DE3206062A1

DE3206062A1 - Faelschungsgefaehrdeter gegenstand mit beglaubigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3206062A1
Application number: DE19823206062
Authority: DE
Inventors: jun. William Merle 08534 Pennington N.J. Webster
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1981-02-19
Filing date: 1982-02-19
Publication date: 1982-08-19
Also published as: FR2500020A1; GB2093404A; GB2093404B; CA1185370A; IT8219720A0; CH661602A5; NL8200656A; ES509556A0; IT1200367B; FR2500020B1; JPS57159696A; ES8303759A1; JPS6023040B2; DE3206062C2; US4892385A

Description

RCA 75742

Dr.ν.B/E/ Scha

RCA Corporation

New York N.Y. (V.St.A.)

Fälschungsgefährdeter Gegenstand mit Beglaubigungsvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem fälschungsgefährdeten flächigen Gegenstand und einer mit diesem verbundenen Beglaubigungsvorrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Fälschungssicherung von fälschungsgefährdeten Gegenständen aus Flächenmaterialien, wie Banknoten und andere wertvolle Dokumente, Kreditkarten, Pässe, Sicherheitsausweise, Schallplatten und ihre Hüllen und vieles andere mehr.

Die Technik der Farbkopiergeräte hat in jüngerer Zeit außerordentliche Fortschritte gemacht. Dies dürfte sich auch in Zukunft fortsetzen, und es ist daher zu erwarten, daß es in absehbarer Zeit möglich ist, Farbphotokopien von Baknoten herzustellen, die der normale Bürger nicht oder nur mit großer Schwierigkeit vom Original unterscheiden kann. Es ist zwar richtig, daß bei echten Banknoten viele Sicherungsoder Beglaubigungsmaßnahmen vorgesehen sind (z.B. viele verschiedene

Druckfarben und komplizierte Gui'llochen sowie Spezialpapier, das Wasserzeichen und/oder eingebetette Farbplä'ttchen oder Metallfäden enthalten kann), die es dem Experten derzeit ermöglichen, eine Fälschung von einer echten Banknote zu unterscheiden, der ungeschulte Laie ist jedoch im allgemeinen nicht in der Lage, solche Sicherungsmaßnahmen zu verfizieren. Durch die laufende Verbesserung der Farbphotokopietechnik entsteht also die echte Gefahr, daß der Mann in der Straße das Vertrauen in die Echtheit des Papiergeldes verliert, was verheerende Folgen haben könnte. 10

In der Praxis muß jede Sicherungs- oder Beglaubigungsvorrichtung zur Lösung dieses Problems zumindest die im folgenden aufgeführten vier Forderungen erfüllen:

1. Die Beglaubigungsvorrichtung muß einen Effekt liefern, der sich mit einem Farbkopiergerät gleich welcher Art nicht reproduzieren läßt.

2. Der durch die Beglaubigungsvorrichtung erzeugte Effekt muß unter gewöhnlichen Beleuchtungsbedingungen schnell und leicht verfizierbar sein, ohne daß seitens des ungeschulten Laien eine besondere Geschichlichkeit erforderlich ist.

3.Die Einrichtungen zur Herstellung der Beglaubigungsvorrichtung und zu ihrer sicheren Befestigung an einem zu schützenden Gegenstand (z.B. an einer Banknote usw.) muß so kompliziert sein und einen so hohen Kapitalaufwand erfordern, daß sie für einen potentiellen Fälscher außer Reichweite bleibt.

4. Bei großen Stückzahlen sollen die zusätzlichen Stückkosten für die Herstellung der Beglaubigungsvorrichtung und ihr sicheres Anbringen an dem zu schützenden, fälschungsgefährdeten Gegenstand (sowohl hinsichtlich der Amortisation der hohen Anlagekosten als auch hinsichtlich der variablen Stückkosten) so niedrig liegen, daß sie

Ί kein Hindernis für die Einführung bilden.

Vorrichtungen zur fälschungssicheren Kennzeichnung ("Beglaubigungsvorrichtungen"), z.B. für Banknoten, sind aus der US-PS 41 86 943 (Lee) und der GB-PS 13 94 021 bekannt. Die in diesen Patentschriften beschriebenen Kennzeichnungs- oder Beglaubigungsvorrichtungen erfüllen die drei ersten der oben genannten Bedingungen, nicht jedoch die vierte. Sie bestehen aus einem Kunststoffstreifen oder einem Substratblatt, das mit einer ausreichenden Anzahl von getrennten aufeinander!legenden Viertelwellenlängenschichten (für eine bestimmte Wellenlänge im sichtbaren Spektral bereich) aus dielektrischem Material überzogen sind, so daß sich im Effekt ein Transmissions-Reflexions-Farbfilter ergibt. Wenn ein solches Farbfilter mit polychromatischem, z.B. weißem Licht beleuchtet wird, reflektiert es selektiv den größten Teil des Lichtes in einem bestimmten Teile des sichtbaren Spektralbereichs und läßt selektiv das meiste " Licht aus dem verbleibenden Teil des sichtbaren Spektralbereiches durch. Die Farbe des reflektierten Lichtes und die Farbe des durchgelassenen Lichtes sind also voneinander verschieden. Bei geeigneter Wahl des Wertes der Wellenlänge der dielektrischen Viertelwellenlängenschichten können die Farben des reflektierten bzw. durchgelassenen Lichtes im wesentlichen komplementär gemacht werden, so daß sie auch von einer ungeübten Person schnell und leicht unterschieden werden können. Ferner hängt der spektrale Teil (die Farbe) des von einer solchen Vorrichtung reflektierten Lichtes, in dem man sieht, vom Winkel ab, unter dem die Vorrichtung beleuchtet bzw. betrachtet wird. Die beobachtete Farbe dieses Teiles ändert sich also, wenn die Vorrichtung bezüglich der Richtung des beleuchtenden Lichtes gedreht wird. Diese Winkel abhängigkeit der beobachteten Farbe kann auch dazu benutzt werden, einen Wechsel des reflektierten Lichtes zwischen zwei komplementären Farben durch Änderung des Betrachtungswinkels zu erzeugen.

Beglaubigungsvorrichtungen dieser Art eignen sich zwar gut für Banknoten und dgl., die Stückkosten für die Herstellung solcher Vorrichtungen sind jedoch von Natur aus ziemlich hoch. Der Grund hierfür '

liegt darin, daß die verschiedenen dünnen Schichten der mehrlagigen dielektrischen Schichtstruktur aus verschiedenen dielektrischen Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes bestehen. Alle diese Schichten müssen nacheinander und getrennt (z.B. durch Aufdampfen oder Aufstäuben im Vakuum) mit großer Genauigkeit aufgebracht werden, um zu gewährleisten, daß die Dicke des jeweiligen dielektrischen Materials gleich einem Viertel der spezifizierten Wellenlänge des sichtbaren Lichtes ist, das durch das spezielle dielektrische Material fällt, d.h. die Dicke muß in Abhängigkeit vom Brechungsindex des jeweiligen Materials gewählt werden). Bei den Kosten für dieses getrennte und aufeinanderfolgende Niederschlagen der Schichten handelt es sich nicht um einmalige Investitionskosten, die in einer großen Anzahl von Banknoten amortisiert werden können, sondern stellen variable Stückkosten dar, die wie jede einzelne Kennzeichnungs- oder Beg!aubigungsvorrichtung anfallen.

