WO2001029764A1 - Data carrier comprising authentication tags and a production method therefor - Google Patents

Data carrier comprising authentication tags and a production method therefor Download PDF

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WO2001029764A1
WO2001029764A1 PCT/EP2000/010069 EP0010069W WO0129764A1 WO 2001029764 A1 WO2001029764 A1 WO 2001029764A1 EP 0010069 W EP0010069 W EP 0010069W WO 0129764 A1 WO0129764 A1 WO 0129764A1
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WO
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layer
data carrier
microstructure
elements
authenticity
Prior art date
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PCT/EP2000/010069
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German (de)
French (fr)
Inventor
Frank Kappe
Benedikt Ahlers
Arnim Franz-Burgholz
Hermann Hecker
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Bundesdruckerei Gmbh
Orga Kartensysteme Gmbh
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Publication date
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    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40Manufacture
    • B42D25/405Marking
    • B42D25/41Marking using electromagnetic radiation
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    • G06K19/08Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code using markings of different kinds or more than one marking of the same kind in the same record carrier, e.g. one marking being sensed by optical and the other by magnetic means
    • G06K19/10Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code using markings of different kinds or more than one marking of the same kind in the same record carrier, e.g. one marking being sensed by optical and the other by magnetic means at least one kind of marking being used for authentication, e.g. of credit or identity cards
    • G06K19/14Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code using markings of different kinds or more than one marking of the same kind in the same record carrier, e.g. one marking being sensed by optical and the other by magnetic means at least one kind of marking being used for authentication, e.g. of credit or identity cards the marking being sensed by radiation
    • B42D2033/30

Definitions

  • the invention describes a data carrier consisting of various laminate layers, in which visually irreversible changes in the interior of the data carrier are brought about by means of a laser beam in such a way that when viewed from different perspectives, different graphic structures are recognizable and can be used to verify the authenticity of the data carrier and manufacturing processes thereof.
  • the present invention relates to a novel method and an inexpensive method for laser processing systems for producing wiggle-like effects on laminate composites with generally transparent or translucent cover foils.
  • EP 0 216 B1 and EP 0 219 012 B1 describe the basic principles of such methods and processes, a polycarbonate film composite of several thin films with security prints in between being produced by lamination in the usual credit card format.
  • the authenticity features are written into the card network by means of a laser beam.
  • a top of the card is provided with a so-called lens grid in a melting process in a thermal transfer press.
  • the upper edge of the lens grid is preferably arranged in one plane with the card body, so that the lens surface is protected to a certain extent.
  • the lenses of the lenticular screen formed in this way now direct a laser beam in an oblique orientation to the card surface, which is focused in the area of the respective lens and directed onto a specific inner plane of the card.
  • defined darknesses are created - as an authenticity feature. In this way, at least two authenticity features, which are dependent on the viewing direction of the observer, can be written into the card.
  • lens diameters can be calculated very easily on the basis of the refractive indices of thermoplastics that are available and technically possible, and lens diameters of approximately 250 to 400 micrometers are usually used, which are arranged in a grid shape next to one another in a cylindrical shape. Grid distances are used which are slightly below the lens diameter, so that the lenses partially overlap in the edge area. This results in embossing depths of typically 70 to 100 micrometers. With a refractive index of approximately 1.5, the irreversible and visible material changes lie at a depth of, for example, 200 to 450 micrometers in the card network and are therefore well protected against mechanical damage and counterfeiting.
  • European Patent EP 0 219 012 B1 now further states that the change in the optical properties is limited to areas (pixels) whose radial extent is smaller than the diameter of a single lens, and that the information that is obtained using laser beams were recorded from at least two different directions in the lenticular area, can be read under the same directions in limited angular ranges and / or recorded by measurement.
  • a disadvantage of the production of such lenticular screens is the fact that a relatively deep embossing during the lamination process - cf. EP 0 842 791 A2 - and / or even more complex in the single card - cf. EP 0 843 281 A2 - has to be carried out, in the single card in general the already graphically designed and laminated card generally results in a relatively strong distortion or a strong material flow due to the material displacement to form the lens grid.
  • stamping press plates In the case of stamping by means of press plates in a multi-day thermal transfer press, it must also be taken into account that such stamping press plates are extremely expensive and the entire process is therefore very expensive.
  • the object of the invention is accordingly a simplification of the embossing process of any customer-specific designed lenticular structure to achieve a comparable or improved wiggle effect due to laser processing and an additional increase in the complexity of the method and thus increase the difficulty of counterfeiting such a wiggle-like effect.
  • the lens system is therefore no longer used to write in the authenticity features.
  • This has the advantage that the cards are labeled with the two (or more than two) different authenticity features in a relatively simple labeling process and that the lens system is only subsequently generated when the card is finally finished.
  • the necessary information is thus introduced into the card body without a surface relief or without an optical lens effect in such a way that the information previously introduced is optically recognized or measured by at least two different directions from a viewer and / or from a technical point of view through a subsequent application of appropriately coordinated surface reliefs or optical lens effects can be detected.
  • Such a method therefore does not require a laser beam from at least two different directions, as mentioned in the documents EP 0216947 B1 and EP 0 219 012 B1, but rather the closely adjacent information can be juxtaposed in the desired depth by means of a very small laser beam focusing or location can be arranged.
  • the subsequently applied surface relief must therefore be applied in the correct position so that the focal point of the optical lenses enables the information generated by laser beams to be recognized and read out.
  • the precise application of the lenticular grid is not of crucial importance. If the lenticular array is only applied offset to the laser image underneath, the readout will only change the direction of readout. One image can then possibly only be recognized from a viewing angle of 40 degrees to the card surface, while the other image can be recognized at an angle of 70 Degree is recognized. The quality or the visibility of the reading is not affected.
  • An important feature of the invention is that certain authenticity features are first introduced into a laser-capable structure by means of laser inscription, these authenticity features being generally referred to as elements.
  • these elements can be introduced by blackening in the area of a laserable film, a volume element or a multilayer laminate, or color structures can also be introduced.
  • Color structures of this type are generated by laser irradiation and by a corresponding chemical conversion process, so that different color impressions arise in the corresponding irradiated volume element.
  • Nd-YAG laser light at preferably 1064 nm, that is to say in the infrared range, so that when using so-called laser-transparent or transparent films and also conventional IR-transparent ones Printing inks, the laser beam passes through such laminate layers without significant thermal stress and only causes blackening due to carbonization or carbonization in laminate films and / or printing inks with high IR absorption.
  • the authenticity features can also be achieved by a photochemical reaction with a suitably selected laser wavelength (s) and corresponding, suitable pigments or fillers or printing ink combinations in the form of color effects.
  • the invention is therefore not limited to the introduction of only black and white colored elements, but any colored elements can also be introduced into a volume element of a data carrier.
  • the desired tilting effect is now achieved in that the corresponding microstructures, with which it is possible to view the introduced elements differently from two different angles, are applied subsequently only after the introduction of such elements by means of a laser beam into a volume element of a data carrier.
  • microstructures in the form of applied hologram layers which must be at least translucent, wherein such applied hologram-effective microstructures can work both with a diffraction effect and with a refraction effect
  • the optically active lens system consists of Fresnel lenses.
  • the strong material displacements for the production of cylindrical lenses according to the prior art are avoided by the division into lenses arranged in a stepped manner (Fresnel lenses), and this results in great design freedom.
  • the advantage is that when producing such a Fresnel lens embossing with the reduction of the embossing depth by a factor of 2 to 10, only very short cycle times are required compared to conventional lens systems.
  • the Fresnel lenses can therefore be applied to an already finished single card without any significant material displacement and thus without optical distortion problems, and the card previously labeled with the laser can be further processed with the existing positioning system to produce the lens system.
  • a surface embossed with a Fresnel lens structure is additionally provided with a so-called high index coating in such a way that an approximately lambda / 4 effect is preferably achieved.
  • Diffraction effects on the grating structure are therefore used to read out the information below from different viewing directions. What is important here is the wavelength variants of the laser and the aperture-shaped intensity distribution of the laser beam, which leads to novel effects.
  • the small thickness in the range from less than 2 to a maximum of 10 micrometers of such holographic elements has proven to be particularly advantageous.
  • the two-channel holograms mentioned are merely a preferred embodiment when it comes to introducing two different microstructures into the surface (hologram layer) of the card.
  • the present invention is not limited to this, but multichannel holograms can also be attached, in which case more than two microstructures are attached and the entire optical elements which lie below in the volume element of the data carrier are then from more than one two viewing angles visible separately from each other.
  • toothed grating with a sawtooth structure is understood to mean so-called “blazed” grating.
  • gratings are preferred because they have a higher diffraction efficiency than sinusoidal gratings.
  • volume holograms are used, which are typically 10 ⁇ m thick layers or foils.
  • Different effects can be effective alone and in combination. Namely a diffraction without refraction or a combination of both physical effects, i.e. diffraction and refraction.
  • Usual kinegram or hologram foils can realize a maximum of 0.5 my steps; with laminating TKO films, however, 2 to 3 my structures would very likely be realizable.
  • the three methods mentioned can now be produced in such a combined manner that initially conventional laminate cards with high-gloss surfaces are produced and these are preferably provided with the information necessary for a wobble security image in a laser engraving process and the corresponding optical microstructures are subsequently applied, which are optionally embossed as a Fresnel lens structure and / or are embossed as corresponding additive optical microstructures. Attention should be paid to a translucent design of all these optical elements.
  • the laser processing process according to the invention is faster because tilting the card and / or the laser extends the process.
  • Another advantage is that there is no need to have exactly focusing lenses which automatically focus the laser beam at a depth of about 100 to 300 micrometers in order to be able to write the authenticity elements at all in a defined, constant depth.
  • the lens and / or diffraction system subsequently applied only has to permit an approximate reading of the information from different (not necessarily complementarily identical) viewing directions.
  • it is preferred if, during the subsequent application of the optical element, to a relatively precise registration, i.e. Positioning of a few 5 micrometers is taken into account.
  • Nd YAG laser with 1,064 nm and a focus of typically 50 micrometers (preferred range between 25 to 300 micrometers).
  • Color generation of color effects by laser, i.a. photochemical effects are used, since thermal effects in a thermoplastic laminate structure are not particularly suitable.
  • the color effect can, on the one hand, enable very special wiggle effects through such new systems based on appropriately selected layers (pigments, etc.). However, a color effect can also be obtained holographically.
  • Aperture a new generation of lasers will have apertures and very different geometric laser points can be generated with it.
  • Laser pulse length with the new laser systems extremely short pulses can be generated, or with the number of pulses / length the blackening / multiple labeling can be realized.
  • the advantage of laser processing is that the tilting or wobble effect cannot be verified (resolved) in one operation without using an optical system.
  • the present invention is based on the knowledge that not only the known lens raster in the form of cylindrical lenses allow interesting and difficult to falsify effects for the realization of a wobble image, but also that spherically arranged Fresnel lenses or holographically arranged structures when using special laser Optics enable such effects and the type of arrangement of the lenses from a regular to a statistical distribution is possible. Modulated and, in particular, frequency-modulated distributions of the lenses can also be selected.
  • the corresponding embossing stamps or embossing plates or holographic layers must be adjusted or matched to the laminate layer structure and here in particular to the thicknesses of the individual layers with the corresponding refractive indices or to the refraction and diffraction properties.
  • a further exemplary embodiment of the invention relates to the fact that a holographic microstructure can be introduced into a volume of the multi-layer data carrier by means of different insertion methods.
  • a transmission surface hologram is laminated as a film body in the multilayer card structure, where it forms a specific volume element of this data carrier.
  • a volume hologram can be introduced, which is also introduced into a film and this is laminated in the card assembly.
  • Such volume holograms are typically photopolymer layers.
  • the hologram is first introduced into the data carrier in a specific layer or on the surface and only then are the authenticity features written into the card using a laser.
  • FIG. 1 shows schematically a layer structure of a data carrier in a preferred embodiment
  • FIG. 2 schematically shows the section through the upper part of the data carrier according to FIG. 1 in a first method step
  • FIG. 3 section through the data carrier in a second method step
  • FIG. 4 a data carrier modified with respect to FIG. 3 with additional layers
  • FIG. 5 the explanation of the function of the data carrier
  • FIG. 6 an embodiment modified compared to FIG. 4,
  • FIG. 7 an embodiment modified compared to FIG. 6,
  • Figure 8 Top view of the data carrier of Figure 7 in the direction of
  • FIG. 9 a surface structure of the
  • FIG. 10 schematically drawn, enlarged section through a lens structure according to the invention
  • FIG. 11 a further enlargement of the lens structure according to FIG. 10
  • FIG. 12 the representation of a further embodiment and a further production method, in which a holographic microstructure is first introduced into the layer structure of the data carrier,
  • FIG. 14 the finished data carrier according to FIG. 13
  • the data carrier is provided with the reference symbol 1, the data carrier being any security element, security document, card or the like.
  • the data carrier being any security element, security document, card or the like.
  • the data carrier 1 preferably consists of a first, non-laserable cover film forming the surface (more generally referred to as layer 2 because this does not necessarily have to form the top layer of the card), which is preferably transparent or translucent or opaque.
  • a transparent, laserable layer 3 is arranged under this non-laserable cover film (layer 2).
  • this data carrier in the manner shown is not to be understood as limiting.
  • the non-laserable layer 2 can also be omitted and instead the surface can be formed directly by the transparent laserable layer 3.
  • the uppermost layer 2 or 3 can be covered by further protective layers, protective lacquers and the like.
  • an opaque layer 4 made of a carrier material is located below the transparent, laserable layer 3.
  • This layer can also have a translucent property instead of the opaque property.
  • this layer can also be omitted, since it is a pure carrier layer. It is only shown by way of example that the data carrier according to FIG. 1 is constructed mirror-symmetrically to its longitudinal center axis, ie the previously described layer structure from layers 2, 3, 4 is repeated in the lower part with layers 2 ', 3', 4 '. However, this is not a necessary solution. Any other layer structures can be used or the layers 2 ', 3', 4 'can also be completely omitted.
  • the data carrier according to FIG. 2, of which only the upper half is shown is irradiated by means of a laser beam 28, 29.
  • the laser beam 28, 29 is in this case preferably focused on the layer transition or on the surface of the layer 3, so that corresponding optically visible elements 8, 9 are formed, which e.g. can result from blackening of layer 3.
  • a color change can of course also be provided in layer 3 or on the surface of layer 4.
  • Layer 30 may also be formed as a printing layer, i.e. it can be provided with a printed image in any way, and additionally optically visible elements 8, 9 (authenticity elements) can then be introduced into these printed elements by means of the laser beams 28, 29.
  • the respective laser beam 28, 29 is focused on the surface of the layer 30.
  • the laser beam 28, 29 can be effective in the entire volume element of the layer 3, so that the elements 8, 9 still protrude far into the layer 3 and form corresponding elements there.
  • a microstructure layer 5 is applied which either has holographically active elements, namely microstructures 6, 7, or which also consists of corresponding lens structures 14, as will be explained later with reference to FIGS. 10, 11 or also from a combination of both systems 5, 14.
  • the laserable elements 8, 9 are first introduced as authenticity elements and only then the optical ones Structure (microstructure layer 5) is applied to achieve the desired tilt effect.
  • the tilting effect is achieved in that different microstructures 6, 7 are applied in the microstructure layer 5, one element 8 preferably being located centrally below the microstructure layer 6, while the other element 9 is located centrally below the microstructure 7.
  • FIG. 4 also shows that the microstructure layer 5 is introduced as the embossing layer 10 into the uppermost, non-laserable layer 2, the embossing layer 10 preferably not projecting beyond the surface of the layer 2.
  • This structure can also be covered by a highly refractive protective layer 13, whereby the diffraction effect of the underlying, embossed microstructure layer 5 'is further improved.
  • this viewing beam is bent, for example at an angle 22 of 60 ° in the first microstructure 6, and the element 8 underneath is thus visible in the viewing beam 20 under the viewing direction 25 ,
  • the route 23 (A ') means that the deflection with respect to the route 23 or 24 should take place in such a way that the neighboring element is not seen as far as possible in the viewing direction. That is, the element 9 should not be visible from the viewing direction 25.
  • the element 9 is a point light source that emits in all directions, then it should be ensured that the beam of the line 23 does not spread while the beam of the line 24 is spreading and is visible.
  • the routes 23, 24 are complementary to one another.
  • the beam of the path A ' should therefore not penetrate through the microstructure 6.
  • the rays a 'and a "thus behave complementarily to one another.
  • FIG. 6 shows, as a modification of the previously described exemplary embodiment, that the microstructure layer 5 can also be introduced in the region of a highly refractive lacquer layer 11, which is covered at the top by a low-refractive protective layer 12.
  • FIG. 7 shows the reversal of the exemplary embodiment according to FIG. 6, where it is shown that the microstructure layer 5 is introduced in a low-refractive layer 12 which is covered at the top by a highly refractive protective layer 13.
  • FIG. 8 shows, as an exemplary embodiment, the structure of the microstructure layer in plan view, where it can be seen that the different microstructures 6, 7 form, for example, parallel bar-shaped grids.
  • microstructure elements form the microstructure layer of a data carrier, in addition to the microstructures 6, 7 there is also another microstructure 27 and the microstructures 6, 7, 27 all have different refractive / diffractive properties ,
  • microstructures are preferably arranged hexagonally and complement one another, so that they extend approximately in a tiled shape over the surface.
  • the invention is not restricted to this; the microstructures can form the surface in any manner, for example point-shaped, grid-shaped, line-shaped, wavy, elliptical and the like.
  • any other microstructures with other diffractive, refractive effects can also be provided.
  • microstructure layer 5 is now designed as a lens layer with individual Fresnel lenses arranged next to one another.
  • the arrangement of Fresnel lenses has the advantage that only a small embossing depth is required with such stepped lenses, which is a factor of 2 or 3 less than the embossing depth of conventional cylindrical lenses.
  • a Fresnel lens is a lens with a large aperture ratio and collecting effect, the part of the Fresnel lens in the middle is formed by a spherical or aspherical thin lens. Ring-shaped zones are attached around this central part. The whole arrangement is dimensioned so that the center piece and the individual zones have the same focus and almost the same thickness. The radii of curvature belonging to the individual zones become larger with increasing zone height, so that the different centers of curvature are not on the optical axis.
  • each Fresnel lens is symmetrical about the central axis 19.
  • the lens diameter is generally shown at 18.
  • embossing depth 17 or structure depth for a lens diameter 18 of, for example, 300 micrometers is only, for example, 17 micrometers.
  • the grid here is approximately 270 micrometers, ie the lens structures 14 according to FIG. 10 overlap slightly in each case in the edge region.
  • the upper edge 15 of the lens structure 14 should, if possible, be below or flush with the surface of the data carrier 1 in order to protect the lens structure 14 from mechanical damage from the top.
  • the lower layer 16 thus defines the embossing depth or structure depth 17, down to which the microstructure layer 5 is introduced into the data carrier 1.
  • the lens structure 14 is only applied after the introduction of the authenticity elements 8, 9 by means of corresponding laser beams 28, 29, e.g. by embossing.
  • lens structure 14 can be used, such as e.g. Surface application of hologram and kinegram foils which form such microstructure layers in order to form the lens structure 14.
  • the invention is not restricted to the application of hologram and kinegram foils; any microstructures can generally be applied subsequently.
  • the layers 2, 3, 4 are again present in a data carrier, the microstructure layer 5 now being introduced into the layer 3 in this exemplary embodiment.
  • This microstructure layer 5 is introduced by lamination of this layer in the layer structure.
  • the microstructure layer 5 is introduced as a separate film element between the layers, for example by lamination.
  • Such microstructure layers can of course also be introduced into layer 3 in a different way.
  • the elements 8, 9 are now introduced by appropriate lasering with the laser beams 28, 29, these laser beams 28, 29 being known per se at an angle to the surface of the data carrier 1 are applied in order to penetrate the microstructures 6, 7 in a specified manner.
  • either the element 8 or the element 9 is accordingly burned into the laserable layer 3 and applied.
  • FIG. 14 shows the finished data carrier, where it can be seen that the microstructures 6, 7 overlap and overlap one another in order to bring about the angle-specific introduction of the laser beams 28, 29 for the production of corresponding elements 8, 9.
  • An advantage of the invention is that a superimposed registration of the microstructure film 5 and the elements 8, 9 located underneath it in the layer 3 is not absolutely necessary.
  • Lacquer layer (high refractive index)

