(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記号の提供によって原物の偽造保護を向上させるためのセキュリティ装置であって、
キャリア要素（１０）上に配列された複数の回折表面要素（１８）からなり、
キャリア要素（１０）上の前記表面要素（１８）によって覆われた前記表面は、あらゆる形状の前記キャリア要素の部分領域を占有することができ、
各個々の表面要素（１８）は、三次元表面構造を有し、
１つの表面要素群には、すべての光の入射角または観察角で、記号の１つの点が観察し得るように、全ての光の入射角または観察角に対応して、互いに異なる表面構造及び配向を有するとともに、所定の光の入射角または観察角に対応して互いに表面構造及び配向が合致する複数の表面要素が含まれ、所定の光の入射角と観察角との組合せに応じて、１つの表面要素群を構成する表面要素のうちの、表面構造及び配向が合致する複数の表面要素が選択されて、記号（２８）の１つの点を表現することにより、光の入射角または観察角の変化によらず、記号（２８）の１つの点が１つの表面要素群によって形成され、
それぞれ表現すべき記号の一点を描写する複数の表面要素群が存在し、
前記表現すべき記号（２８）の各々は関連する表面要素群によって表現される全ての点の集合で構成され、
複数の異なる記号は、観察者に見え、
観察空間内の観察者に対して連続的な前記複数の記号の移動は、前記光の入射角及び／又は前記観察角の連続変化によって知覚される、セキュリティ装置。
【請求項２】
観察者に対して連続的な前記記号（２８）の移動は、光の入射角及び／又は観察角の均一変化によって知覚され、前記移動は湾曲経路（３２）をたどる、請求項１に記載のセキュリティ装置。
【請求項３】
前記キャリア要素（１０）の表面は、少なくとも１０％が表面要素で覆われており、前記表面要素（１８）は、前記記号（２８）が前記表面要素の１０％未満によってそれぞれの観察位置に対して生成されるようにして前記キャリア要素（１０）上に不規則配列で設けられる、請求項１又は２に記載のセキュリティ装置。
【請求項４】
前記表面要素（１８）は、放射線硬化ラッカーをキャリア要素（１０）の表面（１４）に塗布することによって、及び前記表面要素（１８）を成形要素によって構築した後に硬化することによってキャリア要素（１０）に適用され、前記表面要素（１８）の成形後の硬化ラッカー層は、０．５〜３００μｍの厚さがある、請求項１乃至３のいずれかに記載のセキュリティ装置。
【請求項５】
前記キャリア要素（１０）は、熱可塑性材料からなる、及び／又は、その中に前記表面要素（１８）が成形要素によって構築される熱可塑性材料を有する、請求項１乃至３のいずれかに記載のセキュリティ装置。
【請求項６】
少なくとも１つの光反射層を有する、請求項１乃至５のいずれかに記載のセキュリティ装置。
【請求項７】
１つの記号（２８）あるいは複数の異なる記号（２８）は、それらの光強度において強調される、請求項１乃至６のいずれかに記載のセキュリティ装置。
【請求項８】
前記個々の表面要素（１８）の前記表面構造は回折要素の形であり、前記表面構造は、その振幅及び／又はその格子間隔及び／又はその配向が異なり、全ての表面構造にわたって同時に使用される格子定数は、少なくとも一部は５００ｎｍ以下であり、少なくとも一部は１５００ｎｍ以上であり、前記表面構造の前記同時に使用される格子定数の最大と最小の大きさ関係は、少なくとも３：１である、請求項１乃至７のいずれかに記載のセキュリティ装置。
【請求項９】
回折、屈折、反射、偏光、位相、導電、磁気、着色、蛍光、燐光、その他の発光特性及び／又は電子部品を有する物質のその他のセキュリティ機構及び／又は部類と組み合わせられる、請求項１乃至８のいずれかに記載のセキュリティ装置。
【請求項１０】
機械で読み取ることができるように適応される、請求項１乃至９のいずれかに記載のセキュリティ装置。
【請求項１１】
前記表面要素（１８）には更に光影響層又は材料が設けられる、請求項１乃至１０のいずれかに記載のセキュリティ装置。
【請求項１２】
偽造防止糸、引き裂き糸、セキュリティストリップ、セキュリティバンド、パッチ又はラベルからなる、請求項１乃至１１のいずれかに記載のセキュリティ装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載のセキュリティ装置を備えた品物、付加価値文書、紙幣、機密文書、身分証明書又は原品／有名ブランド品。
【請求項１４】
複数の記号の提供によるセキュリティ装置の製造方法であって、
複数の表面要素（１８）上に三次元表面構造の構成に関するデジタル情報を生成するステップを含み、そのステップは、