Aus der US-PS 40 33 059 (Hutton et al) und US-PS 41 24 947 (Kuh! et al) sind ßeglaubigungs- oder Kennzeichnungsvorrichtungen bekannt, die einen Eindruck von Intaglio-Musterelementen in einem Substrat enthalten. Die Intaglio-Musterelemente haben die Form von einem oder mehreren Feldern nahe benachbarter, sich nicht überschneidender und sich nicht berührender, sich in einer Längsrichtung erstrekkender Erhebungen oder Spitzen. Die Reflexionsfarbe der Erhebungen unterscheidet sich hinsichtlich der Leuchtdichte von der des Substrats (d.h. daß der eine Bereich eine relativ helle Reflexionsfarbe und der andere eine relativ dunkle Reflexionsfarbe aufweisen). Solange jedoch die Sicherungsvorrichtung aus einem solchen Winkel betrachtet wird, daß sowohl die Erhebungen selbst als auch die dazwischenliegenden Substratbereiche sich innerhalb der Sichtlinie eines Betrachters befinden, ist die Leuchtdichte der beobachteten Reflexionsfarbe ein Integral der von den Erhebungen reflektierten Farbe und der vom Substrat reflektierten Farbe. Der Farbton der betrachteten integralen reflektierten Farbe ist dabei dem der Farbe der Erhebungen ziemlich ähnlich, obwohl die Farbsättigung der beobachteten integralen reflektierten Farbe sich von dem der Farbe

der Erhebungen erheblich unterscheidet. Wenn andererseits die Erhebungen aus einem Winkel bereich bezüglich des Substrats betrachtet werden, in dem die Erhebungen die zwischen ihnen liegenden Zwischenbereiche abschattieren oder bedecken, ist die beobachtete Farbe ausschließlich die der Erhebungen selbst (welche hinsichtlich der Leuchtdichte bezüglich der erwähnten integralen Farbe kontrastiert). Wenn die Erhebungen der von Kühl angegebenen Vorrichtung aus einem solchen Winkel bereich betrachtet wird, werden eine oder mehrere sehr dünne Linien, die sich in einer zur Längsrichtung der Erhebungen im wesentlichen senkrechten Richtung erstrecken und die Farbe des Substrats haben, sichtbar, die einen Kontrast zu dem die Farbe der Erhebungen aufweisenden Untergrund stehen. Diese dünnen Linien ergeben sich dadurch, daß man jede sich in Längsrichtung erstreckende Erhebung in im gleichen vorgegebenen Satz von zwei oder mehr geringfügig beabstandete longitudinal Segmente aufbricht, wobei die entsprechenden Zwischenräume zwischen den longitudinal en Segmenten benachbarter Erhebungen miteinander fluchten. Die oben erwähnten dünnen Linien werden dabei sichtbar, wenn die Betrachtung in einem (wie in einer Ebene senkrecht zur Oberfläche des Substrats) so flachen und (in einer Ebene parallel zur Oberfläche des Substrats ) extrem schmalen Winkelbereich erfolgt, da die Erhebungssegmente dann die relativ breiteren Zwischenräume der Substratfarbe zwischen benachbarten Erhebungssegmenten abdecken.

Der Winkelbereich ist in jedem Falle durch Faktoren, wie die Höhe der Erhebungen, die Abmessungen der Zwischenräume zwischen den benachbarten Erhebungen, den Winkel zwischen der Längsrichtung der Erhebungen und der Betrachtungsrichtung, die Form der Erhebungen und die relative Position der winkelmäßig verschieden orientierten Erhebungsfeldern in bezug aufeinander bestimmt. Ein "Kontrast"-Bild (das durch entsprechende Änderung der Werte eines oder mehrerer dieser Parameter für das Bild bezüglich der entsprechenden Parameter des Untergrundes erzeugt wird), welches bei Betrachtung aus den meisten Richtungen vom Untergrund nicht unterscheidbar ist, wird unterscheidbar und sichtbar (infolge des Kontrastes bezüglich der Untergrundes)

wenn die Betrachtung aus einer Richtung innerhalb des speziellen Winkelbereiches erfolgt.

Relativ gerechnt sind die Stückkosten einer durch Ihtaglio-Druck hergestellten Kennzeichnungsvorrichtung wesentlich niedriger als die einer Kennzeichnungsvorrichtung aus einem Transmissions-Reflexions-Farbfilter, wie sie oben erwähnt wurde. Absolut betrachtet, sind die Stückkosten einer in Intaglio-Druck-Sicherungsvornchtung immer noch etwas zu hoch, um die obige vierte Bedingung zu erfüllen. Ausserdem sind Intaglio-Druck-Sicherungsvorrichtungen wesentlich weniger wirksam als die Transmissions-Reflexions-Farbfilter-Sicherungsvorrichtung hinsichtlich der Erfüllung der zweiten Bedingung. Es erfordert sehr wenig Geschick seitens eines einfachen Laien, eine Änderung der Komplementär-Farben (die jeweils in relativ großen, verschiedenen Winkelbereichen sichtbar werden) schnell und sicher zu beobachten, wenn eine Transmissions-Reflexions-Farbfilter-Sicherungsvorrichtung unter verschiedenen Winkeln oder alternativ in Reflexion oder Transmission betrachtet wird. Bei Intaglio-Druck-Sicherungsvorrichtungen wird jedoch entweder eine Änderung des Kontrastes hinsichtlich der Leuchtdichte bezüglich des Untergrundes beobachtet, wenn die Sicherungsvorichtung aus einer Richtung in einem bestimmten Winkelbereich betrachtet wird, oder im Falle der von Kuh! angegebenen Vorrichtungen wird eine sehr dünne Linie mit kontrastierender Farbe sichtbar, wenn die Vorrichtung innerhalb eines extrem schamlen und außerdem auch flachen Winkelbereich betrachtet wird. In beiden Fällen benötigt der Betrachter eine beträchtliche Zeit sowie einige Geschicklichkeit, um die Intaglio-Druck-Sicherungsvorrichtung so zu orientieren, daß das in ihr enthaltene Kontrast-Bild sichtbar wird. Die für die Prüfung erforderliche Zeit wird zwar im allgemeinen kein Hindernis für die Verwendung einer Intaglio-Druck-Sicherungsvorrichtung für Dokumente, wie Aktien und dergl., die in relativer Ruhe untersucht werden können, darstellen, sie stellt jedoch ein Hemmnis für die Verwendung solcher Sicherungsvorrichtungen bei Banknoten und dergl. dar, die auch von einem ungeübten Laien, wie einem Kassierer in einem Laden, einer Kino- oder Theaterkasse und dergl. schnell prüfbar sein müssen.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungs- oder Beglaübigungsvorrichtung zu schaffen, die allen vier oben angegebenen Bedingungen erfüllt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Anordnung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Gemäß der vorligenden Erfindung enthält eine Sicherungs- oder Beglaubigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine beugende Phasenstruktur, die durch Prägen oder Gießen an der Oberfläche eines Substrats gebildet ist, so daß sich ein spezieller Typ von Farbfilter ergibt. Im Prinzip kann ein solches Filter entweder ein Transmissionsfilter oder ein Reflexionsfilter sein. Aus Gründen, auf die unten roch näher eingegangen werden wird, eignet sich jedoch ein ReIfexionsfilter in der Praxis wesentlich besser für eine Sicherungsoder Beglaubigungsvorrichtung. Bei den vorliegenden Beglaubigungsvorrichtungen wird von den Lehren einer oder mehrerer der US-PSen 3 957 354;.3 961 836 und 4 062 628 Gebrauch gemacht.

