Sicherheitseinrichtung

Abstract

 Eine Sicherheitseinrichtung, die insbesondere zur Verbesserung der Fälschungssicherheit von Zahlungsmitteln geeignet ist, weist ein flächiges Lichtreflektionselement (10) auf. An einer Oberfläche (14) des Lichtreflektionselements (10) sind mehrere dreidimensionale diffraktive Oberflächenelemente (18) angeordnet. Die Oberflächenelemente (18) weisen an einer Lichtaustrittsfläche (26) ein Beugungsgitter auf. Die Beugungsgitter einer Gruppe von Lichtoberflächenelementen (18) sind derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass für einen Betrachter und/ oder eine Überprüfungseinrichtung ein Asterismus entsteht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung, insbesondere zur Verbesserung der Fälschungssicherheit von Zahlungsmitteln.

[0002] OSicherheitseinrichtungen werden beispielsweise zur Kennzeichnung von Markenprodukten und insbesondere bei Zahlungsmitteln, wie Kreditkarten, Geldscheinen und dergleichen eingesetzt. Bei Sicherheitseinrichtungen handelt es sich beispielsweise um von dem menschlichen Auge sichtbare Sicherheitseinrichtungen, wie Hologramme. Auch sind für das menschliche Auge nicht sichtbare oder nur unter speziellem Licht sichtbare Sicherheitseinrichtungen bekannt, die beispielsweise durch in das Zahlungsmittel eingebrachte Farbpigmente erzeugt sind. Trotz der Vielzahl bestehender Sicherheitseinrichtungen besteht dementsprechend ein Bedürfnis der Entwicklung von fälschungssicheren Sicherheitseinrichtungen.

[0003] Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine weitere Sicherheitseinrichtung, bei der es sich um eine optische Sicherheitseinrichtung handelt, bereitzustellen, durch die die Fälschungssicherheit beispielsweise bei Zahlungsmitteln erhöht wird.

[0004] Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.

[0005] Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung weist ein flächiges Lichtreflektionselement auf. Bei diesem handelt es sich beispielsweise um eine Aluminiumfolie, eine Silberfolie oder eine andere, eine Reflektion hervorrufende Metallfolie. Hierbei ist in bevorzugter Ausführungsform ein Lichtreflektionselement vorgesehen, das eine hoch reflektierende Oberfläche aufweist um möglichst geringe, insbesondere keine, Brechungs- und Beugungseffekte vorzurufen. An einer Oberfläche des Lichtreflektionselements sind erfindungsgemäß dreidimensionale diffraktive Oberflächenelemente angeordnet. Durch die Oberflächenelemente erfolgt eine Beugung des an dem Lichtreflektionselement reflektierten Lichts. Die Beugung des Lichts erfolgt hierbei in Richtung eines Betrachters, d.h. eines menschlichen Auges, oder einer maschinellen Überprüfungseinrichtung.

[0006] Erfindungsgemäß sind die einzelnen Oberflächenelemente an einer Lichtaustrittsfläche mit unterschiedlichen Beugungsgittern versehen. Bei einer Vielzahl von Oberflächenelementen sind somit zumindest zwei unterschiedliche Beugungsgitter vorgesehen. Die Oberflächenelemente sind zu einer Gruppe zusammengefasst, wobei die einzelnen Oberflächenelemente der Gruppe derart ausgebildet und/ oder angeordnet sind, dass für den Betrachter bzw. die Überprüfungseinrichtung ein Asterismus entsteht. Dies bedeutet, dass erfindungsgemäß das einfallende und von dem Lichtreflektionselement reflektierte Licht von den Beugungsgittern der Oberflächenelemente derart gebeugt wird, dass für den Betrachter ein Asterismus entsteht. Hierbei kann es sich in einfachster Ausführungsform um eine einzige gerade Linien handeln. Vorzugsweise weist der Asterismus jedoch mehrere, insbesondere sternförmig angeordnete Linien auf. Die insbesondere mehrere Linien schneiden sich in einem einzigen, insbesondere zentralen Punkt. Hierdurch entsteht ähnlich dem in der Mineralogie auftretenden Asterismus ein Linienstern mit einem zentralen hellen Punkt. In der Mineralogie tritt der Asterismus insbesondere bei Sternsaphiren, Sternrubinen und Sternkorunden auf. Durch den Asterismus erfolgt somit eine Lichtkonzentration in Richtung des Betrachters bzw. der Überprüfungseinrichtung.

