Защитный элемент с выполненными в форме желобков или ребер структурными элементами

В защитном элементе для изготовления ценных документов, таких как банкноты, чеки или тому подобное, который имеет верхнюю сторону, на которой выполнена микрорельефная структура, имеющая по меньшей мере два частичных участка, которые имеют соответственно множество выполненных в форме желобков и/или ребер, расположенных друг рядом с другом, простирающихся вдоль продольного направления, отражающих или обратно рассеивающих структурных элементов. Причем продольные направления частичных участков различны, предусмотрено, что структурные элементы выполнены соответственно с отсутствием возможности выделения невооруженным глазом относительно ширины поперек продольного направления, и падающий параллельный свет ахроматически рассеивается в веер, который расположен поперек продольного направления и имеет угол раскрытия по меньшей мере 30°. Предложенный защитный элемент при простоте изготовления обладает тяжело воспроизводимым эффектом. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к защитному элементу для изготовления ценных документов, таких как банкноты, чеки или тому подобное, который имеет верхнюю сторону, на которой выполнена микрорельефная структура, имеющая по меньшей мере два частичных участка, которые имеют соответственно множество выполненных в форме желобков или ребер, расположенных друг рядом с другом, простирающихся вдоль продольного направления, отражающих или обратно рассеивающих структурных элементов, причем продольные направления частичных участков различны.

Изобретение также относится к ценному документу с таким защитным элементом.

Изобретение относится к способу изготовления защитного элемента для ценных документов, таких как банкноты, чеки или тому подобное, причем обеспечивают подложку, которая имеет верхнюю сторону, на верхней стороне которой выполнена микрорельефная структура, имеющая по меньшей мере два частичных участка, которые имеют соответственно множество выполненных в форме желобков или ребер, расположенных друг рядом с другом, простирающихся вдоль продольного направления, отражающих или обратно рассеивающих структурных элементов, причем продольные направления частичных участков различны.

Из уровня техники известны защитные элементы, которые предоставляют оптически изменяющиеся узоры поверхности. Такие оптически изменяющиеся узоры поверхности могут создавать эффекты перемещения или иллюзию трехмерного изображения. При этом эффекты достигаются за счет дифракционных решеток (например, в форме голограмм), микрозеркал или комбинации из микролинз и микроизображений.

WO 2012/069163 А1 раскрывает защитный элемент, который состоит из световозвращателей, снабженных меняющим цвет покрытием. За счет сочетания одинарных и многократных отражений в световозвращателях с зависящим от угла цветом покрытия (прежде всего, тонкопленочного покрытия с зависящим от угла «Colorshift») создаются особые цветовые эффекты. Как отдельный случай раскрывают световозвращатели как желобковые структуры, которые осуществляют эффекты перекачивания и перемещения. Указанные эффекты перекачивания и перемещения относятся к подвижным изменениям цветности. Кроме того, упоминается, что с помощью таких желобковых структур за счет варьирования направления желобков можно реализовать также и иллюзию трехмерного изображения.

WO 2011/079347 А1 раскрывает, как с помощью выполненных в форме желобков или ребер структур можно создать трехмерные эффекты. Для этого либо структуры высотного контура могут сменять выпуклую поверхность, либо за счет структур могут предоставляться различные виды объекта для левого и правого глаза смотрящего.

WO 2012/048847 А1 раскрывает защитный элемент, предоставляющий изображения, составленные из точек или линий, которые, как кажется, парят перед или за плоскостью защитного элемента. Эти точки или линии называют световыми пятнами, и они заданы фокусными точками и линиями полых или выпуклых зеркал. Чтобы достичь этого эффекта, смотрящий должен видеть световые пятна структуры линз соответственно двумя глазами. В случае структуры цилиндрических линз соответствующие фокальные линии воспринимаются обоими глазами в разных местах. Высота или же глубина, с которой световое пятно парит перед или за плоскостью защитного элемента, зависит от фокусного расстояния. Изготовление необходимых структур является относительно затратным.

В основу изобретения положена задача указания защитного элемента названного в начале типа, который предоставляет тяжело воспроизводимый или имитируемый эффект и при этом проще в изготовлении, прежде всего в отношении создаваемых структур.

Согласно изобретению эта задача решена за счет защитного элемента названного в начале типа, в котором структурные элементы выполнены соответственно с отсутствием возможности выделения невооруженным глазом относительно ширины поперек продольного направления и падающий параллельный свет ахроматически рассеивается в веер, который расположен поперек продольного направления и имеет угол раскрытия по меньшей мере 30°.

Кроме того, задача решена за счет способа изготовления названного в начале типа, в котором структурные элементы выполнены соответственно с отсутствием возможности выделения невооруженным глазом относительно ширины поперек продольного направления и выполнены таким образом, что они ахроматически рассеивают падающий параллельный свет в веер, который расположен поперек продольного направления и имеет угол раскрытия по меньшей мере 30°.