Genauer gesagt enthält eine Beglaubigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Substrat, welches mit einem Flächenmaterial verbunden ist, aus welchem der gegen Fälschung zu schützende Gegenstand besteht. Das Substrat weist eine vorgegebene reflektierende Beugungsgitterstruktur auf, die als Reliefmuster ausgebildet ist und sich an mindestens einem Bereich einer sichtbaren Fläche des Substrates befindet. Die reflektierende Beugungsgitterstruktur ist mit einem transparenten Material ausgefüllt und bedeckt, das einen vorgegebenen Brechungsindex hat. Das die Struktur bildende Reliefmuster hat bestimmte Gitterpofil-Physische-Amplitude und Linienfrequenz-bzw. Gitterkontanten-Parameter, so daß die Struktur in der Lage ist, auf sie fallendes polychromatisches Beleuchtungslicht in mindestens ein Paar benachbarter, getrennter und unterschiedlicher reflektierter Bündel kontrastierender Farben aufzuspalten, wobei die schmälste Winkeldimension der Bündelbreite jedes dieser Bündel in einem Abstand von 30 cm mindestens zwei Milliradian betragen soll. Das transparente Material ist mit der sieht-· baren Oberfläche des Substrats genügend sicher verbunden, so daß daß trans-

parente Material von der Struktur nicht entfernt werden kann, ohne die Struktur im Effekt zu zerstören.

Unter dem Begriff "benachbarte, getrennte und verschiedenereflektierte Bündel kontrastierender Farben" soll hier nicht der Fall benachbarter und zusammenhängender Farbteile des kontinuierlichen Spektrums des sichtbaren polychromatischen·.· (also des sogenannten "weißen") Lichtes fallen, da die benachbarten Teile des kontinuierlichen Spektrums weder getrennt und verschieden sind noch kontrastierende Farben aufweisen, da die Farben kontinuierlich ineinander-übergehen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform

eines beglaubigten, fälschungsgeschützten Gegenstandes mit einer an ihm angebrachten Beglaubigungsvorrichtung aus einer einzigen integrierten Struktur;

Fig. 1a eine schematische Darstellung einr zweiten Ausführungsform eines fälschungsgeschützten, beglaubigten Gegenstandes mit einer Beglaubigungsvorrichtung, welche aus mehreren beabstandeten integrierten Strukturen besteht, die mit dem Gegenstand verbunden sind;

Fig.2a und 2b schematische Schnittansichten einer ersten und einer zweiten Ausführungsform einer integrierten Struktur, wie sie für die Beglaubigungsvorrichtungen gemäß Fig. 1 und 1a verwendet werden kann;

Fig. 3 und 3a schematische Darstellungen eines Typs einer Beglaubigungsvorrichtung integrierter Struktur, bei der die integrierte Struktür einen einzigen Beugungsgitterstrukturbereich enthält und

Fig. 4, 4a und 4b schematische Darstellungen eines anderen Typs einer Beglaubigungsvorrichtung mit integrierter Struktur, bei der die integrierte Struktur aus mehreren verschiedenen, zusammenhängenden Beugungsgitterbereichen besteht.

Fig. 1 zeigt einen fälschungsgeschützten oder beglaubigten Gegenstand 100 aus Folien- oder Flächenmaterial, wie Kunststoff oder Papier. Bei der Erläuterung der vorliegenden Erfindung wird häufig angenommen, daß es sich bei dem fälschungsgeschützten Gegenstand 100 um eine Banknote handelt. Der fälschungsgeschützte oder beglaubigte Gegenstand kann jedoch auch andere Formen haben und beispielsweise ein von Natur aus wertvolles Dokument, eine Kreditkarte, ein Paß, ein Sicherheitsausweis , eine Schallplatte oder Hülle hierfür sein, um nur einige Beispiele zu nennen. In jedem Falle ist an dem beglaubigten Gegenstand 100 eine Sicherungs- oder Beglaubigungsvorrichtung 102 befestigt. Die Beglaubigungsvorrichtung 102 besteht aus einer einzigen integralen Struktur des in Fig. 2a oder 2b dargestellten Typs. Die Beglaubigungsvorrichtung 1Q2a gemäß Fig. 1a besteht aus zwei(oder mehreren ) beabstandeten integralen Strukturen, die jeweils dem in Fig. 2a oder 2b dargestellten Typ angehören können.

Wie aus den Figuren 2a und 2b ersichtlich ist, enthalten die die Beglaubigungsvorrichtung 102 oder 102a bildenden integralen Strukturen 201 oder 201b ein Substrat 200 mit einer unteren Fläche 202, die mit dem beglaubigten Gegenstand 100 verbunden ist, und einer oberen Fläche 204, in der eine bestimmte reflektierende Beugungsgitterstruktur 206 gebildet ist. Die reflektierende Beugungsgitterstruktur 206 ist mit einem transparenten Material 208 ausgefüllt und abgedeckt. Das transparente Material 208 hat einen Brechungsindex, der größer als 1 ist. Das transparente Material 208 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, wie Polyvinylchlorid (PVC) oder Polycarbonat-Polyester.(Der Brechungsindex solcher Materialien hat einen Nennwert von etwa 1,5). Das Substrat 200 kann aus Metall bestehen, vorzugsweise besteht es jedoch ebenfalls aus einem Kunststoff oder einem Klebstoff.

-ιοί Im Falle der in Fig.. 2a dargestellten Ausführungsform der integralen Struktur 201a kann das Substrat 200 aus einer thermoplastischen Folie hergestellt werden, in deren Oberfläche 204 die beugende Struktur 206 durch Prägen, Gießen oder Pressen gebildet ist. Die Struktur 206 kann durch Aufbringen einer dünnen Metallschicht, z.B. aus Aluminium,im Vakuum (z.B. durch Aufdampfen oder Kathodenzerstäubung) reflektierend gemacht werden. Das transparente Material 208 kann dann durch Auf!ami nieren einer Kunststoffschicht auf die Oberfläche 204 angebracht werden oder dadurch, daß man einen überzug aus einem Kuηststoffmonomer oder einer Kunststoff!ösung aufbringt, der dann zu einer festen Schicht auspolymerisiert oder gehärtet wird. Das transparente Material 208 und das Substrat 200 können in diesem Falle entweder aus dem gleichen Kunststoff oder aus verschiedenen Kunststoffen hergestellt werden.

