且容易出错。有利地，在进料槽中，分装胶囊尚未打开或未与冲泡液体接触，因而液体、污染物、沉淀物、饮料物质等不会影响读取过程。傅立叶全息图是平移不变的，有利地，能够在进料槽中读出数字数据域，即，即使在读取过程中所述标记执行平移运动，傅立叶全息图也不会移动。
本发明要达到的目的的另一个目的是用于生产根据本发明所述的全息多层膜的方法，其中，在第一生产步骤中提供标记膜，其中在第二生产步骤中，通过引入含有全息图的构造，实现机器可读的标记，用于提供嵌入数字数据域的产品特定数据，其中在第三生产步骤中，将部分反射的以及至少部分覆盖所述标记的夹层施加在所述构造上，且其中在第四生产步骤中，将装饰和/或保护层施加到所述夹层上或与所述夹层连接。优选地，在第二生产步骤中，将所述构造引入所述标记膜中或引入施加在所述标记膜上的漆层中。可想到的是，在第一生产步骤中，将所述漆层施加到所述标记膜上。
根据本发明所述的方法的优点在于，可将其容易地集成到常规印刷包装膜的现有生产过程中。其通常为多层结构，下部装饰层带有彩色印刷以产生所需的设计，并且该装饰层在其可见侧上覆盖有透明保护膜。为了给这样的常规包装膜提供机器可读的标记，只需将外部透明保护膜替换为所述标记膜，然后在该标记膜中或在其漆层中引入所述构造，并用部分反射的夹层覆盖。然后，可将该构造以常规的方式与例如印刷的装饰层连接。因此，根据本发明所述的方法提供一种成本低且易于实现的选项，使用机器可读的标记来标记现有的产品包装，该标记对于使用者来说几乎是不可见的且难以伪造的，并且将产品特定数据嵌入数字数据域中。
在本发明的意义中，生产步骤的编号仅应理解为名称，而不是各个生产步骤的执行的时间顺序或特定顺序。优选地，各个生产步骤根据它们的编号一个接一个地执行，即，首先是第一生产步骤，然后是第二生产步骤，然后是第三生产步骤，最后是第四生产步骤。
根据本发明所述的一个优选的实施方案规定，在第二生产步骤中，所述构造通过压印垫片或通过激光光刻将所述构造引入标记膜或漆层或夹层中。借助于压印垫片的构造的优点在于，可相对成本低地进行全息多层膜的大量生产。或者，借助于激光光刻的构造具有可生成单个和/或序列化标记的优点。可想到的是，例如，每个销售包装都接收一个单个和/或序列化的识别号，该识别号被集成到相应的数字数据域中。或者，可想到的是，所述傅立叶全息图不包括相位图，而包括振幅图。优选以这样的方式产生所述构造，使得其在所述全息多层膜的全部面积上延伸。因此，有利地，不需要标记的一侧与用于读取所述数字数据域的光源或光学检测***之间的精确对准和定位。相反，若光源的光锥照亮所述多层膜的任何部分并且反射落在光学检测***的检测范围内就足够了。
根据本发明所述的另一优选的实施方案规定，在第三生产步骤中，通过用透明塑料膜和/或由HRI材料(高折射率)制成的透明涂层涂覆所述构造来实现所述夹层，所述HRI材料特别具有大于2的折射率，或者其中在第三生产步骤中，夹层是通过施加金属化层来生产的，所述金属化层特别具有小于 0.5的光学密度。特别地，该HRI材料在钠-D-线的589nm(黄橙色)的波长处具有大于2的折射率。
根据本发明所述的另一优选的实施方案规定，在第二生产步骤中，如此实现所述构造，使得所述相关的相位全息图显示数字数据域，在所述数字数据域中嵌入了关于在所述产品包装中容纳的产品的性质和/或来源的产品特定数据，和/或以产品特定参数的形式嵌入了产品特定数据，用于控制在所述产品包装中容纳的产品的进一步处理和/或使用。
根据本发明所述的另一优选的实施方案规定，在第四生产步骤中，所述装饰和/或保护层在所述夹层上印刷，或其中在第四生产步骤中，所述装饰和 /或保护层以装饰膜的形式提供，且将所述装饰膜与所述夹层胶合或焊接。
