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Title:
METHOD FOR SUBSEQUENT HOLOGRAPHIC WRITING AND SEMIFINISHED PRODUCT AND DEVICE FOR SUBSEQUENT HOLOGRAPHIC WRITING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/114654
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (100) for the subsequent holographic marking of a composite body (1) and a corresponding method that comprises the following steps: providing or producing the composite body (1), which comprises a hologram layer (3) that is photosensitive at least in one region (7); arranging the composite body (1) on or in a retainer (101); exposing the composite body (1) to coherent radiation (162) that interferes in the photosensitive region (7) of the hologram layer (3) in order to record holographic information in the photosensitive region (7) of the hologram layer (3) by exposure; fixing the hologram recorded by exposure in the hologram layer (3). In order to be able to make high-quality contact copies, it is specified that a master (130) in the form of a film is used, said master being applied to a front side (12) of the composite body (1).

Inventors:
LEOPOLD ANDRÉ (DE)
GAHLBECK JEFFRY (DE)
MÄRTENS DETLEF (DE)
EHREKE JENS (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/051182
Publication Date:
July 31, 2014
Filing Date:
January 22, 2014
Export Citation:
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Assignee:
BUNDESDRUCKEREI GMBH (DE)
International Classes:
B25B11/00; B42D25/00; B65H5/22; B65H29/24; G03H1/00; G03H1/02; G03H1/04; G03H1/20
Domestic Patent References:
WO2009056358A12009-05-07
Foreign References:
US20110214804A12011-09-08
US4416540A1983-11-22
EP0401566A21990-12-12
US20120250119A12012-10-04
US20100328741A12010-12-30
GB2457727A2009-08-26
US20070206248A12007-09-06
DE19809502A11999-02-25
EP0896260A21999-02-10
DE2558056A11977-06-30
DE2853893A11980-06-26
DE102007052952A12009-05-07
US4715670A1987-12-29
DE202007006796U12007-08-02
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE BRESSEL UND PARTNER (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zur nachträglichen holografischen Kennzeichnung eines Verbundkörpers (1 ) für ein Sicherheitsdokument umfassend die Schritte:

Bereitstellen oder Herstellen des Verbundkörpers (1 ), der eine zumindest in einem Bereich (7) photoempfindliche Hologrammschicht (3) umfasst;

Anordnen des Verbundkörpers (1 ) auf oder in einer Halterung (101 );

Belichten des Verbundkörpers (1 ) mit kohärentem Licht (162), das in dem

photoempfindlichen Bereich der der photoempfindlichen Schicht interferiert, um eine holografische Information in den Bereich (7) der photoempfindlichen

Hologrammschicht (3) zu belichten;

Fixieren des belichteten Hologramms in der photoempfindlichen Hologrammschicht (6), dadurch gekennzeichnet, dass anliegend an eine Vorderseite (12) des

Verbundkörpers (1 ) ein als Folie ausgebildeter Master (130) aufgebracht wird, wobei der Master (130) mindestens eine Lichtausbreitung beeinflussende Struktur (132) umfasst und die die Lichtausbreitung beeinflussende Struktur (130) als Kontaktkopie beim Belichten in den photoempfindlichen Bereich (7) der Hologrammschicht (3) kopiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der als Folie ausgebildete Master (130) mittels einer Walze (140) an den Verbundkörper (1 ) vor dem Belichten angedrückt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Master (130) mit mindestens einer die Lichtausbreitung beeinflussende Struktur (132), welche eine Volumenhologrammstruktur ist, bereitgestellt wird und die

Volumenhologrammstruktur als Bestandteil der holgrafischen Information in den photoempfindlichen Bereich (7) der Hologrammschicht (3) einbelichtet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundkörper (1 ) so hergestellt oder bereitgestellt wird, dass der Verbundköper (1 ) in dem Abschnitt (13) des photoempfindlichen Bereichs (7) der Hologrammschicht (3) für mindestens eine Wellenlänge transparent ist, und die Belichtung des

Verbundköpers (1 ) mit dem kohärenten Licht dieser Wellenlänge durch die Rückseite (14) des Verbundkörpers (1 ) aus erfolgt, die von der Vorderseite (12) abgewandt ist, auf die der Master (130) aufgebracht ist und an der die mindestens eine Lichtausbreitung beeinflussenden Struktur (132) das Licht (162) zumindest der einen Wellenlänge zurückgeworfen wird in dem photoempfindlichen Bereich (7) der Hologrammschicht (3) mit sich selbst interferiert, um die holografische Information in die Hologrammschicht (3) zu belichten.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kohärente Licht (162) mittels eines räumlichen Lichtmodulators (164) moduliert wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundkörper (1 ) über in der Halterung (101 ) ausgebildeten Sauglöchern (121 ) angeordnet wird, in denen ein Unterdruck gegenüber einem Umgebungsdruck der Halterung (101 ) geschaffen wird, um den Verbundkörper (1 ) an der Halterung (101 ) zu halten und/oder fixieren, und nach dem Belichten ein Druckausgleich mit oder ein Überdruck gegenüber dem Umgebungsdruck herbeigeführt wird, und der

Verbundkörper aus der Halterung (101 ) entfernt wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (101 ) eine ebene Auflagefläche (102) mit einer Aussparung (103) aufweist, welche an eine Form des Verbundkörpers (1 ) angepasst ist und der Verbundkörper (1 ) in der Aussparung (103) so angeordnet wird, dass seine

Vorderseite (12) bündig mit der Auflagefläche (102) abschließt.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Master (130) eine flächige Ausdehnung aufweist, welche größer als der flächige Ausdehnung der Vorderseite (12) des Verbundkörpers (1 ) über dem

photoempfindlichen Bereich (7) ist, so dass der als Folie ausgebildete Master (130) nach dem Aufbringen auf die Vorderseite (12) des Verbundkörpers zumindest teilweise an der Auflagefläche (102) der Halterung (101 ) anliegt.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Form ausgebildeter Master (130) verwendet wird, dessen Anpassbarkeit an eine gekrümmte und/oder unebene Oberfläche besser als die Anpassbarkeit der Vorderseite (12) des Verbundkörpers (1 ) ist.

10. Vorrichtung (100) zum holografischen Kennzeichnen eines Verbundkörpers (1 ) für ein Sicherheitsdokument umfassend:

eine Halterung (101 ) zum Aufnehmen des Verbundkörpers (1 );

eine Beleuchtungseinrichtung (160), welche kohärentes Licht (162) zur Belichtung einer in dem zu kennzeichnenden Verbundkörper (1 ) integrierten photoempfindlichen Bereich (7) einer Hologrammschicht (3) bereitstellt,

wobei die Belichtungseinrichtung (160) ausgebildet ist, das Licht (162) auf den in oder auf der Halterung (101 ) angeordneten Verbundkörper (1 ) zu richten, dadurch gekennzeichnet, dass eine Masterappliziereinrichtung zum Auflegen eines als Folie ausgebildeten Masters (130) auf die Vorderseite (12) eines in der Halterung (101 ) angeordneten Verbundkörpers (1 ) vorgesehen ist.

1 1 . Vorrichtung (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung Saugöffnungen (121 ) umfasst, welche mit einer Unterdruckerzeugungseinrichtung so verbunden sind, dass gesteuert ein Unterdruck gegenüber einem Umgebungsdruck der der Halterung (101 ) und einen Druckausgleich herstellbar sind.

12. Vorrichtung (100) nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Halterung (101 ) eine ebene Auflagefläche (102) mit einer Aussparung (103) aufweist, welche an eine Form des Verbundkörpers (1 ) angepasst ist.

13. Vorrichtung (100) nach Ansprüche 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der

Aussparung (103) eine Anlageplatte (104) angeordnet ist, wobei die Anlageplatte (104) parallel zur Oberflächenormale (107) der Auflagefläche (102) positionierbar ist, so dass eine Vorderseite (12) eines mit einer der Vorderseite (12)

gegenüberliegenden Rückseite (14) anliegend auf einer Anlagefläche (105) der Anlageplatte (104) angeordneter Verbundkörper (1 ) bündig mit der Auflagefläche (102) abschließt.

