(57)【要約】【課題】本発明は、第一透明光学エレメント（７４）が配置された第一透明領域（７２）と第二不透明光学エレメント（７３）が配置された第二領域（７１）とを有するセキュリティドキュメント（７）に関する。【解決手段】第二不透明光学エレメント（７３）は第一光学効果を示す。第一および第二領域が互いに重ね合わされた関係にされ得るように、第一領域（７２）および第二領域（７１）は相互に間隔を置いた関係でセキュリティドキュメントのキャリア（７５）に配置される。第二光学エレメントと第一光学エレメントとが第一および第二光学エレメントの間に第一間隔（２６）で重ね合わされると第二光学効果が現れ、第二光学エレメントと第一光学エレメントとが第一および第二光学エレメントの間に第一間隔（２６）より大きい第二間隔（２５）で重ね合わされると第二光学効果とは異なる第三光学効果（５１）が現れる。【選択図】図５
2008513816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一透明光学エレメント（１８、７４）が配置される第一透明領域（１１、７２）と第一光学効果を有する第二不透明光学エレメント（１９、７３）が配置される第二領域（１２、７１）とを有するセキュリティドキュメント（１、７）であって、
前記第一領域（１１、７２）および前記第二領域（１２、７１）は、前記第一および第二領域が互いに重なり合わされ得るように前記セキュリティドキュメントのキャリア（１７、７５）に相互に間隔を置いた関係で配置され、
前記第一光学エレメント（１８、７４）および前記第二光学エレメント（１９、７３）は、互いに整合され、且つ
前記第一光学エレメント（１８、７４）および前記第二光学エレメント（１９、７３）は、前記第二光学エレメントと前記第一光学エレメントとが前記第一および第二光学エレメントの間に第一間隔（２４、２６）で重なり合うとき第二光学効果（５２）が生じ、前記第二光学エレメントと前記第一光学エレメントとが前記第一および第二光学エレメントの間に前記第一間隔より大きい第二間隔（２２、２５）で重なり合うとき前記第二光学効果とは異なる第三光学効果（５１）が生じる構造を有することを特徴とするセキュリティドキュメント。
【請求項２】
前記第二光学エレメントと前記第一光学エレメントとが前記第一間隔（２４、２６）で重なり合うとき第一パターンが第二光学効果（５２）として現れ、前記第二光学エレメントと前記第一光学エレメントとが前記第二間隔（２２、２５）で重なり合うとき前記第一パターンの拡大表示が前記第三光学効果として現れることを特徴とする請求項１に記載のセキュリティドキュメント。
【請求項３】
前記第一パターンが回折パターンであることを特徴とする請求項２に記載のセキュリティドキュメント。
【請求項４】
前記第二光学エレメント（７３）はミクロパターンに従って構造化された層を有し、
前記第一光学エレメント（７４、２）は透明層を有し、
前記透明層において、前記第二間隔（２５）に相当する焦点距離の凸レンズのラスタリングは、前記ミクロパターンに整合されたレンズラスタと重ね合わせられ、
前記レンズラスタは前記第一間隔（２６）に相当する焦点距離の複数のミクロレンズ（７９、８２、８４）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項５】
前記ミクロパターンは２００μｍより小さい代表的なサイズから成ることを特徴とする請求項４に記載のセキュリティドキュメント。
【請求項６】
前記ミクロパターンは、複数の同一の繰り返し構造エレメント（７６）から形成されるパターンであり、個々の構造エレメントの大きさは２００μｍより小さいことを特徴とする請求項４に記載のセキュリティドキュメント。
【請求項７】
前記ミクロパターンに従って形成されたパターン領域において回折構造が前記第一層に形成されることを特徴とする請求項４〜６のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項８】
前記第一層が前記ミクロパターンに従って構造化された着色層または反射層であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項９】
前記凸レンズは、光学回折手段によって凸レンズ効果を生じる回折構造によって形成されることを特徴とする請求項４〜８のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項１０】
前記第一光学エレメント（７４）は複数の隣接する第一および第二領域を有し、
前記第一および第二領域の幅および／または長さはそれぞれ２００μｍより小さく、前記ミクロレンズラスタの1つ以上のミクロレンズ（７９、８２）がそれぞれ前記第一領域に形成され、前記凸レンズを形成する構造（７８、８１、８５）が前記第二領域に形成されることを特徴とする請求項４〜９のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項１１】
前記第二光学エレメントはミクロ構造化されたモアレパターンを有し、前記第一光学エレメントは少なくとも部分的に透明層を有し、前記モアレパターンに整合されたモアレアナライザと前記第二間隔に相当しモアレパターンのミクロ構造を可視にするのに適する焦点距離の凸レンズとが重ね合わされることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項１２】
前記凸レンズによって拡大されたミクロ構造はモアレパターンとモアレアナライザとの重ね合わせによって生じるモアレ画像の拡大表示を示すことを特徴とする請求項１１に記載のセキュリティドキュメント。
【請求項１３】
前記第二光学エレメント（１９）は凹面鏡エレメントを有し、前記第一光学エレメント（１８）は凸レンズを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項１４】
前記第二光学エレメント（１９）は複製ラッカー層（１３４）および前記複製ラッカー層に隣接する反射層（１３２）を有し、光学回折手段によって凹面鏡効果を生じる回折レリーフ構造（１３６）が前記複製ラッカー層と前記反射層との間の境界に形成されることを特徴とする請求項１３に記載のセキュリティドキュメント。