为了实现上述目的，本发明的另一个目的是一种用于操作根据本发明所述的饮料制备***的方法，其中在第一操作步骤中，将分装胶囊投入饮料生产机的进料槽中，其中在第二操作步骤中，所述分装胶囊的胶囊盖被所述检测单元的光源至少部分照亮且所述部分反射的全息图的数字数据域由所述检测单元的光学检测***读取，其中在第三操作步骤中，所述数字数据域经处理器评估以确定产品特定数据，且其中在第四操作步骤中，根据所确定的产品特定数据，所述控制单元控制所述饮料生产机器的液体供给。
根据本发明所述的另一优选的实施方案规定，在第四操作步骤中，所述液体供给的泵的输送效率、输送量和/或转换时间和/或所述液体供给的加热元件的加热效率和/或转换时间由所述控制单元控制。可想到的是，用于控制上述变量的值直接在产品特定数据中实现，或者可基于产品特定数据从预先存储在控制单元的存储器中的查询表(Look-Up-Tabelle)中选择这些值。或者，还可想到的是，将该查询表作为网络或互联网上的在线数据库来提供，且饮料生产机器基于读出的产品特定数据经由在线或互联网连接来调用该值。
本发明的其它细节、特征和优点由附图以及以下根据附图对优选实施方案的描述得出。附图仅示出本发明的示例性实施方案，其不限制基本的发明构思。
附图简述
附图1示出了根据本发明示例性实施方案的全息多层膜的示意性剖视图。
附图2a,2b示出了根据本发明示例性实施方案的全息多层膜中的傅立叶全息图的构造以及在傅立叶全息图中嵌入的数字数据域的构造的示意性详细视图。
附图3示出了根据本发明示例性实施方案的全息多层膜的生产方法的示意性视图。
附图4示出了根据本发明示例性实施方案的呈分装胶囊形式的产品包装的示意性剖视图。
附图5a,5b示出了根据本发明示例性实施方案的饮料制备***和用于操作饮料制备***的方法的示意性视图。
本发明的实施方案
在不同的附图中，相同的部分总是配有相同的附图标记，因此，通常各自仅命名或提及一次。
附图1示出了根据本发明示例性实施方案的全息多层膜1的示意性剖视图。所述全息多层膜1用作产品包装10的一部分。在附图4中示出了这样的产品包装10，其中所述全息多层膜1表示产品包装10的壁，此处具体地为胶囊盖26。
所述全息多层膜1包括(在附图1中，由顶部至底部观看)透明标记膜2，其由具有漆层7的聚丙烯(PP)-或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-膜8构成。通过压印垫片或通过激光光刻将构造6引入至漆层7中(或可选地直接引入到聚丙烯(PP)-或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-膜8中)。所述构造6由具有凹槽 11的区域和不具有凹槽11的区域构成，其中各个凹槽11具有相同的深度，即在本示例中，其为二元结构。
较薄的、部分反射的夹层4设置在构造6上。所述夹层4包括由HRI 材料(高折射率)制成的透明涂层，所述HRI材料优选为二氧化钛或硫化锌，并且特别为在钠-D-线的波长589nm(橙黄色)处大于2的折射率的材料。或者，还可想到的是，所述夹层4包括金属化层，所述金属化层特别具有小于 0.5的光学密度。
所述全息多层膜1进一步包括装饰层3，所述装饰层3设置为使得所述构造6和所述夹层4在垂直于多层膜1的主延伸平面的方向上设置在标记膜 2和装饰层3之间。因此，在所述标记膜2的面向装饰层3的一侧上形成构造6和夹层4，从而保护了构造6和夹层4不受外部环境影响，例如机械或化学影响。标记膜2的背离装饰层3的一侧表示全息多层膜1的可见侧，因此特别表示为产品包装10的外侧。由于标记膜2和夹层4是透明的，因此，对于从全息多层膜1的可见侧观察的人类观察者而言，装饰层3为外部可感知的。所述装饰层3特别地包括彩色或黑白印刷，例如，其可以以常规的胶版印刷来生产。因此，观察者感知到的产品包装10的设计很大程度上取决于装饰层3的设计，尤其是印刷。装饰层3内的虚线表示装饰层3还可由多层构成。