Изобретение позволяет достичь указанных в WO 2012/069163 А1 эффектов перемещения и иллюзий трехмерного изображения также с помощью микрорельефных структур, которые не имеют цветового покрытия, поскольку отражение является ахроматическим. Создается эффект оттенков серого. Эффекты основываются не на различном на разных участках цветовом воздействии, для которых указанный документ WO комбинирует световозвращатели и специальное тонкопленочное покрытие, а показывают местами различную яркость в отражении.

Предпочтительно, если структурные элементы выполнены не как световозвращатели. В изготовлении это проще, потому что могут использоваться более плоские структуры. Кроме того, достигается то преимущество, что эти эффекты можно осуществить с обеих сторон, то есть также с обратной стороны соответственно выполненной пленки, но невозможно со световозвращателями, которые могут осуществлять световозвращение только к одной стороне.

Также в отличие от WO 2012/048847 А1 структуры намного меньше, что облегчает их формирование в пленочном материале. Смотрящий больше не видит отдельные световые пятна, которые возникают за счет распадения структуры линз, а только совокупность всех структурных элементов, которые больше нельзя выделить невооруженным глазом без увеличительных средств. Свойства отображения предлагаемых структур смотрящий больше воспринять не может.

Тем самым изобретение использует оптически изменяемый узор поверхности на основе структурных рельефных элементов с оптическим эффектом, которые рассеивают падающий параллельный свет вокруг заданной оси, которая определена продольной осью структурных элементов. Если на различных частичных участках расположить структурные элементы с оптическим эффектом, которые рассеивают свет вокруг различных осей, тогда эти частичные участки кажутся смотрящему светлыми или темными в зависимости от угла рассмотрения (соответственно, относительно источника света). Если повернуть такой защитный элемент в его заданной поверхностью плоскости, можно распознать, как отдельные участки попеременно становятся светлыми или темными. Яркость отдельных участков зависит в случае вертикально падающего света от того, проходит ли продольное направление поперек плоскости рассмотрения или нет. Плоскость рассмотрения при этом определяется вертикалью к поверхности защитного элемента, направлением рассмотрения и направлением освещения.

При невертикальном направлении падения света рассеивание, в общем, не должно лежать в одной плоскости, а может лежать также в изогнутой плоскости.

За счет соответствующего формирования частичных участков таким образом можно создать кинематические эффекты или трехмерные изображения. Предоставленные изобретением эффекты отличаются хорошей степенью восприятия, и защитный элемент сравнительно прост в изготовлении.

Рассеивание падающего света создается за счет ахроматической, создающей геометрическую оптику микрорельефной структуры. Это является преимущественным по сравнению с использованием дифракционных решеток (например, голограмм), поскольку коэффициент полезного действия таких микрорельефных структур явно лучше. В то время как в случае дифракционных структур на практике существенная доля падающего света попадает в нулевой дифракционный порядок и тем самым утрачивается для рассеивания, а значит, для эффекта, предлагаемая микрорельефная структура позволяет достичь хорошо заданного диапазона угла рассеивания с практически постоянным распределением яркости. Иными словами, распределение света веером по большей части однородно и в направлении зеркального отражения поверхности защитного элемента отражает не значительно больше лучей, чем в остальной части веера.

Предпочтительно, если структурные элементы выполнены так, что падающий вертикально свет рассеивается симметрично вокруг нормали к поверхности.

Преимущественно рассеивание выполняется по существу равномерно, то есть внутри угла раскрытия веера создается по существу равномерное распределение отраженного или же обратно рассеянного света. Под по существу равномерном распределении отраженного или же обратно рассеянного света здесь понимают, прежде всего, что внутри угла раскрытия веера наблюдаемая яркость отраженного или же обратно рассеянного света варьируется не более чем на коэффициент 3, предпочтительным образом не более чем на коэффициент 2, особо предпочтительно не более чем на коэффициент 0,5.

Такому равномерному распределению повредили бы перегибы в профиле структурных элементов. Поэтому профиль каждого структурного элемента в форме желобка согласно изобретению гладкий так, что с большого диапазона углов рассмотрения наблюдают аналогично высокую отраженную яркость, пока рассмотрение и освещение находятся в плоскости веера. Преимущественно предлагаемые структурные элементы имеют соответственно при рассмотрении поперек продольного направления профиль, не имеющий разрывности.

