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Dokumentenidentifikation DE69837275T2 15.11.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001023187
Titel MIKROGRAPHISCHE VORRICHTUNG
Anmelder Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, Campbell, A.C.T., AU
Erfinder LEE, Robert Arthur, East Burwood, VIC 3151, AU
Vertreter Dr. Volker Vossius, Corinna Vossius, Tilman Vossius, Dr. Georg Schnappauf, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69837275
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 30.09.1998
EP-Aktenzeichen 989461579
WO-Anmeldetag 30.09.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/AU98/00821
WO-Veröffentlichungsnummer 1999017941
WO-Veröffentlichungsdatum 15.04.1999
EP-Offenlegungsdatum 02.08.2000
EP date of grant 07.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.11.2007
IPC-Hauptklasse B44F 1/12(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B42D 15/10(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine mikrographische Vorrichtung (micrographic device). Insbesondere betrifft die Erfindung, jedoch nicht ausschließlich eine Sicherheitsvorrichtung, die ein Graustufenbild erzeugt, wenn diese durch eine Lichtquelle beleuchtet und von einem Beobachter betrachtet wird, sowie eine Authentifizierungsvorrichtung, die graphische Elemente, Liniengraphik oder Bilder enthält, die in mikroskopischer Größe in sich wiederholenden Bereichen auf ihrer Oberflächenreliefstruktur dargestellt sind. Die Vorrichtung kann bei einer Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen eingesetzt werden und findet insbesondere als eine Antifälschungssicherheitsvorrichtung auf Geldscheinen, Kreditkarten, Schecks, Anteilszertifikaten und anderen vergleichbaren Dokumenten Anwendung.

Aufgrund neuer Entwicklungen in der Vervielfältigungstechnologie ist es für eine Person einfacher, eine Kopie eines kostbaren bzw. wertvollen Dokuments zu fälschen. Zahlreiche unterschiedliche Typen von Sicherheitsvorrichtungen sind erhältlich, um vor einem Kopieren zu schützen. Ein derartiger Typ einer Sicherheitsvorrichtung ist ein Hologramm des Typs, wie dieser seit 1984 auf VisaTM- und MasterCardTM-Kreditkarten aufgebracht worden ist. Wenn Hologramme unter bestimmten Beleuchtungsbedingungen betrachtet werden (am besten sichtbar mit einer Punktlichtquelle, wie beispielsweise einer einzelnen Glühlampe), erzeugen diese ein Bild, das sich scheinbar ändert, wenn sich der Betrachtungswinkel verändert. Wenn das Hologramm nicht beleuchtet wird, dann weist dieses ein silbriges Aussehen auf. Hologramme liefern einen Schutz gegen Farbfotokopien und vergleichbare Vervielfältigungstechniken, da derartige Vervielfältigungstechniken nicht die Eigenschaft vervielfältigen können, Bilder zu erzeugen, die sich unterscheiden, wenn diese aus unterschiedlichen Winkeln betrachtet werden.

Bei Hologrammen handelt es sich um ein Element einer Klasse von Sicherheitsvorrichtungen, die als optisch variable Vorrichtungen (optically variable devices; OFDs) bezeichnet werden. Neuere und sicherere optisch variable Vorrichtungen sind entwickelt worden: z.B. Punktmatrix-Hologrammtechnologie (dot matrix hologram technology; EP 0467601 A2), KINEGRAMTM-Technologie (EP 105099, EP 330738, EP 375833), wie diese zum ersten Mal auf dem Reisepass von Saudi Arabien im Jahr 1987 und später im Jahr 1990 auf dem österreichischen 5000-Schilling-Geldschein verwendet worden ist, CATPIXTM-Gittertechnologie (WO 90/07133), die auf dem australischen 10-Dollar-Kunststoffgeldscheins verwendet worden ist, der im Jahr 1988 ausgegeben worden ist, sowie dem 50-Dollar-Kunststoffgeldschein aus Singapur im Jahr 1990, PIXELGRAMTM-Beugungstechnologie (US-Patentschrift 5,428,479) sowie EXELGRAMTM-Beugungstechnologie (WO 95/04948), die auf australischen Opalstempeln und Schecks der Bank von Vietnam verwendet worden ist, die im Jahr 1995 ausgegeben worden sind, sowie auf AMEXTM-Traveller Schecks und ungarischen Geldscheinen im Jahr 1997.