优选将所述标记膜2、所述夹层4和所述装饰层3互相胶合或焊接在一起以形成多层膜层叠体。
优选地，垂直于主延伸平面的聚丙烯-或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)- 膜8的厚度介于10至30微米，而漆层7仅具有1至2微米的厚度。所述夹层4的厚度尤其明显小于1微米，而所述装饰层3的厚度优选地为50至500 微米。
所述标记膜2包括标记5，所述标记5由构造6限定并且可通过夹层4 的部分反射设计使其可见。所述构造6以这样的方式表示傅立叶图：通过用单色光源照射傅立叶全息图，使数字数据域9可见。所述傅立叶全息图优选地包括相位全息图。
在附图2a中示例性地示出了构造6。所示的构造6优选地在整个全息多层膜1上延伸，从而，为了使数字数据域9可见，有利地，仅须照亮全息多层膜1的任何所需的局部区域。
在附图2b中示出了反射的数字数据域9看起来如何的示例。该数据域优选地由光学检测***记录，然后由控制单元评估。在数字数据域9内提供位置标记12，其用于在读取时判断所述数字数据域的方向，从而简化读取过程。数字数据域9中的各种可见光点13表示数据点，其中嵌入了关于产品包装10中的产品28的产品特定数据。在附图2b中可以看出，所述数字数据域9基本上是圆形的，因此也设计为具有圆角。
例如，嵌入的产品特定数据可为关于产品包装10中容纳的产品28的性质或来源的信息，例如单个和/或序列化的标识号或产品28的操作来源的清楚指示。可根据数字数据域9将伪造产品28与原始产品区分开。替代地或附加地，产品特定数据还可包括用于控制产品包装10中容纳的产品的进一步处理或使用的产品特定参数。
附图3示出了根据本发明所述的示例性实施方案的用于生产附图1所示的全息多层膜1的方法的示意性视图。
在第一生产步骤A中，首先提供标记膜2。所述标记膜2包括可见侧(附图1中的上侧)和背离可见侧的背侧(附图1中的下侧)。然后，在第一生产步骤A中，在所述背侧用漆层7上漆。
在随后的第二生产步骤B中，通过激光光刻或通过压印垫片以所述构造 6的形式将所述标记5引入漆层7中。因此，在所述漆层7中产生具有凹槽 11的区域和没有凹槽11的区域。
然后在第三生产步骤C中，将所述夹层4施加到所述构造6上。可想到的是，将所述夹层4胶合或上漆于所述标记膜2上。然而，若夹层4可选地包括金属化层，则所述夹层4优选地通过物理气相沉积(PVD)施加到所述构造6上。
在最后的第四生产步骤D中，在夹层4上设置装饰层3。可想到的是，标记膜2和夹层4的复合物与装饰层3胶合或焊接。例如，预先在胶版印刷工艺中用颜色印刷装饰层3。装饰层3的功能是赋予所述全息多层膜1美学上吸引人的外观、即最终其设计。装饰层3还可包括品牌名称、产品名称等。由于标记膜2和夹层4基本上显示为透明的，因此装饰层3的设计透过标记膜2的可见侧。也可想到的是，装饰层3由多层结构共同构成，其中该层结构的各个层优选地预先被印刷或上漆。在替代的实施方案中，装饰层3还仅包括直接印刷在夹层4上。
附图4示出了根据本发明示例性实施方案的呈分装胶囊14的形式的产品包装10的示意性剖视图。
所述分装胶囊14包括基底元件25，该基底元件限定了胶囊底部29和周向的胶囊壁20。在所述胶囊壁20内形成用于容纳饮料物质形式的产品28 的空腔。该空腔在背离胶囊底部29的一侧被胶囊盖26封闭。基底元件25 优选地由注塑或深冲塑料件或深冲铝件构成。所述胶囊盖26特别通过密封或胶粘附接至基底元件25上的周向凸缘27。