Чем больше угол раскрытия веера, тем больше диапазон углов рассмотрения, с которого можно наблюдать эффект перемещения, когда защитный элемент поворачивают. Кроме того, сильному эффекту способствует, если структурные элементы так отражают или обратно рассеивают падающий параллельный свет вдоль продольного направления, что он рассеивается не более чем на 10°, предпочтительно не более чем на 5°. Большее рассеивание в этом направлении заставило бы структурные элементы опять же осуществлять практически изотропное рассеивание так, что поворот продольного направления относительно плоскости рассмотрения в итоге не создавал бы хороших кинематических эффектов и т.п.

В одном просто изготавливаемом варианте защитный элемент создает узор, который расположен перед фоном. Поворот в плоскости изображения вызывает инверсию контраста, поскольку узор и его фон различаются в отношении продольного прохождения структурных элементов, причем в идеальном случае продольные направления расположены под прямым углом друг к другу.

Узор и его фон образуют два частичных участка. В своей первой ориентации узор представляется светлым, а фон - темным. Если повернуть защитный элемент в плоскости изображения, то есть повернуть плоскость рассмотрения относительно продольного направления, то светлый и темный меняются местами.

Но различные ориентации продольных направлений не ограничиваются двумя направлениями или даже вертикальным положением относительно друг друга. За счет непрерывного варьирования ориентации продольных направлений можно реализовать также эффекты перекачивания или перемещения. Такие эффекты перемещения особо привлекают к себе внимание смотрящего и поэтому преимущественно подходят как простые распознаваемые признаки для аутентификации защитного элемента.

Кроме того, за счет подходящей направленности продольных направлений также могут осуществляться эффекты, которые предлагают смотрящему трехмерный объект. Для этого можно кодировать высотную информацию отображаемого объекта или же дистанцию до отображаемого объекта за счет ориентации продольного направления отдельных структурных элементов. В этом случае смотрящий воспринимает латерально различный параллакс на ровной, снабженной микрорельефоной структурой поверхности.

Глубина структуры составляет порядка половины ширины структуры. Поскольку во множестве вариантов применения не хотят превышать максимальную толщину защитного элемента, предпочтительны значения ширины выполненных в форме желобков или ребер структурных элементов менее 30 мкм, чтобы поддерживать толщину защитного элемента минимально возможной. Нижний предел ширины составляет примерно 2 мкм, что обусловлено дифракционными характеристиками света на структурах порядка длины волны.

Потому что для меньших значений ширины доля рассеивания или же дифракции отраженного света увеличивается. Поэтому в случае очень небольших структурных элементов, например при значении ширины менее 10 мкм, можно преимущественно использовать неравномерные или же апериодические структуры, чтобы, например, предотвращать обусловленные дифракцией цветовые эффекты. Кроме того, ширина выполненных в форме желобков и/или ребер структурных элементов выбрана так, чтобы отдельный из выполненных в форме желобков и/или ребер структурных элементов более не мог быть выделен смотрящим.

Протяженность выполненных в форме желобков или ребер структурных элементов в продольном направлении при этом, предпочтительным образом, по меньшей мере в пять раз больше, предпочтительным образом по меньшей мере в шесть раз больше, особо предпочтительным образом даже в 10 раз или еще более больше, чем протяженность или же ширина в поперечном направлении, проходящем поперек продольного направления.

Структурные элементы могут по своему профилю быть выполнены во множестве различных вариантов. Прежде всего, преимущественно, если с верхней стороны они выпуклые. Для структурных элементов особо предпочтительны профили, которые содержат дугу круга, эллипса или параболы. Одним особо просто изготавливаемым вариантом, который создает хороший оптический эффект, являются структурные элементы, которые образованы желобками или ребрами, поверхность которых соответствует части боковой поверхности кругового цилиндра.

Многократные отражения падающего света при вертикальном падении вызывали бы скачкообразные изменения отраженной яркости в веере. Чтобы избежать таких многократных отражений, как они обязательно необходимы в случае световозвращателей, следует предпочесть такое исполнение структурных элементов, что их повышение относительно плоскости, которая определена поверхностью, так мало, что оно создает угол максимально 45°, предпочтительно максимально 30°.

Для улучшения эффекта яркости следует предпочесть, что структурные элементы, по меньшей мере, участками имеют отражающее или повышающее отражение покрытие, прежде всего металлизацию, покрытие с высоким коэффициентом преломления, тонкослойный элемент с эффектом цветового перелива, покрытие с использованием жидких кристаллов и/или покрытие с использованием типографской краски с металлическим или отражающим эффектом.

Различные частичные участки могут вкладывать друг в друга так, что смотрящий при различных направления рассмотрения видит различные изображения. За счет этого можно создать стереограмму или при соответствующем перемещении защитного элемента - кинематический эффект.

Образование защитного элемента на прозрачной несущей пленке позволяет использовать защитный элемент с обеих сторон с созданным защитным элементом эффектом.

