光学可变防伪元件

技术领域

本发明涉及一种用于保护贵重物品的光学可变防伪元件、以及相应地提供的一种数据载体。

背景技术

出于保护目的，数据载体(例如有价文件或识别文件、或者商标商品等其它贵重物品以及贵重品牌物品的包装或二次包装)往往具有防伪元件，这种防伪元件允许验证数据载体的真伪性，同时作为防止非法复制的保护手段。

具有与视角相关的效果的防伪元件在防伪保真中起着特殊作用，因为即使利用最现代的复制装置也无法复制这些防伪元件。在此，所述防伪元件设有光学可变元件，当从不同观察角度观察时，这些光学可变元件向观察者呈现不同的图像效果，并且，根据观察角度，显现出不同的颜色或亮度效果和/或不同的图形图案。

发明内容

从这一点出发，本发明的目的是提出一种具有迷人的外观和高防伪性的上述类型的防伪元件。

此目的是通过由独立权利要求限定的特征实现的。本发明的进一步改进是从属权利要求的主题。

本发明提供一种用于保护贵重物品的光学可变防伪元件，该光学可变防伪元件具有：

-具有以网格模式排列的多个浮凸元件的浮凸网格，以及

-至少一个线网格，这些线网格竖向布置在浮凸网格的上方或下方，并且具有多个基本上沿相同方向延伸并被与位置相关地调制的线元件，

-所述浮凸网格和所述至少一个线网格共同作用，通过线元件的位置相关调制为观察者产生一个相对于防伪元件的区域以规定的三维图像图案的形式跳出和/或跳回的表面。

下面，为了简单起见，通常仅称为“线网格”而不是“至少一个线网格”，但是应理解，这仅是为了更便于引用，并不意味着排除不只一个线网格的存在。在此做出的陈述在所有情况下都适用于防伪元件中的至少一个线网格，优选甚至适用于所有线网格。

在本发明的第一个有利的变化形式中，

-所述浮凸网格是由多个网格元件组成的一维或二维浮凸网格，并且该浮凸网格在至少一个空间方向上具有小于500微米的第一线网尺寸p，并且其中的网格元件分别由在不同方向上定向反射的至少两个浮凸元件形成，

-所述至少一个线网格在所述空间方向上具有第二线网尺寸q，该第二线网尺寸q与第一线网尺寸p的差别最小，尤其是小于五分之一，和/或所述第一线网尺寸p和/或所述第二线网尺寸q是被与位置相关地调制的，并且

-浮凸网格与线网格之间的竖向间距小于线网尺寸p的一半，优选小于线网尺寸p的五分之一，尤其优选小于线网尺寸p的十分之一，尤其小于15微米。

线网尺寸p最好甚至小于400微米，并且在一个有利的实施例中在200微米和400微米之间，在另一个有利的实施例中在40微米和200微米之间。线网格最好包括多条线，这些线的宽度小于线网尺寸q的一半，尤其是在5微米和200微米之间。线的宽度尤其优选在10微米和150微米之间，尤其是在50微米和120微米之间。在印刷时，8微米以上的线宽很容易在光滑的基材上实现。线宽最好还可根据线网格中的颜色数量选择，例如，对于两种颜色，线宽为95微米，对于三种颜色，线宽为145微米。在一些印刷原料和印刷工艺中，例如在干胶印中，10微米至30微米的线宽是优选的。

在一种有利的实施例中，至少一个线网格是印刷线网格，该印刷线网格优选至少在一个子区域中由具有间距q的多条基本平行的印刷线形成。该子区域可形成为图案、字符或代码的形式。所述印刷线尤其可用半透明油墨印刷，以确保线网格是部分半透明的。

浮凸网格的浮凸元件最好设有反射增强涂层，尤其是金属覆层。涂层可以是不透明的，但也可以是半透明的，或者甚至在很大程度上是半透明的，此时，所述涂层例如可由高折射率层组成，该高折射率层由HRI(高折射率)材料构成，例如由二氧化钛或硫化锌构成。

在一个有利的实施例中，所述浮凸网格是由具有所述线网尺寸p的多个细长网格元件组成的一维网格。在此，网格元件分别最好由至少两个在不同方向上定向反射的线型浮凸元件组成。尤其是，网格元件分别由多个线型微镜、圆柱形菲涅耳镜结构或其它优选的消色差反射衍射结构形成。

