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Patent Searching and Data


Title:
OPTICAL ELEMENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/097537
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing an optical element, preferably a security feature, according to which a film with a first embossed hologram is provided in an embossed layer, and a second embossed hologram is embossed into the same embossed layer whereby the first embossed hologram is partially replaced by the second embossed hologram. The invention also relates to a method for producing an optical element according to which a film, which is capable of being embossed and which is provided with an embossed hologram, is at least partially filled out with a printing varnish. The invention additionally relates to a method for producing an optical element according to which the hologram embossing is prevented by a prior partial imprinting of the embossed film with curable printing varnish. The invention finally relates to optical features, which can be produced by using the inventive methods, to valuable documents containing the inventive optical feature, and to a numbering embossing unit for use in an inventive production method.

Inventors:
MENZ IRINA (DE)
DAUSMANN GUENTHER (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/005930
Publication Date:
December 05, 2002
Filing Date:
May 29, 2002
Export Citation:
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Assignee:
HSM GMBH (DE)
MENZ IRINA (DE)
DAUSMANN GUENTHER (DE)
International Classes:
B42D25/328; G03H1/02; G03H1/26; G03H1/28; G03H1/00; (IPC1-7): G03H1/02; G03H1/26; B42D15/10
Domestic Patent References:
WO1997004339A11997-02-06
Foreign References:
US5483363A1996-01-09
US5900954A1999-05-04
DE3932505A11991-04-11
Other References:
See also references of EP 1395881A1
Attorney, Agent or Firm:
Klunker, Schmitt-nilson Hirsch (MÜNCHEN, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes, vorzugsweise eines Sicherheitsmerkmales, mit folgenden Schritten al) Bereitstellen einer prägefähigen Folie oder Substratoberfläche mit einem ersten Prägehologramm (30,31) in einer Prägeschicht, und b1) Prägen zumindest eines zweiten Prägehologrammes (50,51) in diesel be Prägeschicht, derart, daß das erste Prägehologramm (30,31) teil weise durch das zweite Prägehologramm (50,51) ersetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mit Schritt b1) das optische Element (3) individualisiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem Schritt b1) mit einem individualisierten Prägestempel durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das erste Prägeholo gramm (30,31) und das zweite Prägehologramm (50,51) unterschiedliche Rekonstruktionswinkel und/oder unterschiedliche Rekonstruktionswellenlän gen aufweisen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem Schritt b1) unter Ein satz eines Prägewerkzeuges mit zumindest einer Prägefläche (11) in Form der gewünschten äußeren Form des zweiten Prägehologrammes (50,51) durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem Schritt b1) das Prägen eines zweiten Prägehologrammes mit der äußeren Form einer individuellen Nummer um faßt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem Schritt b1) den Einsatz eines Nume rierprägewerkzeuges umfaßt, das auf seinen Prägestempeln (7) positive oder negative Nummern (9) umfaßt, auf die ein holographisches Relief (11) aufge bracht ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die positiven oder negativen Nummern (9) ätzoder gravurtechnisch hergestellte metallische Nummern umfassen.
9. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem als holographisches Relief (11) eine Nickelmatrize eingesetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem zur Durchführung des Schrittes b1) über die Nummern eines Nummernkranzes eines Prägenumerierwerkes ein Nickelband mit einem holographischen Relief gelegt wird.
11. Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes, vorzugsweise eines Sicherheitsmerkmales, mit folgenden Schritten : a2) Bedrucken von Teilbereichen einer prägefähigen Folie oder Substrat oberfläche mit einem aushärtbaren Drucklack (61), Aushärten des Drucklackes, und b2) Prägen eines Prägehologrammes (63) auf das bedruckte Substrat, wobei der ausgehärtete Drucklack (61) die Prägung in den bedruckten Teilbe reichen verhindert.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit folgendem zusätzlichen Schritt : c) Metallisierung oder Beschichtung mit einem hoch brechenden Material auf der geprägten Seite des optischen Elementes (3).
13. Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes, vorzugsweise eines Sicherheitsmerkmales, mit folgenden Schritten : a3) Bereitstellen einer prägefähigen Folie oder Substratoberfläche mit einem Prägehologramm (63) in einer Prägeschicht, b3) Aufbringen eines Drucklackes (61) in Teilbereichen der geprägten Holo grammstruktur (63), derart, daß die Reliefstruktur der Prägehologramm struktur (63) in den Teilbereichen mit Drucklack (61) aufgefüllt wird, und c3) Metallisierung oder Beschichtung mit einem hoch brechenden Material auf der geprägten Seite des optischen Elementes.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11,12, insoweit er von Anspruch 11 abhängig ist, oder 13, bei dem in Schritt b2) bzw. b3) der Drucklack (61) in ei ner äußeren Form aufgebracht wird, die eine Information darstellt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem Schritt b2) bzw. b3) zur Individualisierung des optischen Elementes durchgeführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem in Schritt b2) bzw. b3) der Drucklack (61) in einer äußeren Form aufgebracht wird, die für einzelne optische Ele mente (3) eine individuelle äußere Form hat.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die äußere Form die Form einer indivi duellen Nummer (5) umfaßt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, bei dem der Drucklack (61) mit einem Strahldrucker oder einem Laserdrucker mit der gewünschten äuße ren Form aufgebracht wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, bei dem der Drucklack (61) transparent oder gefärbttransparent ist.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei dem nach Schritt b1), b2) bzw. b3) auf die nicht geprägte Seite der Folie eine Klebebeschichtung aufge bracht wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei dem im Schritt a1), a2) bzw. a3) prägefähige Substratoberflächen, insbesondere Heißprägefolien, Sticker prägefolien, mit Thermolack beschichtetes Papier oder mit UVLack be schichtete Substratoberflächen eingesetzt werden.
22. Numerierprägewerk zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der An sprüche 1 bis 10, dessen Prägeflächen jeweils mit einem holographischen Relief (11) versehen sind, wobei die äußere Form der Prägeflächen entweder positiv oder negativ der äußeren Form der zu prägenden Nummer entspricht.
23. Optisches Element, insbesondere Sicherheitsmerkmal für Wertdokumente, mit einem ersten Prägehologramm (30,31) in einer Prägeschicht und einem zweiten Prägehologramm (50,51) in derselben Prägeschicht, wobei das zweite Prägehologramm innerhalb der äußeren Umrisse des ersten Prägeho logrammes angeordnet ist.
24. Optisches Element nach Anspruch 23, bei dem das erste Prägehologramm (30,31) und das zweite Prägehologramm (50,51) unterschiedliche Rekon struktionswinkel und/oder unterschiedliche Rekonstruktionswellenlängen ha ben.
25. Optisches Element nach einem der Ansprüche 23 oder 24, bei dem das zweite Prägehologramm (50,51) eine individuelle äußere Form, insbesondere die Form einer Nummer (5) entweder in positiver oder in negativer Darstellung umfaßt.
26. Optisches Element, insbesondere Sicherheitsmerkmal für Wertdokumente, mit einer Prägehologrammstruktur (63) in einer Prägeschicht und zumindest ei nem Teilbereich (61) in der Prägeschicht, in dem das geprägte Relief aufge füllt ist.
27. Optisches Element, insbesondere Sicherheitsmerkmal für Wertdokumente, mit einem Prägehologramm (63) in einer Prägeschicht und zumindest einem Teil bereich (61) in der Prägeschicht, in dem das Relief der Prägehologramm struktur ausgespart ist.
28. Optisches Element nach einem der Ansprüche 26 oder 27, bei dem der zu mindest eine Teilbereich (61) eine individuelle äußere Form, insbesondere die Form einer Nummer entweder in positiver oder negativer Darstellung umfaßt.
29. Optisches Element nach einem der Ansprüche 23 bis 28, bei dem die Folie auf der nicht geprägten Seite mit einer Klebeschicht versehen ist.
30. Wertdokument mit einem optischen Element nach einem der Ansprüche 23 bis 29.
31. Wertdokument mit einem optischen Merkmal hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21.
Description:
Optisches Element und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes, mit die- sen Verfahren herstellbare optische Elemente, Wertdokumente mit solchen opti- schen Elementen und ein Numerierprägewerk zur Verwendung in einem erfin- dungsgemäßen Verfahren.

