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WO2008145333A2 - Nahtloses endlosmaterial für sicherheitselemente und verfahren und zylinder zu dessen herstellung - Google Patents

Nahtloses endlosmaterial für sicherheitselemente und verfahren und zylinder zu dessen herstellung Download PDF

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Publication number
WO2008145333A2
WO2008145333A2 PCT/EP2008/004190 EP2008004190W WO2008145333A2 WO 2008145333 A2 WO2008145333 A2 WO 2008145333A2 EP 2008004190 W EP2008004190 W EP 2008004190W WO 2008145333 A2 WO2008145333 A2 WO 2008145333A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
grid
motif
repeat
cylinder
elements
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/004190
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2008145333A3 (de
Inventor
Wittich Kaule
Wolfgang Rauscher
Marius Dichtl
Original Assignee
Giesecke & Devrient Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke & Devrient Gmbh filed Critical Giesecke & Devrient Gmbh
Priority to US12/601,590 priority Critical patent/US8783728B2/en
Priority to CN2008800176995A priority patent/CN101687414B/zh
Priority to EP08758776.2A priority patent/EP2164705B1/de
Publication of WO2008145333A2 publication Critical patent/WO2008145333A2/de
Publication of WO2008145333A3 publication Critical patent/WO2008145333A3/de

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B93/00—Stitches; Stitch seams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F19/00—Apparatus or machines for carrying out printing operations combined with other operations
    • B41F19/02—Apparatus or machines for carrying out printing operations combined with other operations with embossing
    • B41F19/06—Printing and embossing between a negative and a positive forme after inking and wiping the negative forme; Printing from an ink band treated with colour or "gold"
    • B41F19/062—Presses of the rotary type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
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    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/342—Moiré effects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14—Security printing
    • B42D2035/44—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
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    • Y10T83/04—Processes
    • Y10T83/0524—Plural cutting steps
    • Y10T83/0538—Repetitive transverse severing from leading edge of work

Definitions

  • the invention relates to an endless material for security elements with micro-optical moire magnification arrangements and to a method for producing such continuous material.
  • Security elements for the purpose of security, which permit verification of the authenticity of the data carrier and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • the security elements can be embodied, for example, in the form of a security thread embedded in a banknote, a covering film for a banknote with a hole, an applied security strip or a self-supporting transfer element which is applied to a document of value after its manufacture.
  • Security elements with optically variable elements which give the viewer a different image impression under different viewing angles, play a special role, since they can not be reproduced even with high-quality color copiers.
  • the security elements can be equipped with security features in the form of diffraction-optically active microstructures or nanostructures, such as with conventional embossed holograms or other hologram-like diffraction structures, as described, for example, in the publications EP 0 33033 A1 or EP 0 064 067 A1.
  • EP 0 238 043 A2 describes a security thread made of a transparent material, on the surface of which a grid of several parallel cylindrical lenses is embossed.
  • the Thickness of the security thread is chosen so that it corresponds approximately to the focal length of the cylindrical lenses.
  • the print image is designed taking into account the optical properties of the cylindrical lenses. Due to the focusing effect of the cylindrical lenses and the position of the printed image in the focal plane different subregions of the printed image are visible depending on the viewing angle. By appropriate design of the printed image so that information can be introduced, which are visible only at certain angles. Although the image can be moved around an axis parallel to the cylindrical lenses, the subject moves only approximately continuously from one location on the security thread to another location.
  • Moire magnification arrangements are used as security features.
  • the principal operation of such moiré magnification arrangements is described in the article "The Moire Magnifier", MC Hutley, R. Hunt, RF Stevens and P. Savander, Pure Appl. Opt. 3 (1994), pp. 133-142 Moire magnification thereafter refers to a phenomenon that occurs when viewing a raster of identical image objects through a lenticular of approximately the same pitch. As with any pair of similar rasters, this results in a moire pattern, in which case each of the moire fringes is in the form of an enlarged raster and / or rotated image of the repeated elements of the image grid appears.
  • an endless security element film is usually first produced as roll material, with the use of conventional production methods always being used Breakage, especially gaps or misalignment in the appearance of the security elements occur. These fractures are due to the fact that the precursors for the stamping tools used in the manufacture are generally manufactured as flat sheets which are mounted on a printing or embossing cylinder. At the seams, the mutually adjacent image patterns usually do not match and lead after printing or embossing in the appearance of the finished security elements to motive disorders of the type mentioned.
  • the object of the invention is to avoid the disadvantages of the prior art and in particular to provide a method for producing security elements with micro-optical moiré magnification arrangements with trouble-free motif images, as well as a corresponding continuous material.
  • the invention relates to a method for producing continuous material for security elements with moiré micro-optical magnification arrangements, which have a motif grid of a multiplicity of micromotif elements and a focusing element grid of a multiplicity of microfocusing elements for moire-magnified viewing of the micromotif elements, in which a) a motif grid is provided from an at least locally periodic arrangement of micromotif elements in the form of a first one- or two-dimensional grid,
  • a focusing element grid is provided from an at least locally periodic arrangement of a plurality of microfocusing elements in the form of a second one-dimensional or two-dimensional grid
  • Transformation distorted motif grid or the distorted by the determined linear transformation focus element grid is replaced.
  • a repeat q is preferably predetermined along the endless longitudinal direction of the endless material.
  • the longitudinal direction repeat q is given by the circumference of a stamping or printing cylinder for the generation of the motif grid and / or the focusing telegram.
  • a grid point P of the first and / or the second grid is selected in step d), which is located in the vicinity of the end point Q of the vector indicated by the longitudinal direction repeat.
  • a grid point P whose distance from Q along the grid vector or the two grid vectors is less than 10 grid periods, preferably less than 5, more preferably less than 2, and in particular less than is selected as the grid point lying near the end point Q a grating period is.
  • the grid point closest to the end point Q can be selected as the grid point P.
  • the transformation matrix V is the unit matrix, so that no adaptation transformation is required.
  • the repeat length can also be adapted, as described below.
  • step c) a repeat b along the transverse direction of the endless material can be specified.
  • the continuous material is cut into parallel longitudinal strips in a later method step, wherein the transverse direction repeat b is given by the width of these longitudinal strips.
  • the grid points located near the end points Q and B are those grid points P and A whose distances of Q or B along the grid vector or the two grid vectors are each less than 10 grid periods, preferably less than 5, particularly preferably less than 2 and in particular less than one grating period.
  • the grid point closest to the end point Q can be selected as grid point P and the grid point closest to the end point B can be selected as grid point A.
  • the coordinate vector represent the lattice point A and the end point B, respectively.
  • the transverse direction repeat b can be specified. Also comes in place of the preset a repeat in the longitudinal or transverse direction, the specification of a desired repeat in one or two arbitrary directions into consideration. The determination of the required linear transformation for the distortion of the first and / or second grating is analogous to the procedure described.
  • the first and second gratings can each be one-dimensional translation gratings, for example cylindrical lenses as microfocusing elements and motifs of arbitrary length in one direction as micromotif elements, or else two-dimensional Bravais gratings.
  • a desired image to be viewed is determined with one or more moire picture elements, the arrangement of enlarged moire picture elements being selected in the form of a two-dimensional Bravais grid whose grid cells are given by vectors F 1 and I 2 ;
  • the focussing element raster in step b) is provided as an array of microfocusing elements in the form of a two-dimensional Bravais lattice, the lattice cells of which are given by vectors w, and vv 2 ;
  • the focussing element raster in step b) as an arrangement of microfocusing elements in the form of a two-dimensional Bravais
  • step a) the motif grid with the micromotif elements under
  • R - I is a pixel of the desired fx ⁇ (x ⁇
  • the vectors w, and U 2 , or w, and vv 2 can be modulated in a location-dependent manner, the local period parameters
  • the motif grid and the focusing element grid are expediently arranged on opposite surfaces of an optical spacer layer.
  • the spacer layer may comprise, for example, a plastic film and / or a lacquer layer.
  • step e) comprises providing a printing or embossing cylinder with the distorted focusing element grid.
  • a flat plate may be provided with the distorted focusing element grid, and the flat plate or a flat impression of the plate may be mounted on a printing or embossing cylinder to form a cylinder with sutures having a cylinder circumference q.
  • a coated cylinder with cylinder circumference q can be provided with the distorted focusing telegram by a material-removing method, in particular by laser ablation.
  • Method step e) advantageously comprises impressing the distorted focusing element grid into an embossable lacquer layer, in particular into a thermoplastic lacquer or UV lacquer, which is arranged on the front side of an optical spacer layer.
  • the step e) comprises providing a printing or embossing cylinder with the distorted motif grid.
  • a flat plate may be provided with the distorted motif grid, and the flat plate or a flat impression of the plate may be mounted on a printing or embossing cylinder to form a cylinder having sutures having a cylinder circumference q.
  • a coated cylinder with cylinder circumference q are provided with the distorted motif grid by a material-removing method, in particular by laser ablation.
  • Method step e) also advantageously includes impressing the distorted motif grid in an embossable lacquer layer, in particular in a thermoplastic lacquer or UV lacquer, which is arranged on the rear side of an optical spacer layer.
  • step e) comprises printing the distorted motif grid on a carrier layer, in particular on the back side of an optical spacer layer.
  • a motif grid is provided from an at least locally periodic arrangement of micromotif elements in the form of a first one- or two-dimensional lattice
  • a focusing element grid is provided from an at least locally periodic arrangement of a plurality of microfocusing elements in the form of a second one-dimensional or two-dimensional grid
  • a repeat of the motif grid and / or the focusing element grid is specified on the endless material, d) it is checked whether the grid of the motif grid and / or the grating of the focusing element grid in the predetermined repeat repeats periodically, and if this is not the case, the repeat pattern for the motif grid and / or for the focusing element grid is changed so that the first and / or the second grid is periodically repeated in the changed repeat, and
  • a repeat q along the endless longitudinal direction of the endless material and / or a repeat b along the transverse direction of the endless material are advantageously predefined in step c).
  • the invention also relates to an endless material for security elements for security papers, documents of value and the like, which can be produced in particular by a method described above, and which has micro-optical moiré magnification arrangements which are free from interference over a length of 10 meters or more, in particular free from seams, gaps or offset points are arranged.
  • the micro-optical moiré magnification arrangements are even arranged up to a length of 100 meters or more, over a length of 1000 meters or more, or even over a length of 10,000 meters or more without interference.
  • the micro-optical moiré magnification arrangements with a predetermined repeat are arranged without interference on the endless material, in particular with a repeat q along the endless longitudinal direction of the continuous material and / or with a repeat b along the transverse direction of the continuous material.
  • the invention further relates to a continuous material for security elements for security papers, documents of value and the like, which can be produced in the described manner, and which contains micro-moire micro magnification arrangements, which
  • a focussing element grid comprising an at least locally periodic arrangement of a plurality of microfocusing elements in the form of a second one-dimensional or two-dimensional lattice for moire-magnified viewing of the micromotif elements
  • the motif grid and the sierelementraster are arranged with a predetermined repeat gap and without offset on the endless material.
  • the first and second grids may be, in particular, one-dimensional translation gratings or also two-dimensional Bravais gratings.
  • the motif grid and the focusing element grid are preferably over a length of 10 meters or more, preferably over a length of 100 meters or more, particularly preferably over a length of 1000 meters or more, with the predetermined repeat gaplessly and without offset on the endless material arranged.
  • the motif grid and the focusing element grid of the endless material are preferably with a repeat q along the endless longitudinal direction of the continuous material and / or with a repeat b along the transverse direction of the continuous material.
  • the invention further comprises a method for producing a security element for security papers, documents of value and the like, in which an endless material of the described type is produced and cut in the desired shape of the security element.
  • the endless material is thereby cut into longitudinal strips of the same width and with an identical arrangement of the micro-optical moire magnification arrangements.
  • the invention also includes a security element for security papers, documents of value and the like, which is made of a continuous material of the type described, in particular with the method just mentioned.
  • the invention comprises a method for producing a printing or embossing cylinder for the production of the focusing distance in a production process for continuous material of the type described, in which
  • a focussing element grid of an at least locally periodic arrangement of a multiplicity of microfocusing elements in the form of a one-dimensional or two-dimensional lattice and the circumference q of the finished printing or embossing cylinder are specified
  • the grid of the focusing element grid is distorted by means of a linear transformation in such a way that it repeats periodically in the repeat of the predetermined circumference q, and a printing or embossing cylinder is provided with the distorted focusing element master.
  • a flat plate is provided with the distorted focusing element grid, and the flat plate or a flat impression of the plate is mounted on a printing or embossing cylinder, so that a cylinder with seams with a cylinder circumference q is formed.
  • a coated cylinder with cylinder circumference q is provided with the distorted focusing element grid by a material-removing method, in particular by laser ablation.
  • the first and second grating may in particular be one-dimensional translation gratings or two-dimensional Bravais gratings.
  • the invention comprises a method for producing a printing or embossing cylinder for the production of the motif grid in a production method for continuous material of the type described, in which
  • a motif grid of an at least locally periodic arrangement of a plurality of micromotif elements in the form of a one- or two-dimensional Bravais grid and the circumference q of the finished printing or embossing cylinder is specified
  • the grid of the motif grid is distorted by means of a linear transformation so that it repeats periodically in the repeat of the given circumference q, and
  • a printing or embossing cylinder is provided with the distorted motif grid.
  • a flat plate is advantageously provided with the distorted motif grid, and the flat plate or a flat impression of the plate is mounted on a printing or embossing cylinder, so that a cylinder with seams with a cylinder circumference q is formed.
  • a coated cylinder with cylinder circumference q is provided with the distorted motif grid by a material-removing method, in particular by laser ablation.
  • the first and second grating may in particular be one-dimensional translation gratings or two-dimensional Bravais gratings.
  • the invention comprises a printing or embossing cylinder for the production of a focusing element grid or a motif grid, which can be produced in the described manner.
  • the moiré enlargement arrangements can have a focusing element grid, in particular lenticular raster, but also other types of raster, such as hole rasters or a raster of concave mirrors.
  • the inventive method can be used with advantage, especially when cylindrical tools are used for embossing or printing.
  • Show it: 1 is a schematic representation of a banknote with an embedded security thread and a glued transfer element
  • Fig. 4 is a motif grid, the micromotif elements by on the
  • FIG. 7 shows a motif grid as in FIG. 6 with the drawn circumference q and the width b of the strips into which the embossed endless material is to be cut
  • FIG. 8 shows a motif grid in the form of a one-dimensional translation grid with a translation vector u and the predetermined longitudinal repeat q
  • Fig. 9 is a motif grid as shown in Fig. 8 with marked longitudinal repeat q and Querrapport b.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a banknote 10, which is provided with two security elements 12 and 16 according to embodiments of the invention.
  • the first security element represents a security thread 12 that emerges at certain window areas 14 on the surface of the banknote 10, while it is embedded in the intervening areas inside the banknote 10.
  • the second security element is formed by a glued transfer element 16 of any shape.
  • the security element 16 can also be designed in the form of a cover film, which is arranged over a window area or a through opening of the banknote.
  • Both the security thread 12 and the transfer element 16 may include a moire magnification arrangement according to an embodiment of the invention.
  • the mode of operation and the production method according to the invention for such arrangements will be described in more detail below with reference to the security thread 12.
  • Fig. 2 shows a schematic diagram of the layer structure of the security thread 12 in cross section, wherein only the parts of the layer structure required for the explanation of the functional principle are shown.