複数の表面要素（１８）から表面要素群を形成するステップと、
１つの表面要素群には、すべての光の入射角または観察角で、記号の１つの点が観察し得るように、全ての光の入射角または観察角に対応して、互いに異なる表面構造及び配向を有するとともに、所定の光の入射角または観察角に対応して互いに表面構造及び配向が合致する複数の表面要素が含まれ、所定の光の入射角と観察角との組合せに応じて、１つの表面要素群を構成する表面要素のうちの、表面構造及び配向が合致する複数の表面要素が選択されて、記号（２８）の１つの点を表現することにより、光の入射角または観察角の変化によらず、記号（２８）の１つの点を１つの表面要素群によって形成するステップと、
表現すべき前記複数の記号（２８）の１つの点をそれぞれ生成し、複数の異なる記号を観察者に対して生成するように複数の表面要素群を構成するステップであって、表現すべき前記記号（２８）の各々が、観察空間内の前記記号の移動が光の入射角及び／又は観察角の変化によって観察者に知覚されるようにして関連する表面要素群によって生成される全ての点の集合で構成されるステップと、
キャリア要素（１０）上の三次元表面構造を有する複数の回折表面要素（１８）を配設するステップとを含む、製造方法。
【請求項１５】
品物、付加価値文書、機密文書又は原品／有名ブランド品の製造方法であって、
請求項１４に記載のセキュリティ装置を製造するステップと、前記品物、付加価値文書、機密文書又は原品／有名ブランド品上に前記セキュリティ装置を配設するステップとを含む、製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護に値する品物、特に、例えば、製品、商標及びブランド名、入場券、並びに文書（特に、例えば、身分証明書及び支払手段のような高機密文書）のような原物の偽造保護を向上させるためのセキュリティ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高機密文書、特に、パスポート、ＩＤカード、運転免許証などのような身分証明書、並びにクレジットカード、紙幣などのような支払手段に関する多数のセキュリティ装置が提供されている。これには、例えば、ホログラムのような人間の目に見えるセキュリティ装置の提供が含まれる。更に、人間の目には見えない、又は特殊光下でのみ見える、そして、例えば、高機密文書に導入された染料色素によって製造されるセキュリティ装置も提供されている。
【０００３】
特許文献１及び特許文献２は、ピクセルグラム、キネグラム、数学的ホログラムなどのような様々な従来の回折セキュリティ機構の組み合わせによって製造された回折セキュリティ機構の製造法及び機能を記載している。特許文献２の場合、その組み合わせは、組み合わせたセキュリティ機構の表面の少なくとも一部において関連する格子構造の重ね合わせによって生成される。特許文献１は、対称的に、個々のピクセルがサブピクセルに再分割されているピクセル化されたセキュリティ機構に関し、それらのサブピクセルの各個々の１つが元のセキュリティ機構の１つに正確に従って構成されている。従って、サブピクセルの全体がサブピクセルのグループに再分割され、各グループが元のセキュリティ機構の１つを正確に表現している。その場合、１つのグループのサブピクセルの配列は、サブピクセルのそれぞれのグループとの結合が組み合わせたセキュリティ機構の高位レベルピクセル内で同じままであるように規則的なパターンに従っている。
【０００４】
従って、特許文献１、更には特許文献２は両方とも、見る人が同じ表面上にそれらの機構を知覚することができるようにして様々な回折セキュリティ機構を重ね合わせることが可能な方法であって、個々の機構の可視性が照度及び視野角の組み合わせによって影響される方法を記載している。
【０００５】
特許文献３は、特に支払手段に適したセキュリティ装置を開示している。それは、その上面に多数の回折表面要素が配列されているアルミニウム膜のような反射層を有する。個々の表面要素は、回折格子を製造するための正弦波表面構造を有する。個々の表面要素は、その場合、入射光が観察者に天然のアステリズムと同様の印象を与えるように回折するような構成をもっている。従って、観察者は、例えば、像平面においてそれ自身の周りを回転する星型の記号が見える。
【０００６】