在另一个同样有利的实施例中，所述浮凸网格是由在第一空间方向上具有所述线网尺寸p的多个网格元件组成的二维网格。二维网格的网格元件最好分别由至少两个、优选至少三个、尤其优选至少四个、例如六个浮凸元件形成，每个浮凸元件在不同方向上是定向反射的，并且每个浮凸元件尤其由多个微镜的圆形或椭圆形布置形式、球形或椭圆形菲涅耳镜结构或其它优选的消色差反射衍射结构形成。

反射浮凸元件尤其包括一个或多个反射区域，这些反射区域可以是平面或曲面的，在前一种情况下，浮凸元件通常称为微镜，而在后一种情况下，它们通常形成菲涅耳镜结构区域。在此，每个网格元件的反射浮凸元件最好布置并形成为使得网格元件产生凹曲率或凸曲率的反射行为。为此，各个浮凸元件例如可彼此相邻地布置，其反射区域的斜率增大或减小，使得在每种情况下，它们局部地复现凹曲率或凸曲率的斜率。在二维浮凸网格中，反射区域的斜率可在两个空间方向上复现凹曲率或凸曲率。或者，反射区域的斜率仅在一个空间方向上复现凹曲率或凸曲率，而它们在另一个空间方向上不规则或随机地取向。

浮凸网格可占据防伪元件的整个区域，但也可仅存在于防伪元件的子区域中，尤其是形成为图形、字符或代码的形式。

根据本发明的一种优选改进方案，第一和/或第二线网尺寸被与位置相关地调制，使得浮凸网格或线网格的网格元件的位置由相位函数φ(x,y)给出，该相位函数取决于防伪元件中的网格元件的位置(x,y)，其函数值表示网格元件的位置在某个空间方向上与归一化为单位间隔[0,1]的规则网格中的网格点的位置的偏差，并且相位函数φ(x,y)与位置相关地变化，从而在观察时，产生相对于防伪元件的区域以规定的三维图像图案的形式跳出和/或跳回的表面。

在文献WO 2017/220204 A1中可找到所述浮凸网格和所述至少一个线网格的另一些有利的实施例，该文献的公开内容通过引用结合在本申请中。

在本发明的第二个有利的变化形式中，提供了一种防伪元件，该防伪元件包括具有压印结构和涂层的光学可变结构，

-所述涂层包括压印线网格，并且最好还包括高反射性或高光泽的背景层，该压印线网格由所述的具有多个基本上沿相同方向延伸并被与位置相关地调制的线元件的线网格形成，

-所述压印结构包括由凸起或凹陷的压印元件构成的二维网格，所述压印结构形成所述浮凸网格，并且所述压印元件形成所述浮凸元件，

-所述涂层和所述压印结构相结合，从而基本上在每个压印元件上都有所述线网格内的线的至少一个线段，并且

-参数“压印元件上的线段的位置”、“压印元件上的线段的方向”和“线段的形式”之中的至少一个在光学可变结构的尺度上与位置相关地变化，从而在观察时产生相对于防伪元件的区域以规定的三维图像图案的形式跳出和/或跳回的表面。

在本申请中，所述高反射或高光泽的背景层构成施加在防伪元件的基材上的附加层，并且不仅仅由基材本身的表面形成。

在存在高反射性背景层的情况下，所述层最好由金属光泽的箔片形成，尤其是银、青铜、黄铜、金或金属箔片，或者由具有金属光泽的印刷层形成，尤其是银印刷层，但是也可使用其它金属箔条或贴片作为背景层。所述具有金属光泽的印刷层尤其可通过丝网印刷或柔版印刷工艺施加，或者也可使用紫外光固化胶印油墨施加。在使用具有高光泽值的定向反射背景层时，所述效果尤其明显。由于采用高反射性的背景层，因此每个压印元件最好作为小凹面镜或凸面镜。