Dokumente, Urkunden, Banknoten, Ausweise, Plastikkarten etc. lassen sich mit Hilfe moderner hochauflösender Farbscanner sowie mit Hilfe von Farblaser- druckern bzw. Thermosublimationsdruckern detaillgetreu und farbecht reproduzie- ren. Auch durch die allgemeine Erhältlichkeit von Farbkopierern ist es wesentlich einfacher geworden, hochwertige Fälschungen herzustellen.

Es besteht daher ein Bedürfnis, Dokumente, Ausweise, Banknoten, Wertpapiere, Plastikkarten etc. durch zusätzlich aufgebrachte Sicherheitsmerkmale fälschungssi- cher zu machen. Durch derartige Sicherheitsmerkmale kann zumindest bewirkt werden, daß die Herstellung einer qualitativ hochwertigen Fälschung stark er- schwert und verteuert wird. Als Sicherheitsmerkmale sind Wasserzeichen, Seiden- fäden, verschlungene Linienstrukturen, sowie die Verwendung besonderen Papiers bekannt. Auch das Aufbringen von metallisierten Prägehologrammen auf Bankno- ten, Kreditkarten und Euroscheckkarten hat sich inzwischen allgemein durchge- setzt. Derartige Prägehologramme können durch die holographische Wirkung auch zur besonderen ästhetischen Gestaltung derartiger Dokumente oder anderer Ge- genstände dienen.

Solche Prägehologramme werden z. B. hergestellt, indem holographische magere- liefs in eine prägbare Folie massenweise eingeprägt werden. Auf die geprägte Folie wird eine Klebeschicht aufgebracht. Eine weitere Gestaltung ist daher nicht mehr möglich. Mit der Klebeschicht wird die Prägefolie z. B. als Sicherheitsmerkmal ap- pliziert.

Solche einfachen Prägehologramme bieten aber ebenfalls nur begrenzten Fäl- schungsschutz. Die zunehmende Verbreitung entsprechender Technologie ermög- licht es bereits, entsprechende Prägehologramme nachzufertigen.

Wünschenswert wäre es daher, wenn Verfahren zur Verfügung stünden, mit wel- chen optische Elemente herstellbar sind, deren Fälschung weiter erschwert ist, und die eine einfache Individualisierung ermöglichen. Es ist die Aufgabe der vorliegen- den Erfindung, entsprechende Verfahren zur Herstellung optischer Elemente, schwer zu fälschende optische Elemente, Wertdokumente mit solchen optischen Elementen und ein Prägewerkzeug zur Verwendung in einem Herstellungsverfah- ren anzugeben.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1, einem optischen Element mit den Merkmalen des Anspruches 23 bzw. einem Nu- merierprägewerk mit den Merkmalen des Anspruches 22 gelöst.

Bei einem ersten erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst eine prägbare Folie oder Substratoberfläche mit einem ersten Prägehologramm bereitgestellt. Dieses Prägehologramm kann auf bekannte Art und Weise als holographisches Imagerelief in eine prägbare Folie eingeprägt worden sein. Insofern ist das erste Prägeholo- gramm in der Prägeschicht dieser Folie massenweise herstellbar. Bei dem erfin- dungsgemäßen Verfahren wird ein zweites Prägehologramm in dieselbe Präge- schicht geprägt, in der bereits das erste Prägehologramm eingebracht ist. Dabei ersetzt das zweite Prägehologramm erfindungsgemäß teilweise das erste Präge- hologramm.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden also zwei Prägehologramme inein- ander geprägt. Das zweite Prägehologramm kann dabei derart gewählt sein, daß es bei Beleuchtung ein anderes Bild holographisch rekonstruiert als das erste Prä- gehologramm. Wird das zweite Prägehologramm betrachtet, so entsteht ein ande- rer optischer Effekt als wenn diejenigen Flächen betrachtet werden, die das erste Prägehologramm tragen. Die optischen Strukturen, z. B. Diffraktionsgitter von Prä- gehologrammen, haben typische Größenordnungen und Abstände von einigen 100 nm und sind also mit bloßem Auge nicht zu erkennen. Erst bei Beleuchtung mit entsprechendem Rekonstruktionslicht und Betrachtung unter dem holographischen Rekonstruktionswinkel wird die holographisch gespeicherte Information sichtbar.

Anders, als wenn z. B. zwei Klebehologramme übereinander geklebt würden, ist bei einfacher Betrachtung mit bloßem Auge in der Regel also nicht zu erkennen, daß zwei Prägehologrammstrukturen in einer Prägeschicht vorhanden sind. Erst eine Beleuchtung mit Rekonstruktionslicht und Betrachtung unter dem entsprechenden Rekonstruktionswinkel machen die doppelte Struktur erkennbar.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich also ein optisches Element her- stellen, das zum einen einen besonderen optischen und ggf. besonders ästheti- schen Effekt hervorruft. Zusätzlich ist die Struktur mit mehreren unterschiedlichen Prägehologrammen in einer Prägeschicht schwieriger nachzuahmen. Es ergibt sich ein höherer Wiedererkennungswert, der auch ohne besondere Ausrüstung leicht überprüft werden kann.

Das Prägen der zweiten Prägehologrammstruktur in dieselbe Prägeschicht wie die erste Prägehologrammstruktur ermöglicht eine einfache Herstellung. Es müssen nicht verschiedene Schichten aufeinander geklebt oder miteinander verbunden werden.