所述饮料物质包括饮料原料，该饮料原料通过与冲泡液体的相互作用而变成饮料。例如，所述饮料物质包括咖啡(速溶)粉、烘焙和磨碎的咖啡豆、茶、液体或颗粒状巧克力、可可、液体奶和/或奶粉。
胶囊盖26包括附图1中示意性示出的全息多层膜1。因此，胶囊盖26 的设计由装饰膜3确定，而构造6用作标记5，以数字数据域9的形式提供产品特定数据。
在所述数字数据域9中嵌入的产品特定数据尤其包括关于饮料物质的信息。可想到的是，例如，指定在分装胶囊中的饮料物质的类型或制造商和/ 或产品的生产日期和/或最佳使用期。附加地或可替代地，产品特定数据以及用于对分装胶囊14的进一步处理的操作的产品特定参数也可被嵌入饮料生产机器15中。可想到的是，例如，为饮料生产机器15表示具体的数字控制数据，通过该数据，在饮料生产过程中控制冲泡液体的压力、冲泡液体的温度、冲泡液体的输送量和/或类似物。
附图5a,5b示出了根据本发明示例性实施方案的饮料制备***16和用于操作饮料制备***16的方法的示意性视图。
所述饮料制备***16包括附图4所示的分装胶囊14和饮料生产机器15。所述饮料生产机器15包括进料槽17和冲泡室18。所述分装胶囊14可手动地或通过机器投入进料槽17中，从而饮料生产机器15通过位于分装胶囊14 中的饮料物质制备饮料。这种情况在附图5a中示出。
在进料槽17的区域中，如此设置光源19和光学检测***20，使得光源 19的光锥照射通过进料槽17落入的分装胶囊14的胶囊盖28的至少一部分，且从所述构造6或夹层4反射的傅立叶全息图到达所述光学检测***20的视野。所述光源19尤其包括单色光源，例如激光器或LED，而所述光学检测***20包括例如简单的CCD摄像机。所述光学检测***20与处理器耦合，该处理器评估由光学检测***20记录的数字数据域9。然后，根据该评估，饮料的制备过程由控制单元22控制。
最终分装胶囊14通过进料槽17进入冲泡室18中，并且在本实施例中通过活动活塞21进入提取位置。在附图2b所示的提取位置中，胶囊盖26 和胶囊底部29分别由穿孔装置穿孔。然后将冲泡液体通过胶囊盖26引入所述分装胶囊14中，从而通过饮料物质18与冲泡液体的相互作用在空腔内形成相应的饮料。在将冲泡液体引入到分装胶囊14中之前，例如，若制备诸如咖啡或浓缩咖啡的热饮料，则通过泵23对冲泡液体进行可选地加压和/或通过加热元件24进行加热。然后，饮料通过分装胶囊14和冲泡室18的出口达到未示出的饮用容器。
取决于分装胶囊14的类型和位于分装胶囊14中的饮料物质(产品28)的种类，在饮料的制备中需要不同的冲泡参数，因为存在大量不同的分装胶囊 14，每个分装胶囊用于制造其它饮料，例如浓缩咖啡、大杯咖啡、短萃取浓缩咖啡、经典过滤咖啡、卡布奇诺咖啡、茶、饮用巧克力、可可粉等，其中分装胶囊14的外部性质总是相同或至少非常相似。然而，通过读取标记5，可在饮料生产机器15内识别出使用者当前已将哪种类型的分装胶囊14投入饮料生产机器15中。然后，对于这种已识别类型的分装胶囊14和待制备的相应的饮料，将适当的冲泡参数用于相关的饮料制备过程，或者基于分装胶囊14的标识来选择已经存储在饮料生产机器中的适合的冲泡程序。例如，若识别出浓缩咖啡-分装胶囊14而不是茶-分装胶囊14，则可选择冲泡程序，将较少的水和在较高的压力下的水送入分装胶囊14中。