14. Vorrichtung (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageplatte eine die Anlageplatte (104) quer zur Anlagefläche (105) durchdringende Aussparung aufweist oder zumindest teilflächig transparent für mindestens eine Wellenlänge des Lichts (162) ist, welches von der Belichtungseinrichtung zur Belichtung Bereitgestellt wird.

15. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine steuerbare bewegliche Walze (140), welche ausgebildet ist, den Master (130) über ein Abrollen der Walze (140) nach dem Auflegen des Masters (130) auf die Vorderseite (12) des Verbundkörpers (1 ) an diese Vorderseite (12) anzudrücken

Description:
Verfahren zur nachträglichen holografischen Beschriftung sowie Halbzeug und

Vorrichtung zur nachträglichen holografischen Beschriftung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur nachträglichen holografischen Kennzeichnung eines Verbundkörpers für ein Sicherheitsdokument sowie einen solchen Verbundkörper, welcher nachträglich kennzeichenbar ist sowie eine entsprechende Vorrichtung zum Ausführen der Kennzeichnung.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Sicherheitsdokumente herzustellen, die einen als Verbundkörper ausgebildeten Dokumentenkörper aufweisen. Moderne

Sicherheitsdokumente werden beispielsweise als Laminationsverbundkörper hergestellt, bei denen mehrere Substratschichten miteinander zu dem Verbundkörper laminiert sind. Die mehreren Substratschichten können beispielsweise Kunststoffschichten,

insbesondere PVC, Polycarbonat oder ähnliche thermoplastische Kunststoffschichten sein oder auch Papierschichten oder Ähnliches umfassen. In einen solchen Verbundkörper können eine Vielzahl von Sicherheitselementen und Sicherheitsmerkmalen integriert werden.

Als Sicherheitsmerkmal wird ein Merkmal bezeichnet, welches ein unautorisiertes Nachbilden, ein Duplizieren, Verfälschen oder Nachahmen des Merkmals oder eines Gegenstands, in dem das Sicherheitsmerkmal ausgebildet ist, durch andere verhindert, erschwert oder unmöglich macht. Als Sicherheitselement wird eine gegenständliche Ausbildung eines Sicherheitsmerkmals bezeichnet. Gemäß dieser Definition stellt jedes Sicherheitsdokument auch ein Sicherheitselement dar.

Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Sicherheitsmerkmalen und

Sicherheitselementen bekannt, welche beispielsweise Wasserzeichen in Papier, spezielle Druckverfahren, eine Verwendung spezieller Drucktinten, ein Integrieren von

elektronischen Schaltungen, Prägungen oder auch ein Einbringen von holografischen und beugenden Strukturen umfasst. Ein Klasse von Sicherheitsmerkmalen betrifft somit Hologramme, welche in den Verbundkörper integriert sind. Eine Gruppe von

Hologrammen umfasst solche, welche als sogenannte dünne Hologramme ausgebildet sind und deren Strukturtiefe in dem Sicherheitsdokument in der Größenordnung der Wellenlänge des Lichts liegen, mit dem die holografische Struktur rekonstruierbar ist. Zu solchen Hologrammen gehören in erster Linie sogenannte Präge- und Oberflächenhologramme, bei denen die holografische Struktur in einem Oberflächenrelief des Verbundkörpers gespeichert ist. Solche Strukturen können in ein ansonsten fertiggestellten Verbundkörper oder ein fertiggestelltes Sicherheitsdokument nachträglich integriert werden. Solche Strukturen lassen sich jedoch nur sehr schwer für eine individuelle Kennzeichnung nutzen, da das Einbringen in der Regel über Prägestempel erfolgt. Eine Belichtung und anschließende Entwicklung, bei der die Oberflächenstruktur ausgebildet wird, ist sehr aufwändig und für eine Massenherstellung nicht geeignet.

Darüber hinaus sind Oberflächenhologramme hinsichtlich einer Beschädigung schlechter geschützt als im Inneren angeordnete Hologramme. In der Regel ist es darüber hinaus üblich, auch solche Prägehologramme beispielsweise zu verspiegeln oder mit einer Schutzlackschicht zu versehen. Nach dem Einprägen sind somit weitere

Bearbeitungsschritte notwendig. Auch ist es möglich Hologramme in Form von Patches in ein Sicherheitsdokument einzubringen, die ein entsprechend hergestelltes Hologramm aufweisen.

Sehr viel besser gegen Manipulationen geschützt und einfacher mit einer individuellen Kennzeichnung zu versehen sind hingegen Hologramme, welche in eine

photoempfindliche Schicht belichtet werden. In der Regel werden solche Hologramme als sogenannte Volumenhologramme ausgebildet. Diese weisen eine hohe Winkelselektivität und Wellenlängenselektivität auf, welches beispielsweise eine gute Rekonstruierbarkeit mit Weißlicht ermöglicht. Eine Herstellung eines solchen Volumenhologramms erfolgt in der Regel über die Verwendung eines Aufzeichnungsmaterials, z.B. in Form eines Films, der geeignet ist Interferenzstrukturen zu speichern, deren charakteristische Abmessungen im Bereich der Lichtwellenlänge des Lichts liegen, welches für die Aufzeichnung bzw. Rekonstruktion des Hologramms verwendet wird. Für die Massenherstellung hat sich ein sogenanntes Kontaktkopierverfahren als geeignet erwiesen, bei dem der holografische Film vor einem Master angeordnet wird, in dem beugende und/oder lichtablenkende Strukturen ausgebildet sind, die in den holografischen Film übertragen werden sollen. Die beugenden Strukturen des Masters werden bei diesem Verfahren somit in den

holografischen Film kopiert. Da die zu kopierenden bzw. erzeugenden

Interferenzstrukturen typische Abmessungen im Bereich der Lichtwellenlänge des zur Herstellung und Rekonstruktion genutzten Lichts aufweisen, also typischerweise

Strukturgrößen im Bereich einiger 100 nm aufweisen, ist es notwendig, dass der Film sich während der Belichtung in Ruhe befindet und beispielsweise keine Vibrationen ausführt. Daher hat es als vorteilhaft erwiesen, den Film in Kontakt mit dem Master vor diesem anzuordnen, welcher auf einem starren Träger, beispielsweise einer Glasplatte, einer Metallplatte oder Ähnlichem angeordnet oder ausgebildet ist. Zum Kopieren

beispielsweise einer Volumenreflexionshologrammstruktur wird kohärentes Licht durch den in unmittelbarer Nähe vor dem Master und insbesondere, wie beschrieben, in Kontakt mit dem Master angeordneten Film auf den Master gestrahlt. Die beugenden oder reflektierenden Strukturen in dem Master beugen oder reflektieren das Licht so, dass das gebeugte oder reflektierte Licht in den holografischen Film zurückgestrahlt wird. Dort interferiert dieses mit dem kohärenten Licht, welches zur Beleuchtung des Masters genutzt wird. In dem holografischen Film bildet sich somit eine Interferenzstruktur aus, welche durch das an dem Master gebeugte Licht festgelegt ist. Die holografische

Rekonstruktion des entwickelten Films gleicht der holografischen Rekonstruktion, die beim Beleuchten des Masters zu beobachten ist. In dem holografischen Film wird somit ein Hologramm gespeichert, welches auch als Denisyuk-Hologramm bezeichnet wird und ein Volumenreflexionshologramm ist. Es versteht sich, dass das eingestrahlte Licht eine geeignete Wellenlänge (oder geeignete Wellenlängen) und eine geeignete

Einstrahlrichtung (oder geeignete Einstrahlrichtungen) aufweisen muss, so dass eine Beugung an der Beugungsstruktur des Masters in der gewünschten Weise erfolgt.