Selbstverständlich können weitere Prägeschritte für weitere Prägehologramme vor- gesehen sein, die teilweise das erste und/oder die zuvor geprägten Prägeholo- gramme ersetzen.

Die zweite Prägehologrammstruktur kann für alle optischen Elemente dieselbe äußere Form haben. Eine signifikante Erhöhung der Fälschungssicherheit und/oder des Anwendungsbereiches ist jedoch gegeben, wenn das zweite Prägehologramm für jedes optische Element unterschiedlich ist. Auf diese Weise läßt sich das opti- sche Element als Sicherheitsmerkmal individualisieren, z. B. in Form einer fortlau- fenden Registriernummer.

Bei vorteilhaften Ausführungsformen haben das erste und das zweite Prägeholo- gramm entweder unterschiedliche Rekonstruktionswinkel und/oder unterschiedliche Rekonstruktionswellenlängen.

Zusätzliche Information kann dargestellt werden, wenn die äußere Form des zwei- ten Prägehologrammes ebenfalls Information vermitteln kann. Das erste Prägeho- logramm wird dann in der Form der äußeren Form des zweiten Prägehologrammes durch letzteres ersetzt. Bei Betrachtung des optischen Elementes wird also je nach Betrachtungswinkel bzw. Betrachtungslicht die Information, die in dem ersten Prä- gehologramm gespeichert ist, oder die Information, die in dem zweiten Prägeholo- gramm gespeichert ist, sichtbar. Zusätzlich wird erkennbar, welche äußere Form das zweite Prägehologramm hat. Zum Beispiel kann das zweite Prägehologramm die äußere Form einer Nummer haben. Diese Nummer kann z. B. der Seriennum- mer eines Wertdokumentes entsprechen.

Während das erste Prägehologramm in die Prägeschicht der Folie massenweise eingebracht werden kann, kann das zweite Prägehologramm individuell für jedes einzelne optische Merkmal in Form einer unterschiedlichen Nummer eingeprägt werden. Auf diese Weise lassen sich die optischen Merkmale sehr gut individuali- sieren.

Besonders einfach läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren unter Einsatz eines Numerierprägewerkzeuges durchführen, das vorteilhafterweise ätz-oder gravur- technisch hergestellte metallische positive oder negative Nummern umfaßt, auf die jeweils ein holographisches Relief aufgebracht ist. Wenn die Nummern des Nume- rierprägewerkes bereits auf der Prägefläche jeweils das holographische Relief für das zweite Prägehologramm tragen, kann der Numerierungsprozeß zur Herstellung des jeweiligen zweiten Prägehologrammes wie bei einem gewöhnlichen Nume- rierprägeprozeß durchgeführt werden. Während ein erstes Prägehologramm in die Prägeposition für das zweite Prägehologramm gebracht wird, schaltet das Nume- rierwerkzeug auf die gewünschte Nummer. Das zweite Prägehologramm wird in der äußeren Form der gewünschten Nummer in die Prägeschicht der ersten Prägeho- logrammschicht eingeprägt. Im Anschluss wird z. B. eine Klebeschicht auf die Rückseite aufgebracht und das optische Merkmal auf den zu sichernden Gegens- tand, z. B. ein Wertdokument, aufgeklebt. Ein weiteres erstes Prägehologramm wird in die. Position zur Prägung des zweiten Prägehologrammes gebracht, wäh- rend das Numerierprägewerkzeug um eine Nummer weiterschaltet. Nun wird der Prozeß entsprechend wiederholt.

Als holographisches Relief auf der Prägefläche des Numerierwerkzeuges kann z. B. eine entsprechende Nickelmatrize vorgesehen sein, die die Prägestruktur des zweiten Prägehologrammes in metallischer Form trägt.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung wird über den Nummerkranz eines Prägenumerierwerkes ein Nickelband mit einem holographischen Relief gelegt. Die Prägeflächen des Numerierwerkes müssen dann nicht selbst mit dem holographi- schen Relief versehen sein. Bei dem Prägeprozeß für das zweite Prägehologramm drückt die Prägefläche der jeweiligen Nummer des Numerierprägewerkes das Ni- ckelband mit dem holographischen Relief in die Prägeschicht des ersten Prägeho- logrammes. In der äußeren Form der jeweiligen Nummer des Numerierprägewer- kes wird auf diese Weise die holographische Reliefstruktur des Nickelbandes in die Prägeschicht des ersten Prägehologrammes eingeprägt.

Ein erfindungsgemäßes optisches Element, das insbesondere vorteilhaft als Si- cherheitsmerkmal für Wertdokumente eingesetzt werden kann, umfaßt ein erstes Prägehologramm in einer Prägeschicht und ein zweites Prägehologramm in dersel- ben Prägeschicht. Das zweite Prägehologramm ist dabei innerhalb der äußeren Umrisse des ersten Prägehologrammes angeordnet.