在本文的饮料制备***16中，这样的冲泡参数，其特别包括泵23的输送效率、输送量和切换时间以及加热元件24的加热效率和切换时间，由控制单元22根据由处理器所读出并评估的产品特定数据来控制。因此，为了在分装胶囊14中的饮料物质的最佳配置，其所需的参数被直接存储在数字数据域9中，从而饮料生产机器15可读出每个分装胶囊14的这些参数并相应地进行设置。例如，若在浓缩咖啡-分装胶囊14的胶囊盖26上读出所述数字数据域9，与在茶-分装胶囊14的胶囊盖上读出所述数字数据域9相比，以较高的压力输送较少的水的方式来控制泵。
还可想到的是，根据数字数据域9还检查分装胶囊14不是伪造产品。例如，仅在确定分装胶囊14不是伪造产品的情况下才可开始饮料制备过程。
附图标记列表
1 全息多层膜
2 标记膜
3 装饰层
4 夹层
5 标记
6 构造
7 漆层
8 PP-/PET-膜
9 数字数据域
10 产品包装
11 凹槽
12 位置标记
13 光点
14 分装胶囊
15 饮料生产机器
16 饮料制备***
17 进料槽
18 冲泡室
19 光源
20 光学检测***
21 活动活塞
22 控制单元
23 泵
24 加热元件
25 基底元件
26 胶囊盖
27 凸缘
28 产品
29 胶囊底部
30 胶囊壁
A 第一生产步骤
B 第二生产步骤
C 第三生产步骤
D 第四生产步骤

Claims (41)

1.全息多层膜(1)，其用作产品包装(10)的一部分，其中所述全息多层膜(1)包括具有机器可读的标记(5)的标记膜(2)、装饰和/或保护层(3)以及设置于所述标记膜(2)和所述装饰和/或保护层(3)之间的部分反射的夹层(4)，所述标记(5)用于提供嵌入数字数据域(9)的产品特定数据，所述夹层(4)至少部分覆盖所述标记(5)，其中所述标记(5)包括含有全息图的构造(6)，所述构造(6)在所述标记膜(2)中或在施加于所述标记膜(2)上的漆层(7)中引入，其中在照射所述标记(5)时才看到所述全息图以及由此而来的所述数字数据域(9)，
其中在所述全息图中以产品特定参数的形式嵌入产品特定数据，用于控制在所述产品包装(10)中容纳的产品(28)的进一步处理和/或使用。
2.根据权利要求1所述的全息多层膜(1)，其中所述夹层(4)包括透明的塑料膜和/或由高折射率材料制成的透明涂层。
3.根据权利要求1或2所述的全息多层膜(1)，其中所述夹层(4)包括由高折射率材料制成的透明涂层，所述高折射率材料具有大于2的折射率。
4.根据权利要求1所述的全息多层膜(1)，其中所述夹层(4)包括金属化层，所述金属化层具有小于0.5的光学密度。
5.根据权利要求1所述的全息多层膜(1)，其中通过压印垫片或激光光刻来实现所述构造(6)和/或其中所述构造(6)包括二元结构。
6.根据权利要求1所述的全息多层膜(1)，其中所述全息图为傅立叶全息图，将其设计为可通过用光源(19)照射傅立叶全息图来使数字数据域(9)可见。
7.根据权利要求6所述的全息多层膜(1)，其中所述全息图包括相位全息图。
8.根据权利要求1所述的全息多层膜(1)，其中在所述全息图中嵌入关于在所述产品包装(10)中容纳的产品(28)的性质和/或来源的产品特定数据。
9.根据权利要求1所述的全息多层膜(1)，其中所述标记膜(2)设计为透明的且所述装饰和/或保护层(3)为不透明的。
10.根据权利要求1所述的全息多层膜(1)，其中所述装饰和/或保护层(3)在印刷工艺中被施加至所述夹层(4)上。
11.根据权利要求1所述的全息多层膜(1)，其中所述装饰和/或保护层(3)与所述标记膜(2)和/或所述夹层(4)胶合和/或焊接。
12.根据权利要求1所述的全息多层膜(1)，其中所述标记膜(2)包括聚丙烯(PP)-或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-膜(8)。