С помощью предлагаемого защитного элемента можно реализовать, прежде всего, также практически бесконечные эффекты перемещения, то есть эффекты, при которых перемещение при вращении защитного элемента движется дальше непрерывно, не доходя до конца. Например, друг за другом может располагаться очень много участков, продольное направление которых отличается соответственно на 5°. После 180°/5°=36 участков затем снова имеет место исходная направленность. Если расположить, например, 72 таких участка на одной линии друг за другом, то видят соответственно светлыми два участка. При вращении защитного элемента это светлое место непрерывно переходит от участка к участку. Если повернуть защитный элемент на полные 360°, то светлое отражение, например, непрерывно переходит с первого участка на последний участок 72, причем в конце, конечно же, снова имеет место исходная ситуация. То есть эффект не скачет и хорошо наблюдается при вращении со всех направлениях. Конечно же, вместо числа 72 также может быть использовано любое количество участков и/или также другое угловое различие продольных направлений, кроме указанных 5°. Участки могут быть расположены также в других формах, например по кругу.

С помощью клавиш предлагаемых защитных элементов можно создать также изображения, которые при вращении защитного элемента создают эффект вращения с другой скоростью. Так, например, удалось вложить друг в друга 36 различных участков, которые видны соответственно с различающихся на 5° направлений вращения и соответственно практически показывают те же изображения, но повернуты друг против друга. При вращении защитного элемента смотрящий тем самым видит изображение, которое, кажется, вращается иначе, чем сам защитный элемент (или, например, банкнота, в которой находится защитный элемент).

Изображения могут, прежде всего, быть рассчитаны так, что создается впечатление, что изображение не вращается вместе с элементом, как стрелка компаса. В качестве альтернативы также может возникать впечатление явно более быстрого перемещения. Кроме того, могут быть реализованы варианты осуществления, в которых кажется, что частичные участки вращаются с различной скоростью, например как шестеренки разного размера в коробке передач.

Для предлагаемого способа изготовления возможно использование, прежде всего, техник непосредственного экспонирования, например с помощью лазерного записывающего устройства. Изготовление может выполняться аналогично известным способом изготовления для микролинз. Оригинал микрорельефоной структуры записывается посредством непосредственного экспонирования с помощью лазерного записывающего устройства в подложку, покрытую фотолаком, и затем экспонированная доля фотолака удаляется. С экспонированного оригинала затем можно гальванически снять форму и тем самым создать штамп для тиснения. Наконец, выполняется репликация структуры в ходе процесса тиснения, например в УФ-лак на пленке. В качестве альтернативы может использоваться способ наноимпринта. Эти фотолитографические способы изготовления предлагают много возможностей оформления при выборе геометрии микрорельефоной структуры.

Затем, предпочтительным образом, выполняется напыление на поверхность для повышения отражаемости, например металлическое покрытие. Здесь среди прочего возможны нанесение покрытия напылением с помощью электронного луча, ионное напыление или термическое испарение в вакууме. В завершение, на структуру преимущественным образом для защиты наносят кашированием покровной слой.

Предлагаемый способ изготовления может быть выполнен так, что изготавливаются описанные предпочтительные исполнения и формы осуществления защитного элемента.

Защитный элемент может быть выполнен, прежде всего, как защитная нить, отрывная нить, защитная лента, защитная полоса, заплатка или этикетка. Прежде всего, защитный элемент может закрывать прозрачные участки или выемки.

Защищенный элемент может быть, прежде всего, еще не пригодной для обращения предварительной стадией ценного документа, которая наряду с предлагаемым оптически варьируемым элементом может иметь, например, также другие признаки подлинности (например, такие как предусмотренные в объеме люминесцентные вещества). Под ценным документом здесь понимают с одной стороны документы, имеющие защитный элемент.

С другой стороны, ценные документы могут быть также иными документами и предметами, которые снабжаются предлагаемым защитным элементом, чтобы ценные документы имели не копируемые признаки подлинности, чтобы обеспечить возможность проверки подлинности и одновременно предотвратить нежелательное копирование. Чип-карты или защищенные карты, например банковские или кредитные карты, являются другими примерами ценного документа.