Die beispielhafte Herstellung eines Masters wie auch das Kontaktkopierverfahren selbst sind beispielsweise in der EP 0 896 260 A2 beschrieben. Der Master umfasst bei der dort beschriebenen Ausführungsform als Beugungsstruktur ein Volumenreflexionshologramm einer Mattscheibe. Wird während des Kontaktkopierverfahrens das zum Belichten verwendete kohärente Licht räumlich moduliert, so kann hierüber die in der räumlichen Modulation enthaltene Information, beispielsweise ein Gesichtsbild, in das einbelichtete Hologramm eingespeichert werden. Je nach räumlicher Modulation wird ein Bereich der Mattscheibe beim Belichten rekonstruiert und somit in das in dem holografischen Film ausgebildete Hologramm einbelichtet oder nicht. Über die so ausgeführte räumliche Intensitätsmodulation lassen sich die Hologrammstrukturen so einbelichten, dass unterschiedliche Orte eine unterschiedliche Beugungseffizienz aufweisen. Somit kann die Gesichtsbildinformation in unterschiedlichen Helligkeitsstufen (Graustufen), die sich bei der Rekonstruktion ergeben, gespeichert werden.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche räumliche Lichtmodulatoren bekannt. Beispielsweise können hierfür sogenannte Digital Micromirror Devices (DMD), welche gesteuerte Mikrospiegel umfassen, verwendet werden. Ebenso ist es möglich, das kohärente Licht zu polarisieren und Flüssigkristallzellen zur gesteuerten Modulation des Lichts zu verwenden. Flüssigkristallzellen haben die Eigenschaft, durchtretendes Licht abhängig von einem Schaltzustand unterschiedlich zu verändern. Über einen

nachgeschalteten Polarisationsfilter oder polarisationsabhängigen Spiegel oder

Strahlteiler kann somit abhängig von dem Schaltzustand einer Flüssigkristallzelle die Lichtausbreitung beeinflusst werden. Wird eine Vielzahl von Flüssigkristallzellen, wie beispielsweise in einem LCD-Display verwendet, so kann ein aufgeweiteter Lichtstrahl zeitgleich in seiner räumlichen Ausdehnung unterschiedlich räumlich moduliert werden.

Als besonders geeignet neben DMD-Modulatoren haben sich sogenannte Liquid-Crystal- on-Silicon-Modulatoren (LCoS-Modulatoren) erwiesen, bei denen die Flüssigkristallzellen vor einer Siliziumschicht angeordnet sind, welche das durch die Flüssigkristallzellen tretende Licht durch diese zurückreflektiert. Abhängig vom Schaltzustand wird erneut der Polarisationszustand des Lichts in den einzelnen Zellen unterschiedlich beeinflusst. Das zurückgestrahlte Licht ist somit räumlich hinsichtlich der Polarisation moduliert. Wird dieses über einen polarisationsabhängigen Stahlteiler oder einen Polarisationsfilter geführt, so wird der austretende Lichtstrahl auch hinsichtlich seiner Intensität moduliert. Der Lichtanteil, der einen vorgegebenen Polarisationszustand aufweist, kann den

Strahlteiler oder den Polarisationsfilter passieren, der Anteil des Lichts, der einen zu dem vorgegebenen Polarisationszustand orthogonalen Polarisationszustand aufweist, wird hingegen absorbiert oder abgelenkt.

Ein so in einen Film belichtetes Hologramm, insbesondere wenn dieses bereits personalisiert ist, wird dann einer Verbundkörperfertigung zugeführt. Werden bei der Verbundkörperfertigung bereist individualisierte Halbzeuge zusätzlich zu dem

gegebenenfalls individualisierten Hologrammfilm verwendet, so ist eine genaue

Abstimmung und Zuordnung der einzelnen Halbzeuge notwendig. Tritt bei einem der Halbzeuge ein Fertigungsfehler auf, so führt dies in der Regel auch zu einem Ausschuss bei dem zugeordneten Hologramm, da eine einzelne Entfernung eines belichteten Hologramms aus einem Filmstreifen in der Produktion häufig aus technischen Gründen nicht möglich ist. Eine beispielsweise fehlerhaft bedruckte Substratschicht, in der

Personalisierungsinformationen einer Person aufgedruckt sind, die zu einem

personalisierten Hologramm derselben Person korrespondiert, führt somit häufig dazu, dass die Produktion des gesamten Dokuments wiederholt werden muss, einschließlich einer neuen Anfertigung eines Hologramms. Doch selbst wenn nur das Hologramm individualisiert ist und mit nicht individualisierten anderen Halbzeugen zu einem

Verbundkörper zusammengefügt wird und eine Kennzeichnung und Individualisierung des Dokumentenrohling erst nach dem Applizieren des Hologramms auf oder in dem Verbundkörper ausgeführt wird, ergibt sich dasselbe Problem, sofern bei einem dieser nachfolgenden Kennzeichnungs- und/oder Individualisierungsschritte ein Fehler auftritt.

Aus der DE 25 58 056 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Identitätsträgers durch Aufzeichnen eines Hologramms eines Informationen tragenden Objekts auf einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial mit Hilfe eines Objekt- und eines

Referenzstrahles bekannt, wobei das lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterial vor der holografischen Belichtung fest und dauerhaft mit dem die Information tragenden Objekt zu dem Identitätsträger verbunden wird und dass der vom Objekt reflektierte Objektstrahl auf das Aufzeichnungsmaterial geführt und auf diesem mit dem Referenzstrahl zu dem Hologramm der aufzuzeichnenden Informationen interferiert.

Aus der Offenlegungsschrift DE 28 53 893 ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von Identifikationskarten bekannt, die aus mehreren Schichten aufgebaut sind, wobei eine mit einem oder mehreren Lichtbildern und mit einem Datenblock versehene Vorlage elektrofotografisch auf einem Aufzeichnungsträger abgebildet, entwickelt und auf ein Schichtmaterial als Kartenkern übertragen wird, dass die reihenweise fertiggestellten Kartenkerne in einem Zwischenspeicher gelagert werden und von dort aus einer

Kaschierpresse zugeleitet werden, in der sie mit einer unteren und oberen transparenten Schutzfolie aus Polymerenmaterial zu Identifikationskarten-Rohlingen kaschiert werden.

In der Druckschrift DE 10 2007 052 952 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Hologramms als Sicherheitsmerkmal sowie ein Hologramm und ein Sicherheitsdokument mit einem solchen Hologramm beschrieben. Ferner sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verifikation eines Hologramms oder eines

Sicherheitsdokuments mit einem solchen Hologramm beschrieben. Es wird ein

Hologramm mit wasserzeichenartiger Struktur vorgeschlagen, welches unter einem Rekonstruktionseinfallwinkel einfallendes Licht bei einer Rekonstruktion in einen

Rekonstruktionsausfallwinkel reflektiert und/oder beugt, wobei das Hologramm

mindestens zwei Regionen umfasst, die aus unterschiedlich großen Winkelbereichen um den Rekonstruktionseinfallwinkel einfallendes Licht der in entsprechende unterschiedlich große Winkelbereiche um den Rekonstruktionsausfallwinkel reflektieren.

Aus der 5,583,668 A ist eine Technik zum festen Positionieren eines holografischen Aufzeichnungslaminats auf einem Hologrammmaster beschrieben, welche elektrostatische Ladung zum Fixieren des holografischen Aufzeichnungsmaterials auf einem Hologrammmaster nutzt.

Aus der US 4,715,670 A ist ein Verfahren zum Kopieren eines holografischen

Beugungsgitters bekannt, bei dem das Mastergitter und das Kopiergitter starr aneinander befestigt und ein bewegbarer Spiegel verwendet wird, um das Hologramm sukzessive zu belichten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Kennzeichnung eines Verbundkörpers mit einem Hologramm, insbesondere einem individualisierten Hologramm, anzugeben sowie eine hierfür geeignete Vorrichtung und einen geeigneten Verbundkörper.