OVDs bestehen üblicherweise aus einer dünnen Lage bzw. Schicht einer metallisierten Folie, die mittels eines Haftmittels auf ein Substrat aufgebracht ist. Eine typische OVD weist eine silbrige Farbe auf und dies kann den Kontrast in Bildern nachteilig beeinträchtigen, die von einem Beobachter betrachtet werden.

Eine grobe Behandlung eines Dokuments, das eine OVD trägt, kann zu einer bedeutenden Beeinträchtigung der optisch variablen Effekte führen, die durch die OVD erzeugt werden, was zu einer Verminderung des zur Verfügung gestellten Sicherheitsgrads führt.

Die meisten OVDs können zu einem gewissen Grad durch holographische Kopiertechniken simuliert werden. Obgleich eine holographische Kopierausrüstung nicht so leicht erhältlich ist wie Farbfotokopierer, steht die Technologie dem gewillten Fälscher zur Verfügung. Simulationen, die unter Verwendung eines holographischen Kopierens hergestellt werden, enthalten typischerweise nicht alle Sicherheitsmerkmale der ursprünglichen OVDs und weisen typischerweise eine geringere Qualität auf, wobei diese jedoch oftmals eine ausreichende Qualität aufweisen, um arglose Mitglieder der Öffentlichkeit in die Irre zu führen. Es ist daher wünschenswert, dass sich Sicherheitsvorrichtungen, die durch holographische Techniken kopiert werden, auf den ersten Blick von dem Original unterscheiden.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einige Verbesserungen in der Sicherheitsvorrichtungstechnologie bereitzustellen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine mikrographische Vorrichtung mit einer Oberflächenreliefstruktur bereitgestellt, die eine Vielzahl von Bereichen aufweist, wobei die Bereiche Graustufenbereiche umfassen, die individuell zu klein sind, um separat von dem menschlichen Auge aufgelöst werden zu können, die jedoch zusammen eine makroskopische Graphik, eine Liniengraphik bzw. Linienkunst (line art) oder ein Textbild erzeugen, die bzw. das mittels des menschlichen Auges betrachtet werden können, wobei jeder Graustufenbereich einen Typ einer begrenzten Anzahl von unterschiedlichen nicht beugenden Graustufenbereichsstrukturtypen aufweist, wobei jeder Strukturtyp diffuse physikalische Streueigenschaften aufweist, die ein bestimmtes Niveau diffuser Streuung von einfallendem Licht bereitstellen, wobei die unterschiedlichen Graustufenbereichsstrukturtypen aufgrund ihrer unterschiedlichen diffusen Streueigenschaften unterschiedliche Intensitäten aufweisen, wenn die mikrographische Vorrichtung mittels einer Lichtquelle beleuchtet wird und von einem Beobachter aus einer beliebigen Richtung betrachtet wird, wobei die Graustufenbereiche die makroskopische Graphik, die Liniengraphik oder das Textbild erzeugen, die bzw. das aus unterschiedlichen Graustufen besteht.

Die mikrographische Vorrichtung weist eine Oberflächenreliefstruktur (surface relief structure) auf, die eine Vielzahl von lichtstreuenden Bereichen besitzt, wobei jeder Bereich eine Anzahl von Strukturen aufweist, die einfallendes Licht in unterschiedliche Richtungen streuen, so dass der Bereich einem Betrachter als eine bestimmte Graustufe erscheint. Dies ermöglicht, dass die Vorrichtung ein optisch nicht variables gedrucktes Aussehen simuliert, was für ein Kopieren mittels holographischer Techniken ungeeignet ist.