【請求項１５】
前記複製ラッカー層（１３４）と前記反射層（１３２）との間の前記境界に形成された前記レリーフ構造（１３６）は、光学回折手段によって凹面鏡エレメントの効果を生じる構造と光学パターンを生じる構造、例えばホログラムを生じる回折構造との重ね合わせであることを特徴とする請求項１４に記載のセキュリティドキュメント。
【請求項１６】
前記第二光学エレメント（１９）は、凹面鏡要素を重ね合わせる装飾層（１３５）を有することを特徴とする請求項１４または１５に記載のセキュリティドキュメント。
【請求項１７】
前記装飾層はミクロパターンのパターン形状に従って構造化されることを特徴とする請求項１６に記載のセキュリティドキュメント。
【請求項１８】
前記装飾層は、干渉によって視角依存色変化を生じる薄膜層システムを有することを特徴とする請求項１６または１７に記載のセキュリティドキュメント。
【請求項１９】
前記装飾層（１３５）はプリント、特に作用色素を含むプリントを有することを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項２０】
前記反射層はミクロパターンに従って構造化されることを特徴とする請求項１５〜１９のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項２１】
前記第一光学エレメント（１８）は複製ラッカー層（１８４）を有し、前記複製ラッカー層には、光学回折手段によって凸レンズ効果を生じる回折レリーフ構造（１８５）が形成されることを特徴とする請求項１３〜２０のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項２２】
前記第二光学エレメントは複製ラッカー層および前記複製ラッカー層に隣接する反射層を有し、直接観察するとき前記第一光学効果を示す回折レリーフ構造が前記複製ラッカー層と前記反射層との間の境界に形成されることを特徴とする前述の請求項のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項２３】
前記第二光学エレメントは転写フィルムの転写層、特にホットスタンピングフィルムを含むことを特徴とする前述の請求項のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一の透明光学エレメントが配置された第一領域と、第二の不透明光学エレメントが配置された第二領域と、を有するセキュリティドキュメント、特に紙幣（ｂａｎｋｎｏｔｅ）または身分証明書に関する。この場合、第一領域および第二領域は、第一および第二領域が例えば可撓性キャリアを撓めたり折り畳んだり曲げたりすることによって互いに重ね合わされるように、セキュリティドキュメントの可撓性キャリアに相互に間隔を置いた関係に配置される。
【背景技術】
【０００２】
ＥＰ０９３０９７９Ｂ１は可撓性プラスチックキャリアを有する自己検査紙幣を開示している。可撓性プラスチックキャリアは透明材料から成り、きれいな透明表面を窓として残している濁った被覆材料を備えている。ここで、自己検査手段として拡大レンズが可撓性窓に配置される。ミクロプリント領域が紙幣にさらに設けられ、このミクロプリントは小さな文字、小さな線、またはフィリグリーパターンを表す。ここで、紙幣を確認または検査するために、紙幣は折られて透明窓およびミクロプリント領域は重ね合わされた関係になる。拡大レンズはここでミクロプリントを観察者にとって可視にすることが可能となり、従って紙幣を確認することができる。この場合、観察者に提供されたミクロパターンの拡大は、明瞭な視覚範囲（普通に目の見える人の場合２５ｃｍ）および拡大レンズの焦点距離によって決定される。したがってＥＰ０９３０９７９Ｂ１において提案された紙幣の構成により、紙幣に隠されて配置された安全特性が紙幣に配置された確認手段によってはっきりと示されるということになる。
【０００３】
さらにＥＰ０２５６１７６Ａ１は、銀行通帳（ｂａｎｋ  ｐａｓｓｂｏｏｋ）の裏カバーに、またはその通帳のページに内面的に印刷され、透明領域の形態で信頼性確認のための手段を有する暗号化された識別キャリアを有する銀行通帳を開示している。透明領域は読み取りスクリーンとして構成され、ブックカバーを閉じることによって暗号化された識別文字を含む表面とこのスクリーンとが重ね合わされるとすぐに、暗号化された識別文字が復号化される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、本発明の目的は、改良されたセキュリティドキュメントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、第一透明光学エレメントが配置された第一透明領域と、第一光学効果を示す第二不透明光学エレメントが配置された第二領域とを有するセキュリティドキュメントによって達成される。第一領域および第二領域は、第一および第二の領域が相互に重なった関係になり得るように、セキュリティドキュメントのキャリアに相互に間隔をおいて配置される。第二光学エレメントと第一光学エレメントとが第一光学エレメントと第二光学エレメントとの間において第一間隔で重ねられるとき第二の光学効果が生じ、第二光学エレメントと第一光学エレメントとが第一間隔よりも大きい第一光学エレメントと第二光学エレメントとの間の第二間隔で重ねられるとき、第二光学効果とは異なる第三の光学効果が生じる。
【０００６】
従って第一および第二光学エレメントが重ねられるとき、第一および第二光学エレメントの間の間隔に依存する間隔依存性光学効果が現れる。第一および第二エレメントが重なり合う関係にされたかどうかに依存して、また、さらに相互に重なり合った第一および第二光学エレメントの間の間隔に依存して、観察者に対して現れる光学効果は異なる。従って本発明は隠された安全特性をはっきりさせるだけのものを遙かに超えた新たな確認プロセスを使用者に提供する。本発明は特に使用者にとって確認の容易な、著しく目立つ驚くべき安全特性をセキュリティドキュメントが備えることを可能にする。さらに本発明は、とりわけ安価な方法でさらなる安全特性をセキュリティドキュメントに組み入れることの可能性を提供する。一つの透明光学エレメントと一つの不透明光学エレメントとをのみ用いることは、セキュリティドキュメントが３つ以上の安全特性を備え得るということを意味する。これは、生産するのが安価で、模倣するのが非常に困難で、且つ容易に確認され得るセキュリティドキュメントを生じることを可能にする。