Grundidee der Erfindung

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, in den Verbundkörper zunächst eine

photoempfindliche Substratschicht zu integrieren, die nach dem Ausbilden des

Verbundkörpers zumindest in einem Bereich nach wie vor durch einen Laser grafisch markierbar ist. Dies bedeutet, dass die in den Verbundkörper integrierte

photoempfindliche Substratschicht zumindest in einem Bereich nach der Integration in den Verbundkörper photoempfindlich und holografisch belichtbar ist, und das einbelichtete Hologramm auf einfache Weise entwickelt und/oder fixiert werden kann. Um ein solches Hologramm in die photoempfindliche Schicht zu belichten, wird ein als Folie ausgebildeter Master verwendet, der auf den Verbundkörper anliegend an dessen Vorderseite aufgebracht wird. Die gute Anpassungsfähigkeit des als Folie ausgebildeten Masters an den Verbundkörper gewährleistet eine hochqualitative Herstellung einen Hologramms in dem Verbundkörper. Der Master umfasst mindestens eine die Lichtausbreitung beeinflussende Struktur. Die die Lichtausbreitung beeinflussende Struktur kann vorzugsweise ein Hologramm umfassen oder sein. Es sind jedoch auch andere beugende oder die Lichtausbreitung beeinflussende Strukturen, wie beispielsweise aus einzelnen reflektierenden Facetten bestehende Strukturen und Ähnliches einsetzbar. Notwendig ist eine Ausbildung als Folie um eine Anpassung an die Vorderseite des Verbundkörpers in optimaler Weise zu ermöglichen.

Bevorzugte Ausführungsformen Um die anschließende Einbelichtung des Hologramms selbst auszuführen, ohne einen Qualitätsverlust des Hologramms selbst hinnehmen zu müssen, werden ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei denen auf dem Verbundkörper, in dem die photoempfindliche Schicht integriert ist, der Master, dessen optische Struktur kopiert werden soll, beispielsweise ein mindestens ein Hologramm umfassender Master, auf den Verbundkörper aufgebracht wird, wobei dieser Master in Form einer Folie, beispielsweise eines mit einem Hologramm belichteten Films, ausgebildet ist, und sich somit an den Verbundkörper anpassen kann. Insbesondere wird ein Verfahren zur nachträglichen holografischen Kennzeichnung eines Verbundkörpers für ein Sicherheitsdokument vorgeschlagen, welches die Schritte umfasst: Bereitstellen oder Herstellen des

Verbundkörpers, der eine zumindest in einem Bereich photoempfindliche

Hologrammschicht umfasst; Anordnen des Verbundkörpers auf oder in einer Halterung; Belichten des Verbundkörpers mit kohärenter Strahlung, die in dem photoempfindlichen Bereich der Hologrammschicht interferiert, um eine holografische Information in dem photoempfindlichen Bereich der Hologrammschicht zu belichten; Fixieren des belichteten Hologramms in der Hologrammschicht.

Vorzugsweise umfasst der Master mindestens ein Hologramm. Der Master kann beispielsweise ein Film mit einem darin ausgebildeten Volumenhologramm sein. Es sind jedoch auch andere Hologrammtypen oder Kombinationen von mehreren Hologrammen und Hologrammtypen, beispielsweise Oberflächen und Volumenhologrammen möglich. Ein belichteter Film ist eine Folie.

Ein entsprechender Verbundkörper ist ein aus mehreren Materialschichten gebildeter Verbundkörper, der eine Materialschicht aufweist, welche zumindest in einem Bereich photoempfindlich ist und für eine Einbelichtung eines Hologramms geeignet ist.

Bei dem Verbundkörper handelt es sich vorzugsweise um einen

Sicherheitsdokumentenrohling, der bis auf eine Individualisierung ein körperlich fertig gestelltes Sicherheitsdokument ist. Gegebenenfalls ist zusätzlich noch ein Einfügen in ein Büchlein notwendig, wenn es sich bei dem Sicherheitsdokumentenrohling um einen Passkartenrohling handelt.

Der Verbundkörper weist vorzugsweise eine Steifigkeit auf, dass unter Einfluss der Schwerkraft keine Verformung der Vorderseite auftritt, während der Verbundkörper an zwei einander gegenüberliegenden Seiten kanten aufliegt. Gebräuchliche Verbundkörper für Sicherheitsdokumente im ID-1 - bis ID-3-Format, die auf Kunststoffbasis oder überwiegend auf Kunststoffbasis hergestellt sind, weisen diese Eigenschaft auf. auf Kunststoffbasis

Eine entsprechende Vorrichtung zum holografischen Kennzeichnen eines Verbundkörpers für ein Sicherheitsdokument umfasst: Eine Halterung zum Aufnehmen des

Verbundkörpers; eine Beleuchtungseinrichtung, welche kohärentes Licht zur Belichtung einer in dem zu kennzeichnenden Verbundkörper integrierten zumindest in einem Bereich photoempfindlichen Hologrammschicht bereitstellt, wobei die Belichtungsseinrichtung ausgebildet ist, das Licht auf den in oder auf der Halterung angeordneten Verbundkörper zu richten. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist es, dass die holografische Belichtung in den normalen Produktionsprozess integriert werden kann.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird in den Verbundkörper als Teil der holografischen Information eine eine Lichtausbreitung beeinflussende Struktur eines Masters eingebracht. Hierzu ist vorgesehen, den Master als Folie auszubilden und bereitzustellen. Dies bietet den Vorteil, dass im Gegensatz zu der sonst üblichen

Kontaktkopietechnik, bei der der Film auf dem Master aufgelegt wird, in diesem Fall der Master auf das zu belichtende Werkstück, hier den Verbundkörper, aufgelegt wird.

Entscheidend hierbei ist, dass der als Folie bereitgestellte Master die Eigenschaft aufweist, sich an die Oberfläche des Verbundkörpers anpassen zu können. Denn selbst wenn sowohl der Verbundkörper als auch der Master als Körper mit ebener Oberfläche ausgebildet sind, kann kein für ein Kontaktkopierverfahren optimaler Kontakt hergestellt werden. Es hat sich gezeigt, dass zwei plane Oberflächen steifer und nicht flexibler Körper in der Regel nicht optimal miteinander in Kontakt gebracht werden können, ohne dass hier zwischen Gaseinschlüsse auftreten oder doch leicht variierende Abstände der Oberflächen aufgrund von Oberflächenunebenheiten oder Ähnlichem auftreten. Solche Gaseinschlüsse oder variierende Abstände sind jedoch für den Kopiervorgang der Masterstrukturen nachteilig. Wird der Master als Folie ausgebildet, wie es hier

vorgeschlagen wird, so können diese Probleme, die sich beim Anordnen von zwei starren Oberflächen ergeben würden, beseitigt werden. An die Oberflächenbeschaffenheit des Verbundkörpers für ein Sicherheitsdokument sind lediglich dieselben Anforderungen wie an fertige Sicherheitsdokumente zu stellen, und die etwa auftretenden Materialtoleranzen oder Ähnliches werden durch den als Folie, beispielsweise als belichteter Film, ausgebildeten holografischen Master ausgeglichen. Ein bevorzugtes Verfahren sieht daher vor, das anliegend an eine Vorderseite des Verbundkörpers ein als Folie ausgebildeter Master aufgebracht wird, wobei der Master mindestens eine eine Lichtausbreitung beeinflussende Struktur umfasst und die die Lichtausbreitung beeinflusste Struktur als Kontaktkopie beim Belichten in den

photoempfindlichen Bereich der Hologrammschicht kopiert wird. Eine Vorrichtung sieht daher vor, dass eine Masterapplizierungsvorrichtung zum Auflegen eines als Folie ausgebildeten Masters, der eine eine Lichtausbreitung beeinflussende Struktur umfasst, auf die Vorderseite eines in der Halterung angeordneten Verbundkörpers vorgesehen ist.

Als die die Lichtausbreitung beeinflussende Strukturen kommen insbesondere

holografische Strukturen, besonders bevorzugt volumenholografische Strukturen in Betracht. Beispielsweise kann es sich bei einem solchen Volumenhologramm um das Volumenhologramm einer Streuscheibe oder Mattscheibe handeln. Ebenso ist es jedoch möglich, dass auch nicht beugende Strukturen, beispielsweise aus einzelnen

reflektierenden Facetten bestehende Strukturen wie beispielsweise Sägezahnspiegel, wie sie in der DE 20 2007 006 796 U1 beschrieben, zu nutzen.

Bei dem Master kann es sich insbesondere um einen als Folie ausgebildeten

Mehrschichtkörper handeln, bei dem beispielsweise mehrere unterschiedliche

Hologrammfilme übereinander geschichtet zu einem Masterfilm verbunden sind.