Abstract

The invention relates to a card-type data carrier, consisting of laminated layers. According to the invention, visually irreversible modifications (elements 8, 9) are made to the interior of the data carrier using a laser beam (28, 29), in such a way that different graphic images can be recognised when viewed from different angles of vision (25, 26) and that they can be used to verify the authenticity of the data carrier. The invention also relates to a production method for a data carrier of this type.

Description

Datenträger mit Echtheitsmerkmalen und Herstellverfahren hierfür. Data carriers with authenticity features and manufacturing processes therefor.
Die Erfindung beschreibt einen Datenträger, bestehend aus diversen Laminatschichten, bei dem mittels Laserstrahl visuell irreversible Veränderungen im Datenträger-Inneren derart bewirkt werden, daß bei Betrachtung aus unterschiedlichen Blickwinkeln unterschiedliche grafische Gebilde erkennbar werden und derart zur Verifizierung der Echtheit des Datenträgers verwendet werden können und Herstellverfahren desselben.The invention describes a data carrier consisting of various laminate layers, in which visually irreversible changes in the interior of the data carrier are brought about by means of a laser beam in such a way that when viewed from different perspectives, different graphic structures are recognizable and can be used to verify the authenticity of the data carrier and manufacturing processes thereof.
Beschreibungdescription
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine neuartige Methode und ein kostengünstiges Verfahren für Laserbearbeitungssysteme zur Herstellung von wackelbildartigen Effekten auf Laminatverbunden mit im allgemeinen transparenten bzw. transluzenten Deckfolien.The present invention relates to a novel method and an inexpensive method for laser processing systems for producing wiggle-like effects on laminate composites with generally transparent or translucent cover foils.
In den EP 0 216 B 1 und EP 0 219 012 B1 werden die grundlegenden Prinzipien derartiger Methoden und Verfahren beschrieben, wobei im üblichen Kreditkartenformat ein Polycarbonat-Folienverbund von mehreren dünnen Folien mit dazwischenliegend Sicherheitsdrucken mittels Lamination erzeugt wird. Die Echtheitsmerkmale werden in dem Kartenverbund mittels Laserstrahl eingeschrieben. Hierbei wird in einem Hochschmelzvorgang in einer Thermotransferpresse eine Oberseite der Karte mit einem sogenannten Linsenraster versehen. Die Oberkante des Linsenrasters wird bevorzugt in einer Ebene mit dem Kartenkörper angeordnet, so daß eine gewisse Schonung der Linsenoberfläche gegeben ist. Durch die so gebildeten Linsen des Linsenrasters wird nun ein Laserstrahl in schräger Ausrichtung zur Kartenoberfläche gelenkt, der im Bereich des jeweiligen Linse fokussiert und auf eine bestimmten innere Ebene der Karte gelenkt wird. In dieser Ebene werden definierte Schwärzungen - als Echtheitsmerkmal - erzeugt. Auf diese Weise können mindestens zwei - von der Blickrichtung des Beobachters - abhängige Echtheitsmerkmale in die Karte eingeschrieben werden.EP 0 216 B1 and EP 0 219 012 B1 describe the basic principles of such methods and processes, a polycarbonate film composite of several thin films with security prints in between being produced by lamination in the usual credit card format. The authenticity features are written into the card network by means of a laser beam. Here, a top of the card is provided with a so-called lens grid in a melting process in a thermal transfer press. The upper edge of the lens grid is preferably arranged in one plane with the card body, so that the lens surface is protected to a certain extent. The lenses of the lenticular screen formed in this way now direct a laser beam in an oblique orientation to the card surface, which is focused in the area of the respective lens and directed onto a specific inner plane of the card. At this level, defined darknesses are created - as an authenticity feature. In this way, at least two authenticity features, which are dependent on the viewing direction of the observer, can be written into the card.
Die üblichen Linsendurchmesser lassen sich sehr einfach aufgrund der vorhandenen und technisch möglichen Brechungsindices thermoplastischer Kunststoffe berechnen und es werden üblicherweise Linsendurchmesser von etwa 250 bis 400 Mikrometern verwendet, die in zylindrischer Form nebeneinander rasterförmig angeordnet sind. Es werden Rasterabstände verwendet, die geringfügig unterhalb des Linsendurchmessers liegen, so daß sich die Linsen im Randbereich teilweise überlappen. Es ergeben sich dadurch Prägetiefen von typisch 70 bis 100 Mikrometer. Bei einem Brechungsindex von etwa 1 ,5 liegen die irreversiblen und sichtbaren Materialveränderungen in einer Tiefe von beispielsweise 200 bis 450 Mikrometern im Kartenverbund und sind daher gut gegen mechanische Beschädigung und Fälschung geschützt.The usual lens diameters can be calculated very easily on the basis of the refractive indices of thermoplastics that are available and technically possible, and lens diameters of approximately 250 to 400 micrometers are usually used, which are arranged in a grid shape next to one another in a cylindrical shape. Grid distances are used which are slightly below the lens diameter, so that the lenses partially overlap in the edge area. This results in embossing depths of typically 70 to 100 micrometers. With a refractive index of approximately 1.5, the irreversible and visible material changes lie at a depth of, for example, 200 to 450 micrometers in the card network and are therefore well protected against mechanical damage and counterfeiting.
In der Europäischen Patentschrift EP 0 219 012 B1 wird nun weiters angeführt, dass sich die Änderung der optischen Eigenschaften auf Bereiche (Pixel) begrenzt, deren radiale Ausdehnung kleiner ist als der Durchmesser einer einzelnen Linse, und daß die Informationen, die unter Verwendung von Laserstrahlen aus wenigstens zwei verschiedenen Richtungen im Linsenrasterbereich aufgezeichnet wurden, unter denselben Richtungen in begrenzten Winkelbereichen gelesen und/oder meßtechnisch erfaßt werden können.European Patent EP 0 219 012 B1 now further states that the change in the optical properties is limited to areas (pixels) whose radial extent is smaller than the diameter of a single lens, and that the information that is obtained using laser beams were recorded from at least two different directions in the lenticular area, can be read under the same directions in limited angular ranges and / or recorded by measurement.
Nachteilig bei der Herstellung derartiger Linsenraster ist die Tatsache, daß eine relativ tiefe Prägung während des Laminationsprozesses - vgl. EP 0 842 791 A2 - und/oder noch etwas aufwendiger in der Einzelkarte - vgl. EP 0 843 281 A2 - zu erfolgen hat, wobei in der Einzelkarte im aligemeinen die bereits fertig grafisch gestaltete und laminierte Karte eine relativ starke Verzerrung bzw. einen starken Materialfluß aufgrund der Materialverdrängung zur Bildung des Linsenrasters zur Folge hat.A disadvantage of the production of such lenticular screens is the fact that a relatively deep embossing during the lamination process - cf. EP 0 842 791 A2 - and / or even more complex in the single card - cf. EP 0 843 281 A2 - has to be carried out, in the single card in general the already graphically designed and laminated card generally results in a relatively strong distortion or a strong material flow due to the material displacement to form the lens grid.
Im Falle der Prägung mittels Preßblechen in einer Mehretagen-Thermo- Transferpresse muß überdies berücksichtigt werden, daß derartige Präge- Preßbleche extrem teuer sind und daher das gesamte Verfahren sehr teuer wird.In the case of stamping by means of press plates in a multi-day thermal transfer press, it must also be taken into account that such stamping press plates are extremely expensive and the entire process is therefore very expensive.
Aufgabe der Erfindung ist demgemäß eine Vereinfachung des Prägevorganges beliebiger kundenspezifisch gestalteter Linsenrastergebilde bei Erzielung eines vergleichbaren bzw. verbesserten Wackeleffekts aufgrund der Laserbearbeitung und eine zusätzliche Erhöhung der Komplexität des Verfahrens und damit Erhöhung der Schwierigkeit der Fälschung eines derartigen wackelbildartigen Effekts.The object of the invention is accordingly a simplification of the embossing process of any customer-specific designed lenticular structure to achieve a comparable or improved wiggle effect due to laser processing and an additional increase in the complexity of the method and thus increase the difficulty of counterfeiting such a wiggle-like effect.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach der technischen Lehre des Anspruches 1 gelöst, welches vor allem zum Inhalt hat, daß die Laserbeschriftung der Karte in einem ersten Verfahrensschritt ohne Zuhilfenahme eines Linsenrasters erfolgt und daß erst in einem zweiten Verfahrensschritt das Linsenraster appliziert wird. Es erfolgt erfindungsgemäß also eine andere Reihenfolge bei der Einbringung der Echtheitsmerkmale in die Karte, weil erst die Echtheitsmerkmale eingeschrieben und dann erst das Linsensystem erzeugt wird, um eine nach Blickrichtung getrennte Auslesung zu gewährleisten.This object is achieved by a method according to the technical teaching of claim 1, which has the main content that the laser inscription of the card takes place in a first process step without the aid of a lens grid and that the lens grid is applied only in a second process step becomes. According to the invention, there is therefore a different order in which the authenticity features are introduced into the card, because the authenticity features are first written in and then the lens system is only generated in order to ensure a reading that is separate according to the viewing direction.
Erfindungsgemäß wird also nicht mehr das Linsensystem zur Einschreibung der Echtheitsmerkmale verwendet. Dies ergibt den Vorteil, daß die Karten in einem relativ einfachen Beschriftungsvorgang mit den beiden (oder auch mehr als zwei) verschiedenen Echtheitsmerkmalen beschriftet wird und daß erst bei der endgültigen Fertigstellung der Karte das Linsensystem nachträglich erzeugt wird.According to the invention, the lens system is therefore no longer used to write in the authenticity features. This has the advantage that the cards are labeled with the two (or more than two) different authenticity features in a relatively simple labeling process and that the lens system is only subsequently generated when the card is finally finished.
Erfindungsgemäss werden also die notwendigen Informationen ohne Oberflächenrelief bzw. ohne optische Linsenwirkung in den Kartenkörper derart eingebracht, daß durch eine nachträgliche Applikation entsprechend abgestimmter Oberflächenreliefs bzw. optischer Linseneffekte die zuvor eingebrachte Informationen optisch von einem Betrachter und/oder meßtechnisch aus zumindest zwei verschiedenen Richtungen erkannt bzw. erfaßt werden können.According to the invention, the necessary information is thus introduced into the card body without a surface relief or without an optical lens effect in such a way that the information previously introduced is optically recognized or measured by at least two different directions from a viewer and / or from a technical point of view through a subsequent application of appropriately coordinated surface reliefs or optical lens effects can be detected.
Dabei können entsprechend dem nachträglich applizierten Oberflächenrelief und dessen optischer Linsenwirkung zwei komplette oder mehrere unterschiedliche Informationen, die mittels Laser im Innern eines Laminatverbundes eng benachbart angebracht wurden, erkannt bzw. ausgelesen werden. Zur Herstellung dieser Oberflächenreliefs werden drei grundlegend neuartige Methoden und Verfahren beschrieben.According to the subsequently applied surface relief and its optical lens effect, two or more different pieces of information, which were placed in close proximity by means of a laser in the interior of a laminate composite, can be recognized or read out. Three fundamentally new methods and processes are described for the production of these surface reliefs.
Ein derartiges Verfahren benötigt daher nicht - wie in den Schriften EP 0216947 B1 und EP 0 219 012 B1 genannt - einen Laserstrahl aus zumindest zwei verschiedenen Richtungen, sondern es können die eng benachbarten Informationen durch eine sehr klein gehaltene Laserstrahl-Fokussierung nebeneinander in der gewünschten Tiefe bzw. Lage angeordnet werden. Das nachträglich applizierte Oberflächenrelief muß daher positionsgenau appliziert werden, so daß der Brennpunkt der optischen Linsen ein Erkennen und Auslesen der mittels Laserstrahlen erzeugten Informationen ermöglicht. Die positionsgenaue Applikation des Linsenrasters ist aber nicht von entscheidender Bedeutung. Wird nämlich das Linsenraster lediglich versetzt zu dem darunter liegenden Laserbild appliziert, dann kommt es bei der Auslesung lediglich zu einer Veränderung der Ausleserichtung. Das eine Bild kann dann eventuell nur unter einem Blickwinkel von 40 Grad zur Kartenoberfläche erkannt werden, während das andere Bild in einem Winkel von 70 Grad erkannt wird. Die Qualtität oder die Sichtbarkeit der Auslesung wird hierbei nicht beeinträchtigt.Such a method therefore does not require a laser beam from at least two different directions, as mentioned in the documents EP 0216947 B1 and EP 0 219 012 B1, but rather the closely adjacent information can be juxtaposed in the desired depth by means of a very small laser beam focusing or location can be arranged. The subsequently applied surface relief must therefore be applied in the correct position so that the focal point of the optical lenses enables the information generated by laser beams to be recognized and read out. The precise application of the lenticular grid is not of crucial importance. If the lenticular array is only applied offset to the laser image underneath, the readout will only change the direction of readout. One image can then possibly only be recognized from a viewing angle of 40 degrees to the card surface, while the other image can be recognized at an angle of 70 Degree is recognized. The quality or the visibility of the reading is not affected.
Der Vorteil ist also, daß auf eine kostenaufwendige, passergenaue Erzeugung des Linsenrasters verzichtet werden kann.The advantage is therefore that there is no need for costly, register-accurate production of the lenticular screen.