Понятно, что вышеназванные признаки изобретения, а также те которые еще будут разъяснены ниже, могут использоваться не только в указанной комбинации, но также и в других комбинациях или отдельно, не выходя при этом за рамки настоящего изобретения. Ниже изобретение будет еще более подробно разъяснено для примера на основании прилагаемых чертежей, которые также раскрываются существенные для изобретения признаки. На чертежах показаны:

Фиг. 1 - схематическое изображение в разрезе для наглядного изображения структуры защитного элемента, имеющего микрорельефную структуру,

Фиг. 2 - на (А) снимок примера осуществления микрорельефной структуры согласно фиг. 1, сделанный посредством растровой электронной микроскопии, и (Б) схематическое отображение снимка, сделанного посредством растровой электронной микроскопии по (А),

Фиг. 3 и 4 - возможные варианты микрорельефной структуры защитного элемента,

Фиг. 5 - в качестве примера частичные участки микрорельефной структуры для наглядного изображения возможных эффектов изображения,

Фиг. 6 - пример осуществления микрорельефной структуры для создания эффекта глубины,

Фиг. 7 - пример осуществления микрорельефной структуры для создания эффекта перемещения,

Фиг. 8 - еще одна форма осуществления микрорельефной структуры для создания эффекта перемещения, и

Фиг. 9 - схематическое изображение для наглядного изображения варьирования продольного направления микрорельефной структуры, также для создания эффекта перемещения.

На фиг. 1 схематически изображен разрез защитного элемента 1, который имеет отражающую микрорельефную структуру 2, образованную в подложке. Со своей верхней стороны эта подложка имеет несколько структурных элементов, которые в показанном случае выполнены как ребра, проходящие под прямым углом к плоскости чертежа и на своей поверхности поперек этому продольному направлению имеют профиль, очерченный дугами окружностей. Отдельные структурные элементы 2 тем самым имеют вырез в боковой поверхности кругового цилиндра. В качестве альтернативы этому варианту осуществления возможны также другие профили, например эллипсоидные или параболические формы, как основа профиля. В этом отношении указывается на предшествующую, общую часть описания.

Падающий параллельно свет 4 каждый структурный элемент 3 микрорельефной структуры 2 отражает веером 5. В качестве примера намечены отраженные лучи 6а, 6b и 6с света. Угловой диапазон веера 5 составляет по меньшей мере 30°, предпочтительным образом не менее 60° и особо предпочтительно (как в показанном случае) по меньшей мере 90°. В другом направлении, то есть в изображении согласно фиг. 1 под прямым углом к плоскости чертежа не происходит значительного расширения лучей. Под этим следует понимать, что рассеивание составляет не менее 10°, особо предпочтительно менее 5°. Большее рассеивание в этом направлении, то есть под прямым углом к плоскости чертежа, а тем самым вдоль продольного направления структурных элементов 3 заставило бы отдельные структурные элементы 3 опять же осуществлять рассеивание практически изотропно, тем самым поверхность микрорельефной структуры 1 казалось бы все больше матовой.

На фиг. 2 показан снимок примера осуществления микрорельефной структуры 2, сделанный посредством растровой электронной микроскопии. Следует учитывать, что на снимке, показанном на фиг. 2А, проба была установлена так, что изображение согласно фиг. 2А смотрит снизу на микрорельефную структуру 2. На фиг. 2Б схематически показан снимок, сделанный посредством растровой электронной микроскопии. На фиг. 2 показаны следующие опциональные признаки защитного элемента или же микрорельефной структуры 2.

Структурные элементы варьируются по своему продольному направлению. В показанном в качестве примера случае согласно фиг. 2 есть два различных продольных направления, которые повернуты относительно друг друга на 90°. Возможны другие значения угла.

Ширину отдельных структурных элементов 3 поперек продольного направления невооруженным взглядом различить нельзя. Как показывает намеченное масштабирование на фиг. 2, в примере осуществления оно составляет несколько микрометров, а тем самым ниже структурной величины в 100 мкм, которую можно было бы различить невооруженным глазом.

Отдельные структурные элементы 3 могут отличаться как по своей измеренной поперек продольного протяжения ширине, так и по своей измеренной вдоль продольного направления длине. Также и длина может быть такой, что отдельный структурный элемент больше нельзя будет распознать невооруженным глазом. Но это необязательно, как отчасти наглядно показывают проходящие длинные структурные элементы 3 на фиг. 2.

Прежде чем разъяснять на примере фиг. 3 и 4 возможные варианты осуществления профилей структурных элементов 3, следует разъяснить на примере фиг. 5 принцип работы или же эффект, который вызывают структурные элементы 3 рельефной структуры 2. На фиг. 5 показаны два частичных участка 8 и 9, которые отличаются продольным направлением 10, 11 своих структурных элементов 3.

Соответствующее продольное направление символизирует направление штриховки на частичных участках 8 и 9. В примере фиг. 5 продольные направления 10 и 11 расположены под прямым углом относительно друг друга. Двойными стрелками наглядно показано направление веера 5, в котором отражается параллельно падающий свет. При этом изображение согласно фиг. 5 исходит из вертикального падения света на поверхность защитного элемента 1. Конечно, веер 5 при наклонном падении опрокидывается так, что относительно нормали к поверхности защитного элемента он располагается симметрично направлению падения света. Веер 5 здесь не должен лежать плоско, а может также лежать при необходимости на изогнутой поверхности. Смотрящий, который находится в области веера 5 частичного участка 8, видит этот частичный участок светлым. Частичный участок 9, веер 5 которого проходит под прямым углом к нему, кажется ему напротив темным. Если смотрящий двигается относительно защитного элемента, например, при вращении защитного элемента, то яркость, с которой проявляются частичные участки 8 и 9, меняется. При повороте защитного элемента на 90° происходит полная инверсия контраста.