別の運動効果を有するセキュリティ装置が、特許文献４に記載されている。これには、場所に応じて継続的に変化する格子構造によって製造されるホログラフィック光学的可変画像が含まれる。その画像の表現は、セキュリティ装置が第１の方向に傾斜した時に所定経路をたどる。白色光の下で見た（その場合、狭い波長範囲のみがレインボーホログラムの形で示されている）時に鮮明な像を得るために、波長範囲は、第１の方向に対して垂直なセキュリティ装置の回転によって決まる。そのため、その第２の方向における傾斜運動の場合、動きは観察されないが、その代わりに変色がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第９４／０２８４４号
【特許文献２】国際公開第９５／０２２００号
【特許文献３】国際公開第２０１０／１１５９３６号
【特許文献４】国際公開第０２／０３１０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
既に既存の多数のセキュリティ装置があるにもかかわらず、できるだけ偽造耐性があると共に、機械で又は肉眼によっても検出することができるセキュリティ装置の開発の必要性が今でもある。
【０００９】
本発明の目的は、そのようなセキュリティ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、その目的は、請求項１において説明したように、品物の偽造保護を向上させるためのセキュリティ装置によって達成される。
【００１１】
本発明の一態様によれば、セキュリティ装置は、キャリア要素上に複数の回折表面要素を有する。表面要素によって覆われた表面は、あらゆる形状のキャリア要素の部分領域を占有することができる。個々の表面要素は、円形、多角形等又はそれらの組み合わせのような様々なベース表面を有することができる。表面構造は、光が回折されるそれらの上面に設けられる。表面構造は、特に任意の表面形状（例えば、正弦波、長方形又は三角形）を有する回折格子である。表面形状の基本形状は、任意の形状であってよいが、ステップ形状の形であってもよい。それらの回折格子は、透過又は反射キャリア要素上を透過することができ、或いは、それ自身反射することもできる。
【００１２】
それらの表面構造の結果、表面要素は、入射光を所定の方向に偏向させる。回折格子を使用すると、入射光は特に複数の回折次数に分割され、各回折次数は回折光の方向における特性変化に対応している。次に、以下の説明は、まずそれらの回折次数の個々の１つに関する。
【００１３】
本発明の一態様では、好ましくは全表面にわたって分布配列される各複数の表面要素が表面要素群を形成する。そのような群の個々の表面要素の表面構造は、いかなる観察条件、即ち光入射と視野角のいかなる組み合わせの下でも、入射光を観察者の方向に回折するその群の所定の表面要素のみが常に選択されるようにして、互いに合致する。それらの選択された表面要素は、好ましくは、観察者が問題の場所で輝点を知覚するように互いに極めて接近している。ここで光源及び／又は観察者がそれらの位置を変えたとすると、同じ群のその他の表面要素は、その時輝点が別の場所で見えるように観察者に対して入射光を偏向させる。本発明によれば、その点で、回折格子は、観察条件の連続変化において、観察者が輝点の連続運動を知覚するように互いに合致する。
【００１４】
ここで、セキュリティ装置の表面要素の全体は、説明した方法で、所定の照度及び観察条件の下で、その表面が表面要素によって覆われる、セキュリティ装置の表面の様々な位置で輝点を生成する複数のそのような群からなっている。その場合、それらの輝点の集合が、観察条件の変化に応じてセキュリティ装置の表面にわたって全体として移動する記号として観察者によって知覚される。図示する記号は、任意の記号、特に、例えば、円形、顔文字、文字又は数字のような幾何学的記号であってよいが、複雑なロゴ及びそのような記号の組み合わせであってもよい。その場合、図示する記号の動きがたどる経路は、一次元の曲線に沿って予め定められていないが、それぞれ二方向に変化し得る照度及び視野角の相互作用から生じる。それに応じて、その経路は、原則としてセキュリティ装置の全二次元表面を覆うこともできる。
【００１５】
単純な構成では、記号の動きは、それぞれの観察条件に対応する、光の方向の変化に比例する移動を伴う。一方向に消えていく変化、即ち正反射又は透過に対応する記号の位置は、その場合、観察者及び／又は光源の対応する動きに応じて記号がその周りで円形に見える焦点として現れる。
【００１６】
その他の構成では、光の方向の変化と記号の位置との間の上述した等方性比例関係の代わりに、異なる関数依存性を選択することが可能である。好適な構成には、観察者が記号の直線運動をほぼ知覚するように、２つの相互に直交する移動方向に大いに異なる比例定数を適用することが含まれる。この実施形態は、例えば有利には紙幣用に提供することができるような帯状セキュリティ要素に特に適している。