  • the security thread 12 contains a carrier 20 in the form of a transparent plastic film, in the Example of an approximately 20 micron thick polyethylene terephthalate (PET) film.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the upper side of the carrier film 20 is provided with a grid-like arrangement of microlenses 22 which form on the surface of the carrier film a two-dimensional Bravais grid with a preselected symmetry.
  • the Bravais lattice may, for example, have a hexagonal lattice symmetry, but because of the higher security against forgery, preferred are lower symmetries and thus more general shapes, in particular the symmetry of a parallelogram lattice.
  • the spacing of adjacent microlenses 22 is preferably chosen as small as possible in order to ensure the highest possible area coverage and thus a high-contrast representation.
  • the spherically or aspherically configured microlenses 22 preferably have a diameter between 5 .mu.m and 50 .mu.m and in particular a diameter between merely 10 .mu.m and 35 .mu.m and are therefore not visible to the naked eye. It is understood that in other designs, larger or smaller dimensions come into question.
  • the moire magnifier structures for moire magnifier structures may have a diameter of between 50 ⁇ m and 5 mm, while moiré magnifier structures that can only be deciphered with a magnifying glass or a microscope also have a size of less than 5 ⁇ m can be used.
  • a motif layer 26 is arranged, which contains a likewise grid-like arrangement of identical micromotif elements 28.
  • the arrangement of the micromotif elements 28 forms a two-dimensional Bravais lattice with a preselected symmetry, again assuming a parallelogram lattice for illustration.
  • the Bravais lattice differs from the microlenses 22 in FIG.
  • the elements 28 in its symmetry and / or in the size of its lattice parameters are slightly offset from the Bravais lattice of the microlenses 22 in order to produce the desired moire magnification effect.
  • the grating period and the diameter of the micromotif elements 28 are of the same order of magnitude as those of the microlenses 22, ie preferably in the range of 5 .mu.m to 50 .mu.m and in particular in the range of 10 .mu.m to 35 .mu.m, so that the micromotif elements 28 themselves are visible to the naked eye are not recognizable.
  • the micromotiv elements are correspondingly larger or smaller.
  • the optical thickness of the carrier film 20 and the focal length of the microlenses 22 are coordinated so that the micromotif elements 28 are located approximately at the distance of the lens focal length.
  • the carrier foil 20 thus forms an optical spacer layer which ensures a desired constant spacing of the microlenses 22 and the micromotif elements 28.
  • the observer sees a slightly different subarea of the micromotif elements 28 when viewed from above through the microlenses 22, so that the large number of microlenses 22 as a whole produces an enlarged image of the micromotif elements 28.
  • the resulting moire magnification depends on the relative difference of the lattice parameters of the Bravais lattice used. If, for example, the grating periods of two hexagonal grids differ by 1%, the result is a 100-fold moire magnification.
  • an endless security-element film is usually first produced as roll material, fractures 30 always appearing in the appearance 32 in known production processes, as illustrated in FIG. 3 (a). These breakages in appearance are due to the fact that the precursors for the embossing tools used in the manufacture are generally made as flat plates which are mounted on a printing or embossing cylinder 34, as shown schematically in Fig. 3 (b). At the seams 36, the adjacent motif grids 38, 38 'and / or the associated lenticular grid generally do not coincide and, after printing or embossing, lead to motif disturbances in the form of gaps or an offset in the appearance of the finished security elements.
  • the micromotif elements 28 and the microlenses 22 are each in the form of a raster, wherein in the context of this description raster is understood to mean a two-dimensional periodic or at least locally periodic arrangement of the lenses or the motif elements.
  • a periodic raster can always be described by a Bravais lattice with constant lattice parameters.
  • the period parameters can change from place to place, but only slowly in relation to the periodicity length, so that the micro-raster can always be described locally with sufficient accuracy by means of Bravais gratings with constant grid parameters.
  • a periodic arrangement of the microelements is therefore always assumed below.
  • FIGS. 4 and 5 schematically show a moire magnification arrangement 50, not drawn to scale, having a motif plane 52 in which a motif grid 40 shown in greater detail in FIG. 4 is arranged and with a lens plane 54 in which the microlens grid is located.
  • the moire magnification arrangement 50 generates a moire image plane 56 which describes the magnified image perceived by the viewer 58.
  • the motif grid 40 includes a plurality of micromotif elements 42 in the form of the letter "F" arranged at the lattice sites of a low-symmetry Bravais lattice 44.
  • the unit cell of the parallelogram grating shown in FIG. 4 can be represented by vectors w 1 and w 2 (with the components i 1 , w 21 and m 12 , w 22, respectively).
  • Spelling the unit cell can also be given in matrix form by a motif grid matrix Ü:
  • R W - (W - Üy ⁇ - (F - F 0 ) can be determined from the pixels of the motif plane 52.
  • the two others can be calculated from two of the four matrices ⁇ , W, f, ⁇ .
  • the transformation matrix A also describes the movement of a moire image during the movement of the moire-forming arrangement 50, which results from the displacement of the motif plane 52 against the lens plane 54.
  • the columns of the transformation matrix A can be interpreted as vectors, where
  • the vector O 1 indicates the direction in which the moire image moves when the motif and lenticular arrangement is tilted sideways, and that the vector 2 2 indicates in which direction the moiré moves when you tilt the arrangement of motif and lenticular grid backwards.
  • the images given in particular by (M1) to (M4) are now supplemented by further linear transformations which describe a distortion of the Bravais grid of the motif grid or of the lens grid, and which are selected so that the motif grid and / or the Lenticular grid periodically repeated in a predetermined repeat.
  • the procedure according to the invention will now be explained in more detail with reference to a few concrete examples.
  • a motif image 70 having a motif grid in the form of a two-dimensional Bravais grid with the unit cell side vectors w, and ü 2 is given and the circumference q of the printing or embossing cylinder provided for generating the motif grid.
  • the procedure is as follows: All grid points of the given motif grid are covered by ⁇ m • S 1 + n • ü 2 ⁇ with integers m and n.
  • the motif image 70 can be applied without interruption to a cylinder with the circumference q if and only if there are integers M and N for which: wherein the circumferential direction is chosen in the following without restriction of the generality as y-direction in a Cartesian coordinate system.
  • the Bravais lattice of the motif grid 70 is slightly distorted by a linear transformation so that the condition (1) for the distorted Bravais lattice is satisfied.
  • the distorted grid then repeats periodically with a longitudinal direction repeat q and therefore fits without gaps and without offset on an associated printing or embossing cylinder with circumference q.
  • the grid point P closest to the end point Q can be selected for this purpose.
  • the concrete selection of the grid point P can be effected, for example, by the coordinates of all grid points in the computer be determined a surface which is slightly larger than a roll of the cylinder (at least some grid cells larger in size and in width) and that from these grid points then the one with the smallest distance to Q is determined.
  • the effect of lattice distortion can be estimated from the typical dimensions of the embossing cylinders and grid cells.
  • the grid cell dimensions are in the order of magnitude of 20 .mu.m, and the circumference of a suitable embossing cylinder is approximately
  • Example 2 proceeds from a given motif image from a motif grid in the form of a two-dimensional Bravais grid with the unit cell side vectors, and U 2 and the circumference q of the printing cylinder provided for generating the motif grid.
  • Point P maps to the end point Q.
  • the untransformed grid and the transformed grid differ as little as possible when the vectors b and a differ as little as possible or even equal. For illustration, some special cases are picked out:
  • a motif image 80 having a motif grid in the form of a two-dimensional Bravais grid with the unit cell side vectors M 1 and U 2 and the circumference q of the motif grid is provided Prescribed printing or embossing cylinder.
  • the embossed endless material to be cut in a subsequent process step in strips of width b, the moire pattern on all strips should be the same side.
  • the distorted Bravais grid of the motif image 80 is thus repeated periodically in the y direction with the longitudinal direction repeat q and in the x direction periodically with the transverse direction repeat b in this example.
  • the motive image transformed via the relationships (2c) and (3) and the motive image transformed via the relations (2c) and (4) are structurally repeated in the x-direction with period b and in the y-direction with period q.
  • the motif image therefore fits seamlessly and without offset on the given printing or embossing cylinder and can be cut after production in identical strips of width b.
  • Example 4 describes a preferred approach in making an entire moire magnification arrangement:
  • an enlargement and movement behavior is predefined for the moire pattern, which, as explained above, can be expressed by a motion matrix A. From the lenticular grid W and the motion matrix ⁇ . With the aid of the relation (M2) the motive grid U can be determined:
  • the resulting moire pattern appears in the image plane with a grid array f passing through
  • a motif image which is arranged in a motif grid grid calculated according to relationship (5), will generally not fit without interruption on an independently predetermined cylinder diameter, so that one with In the rhythm of the circumference of the cylinder, this film-shaped foil material shows disturbances in the motif image and thus also in the moire image.
  • the motif grid grating Ü is therefore, as described in Example 1 or 2, by a transformed motif grid grid
  • Example 5 a calculation example for moire-forming gratings is given for the procedures explained in Examples 1 to 4. The simple For better illustration, a hexagonal lattice symmetry is assumed for the rasters.
  • the lenticular grid is a hexagonal lattice with a side length of 20 ⁇ m.
  • the motif grid should have the same side length, but be rotated by an angle of 0.573 ° relative to the lenticular grid.
  • the moire pattern should have an approximately 100-fold magnification and approximately orthoparallactic motion in the image plane.
  • the lenticular grid W is chosen so that it already fits on a cylinder with 200 mm circumference:
  • the original and the transformed motion matrix are through given.
  • the moiré magnification of the original motif grid is 100.0 times as designed, the magnification with the transformed motif grid is 100.4 times horizontally and 100.0 times vertically, and thus has only changed insignificantly.
  • the transformed motif grid grid results in a trouble-free motif image on a printing or embossing cylinder with a circumference of 200 mm, while the original motif grid grid leads to motif disturbances of the type shown in FIG. 3 (a).
  • Example 6 is based on Example 5, in addition to the endless material produced in this example is cut into identical strips with a width of 40 mm.
  • the undistorted motif grid is calculated from the lenticular grid and the desired magnification and motion behavior:
  • moiré magnifiers can be realized not only with two-dimensional gratings but also with linear translation structures, for example with cylindrical lenses as microfocusing elements and with motifs that are arbitrarily extended in one direction as micromotif elements. Even with such linear translation structures, the Moire Magnifier data can be advantageously adapted to a predetermined repeat, as now explained with reference to the motif images 90 and 95 of Figures 8 and 9.
  • a linear translation structure can be described by a translation vector u, that is to say by a displacement d and a displacement direction ⁇ , as shown in FIG. 8 (see also formula (NI) on page 69 of the abovementioned international application PCT / EP2006 / 012374).
  • the parallel lines 92 in FIG. 8 schematically represent a motif arranged repeatedly displaced with the translation vector M.
  • a vector of length q is drawn with the end point Q, which stands for the given longitudinal repeat.
  • this condition can be met in the following manner by a slight change of the quantities d, ⁇ or q.
  • a transformation matrix V can be found with the aid of which the motif structure and the movement behavior can be adapted to the repeat with a minimum change.
  • a point P is located on the translation structure near the point Q.
  • an adaptation to a transverse repeat can also take place in the case of a linear translation structure in addition to adaptation to the longitudinal repeat, as explained with reference to the motif image 95 of FIG.
  • the longitudinal repeat is represented in FIG. 9 by a vector (0, q) with end point Q, the transverse repeat by a vector (b, 0) with end point B. Furthermore, points P and A are selected with the coordinates (p x , p y ) and (a X / a y ) in the translation structure, which are close to Q and B, respectively.
  • this information provides a transformation matrix V, with the help of which the motif structure and the movement behavior can be adapted with minimal change to both repetitions, namely with equation (2c):
  • the printing or embossing cylinders themselves have seams
  • the design of moire magnification arrangements is inventively designed so that it fits together before and after a seam.
  • plates can be produced with latticed, free-standing, generally cylindrical resist structures, which are referred to as lacquer points. These paint spots are produced in a lattice-like arrangement which results for the lenticular grid using the above-described relationships (1) to (8).
  • Such plates can be produced for example by means of classical photolithography, by means of lithographic direct-write methods, such as laser writing or e-beam lithography, or by suitable combinations of both approaches.
  • the plate with the lacquer points is then heated, so that the resist structures flow away and generally form latticed, arranged small hills, preferably small spherical caps. Shaped in transparent materials These hill lens properties, lens diameter, lens curvature, focal length, etc. on the geometric structure of the paint dots, especially their diameter and the thickness of the paint layer, can be determined.
  • Another possibility is the direct structuring of the plates with latticed, free-standing hills, for example by means of laser ablation.
  • plastic, ceramic or metal surfaces are processed with high-energy laser radiation, for example with excimer laser radiation.
  • a nickel layer for example 0.05 to 0.2 mm thick, is deposited and this is lifted off the plate.
  • This nickel foil is suitable as an embossing stamp for embossing a lenticular grid.
  • the nickel foil is precisely cut to size and welded with the embossing recesses outwards to form a cylindrical tube, the sleeve.
  • the sleeve can be attached to an embossing cylinder. Since in the exposure control for the emboss pattern, the cylinder circumference including the sleeve was taken into account by using the relationships (1) to (8) according to the invention, the grating period also fits in the area of the weld seam.
  • the calculated lens grid is then embossed into an embossable lacquer layer, for example a thermoplastic lacquer or UV lacquer, on the front side of a foil.
  • embossable lacquer layer for example a thermoplastic lacquer or UV lacquer
  • the production takes place analogously to the lenticular cylinder, whereby plates are produced with lattice-shaped, free-standing, freely designed motifs.
  • lens raster, motif raster and cylinder circumference are in the relationships given by equations (1) to (8), so that the grating period also fits in the area of the weld seam.
  • the motif grid is embossed into an embossable lacquer layer, for example a thermoplastic lacquer or UV lacquer, on the back side of the foil, which contains the associated lenticular grid on the front side.
  • an embossable lacquer layer for example a thermoplastic lacquer or UV lacquer
  • the motif grid can be colored, as explained in the co-pending German patent application 10 2006 029 852.7, the disclosure of which is incorporated in the present application in this respect.
  • the further processing of the double-sided with lenticular grid and motif grid embossed film can be done in different ways.
  • the motif grid can be metallized over the entire area, or the motif grid can be obliquely vapor-deposited, and then a two-dimensional application of a color layer to the partially metallized areas can take place, or the embossed motif grid can be applied by full-surface application of Color layers and subsequent wiping or by using the above-mentioned dyeing technique of German Patent Application 10 2006 029 852.7 be colored.
  • Seamless cylinders for use in stamping or printing machines as such are state of the art and known for example from the documents WO 2005/036216 A2 or DE 10126264 Al. However, there is no teaching as to how such cylinders are designed to meet the special requirements of Moire magnification arrangements.
  • a lens grid is mounted on one side of a film and a matching motif grid on the other side of the film.
  • embossing or impression cylinders are imaged, for example, according to the methods described in the prior art, wherein the design is carried out according to the above-described inventive calculation using the relationships (1) to (8).
  • Such cylinders can be produced, for example, as follows, it being understood that other methods known from the prior art can be used for the production of the cylinders themselves.
  • trough-shaped lattice-like recesses created which serve as embossing or printing forms for a lenticular grid.
