DE69123355T2

DE69123355T2 - Sicherheitsgerät

Info

Publication number: DE69123355T2
Application number: DE69123355T
Authority: DE
Inventors: Jon Andreassen; Kenneth Drinkwater; David Ezra; Brian William Holmes
Original assignee: De la Rue Holographics Ltd
Current assignee: De la Rue International Ltd
Priority date: 1990-09-10
Filing date: 1991-09-06
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2011-09-07
Also published as: US5483363A; GB9019784D0; EP0548142B2; DE69123355D1; WO1992004692A1; EP0548142B1; CA2090436A1; ATE145740T1; EP0548142A1; AU8490291A; DE69123355T3

Description

Die Erfindung betrifft Sicherheitseinrichtungen, Verfahren zum Konstruieren solcher Einrichtungen und eine Vorrichtung zum Berechtigen der Einrichtung.
Sicherheitseinrichtungen, wie Hologramme und Beugungsgitter muster, sind gut bekannt geworden, um Personalgegenstände, wie Kreditkarten oder ähnliches, zu schützen. Ein typisches Beispiel ist in US-A-4269473 beschrieben, in der ein Hologramm in eine Schicht in eines Personalausweises eingeschlossen ist. In diesem Fall enthält das Hologramm maschinenlesbare Zeichen, sowie eine sichtbare Darstellung anderer Merkmale der Karte.
US-A-4184700 beschreibt das Bereitstellen einer Reliefstruktur auf einer thermoplastischen Beschichtung eines Personalausweises oder eines Dokuments, das auf einfallendes, sichtbares Licht reagiert, um ein Interferenzmuster zu erzeugen.
US-A-4544266 beschreibt ein besonderes Beugungsmuster, das auf einem Personalausweis oder ähnlichem vorgesehen ist, wobei das Muster beispielsweise ein Hologramm oder ein Beugungsgitter umfaßt. Das Beugungsgitter beugt Licht unterschiedlicher Wellenlängen in unterschiedliche Richtungen, und dies wird verwendet, eine Angabe zu liefern, ob eine Sicherheitseinrichtung unter Prüfung berechtigt ist.
US-A-3542448 offenbart das Aufzeichnen einer Anzahl von Hologrammen in unterschiedlichen Unterbereichen eines Speichermediums, so daß bei der Belichtung mit Licht codierte Informationen innerhalb des Hologramms bestimmt werden können.
GB-A-2016775 beschreibt das Bereitstellen zweier optischer Markierungen auf einem Substrat, die bewirken, daß Leselicht in unterschiedliche Richtungen abgelenkt wird.
US-A-4140373 beschreibt ein zusammengesetztes Hologramm, das zwei maschinenlesbare Code erzeugt, die mit entsprechenden, unterschiedlichen wellenlängen gelesen werden können. Dieses leidet an dem Nachteil, daß das Vorhandensein der maschinenlesbaren Informationen ohne weiteres offensichtlich ist und es somit wahrscheinlich ist, betrügerisch kopiert zu werden.
Es gibt eine fortlaufende Notwendigkeit, die Sicherheit von Einrichtungen dieser Art zu erhöhen, und gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung schaffen wir eine Sicherheitseinrichtung, die erste und zweite streuende Strukturen umfaßt, die in einer Oberflächenreliefstruktur enthalten sind, wobei die Strukturen derart sind, daß die Einrichtung auf die Beleuchtung mit ersten, sichtbaren wellenlängen von einer weißen Lichtquelle reagiert, um ein erstes Muster zu erzeugen, das nahe der wirklichen Ebene der Einrichtung derart ist, daß es für den normalen Beobachter sichtbar ist, während irgendein Muster, das von der zweiten Struktur erzeugt wird, bei jenen Wellenlängen wesentlich nicht sichtbar ist, und daß die Einrichtung auf die Beleuchtung mit einer zweiten Wellenlänge reagiert, die im wesentlichen von den ersten Wellenlängen verschieden ist, ein zweites Muster durch die zweite Struktur zu erzeugen, das zum Maschinenlesen geeignet ist, während irgendein durch die erste Struktur erzeugtes Muster im wesentlichen unterdrückt wird.
Diese neue Sicherheitseinrichtung schließt das Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Beugungsmusters ein, um eine zusammengesetzte Struktur zu bilden, wobei die Muster einzeln (beispielsweise rekonstruiert) bei der Beleuchtung mit zwei unterschiedlichen Wellenlängen erzeugt und abwechselnd in Abhängigkeit von der Wellenlänge der einfallenden Strahlung vorherrschen, die zur Rekonstruktion der Bilder verwendet wird.
Die Einrichtung erscheint dem normalen Betrachter, daß sie herkömmlich ist, da das erste Muster (von einem Menschen lesbar) bei normaler Beleuchtung sichtbar ist. Sie hat nicht nur eine erhöhte Sicherheit wegen des Vorhandenseins der zweiten Struktur, sondern auch, weil das maschinenlesbare Muster bei der Beleuchtung mit der ersten Wellenlänge nicht erscheint.
Typischerweise wird das erste Strukturmuster winkelmäßig oder räumlich von dem ersten Muster bei der zweiten Wellenlänge getrennt.
Die Muster können voll überlagert (d.h. zu einer einzigen, kombinierten Reliefstruktur addiert) werden, teilweise überlappen oder nebeneinander angeordnet sein.