在存在高光泽的背景层的情况下，所述层例如可通过随后对基材进行表面处理而形成，例如在印刷过程中对基材涂漆，或通过包装的高光泽表层实现。

在一个没有背景层的有利实施例中，与压印线网格形成反差的背景由基材本身的表面形成，所述背景例如可在造纸时产生，例如通过对基材进行平滑处理而产生，并且尤其可由压光纸、涂布纸和/或填料含量更高的致密纸形成(例如与非致密纸相比厚度变化<20％)，或者由因增白或提高二氧化钛含量而具有更高反射系数的纸制成。

与未经压光处理的纸相比，压光纸具有高得多的光泽度。例如，在按照DIN EN ISO2813、DIN 54502、DIN EN ISO 8254-1、EN ISO 8254-2测量时，压光棉纸的平均光泽度大约为9，而未压光棉纸的平均光泽度大约为3。

在一些有利的实施例中，所述压印元件是由凸起或凹陷的圆形结构形成的，尤其是由压制的半球形结构或半球帽形成的。压印元件的底部区域优选是圆形或椭圆形的。另外，也可采用锥体形式，尤其是具有很多面的锥体形式，例如八边形底部。另外，在压印结构中可存在不同形式的压印元件，以进一步提高防伪性。

压印元件的尺寸优选在50微米至500微米的范围内，在第一个有利的实施例中，该尺寸为50微米至200微米，在第二个有利的实施例中，该尺寸为250微米至300微米。结构高度最好低于200微米，优选低于150微米，特别优选在20微米至110微米的范围内。在第一个有利的实施例中，结构高度在20微米和30微米之间，在第二个有利的实施例中，结构高度在50微米和70微米之间，在第三个有利的实施例中，结构高度在90微米和110微米之间。

压印元件优选排列成正方形点阵、矩形点阵、菱形点阵、六边形点阵或平行四边形点阵。

线段在压印元件上的位置最好在每种情况下都由相位函数φ(x,y)给出，该相位函数取决于压印元件在光学可变图案中的位置(x,y)，并且其函数值规定压印元件上的线段在垂直于线段的纵向尺寸方向上的相对位置(归一化到单位区间[0,1]中)。在此，相位函数φ(x,y)与位置相关地变化，从而在观察时，产生相对于防伪元件区域以规定的三维图像图案的形式跳出和/或跳回的表面。

印刷线网格的线宽优选在10微米至200微米的范围内，优选在45微米至150微米的范围内，尤其优选在80微米至150微米的范围内。印刷线可具有恒定的线宽，或者，线宽可沿线的纵向尺寸变化，尤其是在一侧或两侧加宽、变窄或被调制。

在文献WO 2016/020066 A2中可找到所述浮凸网格和所述线网格的另一些有利的实施例，该文献的公开内容通过引用结合在本申请中。

在本发明的两种变化形式中，最好提供竖向布置在浮凸网格上方或下方的两个或更多线网格，不同线网格的线优选是使用不同的油墨施加的。尤其是，第一线网格的线可使用较浅、优选半透明的油墨施加，而第二线网格的线可用较深、优选遮盖能力强的油墨施加。基本上沿相同方向延伸的线网格分别具有由线的方向限定的优选方向，两个或更多线网格的优选方向最好共同包含0°、60°、90°、120°或240°的角度。在压印元件的二次排列形式中，优选方向尤其彼此平行(0°)或垂直(90°)。在六边形蜂窝排列的情况下，优选方向尤其包含+/-60°或+/-120°的角度。

所述浮凸网格和所述至少一个线网格最好还共同作用，以在视角变化时通过线元件的位置相关调制产生三维图像图案的亮度变化和/或颜色变化。所述浮凸网格和所述至少一个线网格最好还共同作用，以在视角变化时通过线元件的位置相关调制产生三维图像图案的子区域的明显运动或者三维图像图案的透视外观的变化。

尤其有利的是，防伪元件描绘多个(尤其是运动的)三维图像图案的组合，以便更强烈地将观察者的注意力引向运动，或者例如通过两个三维图像图案的相反运动来加强运动印象本身。多个运动的三维图像图案的组合尤其可通过在浮凸网格的区域中具有另外的印刷图案的上述技术实现。例如，不同的线网格可通过它们的线调制(例如与厚度和/或位置相关)产生两个三维物体在不同深度平面内相对于彼此运动的印象。