  • the programming of the laser feed control according to the invention is carried out using the relationships (1) to (8), so that a seamless pattern without interruption arises on the cylinder.
  • a metal, ceramic or plastic-coated cylinder lattice-like arranged recessed motifs or relief-like raised motifs are introduced in recessed environment by laser ablation, in particular by material removal using a computer-controlled laser, which serve as embossing or printing forms for a motif grid.
  • the programming of the laser feed control according to the invention is carried out using the relationships (1) to (8), so that a seamless pattern without interruption arises on the cylinder.
  • embossable layers of lacquer for example thermoplastic lacquer or UV lacquer
  • the motif grid can be colored, as described in Example 7.
  • the lenticular, motif and cylinder circumferences are in the relationships given by equations (1) to (8) so as to obtain moiré magnification arrangements having an enlarged and moving motive and, moreover, no discontinuity in roll material Show discontinuities.
  • the cylinder circumferences of lens and motif cylinders may be the same or different, and the calculation using relations (1) to (8) provides the desired results in terms of magnification and motion performance of the moiré magnification arrangement in the latter case as well Template.
  • the further processing of the double-sided impressed with lenticular grid and motif grid film can be done in the manner described in Example 7 types.
  • the mentioned lenticular and motif grid cylinders can be used as printing forms. This is particularly suitable for the motif grid cylinder.
  • a particularly preferred production process is obtained when a lenticular grid is introduced by means of embossing in an embossable lacquer layer, for example a thermoplastic lacquer or UV lacquer, of a film, and the corresponding motif grid on the opposite side of the film by means of classical printing processes or in the German application 10 2006 029 852.7 mentioned method is applied.
  • an embossable lacquer layer for example a thermoplastic lacquer or UV lacquer

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Abstract

Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Endlosmaterial für Sicherheitselemente mit mikrooptischen Moire- Vergrößerungsanordnungen, die ein Motivraster aus einer Vielzahl von Mikromotivelementen und ein Fokussierelementraster aus einer Vielzahl von Mikrofokussierelementen zur moire-vergrößerten Betrachtung der Mikromotivelemente aufweisen, bei dem a) ein Motivraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung von Mikromotivelementen in Form eines ersten ein- oder zweidimensionalen Gitters bereitgestellt wird, b) ein Fokussierelementraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung einer Vielzahl von Mikrofokussierelementen in Form eines zweiten ein- oder zweidimensionalen Gitters bereitgestellt wird, c) ein Rapport des Motivrasters und/ oder des Fokussierelementrasters auf dem Endlosmaterial vorgegeben wird, d) geprüft wird, ob sich das Gitter des Motivrasters und/ oder das Gitter des Fokussierelementrasters in dem vorgegebenen Rapport periodisch wiederholt, und falls dies nicht der Fall ist, eine lineare Transformati- on ermittelt wird, die das erste und/ oder das zweite Gitter so verzerrt, dass es sich in dem vorgegebenen Rapport periodisch wiederholt, und e) für die weitere Herstellung des Endlosmaterials das Motivraster bzw. das Fokussierelementraster durch das durch die ermittelte lineare Transformation verzerrte Motivraster bzw. durch das durch die ermittelte lineare Transformation verzerrte Fokussierelementraster ersetzt wird.

Description

Endlosmaterial für Sicherheitselemente
Die Erfindung betrifft ein Endlosmaterial für Sicherheitselemente mit mikro- optischen Moire- Vergrößerungsanordnungen sowie ein Verfahren zum Herstellen derartigen Endlosmaterials.
Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicher- heitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Die Sicherheitselemente können beispielsweise in Form eines in eine Banknote eingebetteten Sicherheitsfadens, einer Abdeckfolie für eine Banknote mit Loch, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens oder eines selbsttra- genden Transferelements ausgebildet sein, das nach seiner Herstellung auf ein Wertdokument aufgebracht wird.
Eine besondere Rolle spielen dabei Sicherheitselemente mit optisch variablen Elementen, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einer), unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln, da diese selbst mit hochwertigen Farbkopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheitselemente können dazu mit Sicherheitsmerkmalen in Form beugungsoptisch wirksamer Mikro- oder Nanostrukturen ausgestattet werden, wie etwa mit konventionellen Prägehologrammen oder anderen hologrammähnlichen Beugungsstrukturen, wie sie beispielsweise in den Druckschriften EP 0 33033 Al oder EP 0 064 067 Al beschrieben sind.
Es ist auch bekannt, Linsensysteme als Sicherheitsmerkmale einzusetzen. So ist beispielsweise in der Druckschrift EP 0 238 043 A2 ein Sicherheitsfaden aus einem transparenten Material beschrieben, auf dessen Oberfläche ein Raster aus mehreren parallel laufenden Zylinderlinsen eingeprägt ist. Die Dicke des Sicherheitsfadens ist dabei so gewählt, dass sie in etwa der Fokuslänge der Zylinderlinsen entspricht. Auf der gegenüberliegenden Oberfläche ist ein Druckbild registergenau aufgebracht, wobei das Druckbild unter Berücksichtigung der optischen Eigenschaften der Zylinderlinsen gestaltet ist. Aufgrund der fokussierenden Wirkung der Zylinderlinsen und der Lage des Druckbilds in der Fokusebene sind je nach Betrachtungswinkel unterschiedliche Teilbereiche des Druckbilds sichtbar. Durch entsprechende Gestaltung des Druckbilds können damit Informationen eingebracht werden, die jedoch lediglich unter bestimmten Blickwinkeln sichtbar sind. Durch entsprechende Ausgestaltung des Druckbilds können zwar auch „bewegte" Bilder erzeugt werden. Das Motiv bewegt sich bei Drehung des Dokuments um eine zu den Zylinderlinsen parallel laufende Achse allerdings nur annähernd kontinuierlich von einem Ort auf dem Sicherheitsfaden zu einem anderen Ort.
Seit einiger Zeit werden auch sogenannte Moire- Vergrößerungsanordnungen als Sicherheitsmerkmale eingesetzt. Die prinzipielle Funktionsweise derartiger Moire- Vergrößerungsanordnungen ist in dem Artikel „The moire magnifier", M. C. Hutley, R. Hunt, R. F. Stevens and P. Savander, Pure Appl. Opt. 3 (1994), pp. 133-142, beschrieben. Kurz gesagt bezeichnet Moire- Vergrößerung danach ein Phänomen, das bei der Betrachtung eines Rasters aus identischen Bildobjekten durch ein Linsenraster mit annähernd demselben Rastermaß auftritt. Wie bei jedem Paar ähnlicher Raster ergibt sich dabei ein Moiremuster, wobei in diesem Fall jeder der Moirestreifen in Gestalt eines vergrößerten und/ oder gedrehten Bildes der wiederholten Elemente des Bildrasters erscheint.
Bei der Herstellung derartiger Moire- Vergrößerungsanordnungen wird in der Regel zunächst eine endlose Sicherheitselement-Folie als Rollenmaterial hergestellt, wobei bei Einsatz herkömmlicher Herstellungsverfahren stets Bruchstellen, insbesondere Lücken oder ein Versatz im Erscheinungsbild der Sicherheitselemente auftreten. Diese Bruchstellen rühren daher, dass die Vorprodukte für die bei der Herstellung verwendeten Prägewerkzeuge im Allgemeinen als flache Platten hergestellt werden, die auf einen Druck- oder Prägezylinder aufgezogen werden. An den Nahtstellen stimmen die beiderseitig angrenzenden Bildmuster in aller Regel nicht überein und führen nach dem Druck oder der Prägung im Erscheinungsbild der fertigen Sicherheitselemente zu Motivstörungen der genannten Art.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und insbesondere ein Verfahren zur Erzeugung von Sicherheitselementen mit mikrooptischen Moire- Vergrößerungsanordnungen mit störungsfreien Motivbildern, sowie ein entsprechendes Endlosmaterial anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Herstellen von Endlosmaterial für Sicherheitselemente mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Endlosmaterial für Sicherheitselemente, ein Herstellungsverfahren für Sicherheitselemente, Verfahren zur Herstellung von Druck- oder Prägezy- lindern sowie entsprechend hergestellte Druck- oder Prägezylinder sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Endlosmaterial für Sicherheitselemente mit mikrooptischen Moire- Vergrößerungsanordnungen, die ein Motivraster aus einer Vielzahl von Mikromotivelementen und ein Fokussierelementraster aus einer Vielzahl von Mikrofokussierelementen zur moire-vergrößerten Betrachtung der Mikromotivelemente aufweisen, bei dem a) ein Motivraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung von Mikromotivelementen in Form eines ersten ein- oder zweidimensionalen Gitters bereitgestellt wird,
b) ein Fokussierelementraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung einer Vielzahl von Mikrofokussierelementen in Form eines zweiten ein- oder zweidimensionalen Gitters bereitgestellt wird,
c) ein Rapport des Motivrasters und/ oder des Fokussierelementrasters auf dem Endlosmaterial vorgegeben wird,
d) geprüft wird, ob sich das Gitter des Motivrasters und/ oder das Gitter des Fokussierelementrasters in dem vorgegebene Rapport periodisch wiederholt, und falls dies nicht der Fall ist, eine lineare Transformati- on ermittelt wird, die das erste und/ oder das zweite Gitter so verzerrt, dass es sich in dem vorgegebenen Rapport periodisch wiederholt, und
e) für die weitere Herstellung des Endlosmaterials das Motivraster bzw. das Fokussierelementraster durch das durch die ermittelte lineare
Transformation verzerrte Motivraster bzw. das durch die ermittelte lineare Transformation verzerrte Fokussierelementraster ersetzt wird.
Die erfindungsgemäße Verzerrung kann nur das Motivraster, nur das Fo- kussierelementraster oder beide Raster betreffen. Je nach den vorgegebenen Rastern können das Motivraster und das Fokussierelementraster auch unterschiedliche Verzerrungen erfordern, wie weiter unten genauer erläutert. Bevorzugt wird bei diesem Verfahren in Schritt c) ein Rapport q entlang der endlosen Längsrichtung des Endlosmaterials vorgegeben. Insbesondere ist der Längsrichtungs-Rapport q durch den Umfang eines Präge- oder Druckzylinders für die Erzeugung des Motivrasters und/ oder des Fokussierele- mentrasters gegeben.
Nach einer vorteilhaften Verfahrensführung wird in Schritt d) ein Gitterpunkt P des ersten und/ oder des zweiten Gitters ausgewählt, der in der Nähe des Endpunkts Q des durch den Längsrichtungs-Rapport gegebenen Vek-
tors hegt, und es wird eine lineare Transformation V ermittelt, die P auf
Q abbildet. Als in der Nähe des Endpunkts Q liegender Gitterpunkt wird mit Vorteil ein Gitterpunkt P gewählt, dessen Abstand von Q entlang des Gittervektors oder der beiden Gittervektoren jeweils weniger als 10 Gitterperioden, bevorzugt weniger als 5, besonders bevorzugt weniger als 2 und insbe- sondere weniger als eine Gitterperiode beträgt. Insbesondere kann der dem Endpunkt Q nächstliegende Gitterpunkt als Gitterpunkt P gewählt werden.
Die lineare Transformation V wird zweckmäßig unter Verwendung der Beziehung
Figure imgf000007_0001
berechnet, wobei die Koordinatenvektoren des Gitterpunkts
Figure imgf000007_0002
P bzw. des Endpunkts Q und £ = und beliebige Vektoren dar-
Figure imgf000007_0003
Figure imgf000007_0004
stellen. Um gering verzerrte Gitter zu erhalten, unterscheiden sich die Vektoren ä und b dabei mit Vorteil nach Betrag und Richtung nur wenig oder sind sogar gleich. Nach einem einfachen Spezialfall wird die lineare Transformation V unter Verwendung der Beziehung
Figure imgf000008_0001
berechnet.
Es kann auch vorkommen, dass der nächstliegende Gitterpunkt P und der Rapportendpunkt Q zusammenfallen, also px = 0 und py = q ist. In diesem Fall ist die Transfomationsmatrix V die Einheitsmatrix, so dass keine Anpassungstransformation erforderlich ist.
Weiterhin kann auch der Fall eintreten, dass der nächstliegende Gitterpunkt P und der Rapport-Endpunkt Q in y-Richtung (Rapportrichtung) hintereinander liegen, also px = 0 und py ≠ q ist. In diesem Fall kann anstelle der Anpassung der Moiremagnifier-Daten auch die Rapportlänge angepasst wer- den, wie weiter unten beschrieben.
Zusätzlich zur Vorgabe eines Längsrichtungs-Rapports kann in Schritt c) ein Rapport b entlang der Querrichtung des Endlosmaterials vorgegeben werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Endlosmaterial in einem späteren Verfahrensschritt in parallele Längsstreifen geschnitten wird, wobei der Querrichtungs-Rapport b durch die Breite dieser Längsstreifen gegeben ist. Zweckmäßig wird dann in Schritt d)
ein Gitterpunkt P des ersten und/ oder des zweiten Gitters ausge- wählt, der in der Nähe des Endpunkts Q des durch den Längsrich-
tungs-Rapport gegebenen Vektors liegt, ein Gitterpunkt A des ersten und/ oder des zweiten Gitters ausgewählt, der in der Nähe des Endpunkts B des durch den Querrich-
tungs-Rapport gegebenen Vektors liegt, und
- eine lineare Transformation V ermittelt, die P auf Q und A auf B abbildet.
Als die in der Nähe der Endpunkte Q und B liegende Gitterpunkte werden vorzugsweise solche Gitterpunkte P bzw. A gewählt, deren Abstände von Q bzw. B entlang des Gittervektors oder der beiden Gittervektoren jeweils weniger als 10 Gitterperioden, bevorzugt weniger als 5, besonders bevorzugt weniger als 2 und insbesondere weniger als eine Gitterperiode betragen. Insbesondere kann der dem Endpunkt Q nächstliegende Gitterpunkt als Gitterpunkt P und der dem Endpunkt B nächstliegende Gitterpunkt als Gitter- punkt A gewählt werden.
Die lineare Transformation V wird vorteilhaft unter Verwendung der Beziehung
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000009_0002
q 0IJfla*y PyJ
berechnet, wobei (PA und (Ö) die Koordinatenvektoren des Gitterpunkts P
Uv UJ
bzw. des Endpunkts Q darstellen, und die Koordinatenvekto-
Figure imgf000009_0003
ren des Gitterpunkts A bzw. des Endpunkts B darstellen.
Zusätzlich oder alternativ zu dem Längsrichtungs-Rapport kann der Quer- richtungs-Rapport b vorgegeben werden. Auch kommt anstelle der Vorgabe eines Rapports in Längs- bzw. Querrichtung die Vorgabe eines gewünschten Rapports in einer oder zwei beliebigen Richtungen in Betracht. Die Ermittlung der erforderlichen linearen Transformation zur Verzerrung des ersten und/ oder zweiten Gitters erfolgt analog zu dem beschriebenen Vorgehen.