Bei den in Fig. 2b dargestellten Ausführungsbeispiel der integrierten Struktur 201b wird das transparente Mateial 208 durch die ursprüngliche Kunststoffolie gebildet, in der die Beugungsgitterstruktur 206 durch Prägen, Pressen oder Gießen gebildet ist, und das Substrat 200 kann eine laminierte Kunststoffschicht enthalten oder mittels eines Kunststoffmonomers oder einer Kunststofflösung gebildet werden, die anschließend •zu einer dünnen Kunststoffschicht gehärtet worden ist. Alternativ kann das Substrat 200 bei der integralen Struktur 201b auch ein Klebermaterial enthalten oder aus einem solchen bestehen, welches an seiner Unterseite mit dem gesicherten Gegenstand 100 verklebt ist. Im übrigen sind die Ausführungsformen gemäß Fig. 2a und 2b im wesentlichen gleichartig.

Bei den. Ausführungsformen gemäß Fig. 2a und 2b ist die Gesamtdicke des Substrats 200 und des transparenten Materials 208 gleich t. Wie durch einen Pfeil 210 angedeutet ist, wird die sichtbare Fläche der reflektierenden Beugungsgitterstruktur 206 von oben her durch das transparente Material 208 hindurch mit polychromatischem Licht beleuchtet. Die Beugungsgitterstruktur 206 reflektiert das einfallende polychromatische Beleuchtungslicht in einer Weise, die durch ihre physische Amplitude A, ihre Linienfrequenz oder Gitterkonstante d und die räumliche Wellenform oder Konfiguration ihres periodischen Gitterprofils bestimmt wird. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung hat die Struk-

tür 206 bestimmte Parameter hinsichtlich des Gitterprofils, der physischen Amplitude A und der Linienfrequenz oder Liniendichte d (Gitterkonstante), so daß die Struktur 206 in der Lage ist, polychromatisches Beleuchtungslicht 210, das auf sie fällt, in mindestens ein Paar benachbarter, getrennter und unterschiedlicher reflektierter Bündel mit kontrastierenden Farben aufzuspalten, wobei die Größe der schmälsten Winkel abmessung der Bündel brei te jedes der Bündel in einem Abstand von 30 cm mindestens 2 Milliradian beträgt. Beispiele von reflektierenden Beugungsgitterstrukturen mit diesen speziellen Parametern Gitterprofil, physische Amplitude und Gitterkonstante werden unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 noch genauer erläutert.

Es ist oft wichtig, daß die Gesamtdicke t der die Sicherungs- oder Beglaubigungsvorrichtung 102 oder 102a bildenden Integral struktur ziemlich klein ist. Beim Aufeinanderschichten einer bestimmten Anzahl von Banknoten zu einem Stapel tritt beispielsweise eine Neigung auf, deren Betrag vom Produkt der Dicke t und der Anzahl der Banknoten im Stapel abhängt. Im Prinzip könnte das Flächenmaterial eine Abschrägung oder eine Vertiefung mit einer Tiefe gleich t zur Aufnahme der Beglaubigungsvorrichtung aufweisen. Dies erhöht jedoch die Kosten. Es ist einfacher und billiger, die maximale Neigung oder Schräglage so klein" zu halten, daß die Banknoten nicht vom Stapel heruntergleiten, was verhindert wird, wenn die Dicke t kleiner als etwa 12,5 μΐπ ist. Um eine ausreichende Festigkeit zu gewährleisten und ein Abreißen einer integralen Struktur mit derart kleiner Gesamtdicke t zu vermeiden, soll die physische Amplitude A so klein wie möglich gehalten werden. Ferner ist die Geschwindigkeit, mit der eine beugende Struktur mit einem relativ kleinen Verhältnis von physischer Amplitude A zu Linienabstand d geprägt werden kann (z.B. durch Warmpressen einer thermoplastischen Folie) viel größer (was eine entsprechende Verringerung der Stückkosten zur Folge hat) als im Falle, daß dieses Verhältnis groß ist. Dies ist· ein weiterer Grund, warum die physische Amplitude A so klein wie möglich gehalten werden sollte.

Ein durch ein Oberflächenreliefmuster gebildetes Beugungsgitter ist ein Phasengitter, gleichgültig ob es sich unrein Reflexionsgitter oder um ein Transmissionsgitter handelt. Der durch ein Phasengitter erzeugte optische

Effekt hängt vom Wert seiner optischen Amplitude a, gemessen in Vakuumwellenlängen λ ab und nicht unmittelbar vom Wert der physichen oder geometrischen Amplitude A. Die optische Amplitude a ist andererseits proportional zur physischen Amplitude A; die Proportionalitätskonstante ist allerdings bei Transmissionsgittern und Reflexionsgittern erheblich verschieden! Für ein Transmissionsgitter ist die Proportionalitätskonstante nämlich 1/(n,-n), wobei η der Brechungsindex des transparenten Materials 208 und n, der Brechungsindex eines transparenten Substrats entsprechend dem Substrat 200 ist. Die elektrischm Materialien eines Typs(wie Kunststoffe oder Kleber), die sich für die Herstellung der integralen Strukturen 201a und 201b eignen, haben.Brechungsindizes, die sich nicht sehr stark voneinander unterscheiden. .Obwohl der Brechungsindex dieser dielektrischen Materialien hoch im Vergleich zur Eins ist (z.B. in der Gegend von 1,5), ist daher die Brechungsindex-Differenz (n^-n) zweier solcher dielektrischer Materilaien klein im Verhältnis zur Eins, so daß sich für ein Transmissionsgitter ein großer Wert für die Proportionalitätskonstante V(n,j- n) ergibt. Die physische Amplitude A eines Transmissionsgitters ist daher verhältnismäßig groß im Vergleich zur optischen Amplitude a. Bei einem Reflexionsgitter beträgt die Proportionalitätskonstante andererseits 1/2n, was wesentlich kleiner als 1 ist, da η größer als 1 ist. Hierdurch wird die physische Amplitude a eines Reflexionsgitters relativ klein im Vergleich zur optischen Amplitude a. Wie oben erwähnt, hat es wesentliche Vorteile, die physische Amplitude a relativ klein zu halten. Aus diesem Grunde werden bei der Sicherung oder Beg!aubigungsvorrichtung gemäß der Erfindung Reflexionsbeugungsgitter und nicht Transmissionsbeugungsgitter verwendet.