【０００７】
本発明の有利な構成は付随する請求項に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の好適な実施例によると、第二光学エレメントと第一光学エレメントとが第一間隔で重ねられるときに第一パターンが第二光学効果として現れ、第二光学エレメントと第一光学エレメントとが第二間隔で重ねられるときに第一パターンの拡大表示が第三光学効果として現れる。光学エレメント間の距離が減少すると縮小作用が起こり、距離が増大すると拡大作用が起こる。このような予期しない光学的な錯覚効果は非常にはっきり見え、気付くのに容易である。
【０００９】
第一および第二光学エレメントを重ね合わせて干渉パターンが観察者に現れるとき、特に目立った効果が達成され得る。このパターンは第一間隔で小さく見え、第二間隔でより著しく大きく見える。
【００１０】
さらに、第一パターンの縮小されたまたは変貌した表示が第二の間隔で現れることもまた可能である。
【００１１】
さらに好適な実施例によると、間隔が減少または増大すると、第一間隔でまたは第二間隔で異なる情報アイテムが観察者に現れるように特定の情報アイテムの消失および／または情報の変化が起こる。第一および第二光学エレメントの間の第三または第四間隔で、さらに異なる光学効果が現れることもまた可能である。
【００１２】
この点において、第二光学効果と第三光学効果との両者が著しく第一光学効果と異なること、従って、例えば異なる情報アイテムまたは情報アイテムの大きさにおいて著しく異なる表示であることが好ましい。
【００１３】
本発明の好適な実施例によると、不透明な第二光学エレメントはミクロパターンに従って構造化された第一層を有する。この点においてミクロパターンとは、パターンが、その代表的なサイズが人間の分解能力より大きい高解像パターンを含むということを意味する。第一透明光学エレメントは透明層を有し、この透明層では、焦点距離がおよそ第二間隔に相当する凸レンズがミクロパターンに整合するレンズラスタと重ね合わされている。このレンズラスタは、第一間隔に相当する焦点距離の複数の屈折または回折ミクロレンズを有する。相互に重なった第一および第二光学エレメントの間の間隔が第一間隔に相当するとき、ミクロパターンおよびレンズラスタのパターン領域またはパターン領域の部分のずれにおいて暗号化された情報アイテムが現れる。相互に重なった第一および第二光学エレメントの間の間隔が第二間隔に相当するときには、ミクロパターンまたはミクロパターンの部分の一方または両者が観察者に可視となる。本発明の実施において特に有利なのは、相互に重なった第一および第二光学エレメントの異なる間隔で現れる情報アイテムは、実質的に相互に独立に設計され、相対的に二成分の情報の急激な変化が達成され得るということである。
【００１４】
この点においてミクロパターンは１００μｍより小さい代表的な大きさ、好ましくは１００〜４０μｍであることが好ましい。さらにミクロパターンは多くの同一の繰り返し構造エレメントを有することが好ましい。この場合、個々の構造エレメントの大きさは２００μｍより小さくすべきである。このような繰り返しパターンは、観察者に現れる第二および第三光学効果の簡単な設計および確認を可能にする。
【００１５】
さらに、さらなる光学エレメントを直接観察するときに生じる第一光学効果がグレースケール画像の態様で構造エレメントの分布の表面密度に依存するように、ミクロパターンの構造エレメントが第二光学エレメントの領域において異なる表面分布で配置されることもまた可能である。
【００１６】
ミクロパターンに従って構造化された第二光学エレメントの第一層は、ミクロパターンに従って構造化された着色層または反射層であってもよい。しかしながら、第一から第三光学効果が回折パターンを示すように、ミクロパターンに従って形成されたパターン領域で第一層において回折構造が形成されることが好ましい。これにより特に高いレベルの偽造に対する保護が達成され得る。凸レンズが、光学回折効果を有し凸レンズ効果を光学回折的に生じさせる構造によって形成されることが好ましい。この構造は格子周波数および選択的なさらなる格子定数が表面領域にわたって連続的に変化する格子構造によって形成されることが好ましい。この格子構造は、二成分構造であるか、格子溝の一側面が互いに平行に且つ境界層の主平面への垂線に対してほぼ平行に伸びる一方、格子表面の個々の他の側面の角度が表面領域にわたって境界層の主平面への垂線に関して実質的に連続的に変化するという性質の構造であるかのいずれかである。
【００１７】
この場合、レンズ構造の格子深さは１０μｍより小さいことが好ましい。このような‘回折レンズ’の利用は‘屈折レンズ’例えばフレネルの拡大レンズの利用に対して、必要な構造深さが著しく減少し、従って対応する大きさの面積の凸レンズがセキュリティドキュメントに結合され得るという効果を有する。この点においてレンズラスタのミクロレンズが‘回折レンズ’の形態で具体化されることもまた可能である。
【００１８】
凸レンズとレンズラスタとの重ね合わせは、第二光学エレメントが複数の隣接する第一及び第二領域に分割されることによって実施されるのが好ましい。ミクロレンズラスタの1つ以上のミクロレンズは第一領域のそれぞれに形成され、凸レンズを形成する構造が第二領域に形成される。この場合第一及び第二領域の幅および／または長さは、それぞれ人間の解像能力以下である。このような凸レンズとレンズラスタとの重ね合わせは、凸レンズだけでなくレンズラスタのための高いレベルの効率および光度を保証する。
【００１９】
さらに、凸レンズおよびレンズラスタを形成する構造のラスタは第一光学エレメントの透明層に形成されることもまた可能である。