13.根据权利要求1所述的全息多层膜(1)，其中所述标记膜(2)包括涂覆有漆层(7)的聚丙烯(PP)-或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-膜(8)。
14.根据权利要求13所述的全息多层膜(1)，其中所述漆层(7)的厚度介于0.1至10微米。
15.根据权利要求13所述的全息多层膜(1)，其中所述漆层(7)的厚度介于1至5微米。
16.根据权利要求13所述的全息多层膜(1)，其中所述漆层(7)的厚度介于1至2微米。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的全息多层膜(1)，其中所述聚丙烯(PP)-或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-膜(8)的厚度介于0.1至100微米。
18.根据权利要求12至16中任一项所述的全息多层膜(1)，其中所述聚丙烯(PP)-或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-膜(8)的厚度介于1至50微米。
19.根据权利要求12至16中任一项所述的全息多层膜(1)，其中所述聚丙烯(PP)-或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-膜(8)的厚度介于10至30微米。
20.根据权利要求1所述的全息多层膜(1)，其中所述构造(6)在所述全息多层膜(1)的全部面积上延伸。
21.根据权利要求1所述的全息多层膜(1)，其中所述数字数据域(9)包括圆角和/或其中所述数字数据域(9)包括位置标记(12)，用于在读取时判断所述数字数据域(9)的方向。
22.根据权利要求21所述的全息多层膜(1)，其中所述数字数据域(9)总体设计为圆形的。
23.产品包装(10)，其包括根据前述权利要求中任一项所述的全息多层膜(1)。
24.分装胶囊(14)，其用于在饮料生产机器(15)中制备饮料，其中所述分装胶囊(14)包括具有容纳饮料物质的空腔的基底元件(25)以及将所述空腔封闭的胶囊盖(26)，其中所述胶囊盖(26)包括根据权利要求1至22中任一项所述的全息多层膜(1)。
25.饮料制备***(16)，其包括根据权利要求24所述的分装胶囊(14)和饮料生产机器(15)，其中所述饮料生产机器(15)包括如此的进料槽(17)和冲泡室(18)，使得分装胶囊(14)通过所述进料槽(17)可转移至所述冲泡室(18)中，其中所述冲泡室(18)包括用于将冲泡液引入所述分装胶囊(14)中的液体供给，其中所述饮料生产机器(15)进一步包括检测单元，所述检测单元设置为用于读取嵌入在数字数据域(9)中的产品特定数据，且其中所述饮料生产机器(15)包括控制单元(22)，所述控制单元(22)根据所读取的产品特定数据控制液体供给，其中所述检测单元包括用于照亮所述构造(6)的光源(19)和用于读取部分反射的全息图的数字数据域(9)的光学检测***(20)。
26.根据权利要求25所述的饮料制备***(16)，其中所述液体供给包括泵和/或加热元件。
27.根据权利要求26所述的饮料制备***(16)，其中所述泵的输送效率、输送量和/或转换时间和/或所述加热元件的加热效率和/或转换时间由所述控制单元根据所读取的产品特定数据控制。
28.根据权利要求27所述的饮料制备***(16)，其中所述饮料生产机器(15)包括用于评估所述数字数据域(9)的处理器。
29.根据权利要求28所述的饮料制备***(16)，其中如此设置所述光源(19)和所述光学检测***(20)，使得在进料槽(17)中完成读取所述数字数据域(9)。
