具有透明窗口的安全单据

摘要

本发明涉及一种安全单据(1)，它具有其中放置了第一光学单元(15)的透明窗口(12)以及其中放置了第二光学单元的第二透明窗口(13)。第一透明窗口(12)和第二透明窗口(13)以相互间隔开的方式设置在安全单据(1)的载体(11)上，由此使第一和第二光学单元(15、16)能够重叠。第一光学单元(15)具有第一透光性微透镜域，而第二光学单元(16)具有第二透光性微透镜域，当第二微透镜域被第一微透镜域覆盖时会产生第一光学效果。

说明书

本发明涉及一种安全单据，特别是钞票或身份证，它具有第一光学单元并且具有透明窗口，在透明窗口中排列着第二光学单元，其中第一和第二光学单元都排列在该安全单据的载体上且相互间隔开，使得第一和第二光学单元能够彼此重叠。

EP0930979B1揭示了一种自检查式钞票，它包括柔性塑料载体。柔性塑料载体包括透明材料并且具有带云花纹的护套，其中留有清晰的透明表面作为窗口。

在该窗口中设置放大透镜，作为验证装置。在钞票上还设置了缩微印刷品区域，该区域呈现小字符、细线或细丝图案。现在，为了检查或检测该钞票，将其折叠，由此使透明窗口和缩微印刷品区域重叠。现在，放大透镜可以用于使观看者能够看到缩微印刷品并由此验证该钞票。

或者，EP0930979B1提出在透明区窗口中排列变形透镜、滤光片或偏振片。

现在，本发明的目的是提供一种改进的安全单据。

该目的是通过这样一种安全单据来实现的，它具有第一透明窗口和第二透明窗口域，在第一透明窗口中有第一透明光学单元，在第二透明窗口中有第二光学单元，其中第一透明窗口和第二透明窗口排列在安全单据的载体上且相互分隔开，使得第一和第二光学单元可以相互重叠，并且其中第一光学单元具有第一透光性微透镜域，而第二光学单元具有第二透光性微透镜域，其中当第二微透镜域与第一微透镜域重叠时，产生第一光学效果。

当第一微透镜域和第二微透镜域显著重叠时，产生了显著的容易记忆的光学效果，这些光学效果只可能借助于其它技术在非常困难的情况下进行模仿，此外还非常依赖于相互重叠的第一和第二微透镜域之间的间距。根据第一和第二微透镜域重叠时所出现的第一光学效果的那些属性，当这些微透镜域排列在安全单据的透明窗口中时，用户可以通过清晰且显著的安全特征来检查安全单据的真实性。据此，本发明可以提供很容易检查且很难仿制的安全单据。

在所附的权利要求书中，阐明了本发明的有利配置。

根据本发明的较佳实施例，第一微透镜域中各微透镜的透镜间距以及第二微透镜域中各微透镜的透镜间距是如此选择的，使得相互重叠的微透镜域所分离出的光线的各单根光束在一个共同的像素处相遇。在这一方面，微透镜的透镜间距意味着在各自的微透镜域或阵列中各微透镜之间的横向间距。这使得，两个微透镜域的重叠产生一个整体图像，因此，整个系统大约像单个的宏观透镜那样运转，然而，其属性与常规宏观透镜显著不同。此类系统可以产生真实和虚拟的图像、单个以及多个图像。

所以当第一和第二微透镜域重叠时，会产生相似效果的宏观透镜，两个微透镜域中各微透镜的透镜间距最好如此选择，使得第一和第二微透镜域中相互关联的那些透镜从虚拟宏观透镜的光轴起的位移变化是恒定的。根据本发明的较佳实施例，这是根据具有恒定透镜间距的周期性光栅由各微透镜都彼此间隔开的两个微透镜域来实现的，并且在这种情况下，第一微透镜域中各微透镜的透镜间距不同于第二微透镜域中各微透镜的透镜间距。此类微透镜域可以特别容易地产生。较佳地，第一微透镜域中各微透镜的透镜间距是第二微透镜域中各微透镜的透镜间距的整倍数。

为了能够通过微透镜域的重叠来实现具有高分辨水平的完整图像，有利的是，微透镜的直径被选择成小于人眼的分辨率，这样，第一和第二微透镜域中各微透镜的透镜间距最好被选择成小于300微米。此外，为此目的，与图像和物距相比，微透镜的焦距被选择得很小。

第一微透镜域有可能由多个正焦距的微透镜构成，而第二微透镜域有可能由多个正焦距的微透镜构成，它们以开普勒(Kepler)望远镜的方式在多个分离的光束的成像过程中协同工作。当微透镜域具有这样的配置时，有可能实现与宏观透镜系统相似的光学效果，但具有与常规透镜系统显著不同的属性。因此，有可能实现特别显著且容易记住的光学效果。