【００２０】
本発明のさらに好適な実施例によると、第二光学エレメントはミクロ構造化されたモアレパターンを有する。関連する第一光学エレメントは、モアレパターンに整合するモアレアナライザと凸レンズとが重ねられた少なくとも部分的な透明層を有し、このレンズは第二間隔に相当する焦点距離を有し、モアレパターンのミクロ構造を可視にするのに適している。相互に重なり合う第一および第二光学エレメントの間の間隔が非常に小さいとき、モアレ画像とモアレアナライザとの重ね合わせによってモアレ画像が生じる。相互に重なり合う第一および第二光学エレメントの間の間隔が第二間隔まで増加するとき、モアレ画像はもはや生じずモアレパターンのミクロ構造の拡大が観察者に現れる。第一および第二光学エレメントの間が第一間隔ではモアレ画像が現れ、第一および第二光学エレメントの間が第二間隔ではモアレパターンのミクロ構造の拡大表示が現れる。
【００２１】
ミクロレンズラスタを有する視認可能なレンズのラスタでは、視認可能レンズは例えば３ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ〜３０ｍｍの直径を有する。視認可能レンズの焦点距離は好ましくは直径の半分から直径の１０倍の間、特に直径の１倍から直径の５倍の間が好ましい。ミクロレンズラスタ（例えば二方または六方最密パッキング）は５μｍ〜５００μｍ、好ましくは５０μｍ〜２００μｍの複数のミクロレンズを有する。ミクロレンズの焦点距離は直径の半分から直径の１００倍の間、好ましくは直径の１倍から直径の１０倍の間である。
【００２２】
この本発明の実施例はまた第二および第三光学効果として表示される情報アイテムが互いに独立に設計されることが可能であり、間隔が増減するときに、示された情報アイテムにおいて急激な二成分変化が起こり得るという効果を有する。これは、特有の著しく目立った安全特性がセキュリティドキュメントにおいて実行され得るということを意味する。
【００２３】
本発明のさらに好適な実施例によると、第二光学エレメントは凹面鏡エレメントを有し、第一光学エレメントは凸レンズを有する。凹面鏡エレメントと凸レンズとの間の間隔が減少すると、システムの拡大力は減少し反映される画像はより小さく見える。凹面鏡エレメントと凸レンズとの間の間隔が増大する場合システムの拡大力は増大して反映される画像はより大きく見える。したがって、上述した縮小効果は間隔が減少するときに達成される。
【００２４】
間隔の変化に伴った画像の縮小／拡大効果は、直感的には反対だと予期するので、観察者の観点からは予期されない。結果として、関連する人が視覚効果に気づいてそれを伝達することは容易である。さらに、偽造に対する高い程度の保護が達成されるので、このような光学効果を市販の入手可能な技術で模倣することは非常に困難である。
【００２５】
第二光学エレメントは複製ラッカー層と、複製ラッカー層に隣接する反射層とを有することが好ましい。回折レリーフ構造は複製ラッカー層と反射層との間の境界に形成される。この回折レリーフ構造は光学回折手段によって凹面鏡エレメントの効果を生じる。このような‘回折’凹面鏡エレメントの利用は‘回折レンズ’の利用に関してすでに上述した効果を達成する。
【００２６】
第二光学エレメントが観察者の鏡像を反映するのみであることが可能である。この観察者は、重ねられた第一光学エレメントを通して観察するときに上述した光学的変化を体験する。
【００２７】
複製ラッカー層と反射層との間の境界に形成されたレリーフ構造が光学回折手段によって凹面鏡エレメントの効果を生じる構造と光学パターンを生じる回折構造との重ね合わせであるとき、特有の効果が達成される。このように、例えばホログラムまたはキネグラム（登録商標、ＫＩＮＥＧＲＡＭ）が第一光学エレメントを通して観察されるときに上述の光学的変化を受けるということ、つまりホログラムの大きさが間隔の減少にともなって減少し、間隔の増大にともなって増大するということが可能となる。このような効果は市販で入手可能な技術を用いたとき非常に大きな困難をともなってのみ模倣され得る。
【００２８】
本発明は例として添付の図面を参照して多くの実施例によって後述される。
【実施例】
【００２９】
図１は様々な観察条件４１、４２および４３におけるセキュリティドキュメント１を示す。
【００３０】
セキュリティドキュメント１は有価ドキュメント、例えば紙幣あるいは小切手である。さらに、セキュリティドキュメント１が識別ドキュメント、例えば身分証明書を形成することもまた可能である。
【００３１】
セキュリティドキュメント１は可撓性キャリア１７を有し、この可撓性キャリア１７には、透明光学エレメント１８が領域１１に、不透明光学エレメント１９が領域１２に配置されている。キャリア１７は、その上にプリントが設けられ、さらに安全特性、例えば透かしまたはセキュリティスレッドが備えられている紙材のキャリアであることが好ましい。
【００３２】
しかしながら、キャリア１７がプラスチックフィルムまたは一つ以上の紙およびプラスチック材料層を有するラミネートであることもまた可能である。
【００３３】
キャリア１７において領域１１には窓形状の開口が例えばスタンピングによって形成され、透明光学エレメント１８の適用によって再び閉じられる。このように、セキュリティドキュメント１は領域１１に透明光学エレメント１８を有する透明な窓を備えている。
【００３４】
しかしながら、キャリア１７に用いられる材料がすでに透明あるいは部分的に透明な材料であり、従ってキャリア１７は領域１１において残されるということもまた可能である。これは、例えばキャリア１７が領域１１にもはや濁った層を有さない透明プラスチックフィルムを備えている場合である。さらに、透明窓がすでに紙生産過程において形成され、透明光学エレメント１８がセキュリティスレッドの態様でキャリア１７に導入されることもまた可能である。
【００３５】