多个(优选运动的)三维图像图案的所述组合也可通过不同技术的组合来实现，例如，除了共同作用的浮凸网格和线网格之外，在防伪元件上还设置三维全息图，例如具有泵送运动的三维全息图。用不同技术产生的这种三维图像图案最好在意义上与由共同作用的浮凸网格和线网格产生的三维图像图案相关联。这两个图案尤其优选构成一个完整图案的相关、互补的或相互解释的图案部分。图案也可通过它们的运动模式彼此关联起来，例如，在视角变化时，它们显现相同的运动模式，或者彼此相反地运动。

在一种有利的改进方案中，为了突显运动或物体轮廓，防伪元件的浮凸网格包括第一和第二子区域，这两个子区域之中的每一个均可被光学感知为跳出和/或跳回的形式，并且这两个子区域中的每一个均传达可触觉检测的印象。在此，在第一子区域中，该子区域的可光学感知和可触觉检测的印象是匹配的，而在第二子区域中，可光学感知和可触觉检测的印象不是匹配的。

一方面，由于有在光学上跳出和/或跳回的子区域，因此防伪元件在光学上非常有吸引力。另一方面，由于可触觉检测的印象仅在第一子区域中与可光学感知的印象相匹配，而在第二子区域中不与可光学感知的印象相匹配，因此产生了一种令人惊奇的效果。这种触觉上的变化以及由此引起的对于图案的触觉感知产生了很高的识别价值，并且有助于轻松地验证光学可变元件的原真性。所述第一和第二子区域的更多细节和具体实施例可在文献WO 2012/084169 A1中找到，该文献的公开内容通过引用结合在本公开中。

所述防伪元件最好是用于施加到防伪纸、有价文件等上面的宽防伪带、防伪条、贴片或标签，但是它也可构成防伪线，尤其是窗口防伪线或钟摆防伪线，或者是扯条。

本发明还包括一种具有所述类型的防伪元件的数据载体。所述数据载体尤其可以是有价文件，例如钞票，尤其是纸质钞票、聚合物材料钞票或薄膜复合材料钞票，股票、印花税票、权证、证书、票券、支票、高价值的入场券，但是也可以是识别卡，例如信用卡、银行卡、现金卡、授权卡、个人身份证、或护照的个性化页面。最后，本发明还包括一种物体，尤其是具有所述类型的防伪元件的品牌物品或品牌物品的(二次)包装。

本发明的防伪元件尤其可按照在文献WO 2017/220204 A1和WO 2016/020066 A2中规定的方法制造。此外，尤其可使用浮凸结构的凹版印刷、胶版印刷、丝网印刷、箔片施加、箔片上印刷和3D打印作为印刷或施加方法。

附图说明

下面将参照附图说明本发明的更多示例性实施例和优点，在附图中，为了清楚起见，描绘图案不是按比例绘制的。

在附图中：

图1是具有本发明的光学可变防伪元件的钞票的示意图；

图2示意性地示出了基本工作原理，以截面图示出了本发明的防伪元件的子区域，以及在观察时被观看者感知的曲面区域；

图3是图2中的防伪元件的网格元件之一的放大图；

图4是可用于图2中的防伪元件的线网格的俯视图；

图5示出了一种三维“蜗牛壳”图像图案，在使用图4中的线网格时，该图像图案的空间印象会被重建，并且还分别示出了图像图案在x和y方向上的两个竖向截面；

图6示意性地示出了具有二维浮凸网格和两个不同取向的线网格的防伪元件的俯视截面详图；

图7是可用于图6的防伪元件的线网格的俯视图；

图8是本发明的另一种防伪元件的俯视截面图；以及

图9示出了沿着IX-IX线穿过图8中的防伪元件的横截面。

具体实施方式

现在将利用用于钞票的防伪元件的示例来说明本发明。为此，图1示出了钞票10的示意图，该钞票10设有本发明的光学可变防伪元件12。在观察时，防伪元件12显现一个三维图像图案，该图案具有数值14的形式的表面，该表面相对于防伪元件12的区域跳出，并且从防伪元件或与其一起提供的钞票明显地突出、弯曲。

现在将参照图2和图3更详细地说明本发明的光学可变防伪元件20(例如图1中的防伪元件12)的基本结构和基本工作原理，图2示意性地示出了防伪元件20的子区域的横截面以及在观察者观察防伪元件20时感知的曲面区域60。