Bei einem Beispiel kann die zweite Wellenlänge Infrarotstrahlung umfassen und die erste Wellenlänge ist ein Band weißen Lichts. Der Bezug zur Beleuchtung bei der zweiten Wellenlänge schließt das Beleuchten bei einem Wellenlängenband ein.
In diesem Zusammenhang werden sichtbare Wellenlängen als innerhalb des Bereiches von 400 nm bis 700 nm liegend betrachtet. Üblicherweise wird die zweite Wellenlänge länger als die erste sein und vorzugsweise in dem Infrarotbereich liegen, insbesondere dem nahen Infrarot. Typische Wellenlängen für die zweite Wellenlänge werden in dem Bereich von 701 bis 1000 nm vorzugsweise von 850 bis 950 nm, sein.
Bei dem bevorzugten Beispiel wird eine Wellenlänge von ungefähr 950 nm mit einem kleinen Strahlungsband verwendet, das um diesen Wert zentriert ist. Alternativ könnte ein sogar schmaleres Band, wie ein durch einen Laser, beispielsweise eine Festkörperlaserdiode, erzeugtes, verwendet werden.
Tatsächlich ermöglicht diese neue Sicherheitseinrichtung, daß das zweite Muster im wesentlichen gegenüber dem Benutzer eines sicherheitsgedruckten Dokuments, Karte oder anderen Substrats verborgen ist worauf oder worin die Einrichtung verifizierbar vorgesehen ist. Dieses Verbergen kann bei der ersten Wellenlänge verstärkt werden, wenn das zweite Muster eine geringere Helligkeit als das erste Muster (beispielsweise weniger als 20%) hat, oder bei einem im wesentlichen unterschiedlichen Winkel ist, oder bei einem unterschiedlichen Abstand von dem ersten rekonstruiert wird.
Ein Beispiel der ersten Struktur wäre eines, das ein "Regenbogen" (Benton) Anzeigehologramm erzeugt, das herkömmlich durch Prägen und Metallisieren zur sichtbaren Berechtigung mit einer zweiten Struktur zum Erzeugen eines schwachen, maschinenlesbaren Beugungsgitters oder Hologramms hergestellt wird, wobei die zweite Struktur den gesamten Bereich der ersten überdeckt und ausgelegt ist, bei Infrarotwellenlängen gelesen zu werden. Bei der Beleuchtung mit weißem Licht wird ein Regenbogenhologramm rekonstruiert, das ein Bild ergibt, das mit Farbe, insbesondere bei der höchsten Augenempfindlichkeit (500 bis 600 nm) sichtbar ist, umrandet ist, wobei sich die Farbe in Abhängigkeit von dem Betrachtungswinkel ändert.
Ein anderes Verfahren zum Verbergen des zweiten Beugungsmusters bei der Bestrahlung bei der ersten Wellenlänge ist, so anzuordnen, daß das Bild, das das zweite Muster bildet, viel weiter von der Einrichtung als das erste Bild von der ersten Beugungsstruktur gebildet (d.h. rekonstruiert) wird. Tatsächlich wird bevorzugt das zweite, rekonstruierte Muster mit einem relativ weiten Abstand von der Einrichtung bildet, beispielsweise zwischen 100 mm und 300 mm. Dies maximiert die Unschärfe, die mit dem Bild verbunden ist, das durch die zweite Struktur bei Betrachtungsbedingungen im weißen Licht wegen der chromatischen Aberrationen erzeugt wird, die sich aus der Streuung ergeben. Typischerweise werden in einem sichtbaren Regenbogenhologramm Bildpunkte, die weiter als 50 mm von der Bildebene (d.h. der Oberfläche der Einrichtung) entfernt sind, aufgrund der chromatischen Aberrationen wegen der Streuung verschwommen. Wenn das maschinenlesbare Merkmal ein Bild an entfernteren Stellen, möglicherweise viel entfernteren, von der Bildebene als dies (200 mm bis 300 mm) bildet, dann gibt es eine große Verschlechterung bei dem von dem maschinenlesbaren Merkmal bei normalen Beleuchtungsbedingungen gebildeten Bild, was die sichtbare Bestimmung des maschinenlesbaren Merkmals sehr schwierig macht.
Vorzugsweise erstrecken sich die erste und zweite Beugungsstruktur über im wesentlichen denselben Bereich der Einrichtung.
Jedoch könnte das Regenbogenhologramm und das maschinenlesbare Merkmal auch unterschiedliche Bereiche der Einrichtung gesetzen. Beispielsweise kann die maschinenlesbare Struktur in einem Teil der normalen Bildhologrammkonstruktion eingeschlossen sein, die entweder zu ihm hinzugefügt wird oder von ihm umgeben ist.
Ein typisches Beispiel wäre ein Anzeigehologramm, das ein sichtbar verifizierbares und unterscheidbares, erstes Bild plus ein verborgenes, maschinenlesbares, zweites Bild enthält. Dies würde als eine Sicherheitseinrichtung für die Berechtigung von Dokumenten, finanziellen Karten (wie Kreditkarten, Banknoten) oder Gütern verwendet, indem eine Kennzeichnungsschutzmarke usw. als ein Sicherheitsmerkmal gegen Fälschung und Betrug mit sichtbarer und verborgener maschinenlesbarer Sicherheit geschaffen wird. Die Einrichtung kann auch in einen Paß, einem Visum, einen Personalausweis oder einer Erlaubnis eingeschlossen werden. Wahlweise könnten sich die Informationen in dem maschinenlesbaren Bild von dem sichtbaren Bild (beispielsweise stapelcodiert über eine geringe Anzahl von Änderungen) zur Verwendung als ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal beispielsweise für die Decodierung/Verifizierung von Kreditkarten in automatischen Bankvorrichtungen ändern.