図１に示されるように、パッチ１３がセキュリティドキュメント１の領域１１とは反対の側面においてキャリア１７に適用され、このパッチには不透明光学エレメント１９が配置されている。パッチ１３は転写フィルムの転写層、例えば圧力や熱の作用下で接着層によってキャリア１７に接合されるホットスタンピングフィルムであることが好ましい。図１に示されるように、光学エレメント１２に加えてパッチ１３は一つ以上のさらなる光学エレメント１４および１６を有することも可能である。このようなさらなる光学エレメントは、領域１５において光学エレメント１９と組み合わせの表示を形成することができる。光学エレメント１４および１６は例えば回折格子、ホログラム、キネグラムまたは作用色素で生じるインディカ（ｉｎｄｉｃａ）である。
【００３６】
さらに、透明光学エレメント１８および不透明光学エレメント１９がセキュリティドキュメント、そのシートが例えば接着剤またはステッチによって共に結合されている例えばパスポートの二つの異なるシートに配置されることもまた可能である。
【００３７】
光学エレメント１８の詳細な構造は図２、図４ａ、図４ｂおよび図４ｃを参照して次ぎに記述される。
【００３８】
図２は、厚さ約１００μｍの紙材を有し、領域１１においてスタンピングあるいは切削処理によって形成された開口を有するキャリア１７を示す。光学エレメント１８は、熱および圧力下で熱および圧力によって活性化した光学エレメント１８の接着剤層によってキャリア１７の紙材に適用されるのが好ましい。図２に示された凹部は、かけられた圧力によって光学エレメント１８の領域に同時に形成される。
【００３９】
光学エレメント１８はキャリアフィルム１８１、接着層１８２、複製ラッカー層１８３、光学分離層１８４および接着剤層１８６を有する。
【００４０】
キャリアフィルム１８１は例えば層厚さ１０〜５０μｍのＰＥＴまたはＢＯＰＰフィルムから成る。キャリアフィルムの機能は、開口を越えて橋渡すために必要な安定性を提供することである。接着層１８２は厚さ０．２〜２μｍであり、印刷加工によってキャリアフィルムに適用される。複製ラッカー層１８３は熱可塑性または架橋性ポリマーを備え、このポリマーには、熱および圧力の作用下で複製ツールによってあるいはＵＶ複製によってレリーフ構造１８５が複製されている。光学分離層１８４は、屈折率（例えば０．２）において複製ラッカー層１８３とは十分に大きな違いを有するものからなり、図２に示されるように、レリーフ構造とは反対の表面では実質的に平らである。
【００４１】
この場合、光学分離層１８４なしで済まさせることも可能である。さらに、レリーフ構造１８５が直接外気に接触するようにレリーフ構造１８５の領域において接着剤層１８６なしで済ませることも可能である。
【００４２】
レリーフ構造１８５は屈折レンズを形成するレリーフ構造ではなく、光学回折手段によって凸レンズの効果を生じる回折レリーフ構造であることが好ましい。この目的のために用いられ得る回折レリーフ構造は、例えば図４ａおよび４ｂに示されるように表面領域にわたって格子周波数および必要ならばさらに格子定数において連続的に変化する回折構造を含む
【００４３】
図４ａは複製ラッカー層１８３と光学分離層１８４との間に形成されたレリーフ構造１８５を示す。このレリーフ構造において、格子溝のそれぞれの側面６５が相互に平行関係に伸び、一方、他の側面６４の角度６７は分離層の垂直な主平面に対して表面領域にわたって実質的に連続的に変化する。放物部６６がレンズの中心に配置され、格子周波数および側面６４の角度６７の両者が図４ｃに示されるようにこの放物部から連続的に変化する。
【００４４】
図４ｂは、複製ラッカー層１８３と光学分離層１８４との間に形成され、光学回折手段によって凸レンズの効果を生じる二成分レリーフ構造１８７を示す。図４ａに示されたレリーフ構造または正弦関数レリーフ構造と比較して、このような二成分レリーフ構造を用いることの利点は、レンズ効果を生じるのに必要な断面深さ６８が減少させられ得るという点にある。
【００４５】
図４ａおよび４ｂ中で特定されるレリーフ深さの値は、ラジアンでの位相差を含み、この値から、用いられた光の波長（例えば人間の眼の最大検出感度として５００ｎｍ）に依存する既知の方法においてレリーフ構造の幾何学的な深さが計算され得る。レンズ構造の直径は略０．５〜３００ｍｍであり、これらレンズの焦点距離は大抵レンズの直径の値とその５倍の値との間である。
【００４６】
光学エレメント１９の精密な構造は、図３を参照して次ぎに記述される。
【００４７】
図３はキャリア１７および領域１２に光学エレメント１９を有するパッチ１３を示す。この場合、パッチ１３は接着剤層１３１、反射層１３２、複製ラッカー層１３４、パターン形状に形成された装飾層１３５および保護ラッカー層１３５を示す。レリーフ構造１３６は領域１２において複製ラッカー層１３４と反射層１３１との境界に形成される。
【００４８】
反射層１３２は蒸着金属薄膜またはＨＲＩ（光屈折率）層であることが好ましい。例として、ＴｉＯ２、ＺｎＳまたはＮｂ２Ｏ５がＨＲＩ層のための材料として見なされる。考えられる金属層としての材料は、実質的にはクロム、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、銀、金またはそれらの材料を用いた合金である。反射力は、外気に対して密閉されたシステム（屈折率において十分に大きな差を有する二つの好適な材料）を用いて達成され得る。さらに、金属または導電性反射層のようなものの代わりに、複数の導電性層または導電性層と金属層とを有する薄膜層アレイを用いることが可能である。
【００４９】
複製ラッカー層１３４と反射層１３２との間のレリーフ構造１３６は凹面鏡エレメントを形成する。この場合、レリーフ構造１３６は屈折性凹面鏡エレメントを形成するマクロ構造を含まず、光学回折手段によって凹面鏡エレメントの効果を生じる回折レリーフ構造を含む。この目的のために用いられ得るレリーフ構造に関しては、図４ａ〜４ｃに関連する記載に留意すべきである。この目的のために採用され得るレリーフ構造は、図４ａ〜４ｃに関して記載されたレリーフ構造に対して対称な関係にある鏡において形成される。回折周波数は凹面鏡エレメントの中心から始まって連続的に増加するが、その曲率は反対の符号となる。
【００５０】