防伪元件20通过粘合剂层22施加在钞票基材10上，该粘合剂层22在图3的详细截面图中最容易识别。防伪元件20包括压印漆层24，在该压印漆层24中压印有浮凸网格30，在施加粘合剂层22之前，在该浮凸网格30上施加金属覆层32，例如由铝或银组成的金属覆层。在此示例性实施例中，浮凸网格30本身由多个相同类型的细长网格元件34组成，这些细长网格元件34在横向上彼此连接，并且其纵轴在图2的示意图中延伸到投影平面中，从而例如产生由50×100个网格元件组成的矩形浮凸网格。出于清晰示图的目的，网格元件34之一在图3中以放大截面图的形式示出。

每个网格元件34由多个平行的线状微镜36组成，在每种情况下，线状微镜36的镜片斜度在图中从网格元件的左边缘到右边缘几乎连续地从第一负斜度(在图中从左上至右下)变化到第二正斜度(从左下到右上)。通过这种方式，每个网格元件34的微镜36模拟抛物面凹面镜的反射行为。在此，术语“线状”指微镜36延伸到投影平面中的细长延伸形式。在此，微镜的反射区域可以是对称和不对称的平面区域，或者也可以是凹凸的曲面区域。

请再次参考图2中的示意图，在浮凸网格30的上方竖向布置有线网格40，该线网格40具有多条印刷线42，这些印刷线基本上沿同一个方向延伸，被与位置相关地调制，并且是使用半透明或不透明的印刷油墨压印的。由于与位置相关的调制，印刷线42在很大程度上是平行的，但不是完全平行的(参见图4)，因此被称为基本上沿同一个方向延伸。印刷线42的重复模式不同，并且在局部区域48中还可能出现印刷线42的很大偏移。

像网格元件34的纵向轴线一样，图2中的印刷线42的纵向轴线同样延伸到投影平面中。此外，印刷线42相对于网格元件34的布置的相对侧向位置不是固定的，而是因印刷线42在防伪元件20的整个区域上的调制而变化。虽然每个网格元件34基本上都分配有位于该网格元件上方的印刷线42，但是网格元件34和印刷线42的相对侧向位置是变化的，如图2所示意性地示出。

在每种情况下，网格元件34的印刷线42和微镜36共同产生网格元件34的子区域的莫尔放大形貌50。在此，每个形貌50构成相应套印网格元件34、42对整个曲面区域60的贡献。作为一个独特的特征，印刷线42的位置相关调制现在与浮凸网格30的微镜36的位置相协调，使得在每种情况下莫尔放大图像50在局部上都具有与将由防伪元件描绘的曲面区域60相同的取向。由于网格元件34内的微镜36的斜度在每种情况下从左边缘到右边缘准连续地变化，因此通过相对于相关网格元件34适当地布置印刷线42，能够产生具有在由网格元件规定的斜度范围内的几乎任意斜度的莫尔放大图像。在此，后续莫尔图像60的视角可通过元件50的不同斜度来显现。

对于给定的浮凸网格30，所有微镜36的位置和斜度都是已知的。为了复制所需的曲面区域60，如下文更详细说明的，在每种情况下确定区域60的局部斜度，并且选择每个网格元件34中的印刷线42的相对位置，使得网格元件与相关联的印刷线元件一起产生相同斜度的莫尔放大图像。对于入射光62、62’的反射，由于“入射角等于反射角”的几何反射条件在每种情况下仅取决于反射区域50和60的局部取向，因此在反射光64、64’中，一起拍摄的莫尔放大图像50能轻松地模仿待描述的曲面区域60。因此，防伪元件20具有与表面由曲面区域60给定的三维物体对应的光学印象。

在图2和图3的示例性实施例中，以由细长网格元件34组成的一维浮凸网格示出了效果，但是本发明的原理也可以使用二维浮凸网格以相同的方式实现。此外，为了简单起见，图2和图3示出了具有恒定线网尺寸的浮凸网格30，但是也可使用可变线网尺寸的浮凸网格来实现所述效果。