【００１７】
同様に、例えば記号の動きが歪んだ経路をたどるように見えるか、又は更にセキュリティ要素の表面の湾曲した部分領域に限定することができるように、非線形関数依存性を使用することも可能である。
【００１８】
光の方向の変化と記号の位置の間の単純な比例関係から逸脱する場合、観察者は、概して記号を歪んで見える鏡を通して見たかのような印象を持つ。それは、動きの複雑な経路の製造と共に、記号の歪みも同時に生じるからである。特定の実施形態では、その歪みは、基本的な実装として使用される記号の適切に歪んだ構成によって補正することができる。別の可能性としては、全体で歪んでいない記号が歪んだ経路をたどるように見えるように、図示する記号の様々な点に関して異なる移動パターンを定義することが提示される。
【００１９】
更なる実施形態では、記号の異なる点は異なる移動パターンをたどる。それにより、記号は全体として歪んだ経路をたどることはないが、観察条件に応じて図示する記号が連続変化する印象が与えられる。
【００２０】
本明細書の冒頭部分で述べたように、前述の記述は個々の回折次数に関している。一般に、異なる強度の複数の回折次数は格子構造によって生成され、強度関係は、使用する格子形状及び利用する材料の詳細によって決定される。有利な実施形態は、他の全ての回折次数よりも単一の回折次数の大きな重要性を示す。それは、例えば、格子形状の適切な非対称性によって達成することができる。
【００２１】
別の有利な構成では、実質的に２つの相互に対照的な回折次数、特に、２つの一次回折次数が、他の全ての回折次数よりも強調されている。より高い回折次数のその目的のために必要な抑制は、例えば、適切な実装を持っている格子形状によって達成することができる。
【００２２】
ここで、表面要素の群の個々の１つを可視回折次数の各々に関して所定の観察条件の下で見た場合、光が観察者の方向に偏向する条件は、セキュリティ装置の表面における別の場所で満たされる。従って、図示する記号の複数の実装は様々な位置で表現される。そのため、視覚の全体の印象が実質的に２つの一次回折次数によってもたらされる上述の場合では、特に記号の２つの実装が目に見えるようになる。光の方向の変化と記号の位置の間の関数依存性が主焦点に関して対照的であるという想定の下で、記号の２つの実装は、観察条件の変化に応じて、その焦点に関して相互に反対の経路を描いている。
【００２３】
セキュリティ装置の動作モードの概要に基づいて、様々な変形例をここで具体化することが可能であり、その幾つかの有利な実施形態を以下に記載する。それらの変形例は、詳細に述べられているそれらの可能な組み合わせの各々以外でも明らかに組み合わせることができる。
【００２４】
第１の実施形態では、セキュリティ要素の表面は、異なる記号が図示されている複数の表面部分に再分割される。その場合、様々な部分領域に表現された記号の焦点は、それらが互いに合致するように選択される。従って、観察者は、表面部分の境界領域において記号が互いに結合するような印象を持つ。その境界領域は、鮮明な線、更には拡散遷移領域の形の両方であってよい。その構成の特別な場合、隣接する表面部分は、単一の初期記号に関してほんの少し偏向された形状を有することができる。その結果、観察者は、湾曲経路に沿った連続運動中に初期記号が段階的に変化する印象を持つ。
【００２５】
更なる実施形態は、異なる（少なくとも２つの）焦点を有する複数の記号の表現を含む。それは、それぞれ所定の記号及びその焦点に関する情報を含む複数の表面部分に表面を再分割すること、又は更にそれぞれの表面要素群の拡散配列のどちらかによって実行することができる。その場合、観察者は、特に以下に記載する配列の形では、それらの動きにおいて互いに通過する記号の印象を持つ。表面要素で覆われた表面の境界領域内又は表面要素によって覆われた表面のすぐ外側への焦点の位置決めによって、２つの一次回折次数のうちの１つを全角度範囲にわたって最大限にフェードアウトさせることが可能である。
【００２６】
更なる実施形態は、選択的に複数の隣接する表面要素が、結合した表面要素を与えるためにまとめられる時に提供される。例えば、まとめられた表面要素のうちの１つだけの格子定数及び配向は、その結合した表面要素と関連付けられる。そのような方法で、記号の個々の点が特別な角度の組み合わせの中で強調され、それにより、記号の動きの中で観察者に輝く印象を与える。表面要素の０．１％〜５０％がその形で組み合わせられるのが有利である。
【００２７】