Bereits vorher applizierte Oberflächenreliefs würden zwar einen Laserstrahl automatisch fokussieren und es kann dabei eine örtlich begrenzte, erhöhte Energiedichte in der gewünschten Tiefe eines Laminatverbundes erreicht werden. Allerdings muß bei dem bekannten Verfahren der Laminatverbund gekippt werden und/oder der Laserstrahl-Winkel muß jeweils geändert werden, was erfindungsgemäss nicht erforderlich ist. Zusätzlich ermöglicht die neuartige Methode eine wesentlich größere Gestaltungsfreiheit bezüglich der optischen Linsenparameter und vor allem ein kostengünstigeres Herstellungsverfahren.Surface reliefs that have already been applied would automatically focus a laser beam and a locally limited, increased energy density can be achieved in the desired depth of a laminate composite. In the known method, however, the laminate composite must be tilted and / or the laser beam angle must be changed in each case, which is not necessary according to the invention. In addition, the new method enables a significantly greater design freedom with regard to the optical lens parameters and, above all, a less expensive manufacturing process.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß nun zunächst mittels einer Laserbeschriftung in eine laserfähige Struktur bestimmte Echtheitsmerkmale eingebracht werden, wobei diese Echtheitsmerkmale allgemein als Elemente bezeichnet werden.An important feature of the invention is that certain authenticity features are first introduced into a laser-capable structure by means of laser inscription, these authenticity features being generally referred to as elements.
Hierbei können diese Elemente durch Schwärzung im Bereich einer laserfähigen Folie, eines Volumenelements oder eines mehrschichtigen Laminats eingebracht werden oder es können auch Farbstrukturen eingebracht werden. Derartige Farbstrukturen werden durch eine Laserbestrahlung und durch einen entsprechenden chemischen Umwandlungsvorgang erzeugt, so daß in dem entsprechenden bestrahlten Volumenelement unterschiedliche Farbeindrücke entstehen.In this case, these elements can be introduced by blackening in the area of a laserable film, a volume element or a multilayer laminate, or color structures can also be introduced. Color structures of this type are generated by laser irradiation and by a corresponding chemical conversion process, so that different color impressions arise in the corresponding irradiated volume element.
Sehr wesentlich ist bei dieser Art der Laserbearbeitung die Verwendung von fein fokussiertem Nd-YAG-Laser-Licht bei bevorzugt 1064 nm, also im Infrarot-Bereich, so daß bei Verwendung von sogenannten laser-transparenten bzw. durchlässigen Folien und auch üblicher IR-transparenter Druckfarben, der Laserstrahl ohne wesentliche thermische Belastung durch derartige Laminat-Schichten geht und erst in Laminatfolien und/oder Druckfarben mit hoher IR-Absorption eine Schwärzung aufgrund einer Verkohlung bzw. Carbonisierung bewirkt. Die Echtheitsmerkmale können jedoch auch durch eine photochemische Reaktion bei entsprechend geeignet gewählter Laserwellenlänge(n) und entsprechenden, geeigneten Pigmenten bzw. Füllstoffen bzw. Druckfarben-Kombinationen in Form von Farbeffekten erzielt werden. Die Erfindung ist also nicht auf die Einbringung allein nur schwarz-weiß-gefärbter Elemente beschränkt, sondern es können auch beliebige farbige Elemente in einem Volumenelement eines Datenträgers eingebracht werden.It is very important in this type of laser processing to use finely focused Nd-YAG laser light at preferably 1064 nm, that is to say in the infrared range, so that when using so-called laser-transparent or transparent films and also conventional IR-transparent ones Printing inks, the laser beam passes through such laminate layers without significant thermal stress and only causes blackening due to carbonization or carbonization in laminate films and / or printing inks with high IR absorption. However, the authenticity features can also be achieved by a photochemical reaction with a suitably selected laser wavelength (s) and corresponding, suitable pigments or fillers or printing ink combinations in the form of color effects. The invention is therefore not limited to the introduction of only black and white colored elements, but any colored elements can also be introduced into a volume element of a data carrier.
Der gewünschte Kippeffekt wird nun dadurch erzielt, daß erst nach der Einbringung derartiger Elemente mittels Laserstrahl in ein Volumenelement eines Datenträgers die entsprechenden MikroStrukturen, mit denen es möglich ist, die eingebrachten Elemente aus zwei verschiedenen Blickwinkeln unterschiedlich zu betrachten, nachträglich aufgebracht werden.The desired tilting effect is now achieved in that the corresponding microstructures, with which it is possible to view the introduced elements differently from two different angles, are applied subsequently only after the introduction of such elements by means of a laser beam into a volume element of a data carrier.
Es handelt sich um einen wesentlichen Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik, denn beim Stand der Technik war Voraussetzung, daß man mit teuren Prägeverfahren zunächst die optische MikroStruktur anbrachte, und durch diese optische MikroStruktur hindurch die Sicherheitselemente in dem Volumenelement des Datenträgers einbrachte. Hierauf wird nun erfindungsgemäss verzichtet und stattdessen werden zunächst in dem unvorbereiteten Datenträger (der also die zur optischen Unterscheidung notwendigen MikroStrukturen noch nicht trägt) Elemente eingebracht, und erst danach werden die zur optischen Unterscheidung (Herstellung des Kippbildes) notwendigen MikroStrukturen auf die Karte aufgebracht.It is a significant advance over the prior art, because the prior art required that the optical microstructure be attached first using expensive embossing processes, and that the security elements in the volume element of the data carrier be introduced through this optical microstructure. This is now dispensed with according to the invention and instead elements are first introduced into the unprepared data carrier (which therefore does not yet have the microstructures necessary for optical differentiation), and only then are the microstructures necessary for optical differentiation (production of the tilted image) applied to the card.
Es werden also im Rahmen der vorliegenden Erfindung sämtliche optisch wirksamen MikroStrukturen beansprucht, die aus unterschiedlichen Elementen bestehen können:Within the scope of the present invention, all optically effective microstructures are claimed that can consist of different elements:
1. jegliche Form von Zylinder- oder anderen Sammellinsen1. any form of cylindrical or other converging lenses
2 insbesondere auch Fresnel-Linsen2 especially Fresnel lenses
3 MikroStrukturen in Form von aufgebrachten Hologramm-Schichten, die mindestens transluzent sein müssen, wobei derartige aufgebrachte hologrammwirksame MikroStrukturen sowohl mit einem Beugungseffekt als auch mit einem Brechungseffekt arbeiten können3 microstructures in the form of applied hologram layers, which must be at least translucent, wherein such applied hologram-effective microstructures can work both with a diffraction effect and with a refraction effect
Bei derartigen Hologrammen werden insbesondere derartige Hologramm-Strukturen bevorzugt, bei denen ein hoher Beugungs-Wirkungsgrad in der ersten Ordnung erreicht wird.In the case of such holograms, preference is given in particular to those hologram structures in which a high first order diffraction efficiency is achieved.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird es bevorzugt, wenn das optisch wirksame Linsensystem aus Fresnel-Linsen besteht. Hierbei werden die starken Materialverdrängungen zur Herstellung von Zylinderlinsen nach dem Stand der Technik durch die Aufteilung auf stufenförmig angeordnete Linsen (Fresnel-Linsen) vermieden und es ergibt sich hierdurch eine große Gestaltungsfreiheit.In a further embodiment of the invention, it is preferred if the optically active lens system consists of Fresnel lenses. In this case, the strong material displacements for the production of cylindrical lenses according to the prior art are avoided by the division into lenses arranged in a stepped manner (Fresnel lenses), and this results in great design freedom.
Vorteil ist, daß bei Herstellung einer derartigen Fresnel-Linsenprägung mit der Reduktion der Prägetiefe um den Faktor 2 bis 10 gegenüber herkömmlichen Linsensystemen nur noch sehr kurze Taktzeiten erforderlich sind. Die Fresnel-Linsen können daher auf einer bereits fertigen Einzelkarte ohne nennenswerte Materialverdrängung und damit ohne optische Verzerrungsprobleme aufgebracht werden und die vorher mit dem Laser beschriftete Karte kann zur Herstellung des Linsensystems mit dem vorhandenen, gleichen Positionitioniersystem weiter bearbeitet werden.The advantage is that when producing such a Fresnel lens embossing with the reduction of the embossing depth by a factor of 2 to 10, only very short cycle times are required compared to conventional lens systems. The Fresnel lenses can therefore be applied to an already finished single card without any significant material displacement and thus without optical distortion problems, and the card previously labeled with the laser can be further processed with the existing positioning system to produce the lens system.
Auf die hohen Initialkosten für eine Reihe von Prägepreßblechen kann verzichtet werden und mit dem neuen Verfahren können auch Kleinaufträge kostengünstig hergestellt werden, da ja nur mehr ein Einzel-Prägestempel erforderlich ist, dessen Lebensdauer nahezu unbegrenzt ist und der nur durch mechanische Bedienerfehler ausgeschieden werden muß.The high initial costs for a number of stamping press plates can be dispensed with, and small orders can also be produced inexpensively with the new process, since only a single stamp is required, the service life of which is almost unlimited and which only has to be eliminated by mechanical operator errors.
Als besonders vorteilhafte Verstärkung des visuellen Effektes hat sich dabei herausgestellt, daß eine mit einer Fresnel-Linsen-Struktur geprägte Oberfläche zusätzlich mit einer sogenannten High-Index-Beschichtung derart versehen wird, daß vorzugsweise ein etwa Lambda/4-Effekt erzielt wird.It has turned out to be a particularly advantageous enhancement of the visual effect that a surface embossed with a Fresnel lens structure is additionally provided with a so-called high index coating in such a way that an approximately lambda / 4 effect is preferably achieved.
Hiermit wird ein optimaler Beugungswirkungsgrad erzielt.This achieves an optimal diffraction efficiency.
Bei der Verwendung derartiger Fresnel-Linsen wird es bevorzugt, wenn die Spitzen der Linsen nicht über die Kartenoberfläche hinausragen, da sonst eine unerwünschte Materialabtragung dieser Spitzen die Folge wäre.When using such Fresnel lenses, it is preferred if the tips of the lenses do not protrude beyond the card surface, since otherwise an undesirable material removal of these tips would result.
In der erfindungsgemässen zweiten Methode und in der zweiten Herstellvariante werden sogenannte 2-Kanal-Hologramme verwendet und es werden dabei insbesondere a) sinusförmige Gitter verwendet, als auch b) gezahnte Gitter Dieses Herrstellungsverfahren kann auch in Kombination mit den geprägten Linsenstrukturen verwendet werden. Im übrigen können alle hier beschriebenen (also auch die später noch zu beschreibenden), unterschiedlichen optischen Ausleseverfahren untereinander kombiniert werden, indem beispielsweise den Prägungen Beugungsgitter überlagert oder daneben liegend zugeordnet werden.In the second method according to the invention and in the second production variant, so-called 2-channel holograms are used and in particular a) sinusoidal gratings are used, and b) toothed gratings This manufacturing process can also be used in combination with the embossed lens structures. Incidentally, all of the different optical readout methods described here (including also those to be described later) can be combined with one another, for example by diffraction gratings being superimposed on the embossments or assigned adjacent to them.
Es werden also Beugungseffekte an der Gitterstruktur zur Auslesung der darunter liegenden Information aus unterschiedlichen Blickrichtungen genutzt. Hierbei kommt es auf die Wellenlängenvarianten des Lasers und auf die blendengeformte Intensitätsverteilung des Laserstrahles an , der zu neuartigen Effekten führt. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei die geringe Dicke im Bereich von weniger 2 bis maximal 10 Mikrometern derartiger holografischer Elemente herausgestellt.Diffraction effects on the grating structure are therefore used to read out the information below from different viewing directions. What is important here is the wavelength variants of the laser and the aperture-shaped intensity distribution of the laser beam, which leads to novel effects. The small thickness in the range from less than 2 to a maximum of 10 micrometers of such holographic elements has proven to be particularly advantageous.
Bei den erwähnten Zwei-Kanal-Hologrammen handelt es sich lediglich um eine bevorzugte Ausführungsform, wenn es darum geht, zwei unterschiedliche MikroStrukturen in die Oberfläche (Hologrammschicht) der Karte einzubringen. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern es können auch Mehrkanal-Hologramme angebracht werden, wobei dann mehr als zwei MikroStrukturen angebracht werden und die gesamten optischen Elemente, die in dem Volumen-Element des Datenträgers darunter liegen, sind dann aus mehr als auch zwei Sichtwinkeln getrennt voneinander sichtbar.The two-channel holograms mentioned are merely a preferred embodiment when it comes to introducing two different microstructures into the surface (hologram layer) of the card. Of course, the present invention is not limited to this, but multichannel holograms can also be attached, in which case more than two microstructures are attached and the entire optical elements which lie below in the volume element of the data carrier are then from more than one two viewing angles visible separately from each other.
Unter dem Begriff „gezahntes Gitter mit Sägezahnstruktur,, werden im englischen Fachgebrauch sogenannte „Blazed„-Gitter verstanden.The term “toothed grating with a sawtooth structure” is understood to mean so-called “blazed” grating.
Diese Gitter werden bevorzugt, weil sie im Vergleich zu sinusförmigen Gittern einen höheren Beugungswirkungsgrad aufweisen.These gratings are preferred because they have a higher diffraction efficiency than sinusoidal gratings.
In der erfindungsgemässen dritten Methode und in der dritten Herstellvariante werden sogenannte Volumenhologramme verwendet, das sind typischerweise 10 my dicke Schichten bzw. Folien. Hierbei können unterschiedliche Effekt allein und in Kombination wirksam werden. Nämlich eine Beugung ohne Brechung bzw. eine Kombination von beiden physikalischen Effekten, also Beugung und Brechung.In the third method according to the invention and in the third production variant, so-called volume holograms are used, which are typically 10 μm thick layers or foils. Different effects can be effective alone and in combination. Namely a diffraction without refraction or a combination of both physical effects, i.e. diffraction and refraction.