Der Vorteil, die zweite Beugungsstruktur über denselben Bereich wie die erste aufzuzeichnen, ist, zu verhindern, daß irgendein bestimmter Bereich des Anzeigebildes merklich unterschiedlich oder verschlechtert aussieht, und zu ermöglichen, daß der gesamte Bereich der Sicherheitseinrichtung zu dem zweiten rekonstruierten Muster beiträgt, um seine relative Helligkeit beim Auslesen zu erhöhen.
Es ist jedoch auch durch ein sorgfältiges, ästhetisches Design möglich, das Weißlichthologramm vollständig oder teilweise in den Bereich einzuschließen, der das maschinenlesbare Beugungsmuster hat, oder den maschinenlesbaren Abschnitt auf einen kleinen Bereich innerhalb des oder anstoßend an das Weißlichthologramm zu begrenzen. Dies kann durch ein gutes Design verborgen werden.
Der maschinenlesbare Bereich wird im allgemeinen nicht weniger als eine Fläche von 1 Quadratmillimeter sein.
Das Hologramm und der maschinenlesbare Abschnitt können aneinanderstoßen. So kann beispielsweise ein dünnes Band zum Zeigen auf einem Berechtigungsgegenstand ein benachbart geprägtes, sich regelmäßig wiederholendes, anstoßendes Hologramm und maschinenlesbare Beugungsmustermerkmale umfassen.
Während allgemein bevorzugt wird, daß sich die zwei Strukturen mindestens überlappen, ist es für die Struktur möglich, daß sie durch einen kleinen Bereich aus freiem Metall beabstandet sind.
Üblich rekonstruierte Bilder von beiden Beugungsstrukturen werden durch Reflexion in einer herkömmlich geprägten Hologrammanordnung betrachtet.
Bei einem anderen Verfahren werden die erste und zweite Beugungsstruktur so ausgelegt, daß bei den Auslesewellenlängen der zweiten, maschinenverifizierbare Struktur (vorzugsweise Wellenlängen im nahen Infrarot) der von der ersten Beugungsstruktur gebeugte Strahl erster Ordnung in den Körper der Einrichtung gebeugt wird, d.h. unter den Horizont (oder Ebene) der Einrichtung. Das heißt, der Beugungswinkel erster Ordnung ist mindestens 90º. Dies bedeutet, daß das von der ersten Struktur bei Beleuchtung mit den zweiten Wellenlängen erzeugte Bild tatsächlich nicht bei diesen Wellenlängen vorhanden ist, so daß das Signal-zu-Rauschverhältnis beim Auslesen der maschinenverifizierbaren Struktur beträchtlich angehoben wird.
Ferner ermöglicht es, daß das Muster, das von einer sehr schwachen, maschinenlesbaren Beugungsstruktur erzeugt wird, durch die Rekonstruktion von der sichtbaren, ersten Beugungs- struktur bei Beleuchtung bei der ersten Wellenlänge verborgen wird, aber dennoch mit einem guten Signal-zu-Rauschverhältnis bei einer Maschinenverifizierung bei Infrarotwellenlängen rekonstruierbar ist.
Es gibt zwei Hauptvorteile, die Rekonstruktion von dem ersten Muster auszuschließen, wenn mit der zweiten Wellenlänge beleuchtet wird. Erstens, es gibt keine Winkelüberlappung der verschiedenen, rekonstruierten Elemente, die das erste und zweite Muster erzeugenden Strukturen bilden, so daß in dem Fall der ersten Beugungsstruktur, die ein sichtbares Hologramm ist, die "Benton" Schlitze unter dem Horizont verschwinden, was grundsätzlich einen nahezu unbeschränkten Winkelraum läßt, in dem das zweite Muster ein maschinenverifizierbares Muster rekonstruieren kann. Der zweite Vorteil folgt aus der Tatsache, daß es wichtig ist, die Amplitude der zweiten Struktur zu beschränken und deshalb seinen Beugungswirkungsgrad oder seine Helligkeit, so daß im allgemeinen die Rekonstruktion von der zweiten Struktur viel schwächer als die von der ersten Struktur ist, um die Unsichtbarkeit zu verbessern.
Das erste Beugungsmuster kann eine Vielzahl von Formen einer herkömmlichen Art annehmen, wie Gegenstandshologramme, zweidimensionale, graphische Beugungseffekte, kombinierte zwei- und dreidimensionale graphische Beugungsmuster, einzelne oder matrixförmige Beugungsgitter, computererzeugte Interferenzmuster, Kinegramme, Stereohologramme und ähnliches. Der Ausdruck "Hologramm" wird allgemein verwendet, um diese einzuschließen.
In weißem Licht betrachtbare Hologramme vom Regenbogen- oder Benton-Typ werden als die erste Beugungsstrukturen bevorzugt. Vorzugsweise werden Beugungseinrichtungen verwendet, die rekonstruieren, um Bilder zu liefern, die eine Tiefenwahmehmung geben, wie Bilder von dreidimensionalen Gegenständen, und graphische Beugungsmuster, die die Wahrnehmung davon geben, daß es eine Anzahl von Tiefenebenen gibt, auf denen Bilder dargestellt werden.