此外，第一微透镜域有可能由多个正焦距的微透镜构成，而第二微透镜域有可能由多个负焦距的微透镜构成，它们以Gallileo望远镜的方式协同工作。在这种情况下，当第一和第二微透镜域彼此重叠时，有可能实现与宏观透镜相似的效果，但与常规宏观透镜系统不相同。

根据本发明的另一个较佳实施例，两个微透镜域不是均匀的并且具有局部不同的参数，比如透镜间距、透镜的直径、或透镜的焦距。根据横向位移，可以产生各种微透镜组合和各种光学功能，由此新颖且容易记住的更多的安全特征可以被集成到该安全单据中。

较佳地，第一和/或第二微透镜域的一个或多个参数根据(普通的)光栅而周期性地变化。此外，微透镜域的各种参数还可以以预定的方式实际上连续地变化。

因此，例如，具有两个或更多区域的微透镜域有可能将信息项至少引入到微透镜域中，这些区域包括关于微透镜的不同透镜间距和/或关于微透镜的不同焦距。当各微透镜域重叠时，所产生的成像函数在第一和第二区域中有所不同，由此使观看者能够看到被编码到微透镜域的各种参数变化中的信息。

此外，信息项有可能以波纹图案的方式被编码到一个或多个微透镜域中，其中这些信息项被微透镜的透镜间距相对于周期性的基本光栅的相移隐藏起来了，并且当第一和第二微透镜域重叠时，有可能使那些信息项可以被看到。

通过上述措施将附加的信息项编码到第一和第二微透镜域中，便可以进一步改进安全单据的防伪性。

根据本发明的另一个较佳实施例，安全单元具有不透明的第三光学单元，其中当第一和/或第二微透镜域与第三光学单元重叠时，会产生一种或多种其它的光学效果。除了两个微透镜域重叠所产生的主要的安全特征以外，通过使微透镜域与反射光学可变单元重叠或与高分辨印刷物重叠，便可以产生附加的安全特征，在这种情况下，微透镜域可以充当波纹分析器。

根据本发明的另一个较佳实施例，第一和/或第二光学单元分别包括两个微透镜子域，它们在第一和第二光学单元中分别排列成一个子域在另一个之上。这两个微透镜子域例如排列在膜的相反两侧上，并且因此构成一个膜上对置的两个微透镜表面。因此，例如，第一光学单元的一个表面被一个微透镜子域的几何形状决定，而第一光学单元上与所述表面相反的那个表面被另一个微透镜子域的几何形状所决定。如果现在一个光学单元的微透镜子域的几何形状压制了第二光学单元的微透镜子域的几何形状，则第一和第二光学单元重叠时所产生的光学效果依赖于第一和第二光学单元的定向，即依赖于安全单据是否按一个方向或其它方向折叠或弯曲以使透明窗口彼此重叠。微透镜域以这样一种方式排列在安全单据的透明窗口中，即两个微透镜域中各透镜之间的间距随折叠或弯曲方向而改变，便可以实现相似的效果。

较佳地，第一和/或第二光学单元具有复制漆层，其中定形了一种凹凸结构，该凹凸结构用于分别形成第一和第二微透镜域。另外，已发现下列做法是有利的：借助于附加的光学分离层对凹凸结构进行封装，和/或借助于UV复制对凹凸结构进行定形。

在这种情况下，第一和/或第二微透镜域的微透镜最好由这样一种凹凸结构构成，该凹凸结构具有光衍射效果并且通过光衍射手段产生微透镜域的效果。这种“衍射透镜”可以由其分布深度小于可见光波长的衍射双态凹凸结构构成(双态、薄衍射透镜)，可以由其分布深度小于可见光波长的连续衍射凹凸分布构成(具有连续分布的薄衍射透镜)，还可以由其分布深度大于可见光波长的衍射连续凹凸分布构成(具有连续凹凸分布的厚衍射透镜)。然而，微透镜域还可以被定形到复制漆层中且其形式为起折射作用的宏观结构，它具有连续稳定的表面分布且没有突然的变化。在这种情况下，宏观结构的分布深度是比可见光波长大的倍数。