本実施例において、レリーフ構造１３６は、レリーフ構造１８５および１８７と同様に凹面鏡エレメントの効果を生じる構造と光学パターンを生じるさらなる回折構造との付加的な重ね合わせから形成されるレリーフ構造によって形成される。この回折構造は例えばスイスの十字の形状のホログラムである。
【００５１】
装飾層１３５はちょうど人間の眼の解像能力以下のミクロパターンに従ってパターン形状に構造化されることが好ましい。ここで考えられる実施例において、装飾層１３５は数‘１００’の形状に構造化される。この点において、ミクロパターンが複数の同様な構造エレメントからなる繰り返しミクロパターンであることが有利である。例えばこれらの構造エレメントのそれぞれが数‘１００’の表示によって形成される。この点において、構造エレメントの表面密度がグレイスケール画像の形態において変化し、従って人間の眼に直接知覚されるさらなる画像情報アイテムを含むこともまた可能である。
【００５２】
装飾層は印刷加工によって適用されたプリント上にあることが好ましく、透明の着色層か、または干渉層色素またはコレステリック液晶色素を含み光学的に可変な色彩の印象を生じる層かを有することができる。用いられる装飾層が干渉によって視角依存色シフトを生じるための薄膜層システムであることもまた可能である。この場合、装飾層は複製ラッカー層１３４と反射層１３２との間に配置されることが好ましい。反射層１３２を複製ラッカー層１３４にわたって適用することではなく、パターン形状にそれを構造化する、好ましくはすでに述べたようにミクロパターンによるパターン形状に構造化することも選択される。この目的のために、複製ラッカー層１３２が全表面積にわたって適用された後、反射層１３２はポジ／ネガエッチングによって部分的に非金属化されるか、またはレーザーアブレーションによって部分的に除去される。
【００５３】
上述したように達成されたセキュリティドキュメント１の構成により、セキュリティドキュメント１が観察状況４１、４２および４３において、次の光学効果を提供するようになる。相互に重なり合う光学エレメント１８および１９の間の間隔２４で、光学効果５２が数‘１００’の表示の背景に対して、スイス十字のホログラフィック表示の形態に見える。相互に重なり合う光学エレメント１８および１９の間のより大きな間隔２２では、光学効果５１が、スイス十字のホログラフィック表示に対して、光学効果５２に比して著しく拡大された数‘１００’の表示形態で現れる。光学エレメント１８および１９が重なり合う関係にないとき、現れる光学効果は装飾層１３５の構造にコード化されたグレイスケール画像となる。
【００５４】
本発明のさらなる実施例を記載するために図５が参照される。
【００５５】
図５は領域７１に不透明光学エレメント７３を有し、領域７２に透明光学エレメント７４を有するセキュリティドキュメント７を示す。この場合、光学エレメント７３および７４はキャリア７５に適用される。観察状況４４では、光学エレメント７３および７４は重なり合う関係になく、観察状況４５では光学エレメント７３および７４は間隔２５で重なり合う関係にあり、観察状況４６ではそれらはより小さい間隔２６で配置されている。
【００５６】
光学エレメント７３はミクロパターンに従って構造化された層を有し、例えば保護ラッカー層と、ミクロパターンによって構造化された装飾層と、接着剤層とを有する。装飾層は例えばポジ／ネガエッチングまたはアブレーションによってその上にパターン化された好適なプリントによってミクロパターンの形状に構造化された着色層、作用色素層または反射層を有する。従って、例えば図６は、複数の文字‘Ａ’の形状の同様な繰り返しの構造エレメント７６によって形成されたミクロパターンを示す光学エレメント７３の拡大スケールの平面図を示す。すでに上述したように、構造エレメント７６は、人間の眼に直接知覚可能なさらなる情報アイテムがグレイスケール画像の形態でミクロパターンにコード化されるように、異なる表面密度で光学エレメント７３上に配置されることが可能である。ミクログラフィック、ミクロイメージまたは完全なミクロ文章の一節が構造エレメントとして用いられることもまた可能である。さらに、ミクロパターンが相互に異なる構造エレメントからなることもまた可能である。
【００５７】
さらに光学エレメント７３は、回折構造１３６が光学回折手段によって凹面鏡エレメントを生じる構造の付加的な重ね合わせを有さない点で異なるが、図３に示されるように光学エレメント１９と同様に作られることもまた可能である。複製ラッカー層と反射層との間の光学エレメント７３に形成された回折構造は、背景表示を形成し観察状況４４で可視となるホログラムであることが好ましい。さらなる好適な実施例によると、回折構造例えばブラックミラー構造は、ミクロパターンに従って形成されたパターン領域、例えば構造エレメント７６によって覆われた表面領域に設けられる。この場合、第二の異なる回折構造、例えばマット構造が背景領域に設けられ得る。
【００５８】
光学エレメント７４は、図１、２および４ａ〜４ｃに示される光学エレメント１８と同様に設計されるが、ここではレリーフ構造１８５が間隔２５に対応する焦点距離の凸レンズを有するラスターに相当するという点で、光学エレメント７３のミクロパターンに整合し、間隔２６に対応する焦点距離の複数のミクロレンズを有するレンズラスタと異なる。
【００５９】
従って、レリーフ構造１８５は例えばミクロレンズラスタを有する肉眼で視認できるレンズの６０μｍ／６０μｍラスタを有する。肉眼で視認できるレンズは３ｍｍ〜５０ｍｍの範囲の、好ましくは１０ｍｍ〜３０ｍｍの直径を有する。レンズの焦点距離は直径の半分と直径の１０倍との間、好ましくは直径の１倍と５倍との間である。従って例えば肉眼で視認できるレンズは直径２５ｍｍであり、７５ｍｍの焦点距離である。ミクロレンズラスタは５μｍ〜５００μｍの範囲、好ましくは５０μｍ〜２００μｍの直径のミクロレンズを有する。ミクロレンズの焦点距離はその直径の半分とその直径の１００倍との間、好ましくは直径の１倍と１０倍との間である。例として、ミクロレンズの直径は１５０μｍで１ｍｍの焦点距離を有する。
【００６０】
図７ａ〜７ｃはこのような凸レンズとミクロレンズラスタとの重ね合わせの多くの実施例を示す。
【００６１】