Die bestimmte Braunstufe oder Graustufe, die durch einen lichtstreuenden Bereich erzeugt wird, hängt von der Anzahl der Streuzentren und der Merkmalsgrößen dieser Streuzentren innerhalb eines gegebenen Oberflächenbereichs ab.

Die bestimmte Auflösung des "gedruckten" Aussehens hängt von der Größe jedes Streubereichs ab. Es wird bevorzugt, ist jedoch nicht notwendig, dass die Bereiche zu klein sind, um getrennt mittels des unbeholfenen menschlichen Auges separat bzw. einzeln erfasst werden zu können. Es ist bevorzugt, dass jeder Bereich eine Größe von 120 &mgr;m × 120 &mgr;m oder weniger aufweist.

Es ist bevorzugt, dass die Vorrichtung sowohl beugende Oberflächenreliefstrukturbereiche als auch Streubereiche bzw. streuende Bereiche aufweist, so dass unter geeigneten Beleuchtungsbedingungen sowohl optisch variable Effekte als auch Effekte des "gedruckten" Typs von einem Betrachter gesehen werden können.

Wenn es sich bei der Vorrichtung um eine Folie bzw. einen Film handelt, die bzw. der auf die Oberfläche eines wertvollen Dokuments, wie beispielsweise einen Geldschein, aufgebracht ist, können die "gedruckten" Effekte, die durch die streuenden Bereiche bewirkt werden, derart ausgestaltet sein, dass diese mit Druckeffekten, wie beispielsweise Guilloche-Effekten, auf dem Rest des wertvollen Dokuments ausgerichtet sind und diese komplementieren. Dies verleiht der Vorrichtung ein integrierteres Aussehen mit dem Rest des Dokuments, im Gegensatz zu dem separaten "angehängten" Aussehen einer typischen OVD.

Als ein bevorzugtes Merkmal können einer oder mehrere der Graustufenbereichssstrukturtypen eines oder mehrere der folgenden Elemente umfassen: graphische Elemente, Liniengraphik oder Bilder, die in mikroskopischer Größe in deren Oberflächenreliefstrukturen dargestellt sind. Dies führt zu einer vielfachen Replikation der graphischen Elemente, Liniengraphik oder Bilder über die Vorrichtung, was es unmöglich macht, alle Kopien aufgrund einer rauen Behandlung zu zerstören.

In dieser bevorzugten Ausgestaltung kann dasselbe Bild in jedem Graustufenbereichsstrukturtyp dargestellt sein, jedoch mit verschiedenen diffusen Streueigenschaften. Alternativ können unterschiedliche graphische Elemente, Liniengraphik oder Bilder in den unterschiedlichen Graustufenbereichsstrukturtypen repräsentiert werden.

In einigen Ausführungsformen kann jeder mikrographische Bereich ein identisches Bild aufweisen, das in dessen Oberflächenreliefstruktur repräsentiert ist. In anderen Ausführungsformen kann jeder mikrographische Bereich eine Struktur aufweisen, bei der es sich um einen einer begrenzten Anzahl von mikrographischen Bereichsstrukturtypen handelt.

Einige Ausführungsformen können auf eine Art und Weise ausgestaltet sein, dass dann, wenn die mikrographische Vorrichtung durch eine Lichtquelle beleuchtet wird und von einem Betrachter betrachtet wird, der Betrachter in makroskopischer Form ein Bild sieht, das einem mikroskopischen Bild entspricht, das in der Oberflächenreliefstruktur von einigen oder allen der Bereiche repräsentiert ist.

Es wird bevorzugt, dass die Vorrichtung außerdem eine optisch variable Vorrichtung ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung eine Vielzahl von beugenden Bereichen, so dass bei einer Beleuchtung durch eine Lichtquelle die Vorrichtung eine oder mehrere Beugungsbilder erzeugt, die aus einem oder mehreren Bereichen von Blickwinkeln um die Vorrichtung beobachtet werden können. Nicht beugende Bereiche können einen kontrastverstärkenden Dunkelhintergrund des Beugungsbilds oder der Beugungsbilder liefern. Alternativ können nicht beugende Bereiche Graustufenverstärkungen für das Beugungsbild oder die Beugungsbilder liefern.