Wesentlich ist hierbei, dass der Master eine sehr viel bessere Oberflächenanpassbarkeit als der Verbundkörper aufweist, aus dem ein Sicherheitsdokument gefertigt wird. So lässt sich ein Master beispielsweise bei gleichem Kraftaufwand beschädigungsfrei stärker krümmen als ein entsprechender Verbundkörper. Typische Verbundkörper, wie sie heutzutage für Sicherheitsdokumente eingesetzt werden, weisen beispielsweise nur eine recht geringe Biegefähigkeit auf. Diese werden beispielsweise typischerweise aus mehreren Polycarbonatschichten gefertigt, die bei einer Gesamtverbundstärke von etwa 760 μηι eine solche Steifigkeit aufweisen, dass beispielsweise hieraus gefertigte

Sicherheitsdokumente der Standardgröße ID1 , sofern sie an einer kurzen Seitenkante gehalten werden, im Gravitationsfeld nahezu keine Krümmung aufweisen, wenn diese planparallel zum Erdboden orientiert gehalten werden.

Ein Master, der als Folie, beispielsweise als belichteter Film, ausgebildet ist, nimmt jedoch bei gleicher Größe eine deutlich gekrümmte Oberflächenform an und knickt

gegebenenfalls ab. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass der als Folie ausgebildete Master mittels einer Walze an den Verbundkörper vor dem Belichten angedrückt wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass ein inniger Kontakt zwischen dem Master und dem

Verbundkörper gebildet ist. Über das Verwenden einer Walze kann sichergestellt werden, dass gegebenenfalls vorhandene Gaseinschlüsse zuverlässig entfernt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung sieht daher vor, dass eine steuerbare bewegliche Walze, welche ausgebildet ist, den Master über ein Abrollen der Walze nach dem Auflegen des Masters oder bei dem Auflegen des Masters auf die Vorderseite des Verbundkörpers an diese Vorderseite anzudrücken, vorgesehen ist.

Während bei einer Transmissionshologrammstruktur, die in den Verbundkörper belichtet wird, die Notwendigkeit besteht, dass das zur Rekonstruktion verwendete Licht durch den Verbundkörper hindurch transmittierbar ist, ist es bei einer Ausbildung eines

Reflexionshologramms notwendig, dass der Verbundkörper für die Lichtwellenlänge transparent ist, mittels derer die Belichtung des Hologramms erfolgt. Angemerkt wird an dieser Stelle, dass die Wellenlänge, mit der die Belichtung ausgeführt wird, und die Wellenlänge, mit der die Rekonstruktion ausführbar ist, sich häufig geringfügig

unterscheiden, da bei dem Entwicklungs- und/oder Fixierschritt, der nach dem Belichten des Hologramms in die Hologrammschicht vorgenommen wird, häufig eine Schrumpfung des Materials stattfindet, die auch eine Größenänderung der einbelichteten

Interferenzstrukturen mit sich bringt. Diese Größenänderung geht mit einer

"Wellenlängenverschiebung" zwischen dem zum Belichten verwendeten Licht und dem zur Rekonstruktion nutzbaren Licht einher.

Ausreichend ist es, wenn der Verbundkörper jeweils für einen schmalbandigen

Wellenlängenbereich um die entsprechende Belichtungswellenlänge bzw.

Rekonstruktionswellenlänge transparent ist. Gemäß einer Ausführungsform wird somit der Verbundkörper so hergestellt oder bereitgestellt, dass der Verbundkörper in dem

Abschnitt, in dem der photoempfindliche Bereich der Hologrammschicht angeordnet ist, für mindestens eine Wellenlänge transparent ist und die Belichtung des Verbundkörpers mit dem kohärenten Licht dieser Wellenlänge durch die Rückseite des Verbundkörpers erfolgt, die von der Vorderseite abgewandt ist, auf der der Master aufgebracht ist und mindestens eine die Lichtausbreitung beeinflussende Struktur das Licht zumindest der einen Wellenlänge zurückwirft, in dem photoempfindlichen Bereich der Hologrammschicht mit sich selbst interferiert, um die holografische Information in den photoempfindlichen Bereich der Hologrammschicht zu belichten. Bei einer solchen Ausführungsform wird ein in dem Kartenkörper gespeichertes Volumenreflexionshologramm erzeugt. Bei einer anderen Ausführungsform wird der Verbundkörper so bereitgestellt, dass der

Verbundkörper in dem Abschnitt des photoempfindlichen Bereichs der Hologrammschicht für mindestens eine Wellenlänge transparent ist, mit der das in den Verbundkörper belichtete Hologramm nach dem Fixierschritt rekonstruierbar ist. Eine Belichtung erfolgt hierbei über die Vorderseite des Verbundkörpers, beispielsweise durch den aufgelegten Master.

Um eine individualisierte Kennzeichnung vorzunehmen, wird das kohärente Licht bei einer Ausführungsform mittels eines räumlichen Lichtmodulators moduliert. Eine entsprechende Vorrichtung sieht daher vor, dass die Belichtungseinrichtung eine

Individualisierungseinrichtung in Form eines räumlichen Lichtmodulators umfasst. Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche räumliche Lichtmodulatoren bekannt, die beispielsweise als sogenannter LCoS (Liquid Crystal on Silicon), als LCD-Schirm oder als Digital Mirror Device, eine Vorrichtung bei der Mikrospiegel ansteuerbar sind, ausgebildet sind. Dem Fachmann sind die unterschiedlichen Verfahren und Möglichkeiten zur räumlichen Lichtmodulation bekannt, so dass diese hier nicht detailliert beschrieben werden.

Um eine gute Fixierung des Verbundkörpers und/oder des als Folie, beispielsweise in Form eines belichteten Films, bereitgestellten Masters zu erreichen, ist bei einer

Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass der Verbundkörper über in einer Halterung ausgebildete Sauglöcher angeordnet wird, in denen ein Unterdruck gegenüber dem Umgebungsdruck der Halterung geschaffen wird, um den Verbundkörper an der Halterung zu halten und/oder zu fixieren und nach dem Belichten an den Sauglöchern ein Druckausgleich oder ein Überdruck gegenüber dem Umgebungsdruck herbeigeführt wird, und der Verbundkörper aus der Halterung entfernt wird. Ebenso können zusätzlich oder alternativ Sauglöcher in der Halterung benachbart zu einer Aussparung vorgesehen sein, in der der Verbundkörper angeordnet wird. Hierdurch ist es möglich, alternativ oder zusätzlich auch den über der Vorderseite des Verbundkörpers angeordneten als Folie ausgebildeten Master anzusaugen und zu fixieren.

Bei einer Ausführungsform erfolgt das Erzeugen des Unterdrucks an Sauglöchern, welche den als Folie ausgebildeten holografischen Master ansaugen, zeitversetzt und korreliert mit einer Bewegung der Walze, die die Folie an den Verbundkörper andrückt. Ein Unterdruck wird nur in jenen Bereichen der Halterung erzeugt, gegen die der

holografische Film bereits durch die Walze angedrückt ist.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den als Folie, beispielsweise in Form eines belichteten Films, ausgebildeten Master nicht nur unmittelbar auf der Vorderseite des Verbundkörpers anliegen zu lassen, sondern zusätzlich auf einer Auflagefläche der Halterung. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst somit die Halterung eine ebene Auflagefläche mit einer Aussparung, welche an eine Form des Verbundkörpers angepasst ist. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn in der Aussparung der Auflagefläche eine

Anlageplatte angeordnet, wobei die Anlageplatte parallel zur Oberflächennormale der Auflagefläche positionierbar ist, sodass eine Vorderseite eines mit einer der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite anliegend auf der Anlageplatte angeordneten

Verbundkörpers bündig mit der Auflagefläche abschließt. Die in der Aussparung befindliche Anlageplatte kann somit Materialstärkenschwankungen des Verbundkörpers so ausgleichen, dass die Vorderseite des Verbundkörpers jeweils bündig mit der

Auflagefläche abschließt. Bevorzugt wird somit der Verbundkörper in einer Aussparung einer Auflageplatte angeordnet, wobei die Aussparung an die Form des Verbundkörpers angepasst ist und die Anordnung so erfolgt, dass eine Vorderseite des Verbundkörpers bündig mit der Auflagefläche abschließt. Die Anlageplatte, die sich in der Aussparung befindet, kann beispielsweise als beweglicher Stempel ausgebildet sein.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den als Folie ausgebildeten Master mit einer flächigen Ausdehnung herzustellen, welche größer als die flächige Ausdehnung der Vorderseite des Verbundkörpers über dem photoempfindlichen Bereich ist, so dass der als Folie ausgebildete Masters nach dem Aufbringen auf die Vorderseite des

Verbundkörpers teilweise an der Auflagefläche der Halterung anliegt. Vorzugsweise liegt der Master umlaufend um eine äußere Kontur des Verbundkörpers gegen die

Auflagefläche an.