Wie weiter unten im Detail erläutert, kann es sich bei dem ersten und zweiten Gitter jeweils um eindimensionale Translationsgitter handeln, beispielsweise um Zylinderlinsen als Mikrofokussierelemente und um in einer Richtung beliebig ausgedehnte Motive als Mikromotivelemente, oder auch um zweidimensionale Bravais-Gitter.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Herstellungsverfahrens ist vorgesehen, dass
- ein gewünschtes, bei Betrachtung zu sehendes Bild mit einem oder mehreren Moire-Bildelementen festgelegt wird, wobei die Anordnung von vergrößerten Moire-Bildelementen in Form eines zweidimensionalen Bravais-Gitters, dessen Gitterzellen durch Vektoren F1 und I2 gegeben sind, gewählt werden,
das Fokussierelementeraster in Schritt b) als eine Anordnung von Mikrofokussierelementen in Form eines zweidimensionalen Bravais- Gitters, dessen Gitterzellen durch Vektoren w, und vv2 gegeben sind, bereitgestellt wird, und
in Schritt a) das Motivraster mit den Mikromotivelementen unter Verwendung der Beziehungen ü = w -(f + wy' -f r = W - (T + Wyl - R + r0
berechnet wird, wobe ϊii RR == \ eeiπnen Bildpunkt des gewünschten
Bilds, 7 = eine Ver-
Figure imgf000011_0001
Schiebung zwischen der Anordnung von Mikrofokussierelementen und der Anordnung von Mikromotivelementen darstellt, und die
Matrizen T 1 W und Ü durch f bzw.
Figure imgf000011_0002
)
ß _ gegeben sind, wobei tu , tu , uu , U2i bzw. W1I , wa die
Figure imgf000011_0003
Komponenten der Gitterzellenvektoren T1 , U1 und W1 , mit i = 1, 2 darstellen.
In einer anderen ebenfalls bevorzugten Weiterbildung des Herstellungsverfahrens ist vorgesehen, dass
ein gewünschtes, bei Betrachtung zu sehendes Bild mit einem oder mehreren Moire-Bildelementen festgelegt wird,
das Fokussierelementeraster in Schritt b) als eine Anordnung von Mikrofokussierelementen in Form eines zweidimensionalen Bravais-
Gitters, dessen Gitterzellen durch Vektoren w, und w2 gegeben sind, bereitgestellt wird,
eine gewünschte Bewegung des zu sehenden Bildes beim seitlichen Kippen und beim vor-rückwärtigen Kippen der Moire- Vergröße- rungsanordnung festgelegt wird, wobei die gewünschte Bewegung in
Form der Matrixelemente einer Transformationsmatrix Ä vorgegeben wird, und
in Schritt a) das Motivraster mit den Mikromotivelementen unter
Verwendung der Beziehungen ü = O- Ä~x)-w
und r = Ä~ι - R + r0
berechnet wird, wobei R - I einen Bildpunkt des gewünschten fxλ ( x λ
Bilds, F = einen Bildpunkt des Motivbilds, F0 = ° eine Ver-
\y) U<J
Schiebung zwischen der Anordnung von Mikrofokussierelementen und der Anordnung von Mikromotivelementen darstellt, und die
Matrizen A , FT und {/ durch Λ = fα" "12 I W = fW" ^1O bzw. Q - - gegeben sind, wobei uu, U2; bzw. wii, W2i die Kompo-
Figure imgf000012_0001
nenten der Gitterzellenvektoren U1 und W1 , mit i = 1, 2 darstellen.
In beiden genannten Varianten können die Vektoren w, und U2 , bzw. w, und vv2 ortsabhängig moduliert werden, wobei sich die lokalen Periodenparameter | w, , | w2|, Z(W1 , U2) bzw. W-, , Z(vv, ,vv2) im Verhältnis zur Periodizitäts- länge nur langsam ändern. Das Motivraster und das Fokussierelementraster sind zweckmäßig an gegenüberliegenden Flächen einer optischen Abstandsschicht angeordnet. Die Abstandsschicht kann beispielsweise eine Kunststofffolie und/ oder eine Lackschicht umfassen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens umfasst der Schritt e) das Versehen eines Druck- oder Prägezylinders mit dem verzerrten Fokus- sierelementeraster. Insbesondere kann im Schritt e) eine flache Platte mit dem verzerrten Fokussierelementraster versehen werden, und die flache Platte oder eine flache Abformung der Platte kann auf einen Druck- oder Prägezylinder aufgezogen werden, so dass ein Zylinder mit Nähten mit einem Zylinderumfang q entsteht. Alternativ kann im Schritt e) ein beschichteter Zylinder mit Zylinderumfang q durch ein materialabtragendes Verfahren, insbesondere durch Laserablation, mit dem verzerrten Fokussierele- mentraster versehen werden.
Der Verfahrensschritt e) umfasst mit Vorteil das Einprägen des verzerrten Fokussierelementrasters in eine prägbare Lackschicht, insbesondere in einen thermoplastischen Lack oder UV-Lack, der auf der Vorderseite einer opti- sehen Abstandsschicht angeordnet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens umfasst der Schritt e) das Versehen eines Druck- oder Prägezylinders mit dem verzerrten Motivraster. Insbesondere kann im Schritt e) eine flache Platte mit dem ver- zerrten Motivraster versehen werden, und die flache Platte oder eine flache Abformung der Platte kann auf einen Druck- oder Prägezylinder aufgezogen werden, so dass ein Zylinder mit Nähten mit einem Zylinderumfang q entsteht. Alternativ kann im Schritt e) ein beschichteter Zylinder mit Zylinder- umfang q durch ein materialabtragendes Verfahren, insbesondere durch La- serablation, mit dem verzerrten Motivraster versehen werden.
Der Verfahrensschritt e) nmfasst mit Vorteil auch das Einprägen des verzerr- ten Motivrasters in eine prägbare Lackschicht, insbesondere in einen thermoplastischen Lack oder UV-Lack, der auf der Rückseite einer optischen Abstandsschicht angeordnet ist. Bei einer anderen Verfahrensvariante umfasst der Schritt e) das Aufdrucken des verzerrten Motivrasters auf eine Trägerschicht, insbesondere auf die Rückseite einer optischen Abstandsschicht.
Nach einem alternativen Herstellungsverfahren für Endlosmaterial für Sicherheitselemente mit mikrooptischen Moire- Vergrößerungsanordnungen, die ein Motivraster aus einer Vielzahl von Mikromotivelementen und ein Fokussierelementraster aus einer Vielzahl von Mikrofokussierelementen zur moire-vergrößerten Betrachtung der Mikromotivelemente aufweisen, ist vorgesehen, dass
a) ein Motivraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung von Mikromotivelementen in Form eines ersten ein- oder zweidimen- sionalen Gitters bereitgestellt wird,
b) ein Fokussierelementraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung einer Vielzahl von Mikrofokussierelementen in Form eines zweiten ein- oder zweidimensionalen Gitters bereitgestellt wird,
c) ein Rapport des Motivrasters und/ oder des Fokussierelementrasters auf dem Endlosmaterial vorgegeben wird, d) geprüft wird, ob sich das Gitter des Motivrasters und/ oder das Gitter des Fokussierelementrasters in dem vorgegebene Rapport periodisch wiederholt, und falls dies nicht der Fall ist, die Rapportlänge für das Motivraster und/ oder für das Fokussierelementraster so geändert wird, dass sich das erste und/ oder das zweite Gitter in dem geänderten Rapport periodisch wiederholt, und
e) für die weitere Herstellung des Endlosmaterials der vorgegebene Rapport durch den geänderten Rapport ersetzt wird.
Auch bei dieser Verfahrensvariante wird in Schritt c) mit Vorteil ein Rapport q entlang der endlosen Längsrichtung des Endlosmaterials und/ oder ein Rapport b entlang der Querrichtung des Endlosmaterials vorgegeben.
Die Erfindung betrifft auch ein Endlosmaterial für Sicherheitselemente für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, das insbesondere nach einem oben beschriebenen Verfahren herstellbar ist, und das mikrooptische Moire- Vergrößerungsanordnungen aufweist, die auf einer Länge von 10 Metern oder mehr motivstörungsfrei, insbesondere frei von Nahtstellen, Lücken oder Versatzstellen, angeordnet sind. Bevorzugt sind die mikrooptischen Moire- Vergrößerungsanordnungen sogar auf einer Länge von 100 Metern oder mehr, auf einer Länge von 1000 Metern oder mehr, oder sogar auf einer Länge von 10000 Metern oder mehr motivstörungsfrei angeordnet.
Mit Vorteil sind die mikrooptischen Moire- Vergrößerungsanordnungen mit einem vorgegebenen Rapport motivstörungsfrei auf dem Endlosmaterial angeordnet, insbesondere mit einem Rapport q entlang der endlosen Längsrichtung des Endlosmaterials und/ oder mit einem Rapport b entlang der Querrichtung des Endlosmaterials. Die Erfindung betrifft weiter ein Endlosmaterial für Sicherheitselemente für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, das in der beschriebenen Art herstellbar ist, und das mikrooptischen Moire- Vergrößerungsanordnungen enthält, welche
ein Motivraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung von Mikromotivelementen in Form eines ersten ein- oder zweidimensionalen Gitters aufweisen,
- ein Fokussierelementraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung einer Vielzahl von Mikrofokussierelementen in Form eines zweiten ein- oder zweidimensionalen Gitters zur moire-ver- größerten Betrachtung der Mikromotivelemente aufweisen,
- wobei das Motivraster und das Fokussierelementraster mit einem vorgegebenen Rapport lückenlos und versatzfrei auf dem Endlosmaterial angeordnet sind.
Bei dem ersten und zweiten Gitter kann es sich dabei insbesondere um ein- dimensionale Translationsgitter handeln oder auch um zweidimensionale Bravais-Gitter. Das Motivraster und das Fokussierelementraster sind dabei vorzugsweise auf einer Länge von 10 Metern oder mehr, bevorzugt auf einer Länge von 100 Metern oder mehr, besonders bevorzugt auf einer Länge von 1000 Metern oder mehr, mit dem vorgegebenen Rapport lückenlos und ver- satzfrei auf dem Endlosmaterial angeordnet.
Vorzugsweise sind das Motivraster und das Fokussierelementraster des Endlosmaterials mit einem Rapport q entlang der endlosen Längsrichtung des Endlosmaterials und/ oder mit einem Rapport b entlang der Querrichtung des Endlosmaterials angeordnet.
Die Erfindung umfasst weiter ein Verfahren zum Herstellen eines Sicher- heitselements für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, bei dem ein Endlosmaterial der beschriebenen Art hergestellt und in der gewünschten Form des Sicherheitselements geschnitten wird. Insbesondere wird das Endlosmaterial dabei in Längsstreifen gleicher Breite und mit identischer Anordnung der mikrooptischen Moire-Vergrößerungsanordnungen geschnitten. Die Erfindung umfasst auch ein Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, das aus einem Endlosmaterial der beschriebenen Art hergestellt ist, insbesondere mit dem eben genannten Verfahren.
In einem weiteren Aspekt umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Druck- oder Prägezylinders für die Erzeugung des Fokussierele- mentrasters in einem Herstellungsverfahren für Endlosmaterial der beschriebenen Art, bei dem
- ein Fokussierelementraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung einer Vielzahl von Mikrofokussierelementen in Form eines ein- oder zweidimensionalen Gitters sowie der Umfang q des fertigen Druck- oder Prägezylinders vorgegeben wird,
- das Gitter des Fokussierelementrasters mittels einer linearen Transformation so verzerrt wird, dass es sich im Rapport des vorgegebenen Umfangs q periodisch wiederholt, und ein Druck- oder Prägezylinder mit dem verzerrten Fokussierelemen- teraster versehen wird. Vorzugsweise wird dabei eine flache Platte mit dem verzerrten Fokussier- elementraster versehen, und die flache Platte oder eine flache Abformung der Platte wird auf einen Druck- oder Prägezylinder aufgezogen, so dass ein Zylinder mit Nähten mit einem Zylinderumfang q entsteht. Gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Verfahrensalternative wird ein beschichteter Zylinder mit Zylinderumfang q durch ein materialabtragendes Verfahren, insbesondere durch Laserablation, mit dem verzerrten Fokussierelementraster versehen. Bei dem ersten und zweiten Gitter kann es sich insbesondere um eindimensionale Translationsgitter oder auch um zweidimensionale Bravais- Gitter handeln.
In einem weiteren Aspekt umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Druck- oder Prägezylinders für die Erzeugung des Motivrasters in einem Herstellungsverfahren für Endlosmaterial der beschriebenen Art, bei dem
ein Motivraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung einer Vielzahl von Mikromotivelementen in Form eines ein- oder zweidimensionalen Bravais-Gitters sowie der Umfang q des fertigen Druck- oder Prägezylinders vorgegeben wird,
das Gitter des Motivrasters mittels einer linearen Transformation so verzerrt wird, dass es sich im Rapport des vorgegebenen Umfangs q periodisch wiederholt, und
ein Druck- oder Prägezylinder mit dem verzerrten Motivraster versehen wird. Dabei wird mit Vorteil eine flache Platte mit dem verzerrten Motivraster versehen, und die flache Platte oder eine flache Abformung der Platte wird auf einen Druck- oder Prägezylinder aufgezogen, so dass ein Zylinder mit Nähten mit einem Zylinderumfang q entsteht. Nach einer ebenfalls vorteilhaften Verfahrensalternative wird ein beschichteter Zylinder mit Zylinderumfang q durch ein materialabtragendes Verfahren, insbesondere durch Laserablation, mit dem verzerrten Motivraster versehen. Bei dem ersten und zweiten Gitter kann es sich insbesondere um eindimensionale Translationsgitter oder auch um zweidimensionale Bravais-Gitter handeln.
Ferner umfasst die Erfindung einen Druck- oder Prägezylinder für die Erzeugung eines Fokussierelementrasters bzw. eines Motivrasters, der in der beschriebenen Art herstellbar ist.
In allen Varianten können die Moire- Vergrößerungsanordnungen als Fokus- sierelementraster, insbesondere Linsenraster, aber auch andersartige Raster, wie etwa Lochrastern oder Raster von Hohlspiegeln, aufweisen. In all diesen Fällen kann das erfindungsgemäße Verfahren mit Vorteil zum Einsatz kommen, insbesondere wenn zylindrische Werkzeuge zum Prägen oder Drucken eingesetzt werden.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Zur besseren Anschaulichkeit wird in den Figuren auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Darstellung verzich- tet.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem eingebetteten Sicherheitsfaden und einem aufgeklebten Transferelement,
Fig. 2 schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheitsfadens im Querschnitt,
Fig. 3 in (a) und (b) eine Illustration der bei Herstellungsverfahren nach dem Stand der Technik auftretenden Bruchstellen im Er- scheinungsbild von Sicherheitselementen mit Moire- Vergrößerungsanordnungen,
Fig. 4 ein Motivraster, dessen Mikromotivelemente durch auf den
Gitterplätzen eines niedrigsymmetrischen Bravais-Gitters He- gende Buchstaben "F" gebildet sind,
Fig. 5 schematisch die Verhältnisse bei der Betrachtung einer Moire-
Vergrößerungsanordnung zur Definition der auftretenden Größen,
Fig. 6 ein Motivraster in Form eines zweidimensionalen Bravais-
Gitters mit den Einheitszellen-Seitenvektoren W1 und U2 und dem eingezeichneten Umfang q des für die Erzeugung des Motivrasters vorgesehenen Druckzylinders,
Fig. 7 ein Motivraster wie in Fig. 6 mit dem eingezeichneten Umfang q und der Breite b der Streifen, in die das geprägte Endlosmaterial geschnitten werden soll, Fig. 8 ein Motivraster in Form eines eindimensionalen Translationsgitters mit einem Translationsvektor ü und dem vorgegebenen Längsrapport q, und
Fig. 9 ein Motivraster wie in Fig. 8 mit eingezeichnetem Längsrapport q und Querrapport b.