更なる実施形態では、本発明によるセキュリティ装置は、例えば、マイクロプリズムアレイ、マイクロレンズアレイ、又はその他の光屈折要素のような更なる光屈折層によって補足される。適切な光屈折要素を用いることにより、観察者には、例えば、セキュリティ装置内又は固定焦点の周りに予め設置された焦点の周りをそれぞれの群で移動する、製造された記号の複製が提示される。
【００２８】
本発明の更なる態様では、表示された記号は、特に６０°以上、特に有利には９０°以上の広範囲の視野角の範囲内で視認できる。それには、表面構造の構成の広範囲にわたる変化を必要とし、特に、表面構造の配向は、キャリア要素表面において任意の所望角度をとることができる。格子定数の大きな変化もまた必要であり、特に、そのためには非常に小さい格子定数と大きい格子定数の同時使用が必要とされる。有利には、同時に使用される格子定数の範囲は、≦５００ｎｍ（≧２０００ライン／ｍｍ）〜≧１５００ｎｍ（≦６６６ライン／ｍｍ）、特に有利には≦３００ｎｍ（≧３３３３ライン／ｍｍ）〜≧５０００ｎｍ（≦２００ライン／ｍｍ）である。表面構造の最大格子定数と最小格子定数の大きさ関係は、少なくとも３：１、特に有利には少なくとも１０：１の関係であることが有利である。
【００２９】
表面要素が、それぞれキャリア要素上に設けられた表面要素の１０％未満、特に５％未満によって記号が製造されるというような性質をもっている場合、更に有利である。
【００３０】
有利には、キャリア要素上に構築された表面は、少なくとも１０％、特に少なくとも３０％、特に有利には少なくとも５０％が表面要素で覆われている。そのような表面要素による表面の充填率により、特に助けを借りずに人間の目によって記号を知覚することができるように十分な輝度の明確に視認できる記号を製造することが可能になる。
【００３１】
本発明の態様によるセキュリティ装置は、透過性、反射性、又は更に半反射性、即ち半透光性であってもよい。透過型構成は、保護すべき品物のセキュリティチェックがそれによる目視によって実行され、且つ品物自体が少なくとも部分的に半透明である場合に特に使用される。
【００３２】
本発明の態様によるセキュリティ装置の１つ以上の面は、それらがそこへの入射光を反射するというような性質をもつことができる。そのために、例えば、下面及び／又は上面のキャリア要素及び／又は表面要素は、光反射層を有することができる。例えば、これは、例えば、アルミニウム、銀、銅、金又はクロムのような金属からなる層をそれぞれ必要とすることになる。金属合金及び／又は様々な金属の組み合わせもまた適していることが理解されるであろう。例えば、誘電体又はコレステリック層によって得られるような、反射薄膜層要素もまた適している。アルミニウム層の設置も特に適している。特に、少なくとも２つの面に光反射層を有する構成では、それらの層の少なくとも１つが半透光性であることが有利である。反射層の設置は、特にセキュリティ装置の使用状況によって決まる。従って、セキュリティ装置の構成要素部分としての反射層は、保護すべき品物のセキュリティチェックがそれの目視によって実行され、且つそこへの入射光が反射されないか又はその品物自体によって不十分に反射される場合に特に有効である。
【００３３】
表面要素の製造のため、キャリア要素に、硬化性である、即ち、例えば化学的に架橋性であるラッカーを塗布すること、及び成形要素を用いて個々の表面要素、特に表面要素の表面構造を製造することが可能である。その後、例えば紫外光を用いて、及び／又は熱作用によって、ラッカーの硬化を生じさせる。表面要素の成形後、硬化したラッカー層は、有利には０．５〜３００μｍ、特に有利には０．８〜５０μｍ、及び特には１〜１０μｍの厚さがある。キャリア要素及び／又は表面要素は、ポリマー材料を有するか、又はポリマーから作られると有利である。
【００３４】
表面要素の製造は、キャリア要素が熱可塑性材料で構成されるか、又は熱可塑性材料を有すると共に、個々の表面要素の構造決定が成形要素から熱可塑性材料に伝達されるようにして実行することができる。それは、特にエンボス加工によって、有利には圧力及び／又は熱を用いて実行することができる。
【００３５】
セキュリティ装置を構成する回折要素を製造するために、複数の表面要素上の三次元表面構造の構成に関する情報は、特にデータ処理プログラムによって最初に生成される。それは、セキュリティ装置に関して上記で説明したように、表面要素群が複数の表面要素から形成されると共に、表面要素群の表面構造と配向が、所定の観察条件の下で、表現すべき記号の点を設けられた位置で見ることが可能であるように互いに合致することで実行される。更に、情報は更に生成され、それによって、複数の表面要素群は、それらがそれぞれ、表現すべき記号が表面要素群によって図示される全ての点の集合から構成されるように点を表現するようにして構成される。三次元表面構造を有する複数の回折表面要素は、セキュリティ装置の製造用に生成された情報に基づいてキャリア要素上に配列される。