Außerdem lassen sich die integralen Strukturen 201a und 201b gemäß Fig. 2a und 2b von Natur aus leicht mittels kontinuierlicher Herstellungsverfahren herstellen, was die Stückkosten für die Herstellung einer solchen Struktur erheblich verringert. Beispielsweise kann im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 2a eine das Substrat 200 bildende Kunststoffolie von einer ersten Vorratsrolle nacheinander durch Prägewalzen (durch die die Gitterstruktur 206 eingepreßt wird), eine Vakuumaufdampfanlage (in der die eine Oberfläche des Substrats 200 mit einer reflektierenden Schicht metallisiert wird) dann durch Laminie-

rungswalzen, denen außerdem gleichzeitig ein das transparente Material 208 bildender Laminierungskunststoff, auf dem sich ein Laminierungsüberzug befindet, von einer zweiten Vorratsrolle zugeführt wird, geführt werden. Das aus den Laminierungswalzen austretende Laminat läuft dann durch eine Kleberbeschichtungskammer, in der der Kleber für das Befestigen an dem zu beglaubigenden oder zu sichernden Gegenstand angebracht wird. Im Falle der in Fig. 2b dargestellten Ausführungsform kann der ganze Laminierungsschritt entfallen, da der zum Befestigen dienende Kleber selbst das Substrat 200 bilden kann, während die geprägte Kunststoffolie von der ersterwähnten Kunststofffolienvorratsrone das transparente Material 208 bildet.

In den Figuren 3 und 3a ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Beugungsgitterstruktur dargestellt, welche bestimmte Parameter hinsichtlich Gitterprofil, physische Amplitude und Strichabstand oder Gitterkonstante hat, die so gewählt ist, daß die Struktur beleuchtendes polychromätisches Licht, das auf sie fällt, in mindestens ein Paar benachbarter, getrennter und diskreter reflektierter Bündel mit kontrastierenden Farben aufspaltet, wobei die Größe der schmälsten Winkel abmessung der Bündel brei te jedes Bündels in einem Abstand von 30 cm mindestens 2 Mi Hi radian beträgt. Die Beugungsgitterstruktur 300 enthält insbesondere einen einzigen Bereich mit einer schmalen Dimension W. >/ie in Fig. 3a dargestellt ist, hat die Beugungsgitterstruktur 300 ein rechteckiges Gitterprofil, eine physiehe Amplitude des Wertes A und einen Strichabstand und eine Gitterkonstante d (d.h. eine Strichfrequenz d ). Ferner ist bei der Gitterstruktur 300, wie sie in Fig. 3a dargestellt ist, das Verhältnis b/d ("Tastverhältnis") von Furchenbreite b zu Strichabstand d. Nur die oberen und unteren Flächen der Struktur 300 sind mit reflektierenden Metal!schichten 302 und 304 bedeckt, die durch Niederschlagen im Vakuum aufgebracht worden sind.

Bei einer solchen Metallisierung im Vakuum bleiben die im wesentlichen vertikalen Seiten des rechteckigen Profils der Beugungsgitterstruktur 300 im wesentlichen frei von Metall.

Es soll angenommen werden, daß die Beugungsgitterstruktur 300 in ein

Kunststoffsubstrat 200 (wie es in Fig. 2a dargestellt ist) eingeprägt ist und daß das transparente Material 208 ebenfalls aus Kunststoff (vorzugsweise dem gleichen Kunststoff wie das Substrat 200) hergestellt ist; das transparente Material 208 kann dann mit dem unmetallisierten Teil der sichtbaren Oberfläche 204 des Substrats 200 so fest und sicher verbunden werden, daß seine Entfernung von der Beugungsgitterstruktur 300 ohne deren Zerstörung nicht möglich ist. Dasselbe gilt für den Fall, daß die Beugungsgitterstruktur 300 in ein transparentes Kunststoffmaterial 208 eingeprägt ist (wie Fig. 2b zeigt) und daß das Substrat 200 entweder aus einem Kunststoff oder einem Kleber besteht.

Es sei jedoch bemerkt, daß die Beschränkung der Metallisierung auf die oberen und unteren Flächen eines rechteckigen Beugungsgitters nicht die einzige Möglichkeit ist, eine Entfernung des transparenten Materials ohne gleichzeitige praktische Zerstörung der Gitterstruktur zu verhindern. Man kann eine Gitterstruktur mit beliebigem Profil so dünn metallisieren, daß winzige Poren über das Profil verteilt sind. Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine benügend feste Metall-Kunststoff-Verbindung zwischen dem transparenten Material und einer ganz metallisierten Beugungsgitterstruktur zu verwenden.

Subtraktive Beugungsfarbfilter sind in der bereits erwähnten US-PS 3 957 354 im einzelnen beschrieben, sie können u.a. ein Beugungsgitter mit rechteckigem Profil enthalten, wie die Beugungsgitterstruktur 300. Die Beugungsgitterstruktur 300 spaltet auf sie fallendes polychromatisches Beleuchtungslicht in ein reflektiertes Bündel nullter Ordnung und ein oder mehrere reflektierte Bündel höherer Beugungsordnungen auf. Wie in der US-PS 3957354 gelehrt wird, hängen die jeweiligen Farben der nullten Ordnung und jeder der höheren Beugungsordnungen eines Rechteckprofi !-^Beugungsgitters von der Spektralcharakteristik des polychromatischen Beleuchtungslichtes und der optischen Amplitude a des Rechteckprofi!-Beugungsgitters ab, die, wie oben erwähnt, der physischen oder geometrischen Amplitude A proportional ist. Außerdem ist die resultierende Farbe der Summe aller Bündel höherer Beugungsordnungen das Komplement der Farbe des Bündels der nullten Ordnung.

Es ist bekannt, daß die Winkel trennung, also der Winkel zwischen zwei benachbarten Beugungsordnungen eine direkte Funktion der Strichfrequenz (d.h. d ) ist. Macht man die räumliche Gitterstrichfrequenz genügend groß bzw. die Gitterkonstante genügend klein, so wird der Beugungswinkel so groß, daß die benachbarten Beugungsordnungen jeweils in getrennte und diskrete Bündel getrennt werden. Für fein geteilte Gitter (d.h. wenn der Strichabstand d einen Wert hat, der kleiner als das Doppelte der Wellenlänge des zerlegten Lichtes ist) wird der Beugungswinkel so groß, daß nur die nullte und die erste Beugungsordnung auftreten können. In diesem Falle ist dann die Farbe der ersten Beugungsordnung das Komplement der Farbe der nullten Beugungsordnung, so daß die Farben der nullten und der ersten Beugungsordnungen in starkem Maße in Kontrast zueinander stehen. Selbst bei kleineren Strichfrequenzen kann man jedoch den Wert der physischen Amplitude (gemäß den Lehren der bereits mehrfach erwähnten US-PS 3 957 354) so vorgeben, daß die nullte und die erste Beugungsordnung kontrastierende Farben haben.