Um ein Reflexionsvolumenhologramm in die Hologrammschicht zu belichten, ist es notwendig, dass die Anlageplatte eine die Anlageplatte quer zur Anlagefläche

durchdringende Aussparung aufweist oder zumindest teilflächig transparent für mindestens eine Wellenlänge des Lichts ist, welches von der Belichtungseinrichtung zur Belichtung bereitgestellt wird. Die Anlageplatte kann beispielsweise aus einem

transparenten Material, beispielsweise Glas oder Ähnlichem, hergestellt werden und an einem umlaufenden Rand eine Halterungsstruktur aufweisen, über die eine Höheregulierung der gesamten Anlageplatte relativ zur Oberfläche der Auflagefläche realisierbar ist.

Eine Einbelichtung der holografischen Information erfolgt häufig nicht zeitgleich vollflächig sondern über ein abtastendes Überstreichen des zu kopierenden Masters mit dem kohärenten Licht. Bei einer Ausführungsform umfasst daher die Belichtungseinrichtung eine Ablenkeinrichtung, welche ein Überstreichen des kohärenten Lichts über ein Gebiet der Halterung, das für die Aufnahme des Verbundkörpers vorgesehen ist und

gegebenenfalls zusätzlich ein Überstreichen über den räumlichen Lichtmodulator bewirkt. Auch der räumliche Lichtmodulator, der beispielsweise flächig ausgebildet ist, wird häufig abtastend durch das Licht überstrichen. Besonders bevorzugt werden

Ausführungsformen, bei denen das kohärente Licht, welches vorzugsweise mittels eines Lasers der Belichtungseinrichtung erzeugt ist, entlang einer Raumrichtung aufgeweitet wird und somit eine Zeile oder Spalte der holografischen Information zeitgleich

individualisiert und in die Hologrammschicht des Verbundkörpers einbelichtet wird.

Der photoempfindliche Bereich der Hologrammschicht kann, muss jedoch nicht, die gesamte Oberfläche des Verbundkörpers überdecken. Notwendig ist es lediglich, dass der photoempfindliche Bereich der Hologrammschicht bis zu einer Belichtung vor Licht der Wellenlänge geschützt wird, welche zum Einbelichten der holografischen Struktur nutzbar ist. Ist die Hologrammschicht beispielsweise mittels grünen und/oder roten Lichts belichtbar, so ist diese vor einer Einstrahlung von Licht im roten und grünen

Wellenlängenbereich zu schützen. Dies kann beispielsweise durch eine opake

Beschichtung für die entsprechenden Wellenlängenbereiche erfolgen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Herstellungsverfahren und die Handhabung des

Verbundkörpers vor und während des Belichtens in einer Dunkelkammer oder einem Raum auszuführen, in dem nur schmalbandiges Licht einer Wellenlänge auftritt, welches nicht in der Lage ist, die Hologrammschicht zu belichten. Für photoempfindliches Material, welches im grünen und roten Wellenlängenbereich lichtempfindlich ist, eignet sich beispielsweise orangefarbenes Umgebungslicht, welches zumindest bei geringen

Lichtintensitäten nicht geeignet ist, um das photoempfindliche Material zu belichten.

Bei der Ausbildung des Verbundkörpers ist es möglich, als Hologrammschicht eine Schicht zu verwenden, die bereits vor dem Integrieren in den Verbundkörper teilweise belichtet und gegebenenfalls auch bereits zum Teil fixiert ist. Dies bedeutet, dass in der Hologrammschicht insbesondere unveränderliche Hologrammstrukturen, die in jedes Sicherheitsdokument integriert werden, welches mit dem Verbund gefertigt werden soll, bereits in der Hologrammschicht enthalten sind, bevor diese in den Verbundkörper integriert werden. Eine solche Ausbildung der unveränderlichen Hologrammstrukturen kann über eine örtlich selektive Belichtung mittels einer Maske, die den für die spätere Belichtung vorgesehenen Bereich vor Belichtung schützt, oder über gezielte Belichtung einzelner Bereiche, die die unveränderlichen Hologrammstrukturen enthalten, mittels eines räumlichen Lichtmodulators erfolgen. Als räumliche Lichtmodulatoren eigenen sich als Digital-Micromirror-Devices (DMD) oder als Liquid-Crystal-on-Silicon (LCoS) bekannte Vorrichtungen. Es ist jedoch auch möglich, dass solche unveränderlichen

Hologrammstrukturen gemeinsam mit oder nachträglich nach den individualisierten Hologrammstrukturen in die Hologrammschicht belichtet werden.

Bevorzugt ist eine Anpassbarkeit oder Anpassungsfähigkeit des als Folie ausgebildeten Masters an eine gekrümmte und/oder unebene Oberfläche besser als die des

Verbundkörpers bzw. der Vorderseite des Verbundkörpers. In der Regel weist der Verbundkörper eine Stabilität gegenüber einem Durchbiegen unter dem Einfluss der Schwerkraft auf, wenn dieser mit seiner flächigen Erstreckung parallel zur Erdoberfläche an gegenüberliegenden Rändern gehalten wird.

Allgemein ist eine Anpassbarkeit oder Anpassungsfähigkeit für einen Gegenstand und dessen Außenfläche umso höher und besser, je besser sich dieser mit seiner

Außenfläche an die Oberflächenform einer gekrümmten und/oder unebenen Oberfläche anpassen kann, d.h. je geringer möglicherweise auftretende Gebietsflächen sind, an denen der Gegenstand beim einem In-Kontakt-Bringen des Gegenstands mit der gekrümmten und/oder unebenen Oberfläche nicht mit seiner Außenfläche an der gekrümmten und/oder unebenen Oberfläche anliegt, und je geringer die Abstände zwischen der Au ßenfläche des Gegenstands und der gekrümmten und/oder unebenen Oberfläche in diesen Gebietsflächen ist. Aus unebene Oberfläche kann beispielsweise eine Oberfläche genutzt werden, die wellig ist und die Welligkeit der Oberflächenform in einem Querschnittsprofil durch eine Sinus- oder Kosinus-Funktion beschreibbar ist. Beispielsweise kann eine Periodenlänge 1 cm und eine Amplitude von Maximum zu Minimum 2 mm betragen. Diese Werte sind lediglich beispielhaft genannt.

Der große Vorteil der Erfindung liegt auch darin, dass andere optische und/oder elektrische Personalisierungen des Verbundkörpers zeitgleich oder versetzt mit den Verfahrensschritten zum Einbelichten des Hologramms in den fertiggestellten Verbundkörper ausgeführt werden können. So können Personalisierungsschritte, beispielsweise ein Einschreiben von Informationen mittels Laserbeschriftung in Form von Schwärzungen, vor dem Belichten, zwischen dem Belichten und dem Fixieren und/oder nach dem Fixieren ausgeführt werden. Solches gilt ebenso für elektronische

Personalisierungen, bei denen Daten beispielsweise in einen Mikrochip geschrieben werden oder Schaltungsstrukturen Individualisierung modifiziert werden.

Eine Integration der photoempfindlichen Substratschicht in den Verbundkörper erfolgt vorzugsweise mittels Lamination. Dieses bietet den Vorteil, dass eine Lamination ohne die Verwendung von Licht ausführbar ist und so eine unbeabsichtigte Belichtung der photoempfindlichen Substratschicht sicher verhindert wird. Die Laminationsparameter werden so gewählt, dass die Photoempfindlichkeit in dem Wellenlängenbereich, der für die Belichtung der nachträglich einzubringenden Hologrammstruktur nicht beeinträchtigt wird. Werden Folien aus Polycarbonat als Basismaterial für die Herstellung des

Verbundkörpers verwendet, so werden Temperaturen im Bereich von 120°C bis 220 ^, bevorzugt Temperaturen im Bereich von 140 ^ bi 200 °C und besonders bevorzugt im Bereich von 160 ° C bis 180°C, bei der Lamination verwendet.