【００３６】
本発明によるセキュリティ装置は、紙幣、小切手、クレジットカードなどのような支払手段上又は内に設けることが特に有利である。パスポート、ＩＤカード、運転免許証、社会保障カードなどのようなその他の高機密文書は、その状況が原物か偽造かに関わるかどうかを単純に調べるために、本発明の態様によるセキュリティ装置を設けることもできる。そのセキュリティ装置は、特に、特別な読取装置又はその他の補助器具の補助なしでも観察者が視認することができるという利点を有する。
【００３７】
本発明の態様によるセキュリティ装置の提供は、株券、タックスラベル、証書、入場券、入国許可書などのような文書に関しても有利である。それは、特に、薬品、蒸留酒、たばこ製品、交換部品、高級品などのような製品及びブランド商標にも適用される。
【００３８】
本発明によるセキュリティ装置は、機械で読み取り可能であってよい。機械可読性は、例えば、特に回折、屈折、反射、偏光、位相、導電、磁気、着色、蛍光、燐光及び／又は発光特性を有する物質のそのようなセキュリティ機構及び／又は部類と組み合わせた本発明によるセキュリティ装置によって可能にする又は単純化することができることも有利である。例えば、ＲＦＩＤチップ、プリンテッドエレクトロニクスなどのような電子部品と本発明によるセキュリティ装置の組み合わせは、機械可読性を可能にする又は向上させるのにも有利である。
【００３９】
１つ以上の更なるセキュリティ機構、例えば、ホログラムとの組み合わせもまた可能である。組み合わせは、次のいずれかで−現状技術に対応して、−個々の独立したセキュリティ装置の再結合によって、−本発明の態様に従って、又は−本発明によるセキュリティ装置の製造と共に−実装することができる。その点において、個々の独立したセキュリティ機構の配列は、例えば、互いに対して空間分離して、及び／又は複数のセキュリティ機構の拡散重合の形で、実行することができる。例えば、レンズ、プリズムなどのような屈折要素と本発明によるセキュリティ装置の組み合わせもまた可能である。例えば、染料及び／又は顔料及び／又は光学フィルタ要素及び／又はいわゆる「光学マーカー」の形で知られるような、更なる光影響層又は材料との、実質的にあらゆる種類の、その他の組み合わせもまた可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
添付図面を参照した好適な実施形態により、本発明を以下でより詳細に説明する。
【００４１】
【図１】本発明によるセキュリティ装置の一実施形態の一部の概略側面図を示す。
【図２】本発明によるセキュリティ装置の更なる実施形態の一部の概略側面図を示す。
【図３】本発明によるセキュリティ装置の原理を示している概略平面図を示す。
【図４】本発明によるセキュリティ装置の原理を示している概略平面図を示しており、説明の便宜上、表面要素群が番号で示されている。
【図５】本発明によるセキュリティ装置の原理を図示している概略斜視図を示す。
【図５ａ】セキュリティ要素上の個々の表面要素群の概略図を示す。
【図６】異なる角度で観察者によって知覚される記号の概略図を示す。
【図７】観察者によって知覚されるセキュリティ装置の概略図を示しており、異なる角度で２つに空間分離された記号を有する。
【図８】観察者によって知覚されるセキュリティ装置の概略図を示しており、異なる角度を持つ異なる焦点の周りを移動する２つの記号の組み合わせを有する。
【図９】観察者によって知覚されるセキュリティ装置の概略図を示しており、その移動経路が異なる角度を持つ直線をほぼたどる２つの記号の組み合わせを有する。
【図１０】観察者によって知覚されるセキュリティ装置の概略図を示しており、その移動経路が異なる角度を持つ曲線をたどる２つの記号の組み合わせを有する。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