Übliche Kinegramm- bzw. Hologramm-Folien (z.B. TKO-Folie) können maximal 0,5 my Stufen realisieren; bei Laminier-TKO-Folien wären jedoch sehr wahrscheinlich 2 bis 3 my Strukturen realisierbar. In der erfindungsgemässen vierten Methode und in der vierten Herstellvariante können nun die 3 genannten Verfahren derart kombiniert hergestellt werden, daß zunächst übliche Laminatkarten mit hochglänzenden Oberflächen hergestellt werden und diese in bevorzugt einem Laser-Engraving-Vorgang mit den für ein Wackel- Sicherheitsbild notwendigen Informationen versehen werden und nachträglich die entsprechenden optischen MikroStrukturen aufgebracht werden, die wahlweise als Fresnel-Linsenstruktur geprägt werden und/oder als entsprechende additive optische MikroStrukturen aufgeprägt werden. Hierbei sollte auf eine transluzente Gestaltung all dieser optischen Elemente geachtet werden.Usual kinegram or hologram foils (eg TKO foil) can realize a maximum of 0.5 my steps; with laminating TKO films, however, 2 to 3 my structures would very likely be realizable. In the fourth method according to the invention and in the fourth manufacturing variant, the three methods mentioned can now be produced in such a combined manner that initially conventional laminate cards with high-gloss surfaces are produced and these are preferably provided with the information necessary for a wobble security image in a laser engraving process and the corresponding optical microstructures are subsequently applied, which are optionally embossed as a Fresnel lens structure and / or are embossed as corresponding additive optical microstructures. Attention should be paid to a translucent design of all these optical elements.
Es wird also in einen Datenträger oder allgemein ein Sicherheits- oder Werterzeugnis in die unvorbereitete Oberfläche (ohne jegliche Oberflächen- Linsenraster-Gestaltung) gelasert, wobei eine Schrägstellung des Lasers oder der Karte nicht mehr erforderlich ist. Daher ist der Laserbearbeitungsvorgang nach der Erfindung schneller, weil ein Kippen der Karte und/oder des Lasers prozeßverlängernd wirkt.It is therefore lasered into a data carrier or generally a security or value product into the unprepared surface (without any surface lenticular design), whereby an inclination of the laser or the card is no longer necessary. Therefore, the laser processing process according to the invention is faster because tilting the card and / or the laser extends the process.
Vorteil ist auch, daß keine exakt fokussierenden Linsen vorhanden sein müssen, die den Laserstrahl automatisch in einer Tiefe von etwa 100 bis 300 Mikrometern fokussieren, um die Echtheitselemente überhaupt in definierter, gleichbleibender Tiefe einschreiben zu können. Das nachträglich aufgebrachte Linsen- und/oder Beugungssystem muß nur eine annähernde Auslesung der Informationen aus unterschiedlichen (nicht notwendigerweise komplementär gleichen) Blickrichtungen gestatten. Es wird jedoch bevorzugt , wenn beim nachträglichen Aufbringen des optischen Elements auf eine relativ genaue Passerung, d.h. Positionierung von einigen wenigen 5 Mikrometern geachtet wird.Another advantage is that there is no need to have exactly focusing lenses which automatically focus the laser beam at a depth of about 100 to 300 micrometers in order to be able to write the authenticity elements at all in a defined, constant depth. The lens and / or diffraction system subsequently applied only has to permit an approximate reading of the information from different (not necessarily complementarily identical) viewing directions. However, it is preferred if, during the subsequent application of the optical element, to a relatively precise registration, i.e. Positioning of a few 5 micrometers is taken into account.
Dies ist jedoch bei Verwendung von ein und demselben 3-Punkt-Registriersystem im Laserbearbeitungsvorgang und beim Applizieren des optischen Elements produktionstechnisch einfach machbar.However, this is easily feasible in terms of production technology when using one and the same 3-point registration system in the laser processing process and when applying the optical element.
Typische Anwendungsbeispiele nach der Erfindung sind in den folgenden Punkten näher beschrieben:Typical application examples according to the invention are described in more detail in the following points:
1. Laser Typisch: Nd: YAG Laser mit 1.064 nm und einem Fokus von typischerweise 50 Mikrometern ( bevorzugter Bereich zwischen 25 bis 300 Mikrometer).1. Laser Typical: Nd: YAG laser with 1,064 nm and a focus of typically 50 micrometers (preferred range between 25 to 300 micrometers).
1.1 Frequenzverdoppelter Nd: YAG Laser SHG...Second Harmonie → 25 my Fokus1.1 Frequency-doubled Nd: YAG Laser SHG ... Second harmony → 25 my focus
1.2 Frequenzverdreifachter Nd: YAG Laser THG... Third Harmonie → 12 my Fokus D.h. bei derartigen neuen/neuartigen Lasersystemen können im sichtbaren und UV- Bereich Laser-Fokus-Flächen für extrem kleine Beschriftungs/Kennzeichnungs- Effekte verwendet werden und noch effizienter realisiert werden.1.2 Frequency tripled Nd: YAG Laser THG ... Third Harmony → 12 my focus In other words, with such new / novel laser systems, laser focus areas in the visible and UV range can be used for extremely small lettering / marking effects and can be realized even more efficiently.
2. Farbe: Erzeugung von Farbeffekten mittels Laser, i.a. werden dabei photochemische Effekte genützt, da ja thermische Effekte in einem thermoplastischen Laminataufbau nicht besonders geeignet sind. Der Farbeneffekt kann einerseits durch derartige neue Systeme auf Basis von entsprechend gewählten Schichten (Pigmente/etc.) noch ganz besondere Wackelbildeffekte ermöglichen. Ein Farbeffekt kann jedoch auch noch holografisch gewonnen werden.2. Color: generation of color effects by laser, i.a. photochemical effects are used, since thermal effects in a thermoplastic laminate structure are not particularly suitable. The color effect can, on the one hand, enable very special wiggle effects through such new systems based on appropriately selected layers (pigments, etc.). However, a color effect can also be obtained holographically.
3. Blende: eine neue Laser-Generation wird Blenden haben und es können damit sehr unterschiedliche geometrische Laserpunkte erzeugt werden.3. Aperture: a new generation of lasers will have apertures and very different geometric laser points can be generated with it.
4. Laser-Impuls-Länge: mit den neuartigen Lasersystemen können extrem kurze Impulse erzeugt werden, bzw. kann hier mit der Impulsanzahl/länge die Schwärzung/Mehrfach-Beschriftung realisiert werden.4. Laser pulse length: with the new laser systems extremely short pulses can be generated, or with the number of pulses / length the blackening / multiple labeling can be realized.
Vorteil der Laserbearbeitung ist, daß in einem Arbeitsgang ohne Verwendung eines optischen Systems der Kipp- bzw. Wackeleffekt nicht verifiziert (aufgelöst) werden kann.The advantage of laser processing is that the tilting or wobble effect cannot be verified (resolved) in one operation without using an optical system.
Es können damit nicht nur zylinderförmige und/oder Kipp-Effekte von zwei Seiten erzeugt werden, sondern es sind Bildsequenzen möglich und es sind auch isotrope Anordnungen realisierbar.Not only can cylindrical and / or tilting effects be generated from two sides, but image sequences are also possible and isotropic arrangements can also be implemented.
Es besteht auch der Vorteil einer ganzflächige Gestaltung der Karte, weil beim Aufbringen eines nachträglichen (Patch) optischen Elementes auch großflächigere Bereiche genützt werden können.There is also the advantage of a full-surface design of the card, because even larger areas can be used when applying a subsequent (patch) optical element.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß für die Realisierung eines Wackelbildes nicht nur die bekannten Linsenraster in Form von zylinderförmig angeordneten Linsen interessante und schwer fälschbare Effekte ermöglichen, sondern dass auch sphärisch angeordnete Fresnel-Linsen bzw. holographisch angeordnete Gebilde bei Verwendung spezieller Laser-Optiken derartige Effekte ermöglichen und die Art der Anordnung der Linsen von einer regelmässigen bis zu einer statistisch Verteilung möglich ist. Es können auch modulierte und insbesondere auch frequenzmodulierte Verteilungen der Linsen gewählt werden. Die entsprechenden Prägestempel bzw. Prägeplatten bzw. holographischen Schichten müssen auf den Laminatschichtaufbau und hier insbesondere auf die Dicken der einzelnen Schichten mit den entsprechenden Brechungsindices bzw. auf die Brechungs- und Beugungseigenschaften eingestellt bzw. abgestimmt werden.The present invention is based on the knowledge that not only the known lens raster in the form of cylindrical lenses allow interesting and difficult to falsify effects for the realization of a wobble image, but also that spherically arranged Fresnel lenses or holographically arranged structures when using special laser Optics enable such effects and the type of arrangement of the lenses from a regular to a statistical distribution is possible. Modulated and, in particular, frequency-modulated distributions of the lenses can also be selected. The corresponding embossing stamps or embossing plates or holographic layers must be adjusted or matched to the laminate layer structure and here in particular to the thicknesses of the individual layers with the corresponding refractive indices or to the refraction and diffraction properties.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich darauf, daß man in ein Volumen des mehrschichtigen Datenträgers eine holographische MikroStruktur durch unterschiedliche Einbringungsverfahren einbringen kann.A further exemplary embodiment of the invention relates to the fact that a holographic microstructure can be introduced into a volume of the multi-layer data carrier by means of different insertion methods.
In einem ersten Einbringungsverfahren wird ein Transmissions- Oberflächenhologramm als Folienkörper in den mehrschichtigen Kartenaufbau laminiert und bildet dort ein bestimmtes Volumenelement dieses Datenträgers.In a first insertion process, a transmission surface hologram is laminated as a film body in the multilayer card structure, where it forms a specific volume element of this data carrier.
In einer anderen Ausgestaltung kann ein Volumenhologramm eingebracht werden, welches ebenfalls in eine Folie eingebracht wird und diese in dem Kartenverbund laminiert wird.In another embodiment, a volume hologram can be introduced, which is also introduced into a film and this is laminated in the card assembly.
Bei derartigen Volumen-Hologrammen handelt es sich typischerweise um Photopolymer-Schichten.Such volume holograms are typically photopolymer layers.
Wichtig hierbei ist, daß zunächst in den Datenträger das Hologramm in einer bestimmten Schicht oder auf der Oberfläche eingebracht wird und erst nachträglich dann die Echtheitsmerkmale mittels Laser in die Karte eingeschrieben werden.It is important here that the hologram is first introduced into the data carrier in a specific layer or on the surface and only then are the authenticity features written into the card using a laser.
Dieses Lasern von Echtheitsmerkmalen erfolgt genau nach dem Stand der Technik, z.B. nach der EP 0 216 947 B1 oder EP 0 219 012 B1.This lasering of authenticity features takes place exactly according to the state of the art, e.g. according to EP 0 216 947 B1 or EP 0 219 012 B1.
Wichtiger Unterschied ist jedoch bei der vorliegenden Erfindung, daß es sich um eine in den Kartenaufbau integrierte MikroStruktur handelt und kein optisch wirksames Linsensystem an der Oberfläche des Kartenaufbaus benötigt wird.An important difference in the present invention, however, is that it is a microstructure integrated into the card structure and that no optically effective lens system is required on the surface of the card structure.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject matter of the present invention results not only from the subject matter of the individual patent claims, but also from the combination of the individual patent claims with one another.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All information and features disclosed in the documents, including the summary, in particular the spatial depicted in the drawings Training are claimed as essential to the invention, insofar as they are new compared to the prior art, individually or in combination.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to drawings showing several possible embodiments. Here, from the drawings and their description, further features and advantages of the invention that are essential to the invention emerge.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 : schematisiert ein Schichtaufbau eines Datenträgers in einer bevorzugten Ausgestaltung,FIG. 1 shows schematically a layer structure of a data carrier in a preferred embodiment,
Figur 2: schematisiert der Schnitt durch den oberen Teil des Datenträgers nach Figur 1 in einem ersten Verfahrensschritt,FIG. 2: schematically shows the section through the upper part of the data carrier according to FIG. 1 in a first method step,
Figur 3: Schnitt durch den Datenträger in einem zweiten Verfahrensschritt,FIG. 3: section through the data carrier in a second method step,
Figur 4: ein gegenüber Figur 3 abgewandelter Datenträger mit zusätzlichen Schichten,FIG. 4: a data carrier modified with respect to FIG. 3 with additional layers,
Figur 5: die Erläuterung der Funktion des Datenträgers,FIG. 5: the explanation of the function of the data carrier,
Figur 6: eine gegenüber Figur 4 abgewandelte Ausführungsform,FIG. 6: an embodiment modified compared to FIG. 4,
Figur 7: eine gegenüber Figur 6 abgewandelte Ausführungsform,FIG. 7: an embodiment modified compared to FIG. 6,
Figur 8: Draufsicht auf den Datenträger nach Figur 7 in Richtung desFigure 8: Top view of the data carrier of Figure 7 in the direction of
Pfeiles VIII,Arrow VIII,
Figur 9: eine gegenüber Figur 8 abgewandelte Oberflächenstruktur desFIG. 9: a surface structure of the
Datenträgers,Disk,
Figur 10: schematisiert gezeichneter, vergrößerter Schnitt durch eine Linsen- Struktur nach der Erfindung,FIG. 10: schematically drawn, enlarged section through a lens structure according to the invention,
Figur 11 : eine noch weitere Vergrößerung der Linsenstruktur nach Figur 10, Figur 12: die Darstellung einer weiteren Ausführungsform und eines weiteren Herstellungsverfahrens, bei dem zunächst in den Schichtaufbau des Datenträgers eine holographische Mikrostruktur eingebracht wird,FIG. 11: a further enlargement of the lens structure according to FIG. 10, FIG. 12: the representation of a further embodiment and a further production method, in which a holographic microstructure is first introduced into the layer structure of the data carrier,