Der Kontrast ist um so größer, je naher die jeweiligen Farben eines Paares benachbarter Beugungsordnungen (z.B. der nullten und der ersten Beugungsordnung) beim Maximum der Sättigung liegen. Im Falle eines Beugungsgitters mit einem Strichabstand d von mindestens 5 Mikrometer (d.h. in Fällen, in denen die Huygens-Kichoff'sche Näherung gilt), hat die Sättigung ein Maximum, wenn das "Tastverhältnis" b/d bei 50 % liegt. Bei jedem feingeteilten subtraktiven Beugungsgitterfarbfilter tritt die maximale Sättigung bei einem Verhältnis von b/d auf, die durch die spezielle Lösung der Maxwell'sehen Gleichungen bestimmt wird (wobei alle Randbedingungsparameter des Gitters und Polarisationsparameter des einfallenden Lichtes zu berücksichtigen sind). Im allgemeinen · tritt bei feinteil igen subtraktiven Beugungsfarbfiltern mit rechteckigem Gitterprofil die maximale Sättigung bei einem von 50 % verschiedenen Wert des Verhältnisses b/d auf und dieser Wert ist auch für Reflexionsund für Transmiss!ons-Gitterstrukturen verschieden. Durch Vorgabe vieler verschiedener Sätze von Randbedingungen kann man mit einem Computer die Maxwell'sehen Gleichungen durch numerische Analyse lösen und

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dann die Parameter d, b und A für ein feingeteiltes Beugungsgitter-Rechteckprofil angeben, bei denen sich eine maximale Sättigung für die komplementären Farben der reflektierten Bündel nullter und erster Beugungsordnungen ergibt. Wenn andererseits die Parameter d und a des Reflexionsgitters vorgegeben sind, kann der Wert des Verhältnisses b/d, der einen Grad von Sättigung der erzeugten Farben, der nahe beim Maximum liegt, durch Ausprobieren leicht gefunden werden.

Damit die obgie Bedingung 2 erfüllt ist, muß der visuelle Effekt, den mindestens ein Paar benachbarter, von der Beugungsgitterstruktur 300 reflektierter Bündel (z.B. des Bündels zur nullten Ordnung des Bündels der ersten Ordnung) auf einen Betrachter ausübt, im normalen Betrachtungsabstand vom gesicherten Gegenstand 100 unter normalen Beleuchtungsbedingungen schnell und leicht erkennbar sein, ohne daß auf der Seite des Betrachters eine nennenswerte Geschicklichkeit erforderlich ist. Wenn man einen normalen Betrachtungsabstand von etwa 30 cm annimmt, sollte die schmälste Abmessung W der Beugungsgitterstruktur 300 allermindestens so groß sein, daß sie einen Winkel von 2 Mi Hi radian (bei diesem normalen Betrachtungsabstand von 30 cm) eihnimmt, um die oben erwähnte Bedingung 2 gerade erfüllen können. Mit anderen Worten gesagt, ist bei Außerachtlassung einer etwaigen Divergenz der reflektierten Bündel nullter oder höherer Ordnungen die schmälste Abmessung der Bündelbreite jedes dieser Bündel proportional zu W und muß bei 30 cm einer Winkel dimension entsprechend, die allermindestens 2 MiΠiradian ist. Für eine optimale Unterscheidbarkeit sollte die schmälste Winkeldimension der Bündelbreite jeder dieser Bündel bei einem Abstand von 30 cm mindestens eine Größenordnung größer sein, also etwa 20 Mi Hi radian oder mehr betragen.

Der Begriff "unter normalen Beleuchtungsbedingungen" erfordert eine gewisse Erläuterung. Wenn ein Beugungsgitter durch eine einzige kollimierte Lichtquelle beleuchtet wird, liefert es die am besten getrennten und diskreten Ausgangsbündel der nullten Ordnung und höherer Beugungsordnung. Wenn es jedoch im wesentlichen ausschließlich durch die diffuses Licht beleuchtet wird, liefert es die am wenigsten getrennten und diskreten Ausgangsbündel nullter und höherer Beugungsordnungen. Bei normalen Beleuchtungsverhältnissen, unter denen ein gesicherter Gegenstand normaler-

weise betrachtet wird, sind verschiedene, mehr oder weniger koTlimierte Lichtquellen und außerdem eine diffuse Hintergrundbeleuchtung vorhanden, wobei das jeweilige Verhältnis zwischen diesen Beleuchtungsarten von der jeweiligen Umgebung abhängt. Wenn die schmälste Winkelabmessung der Bündelbreite jedes der Paare benachbarter reflektierter Bündel kontrastierender Farben in einem Abstand von 30 cm mindestens 2 Milliradian beträgt, sind die Bündel ausreichend getrennt und diskret, um unter "normalen Beleuchtungsbedingungen" unterschieden werden zu können, d.h. daß der ungeübte Betrachter die reflektierten Bündel leicht orten und unterscheiden kann, indem man einfach die Winkelorientierung des autentisierten oder geschützten Gegenstandes bezüglich seiner Blickrichtung kippt.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer integrierten Struktur einer Beglaubigungsvorrichtung, welche mehrere zusammenhängende Bereiche enthält, die jeweils aus einer anderen Beugungsgitterstruktur bestehen. Genauer gesagt besteht der erste Bereich aus einer Beugungsgitterstruktur 400 in Form eines Kreises mit dem Durchmesser W und der zweite Bereich besteht aus einer Beugungsgitterstruktur 402 in Form eines Rechteckes, welches die Struktur 400 des ersten Bereiches umgibt und eine schmälste Abmessung hat, die größer als W ist. Erste Ausführungsbeispiele für die Gitterstrukturen 400 und 402 sind in Fig. 4a dargestellt und zweite Ausführungsformen der Gitterstrukturen 400 und 402 in Fig. 4b. Bei den Ausführungsbeispielen, die in Fig. 4a dargestellt ist, haben die beiden Gitterstrukturen und 402 rechteckige Profile und bilden subtraktive Beugungsfarbfilter ähnlich der Gitterstruktur 300. Die Gitterstruktur 400 gemäß Fig. 4a hat einen bestimmten Strichabstand d und eine bestimmte physische Amplitude A.,während die Gitterstruktur 402 gemäß Fig. 4a den gleichen Strichabstand d wie die Gitterstruktur 400 hat, jedoch eine physische Amplitude A₂ aufweist, die von A₁ verschieden ist. Da die Gitterstruktur 402· an die Gitterstruktur 400 anstößt, können die nullte Beugungsordnung der beiden Gitterstrukturen 400 und 402 für einen Betrachter gleichzeitig sichtbar sein. Da außerdem auch der Strichabstand d für die beiden Gitterstrukturen 400 und 402 der gleiche ist, kann auch die erste Beugungsordnung der Gitterdtrukturen 400 und 402 gemäß Fig. 4a für den Betrachter gleichzeitig sichtbar sein. Die Winkelorientierung

der Beglaubigungsvorrichtung bezüglich der Blickrichtung des Betrachters ist jedoch verschieden, je nachdem ob der Betrachter gleichzeitig die jeweiligen ersten Beugungsordnungen oder die jeweiligen nullten Beugungsordnungen sieht.

.