In einigen Ausführungsformen kann es sich bei einigen oder allen der Bereiche um Hybridbereiche handeln, die sowohl periodische Oberflächenstrukturen, die beugende Effekte aufweisen, als auch graphische Elemente, Liniengraphik oder Bilder aufweisen, die diffuse Streueffekte liefern.

In einigen Ausführungsformen können reguläre Arrays von alphanumerischen Zeichen oder Graphiken vergleichbarer Größe verwendet werden, um einen optischen Effekt zu erzeugen, der sowohl beugende als auch diffus streuende Komponenten enthält.

Mikroskopischer Text kann in die oberen Seiten der beugenden periodischen Oberflächenstrukturelemente und/oder zwischen beugende periodische Oberflächenstrukturelemente eingestanzt oder eingeritzt sein, um ein zusätzliches Authentifizierungsmerkmal zu liefern.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere für Authentifizierungszwecke geeignet. Die Authentifizierung der Vorrichtung kann durch eine mikroskopische Untersuchung und durch Wiedererkennung der Bereiche erfolgen.

Alternativ kann die Authentifizierung der Vorrichtung durch eine Maschinenwiedererkennung der Bereiche erfolgen.

Die Erfindung wird nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt sind. Man sollte erkennen, dass die Besonderheiten dieser Zeichnungen der Allgemeinheit der vorstehenden Beschreibung der Erfindung nicht entgegenstehen.

1 zeigt ein schematisches Diagramm, das die Wirkungsweise der Erfindung illustriert.

2 zeigt ein beispielhaftes Liniengraphikbild, das dann, wenn dieses in mikroskopischem Format auf die Oberflächenreliefstruktur einer Vorrichtung aufgebracht wird, einen geeigneten Bereich für die Verwendung gemäß der Erfindung liefert.

3 zeigt die trapezförmigen Formen, die dazu verwendet werden, um das Bild von 2 zu erzeugen.

4 zeigt einige Ziffern, die für die Verwendung auf dieselbe Art und Weise geeignet sind.

5 zeigt Graphiken, die für die Verwendung auf dieselbe Art und Weise geeignet sind.

6 zeigt die rechteckigen Formen, die dazu verwendet werden, um das Bild von 5 zu erzeugen.

7 zeigt Graphiken, die für die Verwendung auf dieselbe Art und Weise geeignet sind.

8 zeigt geschriebenen Text, der für die Verwendung auf dieselbe Art und Weise geeignet ist.

In 1 ist eine Vorrichtung 1 mit einer Oberflächenreliefstruktur 2 dargestellt, die eine Vielzahl von Bereichen 3 aufweist. Die Bereiche 3 enthalten Graustufenbereiche 4, die zu klein sind, um einzeln von dem menschlichen Auge aufgelöst werden zu können (diese sind in 1 in einem sehr vergrößerten Zustand dargestellt). Jeder Graustufenbereich 4 ist einer von einer begrenzten Anzahl unterschiedlicher Graustufenbereichsstrukturtypen. Die unterschiedlichen Graustufenbereichsstrukturtypen scheinen aufgrund ihrer unterschiedlichen diffusen Streueigenschaften, unterschiedliche Intensitäten aufzuweisen, wenn die Vorrichtung 1 durch eine Lichtquelle 5 beleuchtet wird und von einem Betrachter 6 betrachtet wird.