在所示的示例性实施例中，网格元件34在横向上的尺寸为p＝200微米，该尺寸同时构成浮凸网格30的线网尺寸p。网格元件34和微镜36在纵向上的尺寸(即，图2中的穿入纸面的尺寸)可以是数毫米或甚至数厘米，即，显著大于线网尺寸。

浮凸网格30和线网格40的线网具有相似的尺寸，并且例如相差大约5％至15％。在此示例性实施例中，印刷线42的线宽明显小于线网格40的平均线网尺寸。由于浮凸网格和线网格的叠加，观察者在每种情况下会看到两种不同的反射，即，来自浮凸网格30的未遮盖区域的白色/银色反射和来自印刷线42的被半透明印刷油墨遮盖的区域的彩色反射。由于印刷线42比网格元件34窄得多，因此彩色反射在较小的角度范围内是可见的，而白色/银色反射进一步成扇形展开。

相反的情况也是有利的，其中印刷线42的线宽仅比线网格40的平均线网尺寸稍小。在这种情况下，白色/银色反射在较小的角度范围内是可见的，而半透明印刷线42的彩色反射进一步成扇形展开。

线网格40尤其有利地包括两条或更多具有不同色调的印刷线，尤其是使用至少一种较亮的色调和一种较暗的色调。较亮的颜色也可以是荧光或磷光的，而红色、蓝色、绿色或黑色、或者二次混合颜色等可用作较暗的色调。除了明暗对比之外，还可通过不同的色调产生冷暖对比或质量对比。明暗对比和冷暖对比的组合也是可能的(例如浅蓝色或冷色调与深红色或暖色调的组合)。印刷线可共同遮盖浮凸结构的整个区域，从而为每个观察方向产生彩色印象。在这种情况下，至少一种印刷线型是用透明、半透明的颜色印刷的。

吸收性的遮盖深色和半透明浅色的组合已被证明是特别有利的。由遮盖颜色和半透明颜色组成的印刷线可留下未印刷的空间，或者可在整个区域上施加。在此，更有利的是在两种颜色之间存在尽可能大的色度、亮度和/或饱和度差异，由此能产生尽可能大的反差。

图4示出了可用于图2中的防伪元件20并产生蜗牛壳的三维印象(图5)的线网格40的俯视图。所述线网格包括例如用黄色半透明印刷油墨印刷的多条浅色印刷线42、以及例如用遮盖性的蓝色印刷油墨印刷的多条深色印刷线44。虽然印刷线42、44都基本上沿相同的方向46延伸，但是能明显察觉到印刷线在位置48处具有特别显眼的调制，在该位置，所描绘的空间物体的斜度快速变化。

出于更清晰地示图的目的，图5示出了三维“蜗牛壳”的图像图案70，在使用图4中的线网格40时，该图像图案的空间印象被防伪元件20重建。表明在每种情况下图像图案70的高度或z坐标均是位置(x,y)的函数的表面函数f(x,y)形成图像图案70的高度起伏。示意图74、78以示例性方式分别示出了沿着线72和76截取的两个竖向截面，其中函数值f(x,y)(即，图像图案的高度)以任意单位绘制在位置坐标x(图74)和位置坐标y(图78)上方。函数的路线例如可表示为高阶多项式函数。

基于待描绘的图像图案的表面函数f(x,y)，确定图像图案中的局部斜度，然后对于不同的斜度使用适当的软件或编程语言(例如GDL(GNU数据语言)、IDL(交互式数据语言)、Maple(数学操作语言)、C++、Visual Script、Modelica、Mathematica、MATLAB(Mathworks)、AutoCAD)在每种情况下计算由待印刷的印刷线42组成的线图案的相位变化，该相位变化在每种情况下指示打印线部分相对于相关网格元件34的位置。图像图案70以及表面函数f(x,y)的局部不同斜度导致印刷线部分的不同相位变化，由此产生印刷线42的上述位置相关调制。

如图4所示，印刷线42、44的路线可局部地显著偏离基本上平行的路线，这些线可倾斜地延伸，或者甚至不连续地变化(区域48)，在极端情况下，这可能导致某些网格元件34根本没有被印刷线42或印刷线44套印，或者没有被印刷线42或印刷线44完全套印。