Bei den in Fig. 4 b dargestellten Ausführungsbeispielen haben sowohl die Gitterstruktur 400 des ersten Bereichs als auch die Gitterstruktur 402 des zweiten Bereichs sinusförmige Gitterprofile mit der gleichen physischen Amplitude A. Der Strichabstand d, der Gitterstruktur 400 gemäß Fig. 4b ist jedoch vom Gitterabstand dp der Gitterstruktur 402 von Fig. 4b verschieden. Bekanntlich ist der Arcus Sinus des Beugungswinkels eines Beugungsgitters gleich dem Verhältnis von Wellenlänge zu Strichabstand. Die in Fig. 4b dargestellten Gitterstrukturen 400 und 402 werden daher jeweils bei Beleuchtung mit polychromatischem Licht höhere Beugungsordnungen liefern, in denen das polychromatische Licht winkelmäßig in die enthaltenen Spektral farben aufgespalten ist. Da jedoch die Strichabstände d. und d„ der Beugungsgitterstrukturen 400 und 402 gemäß Fig. 4b voneinander verschieden sind, können bestimmte verschiedene Spektral farben beim gleichen vorgegebenen Winkel der ersten Beugungsordnung für die jeweiligen Bereiche 1 und 2 (bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 4b) erhalten werden, wenn man die jeweiligen Werte der Strichabstände d- und dp richtig wählt. Wenn beispielsweise der Strichabstand d. der Beugungsgitterstruktur 400 gemäß Fig. 4b gleich nur etwa 82 % des Strichab-Standes d_? der Beugungsgitterstruktur 402 gemäß Fig. 4b gemacht wird, so wird die Beugungsgitterstruktur 400 ein reflektiertes Bündel grünen Lichts (Wellenlänge 530 nm) und die Beugungsgitterstruktur ein reflektiertes Bündel komplementären roten Lichtes (650 nm) beim gleichen Beugungswinkel der ersten Beugungsordnung liefern. Ein Betrachter, der den ersten und den zweiten Bereich unter diesem bestimmten Beugungswinkel betrachtet, wird daher gleichzeitig einen grünen ersten Bereich und einen roten zweiten Bereich sehen. Wenn man ferner die Bereiche 1 und 2 gemäß Fig. 4 unter etwas anderen Winkeln betrachtet, werden die jeweiligen Farben der Bereiche 1 und 2 nicht länger grün bzw. rot sein,.aber immer noch im wesentlichen kontrastierende Farben in der ganzen räumlichen Überschneidung der jeweiligen Dispersionsspektra der Gitterstrukturen 400 und 402 gemäß Fig. 4b infolge der Unter-

-CO-

schiede der Werte d. und dp.

Es ist wünschenswert, daß die reflektierten Bündel von den Bereichen 1 und 2 der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 4b sohell wie möglich sind. Die physische Amplitude A der Gitterstrukturen 400 und 402 in Fig. 4b hat daher vorzugsweise einen Wert, welcher ein Minimum des Betrages an Licht ergibt, welches in der jeweiligen nullten Beugungsordnung verbleibt, so daß ein Maximum an Licht resultiert, welches in die reflektierten Bündel höherer Beugungsordnungen gebeugt wird. Es ist außerdem zur Maximierung des Betrages des Lichtes, das in die jeweiligen Bündel erster Beugungsordnung gebeugt wird, wünschenswert, daß die Beugungsgitterstruktur 400 und 402 gemäß Fig. 4b beide feingeteilte Beugungsgitter (s.oben) sind, so daß das Auftreten von höheren Beugungsordnungen als der ersten Beugungsordnung verhindert wird. Hinsichtlich der Maximierung der Helligkeit der ersten Beugungsordnung von Gitterstrukturen 400 und 402 gemäß 4b sei auch die Lehren der erwähnten US-PSen 3 961 836 und 4 062 628 verwiesen.

Bei den Vorrichtungen gemäß Fig. 2a und 2b kann das transparente Material 208 farblos sein oder alternativ einen Farbstoff enthalten, der als absorbierendes subtraktives Farbfilter wirkt, welches in Reihe mit den reflektierten Bündeln von der Beugüngsgitterstruktur 206 angeordnet ist. Der Farbstoff sollte insbesondere eine spektrale Transmissionscharakteristik haben, welche die Farbselektivität der reflektierten Bündel von der Beugungsgitterstruktur 206 erhöht. Außerdem erhöht das Vorhandensein eines Farbstoffes im transparenten Material 208 das Verhältnis von Nutzsignal zu Störsignal, indem der Glanz durch spiegelnde Reflexion von der metallisierten Beugungsgitterstruktur 206 verringert wird.

Außerdem sind das Transparentmaterial 208 und/oder andere Komponenten der-Beglaubigungsvorrichtung für eine Dotierung mit Spuren von Stoffen oder Chemikalien (z.B. magnetischen, radioaktiven usw. ) geeignet, die eine aufwendigere Analyse durch einen Experten ermöglichen.

Leerseite

Claims

Fälschungsgefährdeter Gegenstand mit Beglaubigungsvorrichtung

Patentansprüche

_K\J. Anordnung mit einem fälschungsgefährdeten flächigen Gegenstand und einer mit diesem verbundenen Beglaubigungsvorrichtung, d adurch gekennzeichnet, daß die Beglaubigungsvorrichtung (102) ein mit dem flächigen Gegenstand verbundenes Substrat (200), welches eine vorgegebene reflektierende Beugungsgitterstruktur (206) aufweist, die als Reliefmuster ausgebildet und an mindestens einem Bereich einer sichtbaren Fläche des Substrats angeordnet ist, und ein transparentes Material (208) mit vorgegebenem Brechungsindex, welches die reflektierende Beugungsgitterstruktur ausfüllt und bedeckt, enthält; daß die Parameter Gitterprofil, physische Amplitude (A) und Gitterlinienfrequenz (d) der das Reliefmuster bildenden Beugungsgitterstruktur so bemessen sind, daß die Beugungsgitterstruktur polychromatisches beleuchtendes Licht,

das auf sie fällt, in mindestens ein Paar benachbarter, getrennter und unterschiedlicher reflektierter Bündel kontrastierender Farben aufspaltet, wobei die Größe der schmälsten Winkelabmessung der Breite jedes dieser Bündel in einem Abstand von 30 cm mindestens zwei Milliradian beträgt, und daß das transparente Material mit der sichtbaren Fläche des Substrats so sicher verbunden ist, daß das transparente Material von der Beugungsgitterstruktur nicht entfernt werden kann, ohne diese praktisch zu zerstören.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

z e i c h η e t, daß das transparente Material (208) einen Brechungsindex hat, der größer als 1 ist und daß die Parameter Gitterprofil, physische Amplitude und Gitterlinienfrequenz des die Beugungsgitterstruktur bildenden Reliefmusters in Verbindung mit dem Brechungsindex des transparenten Materials so gewählt sind, daß die Beugungsgitterstruktur als subtraktives Beugungsfilter mit vorgegebener Übertragungsfunktioncharakteristik arbeitet.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Material (208) einen Brechungsindex hat, der größer als 1 ist und daß das Reliefmuster (Fig. 3) ein Rechteckprofil sowie eine physische Amplitude (A) und Gitterlinienfrequenz (d) hat, die in Verbindung mit dem Brechungsindex des transparenten Materials so gewählt sind, daß die Struktur einen Teil des beleuchtenden polychromatischen Lichtes über mindestens einen bestimmten, durch die Gitterlinienfrequenz bestimmten Winkel beugt, um als vorgegebene Funktion der Wellenlänge des Wellenlängenspektrums des polychromatischen Lichts einen bestimmten Anteil jeder Spektral komponente des polychromatischen beleuchtenden Lichtes unterschiedlich in höhere Beugungsordnungen als die nullte Ordnung zu übertragen und im wesentlichen den ganzen Rest des beleuchtenden polychromatischen Lichtes in die nullte Beugungsordnung .zu übertragen, wobei der bestimmte Winkel ausreicht, um reflektierte Bündel der nullten Ordnung und höherer Beugungsordnungen zu erzeugen, die getrennt und voneinander unterscheidbar sind und