Figur 13: die Belichtung des Datenträgers nach Figur 12 im Schnitt. Figur 14: der fertiggestellte Datenträger nach Figur 13Figure 13: the exposure of the data carrier according to Figure 12 in section. FIG. 14: the finished data carrier according to FIG. 13
Allgemein ist der Datenträger mit dem Bezugszeichen 1 versehen, wobei der Datenträger jedes beliebige Sicherheitselement, Sicherheitsdokument, Karte oder dergleichen sein kann. Es wird hierzu auf die allgemeine Beschreibung in den EP 0 216 947 B1 und die EP 0 219 012 B1 hingewiesen, deren Offenbarungsgehalt voll umfänglich für die Offenbarung der vorliegenden Erfindung herangezogen wird.In general, the data carrier is provided with the reference symbol 1, the data carrier being any security element, security document, card or the like. Reference is made to the general description in EP 0 216 947 B1 and EP 0 219 012 B1, the disclosure content of which is used in full for the disclosure of the present invention.
Der Datenträger 1 besteht bevorzugt aus einer ersten, die Oberfläche bildenden nicht-laserfähigen Deckfolie (allgemeiner als Schicht 2 bezeichnet, weil diese nicht notwendigerweise die oberste Schicht der Karte bilden muß), die bevorzugt transparent oder transluzent oder opak ist. Unter dieser nicht-laserfähigen Deckfolie (Schicht 2) ist eine transparente, laserfähige Schicht 3 angeordnet.The data carrier 1 preferably consists of a first, non-laserable cover film forming the surface (more generally referred to as layer 2 because this does not necessarily have to form the top layer of the card), which is preferably transparent or translucent or opaque. A transparent, laserable layer 3 is arranged under this non-laserable cover film (layer 2).
Selbstverständlich ist der Aufbau dieses Datenträgers in der dargestellten Weise nicht beschränkend zu verstehen. Es kann auch die nicht-laserfähige Schicht 2 entfallen und stattdessen die Oberfläche direkt durch die transparente laserfähige Schicht 3 gebildet werden.Of course, the structure of this data carrier in the manner shown is not to be understood as limiting. The non-laserable layer 2 can also be omitted and instead the surface can be formed directly by the transparent laserable layer 3.
Ebenso ist im Ausführungsbeispiel nicht dargestellt, daß die oberste Schicht 2 bzw. 3 noch durch weitere Schutzschichten, Schutzlacke und dergleichen abgedeckt sein kann.Likewise, it is not shown in the exemplary embodiment that the uppermost layer 2 or 3 can be covered by further protective layers, protective lacquers and the like.
Ebenso ist in der Figur 1 dargestellte, daß sich unterhalb der transparenten, laserfähigen Schicht 3 eine opake Schicht 4 aus einem Trägermaterial befindet.It is also shown in FIG. 1 that an opaque layer 4 made of a carrier material is located below the transparent, laserable layer 3.
Auch diese Schicht kann statt der opaken Eigenschaft auch eine transluzente Eigenschaft aufweisen.This layer can also have a translucent property instead of the opaque property.
Es kann natürlich auch diese Schicht entfallen, nachdem es sich um eine reine Trägerschicht handelt. Es ist nur beispielhaft dargestellt, daß der Datenträger nach Figur 1 spiegelsymmetrisch zu seiner Längsmittenachse aufgebaut ist, d.h. der vorher beschriebene Schichtaufbau aus den Schichten 2,3,4 wiederholt sich im unteren Teil mit den Schichten 2', 3', 4'. Dies ist jedoch nicht lösungsnotwendig. Es können beliebige andere Schichtaufbauten verwendet werden oder die Schichten 2', 3', 4' können auch vollständig entfallen.Of course, this layer can also be omitted, since it is a pure carrier layer. It is only shown by way of example that the data carrier according to FIG. 1 is constructed mirror-symmetrically to its longitudinal center axis, ie the previously described layer structure from layers 2, 3, 4 is repeated in the lower part with layers 2 ', 3', 4 '. However, this is not a necessary solution. Any other layer structures can be used or the layers 2 ', 3', 4 'can also be completely omitted.
In einem ersten Verfahrensschritt wird der Datenträger nach Figur 2, von dem nur die obere Hälfte dargestellt ist, mittels eines Laserstrahls 28, 29 bestrahlt.In a first method step, the data carrier according to FIG. 2, of which only the upper half is shown, is irradiated by means of a laser beam 28, 29.
Der Laserstrahl 28, 29 wird hierbei bevorzugt auf den Schichtenübergang oder auf die Oberfläche der Schicht 3 fokussiert, so daß hierdurch entsprechende optisch sichtbare Elemente 8, 9 entstehen, die z.B. durch Schwärzung der Schicht 3 entstehen können. Es kann selbstverständlich auch ein Farbumschlag in der Schicht 3 oder auf der Oberfläche der Schicht 4 vorgesehen werden.The laser beam 28, 29 is in this case preferably focused on the layer transition or on the surface of the layer 3, so that corresponding optically visible elements 8, 9 are formed, which e.g. can result from blackening of layer 3. A color change can of course also be provided in layer 3 or on the surface of layer 4.
Die Schicht 30 kann auch als Druckschicht ausgebildet sein, d.h. sie kann in irgendeiner Weise mit einem Druckbild versehen werden und zusätzlich können dann in diese aufgedruckten Elemente noch zusätzlich optisch sichtbare Elemente 8, 9 (Echtheitselemente) mittels der Laserstrahlen 28,29 eingebracht werden.Layer 30 may also be formed as a printing layer, i.e. it can be provided with a printed image in any way, and additionally optically visible elements 8, 9 (authenticity elements) can then be introduced into these printed elements by means of the laser beams 28, 29.
Wie bereits schon ausgeführt, wird der jeweilige Laserstrahl 28,29 auf die Oberfläche der Schicht 30 fokussiert. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Der Laserstrahl 28, 29 kann in dem gesamten Volumenelement der Schicht 3 wirksam werden, so daß also die Elemente 8, 9 noch weit in die Schicht 3 hineinragen und dort entsprechende Elemente ausbilden.As already stated, the respective laser beam 28, 29 is focused on the surface of the layer 30. However, the invention is not restricted to this. The laser beam 28, 29 can be effective in the entire volume element of the layer 3, so that the elements 8, 9 still protrude far into the layer 3 and form corresponding elements there.
Wichtig ist nun, daß nach dem Einbringen der Echtheitsmerkmale mittels Laser (Laserstrahlen 28, 29) nun nachträglich erst eine optisch wirksame Schicht auf den Kartenaufbau aufgebracht wird. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 wird eine Mikrostruktur-Schicht 5 aufgebracht, die entweder holographisch wirksame Elemente aufweist, nämlich MikroStrukturen 6,7, oder die auch aus entsprechenden Linsenstrukturen 14 besteht, wie es anhand der Figuren 10,11 noch später erläutert werden wird oder auch aus einer Kombination beider Systeme 5, 14.It is now important that after the authenticity features have been introduced by means of a laser (laser beams 28, 29), an optically effective layer is only subsequently applied to the card structure. In the exemplary embodiment according to FIG. 3, a microstructure layer 5 is applied which either has holographically active elements, namely microstructures 6, 7, or which also consists of corresponding lens structures 14, as will be explained later with reference to FIGS. 10, 11 or also from a combination of both systems 5, 14.
Wichtig ist also, daß in dem Verfahrensschritt nach Figur 2 zunächst die laserfähigen Elemente 8, 9 als Echtheitselemente eingebracht werden und dann erst die optische Struktur (Mikrostrukturschicht 5) aufgebracht wird, um den gewünschten Kippbildeffekt zu erzielen.It is therefore important that in the process step according to FIG. 2 the laserable elements 8, 9 are first introduced as authenticity elements and only then the optical ones Structure (microstructure layer 5) is applied to achieve the desired tilt effect.
Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 wird der Kippbildeffekt dadurch erzielt, daß unterschiedliche MikroStrukturen 6,7 in der Mikrostrukturschicht 5 angebracht werden, wobei bevorzugt das eine Element 8 zentrisch unter der Mikrostrukturschicht 6 liegt, während das andere Element 9 zentrisch unter der Mikrostruktur 7 liegt.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the tilting effect is achieved in that different microstructures 6, 7 are applied in the microstructure layer 5, one element 8 preferably being located centrally below the microstructure layer 6, while the other element 9 is located centrally below the microstructure 7.
Hierbei wird auf Figur 5 hingewiesen, wo dann erläutert wird, wie aus unterschiedlichen Blickrichtungen die unterschiedlichen Elemente 8, 9 sichtbar werden.Reference is made here to FIG. 5, where it is then explained how the different elements 8, 9 become visible from different viewing directions.
Die Figur 4 zeigt im Vergleich zu Figur 3 noch, daß die Mikrostrukturschicht 5 als Prägeschicht 10 in die oberste, nicht laserfähige, Schicht 2 eingebracht wird, wobei die Prägeschicht 10 bevorzugt nicht über die Oberfläche der Schicht 2 hinaussteht.In comparison to FIG. 3, FIG. 4 also shows that the microstructure layer 5 is introduced as the embossing layer 10 into the uppermost, non-laserable layer 2, the embossing layer 10 preferably not projecting beyond the surface of the layer 2.
Dieser Aufbau kann noch durch eine hochbrechende Schutzschicht 13 überdeckt werden, wodurch der Beugungseffekt der darunterliegenden, geprägten Mikrostrukturschicht 5' noch verbessert wird.This structure can also be covered by a highly refractive protective layer 13, whereby the diffraction effect of the underlying, embossed microstructure layer 5 'is further improved.
In Figur 5 sind nun weitere Einzelheiten der Funktion der Erfindung bei diesem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 bis 4 näher erläutert.In Figure 5 further details of the function of the invention in this embodiment of Figures 2 to 4 are now explained in more detail.
Sieht man nun die Oberfläche des Datenträgers unter einer Blickrichtung 25 mit einem Sichtbündel 20 an, dann wird dieses Sichtbündel beispielsweise bei einem Winkel 22 von 60° in der ersten MikroStruktur 6 gebeugt und damit wird das darunterliegende Elemente 8 im Sichtbündel 20 unter der Blickrichtung 25 sichtbar.If you now look at the surface of the data carrier from a viewing direction 25 with a viewing beam 20, then this viewing beam is bent, for example at an angle 22 of 60 ° in the first microstructure 6, and the element 8 underneath is thus visible in the viewing beam 20 under the viewing direction 25 ,
Gleiches gilt analog für die Blickrichtung 26 und das Sichtbündel 21 , welches im komplementären Winkel von 60 Grad schräg auf die Oberfläche des Datenträgers fällt und hierbei an der Mikrostruktur 7 gebeugt wird, so daß hierdurch das daneben liegende Element 9 sichtbar wird. Statt des Begriffes „Beugung,, wird im folgenden der allgemeinere Begriff „Ablenkung,, verwendet werden, weil derartige Mikrostrukturschichten sowohl Beugungs- als auch Brechungseigenschaften aufweisen. Wenn man unter der Blickrichtung 25 auf das Element 9 sieht, dann sollte das Element 9 nicht sichtbar sein.The same applies analogously to the viewing direction 26 and the viewing beam 21, which falls obliquely on the surface of the data carrier at a complementary angle of 60 degrees and is thereby bent on the microstructure 7, so that the element 9 lying next to it is thereby visible. Instead of the term “diffraction”, the more general term “deflection” will be used in the following, because such microstructure layers have both diffraction and refraction properties. If you look at element 9 from the direction of view 25, then element 9 should not be visible.
Die Strecke 23 (A') bedeutet, die Ablenkung bezüglich der Strecke 23 oder 24 soll so erfolgen, daß man möglichst in Blickrichtung nicht das benachbarte Element sieht. D.h., von der Blickrichtung 25 her gesehen sollte das Element 9 nicht sichtbar sein.The route 23 (A ') means that the deflection with respect to the route 23 or 24 should take place in such a way that the neighboring element is not seen as far as possible in the viewing direction. That is, the element 9 should not be visible from the viewing direction 25.
Wenn man zur Erläuterung der Strecken 23, 24 sich vorstellt, daß das Element 9 eine Punktlichtquelle sei, die nach allen Richtungen strahlt, dann soll gewährleistet sein, daß sich der Strahl der Strecke 23 nicht ausbreitet, während der Strahl der Strecke 24 sich ausbreitet und sichtbar ist. Die Strecken 23,24 sind zueinander komplementär.If one imagines to explain the lines 23, 24 that the element 9 is a point light source that emits in all directions, then it should be ensured that the beam of the line 23 does not spread while the beam of the line 24 is spreading and is visible. The routes 23, 24 are complementary to one another.
Der Strahl der Strecke A' soll also nicht durch die Mikrostruktur 6 hindurchdringen. Die Strahlen a' und a„ verhalten sich also komplementär zueinander.The beam of the path A 'should therefore not penetrate through the microstructure 6. The rays a 'and a "thus behave complementarily to one another.
In der Figur 6 ist als Modifikation des vorher beschriebenen Ausführungsbeispiels dargestellt, daß die Mikrostrukturschicht 5 auch im Bereich einer hochbrechenden Lackschicht 11 eingebracht werden kann, welche von einer niedrig brechenden Schutzschicht 12 nach oben abgedeckt ist.FIG. 6 shows, as a modification of the previously described exemplary embodiment, that the microstructure layer 5 can also be introduced in the region of a highly refractive lacquer layer 11, which is covered at the top by a low-refractive protective layer 12.
Die Figur 7 zeigt die Umkehrung des Ausführungsbeispiels nach Figur 6, wo dargestellt ist, daß die Mikrostrukturschicht 5 in einer niedrig brechenden Schicht 12 eingebracht ist, die von einer hochbrechenden Schutzschicht 13 nach oben hin abgedeckt ist.FIG. 7 shows the reversal of the exemplary embodiment according to FIG. 6, where it is shown that the microstructure layer 5 is introduced in a low-refractive layer 12 which is covered at the top by a highly refractive protective layer 13.
Die Figur 8 zeigt als Ausführungsbeispiel die Struktur der Mikrostrukturschicht in der Draufsicht, wo erkennbar ist, daß die unterschiedlichen MikroStrukturen 6, 7 beispielsweise parallele balkenförmige Raster bilden.FIG. 8 shows, as an exemplary embodiment, the structure of the microstructure layer in plan view, where it can be seen that the different microstructures 6, 7 form, for example, parallel bar-shaped grids.
In einem anderen Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist vorgesehen, daß drei Mikrostrukturelemente die Mikrostrukturschicht eines Datenträgers bilden, wobei neben den MikroStrukturen 6, 7 auch noch eine weitere Mikrostruktur 27 vorgesehen ist, und die MikroStrukturen 6, 7, 27 alle unterschiedlich brechende/beugende Eigenschaften aufweisen.In another exemplary embodiment according to the invention it is provided that three microstructure elements form the microstructure layer of a data carrier, in addition to the microstructures 6, 7 there is also another microstructure 27 and the microstructures 6, 7, 27 all have different refractive / diffractive properties ,