[0007] In bevorzugter Ausführungsform kann von dem Betrachter bzw. der Überprüfungseinrichtung der Asterismus in einem relativ großen Winkelbereich erkannt werden. Hierbei ändert sich das Erscheinungsbild nicht, solange der Betrachter bzw. die Überprüfungseinrichtung die Sicherheitseinrichtung innerhalb des Winkelbereichs betrachtet. Der Winkelbereich beträgt vorzugsweise 90° ± 20° zu der Oberfläche des Lichtreflektionselements. Bevorzugt ist es, dass der Asterismus innerhalb eines Winkelbereichs von 90° ± 45° und besonders bevorzugt von 90° ± 60° erkennbar ist. Insbesondere für das menschliche Auge erfolgt beim Verkippen der Sicherheitseinrichtung innerhalb des vorgegebenen Winkelbereichs keine Veränderung des optischen Eindrucks. Insbesondere der helle zentrale Punkt, an dem sich mehrere Linien des Asterismus schneiden, verändert seine Lage nicht oder zumindest nur unwesentlich.

[0008] Die einzelnen Oberflächenelemente einer Oberflächenelementegruppe sind hierbei derart ausgebildet und/ oder angeordnet, dass die durch die Beugung an der Austrittsfläche hervorgerufene Abstrahlrichtung des Lichts einen Asterismus ausbildet.

[0009] Da die Auflösung des menschlichen Auges begrenzt ist, ist es erfindungsgemäß bevorzugt, möglichst kleine Austrittsflächen der einzelnen Oberflächenelemente vorzusehen. Hierbei sind Austrittsflächen von weniger als 30 µm² und besonders bevorzugt weniger als 25 µm² bevorzugt. Ferner ist es bevorzugt, dass die Abstände der einzelnen Oberflächenelemente gering sind. Hierbei sind Abstände von 0 - 100 µm, vorzugsweise 0 - 50 µm bevorzugt.

[0010] Ferner ist erfindungsgemäß vorzugsweise der Abstand zwischen der Austrittsfläche der Oberflächenelemente, an denen sich das Beugungsgitter befindet, und der Oberfläche des Lichtreflektionselements gering. Insbesondere beträgt der Abstand 1 - 300 µm, vorzugsweise 1 - 200 µm. Hierbei ist es besonders bevorzugt die einzelnen Oberflächenelemente insbesondere gemeinsam durch Abformen eines Lacks herzustellen. Ein geeignetes Material zur Herstellung der Oberflächenelemente bzw. einer Gruppe mehrerer Oberflächenelemente weist vorzugsweise die folgende Zusammensetzung auf:

[0011] 11 g 1H,1H,2H,2H-Perfluoroctylacrylat wurden mit 8 g Dipropylenglykoldiacrylat, 0,1 g Irgacure^® 819 und 0,2 g Irgacure^© 184 der Firma Ciba Spezialitätenchemie Lampersheim GmbH vermischt. 60 µl dieser Mischung wurde auf eine 2 x 2 cm große Nickelplatte aufgebracht, auf deren Oberfläche eine Negativform eines Formkörpers mit Streuzentren ausgebildet ist. Anschließend wurde ein 1 mm dickes und 1 x 1 cm großes Plättchen aus PMMA auf Oberfläche der Mischung auf der Nickelplatte aufgebracht. Daraufhin wurde der so erhaltene Sandwich auf der Nickelplatte mit dem dazwischen befindlichen Gemisch für 2 Sekunden UV-Strahlung einer handlesüblichen UV-Quecksilberlampe ausgesetzt. Anschließend wurde das Substrat mit der damit verbundenen gehärteten Abformzusammensetzung von der Negativ-Gussform entnommen.