Die Graustufenbereichsstrukturtypen können entwickelt werden, indem eine begrenzte Anzahl von diffus streuenden Strukturen ausgewählt wird, von denen jede unterschiedliche Streueigenschaften aufweist. Eine diffus streuende Struktur kann zufällig hergestellt werden. Die meisten graphischen Elemente, Liniengraphikzeichnungen und Bilder besitzen jedoch von vornherein diffus streuende Eigenschaften und es ist ein bevorzugtes Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass die diffus streuenden Bereiche Reliefstrukturen verwenden, die graphische Elemente, wie beispielsweise alphanumerische Zeichen oder wieder erkennbare Formen, Liniengraphikzeichnungen oder andere Bilder, verwenden. Die Verwendung derart wieder erkennbarer Bilder in den diffus streuenden Bereichen trägt zu der Sicherheit der Vorrichtung insofern bei, als die Authentizität der Vorrichtung durch eine mikroskopische Untersuchung der diffus streuenden Bereiche überprüft werden kann.

Obgleich ein einzelnes Bild vorbestimmte Streueigenschaften und somit einen vorbestimmten Graustufenintensitätswert aufweist, können die diffusen Eigenschaften und der Graustufenwert geändert werden, indem Merkmale geändert werden, wie beispielsweise die Tiefe der Oberflächenreliefstruktur, die Schärfe des Oberflächenreliefstrukturprofils, sowie durch das Einbringen oder das Entfernen von zufälligen "Rauschstrukturen", indem die Anzahl von Streuzentren und Merkmalsgrößen der Streuzentren innerhalb des Bereichs variiert werden. Es ist daher möglich, dasselbe Bild zu verwenden, um alle der unterschiedlichen Graustufenbereichsstrukturtypen zu erzeugen.

Es ist selbstverständlich nicht notwendig, dasselbe Bild in jedem Graustufenbereich zu verwenden, und unterschiedliche Graustufenbereichsstrukturtypen können unterschiedliche Bilder verwenden.

Wie vorstehend bemerkt, sind die Graustufenbereiche zu klein, um einzeln von dem menschlichen Auge aufgelöst werden zu können. Für ein normales menschliches Auge weist die kleinste auflösbare Struktur eine Breite von ungefähr 0,25 mm auf. Jedwede Größe unterhalb dieses Werts ist geeignet, obgleich die derzeit bevorzugte Größe eines Bereichs ungefähr 30 &mgr;m × 30 &mgr;m beträgt. Es ist nicht notwendig, dass der Bereich quadratisch ist; dieser kann hexagonal oder kreisförmig sein oder jedwede andere geeignete Form aufweisen. In der internationalen Patentanmeldung WO 95/04948 gibt es eine detaillierte Beschreibung der Vorzüge der Verwendung langer schmaler Streifen anstatt kleiner Quadrate. Es ist außerdem möglich, dass die Oberflächenreliefstruktur im Wesentlichen ununterbrochen ist, so dass es keine klar erkennbare Trennung zwischen gedachten angrenzenden Oberflächenbereichen gibt.

In einem besonderen Fall der vorliegenden Erfindung kann es sich bei dem mikroskopischen Bild, das durch die Vorrichtung bei einer Beleuchtung erzeugt wird, um dasselbe Bild wie das mikroskopische Bild handeln, das in der Oberflächenreliefstruktur von einigen oder allen der Bereiche repräsentiert wird. Beispielsweise zeigt 2 eine Taube, die aus ungefähr 1024 × 1024 Pixel besteht. In einer Elektronenstrahlschreibvorrichtung (electron beam writing device), die mit einer hohen Auflösung betrieben wird, entspricht dies einem Oberflächenbereich von ungefähr 30 &mgr;m × 30 &mgr;m. In einem makroskopischen Bild, das durch Licht erzeugt wird, das eine Oberflächenreliefstruktur beleuchtet, in die die mikroskopische Taubenform eingestanzt worden ist, wird die Taubenform für einen kleinen dunklen Punkt verantwortlich sein. Wenn die Taubenform in eine große Anzahl von unterschiedlichen Bereichen der Oberflächenreliefstruktur eingestanzt worden ist, die der makroskopischen Form der Taube entsprechen, wobei jede Einstanzung einem einzelnen Pixel des makroskopischen Bilds entspricht, dann wird das Ergebnis nach der Beleuchtung ein makroskopisches Bild der Taube sein. Dies ist selbstverständlich ein besonderer Fall und die dunklen Bildpunkte, die durch individuelle Einstanzungen von Taubenformen erzeugt werden, können dazu verwendet werden, um jedwedes gewünschte makroskopische Bild zu erzeugen.