Bevorzugt sind diese Strukturen hexagonal angeordnet und ergänzen sich gegenseitig, so daß sie sich etwa kacheiförmig über die Oberfläche erstrecken. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt; die MikroStrukturen können in jeder beliebigen Weise die Oberfläche bilden, z.B. punktförmig, rasterförmig, linienförmig, wellenförmig, ellipsenförmig und dergleichen Strukturen mehr ausbilden.These structures are preferably arranged hexagonally and complement one another, so that they extend approximately in a tiled shape over the surface. However, the invention is not restricted to this; the microstructures can form the surface in any manner, for example point-shaped, grid-shaped, line-shaped, wavy, elliptical and the like.
Neben der beschriebenen drei MikroStrukturen 6,7,27 können auch beliebige weitere MikroStrukturen mit anderen beugenden, brechenden Effekten vorgesehen werden.In addition to the three microstructures 6, 7, 27 described, any other microstructures with other diffractive, refractive effects can also be provided.
Dies erhöht lediglich die Anzahl der Blickrichtungen, unter denen die darunter liegenden Elemente 8,9 im Datenträger sichtbar werden.This only increases the number of viewing directions from which the underlying elements 8, 9 become visible in the data carrier.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 10,11 beschreibt, daß die Mikrostrukturschicht 5 nun als Linsenschicht mit einzelnen, nebeneinander angeordneten, Fresnel-Linsen ausgebildet ist.The exemplary embodiment in FIGS. 10, 11 describes that the microstructure layer 5 is now designed as a lens layer with individual Fresnel lenses arranged next to one another.
Wie bereits schon im allgemeinen Beschreibungsteil angegeben, hat die Anordnung von Fresnel-Linsen den Vorteil, daß mit derartigen Stufenlinsen eine nur geringe Prägetiefe notwendig ist, die um den Faktor 2 oder 3 unter der Prägetiefe von herkömmlichen Zylinderlinsen liegt.As already stated in the general description section, the arrangement of Fresnel lenses has the advantage that only a small embossing depth is required with such stepped lenses, which is a factor of 2 or 3 less than the embossing depth of conventional cylindrical lenses.
Eine Fresnel-Linse ist eine Linse mit großem Öffnungsverhältnis und sammelnderr Wirkung, der in der Mitte gelegene Teil der Fresnel-Linse wird von einer sphärischen oder auch asphärischen dünnen Linse gebildet. Um diesen zentralen Teil sind ringförmige Zonen angebracht. Die ganze Anordnung ist so dimensioniert, daß das Mittelstück und die einzelnen Zonen denselben Brennpunkt und auch fast die gleiche Dicke haben. Die zu den einzelnen Zonen gehörenden Krümmungsradien werden mit zunehmender Zonenhöhe größer, so daß also die verschiedenen Krümmungsmittelpunkte nicht auf der optischen Achse liegen.A Fresnel lens is a lens with a large aperture ratio and collecting effect, the part of the Fresnel lens in the middle is formed by a spherical or aspherical thin lens. Ring-shaped zones are attached around this central part. The whole arrangement is dimensioned so that the center piece and the individual zones have the same focus and almost the same thickness. The radii of curvature belonging to the individual zones become larger with increasing zone height, so that the different centers of curvature are not on the optical axis.
Die Struktur der Fesnel-Linsen nach Figuren 10 und 11 führt dazu, daß jede Fresnel- Linse symmetrisch zu der Mittenachse 19 ist. Mit 18 ist allgemein der Linsendurchmesser dargestellt.The structure of the Fesnel lenses according to FIGS. 10 and 11 means that each Fresnel lens is symmetrical about the central axis 19. The lens diameter is generally shown at 18.
Wichtig ist nun, daß die Prägetiefe 17 oder Strukturtiefe bei einem Linsendurchmesser 18 von beispielsweise 300 Mikrometern lediglich beispielsweise 17 Mikrometer beträgt. Das Raster beträgt hierbei etwa 270 Mikrometer, d.h. die Linsenstrukturen 14 gemäss Figur 10 überlappen sich geringfügig jeweils im Randbereich. Die Oberkante 15 der Linsenstruktur 14 sollte möglichst unterhalb oder bündig mit der Oberfläche des Datenträgers 1 sein, um die Linsenstruktur 14 von der Oberseite her vor mechanischer Beschädigung zu schützen.It is now important that the embossing depth 17 or structure depth for a lens diameter 18 of, for example, 300 micrometers is only, for example, 17 micrometers. The grid here is approximately 270 micrometers, ie the lens structures 14 according to FIG. 10 overlap slightly in each case in the edge region. The upper edge 15 of the lens structure 14 should, if possible, be below or flush with the surface of the data carrier 1 in order to protect the lens structure 14 from mechanical damage from the top.
Die untere Schicht 16 definiert also die Prägetiefe bzw. Strukturtiefe 17, bis auf die hinab die Mikrostrukturschicht 5 in den Datenträger 1 eingebracht wird.The lower layer 16 thus defines the embossing depth or structure depth 17, down to which the microstructure layer 5 is introduced into the data carrier 1.
Wichtig ist nun, daß mit dem Sichtbündel 21 lediglich aufgrund der Brechungseigenschaft dieser Linsenstruktur 14 das Element 8 sichtbar ist, während mit dem Sichtbündel 20 und der Blickrichtung 25 das daneben liegende Element 9 sichtbar wird.It is now important that the element 8 is visible with the viewing beam 21 only because of the refractive properties of this lens structure 14, while the element 9 lying next to it is visible with the viewing beam 20 and the viewing direction 25.
Wichtig bei diesem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 10 bis 12 ist wiederum, daß die Linsenstruktur 14 nur nach der Einbringung der Echtheitselemente 8, 9 über entsprechende Laserstrahlen 28, 29 aufgebracht wird, z.B. durch Prägen.It is important in this exemplary embodiment according to FIGS. 10 to 12 that the lens structure 14 is only applied after the introduction of the authenticity elements 8, 9 by means of corresponding laser beams 28, 29, e.g. by embossing.
Es können jedoch auch andere Herstellungsverfahren für die Herstellung der Linsenstruktur 14 verwendet werden, wie z.B. Oberflächen-Applikation von Hologramm- und Kinegramm-Folien, die derartige Mikrostruktur-Schichten ausbilden, um die Linsenstruktur 14 zu bilden.However, other manufacturing methods for manufacturing the lens structure 14 can be used, such as e.g. Surface application of hologram and kinegram foils which form such microstructure layers in order to form the lens structure 14.
Es ist die Erfindung jedoch nicht auf die Applikation von Hologramm- und Kinegramm-Folien beschränkt; es können allgemein beliebige MikroStrukturen nachträglich appliziert werden.However, the invention is not restricted to the application of hologram and kinegram foils; any microstructures can generally be applied subsequently.
In einer davon abweichenden Ausweichungsform, für die gesonderter Schutz beansprucht wird und die unabhängig ist von dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel, wird ein anderes Herstellungsverfahren beansprucht.In a different form of alternative, for which separate protection is claimed and which is independent of the previously described exemplary embodiment, a different manufacturing method is claimed.
Gemäss Figur 13 ist dargestellt, daß in einem Datenträger wiederum die Schichten 2,3,4 vorhanden sind, wobei jetzt in diesem Ausführungsbeispiel zunächst in die Schicht 3 die Mikrostrukturschicht 5 eingebracht wird. Das Einbringen dieser Mikrostrukturschicht 5 erfolgt hierbei durch Lamination dieser Schicht im Schichtenaufbau. D.h. es wird die Mikrostrukturschicht 5 als gesondertes Folienelement zwischen den Schichten eingebracht, z.B. durch Lamination. Es können natürlich auch derartige Mikrostrukturschichten in anderer Weise in die Schicht 3 eingebracht werden.According to FIG. 13, it is shown that the layers 2, 3, 4 are again present in a data carrier, the microstructure layer 5 now being introduced into the layer 3 in this exemplary embodiment. This microstructure layer 5 is introduced by lamination of this layer in the layer structure. This means that the microstructure layer 5 is introduced as a separate film element between the layers, for example by lamination. Such microstructure layers can of course also be introduced into layer 3 in a different way.
Nach der Einbringung der Mikrostrukturschicht 5, welche die MikroStrukturen 6,7 bildet, werden nun durch entsprechende Laserung mit den Laserstrahlen 28, 29 die Elemente 8, 9 eingebracht, wobei in ansich bekannter Weise diese Laserstrahlen 28, 29 im Winkel zur Oberfläche des Datenträgers 1 angesetzt werden, um in spezifizierter Weise die MikroStrukturen 6, 7 zu durchdringen.After the introduction of the microstructure layer 5, which forms the microstructures 6, 7, the elements 8, 9 are now introduced by appropriate lasering with the laser beams 28, 29, these laser beams 28, 29 being known per se at an angle to the surface of the data carrier 1 are applied in order to penetrate the microstructures 6, 7 in a specified manner.
Dies ist ein gegenüber dem Hauptverfahren abgewandeltes Verfahren, weil nach dieser Variante zunächst die Mikrostruktur und danach die Echtheitselemente 8, 9 eingebracht werden. Es wird auch Schutz für diese Variante deshalb nachgesucht, weil die Durchdringung der bereits schon vorhandenen Mikrostruktur zwecks Einschreiben der Echtheitselemente 8, 9 nicht notwendigerweise auf die Fokussierfähigkeit dieser Mikrostrukur angewiesen ist, wie dies beim Stand der Technik Voraussetzung ist. Wird nämlich lediglich eine beugende Mikrostruktur verwendet, dann ist es zum Einschreiben der Elemente 8, 9 in das Volumen der Karte gleichgültig, ob die Mikrostruktur bereits schon vorhanden ist oder nicht.This is a modified method compared to the main method, because according to this variant the microstructure and then the authenticity elements 8, 9 are introduced first. Protection is also sought for this variant because the penetration of the already existing microstructure for the purpose of writing in the authenticity elements 8, 9 does not necessarily depend on the focusing ability of this microstructure, as is a requirement in the prior art. If only a diffractive microstructure is used, then it is irrelevant for writing elements 8, 9 into the volume of the card whether the microstructure already exists or not.
Die folgende Beschreibung gilt jedoch für beide Varianten, nämlich für die erste Variante bei der das Einschreiben der Elemente 8, 9 ohne Vorhandensein der Mikrostruktur 5, 6, 7, 14, 27 geschieht und auch für die zweite Variante, bei der das Einschreiben der Elemente 8, 9 bei vorhandener Mikrostruktur 5, , 6, 7, 14, 27 geschieht.However, the following description applies to both variants, namely to the first variant in which the elements 8, 9 are written without the microstructure 5, 6, 7, 14, 27 present and also to the second variant in which the elements are written 8, 9 happens with existing microstructure 5, 6, 7, 14, 27.
Je nach Winkel des Laserstrahls 28, 29 wird demgemäss entweder das Element 8 oder das Element 9 in die laserfähige Schicht 3 eingebrannt und appliziert.Depending on the angle of the laser beam 28, 29, either the element 8 or the element 9 is accordingly burned into the laserable layer 3 and applied.
Hier gilt wiederum, daß statt des Einbrennens auch ein entsprechender Farbumschlag in dieser Schicht vorgenommen werden kann.Here again it applies that instead of baking, a corresponding color change can also be carried out in this layer.
Wichtig bei diesem Ausführungsbeispiel ist, daß das Einbringen der Echtheitselemente durch die in dem Kartenaufbau integrierte Mikrostrukturschicht mittels Laserstrahl 28,29 erfolgt, daß aber auf jegliche optisch wirksame Linsensysteme verzichtet werden kann, weil die Mikrostrukturschicht 5 im Kartenaufbau selbst vorhanden ist. Die Figur 14 zeigt den fertigen Datenträger, wo erkennbar ist, daß die MikroStrukturen 6,7 sich gegenseitig überlappen und überdecken, um eben die winkelspezifische Einbringung der Laserstrahlen 28, 29 zur Produktion entsprechender Elemente 8, 9 zu bringen.It is important in this exemplary embodiment that the authenticity elements are introduced through the microstructure layer integrated in the card structure by means of laser beam 28, 29, but that any optically effective lens systems can be dispensed with because the microstructure layer 5 is present in the card structure itself. FIG. 14 shows the finished data carrier, where it can be seen that the microstructures 6, 7 overlap and overlap one another in order to bring about the angle-specific introduction of the laser beams 28, 29 for the production of corresponding elements 8, 9.
Vorteil der Erfindung ist, daß ein passergenaues Ubereinanderlegen der Mikrostrukturfolie 5 und der darunter liegenden Elemente 8, 9 in der Schicht 3 nicht unbedingt erforderlich ist.An advantage of the invention is that a superimposed registration of the microstructure film 5 and the elements 8, 9 located underneath it in the layer 3 is not absolutely necessary.
Kommt es nämlich zu einem Passer-Versatz, dann kann es höchstens passieren, daß das eine Element 8 beispielsweise unter dem Blickwinkel von 20° sichtbar ist, während das andere Element 9 lediglich unter dem Blickwinkel von 60° sichtbar ist.If there is a Passer offset, then it can at most happen that one element 8 is visible, for example, from a viewing angle of 20 °, while the other element 9 is only visible from a viewing angle of 60 °.
Der Passer-Versatz spielt jedoch keine wesentliche Rolle für die Erkennbarkeit der unterschiedlichen Elemente 8, 9. However, the register offset does not play an important role in the recognizability of the different elements 8, 9.
Zeichnunqs-LeqendeZeichnunqs-Leqende
Datenträgerdisk
Schicht (nicht-laserf.)Layer (non-laserf.)
Schicht (transp.-laserf.)Layer (transp. Laserf.)
Schicht (opak)Layer (opaque)
Mikrostruktur-Schicht 5'Microstructure layer 5 '
Mikrostruktur 1Microstructure 1
Mikrostruktur 2Microstructure 2
Element 1Element 1
Element 2Element 2
Prägeschichtembossing layer
Lackschicht (hochbrechend)Lacquer layer (high refractive index)
Schutzschicht (Lack niedrig brechend)Protective layer (low refractive lacquer)
Schutzschicht (hoch brechend)Protective layer (high refraction)
Linsenstrukturlens structure
Oberkantetop edge
Schichtlayer
Strukturtiefestructure depth
LinsendurchmesserLens diameter
Mittenachsemid-axis
Sichtbündelview bundle
Sichtbündelview bundle
Winkelangle
Strecke a'Route a '
Strecke a„Route a "
Blickrichtungline of sight
Blickrichtungline of sight
Mikrostrukturmicrostructure
Laserstrahllaser beam
Laserstrahllaser beam
Schicht layer