Die bevorzugten Arten von dreidimensionalen Bildern werden rekonstruiert, um den Eindruck davon zu geben, daß sich das Bild an einer Stelle befindet, die die (physikalische) Ebene der Einrichtung schneidet oder nahe bei ihr ist. Das Bild wird wahrgenommen, als daß es innerhalb von zu der Oberfläche parallelen Ebene begrenzt ist, die auch typischerweise nicht mehr als 50 mm auf beiden Seiten der wahren Oberfläche eingerichtet werden.
Solche Bilder, die unter dem generischen Namen "Hologramme" gruppiert werden, können durch holographisches Aufzeichnen auf einer optischen Bank erzeugt werden, wobei eine kohärente Laserlichtquelle verwendet wird. Es ist jedoch möglich, einfache Beugungsmuster durch mechanische Strichziehverfahren zu erzeugen.
Alternativ können Beugungsmuster einer komplexen Gestalt erzeugt werden, indem in einem Computer ein Befehlssatz erzeugt wird, der dann verwendet wird, ein feines Elektronenbündel anzusteuern, das bewirkt, ein Oberflächenreliefmuster auf der dem Bündel ausgesetzten Resistbeschichtung zu erzeugen.
Die zweite Struktur kann auch eine herkömmliche Form, wie oben, haben oder sie kann aus einem Bildhologramm eines Bildes außerhalb der Ebene bestehen, das aus einem codierten Muster einzelner Flecken besteht. Beispielsweise ist eine Gruppe von Bildpunkten, die ein digitales, beispielsweise ein/aus Bildelementmuster bildet, besonders zweckmäßig. Dieses Bild wird einfach durch eine Reihe von Beugungsstrahlen gebildet, die von der Einrichtung bei Beleuchtung ausgehen und somit nicht notwendigerweise rekonstruiert werden müssen, um ein Bild zu bilden. Mit anderen Worten kann das codierte Muster als ein Bild einer Reihe von Blöcken betrachtet werden. In diesem Fall würde ein Bild der Blöcke rekonstruiert. Die alternative Möglichkeit ist, einfach eine Gruppe von Strahlen zu erzeugen, die divergieren würde, wobei diese Strahlen das codierte Muster bilden.
Dieses maschinenlesbare Muster wird allgemein auf dem holographischen Tisch aufgezeichnet, während ein Weißlicht-Hologramm gemacht wird.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Herstellen einer Sicherheitseinrichtung gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung, die erste Beugungsstruktur als ein Oberflächenrelief auf einem Substrat zu bilden; und die zweite Beugungsstruktur als ein Oberflächenrelief in dem gleichen Bereich des Substrats wie die erste Struktur zu bilden. Beide Strukturen kombinieren sich bevorzugt, ein einziges Oberflächenreliefmuster zu bilden.
Die das erste und zweite Muster erzeugenden Strukturen können gleichzeitig oder aufeinanderfolgend gebildet werden.
Beispielsweise kann die Herstellungstechnik eine herkömmliche, holographische Entstehung für Anzeigehologramme verwenden, die vorzugsweise auf Photoresist aufgezeichnet werden, der dann verwendet werden kann, um Prägeunterlagen für die Massenherstellung von geprägten Hologrammen zu bilden. Das endgültige Photoresisthologramm oder "H2" kann durch herkömmliche Übertragung von einem oder mehreren Regenbogenhologrammen "H1" aufgezeichnet werden, um das sichtbare Anzeigebild zu bilden, plus einer Belichtung mit entweder einem diffusen Ziel, um ein Bildelementmuster zu geben, oder welch andere Form auch immer als maschinenverifizierbares Bild erwünscht ist. Somit wird nach dem Aufzeichnen der ersten und zweiten Struktur in einer Photoresistbeschichtung die Beschichtung entwickelt, um das Oberflächenreliefmuster zu ergeben, das gegebenenfalls zum Prägen verwendet wird. Dieses Muster wird mit Nickel galvanisiert und weitere Kopien werden zur Verwendung auf der Prägemaschine hergestellt.
Wie beziehen uns auf "Prägen", wobei aber die Kopie des Oberflächenreliefmusters auftreten könnte, in dem Polymerisationsverfahren zum Kopieren verwendet werden, die zur Verwendung mit Hologrammen gut bekannt sind.
Nach dem Kopieren wird die transparente, polymerische Oberfläche metallisiert, wie mit Aluminium oder einem anderen geeigneten Metall. Diese Metallisierung kann vollständig oder teilweise sein. Eine teilweise Metallisierung kann durch die Verwendung einer sehr dünnen aber gleichmäßigen Beschichtung aus Metall sein. Alternativ mag die Erzeugung eines halbtonähnlichen Musters aus Metall verwendet werden, wie dies auf dem Gebiet bekannt ist.
Als eine Alternative zur Metallisierung nach dem Prägen ist es möglich, eine dünn metallisierte Oberfläche zu prägen.