図７ａに示すように、光学エレメント７４の表面領域は、それぞれ相互に隣接した関係に配置された第一領域７７と第二領域７８とに分割される。この場合、第一および第二領域７７および７８は、二つの第一領域または二つの第二領域の間の間隔が例えば２００μｍより小さくなるように人間の眼の解像能力以下である。
【００６２】
ミクロレンズラスタのミクロレンズは領域７７に配置される。この場合、ミクロレンズは好ましくは屈折レンズの形態であるが、図４ａ〜４ｃに示された実施例と同様に、これらのレンズが‘回折’レンズの形状であることも可能である。さらに、図４ａ〜４ｃに示されるように凸レンズを形成する回折レリーフ構造は光学エレメント７３の表面領域に表面領域７８にわたって分配されて配置される。
【００６３】
図７ｂに示されるように、第一領域８１および第二領域８２は表面領域８０において互いに交互に並列関係に配置される。ここでも二つの第一領域８１および二つの第二領域８２の間の間隔は人間の解像能力以下である。
【００６４】
図７ｃに示されるような表面領域８３において、第一表面領域８４および第二表面領域８５は隣接して相互に並列関係に配置される。この場合、レンズラスタの単一の凸レンズのみが第一表面領域８４のそれぞれに配置され、次いでこのレンズは‘回折’レンズの形状であることが好ましい。
【００６５】
従って、観察状況４４〜４６における次の光学効果が観察者に見える。
【００６６】
観察状況４５では、観察者は一つ以上の構造エレメント７６の拡大表示の形状の光学効果を受ける。観察状況４６では、観察者はレンズラスタに関連してミクロパターンまたはミクロパターンの部分の相対的な位置でコード化された情報アイテムを観察する。観察状況４４では、現れる光学効果は、光学エレメント７３のミクロパターンまたは、ホログラムあるいは他の光学回折発生パターン、例えばパターン領域において形成された回折構造によって生じる光学効果の重ね合わせによって生じるキネグラムの構成に暗号化されたグレイスケール画像である。
【００６７】
さらに、モアレアナライザの構造が光学エレメント７４の図７ａ〜７ｃに示されるような領域７７、８１および８４においてミクロレンズラスタの代わりに配置され、モアレパターンが光学エレメント７３の図６のミクロパターンの代わりに配置されることもまた可能である。
【００６８】
この点において、モアレパターンという言葉は、繰り返し構造から形成され、モアレアナライザとして働く繰り返し構造によって形成されるさらなるパターンの重ね合わせの上にあるいはそれを通して、新たなパターンつまりモアレパターンに隠されたモアレ画像を呈するパターンを意味する。もっとも単純な場合、このモアレ効果は線状ラスタによって配置される濃淡縞の重ね合わせによって生じる。この線状ラスタはモアレ画像を生じるように部分的に位相シフトされる。線状ラスタに加えて、線状ラスタの線が曲線状の領域を有し、例えば波形または環状に配置されることも可能である。さらに、互いに逆さまのあるいは重ね合わされた関係にある二つ以上の線状ラスタに重ねられたモアレパターンを用いることもまた可能である。このような線状ラスタにおけるモアレ画像の復号化は、線状ラスタの部分的な位相変位によっても生じる。この場合、二つ以上の異なるモアレ画像がこのようなモアレパターンにおいて暗号化され得る。さらに、いわゆる‘スクランブルド−インディカ（登録商標、Ｓｃｒａｍｂｌｅｄ  Ｉｎｄｉｃａ）テクノロジー’に基づく、またはホールパターン（様々な構造の円形、長円形または角状ホール）に基づくモアレパターンおよびモアレアナライザを用いることもまた可能である。
【００６９】
従って、領域７７、８２および８４に配置されたモアレアナライザは例えば不透明ストライプパターンを有する。光学エレメント７４に設けられたモアレパターンは、構造化された装飾層の形状でまたはパターン領域に形成された回折構造で、図６に示されたミクロパターンを参照して記述された方法において実施され得る。この場合、モアレパターンは準構造化され、準構造化はミクロテキストまたは繰り返しのミクロイメージの形状に生じることが好ましい。
【００７０】
光学エレメント７４および７３が相互にそれぞれ重なり合った関係に配置されたとき、つまり光学エレメント７３と７４との間の間隔が非常に小さいとき、モアレパターンとモアレアナライザとの重ね合わせによって生じるモアレ画像が現れる。間隔が増大すると、ミクロパターンのミクロ構造の拡大表示、つまり例えば拡大され従って読みとり可能なミクロテキストの表示が観察者に現れる。光学エレメント７３および７４が重なり合う関係にないとき、観察状況４４に関して上述した光学効果が起こる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明によるセキュリティドキュメントの様々な観察状況の概略図。
【図２】図１に示された本発明のセキュリティドキュメントのための透明光学エレメントの断面図。
【図３】図１に示された本発明のセキュリティドキュメントのための不透明光学エレメントの断面図。
【図４ａ】図２の光学エレメントのためのレリーフ構造の概略図。
【図４ｂ】図２の光学エレメントのためのさらなるレリーフ構造の概略図。
【図４ｃ】図２に示された光学エレメントのためのレリーフ構造の平面図。
【図５】本発明のさらなる実施例での本発明のセキュリティドキュメントの様々な観察状況の概略図。
【図６】図５のセキュリティドキュメントのための不透明光学エレメントの平面図。
【図７ａ】図５のセキュリティドキュメントのための透明光学エレメントを明瞭に説明する概略図。
【図７ｂ】図５のセキュリティドキュメントのための透明光学エレメントを明瞭に説明する概略図。
【図７ｃ】図５のセキュリティドキュメントのための透明光学エレメントを明瞭に説明する概略図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年7月14日(2006.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一透明光学エレメント（１８、７４）が配置される第一透明領域（１１、７２）と第一光学効果を有する第二不透明光学エレメント（１９、７３）が配置される第二領域（１２、７１）とを有するセキュリティドキュメント（１、７）であって、