Die Erfindung wird nun am Beispiel eines Sicherheitselements für eine Banknote erläutert. Fig. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die mit zwei Sicherheitselementen 12 und 16 nach Ausführungsbeispielen der Erfindung versehen ist. Das erste Sicherheitselement stellt einen Sicherheitsfaden 12 dar, der an bestimmten Fensterbereichen 14 an der Oberfläche der Banknote 10 hervortritt, während er in den dazwischen liegenden Bereichen im Inneren der Banknote 10 eingebettet ist. Das zweite Sicherheitselement ist durch ein aufgeklebtes Transferelement 16 beliebiger Form gebildet. Das Sicherheitselement 16 kann auch in Form einer Abdeckfolie ausgebildet sein, die über einem Fensterbereich oder einer durchgehenden Öffnung der Banknote angeordnet ist.
Sowohl der Sicherheitsfaden 12 als auch das Transferelement 16 können eine Moire- Vergrößerungsanordnung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthalten. Die Funktionsweise und das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für derartige Anordnungen werden im Folgenden anhand des Sicherheitsfadens 12 näher beschrieben.
Fig. 2 zeigt Schema tisch den Schichtaufbau des Sicherheitsfadens 12 im Querschnitt, wobei nur die für die Erläuterung des Funktionsprinzips erforderlichen Teile des Schichtaufbaus dargestellt sind. Der Sicherheitsfaden 12 enthält einen Träger 20 in Form einer transparenten Kunststofffolie, im Aus- führungsbeispiel einer etwa 20 μm dicke Polyethylenterephthalat(PET)-Folie. Die Oberseite der Trägerfolie 20 ist mit einer rasterförmigen Anordnung von Mikrolinsen 22 versehen, die auf der Oberfläche der Trägerfolie ein zweidimensionales Bravais-Gitter mit einer vorgewählten Symmetrie bilden. Das Bravais-Gitter kann beispielsweise eine hexagonale Gittersymmetrie aufweisen, bevorzugt sind wegen der höheren Fälschungssicherheit jedoch niedrigere Symmetrien und damit allgemeinere Formen, insbesondere die Symmetrie eines Parallelogramm-Gitters.
Der Abstand benachbarter Mikrolinsen 22 ist vorzugsweise so gering wie möglich gewählt, um eine möglichst hohe Flächendeckung und damit eine kontrastreiche Darstellung zu gewährleisten. Die sphärisch oder asphärisch ausgestalteten Mikrolinsen 22 weisen vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 5 μm und 50 μm und insbesondere einen Durchmesser zwischen ledig- lieh 10 μm und 35 μm auf und sind daher mit bloßem Auge nicht zu erkennen. Es versteht sich, dass bei anderen Gestaltungen auch größere oder kleinere Abmessungen infrage kommen. Beispielsweise können die Mikrolinsen bei Moire-Magnifier-Strukturen für Dekorationszwecke einen Durchmesser zwischen 50 μm und 5 mm aufweisen, während bei Moire-Magnifier-Struk- turen, die nur mit einer Lupe oder einem Mikroskop entschlüsselbar sein sollen, auch Abmessung unterhalb von 5 μm zum Einsatz kommen können.
Auf der Unterseite der Trägerfolie 20 ist eine Motivschicht 26 angeordnet, die eine ebenfalls rasterförmige Anordnung von identischen Mikromotiv- elementen 28 enthält. Auch die Anordnung der Mikromotivelemente 28 bildet ein zweidimensionales Bravais-Gitter mit einer vorgewählten Symmetrie, wobei zur Illustration wieder ein Parallelogramm-Gitter angenommen wird. Wie in Fig. 2 durch den Versatz der Mikromotivelemente 28 gegenüber den Mikrolinsen 22 angedeutet, unterscheidet sich das Bravais-Gitter der Mik- romotivelemente 28 in seiner Symmetrie und/ oder in der Größe seiner Gitterparameter erfindungsgemäß geringfügig von dem Bravais-Gitter der Mik- rolinsen 22, um den gewünschten Moire-Vergrößerungseffekt zu erzeugen. Die Gitterperiode und der Durchmesser der Mikromotivelemente 28 liegen dabei in derselben Größenordnung wie die der Mikrolinsen 22, also vorzugsweise im Bereich von 5 μm bis 50 μm und insbesondere im Bereich von 10 μm bis 35 μm, so dass auch die Mikromotivelemente 28 selbst mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind. Bei Gestaltungen mit den oben erwähnten größeren oder kleineren Mikrolinsen sind selbstverständlich auch die Mik- romotivelemente entsprechend größer oder kleiner ausgebildet.
Die optische Dicke der Trägerfolie 20 und die Brennweite der Mikrolinsen 22 sind so aufeinander abgestimmt, dass die Mikromotivelemente 28 sich etwa im Abstand der Linsenbrennweite befinden. Die Trägerfolie 20 bildet somit eine optische Abstandsschicht, die einen gewünschten konstanten Abstand der Mikrolinsen 22 und der Mikromotivelemente 28 gewährleistet.
Aufgrund der sich geringfügig unterscheidenden Gitterparameter sieht der Betrachter bei Betrachtung von oben durch die Mikrolinsen 22 hindurch je- weils einen etwas anderen Teilbereich der Mikromotivelemente 28, so dass die Vielzahl der Mikrolinsen 22 insgesamt ein vergrößertes Bild der Mikromotivelemente 28 erzeugt. Die sich ergebende Moire- Vergrößerung hängt dabei von dem relativen Unterschied der Gitterparameter der verwendeten Bravais-Gitter ab. Unterscheiden sich beispielsweise die Gitterperioden zweier hexagonaler Gitter um 1%, so ergibt sich eine 100-fache Moire- Vergrößerung. Für eine ausführlichere Darstellung der Funktionsweise und für vorteilhafte Anordnungen der Mikromotivelemente und der Mikrolinsen wird auf die ebenfalls anhängige deutsche Patentanmeldung 10 2005 062 132.5 und die internationale Anmeldung PCT/EP2006/012374 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
Bei der Herstellung von Sicherheitselementen mit derartigen Moire-Ver- größerungsanordnungen wird in der Regel zunächst eine endlose Sicherheitselement-Folie als Rollenmaterial hergestellt, wobei bei bekannten Herstellungsverfahren stets Bruchstellen 30 im Erscheinungsbild 32 auftreten, wie in Fig. 3(a) illustriert. Diese Bruchstellen im Erscheinungsbild rühren daher, dass die Vorprodukte für die bei der Herstellung verwendeten Prä- gewerkzeuge im Allgemeinen als flache Platten hergestellt werden, die auf einen Druck- oder Prägezylinder 34 aufgezogen werden, wie schematisch in Fig. 3(b) gezeigt. An den Nahtstellen 36 stimmen die angrenzenden Motivraster 38, 38' und/ oder die zugehörigen Linsenraster in aller Regel nicht überein und führen nach dem Druck oder der Prägung zu Motivstörungen in Form von Lücken oder einem Versatz im Erscheinungsbild der fertigen Sicherheitselemente .
Selbst wenn man die für Moirέ- Vergrößerungsanordnungen erforderlichen Designs ohne Umweg über flache Platten direkt in zylindrischer Form er- zeugt, passen die komplizierten Muster des Linsenrasters und des Motivrasters in der Regel nicht bruchlos, also lückenlos und versatzfrei, auf einen vorgegebenen Zylindermantel.
Für die Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise werden zu- nächst mit Bezug auf die Figuren 4 und 5 die benötigten Größen definiert und kurz beschrieben. Für eine genauere Darstellung wird ergänzend auf die bereits genannte deutsche Patentanmeldung 10 2005 062 132.5 und die internationale Anmeldung PCT/ EP2006/ 012374 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. Die Mikromotivelemente 28 und die Mikrolinsen 22 liegen erfindungsgemäß jeweils in Form eines Rasters vor, wobei im Rahmen dieser Beschreibung unter Raster eine zweidimensionale periodische oder zumindest lokal periodische Anordnung der Linsen bzw. der Motivelemente verstanden wird. Ein periodisches Raster kann stets durch ein Bravais-Gitter mit konstanten Gitterparametern beschrieben werden. Bei einer lokal periodischen Anordnung können sich die Periodenparameter von Ort zu Ort ändern, allerdings nur langsam im Verhältnis zur Periodizitätslänge, so dass die Mikroraster lokal stets mit hinreichender Genauigkeit durch Bravais-Gitter mit konstanten Git- terparametern beschrieben werden können. Der einfacheren Darstellung halber wird daher nachfolgend stets von einer periodischen Anordnung der Mikroelemente ausgegangen.
Die Figuren 4 und 5 zeigen schematisch eine nicht maßstäblich dargestellte Moire- Vergrößerungsanordnung 50 mit einer Motivebene 52, in der ein in Fig. 4 genauer dargestelltes Motivraster 40 angeordnet ist und mit einer Linsenebene 54, in der sich das Mikrolinsenraster befindet. Die Moire- Vergrößerungsanordnung 50 erzeugt eine Moire-Bildebene 56, in der das vom Betrachter 58 wahrgenommene vergrößerte Bild beschrieben wird.
Das Motivraster 40 enthält eine Vielzahl von Mikromotivelementen 42 in Form des Buchstabens "F", die an den Gitterplätzen eines niedrigsymmetrischen Bravais-Gitters 44 angeordnet sind. Die Einheitszelle des in Fig. 4 gezeigten Parallelogramm-Gitters kann durch Vektoren w, und w2 (mit den Komponenten «,, , w21 bzw. M12 , w22 ) dargestellt werden. In kompakter
Schreibweise kann die Einheitszelle auch in Matrixform durch eine Motivrastermatrix Ü angegeben werden:
Ü = (üt ,ü2 ) = \ In gleicher Weise wird die Anordnung von Mikrolinsen in der Linsenebene 54 durch ein zweidimensionales Bravais-Gitter beschrieben, dessen Gitterzelle durch die Vektoren W1 und vv2 (mit den Komponenten W11 , W21 bzw. W12 , Wn ) angegeben wird. Mit den Vektoren 7. und F2 (mit den Komponenten /, , , t2x bzw. tn , t22 ) wird die Gitterzelle in der Moire-Bildebene 56 beschrieben.
I x 1 Mit r - \ ist ein allgemeiner Punkt der Motivebene 52 bezeichnet, mit
( xλ
R - \ ein allgemeiner Punkt der Moire-Bildebene 56. Diese Größen genü¬
gen bereits, um eine senkrechte Betrachtung (Betrachtungsrichtung 60) der Moire- Vergrößerungsanordnung zu beschreiben. Um auch nicht-senkrechte Betrachtungsrichtungen wie etwa die Richtung 62 berücksichtigen zu können, wird zusätzlich eine Verschiebung zwischen Linsenebene 54 und Mo¬
tivebene 52 zugelassen, die durch einen Verschiebungsvektor in
Figure imgf000026_0001
der Motivebene 52 angegeben wird. Analog zur Motivrastermatrix werden zur kompakten Beschreibung des Linsenrasters und des Bildrasters die Mat¬
rizen w = ( W" Wχi I und f = " 12 verwendet.
Das Moire-Bild-Gitter ergibt sich aus den Gittervektoren der Mikromotiv- element- Anordnung und der Mikrolinsen- Anordnung zu T = W - (W - Oy1 - Ü und die Bildpunkte der Moire-Bildebene 56 können mithilfe der Beziehung
R = W - (W - Üyι -(F - F0) aus den Bildpunkten der Motivebene 52 bestimmt werden. Umgekehrt ergeben sich die Gittervektoren der Mikromotivelement- Anordnung aus dem Linsenraster und dem gewünschten Moire-Bild-Gitter durch U = W-(T + wyx -f und r=W -(T + WYX -R + r0.
Definiert man die Transformationsmatrix A = W -(W -Ü)'\ die die Koordinaten der Punkte der Motivebene 52 und der Punkte der Moire-Bildebene 56 ineinander überführt,
R = ,4-(F -F0), bzw. r = A'] -R + r0, so können aus jeweils zwei der vier Matrizen Ö, W, f, Ä die beiden anderen berechnet werden. Insbesondere gilt:
T = A-U = W -(W -Üy] -U = (A-J)-W (Ml)
U = W-(T + W)-' -f = ATX -T = (I-A^)-W (M2)
W = O-(T -üyι -T = (A-Iy' -T = (A-Jy1 -Ä-ü (M3)
A = W-(W- üyx =(f + w)-w~] =f- üy] (M4)
Die Transformationsmatrix A beschreibt auch die Bewegung eines Moire- Bildes bei der Bewegung der moirebildenden Anordnung 50, die von der Verschiebung der Motivebene 52 gegen die Linsenebene 54 herrührt. Die Spalten der Transformationsmatrix A lassen sich als Vektoren interpretieren, wobei
Figure imgf000027_0001
Man sieht nun, dass der Vektor O1 angibt, in welcher Richtung sich das Moirebild bewegt, wenn man die Anordnung aus Motiv- und Linsenraster seitlich kippt, und dass der Vektor ä2 angibt, in welcher Richtung sich das Moi- rebild bewegt, wenn man die Anordnung aus Motiv- und Linsenraster vor- rückwärts kippt. Die Bewegungsrichtung ergibt sich bei vorgegebenem Ä wie folgt: Bei seitlicher Kippung der Motivebene bewegt sich das Moire unter einem Winkel Y1 zur Waagrechten, gegeben durch a„ a,, Analog bewegt sich das Moire bei vor-rückwärtiger Kippung unter einem Winkel γ2 zur Waagrechten, gegeben durch a„ tan γ2 = -JL . aπ
Erfindungsgemäß werden die insbesondere durch (Ml) bis (M4) gegebenen Abbildungen nun um weitere lineare Transformationen ergänzt, die eine Verzerrung der Bravais-Gitter des Motivrasters bzw. des Linsenrasters beschreiben, und die so gewählt werden, dass sich das Motivraster und/ oder das Linsenraster in einem vorgegebenen Rapport periodisch wiederholt. Das erfindungsgemäße Vorgehen wird nun anhand einiger konkreter Bei- spiele näher erläutert.
Beispiel 1:
Mit Bezug auf Fig. 6 ist ein Motivbild 70 mit einem Motivraster in Form eines zweidimensionalen Bravais-Gitters mit den Einheitszellen-Seitenvektoren w, und ü2 vorgegeben sowie der Umfang q des für die Erzeugung des Motivrasters vorgesehenen Druck- oder Prägezylinders. Um das vorgegebene Motivbild nun einerseits bruchlos auf dem Zylinder unterzubringen, das vorge- gebene Motivraster dabei aber möglichst wenig zu verändern, wird erfindungsgemäß wie folgt vorgegangen: AlIe Gitterpunkte des vorgegebenen Motivrasters sind durch { m • S1 + n • ü2 } mit ganzen Zahlen m und n erfasst. Das Motivbild 70 kann unterbrechungsfrei genau dann auf einem Zylinder mit dem Umfang q angebracht werden, wenn es ganze Zahlen M und N gibt, für die gilt:
Figure imgf000029_0001
wobei die Umfangsrichtung im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als y-Richtung in einem kartesischen Koordinatensystem gewählt wird. Der Endpunkt Q dieses durch den Umfang des Zylinders definierten
Vektors ist in Fig. 6 ebenfalls eingezeichnet. Ein nach Gesichtspunkten
Figure imgf000029_0002
wie Motivgröße, Vergrößerung, Bewegung etc. berechnetes Motivgitter oder auch ein entsprechend berechnetes Linsenraster genügen in der Regel der Bedingung (1) nicht.