Die Polymeroberfläche, die geprägt ist, wird allgemein in der Form eines Kunststoffilms oder einer Kunststoffbeschichtung sein, die auf einem Substrat getragen wird, das eine glatte Oberfläche hat. Mit Lack beschichtetes Papier, das wahlweise Trennmittel enthalten kann, kann verwendet werden, jedoch ist im allgemeinen die optische Qualität des Bilds schlecht gegenüber der, die bei einem glatten Kunststoffilm angetroffen wird. Dieses lackbeschichtete Papier kann nach dem Prägen metallisiert und mit einem polymeren Schutzlack behandelt werden. Alternativ kann der Lack vor dem Prägen metallisiert werden. Die Metallisierung kann durch Aufdampfen oder anderes Beschichten mit einer dünnen Metallschicht, wie Aluminium, Chrom oder Kupfer, erreicht werden. Alternativ kann eine dünne Schicht aus einem eine unterschiedliche Beugungswirkung verstärkenden Schicht verwendet werden, die einen Brechungsindex aufweist, der von dem des verwendeten, transparenten Polymermaterials verschieden ist (wie es in US-A-4856857 beschrieben ist).
Beispiele davon sind:
Transparente, durchgehende, dünne Folien, die einen größeren Brechungsindex als das Polymermaterial haben, das die beugungsmäßig geprägte Oberfläche umfaßt, wie Titandioxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Siliciumoxid, Magnesiumoxid und ähnliches.
Transparente, starke Dielektrika, die einen Brechungsindex größer als den des Polymermaterials haben, wie Bariumtitanat.
Transparente, durchgehende, dünne Filme, die einen kleinen Brechungsindex als das Polymermaterial haben, wie Magnesiumfluorid.
Organische Polymerbeschichtungen, die einen beträchtlich verschiedenen Brechungsindex gegenüber Polymermaterialien haben, wie Polyvinylbutyryl, Polyethylen, Polyvinylchlorid und ähnliches.
Bei einer bevorzugten Anordnung wird die zweite Struktur gebildet, indem das Substrat einem Aufzeichnungsstrahl durch ein Aberration aufweisendes, optisches System ausgesetzt wird.
Dies führt zu einer Zunahme der Sicherheit. Wenn eine Gruppe von beispielsweise einer zylindrischen oder eine starke Aberration aufweisenden (aber reproduzierbaren) Optik oder Spiegeln während der ursprünglichen Aufzeichnung verwendet wird, würde eine gleiche Gruppe an Optik innerhalb der Lesevorrichtung gefordert werden, damit ein Bild mit dem ursprünglichen, maschinenlesbaren Merkmal durch die (nahezu) phasenkonjugierte Welle rekonstruiert gebildet werden kann. Ohne diese dazugehörige Gruppe an Optik könnte nur ein eine starke Aberration aufweisendes, unerkennbares Bild gebildet werden - wodurch somit ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal geschaffen wird. Dies würde keine nützlichen Informationen ermöglichen, die von einer Untersuchung des Hologramms allein gewonnen werden und würde weiter die Art des maschinenverifizierbaren Bildes verbergen. Insbesondere nimmt dies den Gegenstandsstrahls für das maschinenlesbare Bild vorweg, das durch ein bekanntes optisches System aufgezeichnet werden soll, wie Zylinderlinsen, sphärische Linsen, möglicherweise mit beabsichtigten Neigungsaberrationen oder besonderen Brennpunktpositionen, die durch ähnliche Optik innerhalb des Lesemechanismus reproduziert werden knnten. Ein solches System könnte zweckmäßig die früheren Probleme anderer Phasenkonjugationssysteme überwinden, die verbunden mit den engen Ausrichtungstoleranzen vorgeschlagen worden sind, die benötigt werden, um eine genaue Phasenkonjugation durch ein Medium mit starker Aberration (beispielsweise ein diffuses Streuelement) zu erhalten. Dies würde sehr schwierig machen, eine praktische Anwendung solcher früherer Systeme zu erreichen, da irgendein System äußerst intolerant gegenüber kleinen Positions- und Neigungsfehlern wäre, die wahrscheinlich in realen Situationen auftreten. Dieses System würde auch ein Verfahren zum Unterscheiden von Hologrammen in unterschiedlichen Lesevorrichtungen ermöglichen, die für verschiedene Anwendungen beabsichtigt sind, indem einfach ein Parameter (möglicherweise eine Linsenposition) innerhalb des optischen Systems geändert wird, und würde, wenn es erwünscht ist, Lesevorrichtungen ermöglichen, einfach an unterschiedliche Hologrammgeometrien durch Einstellungen/Positionierung der internen Optik angepaßt zu werden.
Statt der holographischen Bildentstehung könnte das maschinenlesbare Beugungsmuster in der Form eines Befehlsatzes in einem Computer erzeugt werden. Dieser Satz würde dann verwendet, ein Elektronenbündel anzusteuern. In diesem Fall könnte das maschinenlesbare Beugungsmuster zu dem computererzeugten, holographischen Bild hinzugefügt und dieses mit allen Bildelementen oder einer ausgewählten Untergruppe dargeboten werden. Alternativ könnte das maschinenlesbare Muster in einem besonderen Satz von Bildelementen dargeboten werden, die das Anzeigebild schneiden, ohne daß irgendein abgetasteter Bildinhalt in diesen lesbaren Bildelementen vorhanden ist.
Obgleich nur eine maschinenlesbare Struktur normalerweise verwendet wird, könnte mehr als eine maschinenlesbare Struktur in der Einrichtung aufgezeichnet werden, beispielsweise mit der Hälfte des geprägten Bereiches, der das Weißlichthologramm bildet, das die ersten maschinenlesbaren Daten erhältlich und die andere Hälfte die anderen. Diese zwei maschinenlesbaren Merkmale würden angeordnet werden, damit sie im wesentlichen unter verschiedenen Winkeln gelesen werden.