前記第一領域（１１、７２）および前記第二領域（１２、７１）は、前記第一および第二領域が互いに重なり合わされ得るように前記セキュリティドキュメントのキャリア（１７、７５）に相互に間隔を置いた関係で配置され、
前記第一光学エレメント（１８、７４）および前記第二光学エレメント（１９、７３）は互いに整合され、且つ
前記第二光学エレメントと前記第一光学エレメントとが前記第一および第二光学エレメントの間に第一間隔（２４、２６）で重なり合うとき第二光学効果（５２）が生じ、前記第二光学エレメントと前記第一光学エレメントとが前記第一および第二光学エレメントの間に前記第一間隔より大きい第二間隔（２２、２５）で重なり合うとき前記第二光学効果とは異なる第三光学効果（５１）が生じる構造を有し、
前記第二光学エレメントはミクロ構造化されたモアレパターンを有し、前記第一光学エレメントは少なくとも部分的に透明層を有し、前記モアレパターンに整合されたモアレアナライザと前記第二間隔に相当しモアレパターンのミクロ構造を可視にするのに適する焦点距離の凸レンズとが重ね合わされることを特徴とするセキュリティドキュメント。
【請求項２】
第一透明光学エレメント（１８、７４）が配置される第一透明領域（１１、７２）と第一光学効果を有する第二不透明光学エレメント（１９、７３）が配置される第二領域（１２、７１）とを有するセキュリティドキュメント（１、７）であって、
前記第一領域（１１、７２）および前記第二領域（１２、７１）は、前記第一および第二領域が互いに重なり合わされ得るように前記セキュリティドキュメントのキャリア（１７、７５）に相互に間隔を置いた関係で配置され、
前記第一光学エレメント（１８、７４）および前記第二光学エレメント（１９、７３）は互いに整合されて、
前記第二光学エレメントと前記第一光学エレメントとが前記第一および第二光学エレメントの間に第一間隔（２４、２６）で重なり合うとき第二光学効果（５２）が生じ、前記第二光学エレメントと前記第一光学エレメントとが前記第一および第二光学エレメントの間に前記第一間隔より大きい第二間隔（２２、２５）で重なり合うとき前記第二光学効果とは異なる第三光学効果（５１）が生じる構造を有し、
前記第二光学エレメント（７３）はミクロパターンに従って構造化された層を有し、
前記第一光学エレメント（７４、２）は透明層を有し、
前記透明層において、前記第二間隔（２５）に相当する焦点距離の凸レンズのラスタリングは、前記ミクロパターンに整合されたレンズラスタが重ね合わせられ、
前記レンズラスタは前記第一間隔（２６）に相当する焦点距離の複数のミクロレンズ（７９、８２、８４）を有することを特徴とするセキュリティドキュメント。
【請求項３】
前記第二光学エレメントと前記第一光学エレメントとが前記第一間隔（２４、２６）で重なり合うとき第一パターンが第二光学効果（５２）として現れ、前記第二光学エレメントと前記第一光学エレメントとが前記第二間隔（２２、２５）で重なり合うとき前記第一パターンの拡大表示が前記第三光学効果として現れることを特徴とする請求項１または２に記載のセキュリティドキュメント。
【請求項４】
前記第一パターンが回折パターンであることを特徴とする請求項３に記載のセキュリティドキュメント。
【請求項５】
前記ミクロパターンは２００μｍより小さい代表的なサイズから成ることを特徴とする請求項２〜４のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項６】
前記ミクロパターンは、複数の同一の繰り返し構造エレメント（７６）から形成されるパターンであり、個々の構造エレメントの大きさは２００μｍより小さいことを特徴とする請求項２〜４のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項７】
前記ミクロパターンに従って形成されたパターン領域において回折構造が前記第一層に形成されることを特徴とする請求項２〜６のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項８】
前記第一層が前記ミクロパターンに従って構造化された着色層または反射層であることを特徴とする請求項２〜７のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項９】
前記凸レンズは、光学回折手段によって凸レンズ効果を生じる回折構造によって形成されることを特徴とする請求項２〜８のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項１０】
前記第一光学エレメント（７４）は複数の隣接する第一および第二領域を有し、
前記第一および第二領域の幅および／または長さはそれぞれ２００μｍより小さく、前記ミクロレンズラスタの1つ以上のミクロレンズ（７９、８２）がそれぞれ前記第一領域に形成され、前記凸レンズを形成する構造（７８、８１、８５）が前記第二領域に形成されることを特徴とする請求項２〜９のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項１１】
前記凸レンズによって拡大されたミクロ構造はモアレパターンとモアレアナライザとの重ね合わせによって生じるモアレ画像の拡大表示を示すことを特徴とする請求項１に記載のセキュリティドキュメント。
【請求項１２】
前記第二光学エレメントは複製ラッカー層および前記複製ラッカー層に隣接する反射層を有し、直接観察するとき前記第一光学効果を示す回折レリーフ構造が前記複製ラッカー層と前記反射層との間の境界に形成されることを特徴とする前述の請求項のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【請求項１３】
前記第二光学エレメントは転写フィルムの転写層、特にホットスタンピングフィルムを含むことを特徴とする前述の請求項のいずれか1つに記載のセキュリティドキュメント。
【国際調査報告】
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