Das in 2 dargestellte Bild ist ursprünglich ein Liniengraphikbild. Das Liniengraphikbild wurde mittels eines mathematischen Konvertiertirugsprozesses in eine Gruppe von geometrischen Figuren, wie diese in 3 dargestellt sind, konvertiert, um das Einritzen durch den Elektronenstrahl-Lithographieprozess zu erleichtern. Der Einritzprozess führt zu dem Bild von 2.

Die Graphiken in 4 bestehen aus den Ziffern "50", die in einem Muster angeordnet sind, wobei das Gesamtmuster eine geeignete Auflösung für den Transfer mittels des Elektronenstrahl-Lithographieprozesses auf einen Oberflächenbereich einer Größe von ungefähr 30 &mgr;m × 30 &mgr;m aufweist.

5 zeigt einige weitere Graphiken, die aus den alphabetischen Zeichen CSIRO bestehen, sowie das Logo der "Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation". Dieses Kunstwerk ist ebenso ursprünglich eine Liniengraphik, die in ein Muster von Rechtecken konvertiert worden ist, wie dies in 6 dargestellt ist, um den Transfer mittels des Elektronenstrahl-Lithographieprozesses auf einen Oberflächenreliefstrukturbereich mit einer Größe von ungefähr 30 &mgr;m × 30 &mgr;m zu erleichtern, was zu der in 5 dargestellten Struktur führt.

7 zeigt einige weitere Graphiken, die aus alphanumerischen Symbolen und anderen Symbolen und Formen bestehen, die wiederum für den Transfer mittels Elektronenstrahllithographie auf einen Oberflächenbereich mit einer Größe von ungefähr 30 &mgr;m × 30 &mgr;m geeignet sind.

8 zeigt ein Sonett von Shakespeare, das mit Buchstaben im Punktmatrixstil innerhalb eines quadratischen Bereichs geschrieben ist. Diese Textanordnung ist für den Transfer mittels Elektronenstrahllithographie auf einen Oberflächenbereich mit einer Größe von ungefähr 30 &mgr;m × 30 &mgr;m geeignet.

Die Vorrichtung 1 kann zusätzlich zu den Graustufenbereichen 4 eine Vielzahl von beugenden Bereichen bzw. Beugungsbereichen (diffracting regions) 8 enthalten, so dass bei der Beleuchtung durch die Lichtquelle 5 die Vorrichtung 1 ein oder mehrere Beugungsbilder erzeugt, die aus einem oder mehreren Bereichen von Blickwinkeln 6 um die Vorrichtung beobachtet werden können. Mit diesem bevorzugten Merkmal wirkt die Vorrichtung als eine optisch variable Vorrichtung mit den zusätzlichen Vorteilen der vorliegenden Erfindung. Die nicht beugenden Bereiche, bei denen es sich um einige oder alle der Graustufenbereiche 4 handeln kann, können kontrastverstärkende dunkle Hintergründe bzw. Dunkelhintergründe für das Beugungsbild oder die Beugungsbilder liefern. Wie vorstehend beschrieben, weisen optisch variable Vorrichtungen üblicherweise einen silbrigen Hintergrund auf, was von dem Kontrast des erzeugten Beugungsbilds ablenken kann. Die Verwendung von diffus streuenden Bereichen 4 führt zu einem dunklen Hintergrund, der den Bildkontrast verstärkt.

Ferner oder alternativ können Graustufenbereiche 4 eine Graustufenverstärkung des Beugungsbilds oder der Beugungsbilder bereitstellen. Dies kann durch Hervorhebungen, Verstärkungen, einen integralen Teil des Bilds oder einen überlagerten Teil des Bilds erfolgen.