Die Aufgabe wird ebenso mit einem Verfahren mit den Merkmalen eines der An- sprüche 11 oder 13 bzw. einem optischen Element mit den Merkmalen eines der Ansprüche 26 oder 27 gelöst.

Bei einem solchen erfindungsgemäßen Verfahren wird eine prägefähige Folie oder Substratoberfläche mit einem aushärtbaren Drucklack teilweise bedruckt. Im Anschluß wird dieser Drucklack ausgehärtet. In einem weiteren Verfahrensschritt wird ein Prägehologramm auf das derart teilweise bedruckte Substrat geprägt, wo- bei der ausgehärtete Drucklack die Prägung in den bedruckten Teilbereichen ver- hindert. Mit einem solchen erfindungsgemäßen Verfahren wird ebenfalls die Dar- stellung einer Information durch die äußere Form der mit dem ausgehärteten Drucklack bedruckten Oberfläche möglich. Das Bild, das bei Beleuchung des Prä- gehologrammes holographisch rekonstruiert wird, spart dabei die bedruckten Teil- bereiche aus. Auf diese Weise ist die Information, die z. B. in der äußeren Form der bedruckten Bereiche dargestellt ist, sichtbar.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst eine prägbare Folie oder Substratoberfläche mit einem Prägehologramm bereitgestellt. Auf dieses Prägehologramm wird in Teilbereichen ein Drucklack aufgebracht, der die geprägte Reliefstruktur des Hologrammes ausfüllt. Gegebenenfalls wird der Drucklack im Anschluß ausgehärtet. Auch bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird also ein optisches Element hergestellt, dessen Prägehologramm in Teilbereichen aus- gespart ist. Wiederum können die Teilbereiche eine äußere Form einer Information haben, z. B. einer Nummer. Bei Beleuchtung des Prägehologrammes rekonstruie- ren die aufgefüllten Teilbereiche das in dem Hologramm gespeicherte Bild nicht, so daß die durch die äußere Form gespeicherte Information erkennbar wird.

Bei dem letztgenannten erfindungsgemäßen Verfahren wird also auf einfache Wei- se die Darstellung zusätzlicher Information möglich, die über das hinausgeht, was durch das Prägehologramm holographisch rekonstruiert wird. Die Applikation des Drucklackes ist auf einfache Weise möglich und ggf. individuell für jedes einzelne optische Element. Auf diese Weise ist eine hohe Fälschungssicherheit gewährleis- tet.

Auch bei diesen erfindungsgemäßen Verfahren, bei denen Drucklack eingesetzt wird, kann die äußere Form der bedruckten Teilbereiche einer individuellen Num- mer entsprechen, um z. B. eine fortlaufende Registrierung von optischen Elemen- ten bzw. den mit ihnen versehenen Sicherheitsmerkmalen bzw. Wertdokumenten zu ermöglichen.

Der Drucklack kann auf verschiedene Weisen auf die Prägefolie aufgebracht wer- den. Besonders einfach und zuverlässig ist das Aufbringen mit Hilfe eines Strahl- druckers, ähnlich einem Tintenstrahldrucker, der den Drucklack in der gewünschten äußeren Form aufbringt. Auch eine Aufbringung mit einem Laserdrucker ermöglicht eine einfache und zuverlässige Gestaltung.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Drucklack transparent oder gefärbt transpa- rent ist. Eine solche Ausgestaltung erhöht die Fälschungssicherheit des fertigen optischen Elementes, da sich die Oberfläche in den Teilbereichen nicht durch eine vollständig andere Farbe oder Durchlässigkeit von den umgebenden Prägeholo- grammbereichen unterscheidet.

Das mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte optische Element kann auf verschiedene Arten und Weisen, z. B. als Sicherheitselement, eingesetzt und befestigt werden. Besonders einfach und damit vorteilhaft ist es, wenn erst nach Durchführung aller Prägeprozesse eine Klebeschicht auf die nicht geprägte Seite aufgebracht wird, um das optische Element an dem zu sichernden Gegenstand zu befestigen. Eine erst nach Durchführung aller Prägeprozesse aufgeklebte Klebe- schicht behindert die Prägeprozesse nicht.

Besonders vorteilhaft ist eine Klebebeschichtung in Form einer Heißklebebe- schichtung, die thermisch behandelt werden kann.