Eine andere Ausführungsform sieht die Verwendung von Heißkleber für die Integration der photoempfindlichen Substratschicht mit den übrigen Substartschichten in den

Verbundkörper vor. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Kleber verwendet werden, der druckempfindlich ist. Insbesondere können die photoempfindliche Substratschicht und/oder die eine andere Substratschicht oder die mehreren anderen Substratschichten als Klebefolie oder Klebefolien ausgebildet sein.

Besteht die photoempfindliche Substratschicht aus einem photoempfindlichen Material, welches nicht im UV-Wellenlängenbereich sensitiv ist, können auch UV-härtbare Kleber eingesetzt werden, um die photoempfindliche Substratschicht mit den übrigen

Substratschichten, aus denen der Verbundkörper gebildet ist, zu verbinden.

Der fertige Verbundkörper mit der zumindest in einem Bereich photoempfindlichen Hologrammschicht, ist vorzugsweise ein bis auf eine Personalisierung fertig ausgebildetes Sicherheitsdokument. Die Personalisierung kann neben dem Einbelichten eines

Hologramms in die photoempfindliche Hologrammschicht auch zusätzlich andere

Personalisierungsschritte und Personalisierungsverfahren umfassen, zum Beispiel eine Laserpersonalisierung bei der lokale Verfärbungen und/oder Demetallisierungen mittels eines Lasers bewirkt werden, eine elektrische Personalisierung, bei der Daten in einen Mikrochip eingespeichert werden, ein Beschriften eines Unterschriftenfeldes, usw. Diese unterschiedlichen Personalisierungsschritte und Personalisierungsverfahren können zeitgleich, vorgelagert oder nachgelagert oder sowohl vorgelagert und nachgelagert oder sogar sowohl vorgelagert, gleichzeitig und nachgelagert zu dem Einbringen des

Hologramms erfolgen.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch einen Verbundkörper mit einem

photoempfindlichen Bereich einer Hologrammschicht; und

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zum holografischen

Kennzeichnen eine Verbundkörpers.

In Fig. 1 ist schematisch ein Verbundkörper 1 dargestellt, der für eine nachträgliche holografische Kennzeichnung geeignet ist. Der Verbundkörper ist aus mehreren

Substratschichten 2 bis 6 beispielsweise in einem Laminationsverfahren

zusammengefügt, wobei die mit dem Bezugszeichen 3 versehene Substratschicht eine sogenannte Hologrammschicht ist. Die Hologrammschicht 3 zeichnet sich dadurch aus, dass diese für ein Einbelichten von holografischen Strukturen geeignet ist. Zumindest in einem Bereich 7 ist die Hologrammschicht 3 auch im zusammengefügten Verbundkörper 1 photoempfindlich ausgebildet, so dass noch eine Belichtung eines Hologramms erfolgen kann.

Die Hologrammschicht 3 umfasst ferner einen weiteren Bereich 8, in dem bereits ein fertig belichtetes und fixiertes Hologramm 9 ausgebildet ist. Darüber hinaus ist in wieder einem anderen Bereich 10 eine Hologrammstruktur 1 1 einbelichtet, die jedoch noch nicht fixiert ist. Die Hologrammschicht 3 ist bevorzugt nahe einer der Oberflächen des

Verbundkörpers 1 , welche als Vorderseite 12 bezeichnet wird, angeordnet. Zum Schutz der Hologrammschicht 3 ist bei der dargestellten Ausführungsform eine dünne

transparente Materialschicht 2 als oberste Schicht in dem Verbundkörper 1 vorgesehen. In einem Abschnitt 13 über und unter dem photoempfindlichen Bereich 7 ist der

Verbundkörper 1 zwischen der Vorderseite 12 und der gegenüberliegenden Rückseite 14 entweder transparent für eine Wellenlänge ausgebildet, mit der eine Belichtung einer Hologrammstruktur in dem photoempfindlichen Bereich 7 der Hologrammschicht 3 möglich ist, oder transparent für die Wellenlänge des Rekonstruktionslichts der

Hologrammstruktur, die in dem photoempfindlichen Bereich 7 der Hologrammschicht 3 einbelichtet wird, ausgebildet.

In dem Verbundkörper können eine Vielzahl von Sicherheitsmerkmalen ausgebildet und eine Vielzahl von Sicherheitselementen integriert sein. Exemplarisch ist ein Mikrochip 15 mit einer Antennenstruktur 16 als beispielhaftes Sicherheitselement dargestellt. Zwischen den einzelnen Substratschichten, aus denen die einzelnen Materialschichten 2 bis 6 des Verbundkörpers hervorgegangen sind, können Sicherheitsdrucke, Metallpatches oder Ähnliches eingebracht sein.

In Fig. 2 ist eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung 100 zur nachträglichen Kennzeichnung eines Verbundkörpers für ein Sicherheitsdokument dargestellt. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Halterung 101 mit einer Auflagefläche 102. In der

Auflagefläche 102 ist eine Aussparung 103 ausgebildet, in der eine Auflageplatte 104 mit einer Anlagefläche 105 ausgebildet ist. Die Auflageplatte 104 ist relativ zu der

Auflagefläche 102 beweglich angeordnet und kann beispielsweise mittels Aktoren 106 gesteuert positioniert werden. Hierdurch wird die Anlagefläche 105, welche planparallel zur Auflagefläche 102 ausgerichtet ist, parallel zur Oberflächennormale 107 der

Auflagefläche 102 bewegt.

Die Aussparung 103 ist hinsichtlich ihrer Form in der Auflagefläche 102 so ausgebildet, dass diese an eine Form eines Verbundkörpers 1 , der nachträglich gekennzeichnet werden soll, angepasst ist. Dies bedeutet, dass zur Herstellung in der Halterung 101 ein Verbundkörper 1 zum nachträglichen Kennzeichnen in der Aussparung 103 so angeordnet wird, dass eine Rückseite 14 des Verbundkörpers 1 auf der Anlagefläche 105 der Anlageplatte 104 aufliegt.

Die Halterung 101 weist somit eine ebene Auflagefläche 102 mit einer Aussparung 103 auf. In dieser Aussparung ist eine Anlageplatte 104 angeordnet, die eine Anlagefläche 105 aufweist. Die Anlageplatte 104 mit Anlagefläche 105 ist gegenüber der Auflagefläche 102 beweglich und in der Aussparung 103 der Auflagefläche 102 angeordnet.

Ein Zuführen des Verbundkörpers 1 erfolgt beispielsweise mittels einer Greifermechanik 1 10, die mittels Saugnäpfen 1 1 1 das Dokument während einer Bewegung über und in die Aussparung 103 festhält und auf der Anlageplatte 104 absetzt. In der Anlageplatte 104 sind vorzugsweise Saugöffnungen 121 ausgebildet, die gesteuert mit einem

Unterdruckreservoir 122, beispielsweise einer Vakuumpumpe, verbindbar sind. Um dies gesteuert bewerkstelligen zu können, sind in Zuleitungen 123 beispielsweise Ventile 124 ausgebildet. Sind die Saugöffnungen 121 mit dem Vakuumreservoir 122 verbunden, so wird der Verbundkörper 1 gegen die Anlagefläche 105 der Anlageplatte 104 gesaugt und dort fixiert.

Über die Aktoren 106 wird der Verbundkörper in der Aussparung 103 so positioniert, dass eine Vorderseite 12 des Verbundkörpers 1 bündig mit der Auflagefläche 102 der

Halterung 101 abschließt. Anschließend wird ein als Folie ausgebildeter Master 130 mit der Vorderseite 12 des Verbundkörpers 1 in Kontakt gebracht. Beispielsweise wird der als Folie ausgebildete Master 130 von einer Rolle 131 im dargestellten Beispiel von links nach rechts abgerollt.