30.用于生产用作产品包装(10)的一部分的全息多层膜(1)的方法，其中在第一生产步骤(A)中提供标记膜(2)，其中在第二生产步骤(B)中通过引入含有全息图的构造(6)实现机器可读的标记(5)，其用于提供嵌入数字数据域(9)中的产品特定数据，其中在第三生产步骤(C)中，将部分反射的且至少部分覆盖所述标记(5)的夹层(4)施加至所述构造(6)上，且其中在第四生产步骤(D)中，将装饰和/或保护层(3)施加至所述夹层(4)上或与所述夹层(4)连接，且其中所述全息多层膜(1)为根据权利要求1至22中的任一项所述的全息多层膜(1)。
31.根据权利要求30所述的方法，其中在第二生产步骤(B)中，将所述构造(6)引入所述标记膜(2)中或施加于所述标记膜(2)上的漆层(7)。
32.根据权利要求30所述的方法，其中在第二生产步骤(B)中，将所述构造(6)通过压印垫片或通过激光光刻引入所述标记膜(2)或漆层(7)或所述夹层(4)中。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述构造(6)如此实现，使得其在所述全息多层膜(1)的全部面积上延伸。
34.根据权利要求30所述的方法，其中在第一生产步骤(B)中，将漆层(7)施加于所述标记膜(2)上。
35.根据权利要求30所述的方法，其中在第三生产步骤(C)中，通过用透明塑料膜和/或由高折射率材料制成的透明涂层涂覆所述构造(6)来实现所述夹层(4)，或其中在第三生产步骤(C)中，通过施加金属化层实现所述夹层(4)。
36.根据权利要求30所述的方法，其中在第三生产步骤(C)中，通过用由高折射率材料制成的透明涂层涂覆所述构造(6)来实现所述夹层(4)，所述高折射率材料具有大于2的折射率。
37.根据权利要求30所述的方法，其中在第三生产步骤(C)中，通过施加光学密度小于0.5的金属化层实现所述夹层(4)。
38.根据权利要求30所述的方法，其中在第二生产步骤(B)中，如此实现所述构造(6)，使得相关的相位全息图显示数字数据域(9)，在所述数字数据域(9)中嵌入了关于在所述产品包装(10)中容纳的产品(28)的性质和/或来源的产品特定数据，和/或以产品特定参数的形式嵌入了产品特定数据用于控制在所述产品包装(10)中容纳的产品(28)的进一步处理和/或使用。
39.根据权利要求30所述的方法，其中在第四生产步骤(D)中，将所述装饰和/或保护层(3)印刷在所述夹层(4)上，或其中在第四生产步骤(D)中，以装饰膜的形式提供所述装饰和/或保护层(3)且将所述装饰膜与所述夹层(4)胶合或焊接。
40.用于操作根据权利要求25至29中任一项所述的饮料制备***(16)的方法，其中在第一操作步骤中，将所述分装胶囊(14)投入所述饮料生产机器(15)的进料槽(17)，其中在第二操作步骤中，所述分装胶囊(14)的胶囊盖(26)经所述检测单元的光源(19)至少部分照亮且所述部分反射的全息图的数字数据域(9)经所述检测单元的光学检测***(20)读取，其中在第三操作步骤中，所述数字数据域(9)经处理器评估以确定产品特定数据，且其中在第四操作步骤中，根据所确定的产品特定数据，所述控制单元(22)控制所述饮料生产机器(15)的液体供给。
41.根据权利要求40所述的方法，其中在第四操作步骤中，所述液体供给的泵的输送效率、输送量和/或转换时间(23)和/或所述液体供给的加热元件的加热效率和/或转换时间(24)经控制单元(22)控制。
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