利用在图2和图3中说明的技术，还可实现动态线和点图案，其中由线和/或点组成的所需图案看起来浮在基材平面上方。为此，可选择印刷线网格，使得以彩色反射的相邻区域或相关联的相邻莫尔放大图像50具有模仿连续路线的反射角路线。尤其可选择所述路线，使得观察者的两只眼睛在稍微不同的位置处能看到彩色的光反射。由于这种立体效果，线或点看起来漂浮在基材平面的上方或下方，并且产生一种空间效果。

所述技术还能实现物体的多色三维描绘，在从不同的观察方向观察时，物体具有不同的颜色细微差别和/或不同的相对运动速度。在此，颜色的细微差别不一定必须与所描绘的物体的自然颜色对应，并且，通过这种方式，可在验证时引起特别高的注意。还可以系统性地加快或减慢彩色阴影沿着所描绘的物体移动的速度，以将更多的注意力引向防伪元件。

在视角改变时，所描绘的空间物体最好在不同区域中发生亮度变化或颜色变化。在此，三维物体的区域可明显地相对于彼此移动，或者改变它们的透视外观。在泵送描绘中，还可产生泵送速度的局部变化。

线调制的强度可增强三维物体的空间印象，即，产生更强的深度效果和更强的可塑性，或者相反，也可削弱和产生轻微的深度效果和轻微的可塑性。通过这种方式，可根据形状和尺寸产生具有逼真效果的空间物体。尤其是，通过利用线调制(例如与厚度和/或位置相关)将多个3D物体组合在一个防伪元件中，可产生两个物体在不同深度平面内相对于彼此的运动。例如，可产生球(第一个三维物体)的印象，在前景中，该球在以透视方式描绘的棋盘(第二个三维物体)前面来回滚动(两个三维物体的相对运动)。

本发明的可描绘的空间物体可以是简单的几何结构，例如球形、立方、长方、圆锥形、圆柱形、金字塔形、棱柱形物体，但也可以是截断和扭曲的元件。此外，更复杂形状(例如环形，球形或二十面体)的物体也是可能的。此外，还可描绘日常生活中的动物、植物或物体，例如图5中描绘的蜗牛壳。

待描绘的图像图案的表面函数f(x,y)最好不是恒定的和对称的，它还最好包括凸形、凹形路线，或者该路线虽然是线性的，但是在xy方向上不是线性的，而是仅在x或y方向上是线性的。所述表面函数还优选在物体的整个路线中不是周期性的。能够特别好地描绘具有变化的曲率的空间图像图案。

除了一维浮凸网格之外，尤其是还可使用具有二维浮凸网格和具有两个或更多不同取向的线网格的设计，如现在参照图6和7所述。

首先，图6示意性地示出了具有二维浮凸网格82的防伪元件80的俯视详细截面图，该浮凸网格92由在两个空间方向上彼此连接的多个网格元件84组成。在此示例性实施例中，线网尺寸在两个空间方向上(以下称为x方向和y方向)是相同的，并且例如是200微米。每个网格元件84形成球形菲涅耳镜结构，该球形菲涅耳镜结构与球形发散菲涅耳透镜的凹曲率对应，并且例如设有反射性铝金属覆层。在所述实施例中，各个浮凸元件86由发散菲涅耳透镜的涂覆环形区域形成，并包括弯曲的反射区域。

浮凸网格82与具有不同颜色和取向的印刷线90、92的两个印刷线网格组合。第一印刷线网格的印刷线90形成为具有暗色调(例如深蓝色)，并且除了附加的位置相关调制之外，基本上沿相同的y方向延伸。第二印刷线网格的印刷线92形成为具有浅色调(例如半透明的发光黄色)，并且除了附加的位置相关调制之外，基本上沿相同的x方向延伸。

印刷线90、92的调制在图6的详细截面图中几乎没有任何影响，但在图7的印刷线网格的整个区域的俯视图中能清楚地感知。像图4中的线网格40一样，这两个印刷线网格产生图5中的“蜗牛壳”图像图案70的三维印象。按照浮凸网格的两个角度进行的这种线调制被证明对于描绘具有空间效果的物体特别有利。如图6和图7所示，印刷线90、92的两个主要方向与所使用的浮凸结构的几何形状相协调，并且在网格元件84的方点阵几何形状中彼此垂直地延伸。通过这种方式，在相对于两个主方向倾斜防伪元件时，视觉可见的空间物体的亮度在每种情况下都会改变。