Das Substrat umfaßt typischerweise einen Kunststoff, wie prägbares, transparentes Polyethylen, Polypropylen, mit Acryl oder einem anderen Polymeren beschichteter (entfernbar oder sonstwie) Polyester und Polyvinylchlorid. Die Kunststoffe können gefärbt sein. Drucken kann auf der geprägten Zwischenfläche angewendet werden.
Die geprägten Substrate können auf der Rückseite mit einem Klebemittel versehen sein, wie mit auf Druck ansprechenden Klebemitteln oder heiß zusammenpreßbaren Klebemitteln. Es muß während des Heißpressens darauf geachtet werden, sicherzustellen, daß die Qualität des maschinenlesbaren Bilds nicht merklich zerstört wird, da dies allgemein ein schwächeres Signal liefert.
Die fertiggestellten Einrichtungen können eigenständig, wie in einem Paß, Visa, benutzt werden, wo sie im wesentlichen den gesamten Gegenstand umfassen, oder sie können an authentisch zu machenden Gegenständen befestigt oder sonstwie eingeschlossen werden. Beispielsweise kann die Einrichtung in der Form einer Etikette dargestellt werden. Alternativ kann sie als ein Streifen mit einem Fenster in einem Sicherheitspapier eingeschlossen werden. Alternativ kann sie als Teil eines Klebefilms eingeschlossen werden, der zum Sicheren von Paßphotos an Pässen verwendet wird.
Beispiele von Gegenständen, die die Einrichtung einschließen können, sind Pässe, Paßbücher, Fahrkarten, Erlaubnisscheine, Lizenzen, Finanztransaktionskarten einschließlich Scheckgarantiekarten, Gebührenkarten, Kreditkarten, Barabhebekarten, elektronische Übertragungskarten für Fonds, Berechtigungskarten für Dienstleistungen, Personen- oder Gegenstandskennkarten, Vorauszahlkarten, Telefonkarten, veränderbare Karten mit beispielsweise abnehmendem Wert, Obligationen, Steuerdokumente, Banknoten, Schecks, einschließlich Reiseschecks, Gutscheine, Markenkennzeichnungsetiketten, fälschungssichere oder Anzeigeetiketten.
Ein Verfahren, um eine Sicherheitseinrichtung authentisch zu machen, gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung oder eine, die gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung hergestellt worden ist, umfaßt typischerweise das Beleuchten der Einrichtung bei der zweiten Wellenlänge; Bestimmen des durch die zweite Struktur erzeugten Musters; und Analysieren dieses Musters durch Vergleich mit einem Bezug.
In dem Fall, wo das von der zweiten Struktur erzeugte Muster ein codiertes Muster einzelner Flecken ist, kann der Analyseschritt umfassen, die relativen Intensitäten der erfaßten Flecken zu bestimmen. Es ist zweckmäßig, die relativen Intensitäten unterschiedlicher Abschnitte des rekonstruierten, maschinenlesbaren Bilds (beispielsweise als Codierschema mit 3 Niveaus [2, 1 0]) als eine zusätzliche Sicherheitsprüfung oder als ein zusätzliches Codiermittel zu messen, im Gegensatz zum Messen des absoluten Rekonstruktionswirkungsgrads des maschinenlesbaren Merkmals, das sich aufgrund der Prägegenauigkeit und der Flachheit des Substrats, usw. ändern könnte. So könnte insbesondere eine relative Intensitätsänderung in die maschinenlesbaren Bildflecken als ein zusätzliches Sicherheitscodiermerkmal codiert werden.
Eine Vorrichtung zum Authentischmachen einer Sicherheitseinrichtung gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung oder einer, die gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung hergestellt worden ist, kann umfassen, eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten der Einrichtung bei der zweiten Wellenlänge (vorzugsweise im nahen Infrarot); eine Erfassungseinrichtung zum Bestimmen des sich ergebenden (Bild- oder Bildelement-) Musters, das durch die zweite Struktur erzeugt wird; und eine Verarbeitungseinrichtung zum Analysieren des bestimmten Musters durch Vergleich mit einem Bezug.
In dem Fall, wo die zweite Struktur gebildet worden ist, indem das Substrat einem Aufzeichnungsstrahl durch ein eine Aberration aufweisendes, optisches System ausgesetzt worden ist, umfaßt die Vorrichtung ferner ein ausgleichendes, optisches System zwischen der Einrichtung und der Bestimmungseinrichtung, um die Wirkungen des eine Aberration aufweisenden optischen Systems zu entfernen.
Somit umfaßt bei einem Beispiel die Vorrichtung
A) eine schmalbandige (nahes Infrarot) Lichtquelle, die die Einrichtung mit einem schmalen Bündel unter einem geeigneten Winkel beleuchtet;
B) eine Anordnungseinrichtung zum Anordnen der Einrichtung derart, daß der Beleuchtungsstrahl auf den maschinenlesbaren Merkmalsbereich in der Einrichtung auftrifft;
C) eine Fühlereinrichtung zum Erfühlen des sich ergebenden, gebeugten Musters, das die erfühlten Daten erzeugt;
D) eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der erfühlten Daten mit Bezugsdaten; und
E) eine Einrichtung zum Ausgeben eines Signals gemäß dem Ergebnis des Vergleichs.