第１の例示的実施形態（図１）では、本発明によるセキュリティ装置は、例えばアルミニウムがその上に蒸着された塗布金属層を有する、例えば金属層又は、例えばポリマー、紙などのキャリア要素を含む反射キャリア要素１０を有する。反射キャリア要素１０は、例えば、クレジットカード、紙幣などのような保護すべき品物の下面１２をもって配設される。保護すべき品物が全面的又は部分的に透明である場合、反射キャリア要素１０の更なる構成は、例えば、その品物の側面に対する上面１４をもって配設するようにされる。複数の回折表面要素１８は、反射キャリア要素１０の表面１４に配設される。個々の表面要素１８は、回折格子の形である。個々の表面要素は、例えばキャリア要素１０の表面１４に塗布されているラッカーによって１つの工程段階で製造すること、及び成形要素によって構築することができる。その点において、紫外線又は熱作用によって硬化させることができるラッカーを使用することが有利である。この場合、表面要素１８の成形後に硬化したラッカー層は、０．８〜５０μｍの厚さであることが有利である。更に、個々の表面要素は、例えば、表面要素１８が、例えば熱エンボス加工を用いて、成形要素によって直接構築される熱可塑性キャリア要素からなる反射キャリア要素１０によって、１つの工程段階で製造することができる。最後に述べたケースでは、図１に概略的に示した状況とは異なって、反射キャリア要素１０と表面要素１８との間の界面１４が必ずしもあるというわけではない。
【００４３】
入射光ビーム２４は、ラッカー層又は熱可塑性キャリア要素に入って回折がおそらく既に生じた後に、反射キャリア要素１０の表面１４で反射される。光ビームは、表面要素から出るとすぐに、個々の回折格子の外面で様々な方向に回折される。同じ表面要素群に属し、互いに極めて接近している表面要素は、光ビームが共通点２８でほぼ合流するように光ビームを回折する。セキュリティ装置の全面にわたって見ると、その点の位置は、入射角が変わらなくても、かなり多数の移動パターンが可能となるように、絶え間なく変化することができる。線状に示されるビームは、表面１４での反射だけが示され、且つ表面要素１８内又は上で生じる回折は示さないように、単純化して図示されている。
【００４４】
特に図３及び図４を参照して以下で説明するように、点２８の表現は、複数の個々の表面要素１８の群によって生じる。移動する点２８は、光入射及び／又は観察角の変化によって、同じ表面要素群によって常に表現される。従って、記号の表現は、複数の表面要素群が表現すべき記号の点の数に対応するキャリア要素１０上に配列されるように、複数の点の表現によって行われる。
【００４５】
反射型セキュリティ装置の提供の代わりに、透過型キャリア要素（図２）による透過性質をもつものであってもよい。従って、ビーム２４は表面要素１８及びキャリア要素１０を通過し、図１に関して説明したように、点２８は表面要素１８の群によって間隔をもって表現されている。
【００４６】
個々の表面要素１８は回折格子を有しており、それらは図１及び図２において概略的に図示されているだけである。
【００４７】
本発明のこの実施形態では、セキュリティ装置は、反射又は透過キャリア要素上に複数の表面要素１８を有する。個々の表面要素群は、キャリア要素上に不規則に分布する複数の表面要素１８で構成される。表面要素群の構成を例として図３及び４に示す。図３は、正方形として示され、異なる格子構造が整列して概略的に図示されている多数の表面要素の概略平面図の一例を示す。個々の表面要素は、≦５００ｎｍ〜≧１５００ｎｍ、特に好ましくは≦３００ｎｍ〜≧５０００ｎｍの範囲の格子定数をもつ格子構造を有する。図３では、一部の表面要素は同一構造を有する。次に、図４は、表面要素１８が組み合わされて表面要素群を形成する一例を示す。図４では、個々の群は、説明の便宜上、数字１，２，３，…によって識別される。この場合、表面要素１８は、各々数字が付けられた正方形に配列される。表面要素群の個々の表面要素１８は、特に異なる表面構造（図３）をもつ表面要素１８を有する。表面構造は、特にその配向又は配列が異なる。更に、表面構造は、個々の格子の高さ又は振幅及びそれらの周期に関して異なる。
【００４８】
図５は、本発明によるセキュリティ装置の構成を原則として示す。キャリア要素１０は、異なる構造の点として示される複数の個々の表面要素１８が設けられている。ここに示す表面要素の個々の１つは、例えば、図４を参照することでわかるように、それぞれ組み合わされて群となる。光は、光源４０によって本実施形態では透明であるキャリア要素１０の後面に投影される。本実施形態では、セキュリティ要素を検査するため又は記号の動きを検出するために、観察者４２は、位置３０ａから位置３０ｂへ、そしてそこから位置３０ｃへと移動する。表面要素の数及び配列は、列３２で示すように、観察角が連続変化する場合、点３８からなる記号が連続的に移動するように選択される。その状況では、図示の実施形態における観察角は、観察角３０ａから、観察角３０ｂを経て、観察角３０ｃへと変化する。
【００４９】
同様の考察が、光入射角が連続的に変化する状況、又は光入射及び観察角が同時に連続的に変化する状況にも適用される。光入射及び観察角の同時変化は、例えば、セキュリティ要素又はキャリア要素１０が移動する時に起こる。