[0012] Die hierbei entstehende Schichtdicke weist vorzugsweise 1 - 300 µm, insbesondere 1 - 200 µm auf. Besonders bevorzugt ist es den Lack zur Herstellung der Oberflächenelemente unmittelbar auf das Lichtreflektionselement aufzutragen, abzuformen und beispielsweise mit UV-Strahlung auszuhärten.

[0013] Zur Erzeugung des erfindungsgemäßen Asterismus weisen die Beugungsgitter der einzelnen Oberflächenelemente vorzugsweise eine Frequenz auf, die kleiner ist als ¼ der Wellenlänge des einfallenden Lichts. Vorzugsweise ist die Frequenz des Beugungsgitters kleiner als 100 nm, insbesondere kleiner als 50 nm.

[0014] Das Beugungsgitter selbst weist hierbei vorzugsweise ein wellenförmiges Profil auf, wobei die einzelnen Flanken des wellenförmigen Profils eine ungleichmäßige Flankensteigung aufweisen können. Ebenso kann es sich aber auch um ein gleichmäßiges Sinusprofil, ein Rechteckprofil oder ein Sägezahnprofil sowie um Kombinationen unterschiedlicher Profile handeln.

[0015] Der erfindungsgemäß erzeugte Asterismus ist vorzugsweise durch das menschliche Auge wahrnehmbar, so dass eine Überprüfung der Sicherheitseinrichtung und somit beispielsweise eine Echtheitsüberprüfung eines Zahlungsmittels ohne Hilfsmittel möglich ist. Es ist jedoch auch möglich, dass der Asterismus beispielsweise nur bei Verwendung von bestimmten Wellenlängen bzw. Wellenlängenbereichen des einfallenden Lichts entsteht und beispielsweise mehrere Lichtquellen erforderlich sind, die aus unterschiedlichen Richtungen beleuchten. Hierbei handelt es sich insbesondere um aus unterschiedlichen Richtungen die Sicherheitseinrichtung beleuchtende Punktlichtquellen. Der entstehende Asterismus kann sodann ggf. durch eine optische Überprüfungseinrichtung erkannt werden.

[0016] Besonders bevorzugt ist es die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung mit anderen Sicherheitseinrichtungen, die beispielsweise Hologramme oder dergleichen erzeugen, zu kombinieren. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung in eine weitere optische Sicherheitseinrichtung integriert werden.

[0017] Die vorstehend beschriebene Anordnung von dreidimensionalen diffraktiven Oberflächenelementen auf einem Lichtreflektionselement ist nicht auf Sicherheitseinrichtungen beschränkt. Vielmehr ist eine derartige Ausgestaltung der Oberflächenelemente zur Erzeugung eines Asterismus auch zur Anwendung bei anderen Reflektoren geeignet.

[0018] Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

[0019] 

Fig. 1

eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung,

Fig. 2

eine schematische perspektivische Ansicht eines einzelnen Oberflächenelements,

Fig. 3

unterschiedliche schematische Darstellungen von für den Betrachter sichtbaren Asterismen.

[0020] Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung weist ein Lichtreflektionselement 10 auf, bei dem es sich beispielsweise um eine Aluminiumfolie handelt. Das Lichtreflektionselement 10 ist mit einer Unterseite 12 auf einem zu sichernden Produkt, wie einer Kreditkarte, einem Geldschein oder dergleichen angeordnet. An einer Oberfläche 14 des Lichtreflektionselements sind eine Vielzahl von diffraktiven Oberflächenelementen 18 angeordnet. Die einzelnen Oberflächenelemente 18 weisen eine Lichtaustrittsfläche 20 mit einem Beugungsgitter auf. Vorzugsweise werden die einzelnen Oberflächenelemente 18, die zu einer Gruppe an Oberflächenelementen zusammengefasst sind, gemeinsam hergestellt, indem ein Lack auf die Oberfläche 14 des Lichtreflektionselements 10 aufgetragen und über ein Abformelement die einzelnen Oberflächenelemente hergestellt werden. Hierbei wird vorzugsweise ein Lack verwendet, der durch UV-Strahlung aushärtbar ist. Hierbei weist die Lackschicht 22 nach dem Ausformen der Oberflächenelemente 18 vorzugsweise eine Dicke d von 1 - 300 µm auf.