Этот эффект отличает защитный элемент 1. Если, например, использовать структуру согласно частичному участку 8 для переднего плана мотива, а структуру частичного участка 9 для фона, происходит инверсия контраста между передним планом и фоном, если повернуть защитный элемент на 90°.

Для смотрящего мотив превращается в собственный негатив.

Предлагаемого эффекта можно достичь, конечно, не только с помощью структуры согласно фиг. 1 или иных структурных элементов 3 в форме ребер, то есть выпуклых, но также и с помощью структуры в форме желобков, то есть вогнутой. Такой пример изображен на фиг. 3. Здесь возникает точно такой же эффект.

На фиг. 4 наглядно показано, что вогнутые структурные элементы 3а также могут комбинироваться с выпуклыми структурными элементами 3b, в примере осуществления сменяться. На фиг. 4 это наглядно изображено на примере структурных элементов 3, которые по профилю повторяют дуговой участок круга 7. Микрорельефная структура 2 согласно фиг. 1 тем самым имеет, в общем, волнообразную структуру.

Глубина профиля в микрорельефных структурах 2 выбрана так, что, предпочтительно, не происходит многократного отражения, поскольку это привело бы к скачкообразному, неравномерному распределению яркости по вееру 5.

На фиг. 6 наглядно изображен вариант, в котором частичные участки 8, 9 фиг. 5 выполнены в форме мотива, который в качестве примера выполнен как звезда. Мотивы 12а, 12b и 12с отличаются продольными направлениями 13а-13с своих структурных элементов 3. В изображении согласно фиг. 6 с тремя мотивами 12а, 12b и 12с смотрящий видит эффект перемещения, если он поворачивает защитный элемент. В зависимости от положения, например, сначала светлый мотив 12а, затем мотив 12b и затем мотив 12с. Яркость отличается ориентацией продольных направлений 13а-13с.

В особой форме осуществления защитный элемент вызывает стереоскопический эффект. Два частичных участка, здесь мотивы 12а и 12с, расположены на таком расстоянии относительно друг друга, что левый глаз смотрящего при подходящем расстоянии стоит в веере мотива 12а, а правый глаз - в веере мотива 12с (мотив 12b в этом случае не требуется). Поэтому смотрящий видит в своем левом и правом глазе мотив в различных положениях, поэтому в зависимости от поворота ему кажется, что он находится перед или за плоскостью защитного элемента. Таким образом, получают стереограмму с глубинным эффектом. На какой глубине смотрящий предполагает предложенный мотив, зависит от расстояния мотивов 12а и 12с. Смотрящий видит совокупность всех структурных элементов мотива 12а вместе с одинаковой яркостью. Аналогичное имеет место для мотива 12b.

На фиг. 7 показана еще одна форма осуществления защитного элемента 1, при которой микрорельефная структура вызывает эффект перемещения. Мотивы 12а-12с согласно фиг. 6 теперь выполнены так, что они находятся на расстоянии Р, которое меньше протяженности мотива. Отчасти они с наложением вложены друг в друга. На участке с наложением при этом структурные элементы 3 одного мотива сменяют структурные элементы 3 другого мотива. В изображении согласно фиг. 7 это схематически наглядно показано пересечением продольных направлений. Конечно, на заданном участке поверхности может иметься только один структурный элемент 3 либо с продольным направлением одного мотива, либо с продольным направлением другого мотива. Поэтому структурные элементы различной формы сменяют друг друга на небольших участках поверхности внутри участка наложения.

Такое наложение имеет смысл, например, для эффекта перемещения, при котором мотив должен практически непрерывно двигаться и не должен прыгать. Конечно, участки также могут показывать различные мотивы, например форму символа (например, символ ) и форму числа, обозначающего достоинство.

Но участки также могут иметь очень сложные формы и предлагать, например, растровое изображение в полутонах. Кроме того, участки могут практически непрерывно переходить из первой формы во вторую форму, тем самым также можно реализовать эффект превращения.

В более прогрессивных формах осуществления имеется много участков, которые имеют слегка различные продольные направления структурных элементов и кажутся смотрящему при вращении, как описано выше, под разными углами светлыми или темными. Например, если в микрорельефной структуре 2 в ряд расположено множество таких участков 14.1-14.7, в которых продольное направление меняется от одного участка к другому только на незначительный угол 0, то эти участки при вращении последовательно проявляются. Возникает эффект перемещения, как наглядно показано на фиг. 8.