较佳地，第一和/或第二光学单元由转移膜的转移层构成。这也可能满足各种要求，比如微透镜域的质量以及关于间距、平整性等的公差。

下文参照附图借助大量的实施例来举例描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明的安全单据的图，

图2示出了当折叠图1所示安全单据以便使透明窗口重叠时该安全单据的非真实比例的截面图，

图3a示出了图1所示安全单据的两个相互重叠的微透镜域的示意图，

图3b示出了一草图，以说明微透镜域像图3a所示那样重叠时会出现的光学效果，

图3c示出了图3a所示的微透镜域的平面图，

图4示出了图1所示安全单据的部分截面图，

图5示出了根据本发明的另一个安全单据的示意图，

图6示出了根据本发明的另一个安全单据的示意图，

图7a-7c用图表示出了根据本发明的另一个安全单据在各种观看情况下的图。

图1示出了带有数值的单据1，例如钞票或支票。然而，带数值的单据1也可能表示一种识别证件，例如身份证或护照。

安全单据1包括柔性载体11，它具有透明窗口12和13。载体11最好是纸质材料的载体，其上有印刷物，并且其中设置了其它安全特征，比如水印或安全线。然后，例如，通过冲压或借助激光，在纸质载体上引入窗口形状的小孔，由此提供了如图1所示的透明窗口12和13。然后，通过具有透光性微透镜域或阵列的光学单元，使透明窗口12和13再次闭合。相应地，第一透光性微透镜域15排列在透明窗口12的区域中，第二透光性微透镜域16排列在透明窗口13的区域中。

然而，载体11也可以是塑料膜，或者是由一个或多个纸层或塑料层构成的层叠体。因此，也可能已经使用透明的或部分透明的材料作为载体11的材料，并且不需要通过冲压或切割以部分地除去该载体来产生透明窗口12和13。如果载体11包括透明塑料膜，且在透明窗口12和13的区域中不设置云状花纹，则就是上述情况。此外，在纸张生成过程中也可能已经产生透明窗口12和13，并且带有透明微透镜域15和16的光学单元也可能以安全线的方式被嵌入载体11中。

此外，例如对于护照这种情况，载体11也可能包括两页，它们通过粘合或缝合而连接起来。

如图1所示，条状贴片14被加到载体11上，它覆盖在透明窗口13的区域上。透明微透镜域或阵列16被嵌入贴片14中。贴片14最好是转移膜的转移层，例如热冲压膜，它在压力和热的作用下通过粘合层连接到载体11。如图1所示，除了排列在透明窗口13的区域中的透光性微透镜域16以外，贴片14还可以具有一个或多个其它的光学单元，例如如图1所示的另一光学单元17。例如，光学单元17是衍射光栅、全息图、Kinegram^、部分金属化、HRI层(HRI＝高折射率)、干涉层系统、交联的液晶层、或用特效颜料实现的印记。

此外，透明窗口12也可能不被嵌入载体11上图1所示的位置，而被嵌入载体11上条状贴片14的区域中，所以条状贴片覆盖了透明窗口12和13。因此，微透镜域15和16被嵌入一个共同的膜单元中，由此带数值的单据1的生产过程得到相当地改进。

安全单据1还可以具有其它安全特征，这些安全特征例如可以通过转移膜来施加，并且通过弯曲、折叠或翻转载体11便可以与透明窗口12和13重叠。图1举例示出了另一个光学单元18，它最好是反射的光学可变的单元或安全印记。

如图2所示，为了验证安全单据1，例如通过折叠载体11从而使载体11的透明窗口12和13重叠，这样，微透镜域15和16便重叠了。然后，检查当透过排列成一上一下的两个微透镜域15和16而观看时所产生的光学效果。例如，观看方向2上所设置的物体、任何图形表示或特殊的验证图案都通过透光性微透镜域15和16进行观看。另外，通过进一步折叠安全单据1并且通过透明的微透镜域15和16进行观看，便有可能使安全单据1的光学单元置于观看方向上。

现在将参照图3a和3b描述透过透光性微透镜域15和16观看物体时所产生的光学效果。

图3a示出了在图2所示观看情况下微透镜域15和16的一部分，两者排列成相对间距为d。

微透镜域15包括多个微透镜21，如图3c所示，微透镜21以相互并列的方式排列着。微透镜域16包括多个微透镜22。如果观看彼此相关联的两个透镜21和22，它们与微透镜域15和16所构成的系统的概念上的光轴间隔了间距r，则它们平行的光轴具有偏移Δ_r。假设两个微透镜域的间距对应于微透镜21和22的焦距和，则入射角为α的平行光束被聚焦到离透镜21的轴间隔有f_1α的那一点，其中f₁是透镜21的焦距。根据透镜21和22之间的位移Δ_r，光束接下来以角度β穿过透镜22，其中

$$ >>\beta >=>>>>f>>1>\alpha >>>->\Delta >>>f>2>>>>$$