[0021] Einfallende Lichtstrahlen 24 werden, nachdem ggf. beim Eintreten in die Lackschicht bereits eine Beugung erfolgte, an der Oberfläche 14 des Lichtreflektionselements 10 reflektiert. Beim Austreten aus den Oberflächenelementen werden die Lichtstrahlen durch das an der Außenfläche 26 (Fig. 2) der einzelnen Oberflächenelemente 20 vorgesehene Beugungsgitter derart gebeugt, dass sie sich in einem gemeinsamen Punkt 28 treffen.

[0022] Die Beugung erfolgt derart, dass, von oben betrachtet, in einfachster Ausführungsform eine Linie 30 entsteht (Fig. 3a).

[0023] Ebenso ist es möglich, dass mehrere Linien 30 erzeugt werden (Fig. 3b, 3c), wobei sich sämtliche Linien 30 in einem gemeinsamen zentralen Punkt 28 schneiden. Von dem Betrachter ist somit ein Asterismus, wie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt, sichtbar.

Ansprüche

1. Sicherheitseinrichtung, insbesondere zur Verbesserung der Fälschungssicherheit von Zahlungsmitteln, mit
einem flächigen Lichtreflektionselement (10),
an einer Oberfläche (14) des Lichtreflektionselements (10) angeordneten, dreidimensionalen diffraktiven Oberflächenelementen (18) zur Beugung von an dem Lichtreflektionselement (10) reflektiertem Licht in Richtung eines Betrachters oder einer Überprüfungseinrichtung,
wobei die einzelnen Oberflächenelemente (18) an einer Lichtaustrittsfläche (26) unterschiedliche Beugungsgitter aufweisen,
wobei die Beugungsgitter einer Gruppe von Oberflächenelementen (18) derart ausgebildet und/ oder angeordnet sind, dass für den Betrachter bzw. die Überprüfungseinrichtung ein Asterismus entsteht.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstrahlrichtung der einzelnen Oberflächenelemente (18) eine Oberflächenelementengruppe zur Erzeugung des Asterismus aufeinander abgestimmt ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsfläche (26) eine Querschnittsfläche von weniger als 30 µm², insbesondere weniger als 25 µm² aufweist.

4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Austrittsfläche (26) der Oberflächenelemente (18) und der Oberfläche (14) des Lichtreflektionselements (10) 1 - 300 µm, insbesondere 1 - 200 µm beträgt.

5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenelemente (18) durch Abformen eines Lackes hergestellt sind, wobei die Schichtdicke (d) 1 - 300 µm, insbesondere 1 - 200 µm beträgt.

6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 5, wobei die Oberflächenelemente (18) einer Oberflächenelementengruppe gemeinsam abgeformt sind.

7. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Beugungsgitter der Oberflächenelemente (18) eine Frequenz von weniger als ¼ der Wellenlänge des einfallenden Lichts, vorzugsweise weniger als 100 nm, besonders bevorzugt weniger als 50 nm aufweist.

8. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Beugungsgitter ein wellenförmiges Profil, insbesondere mit ungleichen Flankenneigungen aufweist.

9. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Oberflächenelemente (18) 0 - 100 µm, insbesondere 0 - 50 µm beträgt.

10. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erzeugte Asterismus durch eine mechanische Überprüfungseinrichtung automatisch erkennbar ist.

11. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe Asterismus bei unterschiedlichen Betrachtungswinkeln sichtbar ist.

12. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrachtungswinkel bezogen auf die Oberfläche (14) des Lichtreflektionselements (10) 90° ± 20°, vorzugsweise 90° ± 45° und besonders bevorzugt 90° ± 60° beträgt.

13. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenelemente (18) in einem weiteren Sicherheitselement integriert sind.

14. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Asterismus mindestens eine gerade Linie (30) umfasst.

15. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Asterismus mehrere gerade Linien (30) umfasst, die sich in einem Punkt (28) schneiden.

Zeichnung