wobei die Farbe des reflektierten Bündels der nullten Ordnung das Komplement der Farbe einer Kombination aller gebeugter Bündel mit Ordnungen höher als null ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beugungsgitterstruktur ein eingeteiltes Strichgitter enthält, welches das beleuchtende polychromatische Licht über einen vorgegebenen Winkel beugt, der groß genug ist, um die Anzahl der höheren Beugungsordnungen auf ausschließlich die erste Beugungsordnung zu begrenzen und die Farbe des reflektierten Bündels der nullten Ordnung daher das Komplement der Farbe des reflektierten Bündels der ersten Beugungsordnung ist.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

zeichnet, daß das Reliefmuster mindestens einen ersten und einen zweiten Bereich, die aneinander angrenzen, enthält; daß der erste Bereich ein erstes Beugungsgitter (400) mit vorgegebenen ersten Parametern Gitterprofil, physische Amplitude und Gitterkonstante enthält und daß der zweite Bereich ein zweites Beugungsgitter (402) mit vorgegebenen zweiten Parametern Gitterprofil, physische Amplitude und Gitterkonstante enthält, wobei mindestens einer der vorgegebenen zweiten Parameter (Ap, d_?) des zweiten Beugungsgitters vom entsprechenden der vorgegebenen ersten Parameter (A., d,) des ersten Beugungsgitters verschieden ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Gitterprofil rechteckig sind (Fig. 4a);

daß die erste und die zweite Gitterkonstante (d) im wesentlichen identisch sind;

daß das transparente Material einen vorgegebenen Brechungsindex

aufweist;

daß die erste physische Amplitude (A,.) einen solchen vorgegebenen

ersten Wert hat, daß das erste Beugungsgitter in Kombination mit

dem vorgegebenen Brechungsindex als subtraktives Beugungsfilter

arbeitet, welches ein reflektiertes Bündel nullter Ordnung mit einer ersten Farbe und ein reflektiertes Bündel erster Ordnung mit einer zweiten Farbe liegert und

daß die zweite physische Amplitude (A₂) einen solchen, sich vom vorgegebenen ersten Wert unterscheidenden, vorgegebenen zweiten Wert hat, daß das zweite Gitter in Verbindung mit dem vorgegebenen Brechungsindex als subtraktives Beugungsfilter arbeitet, welches ein reflektiertes Bündel nullter Ordnung mit einer dritten Farbe, die einen Kontrast mit der ersten Farbe bildet, und ein reflektiertes Bündel erster Ordnung mit einer vierten Farbe, die im Kontrast zur zweiten Farbe steht, liefert.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzei chnet, daß das erste und das zweite Beugungsgitter feingeteiite Strichgitter sind, welche das beleuchtende polychromatische Licht über einen vorgegebenen Winkel beugen, der groß genug ist, um die Anzahl der reflektierten Bündel höherer Beugungs-Ordnungen auf ausschließlich das reflektierte Bündel der ersten Ordnung zu begrenzen und daß der vorgegebene erste und der vorgegebene zweite Wert der ersten bzw. zweiten physischen Amplitude so gewählt sind, daß die dritte Farbe das Komplement der ersten Farbe und die vierte Farbe das Komplement der zweiten Farbe sind.
8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn ζ e i chnet, daß das transparente Material einen Farbstoff enthält, der ein subtraktives Absorptionsfilter bildet, durch das sowohl das beleuchtende polychromatische Licht als auch die reflektierten Bündel fallen und daß das Farbstoff!lter eine vorgegebene Wellenlängen abhängige Transmissionscharakteristik hat, die mit der wellenlängenabhängigen Beugungscharakterstik der ßeugungsgitterstruktur im Sinne einer Erhöhung der Farbselektivität der kontrastierenden Farben der reflektierten Bündel zusammenwirkt.
9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennz e i c h η e t, daß die Beugungsgitterstruktur (3) ein rechteckiges Profil (3a) hat, bei dem die jeweiligen oberen und unteren Flächen (302, 304) im wesentlichen ausschließlich reflektierend sind, während die jeweiligen Seitenflächen (306) des Rechteckprofils im wesentlichen ausschließlich lichtdurchlässig sind.
10. Anordnung nach Anspruch 1, dad-urch gekennzei chnet, daß die Beglaubigungsvorrichtung außerdem ein weiteres getrenntes und vom ersterwähnten Substrat beabstandetes Substrat enthält, welches mit dem flächigen Gegenstand verbunden ist und eine vorgegebene andere reflektierende Beugungsgitterstruktur aufweist, welche als Reliefmuster ausgebildet und an mindestens einem Bereich einer sichtbaren Fläche des anderen Substrats angeordnet ist, und ein weiteres transparentes Material, welches die andere reflektierende Beugungsgitterstruktur ausfüllt und bedeckt, und einen vorgegebenen Brechungsindex hat, enthält; daß das die andere Beugungsgitterstruktur bildende Reliefmuster vorgegebene Parameter Gitterprofil, physische Amplitude und Gitterstrichfrequenz oder Gitterkonstante aufweist* die so gewählt sind, daß die andere Struktur beleuchtendes polychromatisches Licht, das auf sie fällt, in mindestens/Paar benachbarter, getrennter und unterschiedlicher reflektierter Bündel kontrastierender Farben aufspaltet, wobei die Größe der schmälsten Winkel abmessung der Bündel brei te jedes der Bünde! von der anderen Beugungsgitterstruktur in einem Abstand von 30~cm mindestens zwei Mi Hi radian beträgt; und daß das andere transparente Material mit der sichtbaren Fläche des anderen Substrats so sicher verbunden ist, daß das andere transparente Material von der anderen Beugungsgitterstruktur ohne deren effektive Zerstörung nicht entfernt werden kann.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Größen der engsten Winkel abmessung der Bündel brei te jedes der Bündel von der ersterwähnten und der anderen Beugungsgitterstruktur in einem Abstand von 30 cm minde-

stens 20 Mi Hi radian beträgt.
12. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß die jeweiligen Größen der schmälsten Wi nkelabmessung der Bündel brei te jedes der Bündel von der Beugungsgitterstruktur in einem Abstand von 30 cm mindestens 20 Milliradian beträgt.
13. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da -

durch gekennzeichnet, daß das transparente

Material Spuren von Chemikalien eines Typs enthält, auf Grund derer die Authentizität der Beglaubigungsvorrichtung durch eine kompliziertere Analyse nachgeprüft werden kann.