Die Erfassungseinrichtung kann in der Form einer Mehrfachanordnung einzelner Sensoren sein, die räumlich gemäß dem gebeugten Signal angeordnet sind, das von einer gültigen Einrichtung erwartet wird. Beispielsweise kann es eine Mehrfachanordnung von Siliziumphotosensoren geben, von denen jeder ein Signal liefern kann, das mindestens angibt, ob es einen gebeugten Strahl gibt oder nicht (oder den Pegel oder die Intensität der gebeugten Strahlen). Eine solche zweidimensionale Erfassungsmehrfachanordnung kann ein Format von acht mal vier annehmen.
Alternativ kann eine Sensorreihe vorgesehen werden, um zu ermöglichen, daß das Dokument beim Entlangbewegen abgetastet wird.
Die Erfassungseinrichtung kann eine ladungsgekoppelte Einrichtung verwenden, die verwendet werden kann, codierte Blöcke aufzuzeichnen, oder sie kann ein kompliziertes Bild aufzeichnen.
Aus dem Erfassen ergibt sich typischerweise eine Gruppe von dargebotenen Einrichtungsdaten, die dann mit Daten verglichen werden, auf die der vergleichende Mikroprozessor Zugriff hat oder die er hält.
Die Daten, die den Grad der Übereinstimmung gemäß den voreingestellten Befehlen darstellen, können verwendet werden, um eine elektronische Vorrichtung anzusteuern, wie Durchlaß- und Sperrlichter oder Anzeigen, Schalleinrichtungen, Kameras, Markierungsvorrichtungen, elektronisch gesteuerte Türen, Ablenkeinrichtungen bei einer Transporteinrichtung und ähnliches.
Die Vorrichtung zum Authentischmachen kann eigenständig verwendet werden, wobei beispielsweise ein Durchlaß- oder Sperrsignal gegeben wird oder sie kann in einer Vorrichtung eingeschlossen sein, die Bargeld, Fahrkarten und Gutscheine annimmt, sortiert und/oder ausgibt, und in einer Zugangskontrollvorrichtung.
Einige Beispiele von Sicherheitseinrichtungen, Verfahren zum Herstellen solcher Einrichtungen und Verfahren und Vorrichtungen zum Lesen der Einrichtungen werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 ein erstes Beispiel einer Einrichtung darstellt, während sie weißem Licht ausgesetzt ist;
Fig. 2 eine Vorrichtung zum Lesen des maschinenlesbaren Musters darstellt, das durch die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung rekonstruiert wird;
Fig. 3 ein Beispiel eines maschinenlesbaren Musters darstellt; und
Fig. 4 und 5 eine Vorrichtung zum Aufzeichnen der ersten bzw. zweiten Beugungsstruktur darstellt.
Fig. 1 stellt eine Schnittansicht einer geschichteten Kreditkarte 1 dar, die ein sicherheitsgedrucktes, personenbezogenes Kunststoffsubstrat 1A umfaßt, das eine Einrichtung 1B der Erfindung in der Form einer festangebrachten Etikette trägt. Die Einrichtung 1B umfaßt ein transparentes Kunststoffsubstrat, das eine beugende, innere Oberfläche aufweist (die Beugung ergibt sich aus einem eingedrückten Reliefmuster), die metallisiert worden ist und wobei die metallische Oberfläche dann auf die Kartenoberfläche laminiert worden ist. Die wirksame beugende Prägung umfaßt zwei überlagerte Beugungsmuster, sichtbar bzw. maschinenlesbar, die während der Entstehungsstufe kombiniert werden und ein im weißen Licht betrachtbares Anzeigehologramm und auf Infrarot reagierende, maschinenlesbare Informationen liefern.
Bei Beleuchtung mit weißem Licht 2 erzeugt die Einrichtung ein erstes, rekonstruiertes Muster, das ein Bild definiert, das als nahe der tatsächlichen Ebene der Einrichtung wahrgenommen wird (als davon unterschieden, daß es beabstandet oberhalb oder unterhalb der Oberfläche der Einrichtung erscheint). Dieses rekonstruierte Bild wird durch gebeugte Strahlen 3 gebildet, die dem Betrachter 4 die Wahrnehmung eines typischen dreidimensionalen Gegenstands geben.
Das bei 4 wahrgenommene Bild wird scharf beibehalten, ist in der wahrgenommenen Position und Tiefe innerhalb einer relativ engen Strecke oberhalb und unterhalb der Oberfläche der Einrichtung beschränkt, typischerweise weniger als 50 mm.
Das maschinenlesbare Merkmal, das in dem zusammengesetzten Hologramm eingeschlossen ist, wird durch das weiße Licht 2 so rekonstruiert, daß sich das Bild gut außerhalb der Ebene der Karte 1 bildet, typischerweise zwischen 50 mm und 300 mm entfernt, so daß es aufgrund der chromatischen Aberration einen Unschärfegrad zeigt. Die Endwirkung davon ist, daß das maschinenlesbare Bild, das theoretisch in weißem Licht als ein Ergebnis der Rekonstruktionsstrahlen 5 sichtbar wäre, nicht tatsächlich wahrnehmbar ist.