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung eines Datenträgers mit mindestens einer transparenten Deckfolie (2) und einem darunter liegenden Kartenkörper (3, 4), in den unter Anwendung eines Laserstrahls (28,29) durch die Deckfolie (2) hindurch Echtheitselemente (8,9) in den Kartenkörper eingeschrieben werden, die aus verschiedenen Blickwinkeln auf den Datenträger unterschiedlichen Informationsgehalt aufweisen (Kipp- oder Wackelbild), dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Verfahrensschritt zunächst die Echtheitselemente (8, 9) in den Kartenkörper (3, 4) durch die Deckfolie (2) hindurch eingeschrieben werden und daß in einem zweiten Verfahrensschritt die zur Auslesung aus verschiedenen Blickrichtungen notwendige Mikrostruktur (5, 6, 7, 14, 27) auf oder in der Deckfolie (2) angebracht wird.1. A method for producing a data carrier with at least one transparent cover film (2) and an underlying card body (3, 4), in which authenticity elements (8, 9) pass through the cover film (2) using a laser beam (28, 29). be written into the card body, which have different information content from different angles on the data carrier (flip or wobble image), characterized in that in a first process step the authenticity elements (8, 9) are first inserted into the card body (3, 4) through the cover film (2) are written through and that in a second process step the microstructure (5, 6, 7, 14, 27) required for reading from different viewing directions is attached to or in the cover film (2).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf oder in der Deckfolie (2) angebrachte Mikrostruktur (5, 6, 7, 14, 27) an der Oberfläche noch zusätzlich durch mindestens eine weitere Schicht (11 , 12, 13) abgedeckt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the on or in the cover film (2) attached microstructure (5, 6, 7, 14, 27) on the surface additionally by at least one further layer (11, 12, 13) is covered.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (8, 9) durch Schwärzung im Bereich einer laserfähigen Schicht (3), eines3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the elements (8, 9) by blackening in the region of a laserable layer (3), one
Volumenelements oder eines mehrschichtigen Laminats eingebracht werden.Volume element or a multilayer laminate can be introduced.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (8, 9) in Form von Farbstrukturen durch eine Laserbestrahlung und/oder durch einen entsprechenden chemischen Umwandlungsvorgang erzeugt werden.4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the elements (8, 9) are generated in the form of color structures by laser radiation and / or by a corresponding chemical conversion process.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nd-YAG-Laser mit einer Wellenlänge von 1064 nm angewendet wird, der eine örtlich begrenzte Verkohlung (Carbonisierung) in der laserfähigen Schicht (3) erzeugt.5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that an Nd-YAG laser is used with a wavelength of 1064 nm, which generates a localized carbonization (carbonization) in the laserable layer (3).
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Echtheitsmerkmale (Elemente 8, 9) durch eine photochemische Reaktion in der Schicht (3) bei entsprechend geeignet gewählter Laserwellenlänge und entsprechenden, geeigneten Pigmenten bzw. Füllstoffen bzw. Druckfarben-Kombinationen in Form von Farbeffekten erzeugt werden. 6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the authenticity features (elements 8, 9) by a photochemical reaction in the layer (3) with a suitably selected laser wavelength and corresponding, suitable pigments or fillers or Ink combinations in the form of color effects are generated.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch wirksame Mikrostruktur durch Prägen der Deckfolie (2) erzeugt wird.7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the optically active microstructure is produced by embossing the cover film (2).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fresnel- Linsenanordnung (14) durch Prägen erzeugt wird.8. The method according to claim 7, characterized in that a Fresnel lens arrangement (14) is produced by embossing.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Prägen mit einem Einzel-Prägestempel erfolgt.9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the embossing is carried out with a single stamp.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fresnel-Linsenstruktur (14) mit einer hochbrechenden Beschichtung nach oben hin abgedeckt wird, um eine Verstärkung des visuellen Effektes durch einen Lambda/4-Effekt zu erreichen.10. The method according to one or more of claims 7 to 9, characterized in that the Fresnel lens structure (14) is covered with a highly refractive coating upwards in order to achieve an enhancement of the visual effect by a lambda / 4 effect.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Mikrostruktur (5) ein die optischen Strahlen beugendes sinusförmiges Gitter verwendet wird.11. The method according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that a sinusoidal grating which diffracts the optical rays is used as the microstructure (5).
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Mikrostruktur (5) ein die optischen Strahlen beugendes gezahntes Gitter verwendet wird.12. The method according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that a toothed grating which diffracts the optical rays is used as the microstructure (5).
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Mikrostruktur eine Zwei- oder Mehr-Kanal- Hologrammschicht verwendet wird.13. The method according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that a two- or multi-channel hologram layer is used as the microstructure.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß als Mikrostrukturschicht ein Volumenhologramm verwendet wird.14. The method according to one or more of claims 1-14, characterized in that a volume hologram is used as the microstructure layer.
15. Kartenförmiger Datenträger mit Echtheitselementen (8, 9) im Innenraum, bestehend aus mindestens einer Deckfolie (2) und einem an der Oberseite angeordneten, optischen Auslesesystem, durch welches hindurch die im Innenraum angeordneten Echtheitselemente (8, 9) aus mindestens zwei verschiedenen Blickrichtungen mit unterschiedlichem Informationsgehalt auslesbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Auslesesystem aus einer Linsenstruktur (14) aus Fresnel-Linsen besteht. 15. Card-shaped data carrier with authenticity elements (8, 9) in the interior, consisting of at least one cover film (2) and an optical readout system arranged on the top, through which the authenticity elements (8, 9) arranged in the interior are viewed from at least two different viewing directions can be read out with different information content, characterized in that the optical readout system consists of a lens structure (14) made of Fresnel lenses.
16. Datenträger nach Anspruch 15, daß die Linsenstruktur (14) der Fresnel-Linsen geprägt (Prägeschicht 10) ist.16. Data carrier according to claim 15, that the lens structure (14) of the Fresnel lenses is embossed (embossing layer 10).
17. Datenträger nach Anspruch 16, daß die Prägeschicht (10) durch eine optisch hochbrechende Schutzschicht (13) abgedeckt ist.17. A data carrier according to claim 16 that the embossing layer (10) is covered by an optically high-index protective layer (13).
18. Datenträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrostrukturschicht (5) im Bereich einer hochbrechenden Lackschicht (11) eingebracht ist und durch eine niedrig brechende Schutzschicht (12) nach oben abgedeckt ist.18. Data carrier according to one or more of claims 15 to 17, characterized in that the microstructure layer (5) is introduced in the region of a highly refractive lacquer layer (11) and is covered at the top by a low-refractive protective layer (12).
19. Datenträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrostrukturschicht (5) im Bereich einer niedrigberechenden Lackschicht (12) eingebracht ist und durch eine hoch brechende Schutzschicht (11) nach oben abgedeckt ist.19. Data carrier according to one or more of claims 15 to 17, characterized in that the microstructure layer (5) is introduced in the region of a low-calculus lacquer layer (12) and is covered by a highly refractive protective layer (11).
20. Kartenförmiger Datenträger mit Echtheitselementen (8, 9) im Innenraum, bestehend aus mindestens einer Deckfolie (2) und einem an der Oberseite angeordneten, optischen Auslesesystem, durch welches hindurch die im Innenraum angeordneten Echtheitselemente (8, 9) aus mindestens zwei verschiedenen Blickrichtungen mit unterschiedlichem Informationsgehalt auslesbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Auslesesystem aus einer Mikrostruktur (6, 7) mit holographisch wirksamen Elementen besteht.20. Card-shaped data carrier with authenticity elements (8, 9) in the interior, consisting of at least one cover film (2) and an optical readout system arranged on the top, through which the authenticity elements (8, 9) arranged in the interior are viewed from at least two different viewing directions can be read out with different information content, characterized in that the optical readout system consists of a microstructure (6, 7) with holographically active elements.
21. Datenträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrostruktur aus einer Kombination aus geprägten Linsenstrukturen (14) und ein oder mehreren beugenden und/oder brechenden MikroStrukturen besteht.21. Data carrier according to one or more of claims 15 to 20, characterized in that the microstructure consists of a combination of embossed lens structures (14) and one or more diffractive and / or refractive microstructures.
22. Datenträger nach einem der Ansprüche 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, daß die MikroStrukturen 6, 7, 27 eine regelmäßige Struktur aufweisen und vorzugsweise balkenförmig oder kacheiförmig (hexagonal) nebeneinander liegend auf dem Datenträger oberhalb der Elemente (8, 9) angeordnet sind. 22. Data carrier according to one of claims 20 or 21, characterized in that the microstructures 6, 7, 27 have a regular structure and are preferably arranged in a bar-shaped or tiled (hexagonal) manner next to one another on the data carrier above the elements (8, 9).
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002096646A1 (en) * 2001-05-30 2002-12-05 Giesecke & Devrient Gmbh Method and device for producing a portable data carrier
EP1876028A1 (en) 2006-07-07 2008-01-09 Setec Oy Method for producing a data carrier and data carrier produced therefrom
WO2009056354A1 (en) * 2007-10-31 2009-05-07 Bundesdruckerei Gmbh Method for producing a security document and security document comprising a security feature that is dependent on the direction of viewing
DE102008012423A1 (en) 2007-10-31 2009-05-07 Bundesdruckerei Gmbh Process for producing a polymer layer composite and polymer layer composite with colored security feature
US7661600B2 (en) 2001-12-24 2010-02-16 L-1 Identify Solutions Laser etched security features for identification documents and methods of making same
US7728048B2 (en) 2002-12-20 2010-06-01 L-1 Secure Credentialing, Inc. Increasing thermal conductivity of host polymer used with laser engraving methods and compositions
US7793846B2 (en) 2001-12-24 2010-09-14 L-1 Secure Credentialing, Inc. Systems, compositions, and methods for full color laser engraving of ID documents
US7815124B2 (en) 2002-04-09 2010-10-19 L-1 Secure Credentialing, Inc. Image processing techniques for printing identification cards and documents
CN101578611B (en) * 2006-11-07 2013-06-19 米尔鲍尔股份公司 Device and method for recording information in a data carrier