Die vorstehende Beschreibung ist unter der Annahme erfolgt, dass beugende Oberflächenbereiche von diffus streuenden Oberflächenbereichen getrennt sind. Es ist jedoch möglich, dass ein einzelner Oberflächenbereich sowohl diffus streuende Effekte als auch beugende Effekte enthalten bzw. erzeugen kann. Ein einzelner Bereich kann ein Hybridbereich sein, der sowohl eine periodische Oberflächenstruktur, die beugende Effekte liefert, als auch graphische Elemente, Liniengraphik oder Bilder aufweist, die diffus streuende Effekte liefern.

Es ist außerdem möglich, gleichförmige Arrays von alphanumerischen Zeichen oder vergleichbaren Symbolen zu verwenden, um einen optischen Effekt zu erzeugen, der sowohl beugende als auch diffus streuende Komponenten enthält.

Mikrographische Oberflächenstrukturbereiche gemäß der Erfindung haben eine Vielzahl von unterschiedlichen praktischen Anwendungen, einschließlich der folgenden:

  • 1. Sie können als ein Sicherheitsmerkmal eines zusätzlichen Levels verwendet werden, das unter Verwendung von mikroskopischen Hochgeschwindigkeitsmaschinen-Visionssystemen überprüft werden kann.
  • 2. Die nicht periodische Struktur der mikrographischen Bereiche führt dazu, dass es unmöglich ist, die Strukturen holographisch oder mittels Kontakt zu kopieren.
  • 3. Da es unmöglich ist, diffus streuende mikrographische Bereiche holographisch zu kopieren, sind die Unterschiede im Graustufenniveau der mikrographischen Graustufenelemente auf einer kopierten Vorrichtung ununterscheidbar und daher ist jedes makroskopische Graphikfeature, das aus wenigstens zwei Typen von mikrographischen Bereichen ausgestaltet ist, auf der kopierten Vorrichtung nicht erkennbar.
  • 4. Mikrographische Bereiche können daher als eindeutiges optisch nicht variables Hintergrundsicherheitsmerkmal auf beugenden Bildern verwendet werden, die unter Verwendung von Elektronenstrahl-Lithographietechniken erzeugt werden.
  • 5. Da individuelle mikrographische Oberflächenstrukturen mehrere 100 oder sogar 1000 Male als ein Hintergrund der beugenden Merkmale einer OVD erscheinen, enthält die mikrographische Information vielfache Redundanzen und steht für mikroskopische Identifikations- und Authentifizierungszwecke zur Verfügung, und zwar sogar nach einem heftigen Zerkratzen der OVD-Folie.
  • 6. Mikrographische Bereiche können als ein kontrastverstärkender dunkler Hintergrund bzw. Dunkelhintergrund der beugenden Merkmale einer OVD verwendet werden, so dass die scheinbare Helligkeit der beugenden Merkmale gesteigert wird.
  • 7. Mikrographische Bereiche können dazu verwendet werden, um OVDs weit weniger metallisch als normale metallisierte Folien erscheinen zu lassen. Der diffuse Streueffekt der mikrographischen Bereiche ist der Quellmechanismus für dieses Ergebnis.


Anspruch[de]
Mikrographische Vorrichtung mit einer Oberflächenreliefstruktur, die eine Vielzahl von Bereichen aufweist,

wobei die Bereiche Graustufenbereiche umfassen, die individuell zu klein sind, um einzeln von dem menschlichen Auge aufgelöst werden zu können, die jedoch zusammen eine makroskopische Grafik, eine Liniengraphik oder ein Textbild erzeugen, die mittels des menschlichen Auges betrachtet werden können,

wobei jeder Graustufenbereich einen Typ einer begrenzten Anzahl von unterschiedlichen nicht-beugenden Graustufenbereichsstrukturtypen aufweist, wobei jeder Strukturtyp diffuse physikalische Streueigenschaften aufweist, die ein bestimmtes Niveau diffuser Streuung von einfallendem Licht bereitstellen,