Аналогично можно сгенерировать эффект перекачивания. Например, за счет того, что положение продольного направления от небольшого изображения к следующему по размеру меняется соответственно на одинаковый угол. Различная ориентация продольных направлений структурных элементов 3 не ограничивается стоящими под прямым углом относительно друг друга расположениями, как уже было разъяснено выше. За счет непрерывного или практически непрерывного варьирования продольных направлений можно реализовать также эффекты перекачивания и перемещения. На фигуре показан вид сверху на микрорельефную структуру 2, которая охватывает частичные участки 15.1-15.10, на которых продольное направление различается соответственно на 10° между соседними частичными участками. Пограничные линии между частичными участками при этом нанесены на чертеж только для наглядности.

Хотя эффекты перемещения по своей природе направлены только на перемещение при вращении защитного элемента, было установлено, что эффекты хорошо видны также при опрокидывании защитного элемента.

Это преимущественно, поскольку, например, большинству людей легче или быстрее наклонить банкноту вокруг любой оси, чем поворачивать его в неподвижной плоскости.

Оси, по которым рассеивается падающий свет, могут также повторять линии высотного контура выпуклой поверхности. Было установлено, что кажется, что такой защитный элемент в этом случае также имеет такую выпуклость. Однако при этом возникает потеря информации, поскольку по прохождению линий контура можно сделать вывод только о том, в каком направлении наклонена поверхность, но не о том, поднимается оно или падает, или же насколько оно поднимается или падает. Тем самым, например, невозможно различить выпуклость поверхности вперед или назад или имеет ли место большой или небольшой подъем (например, нельзя различить вид сверху на конус и на шар). Именно при сложных изображениях, например таких, как портрет, такая потеря информации практически незаметна. Человеческий мозг наоборот снова дополняет ее очевидно на основании опыта. Это часто даже очень полезно и преимущественно, прежде всего, в том случае, если защитный элемент можно рассмотреть с обеих сторон: в этом случае, например, предполагают с обеих сторон, что лицо является выпуклым в сторону смотрящего и что сзади не смотрят в полую маску.

Защитный элемент, предпочтительно, может быть изготовлен на основе прозрачной несущей пленки. В этом случае при рассмотрении с обеих сторон он предлагает оптически варьирующийся эффект сравнимого качества. Например, при рассмотрении с передней стороны расположена структура фиг. 1, а с обратной стороны - структура фиг. 3. Это делает защитный элемент, особо предпочтительно, подходящим для оконных участков ценных документов или защитных нитей, пружинных нитей и т.п. в банкнотах.

В качестве рассеивающих свет структур среди прочего могут использоваться аналогичные линзам структуры или структуры с отчасти круглым, параболическим или эллипсоидным поперечным сечением.

Структуры могут быть выпуклыми или вогнутыми, причем оптический эффект значительно не отличается. Также возможно попеременно использовать выпуклые вверх или же вниз (выпуклые или вогнутые) структуры, например с круглым поперечным сечением. Также возможны синусоидные или похожие на них профили.

Структуры, предпочтительным образом, выполнены так, что многократные отражения (вертикально) падающего света, вызывающие скачкообразные изменения отраженной яркости, невозможны. Преимущественны тем самым рельефные структуры, наклон которых так мал, что они локально имеют с макроскопической плоскостью защитного элемента только угол максимально 45°, предпочтительно максимально 30°.

Структуры могут быть правильными, или же периодическими, или также неправильными (например, расположение рассеивающих структур с круглыми поперечными сечениями, имеющими беспорядочно варьирующиеся радиусы). Чтобы доминировал один эффект геометрической оптики относительно дифракционных эффектов, используют величины структур (например, периоды при упорядоченном расположении) более 3 мкм, предпочтительно более 5 мкм и особо предпочтительно более 10 мкм.

Показанные на фигурах со своими поперечными сечениями структуры преимущественно проходят в плоскость чертежа с практически неизмененным поперечным сечением. Протяженность в этом направлении составляет преимущественно 5 мкм, особо преимущественно по меньшей мере 10 мкм или 20 мкм, поскольку иначе из-за дифракции или рассеивания на кромках также во втором направлении здесь происходит нежелательное рассеивание.

Структурные элементы вызывают отражение падающего света. Для этого предпочтительно, чтобы они имели отражающее или обратно рассеивающее покрытие. Предпочтительным образом, их вытисняют на несущей пленке, например, за счет того, что на несущую пленку наносят лак для тиснения, который может быть, например, термопластичным или отверждаемым облучением.