在六边形点阵几何形状中，例如可使用三个线网格，这些线网格的三个主方向在每种情况下包括彼此成60°或120°角度。

图8和图9示出了本发明的另一个示例性实施例，该实施例与到目前为止说明的示例性实施例的不同之处在于浮凸网格的类型。在此，图8示出了防伪元件100的俯视截面图，图9示出了沿着图8中的IX-IX线穿过防伪元件的横截面。

防伪元件100包括由压印结构102和涂层104的组合形成的光学可变结构。涂层104包括高反射性背景层106，例如具有高光泽度的连续的反射银色层，该印刷层例如以丝网印刷方式压印在防伪元件100的钞票基材108上。银色背景层106为防伪元件100提供主要的金属光泽外观。此外，可通过系统性地中断银色背景层来产生防伪元件100的附加功能价值，例如轮廓线形状、图案或字符。在另一个实施例中，也可以没有银色层，并且可用高光泽层代替。适当的高光泽层的例子包括有涂层的基材，例如光泽纸或涂漆纸。例如，该高光泽层也可由在丝网印刷中施加到具有颜料或填料(例如金红石-二氧化钛)的基材表面上的高光泽助粘层形成。

在此处未示出的另一个实施例中，也可完全省略背景层。在这种情况下，可有利地使用轻质、高光泽的基材，该基材例如由涂布纸和/或压光纸(尤其是具有更高的填料含量)组成，或者由具有更高的白色含量(尤其是更高的二氧化钛含量)的纸组成。

压光纸(尤其是具有更高比例的填料(例如二氧化钛)的压光纸)与非压光纸相比具有高得多的光泽度。例如，在按照DIN EN ISO 2813、DIN 54502、DIN EN ISO 8254-1、ENISO 8254-2测量时，压光棉纸的平均光泽度大约为9，而未压光棉纸的平均光泽度通常大约为3。例如，适当的光泽计的一个制造商是BYK Gardner(装置名称：micro-gloss)。

若防伪元件100被集成到数据载体(例如钞票)中，则基材108也可以是有价文件本身的基材。

在背景层106上压印有彩色的(例如金色的)线网格110，该线网格110由多条印刷线112组成，这些印刷线基本上沿同一方向延伸，并且被与位置相关地调制。线网格110例如可与图4中的线网格40对应。而且，多个线网格也可彼此成一定角度布置，例如图7中的线网格。

由背景层106和线网格110形成的涂层104与由压印元件114的二维方网格组成的压印结构102结合，在此示例性实施例中，所述二维方网格是由压制的半球形凸起形成的。凸起114例如具有250微米根部直径d

由于线网尺寸是匹配的，因此涂层104和压印结构102共同作用，一方面，由于背景层106的反射效果，每个凸起114作为一个小凸面镜，另一方面，基本上在每个凸起114上均存在线网格110的线112的线段116。由于线112的调制，可能偶尔发生在压印结构的一些凸起上没有线段的情况。

由于线段116在压印元件114上的位置具有与位置相关的变化的特点，因此线段116位于压印元件的不同局部斜度的区域上。从图9的横截面能够看出，镜像凸起114的斜度从左边缘到右边缘连续变化，从而通过相对于相关压印元件114适当地布置线段116，能够模仿在每种情况下待描绘的曲面区域的局部反射行为。

因此，防伪元件100可形成为具有与表面由所需的曲面区域给定的三维物体对应的光学印象。

附图标记

10 钞票

12 防伪元件

14 数值数字

20 防伪元件

22 粘合剂层

24 压印漆层

30 浮凸网格

32 金属覆层

34 网格元件

36 微镜

40 线网格

42,44 印刷线

46 印刷线的方向

48 高调制位置

50 莫尔放大形貌

60 描绘的弯曲区域

62,62' 入射光

64,64' 反射光

70 三维图像图案

72 切割线

74 x方向的竖直截面

76 切割线

78 y方向的竖直截面

80 防伪元件

82 二维浮凸网格

84 网格元件

90,92 印刷线

100 防伪元件

102 压印结构

104 涂层

106 背景层

108 基材

110 线网格

112 印刷线

114 凸起形式的压印元件

116 线段。