Bei allen erfindungsgemäßen Verfahren wird vorteilhafterweise am Ende des Her- stellungsprozesses zumindest jedoch erst im Anschluß an alle Prägeprozesse eine Metallisierung oder Beschichtung mit einem hoch brechenden Material vorgenom- men, um die Struktur zu schützen bzw. den holographischen Effekt gut darstellbar zu machen.

Für das erfindungsgemäße Verfahren können prägefähige Substratoberflächen, insbesondere und besonders vorteilhaft Heißprägefolien, Stickerprägefolien, mit Thermolack beschichtetes Papier oder mit UV-Lack beschichtete Substratoberflä- chen eingesetzt werden.

Ein erfindungsgemäßes optisches Element einer anderen Ausgestaltung, das ebenfalls insbesondere vorteilhaft als Sicherheitsmerkmal für Wertdokument einge- setzt werden kann, umfaßt ein Prägehologramm in einer Prägeschicht, wobei zu- mindest ein Teilbereich des in die Prägeschicht geprägten Reliefs aufgefüllt ist, so daß in dem Teilbereich keine holographische Rekonstruktion stattfinden kann.

Bei einem erfindungsgemäßen optischen Element einer weiteren Ausgestaltung, das ebenfalls insbesondere vorteilhaft als Sicherheitsmerkmal für Wertdokumente eingesetzt werden kann, ist ein Prägehologramm in einer Prägeschicht vorgesehen, wobei zumindest in einem Teilbereich in der Prägeschicht das Relief ausgespart ist.

Besonders vorteilhaft lassen sich die erfindungsgemäßen Verfahren bzw. die erfin- dungsgemäßen optischen Elemente bei Wertdokumenten, z. B. als Sicherheits- merkmal, einsetzen, wie es Gegenstand der Ansprüche 28 bzw. 29 ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen und Aus- gestaltungen im Detail erläutert. Dabei zeigen die Figuren in schematischer Dar- stellung Beispiele für erfindungsgemäße Ausgestaltungen. Es zeigt Figur 1 ein erfindungsgemäßes Wertdokument mit einem erfindungsgemäßen optischen Merkmal, Figur 2 ein erfindungsgemäßes optisches Element, Figur 3 eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen optischen Ele- mentes, Figur 4 einen Prägestempel eines erfindungsgemäßen Numerierprägewerkzeu- ges, Figur 5 die Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes optisches Element gemäß einer weiteren Ausgestaltung, und Figur 6 einen Querschnitt entlang der Linie A-A der Figur 5.

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung z. B. eine Banknote 1. Auf dieser Bank- note sind in bekannter Weise Informationen, z. B. der Wert und Bildinformation, aufgebracht, die hier nicht weiter interessieren und dementsprechend in der Figur nicht aufgenommen sind. Die Banknote 1 enthält ggf. verschiedene Sicherheits- merkmale, wie z. B. Wasserzeichen oder Guiochen, die hier ebenfalls nicht darge- stellt sind.

3 bezeichnet ein erfindungsgemäßes Sicherheitsmerkmal auf der erfindungsgemä- ßen Banknote 1. Unter anderem umfaßt das erfindungsgemäße Sicherheitsmerk- mal 3 eine Nummer 5, im gezeigten Beispiel die Zahl"123".

Figur 2 zeigt das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal dieser Ausführungsform in vergrößerter Darstellung. Es umfaßt ein erstes Prägehologramm 30, das nur sche- matisch in Form von Linien dargestellt ist. Dieses erste Prägehologramm kann ein Diffraktionsgitter sein. Der Abstand der einzelnen Gitterstreifen ist typischerweise einige 100 nm, um in bekannter Weise Interferenzeffekte sichtbaren Lichts hervor- rufen zu können. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf derartige streifen- förmige Hologramme beschränkt, sondern kann beliebige Prägehologrammformen aufweisen, die andere Information holographisch darstellen, z. B. das Abbild eines dreidimensionalen Gegenstandes.

In derselben Schicht des ersten Prägehologrammes 30 befindet sich ein zweites Prägehologramm, dessen geprägte Struktur 50 wiederum nur in höchst schemati- scher Darstellung in Form von Linien gezeichnet ist. Eine mögliche Ausgestaltung umfaßt wiederum ein Diffraktionsgitter ähnlich dem Diffraktionsgitter 30. Dabei ist jedoch der Abstand der einzelnen Gitterstreifen unterschiedlich, so daß eine andere Wellenlänge in diesem Diffraktionsgitter interferiert als in dem ersten Prägeholo- gramm. Das zweite Prägehologramm 50 rekonstruiert in einer anderen Richtung, was schematisch durch die andere Schraffurrichtung in Figur 2 angedeutet sein soll. Selbstverständlich gilt auch für das zweite Prägehologramm 50, daß jede an- dere holographische Information gespeichert werden kann, z. B. das dreidimensio- nale holographische Abbild eines Gegenstandes.