Erfindungsgemäß wird das Bravais-Gitter des Motivrasters 70 daher durch eine lineare Transformation geringfügig so verzerrt, dass die Bedingung (1) für das verzerrte Bravais-Gitters erfüllt ist. Das verzerrte Gitter wiederholt sich dann periodisch mit einem Längsrichtungs-Rapport q und passt daher ohne Lücken und ohne Versatz auf einen zugehörigen Druck- oder Prägezylinder mit Umfang q.
Zur Bestimmung einer geeigneten Transformation wird ein Gitterpunkt P =
des unverzerrten Bravais-Gitters ausgewählt, der in der Nähe des End-
Figure imgf000029_0003
punkts Q liegt. Für eine möglichst geringe Verzerrung kann dazu, wie etwa in Fig. 6, der dem Endpunkt Q nächstliegende Gitterpunkt P ausgewählt werden. Die konkrete Auswahl des Gitterpunkts P kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass per Computer die Koordinaten aller Gitterpunkte in einer Fläche ermittelt werden, die etwas größer ist als eine Abrollung des Zylinders (mindestens einige Gitterzellen größer im Umfang und in der Breite) und dass aus diesen Gitterpunkten dann derjenige mit dem kleinsten Abstand zu Q bestimmt wird.
Wie leicht zu sehen, bildet die lineare Transformation
VV-"fiθ1 0 JIlPθ P p-,T J ' - -f[θ1 ~P q*/p/P y'l J ( (22aa)) den Gitterpunkt P auf den Endpunkt Q ab, und bewirkt daher die gewünschte Verzerrung. Als neues, geringfügig verzerrtes Bravais-Gitter für das Motivbild wird das durch
Ü' = V - Ö (3) gegebene Motivraster-Gitter verwendet. Entsprechend können die neuen
Koordinaten f' = \ eines allgemeinen Punktes F = der Motiv ebene 52
mittels
Figure imgf000030_0001
berechnet werden.
Auf diese Weise erhält man ein Motivbild mit einem Motivraster in Form eines Bravais-Gitters mit Einheitszellen-Seitenvektoren ü[ und ü2' und Bildpunkten 7' , gegeben durch die Beziehungen (2a) , (3) und (4), das lückenlos und ohne Versatz auf den vorgegebenen Druck- oder Prägezylinder passt.
Die Auswirkung der durchgeführten Gitterverzerrung kann anhand der typischen Abmessung der Prägezylinder und der Gitterzellen abgeschätzt werden. Üblicherweise liegen die Gitterzellenabmessungen in der Größenord- nung von 20 μm, der Umfang eines geeigneten Prägezylinders bei etwa
20 cm oder mehr. Bei einer Verzerrung in der Größenordnung einer Gitter- zellenabmessung ergibt sich somit bezogen auf den Zylinderumfang eine relative Änderung des Gitters von nur 1 : 10000. Somit ändern sich die Eigenschaften des erzeugten Moirebildes, wie Vergrößerung und Bewegungswinkel, nur im Promillebereich und sind daher für einen Betrachter nicht erkennbar. Auch die oben erwähnten größeren Abstände zwischen Gitterpunkt P und Endpunkt Q liefern bei relativen Änderungen des Gitters im Bereich von bis zu einigen Prozent immer noch sehr gute bis akzeptable Ergebnisse.
Beispiel 2:
Wie Beispiel 1 geht Beispiel 2 von einem vorgegebenen Motivbild aus einem Motivraster in Form eines zweidimensionalen Bravais-Gitters mit den Ein- heitszellen-Seitenvektoren «, und U2 aus sowie dem Umfang q des für die Erzeugung des Motivrasters vorgesehenen Druckzylinders.
Für die Gittertransformation wird allerdings anstelle der durch Gleichung (2a) definierten linearen Transformation die allgemeinere lineare Transfor- mation
Figure imgf000031_0001
lby
Figure imgf000031_0002
mit beliebigen Vektoren b =
Figure imgf000031_0003
verwendet, die ebenfalls den
Figure imgf000031_0004
layj
Punkt P auf den Endpunkt Q abbildet.
Das untransformierte Gitter und das transformierte Gitter unterscheiden sich dabei möglichst wenig, wenn die Vektoren b und a sich möglichst wenig unterscheiden oder sogar gleich sind. Zur Illustration werden einige Spezialfälle herausgegriffen:
2.1 Wählt man b und 5 gleich groß und beide gleichgerichtet senkrecht
zur UrriTangSf ichtuiig des Zylinders, also a = , so vereinfacht
Figure imgf000032_0001
sich die Transformation (2b) zur oben angegebene Transformation
(2a).
2.2 Wählt man b = ä = M1 , so bleibt bei der Transformation der Gittervektor üx erhalten, lediglich der Gittervektor U2 wird geringfügig so ge- ändert, dass das verzerrte Gitter auf den Zylinder passt.
2.3 Wählt man b = a = U2 , so bleibt bei der Transformation der Gittervektor M2 erhalten und der Gittervektor M, wird geringfügig so geändert, dass das verzerrte Gitter auf den Zylinder passt.
Beispiel 3:
Mit Bezug auf Fig. 7 ist bei Beispiel 3, wie bei Beispiel 1, ein Motivbild 80 mit einem Motivraster in Form eines zweidimensionalen Bravais-Gitters mit den Einheitszellen-Seitenvektoren M1 und U2 sowie der Umfang q des für die Erzeugung des Motivrasters vorgesehenen Druck- oder Prägezylinders vorgegeben. Darüber hinaus soll das geprägte Endlosmaterial in einem nachfolgenden Verfahrensschritt in Streifen der Breite b geschnitten werden, wobei das Moire-Muster auf allen Streifen seitlich gleich liegen soll. Das verzerrte Bravais-Gitter des Motivbilds 80 soll sich bei diesem Beispiel also in y-Richtung periodisch mit dem Längsrichtungs-Rapport q und in x- Richtung periodisch mit dem Querrichtungs-Rapport b wiederholen. Zur Bestimmung einer geeigneten Transformation wird erfindungsgemäß
ein Gitterpunkt P des unverzerrten Bravais-Gitters ausgewählt, der
Figure imgf000033_0001
in der Nähe des Endpunkts Q liegt. Zusätzlich wird ein Gitterpunkt A =
ausgewählt, der in der Nähe des Endpunkts B des durch den ge-
Figure imgf000033_0002
wünschten Querrichtungs-Rapport gegebenen Vektors liegt.
Als lineare Transformation wird dann die Transformation
Figure imgf000033_0003
verwendet, die, wie man unmittelbar sieht, einen Spezialfall der allgemeinen
Transformation (2b) mit b - = (bλ darstellt. Diese Transformation V bildet
den Gitterpunkt P auf den Endpunkt Q und den Gitterpunkt A auf den End- punkt B ab. Da P und A jeweils in der Nähe der Endpunkte Q bzw. B gewählt wurden, ist die resultierende Verzerrung des Gitters klein.
Das über die Beziehungen (2c) und (3) transformierte Motivgitter und das über die Beziehungen (2c) und (4) transformierte Motivbild wiederholen sich konstruktionsgemäß in x-Richtung mit Periode b und in y-Richtung mit Periode q. Das Motivbild passt daher lückenlos und ohne Versatz auf den vorgegebenen Druck- oder Prägezylinder und kann nach der Herstellung in identische Streifen der Breite b geschnitten werden. Beispiel 4:
Beispiel 4 beschreibt eine bevorzugte Vorgehensweise bei der Herstellung einer gesamten Moire- Vergrößerungsanordnung:
Zunächst wird eine Gitteranordnung W = (w, . w2 ) = für ein Lin-
Figure imgf000034_0001
senraster beliebig vorgegeben. Falls diese Gitteranordnung nicht zu dem für die Herstellung des Linsenrasters vorgesehenen Zylinderumfang passt, wird sie, wie bei Beispiel 1 oder 2 mit Bezug beschrieben, in eine passende An- Ordnung umgerechnet.
Weiterhin wird für das Moiremuster ein Vergrößerungs- und Bewegungs- Verhalten vorgegeben, das sich, wie oben erläutert, durch eine Bewegungsmatrix Ä ausdrücken lässt. Aus dem Linsenraster-Gitter W und der Bewe- gungsmatrix Ä. lässt sich mithilf e der Beziehung (M2) das Motivraster-Gitter U bestimmen:
U = W - AT' - W (5)
Das sich ergebende Moiremuster erscheint in der Bildebene mit einer Gitter- Anordnung f , die durch
T = A - U (6) gegeben ist.
Ein Motivbild, das in einem gemäß Beziehung (5) berechnetem Motivraster- Gitter angeordnet ist, wird im Allgemeinen nicht unterbrechungsfrei auf einen unabhängig vorgegebenen Zylinderdurchmesser passen, so dass ein mit diesem Zylinder geprägtes Folienmaterial im Rhythmus des Zylinderum- fangs Störungen im Motivbild und damit auch im Moirέ-Bild zeigt.
Erfindungsgemäß wird das Motivraster-Gitter Ü daher, wie in Beispiel 1 oder 2 beschrieben, durch ein transformiertes Motivraster-Gitter
Ü' = V ■ Ö ersetzt. Damit erhält man auch eine neue Bewegungsmatrix A' , wobei das durch diese Bewegungsmatrix Ä' beschriebene neue Vergröße- rungs- und Bewegungs- Verhalten bei erfindungsgemäßem Vorgehen lediglich unwesentlich von dem durch die ursprüngliche Bewegungsmatrix A beschriebenen, gewünschten Vergrößerungs- und Bewegungs- Verhalten abweicht.
Konkret ist die neue Bewegungsmatrix Ä' , die das Vergrößerungs- und Bewegungs-Verhalten des transformierten Gitters beschreibt, gegeben durch
A = V - A - V-' (7)
und das sich ergebende transformierte Moiremuster erscheint in der Bildebene mit einer Gitter- Anordnung f', die durch
f' = Ä' - Ö' = V - f (8) gegeben ist.
Beispiel 5:
In Beispiel 5 wird ein Berechnungsbeispiel für moirebildende Gitter für die in den Beispielen 1 bis 4 erläuterten Vorgehensweisen angegeben. Der einfa- cheren Darstellung halber wird für die Raster jeweils eine hexagonale Gittersymmetrie angenommen.
Als Linsenraster wird ein hexagonales Gitter mit 20 μm Seitenlänge vorge- geben. Das Motivraster soll dieselbe Seitenlänge haben, jedoch um einen Winkel von 0,573° gegenüber dem Linsenraster verdreht sein. Das Moiremuster soll in der Bildebene eine etwa 100-fache Vergrößerung und näherungsweise orthoparallaktische Bewegung aufweisen.
Das Linsenraster-Gitter W ist so gewählt, dass es bereits auf einen Zylinder mit 200 mm Umfang passt:
W = fW" Wl2 l = 002 - fCOS30° cos(-30°)l = 0 02. (0,866025... 0.866025..Λ lw 2i W 22J ' Un 30° sin(-30°)J ' \ 0,5 -0,5 J
Für das um 0,573° verdrehte Motivraster-Gitter ergibt sich bei der gewünsch- ten 100-fachen Vergrößerung und näherungsweise orthoparallaktischer Bewegung:
- _ (0,01741965 0,01721964 "| ~ [θ,OO982628 - 0,0101727lJ
Dieses Motivraster-Gitter passt allerdings nicht unterbrechungsfrei auf einen Zylinder mit 200 mm Umfang und wird daher erfindungsgemäß durch ein transformiertes Motivraster-Gitter Ü' = V ■ Ü ersetzt, wobei
Figure imgf000036_0001
mit (px ; py) = (0,00811617 ; 199,99992) gewählt wird, so dass sich
- (0,01741924 0,01722006 "| ~ [θ,OO98263O - 0,0101727lJ ergibt.
Die ursprüngliche und die transformierte Bewegungsmatrix sind dabei durch
Figure imgf000037_0001
gegeben.
Die Moire- Vergrößerung beträgt beim ursprünglichen Motivraster-Gitter konstruktionsgemäß 100,0-fach, die Vergrößerung mit dem transformierten Motivraster-Gitter beträgt waagrecht 100,4-fach und senkrecht 100,0-fach, hat sich also nur unbedeutend verändert. Mit dem transformierten Motivraster-Gitter ergibt sich auf einem Druck- oder Prägezylinder mit 200 mm Umfang ein störungsfreies Motivbild, während das ursprüngliche Motivraster- Gitter zu Motivstörungen der in Fig. 3(a) gezeigten Art führt.
Beispiel 6:
Beispiel 6 basiert auf Beispiel 5, zusätzlich soll das erzeugte Endlosmaterial in diesem Beispiel in identische Streifen mit einer Breite von 40 mm geschnit- ten werden.
Zunächst wird wie in Beispiel 5 aus dem Linsenraster-Gitter und dem gewünschten Vergrößerungs- und Bewegungs- Verhalten das unverzerrte Motivraster-Gitter berechnet:
- _ ^0,01741965 0,01721964 "| ~ [θ,OO982628 - 0,0101727lJ Dieses Motivraster-Gitter passt allerdings weder unterbrechungsfrei auf einen Zylinder mit 200 mm Umfang, noch wiederholt es sich im Abstand von 40 mm periodisch. Es wird daher erfindungsgemäß durch ein transformiertes Motivraster-Gitter Ü' = V ■ Ö ersetzt, wobei
Figure imgf000038_0001
gewählt wird mit (px ; py) = (0,00811617 ; 199,99992) und (ax ; ay) = (39,99495; -0,00994503), so dass sich
, (0,01742912 0,01722982 "j ~ [θ,OO98363 - 0,0101555δJ ergibt.
Für die transformierte Bewegungsmatrix ergibt sich in diesem Fall:
- , ( 0,485129 102,55493^) ~ [l00,39976 - 0,788365j Die Moire- Vergrößerung beträgt beim ursprünglichen Motivraster-Gitter konstruktionsgemäß 100,0-fach, die Vergrößerung mit dem transformierten Motivraster-Gitter beträgt waagrecht 100,4-fach und senkrecht 102,6-fach, hat sich also nur wenig verändert. Darüber hinaus ergibt sich mit dem transformierten Motivraster-Gitter auf einem Druck- oder Prägezylinder mit 200 mm Umfang ein störungsfreies Motivbild, das für die weitere Verarbeitung nebeneinander liegende, identische Streifen einer Breite von 40 mm aufweist. Beispiel 7:
Wie oben erläutert, lassen sich Moire-Magnifier nicht nur mit zweidimensionalen Gittern, sondern auch mit linearen Translationsstrukturen realisieren , beispielsweise mit Zylinderlinsen als Mikrofokussierelemente und mit in einer Richtung beliebig ausgedehnten Motiven als Mikromotivelemente. Auch bei solchen linearen Translationsstrukturen können die Moire- Magnifier-Daten mit Vorteil an einen vorgegebenen Rapport angepasst werden, wie nunmehr mit Bezug auf die Motivbilder 90 und 95 der Figuren 8 und 9 erläutert.