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10254499B4 (en) 2002-11-22 2005-12-22 Ovd Kinegram Ag Layer arrangement with a lens-like effect generating diffractive optical effective structure
DE102007037982A1 (en) 2007-08-10 2009-02-12 Bundesdruckerei Gmbh Security document with watermarked structure
DE102007059747A1 (en) 2007-12-07 2009-06-10 Bundesdruckerei Gmbh Polymer layer composite for a security and / or value document
DE102009048870B3 (en) * 2009-10-09 2011-02-24 Zahedi Fariborz Martin Loessl Security element for authentication
DE102018001325A1 (en) 2018-02-20 2019-08-22 Mühlbauer Gmbh & Co. Kg Device and method for introducing information into a data carrier

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4579754A (en) * 1981-12-24 1986-04-01 Thomas Maurer Identification card having laser inscribed indicia and a method of producing it
DE4441198A1 (en) * 1994-11-18 1996-05-23 Giesecke & Devrient Gmbh Data carrier and process equipment mfr.
WO1998008691A1 (en) * 1996-08-30 1998-03-05 Andrew Henry Szuscik Machnicki Authentication card or tag

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE84751T1 (en) * 1985-10-15 1993-02-15 Gao Ges Automation Org MEDIA WITH AN OPTICAL MARK OF AUTHENTICATION, METHODS OF MAKING AND VERIFYING THE MEDIA.
GB9309673D0 (en) * 1993-05-11 1993-06-23 De La Rue Holographics Ltd Security device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4579754A (en) * 1981-12-24 1986-04-01 Thomas Maurer Identification card having laser inscribed indicia and a method of producing it
DE4441198A1 (en) * 1994-11-18 1996-05-23 Giesecke & Devrient Gmbh Data carrier and process equipment mfr.
WO1998008691A1 (en) * 1996-08-30 1998-03-05 Andrew Henry Szuscik Machnicki Authentication card or tag

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7150405B2 (en) 2001-05-30 2006-12-19 Giesecke & Devrient Gmbh Method and device for producing a portable data carrier
WO2002096646A1 (en) * 2001-05-30 2002-12-05 Giesecke & Devrient Gmbh Method and device for producing a portable data carrier
US7661600B2 (en) 2001-12-24 2010-02-16 L-1 Identify Solutions Laser etched security features for identification documents and methods of making same
US7793846B2 (en) 2001-12-24 2010-09-14 L-1 Secure Credentialing, Inc. Systems, compositions, and methods for full color laser engraving of ID documents
US8833663B2 (en) 2002-04-09 2014-09-16 L-1 Secure Credentialing, Inc. Image processing techniques for printing identification cards and documents
US7815124B2 (en) 2002-04-09 2010-10-19 L-1 Secure Credentialing, Inc. Image processing techniques for printing identification cards and documents
US7728048B2 (en) 2002-12-20 2010-06-01 L-1 Secure Credentialing, Inc. Increasing thermal conductivity of host polymer used with laser engraving methods and compositions
WO2008003762A1 (en) * 2006-07-07 2008-01-10 Gemalto Oy Method for producing a data carrier and data carrier produced therefrom
US8505979B2 (en) 2006-07-07 2013-08-13 Gemalto Oy Method for producing a data carrier and data carrier produced therefrom
EP1876028A1 (en) 2006-07-07 2008-01-09 Setec Oy Method for producing a data carrier and data carrier produced therefrom
CN101578611B (en) * 2006-11-07 2013-06-19 米尔鲍尔股份公司 Device and method for recording information in a data carrier
DE102008012423A1 (en) 2007-10-31 2009-05-07 Bundesdruckerei Gmbh Process for producing a polymer layer composite and polymer layer composite with colored security feature
DE102008012422A1 (en) 2007-10-31 2009-05-07 Bundesdruckerei Gmbh Method for producing a security document and security document with view-dependent security feature
WO2009056354A1 (en) * 2007-10-31 2009-05-07 Bundesdruckerei Gmbh Method for producing a security document and security document comprising a security feature that is dependent on the direction of viewing

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DE19949945A1 (en) 2001-08-30
AU1024601A (en) 2001-04-30

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