Die äußere Form des zweiten Prägehologrammes 50 zeigt bei dem gezeigten Bei- spiel die Zahl"123".

In Figur 3 ist eine Ausführungsform gezeigt, in der das zweite Prägehologramm 51, wiederum höchst schematisch nur als Schraffur angedeutet, Aussparungen in Form von Ziffern hat. In diesen Aussparungen 31 wird das erste Prägehologramm 30 sichtbar. Insofern werden die Nummern der beispielhaft gezeigten Zahl"123"durch das zweite Prägehologramm 51 umrandet.

Figur 4 zeigt den Prägestempel einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Numerierprägewerkes. Der Prägestempel 7 für eine Struktur 9, hier die Ziffer"1", ist gezeigt. Auf der Prägeseite 13 ist erhaben die Ziffer"1"in seitenverkehrter Darstel- lung ausgebildet. Auf der Prägefläche der erhabenen Ziffer ist als Nickefmatrize die Prägestruktur 11 für ein Prägehologramm aufgebracht. Selbstverständlich ist auch hier die Darstellung nur höchst schematisch als Schraffur angedeutet.

Erfindungsgemäße optische Elemente können mit einem erfindungsgemäßen Ver- fahren wie folgt hergestellt werden.

Zunächst wird in eine prägbare Folie, die entweder vollständig als Prägeschicht ausgebildet ist oder eine Prägeschicht umfaßt, auf herkömmlichem Weg ein erstes Prägehologramm 30 eingebracht. Zum Beispiel kann es sich bei der Prägeschicht um eine Thermolackschicht handeln, in die in bekannter Weise ein Hologramm heißgeprägt wird. Dazu wird die gewünschte Prägehologrammstrukur mit Hilfe ei- nes Heißprägestempels eingeprägt. Dieser Prozeß kann in Massenproduktion ge- schehen. Zum Beispiel kann die erste Prägehologrammstruktur auf eine größere Folieneinheit geprägt werden und später geschnitten werden.

Die auf diese Weise hergestellte Folie mit dem ersten Prägehologramm 30 in der Prägeschicht wird einem Numerierwerkzeug zugeführt, das zur Prägung von fort- laufenden Nummern geeignet ist. Mit diesem Prägewerkzeug wird jeweils eine Nummer in dieselbe Prägeschicht geprägt, in der sich das erste Prägehologramm 30 befindet und ersetzt auf diese Weise die geprägte Struktur des ersten Prägeho- logrammes in der äußeren Form der Prägefläche des Prägestempels des Nume- rierwerkzeuges. Das zweite Prägehologramm 50,51 wird also in der äußeren Form der Nummern des Numerierwerkzeuges in die erste Prägehologrammstruktur 30 eingeprägt.

Verschiedene Formen für die Nummern sind denkbar. Zum Beispiel können die Nummern der zweiten Prägehologrammstruktur wie in Figur 2 gezeigt positiv eine Zahl darstellen oder, wie z. B. in Figur 3, in negativer Form als Umrandung auftre- ten.

In Figur 4 ist z. B. der Prägestempel 7 für eine positive Ziffer 1"gezeigt. Die zweite Prägehologrammstruktur befindet sich dabei z. B. als Nickelmatrize auf der Präge- fläche 11 eines Prägestempels des Numerierwerkzeuges. In alternativer Ausfüh- rung wird um den Nummernkranz des Numerierprägewerkzeuges ein Nickelband gelegt, das die Struktur zur Prägung des zweiten Prägehologrammes trägt. Beim Prägen wird die Struktur des Nickelbandes mit Hilfe des Numerierwerkzeuges in die Prägeschicht des ersten Prägehologrammes abgeformt, ohne daß die Prägeflächen des Numerierkranzes selbst strukturiert sein müßten.

Figur 5 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Sicherheitsmerkmal 3, das auf einer Banknote 1 vorgesehen sein kann. Wie in Figur 1 gezeigt, umfaßt das Sicherheits- merkmal gemäß dieser Ausführungsform wiederum eine Zahl 5, im gezeigten Beispiel die Zahl"123".

Das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal dieser Ausgestaltung umfaßt ein Prä- gehologramm 63, das wiederum nur schematisch in Form von Linien dargestellt ist.