Eine lineare Translationsstruktur lässt sich durch einen Translationsvektor ü beschreiben, also durch eine Verschiebungsweite d und eine Verschiebungsrichtung ψ , wie in Fig. 8 gezeigt (siehe dazu auch Formel (Nl) auf Seite 69 der oben angeführten internationalen Anmeldung PCT/EP2006/012374).
Die parallelen Linien 92 in Fig. 8 stehen schematisch für ein mit dem Translationsvektor M verschoben wiederholt angeordnetes Motiv. Außerdem ist ein Vektor der Länge q mit dem Endpunkt Q eingezeichnet, der für den vorgegebenen Längsrapport steht.
Eine solche Translationsstruktur lässt sich dann stoßstellenfrei im Rapport unterbringen wenn ψ= 0 ist, oder wenn es eine ganze Zahl n gibt, so dass
n d /sin^= q
gilt. Wenn dies, wie im in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel, nicht der Fall ist, kann diese Bedingung in der folgenden Weise durch eine geringfügige Änderung der Größen d, ψ oder q erfüllt werden. Wie bereits bei Beispiel 1 beschrieben, lässt sich eine Transformationsmatrix V finden, mit deren Hilfe die Motivstruktur und das Bewegungsverhalten mit minimaler Änderung an den Rapport angepasst werden kann. In Fig. 8 ist ein Punkt P eingezeichnet der auf der Translationsstruktur nahe dem Punkt Q liegt.
Die durch die obige Gleichung (2a) beschriebene Transformation V
Figure imgf000040_0001
bildet dann den Punkt P auf den Punkt Q ab.
Als neues, geringfügig verzerrtes und zum vorgegebenen Rapport passendes Motiv -Translationsgitter wird dann ein Gitter mit dem Translationsvektor
u' = V - ü
verwendet. Die neuen Koordinaten eines Punktes (x',y') in der zum vorgegebenen Rapport passenden Motivebene, die gegenüber den alten Koordina- ten (x,y) in der nicht zum vorgegebenen Rapport passenden alten Motivebene geringfügig geändert sind, sind dann wie bei Gleichung (4) gegeben durch
Figure imgf000040_0002
Die neue Bewegungsmatrix A' im zum vorgegebenen Rapport passenden Translationsgitter, die das gegenüber der alten Bewegungsmatrix A nur ge- ringfügig geänderte Bewegungsverhalten beschreibt, ist wie bei Gleichung (7) gegeben durch:
A'= V A V-1
Analog zur Anpassung bei einem zweidimensionalen Bravaisgitter nach Beispiel 3 kann auch bei einer linearen Translationsstruktur zusätzlich zur Anpassung an den Längsrapport auch eine Anpassung an einen Querrapport erfolgen, wie anhand des Motivbilds 95 der Fig. 9 erläutert.
Der Längsrapport ist in Fig. 9 durch einen Vektor (0, q) mit Endpunkt Q, der Querrapport durch einen Vektor (b, 0) mit Endpunkt B dargestellt. Weiterhin werden Punkte P und A mit den Koordinaten (px,py) bzw. (aX/ ay) in der Translationsstruktur gewählt, die nahe bei Q bzw. B liegen.
Wie bei Beispiel 3 beschrieben, findet man mit diesen Angaben eine Transformationsmatrix V, mit deren Hilfe die Motivstruktur und das Bewegungsverhalten mit minimaler Änderung an beide Rapporte angepasst werden kann, nämlich mit Gleichung (2c):
Figure imgf000041_0001
Es versteht sich dass die hier beschriebenen Methoden, ein Motivraster nahtlos in einem Rapport unterzubringen, auch anwendbar sind, um ein Linsen- raster nahtlos in einem Rapport (z.B. auf einem Prägezylinder) unterzubringen. Beispiel 8: Präge- oder Druckzylinder mit Nahtstellen
Nachfolgend wird ein Beispiel für die Herstellung und nahtlose Bebilderung von Linsenraster-Zylindern und Motivraster-Zylindern, welche Nahtstellen aufweisen, genauer beschrieben, wobei sich versteht, dass für die Herstellung der Zylinder selbst auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren herangezogen werden können.
In diesem Beispiel weisen die Druck- bzw. Prägezylinder selbst Nahtstellen auf, das Design der Moire- Vergrößerungsanordnungen wird erfindungsgemäß so gestaltet, dass es vor und nach einer Nahtstelle zusammenpasst.
8. 1 Linsenraster-Zylinder :
Mittels unterschiedlicher Techniken lassen sich Platten mit gitterförmig angeordneten, frei stehenden, im Allgemeinen zylindrischen Resiststrukturen herstellen, die als Lackpunkte bezeichnet werden. Diese Lackpunkte werden in einer gitterförmigen Anordnung erzeugt, die sich für das Linsenraster bei Verwendung der oben erläuterten Beziehungen (1) bis (8) ergibt.
Derartige Platten lassen sich beispielsweise mittels klassischer Photolithographie, mittels lithographischer Direct-Write-Methoden, wie Laser- Writing oder E-Beam-Lithographie, oder durch geeignete Kombinationen beider Ansätze fertigen.
In einem sogenannten "thermal reflow process" wird die Platte mit den Lackpunkten dann erwärmt, so dass die Resiststrukturen verfließen und sich im Allgemeinen gitterförmige angeordnete kleine Hügel, vorzugsweise kleine Kugelkalotten bilden. Abgeformt in transparente Materialien besitzen diese Hügel Linseneigenschaften, wobei Linsendurchmesser, Linsenkrümmung, Brennweite, etc. über die geometrische Struktur der Lackpunkte, vor allem ihren Durchmesser und die Dicke der Lackschicht, bestimmt werden können.
Ebenfalls in Betracht kommt die direkte Strukturierung der Platten mit git- terförmig angeordneten, frei stehenden Hügeln beispielsweise mithilfe von Laserablation. Dabei werden insbesondere Kunststoff-, Keramik- oder Metall-Oberflächen mit hochenergetischer Laserstrahlung, beispielsweise mit Excimer-Laserstrahlung, bearbeitet.
Auf eine so hergestellte Platte, dem sogenannten Resistmaster, wird eine beispielsweise 0,05 bis 0,2 mm dicke Nickelschicht abgelagert und diese von der Platte abgehoben. Man erhält eine Nickelfolie, den sogenannten Shim, mit Vertiefungen, die den oben genannten Hügeln im Resistmaster entsprechen. Diese Nickelfolie ist als Prägestempel zum Prägen eines Linsenrasters geeignet.
Die Nickelfolie wird präzise zurechtgeschnitten und mit den prägenden Ver- tiefungen nach außen zu einem zylindrischen Rohr, dem Sleeve, verschweißt. Das Sleeve lässt sich auf einen Prägezylinder aufziehen. Da bei der Belichtungssteuerung für das Prägemuster der Zylinderumfang einschließlich Sleeve durch Verwendung der Beziehungen (1) bis (8) erfindungsgemäß berücksichtigt wurde, passt die Gitterperiode auch im Bereich der Schweiß- naht.
Mithilfe dieses Prägezylinders wird dann das berechnete Linsenraster in eine prägbare Lackschicht, beispielsweise einen thermoplastischen Lack oder UV- Lack, auf der Vorderseite einer Folie eingeprägt. 8. 2 Motivraster-Zylinder :
Die Herstellung erfolgt analog zum Linsenraster-Zylinder, wobei Platten mit gitterförmig angeordneten, frei stehenden, frei gestalteten Motiven herge- stellt werden.
Erfindungsgemäß stehen dabei Linsenraster, Motivraster und Zylinderumfang in den durch die Gleichungen (1) bis (8) gegebenen Beziehungen, so dass die Gitterperiode auch im Bereich der Schweißnaht passt.
Mithilfe dieses Prägezylinders wird das Motivraster in eine prägbare Lackschicht, beispielsweise einen thermoplastischen Lack oder UV-Lack, auf der Rückseite der Folie, die auf der Vorderseite das dazugehörige Linsenraster enthält, eingeprägt. Zur Kontrasterhöhung kann das Motivraster eingefärbt werden, wie etwa in der ebenfalls anhängigen deutschen Patentanmeldung 10 2006 029 852.7 erläutert, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
Insgesamt erhält man eine Moire- Vergrößerungsanordnung, die ein vergrö- ßertes und bewegtes Motiv zeigt und gegenüber dem Stand der Technik bei den bei Rollenmaterial auftretenden Prägenähten ein wesentlich verbessertes Verhalten zeigt.
Die weitere Verarbeitung der doppelseitig mit Linsenraster und Motivraster beprägten Folie kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Beispielsweise kann das Motivraster vollflächig metallisiert werden, oder das Motivraster kann schräg bedampft werden und es kann anschließend eine flächige Aufbringung einer Farbschicht auf die teilmetallisierten Flächen erfolgen, oder das geprägte Motivraster kann durch vollflächiges Aufbringen von Farbschichten und anschließendem Abwischen oder durch Einsatz der oben genannten Färbetechnik der deutschen Patentanmeldung 10 2006 029 852.7 eingefärbt werden.
Beispiel 9: Präge- oder Druckzylinder ohne Nahtstellen
Nahtlose Zylinder zur Anwendung in Präge- oder Druckmaschinen als solche sind Stand der Technik und beispielsweise aus den Druckschriften WO 2005/036216 A2 oder DE 10126264 Al bekannt. Allerdings fehlt bisher eine Lehre, wie solche Zylinder zu gestalten sind, um den speziellen Anforderungen bei Moire- Vergrößerungsanordnungen zu genügen.
Bei einer bevorzugten Moire- Vergrößerungsanordnung wird ein Linsenras- ter auf einer Seite einer Folie angebracht und ein dazu passendes Motivraster an der anderen Seite der Folie. Dabei werden Präge- bzw. Druckzylinder beispielsweise nach den im Stand der Technik beschriebenen Verfahren bebildert, wobei das Design gemäß der oben aufgezeigten erfindungsgemäßen Berechnung unter Verwendung der Beziehungen (1) bis (8) ausgeführt wird.
Derartige Zylinder können beispielsweise wie folgt hergestellt werden, wobei sich versteht, dass für die Herstellung der Zylinder selbst auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren herangezogen werden können.
9.1 Linsenraster-Zylinder :
In einen metall-, keramik- oder kunststoffbeschichteten Zylinder werden durch Laserablation, insbesondere durch Materialabtragung mithilfe eines computergesteuerten Lasers, muldenförmige gitterartig angeordnete Vertiefungen erzeugt, die als Präge- oder Druckformen für ein Linsenraster dienen. Dabei erfolgt die Programmierung der Laservorschubsteuerung erfindungsgemäß unter Verwendung der Beziehungen (1) bis (8), so dass auf dem Zy- linder ein nahtloses unterbrechungsfreies Muster entsteht.
9. 2 Motivraster-Zylinder :
In einen metall-, keramik- oder kunststoffbeschichteten Zylinder werden durch Laserablation, insbesondere durch Materialabtragung mithilfe eines computergesteuerten Lasers, gitterartig angeordnete vertiefte Motive oder reliefartige erhabene Motive in vertiefter Umgebung eingebracht, die als Präge- oder Druckformen für ein Motivraster dienen. Dabei erfolgt die Programmierung der Laservorschubsteuerung erfindungsgemäß unter Verwendung der Beziehungen (1) bis (8), so dass auf dem Zylinder ein nahtloses unterbrechungsfreies Muster entsteht.
Mithilfe dieser Prägezylinder werden in prägbare Lackschichten, beispielsweise thermoplastischen Lack oder UV-Lack, auf Vorder- und Rückseite einer Folie zueinander gehörige Linsenraster und Motivraster eingeprägt. Zur Kontrasterhöhung kann das Motivraster eingefärbt werden, wie bei Beispiel 7 beschrieben.
Erfindungsgemäß stehen Linsenraster, Motivraster und Zylinderumfänge in den durch die Gleichungen (1) bis (8) gegebenen Beziehungen, so dass man Moire- Vergrößerungsanordnungen erhält, die ein vergrößertes und bewegtes Motiv aufweisen, und die darüber hinaus bei Rollenmaterial in der Peri- odizität keine Unstetigkeiten zeigen. Es ist anzumerken, dass die Zylinderumfänge von Linsen- und Motivzylinder gleich oder unterschiedlich sein können, die Berechnung mithilfe der Beziehungen (1) bis (8) liefert auch im letzteren Fall die gewünschten Ergebnisse hinsichtlich Vergrößerung und Bewegungsverhalten der Moire- Ver- größerungsanordnung bei unterbrechungsfreiem Muster.
Die weitere Verarbeitung der doppelseitig mit Linsenraster und Motivraster beprägten Folie kann auf die bei Beispiel 7 geschilderten Arten erfolgen. Ebenso können die erwähnten Linsenraster- und Motivraster-Zylinder als Druckformen verwendet werden. Dies bietet sich besonders für die Motivraster-Zylinder an.
Ein besonders bevorzugtes Herstellungsverfahren erhält man, wenn in eine prägbare Lackschicht, beispielsweise einen thermoplastischen Lack oder UV- Lack, einer Folie ein Linsenraster mittels Prägung eingebracht wird, und das dazugehörige Motivraster auf die gegenüberliegende Seite der Folie mittels klassischer Druckverfahren oder dem in der deutschen Anmeldung 10 2006 029 852.7 genannten Verfahren aufgebracht wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Herstellen von Endlosmaterial für Sicherheitselemente mit mikrooptischen Moire-Vergrößerungsanordnungen, die ein Motivraster aus einer Vielzahl von Mikromotivelementen und ein Fokussierelementras- ter aus einer Vielzahl von Mikrofokussierelementen zur moire-vergrößerten Betrachtung der Mikromotivelemente aufweisen, bei dem
a) ein Motivraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung von Mikromotivelementen in Form eines ersten ein- oder zweidimensionalen Gitters bereitgestellt wird,
b) ein Fokussierelementraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung einer Vielzahl von Mikrofokussierelementen in Form ei- nes zweiten ein- oder zweidimensionalen Gitters bereitgestellt wird,
c) ein Rapport des Motivrasters und/ oder des Fokussierelementrasters auf dem Endlosmaterial vorgegeben wird,
d) geprüft wird, ob sich das Gitter des Motivrasters und/ oder das Gitter des Fokussierelementrasters in dem vorgegebene Rapport periodisch wiederholt, und falls dies nicht der Fall ist, eine lineare Transformation ermittelt wird, die das erste und/ oder das zweite Gitter so verzerrt, dass es sich in dem vorgegebenen Rapport periodisch wieder- holt, und
e) für die weitere Herstellung des Endlosmaterials das Motivraster bzw. das Fokussierelementraster durch das durch die ermittelte lineare Transformation verzerrte Motivraster bzw. das durch die ermittelte lineare Transformation verzerrte Fokussierelementraster ersetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) ein Rapport q entlang der endlosen Längsrichtung des Endlosmaterials vorgegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsrichtungs-Rapport q durch den Umfang eines Präge- oder Druckzylin- ders für die Erzeugung des Motivrasters und/ oder des Fokussierelementras- ters gegeben ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) ein Gitterpunkt P des ersten und/ oder des zweiten Gitters ausge- wählt wird, der in der Nähe des Endpunkts Q des durch den Längsrich-
tungs-Rapport gegebenen Vektors liegt, und eine lineare Transformation
Figure imgf000049_0001
V ermittelt wird, die P auf Q abbildet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als in der Nähe des Endpunkts Q liegender Gitterpunkt ein Gitterpunkt P gewählt wird, dessen Abstand von Q entlang des Gittervektors oder der beiden Gittervektoren jeweils weniger als 10 Gitterperioden, bevorzugt weniger als 5, besonders bevorzugt weniger als 2 und insbesondere weniger als eine Gitterperiode beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Endpunkt Q nächstliegende Gitterpunkt als Gitterpunkt P gewählt wird.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die lineare Transformation V unter Verwendung der Beziehung
Figure imgf000050_0001
berechnet wird, wobei die Koordinatenvektoren des Gitter-
Figure imgf000050_0002
punkts P bzw. des Endpunkts Q und b = beliebige Vekto-
Figure imgf000050_0003
ren darstellen.