【００５０】
図５ａは、セキュリティ要素上の個々の表面要素群の概略図を例として示す。図４に基づいて、７つの表面要素からなる群「１２」を例としてこのために選択した。この場合、表面要素は、キャリア要素上に不規則に配列されることが更に好ましく、全てキャリア要素上の位置を、各パラメータ（格子周期及び格子ベクトル）が適合するその他の表面要素と、特にその他の群に属する表面要素とも交換することもできる。説明の便宜上、表面要素はマトリックス形状であり、同じ各表面要素は図示する３つのマトリックスで示されている。３つのマトリックスは、例えば、図５に示す観察位置３０ａ，３０ｂ及び３０ｃに対応する、観察者の位置の変化の動作を示しており、それぞれの観察角で観察者に見える表面要素がハッチング形式で示されている。１つの群の全表面要素のサブセットは、常に図示の点に関わっている。従って、所定の観察角に関しては、所定の群の全ての表面要素が点を表現するのに関わっているとは限らない。観察者の位置、従って観察角が変化すると、表現に関わる表面要素が変わる。しかしながら、その場合、図示の点は、同じ群の表面要素によってやはり表現される。そのため、観察角の変化に応じて、同じ表面要素群の部分的に異なる、又は完全に異なる表面要素によって点が表現される。
【００５１】
図６は、記号が観察者の視点からどのように移動することができるかを略図として示す。観察角３０ａに関しては、観察者はここでは顔文字として示す２つの記号が見える。この場合、例えば、左上隅の記号は＋一次回折によって生成され、右下隅の記号は−一次回折によって生成される。観察者が位置３０ｂ（図５）に移動すると、記号は左上隅から右に向かって中心へ移動し、記号は右下隅から左に向かって中心へ移動する。位置３０ｃでは、上方の記号は更に右に向かって右上隅へ移動し、下方の記号は更に左に向かって左隅へ移動する。従って、観察者は２つの記号の連続移動が見える。
【００５２】
図７は、記号が観察者の視点からどのように移動することができるかを示す略図である。観察角３０ａに関しては、観察者は、セキュリティ装置の異なる部分領域（上／下半分）に定義される２つの異なる記号が見える。この場合、例えば、記号（Ａ）は＋一次回折によって左上隅に生成され、他方の記号（Ｂ）は−一次回折によって右下隅に生成される。観察者が位置３０ｂ（図５）に移動すると、一方の記号（Ａ）は左上隅から右に向かって中心へ移動し、他方の記号（Ｂ）は右下隅から左に向かって中心へ移動する。位置３０ｃでは、上方の記号（Ａ）は更に右に向かって右上隅へ移動し、下方の記号（Ｂ）は更に左に向かって左隅へ移動する。従って、観察者は２つの記号の連続移動が見える。
【００５３】
図８は、記号が観察者の視点からどのように移動することができるかを図示する略図を示す。観察角３０ａに関しては、観察者は、上縁部（Ａ）及び下縁部（Ｂ）の、異なる焦点の周りをそれぞれ移動する２つの異なる記号が見える。この場合、例えば、左上隅の記号は−一次回折によって生成され、右下隅の記号は＋一次回折によって生成される。観察者が位置３０ｂ（図５）に移動すると、記号は左上隅から右に向かって中心へ移動し、の記号は右下隅から左に向かって中心へ移動する。位置３０ｃでは、上方の記号は更に右に向かって右上隅へ移動し、下方の記号は更に左に向かって左隅へ移動する。従って、観察者は２つの記号の連続移動が見える。
【００５４】
図９は、２つの記号が観察者の視点からどのように移動することができるかを示す略図である。観察角３０ａに関しては、観察者は、略線形経路に沿って移動する２つの異なる記号が見える。この場合、例えば、左側の記号（Ａ）は＋一次回折によって生成され、右側の記号（Ｂ）は−一次回折によって生成される。観察者が位置３０ｂ（図５）に移動すると、記号（Ａ）は左側から中心へ移動し、記号（Ｂ）は右側から中心へ移動する。位置３０ｃでは、記号（Ａ）は更に右に向かって右側に移動し、記号（Ｂ）は更に左に向かって左側に移動する。従って、観察者は２つの記号の連続移動が見える。
【００５５】
図１０は、２つの記号が観察者の視点からどのように移動することができるかを示す略図である。この場合、その移動は、図９において説明したものと同様だが、湾曲経路上の移動に相当する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５ａ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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