Предлагаемые структурные элементы могут комбинироваться также с другими тиснеными структурами, прежде всего структурами из микрозеркал, и, прежде всего, вкладываться друг в друга. Например, создающие эффект перемещения предлагаемые структурные элементы могут вкладываться в структуры с микрозеркалами так, что за счет видимого с большого диапазона углов рассмотрения эффекта перемещения в этом случае только на очень маленьком угловом участке светлым проявляется изображение в микрозеркалах, например число, обозначающее достоинство.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1	Защитный элемент
2	Микрорельефная структура
3	Структурный элемент
4	Свет
5	Веер
6а-с	Отраженные лучи света
7	Круг
8, 9	Частичный участок
10, 11	Продольное направление
12а-с	Мотив
13а-с	Продольное направление
14.1-14.7, 15.1-15.10	Частичный участок

1. Защитный элемент для изготовления ценных документов, таких как банкноты, чеки или тому подобное, который имеет верхнюю сторону, на которой выполнена микрорельефная структура, имеющая по меньшей мере два частичных участка, которые имеют соответственно множество выполненных в форме желобков и/или ребер, расположенных друг рядом с другом, простирающихся вдоль продольного направления, отражающих или обратно рассеивающих структурных элементов, причем продольные направления частичных участков различны, отличающийся тем, что структурные элементы выполнены соответственно с отсутствием возможности выделения невооруженным глазом относительно ширины поперек продольного направления и падающий параллельный свет ахроматически рассеивается в веер, который расположен поперек продольного направления и имеет угол раскрытия по меньшей мере 30°.

2. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что веер имеет угол раскрытия по меньшей мере 45°, предпочтительно по меньшей мере 90°.

3. Защитный элемент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что структурные элементы так отражают или обратно рассеивают падающий параллельный свет вдоль продольного направления, что он рассеивается не более чем на 10°.

4. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что структурные элементы имеют соответственно при рассмотрении поперек продольного направления профиль, не имеющий разрывности.

5. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что структурные элементы при рассмотрении с верхней стороны являются выпуклыми.

6. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что ширина структурных элементов составляет соответственно от 3 до 50 мкм, предпочтительным образом от 5 до 30 мкм.

7. Защитный элемент по п. 4, отличающийся тем, что профиль имеет поперечное сечение, которое является дугой круга, параболы или эллипса.

8. Защитный элемент по п. 7, отличающийся тем, что структурные элементы образованы желобками или ребрами, поверхность которых соответствует части боковой поверхности кругового цилиндра.

9. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что структурные элементы имеют относительно заданной верхней стороной плоскости угол наклона максимально 45°, предпочтительно максимально 30°.

10. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что структурные элементы, по меньшей мере, участками снабжены отражающим или повышающим отражение покрытием, прежде всего металлизацией, покрытием с высоким коэффициентом преломления, тонкослойным элементом с эффектом цветового перелива, покрытием с использованием жидких кристаллов или покрытием с использованием типографской краски с металлическим или отражающим эффектом.

11. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере два частичных участка либо вложены друг в друга так, что смотрящий с различных направлений рассмотрения видит различные изображения, либо находятся на таком расстоянии друг от друга, что они создают стереограмму.

12. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что имеется по меньшей мере пять частичных участков, продольные направления которых различны так, что у смотрящего при вращении защитного элемента вокруг проходящей под прямым углом к поверхности оси возникает кинематический эффект, прежде всего эффект перемещения или перекачивания.

13. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что имеется множество частичных участков, продольные направления которых отличаются, причем продольные направления следуют линии высотного контура выпуклой поверхности, чтобы создать для смотрящего трехмерный эффект.

14. Защитный элемент по п. 1, отличающийся тем, что он имеет прозрачную несущую пленку, в которой выполнена микрорельефная структура, причем защитный элемент позволяет обоестороннее восприятие созданного защитным элементом эффекта.

15. Ценный документ с защитным элементом по одному из предшествующих пунктов.

16. Способ изготовления защитного элемента для ценных документов, таких как банкноты, чеки или тому подобное, причем обеспечивают подложку, которая имеет верхнюю сторону, на верхней стороне которой выполнена микрорельефная структура, имеющая по меньшей мере два частичных участка, которые имеют соответственно множество выполненных в форме желобков и/или ребер, расположенных друг рядом с другом, простирающихся вдоль продольного направления, отражающих или обратно рассеивающих структурных элементов, причем продольные направления частичных участков различны, отличающийся тем, что структурные элементы выполнены соответственно с отсутствием возможности выделения невооруженным глазом относительно ширины поперек продольного направления и выполнены так, что они ахроматически рассеивают падающий параллельный свет в веер, который расположен поперек продольного направления и имеет угол раскрытия по меньшей мере 30°.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что изготавливают защитный элемент по одному из пп. 2-14.