8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die lineare Transformation V unter Verwendung der Beziehung
Figure imgf000050_0004
berechnet wird, wobei die Koordinatenvektoren des Gitter-
Figure imgf000050_0005
punkts P bzw. des Endpunkts Q darstellen.
9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) ein Rapport b entlang der Querrichtung des Endlosmaterials vorgegeben wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosmaterial in einem späteren Verfahrensschritt in parallele Längsstreifen geschnitten wird, und der Querrichtungs-Rapport b durch die Breite dieser Längsstreifen gegeben ist.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) ein Gitterpunkt P des ersten und/ oder des zweiten Gitters ausgewählt wird, der in der Nähe des Endpunkts Q des durch den Längsrich-
(Oλ tungs-Rapport gegebenen Vektors liegt,
VV
ein Gitterpunkt A des ersten und/ oder des zweiten Gitters ausgewählt wird, der in der Nähe des Endpunkts B des durch den Quer- fbλ richtungs-Rapport gegebenen Vektors hegt, und
Figure imgf000051_0001
eine lineare Transformation V ermittelt wird, die P auf Q und A auf B abbildet.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als in der Nähe der Endpunkte Q und B liegende Gitterpunkte solche Gitterpunkte P bzw. A gewählt werden, deren Abstände von Q bzw. B entlang des Gittervektors oder der beiden Gittervektoren jeweils weniger als 10 Gitterperioden, bevorzugt weniger als 5, besonders bevorzugt weniger als 2 und insbesondere weniger als eine Gitterperiode betragen.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Endpunkt Q nächstliegende Gitterpunkt als Gitterpunkt P und der dem Endpunkt B nächstliegende Gitterpunkt als Gitterpunkt A gewählt wird.
14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die lineare Transformation V unter Verwendung der Beziehung
Figure imgf000052_0001
berechnet wird, wobei die Koordinatenvektoren des Gitter-
Figure imgf000052_0002
punkts P bzw. des Endpunkts Q darstellen, und
Figure imgf000052_0003
und die Koordi- layj
Figure imgf000052_0004
natenvektoren des Gitterpunkts A bzw. des Endpunkts B darstellen.
15. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Gitter eindimensionale Translationsgitter sind.
16. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Gitter zweidimensionale Bravais- Gitter sind.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass
ein gewünschtes, bei Betrachtung zu sehendes Bild mit einem oder mehreren Moire-Bildelementen festgelegt wird, wobei die Anordnung von vergrößerten Moire-Bildelementen in Form eines zweidimensionalen Bravais-Gitters, dessen Gitterzellen durch Vektoren T1 und F2 gegeben sind, gewählt werden,
das Fokussierelementeraster in Schritt b) als eine Anordnung von Mikrofokussierelementen in Form eines zweidimensionalen Bravais- Gitters, dessen Gitterzellen durch Vektoren w, und w2 gegeben sind, bereitgestellt wird, und in Schritt a) das Motivraster mit den Mikromotivelementen unter Verwendung der Beziehungen
U = W -(T + wyλ -f und r = W - (f + Wy1 - R + r0
berechnet wird, wobei R = einen Bildpunkt des gewünschten
Figure imgf000053_0001
fxλ (x λ
Bilds, r = einen Bildpunkt des Motivrasters, F0 = ° eine Ver-
Schiebung zwischen der Anordnung von Mikrofokussierelementen und der Anordnung von Mikromotivelementen darstellt, und die
Matrizen f , W und Ü durch f bzw.
Figure imgf000053_0002
J jj _ gegeben sind, wobei tii , tu , uu , ua bzw. W1J , wa die
Figure imgf000053_0003
Komponenten der Gitterzellenvektoren I1 , U1 und W1 , mit i = 1, 2 darstellen.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass
ein gewünschtes, bei Betrachtung zu sehendes Bild mit einem oder mehreren Moire-Bildelementen festgelegt wird, - das Fokussierelementeraster in Schritt b) als eine Anordnung von
Mikrofokussierelementen in Form eines zweidimensionalen Bravais- Gitters, dessen Gitterzellen durch Vektoren vv, und M>2 gegeben sind, bereitgestellt wird, eine gewünschte Bewegung des zu sehenden Bildes beim seitlichen Kippen und beim vor-rückwärtigen Kippen der Moire- Vergrößerungsanordnung festgelegt wird, wobei die gewünschte Bewegung in Form der Matrixelemente einer Transformationsmatrix Ä vorgegeben wird, und in Schritt a) das Motivraster mit den Mikromotivelementen unter Verwendung der Beziehungen
O = (I- A^)-W
und r = A~λ - R + r0
berechnet wird, wobei R einen Bildpunkt des gewünschten
Figure imgf000054_0001
Bilds, r = eine Ver-
Figure imgf000054_0002
Schiebung zwischen der Anordnung von Mikrofokussierelementen und der Anordnung von Mikromotivelementen darstellt, und die
Matrizen A , W und C/ durch A bzw.
Figure imgf000054_0003
j
jj _ gegeben sind, wobei U1I, u2i bzw. W1I, W2i die Kompo-
Figure imgf000054_0004
nenten der Gitterzellenvektoren U1 und W1 , mit i=l,2 darstellen.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Vektoren w, und U2 , bzw. w, und W1 ortsabhängig moduliert werden, wobei sich die lokalen Periodenparameter | M,|, I M2L Z(W, , U2) bzw. w, , W2 , Z(wx ,w2) im Verhältnis zur Periodizitätslänge nur langsam ändern.
20. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Motivraster und das Fokussierelementeraster an gegenüberliegenden Flächen einer optischen Abstandsschicht angeordnet werden.
21. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt e) das Versehen eines Druck- oder Prägezylinders mit dem verzerrten Fokussierelementraster umfasst.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass im
Schritt e) eine flache Platte mit dem verzerrten Fokussierelementraster versehen wird, und die flache Platte oder eine flache Abformung der Platte auf einen Druck- oder Prägezylinder aufgezogen wird, so dass ein Zylinder mit Nähten mit einem Zylinderumfang q entsteht.
23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt e) ein beschichteter Zylinder mit Zylinderumfang q durch ein materialabtragendes Verfahren, insbesondere durch Laserablation, mit dem verzerrten Fokussierelementraster versehen wird.
24. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt e) das Einprägen des verzerrten Fokussier- elementrasters in eine prägbare Lackschicht umfasst.
25. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt e) das Versehen eines Druck- oder Prägezylinders mit dem verzerrten Motivraster umfasst.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt e) eine flache Platte mit dem verzerrten Motivraster versehen wird, und die flache Platte oder eine flache Abformung der Platte auf einen Druckoder Prägezylinder aufgezogen wird, so dass ein Zylinder mit Nähten mit einem Zylinderumfang q entsteht.
27. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt e) ein beschichteter Zylinder mit Zylinderumfang q durch ein materialabtragendes Verfahren, insbesondere durch Laserablation, mit dem ver- zerrten Motivraster versehen wird.
28. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt e) das Einprägen des verzerrten Motivrasters in eine prägbare Lackschicht umfasst.
29. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt e) das Aufdrucken des verzerrten Motivrasters auf eine Trägerschicht, insbesondere auf eine optische Abstandsschicht, umfasst.
30. Verfahren zum Herstellen von Endlosmaterial für Sicherheitselemente mit mikrooptischen Moire- Vergrößerungsanordnungen, die ein Motivraster aus einer Vielzahl von Mikromotivelementen und ein Fokussierelementras- ter aus einer Vielzahl von Mikrofokussierelementen zur moire-vergrößerten Betrachtung der Mikromotivelemente aufweisen, bei dem
a) ein Motivraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung von Mikromotivelementen in Form eines ersten ein- oder zweidimensionalen Gitters bereitgestellt wird, b) ein Fokussierelementraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung einer Vielzahl von Mikrofokussierelementen in Form eines zweiten ein- oder zweidimensionalen Gitters bereitgestellt wird,
c) ein Rapport des Motivrasters und/ oder des Fokussierelementrasters auf dem Endlosmaterial vorgegeben wird,
d) geprüft wird, ob sich das Gitter des Motivrasters und/ oder das Gitter des Fokussierelementrasters in dem vorgegebene Rapport periodisch wiederholt, und falls dies nicht der Fall ist, die Rapportlänge für das
Motivraster und/ oder für das Fokussierelementraster so geändert wird, dass sich das erste und/ oder das zweite Gitter in dem geänderten Rapport periodisch wiederholt, und
e) für die weitere Herstellung des Endlosmaterials der vorgegebene Rapport durch den geänderten Rapport ersetzt wird.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) ein Rapport q entlang der endlosen Längsrichtung des Endlosmate- rials vorgegeben wird.
32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) ein Rapport b entlang der Querrichtung des Endlosmaterials vorgegeben wird.
33. Endlosmaterial für Sicherheitselemente für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, insbesondere herstellbar nach einem der Ansprüche 1 bis 32, mit mikrooptischen Moire- Vergrößerungsanordnungen, die auf einer Länge von 10 Metern oder mehr motivstörungsfrei, insbesondere frei von Nahtstellen, Lücken oder Versatzstellen, angeordnet sind.
34. Endlosmaterial nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die mikrooptischen Moire- Vergrößerungsanordnungen auf einer Länge von 100
Metern oder mehr, vorzugsweise auf einer Länge von 1000 Metern oder mehr, motivstörungsfrei angeordnet sind.
35. Endlosmaterial nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass die mikrooptischen Moire- Vergrößerungsanordnungen mit einem vorgegebenen Rapport motivstörungsfrei auf dem Endlosmaterial angeordnet sind, insbesondere mit einem Rapport q entlang der endlosen Längsrichtung des Endlosmaterials und/ oder mit einem Rapport b entlang der Querrichtung des Endlosmaterials.
36. Endlosmaterial für Sicherheitselemente für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, herstellbar nach einem der Ansprüche 1 bis 32, mit mikrooptischen Moire-Vergrößerungsanordnungen, die
- ein Motivraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung von Mikromotivelementen in Form eines ersten ein- oder zweidimensionalen Gitters aufweisen,
ein Fokussierelementraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung einer Mehrzahl von Mikrofokussierelementen in Form eines zweiten ein- oder zweidimensionalen Gitters zur moire-ver- größerten Betrachtung der Mikromotivelemente aufweisen, wobei das Motivraster und das Fokussierelementraster mit einem vorgegebenen Rapport lückenlos und versatzfrei auf dem Endlosmaterial angeordnet sind.
37. Endlosmaterial nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Gitter eindimensionale Translationsgitter sind.
38. Endlosmaterial nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Gitter zweidimensionale Bravais-Gitter sind.
39. Endlosmaterial nach wenigstens einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Motivraster und das Fokussierelementraster auf einer Länge von 10 Metern oder mehr, bevorzugt auf einer Länge von 100 Metern oder mehr, und besonders bevorzugt auf einer Länge von 1000 Metern oder mehr, mit dem vorgegebenen Rapport lückenlos und versatzfrei auf dem Endlosmaterial angeordnet sind.
40. Endlosmaterial nach wenigstens einem der Ansprüche 37 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Motivraster und das Fokussierelementras- ter mit einem Rapport q entlang der endlosen Längsrichtung des Endlosmaterials und/ oder mit einem Rapport b entlang der Querrichtung des Endlosmaterials angeordnet sind.
41. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements für Sicherheits- papiere, Wertdokumente und dergleichen, bei dem ein Endlosmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 40 hergestellt und in der gewünschten Form des Sicherheitselements geschnitten wird.
42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosmaterial in Längsstreifen gleicher Breite und mit identischer Anordnung der mikrooptischen Moire-Vergrößerungsanordnungen geschnitten wird.
43. Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, hergestellt aus einem Endlosmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 40, insbesondere nach dem Verfahren des Anspruchs 41 oder 42.
44. Verfahren zur Herstellung eines Druck- oder Prägezylinders für die Erzeugung des Fokussierelementrasters in dem Herstellungsverfahren der Ansprüche 1 bis 29, bei dem
ein Fokussierelementraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung einer Vielzahl von Mikrofokussierelementen in Form ei- nes ein- oder zweidimensionalen Gitters sowie der Umfang q des fertigen Druck- oder Prägezylinders vorgegeben wird,
das Gitter des Fokussierelementrasters mittels einer linearen Transformation so verzerrt wird, dass es sich im Rapport des vorgegebenen Umfangs q periodisch wiederholt, und
ein Druck- oder Prägezylinder mit dem verzerrten Fokussierelementraster versehen wird.
45. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass eine flache Platte mit dem verzerrten Fokussierelementraster versehen wird, und die flache Platte oder eine flache Abformung der Platte auf einen Druckoder Prägezylinder aufgezogen wird, so dass ein Zylinder mit Nähten mit einem Zylinderumfang q entsteht.
46. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass ein beschichteter Zylinder mit Zylinderumfang q durch ein materialabtragendes Verfahren, insbesondere durch Laserablation, mit dem verzerrten Fokussier- elementraster versehen wird.
47. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 44 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter ein eindimensionales Translationsgitter ist.
48. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 44 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter ein zweidimensionales Bravais-Gitter ist.
49. Verfahren zur Herstellung eines Druck- oder Prägezylinders für die Erzeugung des Motivrasters in dem Herstellungsverfahren der Ansprüche 1 bis 29, bei dem
ein Motivraster aus einer zumindest lokal periodischen Anordnung einer Mehrzahl von Mikromotivelementen in Form eines ein- oder zweidimensionalen Gitters sowie der Umfang q des fertigen Druckoder Prägezylinders vorgegeben wird,
das Motivraster mittels einer linearen Transformation so verzerrt wird, dass es sich im Rapport des vorgegebenen Umfangs q periodisch wiederholt, und
- ein Druck- oder Prägezylinder mit dem verzerrten Motivraster versehen wird.
50. Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass eine flache Platte mit dem verzerrten Motivraster versehen wird, und die flache Platte oder eine flache Abformung der Platte auf einen Druck- oder Prägezylinder aufgezogen wird, so dass ein Zylinder mit Nähten mit einem Zylinderumfang q entsteht.
51. Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass ein beschichteter Zylinder mit Zylinderumfang q durch ein materialabtragendes Verfahren, insbesondere durch Laserablation, mit dem verzerrten Motivraster versehen wird.
52. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 49 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter ein eindimensionales Translationsgitter ist.
53. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 49 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter ein zweidimensionales Bravais-Gitter ist.
54. Druck- oder Prägezylinder für die Erzeugung eines Fokussierelement- rasters oder eines Motivrasters in dem Herstellungsverfahren der Ansprüche 1 bis 29, herstellbar nach einem der Ansprüche 44 bis 53.
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