wobei die unterschiedlichen Graustufenbereichstrukturtypen aufgrund ihrer unterschiedlichen diffusen Streueigenschaften unterschiedliche Intensitäten aufweisen, wenn die mikrographische Vorrichtung mittels einer Lichtquelle beleuchtet wird und von einem Beobachter aus einer beliebigen Richtung betrachtet wird, wobei die Graustufenbereiche die makroskopische Grafik, die Liniengraphik oder das Textbild erzeugen, die bzw. das aus unterschiedlichen Graustufen besteht.
Mikrographische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jeder nicht-beugende Graustufenbereichsstrukturtyp ein oder mehrere Grafikelemente, Liniengraphik oder Textbilder aufweist, die in mikroskopischer Größe auf dessen Oberflächenreliefstruktur repräsentiert sind. Mikrographische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei jeder mikroskopische Bereich eine Größe von 120 &mgr;m × 120 &mgr;m oder kleiner aufweist. Mikrographische Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei ein Bild in den physikalischen Eigenschaften von jedem nicht-beugenden Graustufenbereichsstrukturtyp repräsentiert ist, wobei das Bild in jedem Fall im Wesentlichen dasselbe ist, jedoch unterschiedliche diffuse Streueigenschaften in unterschiedlichen nicht-beugenden Graustufenbereichsstrukturtypen aufweist. Mikrographische Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei unterschiedliche graphische Elemente, Liniengraphik oder Bilder in unterschiedlichen nicht-beugenden Graustufenbereichsstrukturtypen repräsentiert sind. Mikrographische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei dann, wenn die mikrographische Vorrichtung durch eine Lichtquelle beleuchtet wird und von einem Beobachter betrachtet wird, der Beobachter in makroskopischer Form ein Bild sieht, das einem mikroskopischen Bild entspricht, das in der Oberflächenreliefstruktur von einigen oder allen Bereichen repräsentiert ist. Mikrographische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Vorrichtung ferner eine Vielzahl von beugenden Bereichen umfasst, so dass bei einer Beleuchtung durch eine Lichtquelle die mikrographische Vorrichtung ein oder mehrere Beugungsbilder erzeugt, die innerhalb von einem oder mehreren Bereichen von Betrachtungswinkeln um die mikrographische Vorrichtung betrachtet werden können. Mikrographische Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei nicht-beugende Bereiche einen kontrastverstärkenden dunklen Hintergrund hinsichtlich dem Beugungsbild oder den Beugungsbildern liefern. Mikrographische Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei nicht-beugende Bereiche eine Graustufenverstärkung hinsichtlich des Beugungsbildes oder der Beugungsbilder liefern. Mikrographische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei einige Bereiche oder alle Bereiche Hybridbereiche sind, die sowohl eine periodische Oberflächenstruktur aufweisen, die Beugungseffekte aufweist, sowie graphische Elemente, Liniengraphik oder Bilder, die diffuse Streueffekte aufweisen. Mikrographische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei mikroskopischer Text in die oberen Enden der beugenden periodischen Oberflächenstrukturelemente und/oder zwischen beugende periodische Oberflächenstrukturelemente eingestanzt oder eingeritzt ist. Kostbares Dokument mit einer Oberfläche, die eine mikrographische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst, wobei die Oberfläche mit graphischen Elementen bedruckt ist, die der makroskopischen Grafik, Liniengraphik oder Textbild entsprechen oder mit diesen kontinuierlich sind, die durch die Graustufenbereiche auf der mikrographischen Vorrichtung ausgebildet werden. Mikrographische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die für Authentifizierungszwecke verwendet wird, wobei die Authentifizierung der Vorrichtung durch eine mikroskopische Untersuchung und Erkennung der Bereiche erfolgt. Mikrographische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die für Authentifizierungszwecke verwendet wird, wobei die Authentifizierung der Vorrichtung durch Maschinenerkennung der Bereiche erfolgt.






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