Auch dieses Prägehologramm kann ein Diffraktionsgitter sein, dessen Gitterab- stand typischerweise einige 100 nm ist, um in bekannter Weise Interferenzeffekte sichtbaren Lichtes hervorrufen zu können. Selbstverständlich ist auch hier das Prä- gehologramm nicht auf derartige streifenförmige Hologramme beschränkt, sondern kann beliebige Prägehologrammformen aufweisen, die andere Information ho- lographisch darstellen, z. B. das Abbild eines dreidimensionalen Gegenstandes.

Innerhalb der Umrisse des Prägehologrammes 63 befinden sich Bereiche 61, die keine Prägestruktur tragen, wie das umgebende Prägehologramm 63. Dies kann auf verschiedene Verfahrensweisen erreicht werden, die weiter unten beschrieben werden.

In den Bereichen 61 findet bei Beleuchtung keine holographische Rekonstruktion statt, so daß der holographische Effekt in diesen Bereichen ausgespart ist. Das ge- samte Sicherheitsmerkmal 3 zeigt also einen holographischen Effekt, z. B die Dar- stellung eines dreidimensionalen Gegenstandes. Nur die Teilbereiche 61 in der äu- ßeren Form der Ziffer"123"rekonstruieren holographisch kein Bild, so daß sie er- kennbar werden und die Information ihrer äußeren Form sichtbar ist.

Ein solches erfindungsgemäßes optisches Merkmal kann wie folgt hergestellt wer- den. In eine prägbare Folie, die entweder vollständig als Prägefolie ausgebildet ist oder eine Prägeschicht umfaßt, wird auf herkömmlichem Wege ein Prägeholo- gramm 63 eingebracht. Es kann sich bei der Prägeschicht z. B. um eine Thermo- lackschicht handeln, in die in bekannter Weise ein Hologramm heißgeprägt wird.

Dazu wird auch bei dieser Ausgestaltung die gewünschte Prägehologrammstruktur mit Hilfe eines Heißprägestempels eingeprägt. Dieser Prozeß kann in Massenpro- duktion geschehen, also z. B. auf eine größere Folieneinheit geprägt werden und später geschnitten werden.

Mit einem Laserdrucker oder einem Strahldrucker, ähnlich einem Tintenstrahl- drucker, wird Drucklack 61 in der gewünschten äußeren Form, hier der Ziffer"123", auf die Prägehologrammstruktur 63 aufgebracht, um so das Relief der Prägeholo- grammstruktur aufzufüllen. Dies ist in Figur 6 im Schnitt sichtbar. In dem mit Drucklack 61 aufgefüllten Bereichen rekonstruiert bei Beleuchtung mit Rekonstruk- tionslicht die Prägehologrammschicht 63 holographisch nicht mehr.

Bei einem anderen erfindungsgemäßen Verfahren wird vor dem Prägen des Prä- gehologrammes mit einem Laserdrucker oder einem Strahldrucker, ähnlich einem Tintenstrahldrucker, auf eine prägbare Folie Drucklack 61 in einer gewünschten äußeren Form aufgebracht, z. B. in der Gestalt der Zahl"123". Nach einem Aus- härteschritt für den Drucklack wird die so teilweise mit Drucklack versehene Folie in für Prägehologramme bekannter Weise geprägt, so daß das Prägehologramm 63 erzeugt wird. In den mit Drucklack 61 bedruckten Bereichen wird das Prägen wäh- rend des Prägeschrittes verhindert, so daß auch hier beim fertiggestellten optischen Element keine holographische Rekonstruktion stattfinden kann.

Bei allen beschriebenen Ausführungsformen wird erst nach der Durchführung aller notwendigen Prägeprozesse auf der Rückseite des optischen Elementes 3 eine Heißklebeschicht aufgebracht, mit deren Hilfe das optische Element an dem Wert- dokument 1 befestigt werden kann. Da diese Klebeschicht erst nach allen Präge- prozessen durchgeführt wird, kann sie die vorherigen Verfahrensschritte nicht stö- ren.

Bei allen erfindungsgemäßen Ausführungsformen können als prägefähige Sub- stratoberfläche Heißprägefolie, Stickerprägefolie, mit Thermolack beschichtetes Papier oder mit UV-Lack beschichtete Substratoberflächen eingesetzt werden. Die Erfindung ist nicht auf eine einzige Zahl 5 beschränkt. Besonders vorteilhaft sind das Verfahren und die optischen Merkmale, wenn die äußere Form des anders re- konstruierenden holographischen Bereiches 50,31 bzw. des überhaupt nicht ho- lographisch rekonstruierenden Bereiches 61 eine fortlaufende Nummer ist, die für jedes optische Element individuell vergeben wird. Auf diese Weise ist eine Indivi- dualisierung des jeweiligen optischen Elementes möglich, z. B. in der Art einer Re- gistriernummer für eine Wertdokument.