Bevorzugt ist eine Anpassbarkeit oder Anpassungsfähigkeit des als Folie ausgebildeten Masters 130 an eine gekrümmte und/oder unebene Oberfläche besser als die des Verbundkörpers 1 bzw. der Vorderseite 12 des Verbundkörpers 1 .

In der Regel weist der Verbundkörper 1 eine Stabilität gegenüber einem Durchbiegen unter dem Einfluss der Schwerkraft auf, wenn dieser mit seiner Vorderseite parallel zur Erdoberfläche an gegenüberliegenden Rändern gehalten wird.

Ein Durchbiegen des als Folie ausgebildeten Masters 130 unter Schwerkrafteinwirkung ist bezogen auf einen Abschnitt, der in seiner Ausdehnung der Ausdehnung der Vorderseite 12 des Verbundkörpers 1 entspricht, vorzugsweise größer als die des Verbundkörpers, sofern dieser überhaupt ein Durchbiegen zeigt.

Der als Folie ausgebildete Master 130 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass seine flächige Ausdehnung größer als die Oberfläche der Vorderseite 12 des Verbundkörpers 1 ist, so dass der Master 130 zusätzlich auch an der Auflagefläche 102 anliegt. Mittels einer Walze 140, die nach dem Aufbringen des Masters 130 ebenfalls von links nach rechts über den Master 130 abgerollt wird, wird sichergestellt, dass der Master 130 fest an der Vorderseite 12 des Verbundkörpers 1 und auch an der Auflagefläche 102 anliegt und sich keine Gaseinschlüsse insbesondere zwischen der Vorderseite 12 des Verbundkörpers 1 und dem als Folie ausgebildeten Master 130 ergeben. Um den Master an der Auflagefläche 102 zu fixieren, können dort weitere Sauglöcher 121 ' vorgesehen sein, die ebenfalls mit dem Vakuumreservoir 122 oder einem weiteren Vakuumreservoir bei anderen Ausführungsformen verbunden sind. Das Anlegen des Vakuums an die Sauglöcher 121 ' kann synchronisiert mit dem Abrollen des als Folie ausgebildeten Masters 130 und/oder synchronisiert mit dem Überstreichen durch die Walze 140 erfolgen. Hierbei wird ein Vakuum an den Sauglöchern 121 ' erzeugt, die bereits durch den Master 130 abgedeckt und/oder die Walze 140 überstrichen sind.

Die Anlageplatte 104 ist vorzugsweise vollflächig transparent ausgebildet, jedoch zumindest in einem Abschnitt 151 transparent für Lichtwellenlängen ausgebildet, die zum Belichten eines Hologramms in einem photoempfindlichen Bereich 7 einer

Hologrammschicht 3 des Verbundkörpers 1 verwendet werden soll. Alternativ kann die Anlageplatte 104 im Abschnitt 151 eine als Durchgangsöffnung ausgebildete Aussparung aufweisen.

Die Vorrichtung 1 umfasst eine Belichtungseinrichtung 160, die Belichtungseinrichtung umfasst einen Laser 161 oder eine andere Lichtquelle, welche kohärentes Licht 162 erzeugt. Das kohärente Licht 162 wird auf eine Ablenkeinrichtung 163 geführt, die dafür sorgt, dass das kohärente Licht einen räumlichen Lichtmodulator 164 abtastet.

Vorzugweise umfasst die Belichtungseinrichtung 160 Optikelemente, die das Licht 162 entlang einer Raumrichtung aufweitet, so dass ein streifenartiger Lichtstrahl den räumlichen Lichtmodulator 164 überstreicht. Das aus dem räumlichen Lichtmodulator austretende Licht 162' tritt durch den transparenten Abschnitt 151 der Anlageplatte 104 und durch den transparenten Abschnitt 13 des Verbundkörpers 1 . Hierbei durchquert das kohärente Licht 162' auch den photoempfindlichen Bereich 7. An dem Master 130 wird das kohärente Licht 162 durch eine eine Lichtausbreitung beeinflussende Struktur 132, beispielsweise ein Volumenreflexionshologramm einer Streuscheibe, in den

photoempfindlichen Bereich 7 der Hologrammschicht 3 des Verbundkörpers 1

zurückgeworfen und interferiert dort mit dem aus der Belichtungseinrichtung 160 kommenden kohärenten Licht 162'. Hierdurch wird in dem photoempfindlichen Bereich 7 ein über die räumliche Lichtmodulation des räumlichen Lichtmodulators 164

individualisierten Hologramm der Streuscheibe in den Verbundkörper 1 einbelichtet. Nach dem Einbelichten wird der als Folie ausgebildete Master 130 von der Vorderseite 12 abgenommen, beispielsweise indem an den Sauglöcher 121 ' ein Druckausgleich oder leichter Überdruck durch ein Öffnen von Ventilen 125 und gegebenenfalls ein Verbinden mit einem Überdruckreservoir 126 hergestellt wird und der Master 130 auf die Rolle 131 mit einer Bewegung der Rolle 131 von rechts nach links aufgerollt wird und von der Vorderseite 12 des Verbundkörpers 1 abgenommen wird. Anschließend wird der

Verbundkörper 1 mittels der Greifermechanik 1 10 aus der Halterung 101 entfernt, nachdem über die Ventile 124 ein Druckausgleich oder ein Überdruck an den

Sauglöchern 121 hergestellt ist, und einer Entwicklung/Fixierung zugeführt. Eine solche kann über Wärmeeinwirkung oder Einstrahlung von ultravioletten Licht oder Ähnlichem erfolgen.

Zeitgleich oder zeitversetzt mit einigen der beschriebenen Schritte können auch weitere Kennzeichnungen, z.B. ein Einschreiben von individualisierten Daten in den Mikrochip, erfolgen oder auch eine Laserpersonalisierung in Form einer teilweisen Karbonisierung anderer Materialschicht des Verbundkörpers oder Ähnliches ausgeführt werden.

Es versteht sich für den Fachmann, dass hier lediglich eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben ist. Insbesondere ist die Anfertigung einer Kontaktkopie eines

Volumenreflexionshologramms beschrieben. Hier wird erneut angemerkt, dass der Master 130 nicht zwangsweise ein Volumenreflexionshologramm enthalten muss, sondern auch andere lichtzurückwerfende Strukturen enthalten kann. Bei einer Einbelichtung eines Transmissionshologramms erfolgt die Belichtung durch die Vorderseite des

Verbundkörpers und ist eine Transparenz der Auflagefläche nicht notwendig, da das Licht zum Ausbilden des Hologramms ausschließlich über die Vorderseite in den

Verbundkörper eingestrahlt wird. Bei einer solchen Ausführungsform ist somit die

Beleuchtungseinrichtung auf der entgegengesetzten Seite angeordnet als dies in Fig. 2 schematisch dargestellt ist.

Bezugszeichenliste

1 Verbundkörper

2 Materialschichten (welche mit ursprünglichen Substratschichten korrespondieren)

3 Hologramm-/Materialschicht

3-6 Materialschichten (die mit Substratschichten korrespondieren)

7 photoempfindlicher Bereich

8 weiterer Bereich

9 belichtetes, fixiertes Hologramm

10 anderer Bereich

1 1 Hologrammstruktur (nur belichtet, nicht fixiert)

12 Vorderseite

13 Abschnitt (transparent)

14 Rückseite

15 Mikrochip

16 Antenne

100 Vorrichtung zum nachträglichen holografischen Kennzeichnen eines

Verbundkörpers

101 Halterung

102 Auflagefläche

103 Aussparung

104 Anlageplatte

105 Anlagefläche

106 Aktoren

107 Oberflächennormale der Auflagefläche

1 10 Greifermechanik

1 1 1 Saugnäpfe

121 , 121 ' Saugöffnungen

122 Vakuumreservoir

123 Zuleitungen

124 Ventile

125 Ventile

126 Überdruckreservoir

130 Master

131 Rolle 132 eine Lichtausbreitung beeinflussende Struktur

140 Walze

151 Abschnitt (transparent)

160 Belichtungseinrichtung

161 Laser

162, 162' kohärentes Licht

163 Ablenkeinrichtung

164 räumlicher Lichtmodulator