Fig. 2 stellt die Vorrichtung dar, die benötigt wird, das maschinenlesbare Muster zu rekonstruieren oder zu bilden, das von der zweiten Beugungsstruktur herkommt. Eine Festkörpereinrichtung 11, wie eine infrarotlichtaussendende Diode oder eine Laserdiode, die bevorzugt ein schmales Band naher Infrarotstrahlung aussendet, typischerweise um 950 nm herum, ist kollimiert oder fokosiert (nicht gezeigt) derart, daß ein Strahl 12 geschaffen wird, der auf die zusammengesetzte Einrichtung 1B auftrifft, die auf dem Substrat 1A angebracht ist. Bei Beleuchtung bei dieser Wellenlänge reagiert die zweite ein Muster erzeugende Struktur auf den hereinkommenden Strahl, um das maschinenlesbare Muster wiederzugeben, das in der Form einer Gruppe von Bildelementen ist, die einen Ein- oder Auszustand haben (wird mehr im einzelnen unten beschrieben), wobei der Strahl 13, der durch die zweite Struktur erzeugt wird, bei 14 auf einen oder mehreren Photoerfassungseinrichtungen (oder eine ladungsgekoppelte Mehrfachanordnung) 15 fokosierte ist. Jede Photoerfassungseinrichtung entspricht einem Bildelement des sich ergebenden, maschinenlesbaren Bilds und erzeugt ein elektrisches Signal, das die Intensität des einlaufenden Strahls darstellt. Diese elektrischen Signale werden der Verarbeitungselektronik 16 herkömmlicher Ausgestaltung zugeführt, die das erfaßte Muster mit einem Bezug vergleicht und angibt, ob die zwei Muster die gleichen sind oder nicht.
Die erste Beugungsstruktur reagiert auch auf den Infrarotstrahl 12, wobei es aber möglich ist, indem der Bezug auf den Winkel des Gegenstandsstrahls der ersten Beugungsstruktur (Anzeigehologramm) und der zweiten Beugungsstruktur (maschinenlesbare Hologramm) ausgewählt wird, diese bei der Infrarotauslesewellenlänge einzurichten, daß der Beugungswinkel des Anzeigehologramms erster Ordnung größer als 90º ist, so daß der "rekonstruierte" Strahl 17 verschwindet und nicht vorhanden ist. Dies erhöht das Signal-zu-Rauschverhältnis für das maschinenlesbare Muster.
Wie es oben erwähnt worden ist, könnte das zusammengesetzte Hologramm erzeugt werden, indem eine auf Licht reagierende Oberfläche auf dem Substrat durch ein aberrationaufweisendes, optisches System hindurch ausgesetzt wird. In diesem Fall, umfaßt die maschinelle Lesevorrichtung ferner ein aberrationaufhebendes, optisches System (nicht gezeigt), durch das die rekonstruierten Strahlen 14 hindurchgehen, bevor sie auf die Erfassungseinrichtungen 15 auffallen.
Fig. 3 stellt ein typisches Bildelementmuster dar, daß ein maschinenlesbares Muster bildet. Dieses Muster kann, wie es bei 21 gezeigt ist, ein Feld von Ausgangsflecken sein, die ein ein/aus Muster bilden, einen Strichcode und ähnliches, oder könnten wahlweise gut getrennte Flecken oder nur ein Fleck zur Verifizierung sein. Bei diesem besonderen Beispiel ist ein rechteckiges Feld von Flecken gezeigt, wobei Bildelemente 22 "aus" sind, wie es durch die Schraffurlinien angegeben ist; die Bildelemente 23 sind "ein"; und einige Bildelemente 24 haben einen dazwischenliegenden (Grauskala) Wert, der verwendet werden könnte, um eine zusätzliche Codierung nach Maßgabe der Helligkeitswerte zu schaffen.
Um die Beugungsstruktur zu erzeugen, die ein solches maschinenlesbares Muster rekonstruiert, könnte das ursprüngliche Ziel ein maskierter "Diffusor" oder eine Gruppe von Diffusoren sein.
Um dieses Muster zu erfassen, werden die Photoerfassungseinrichtungen 15 oder die ladungsgekoppelte Mehrfachanordnung auf eine zu den Quadraten oder Bildelementen, die in Fig. 3 gezeigt sind ähnliche Weise angeordnet.
Fig. 4 und 5 stellen ein zweistufiges Herstellungsverfahren mit einer optischen Bank dar, das zum Aufzeichnen eines normalen Anzeigehologramms als die erste Beugungsstruktur und darauf der zweiten, maschinenlesbaren Beugungsstruktur in einem Aufzeichnungsmedium, wie einem Photoresist, verwendet wird.
Dies schließt den ersten Schritt ein, eine mit einem Photoresist beschichtete Glasplatte zu belichten, um ein normales, holographisches Regenbogenbild zu bilden, wie es auf dem Gebiet bekannt ist.
Diesem folgt das Aufzeichnen des maschinenlesbaren Beugungsmusters auf dem Photoresist.
Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Anordnung zum Aufzeichnen eines Anzeigehologramms. Ein Strahl von geeignetem Laserlicht wird aufgeteilt. Ein Teil bildet einen kollimierten oder nahezu kollimierten Bezugsstrahl 30, der auf eine Photoresistbeschichtung 31 wirkt, die auf einer Glasplatte 32 angebracht ist. Der andere Teil 33 des Strahls wird veranlaßt, die Rückseite eines Master-Regenbogenhologramms (üblicherweise "H1" genannt) zu beleuchten, (das ein Durchgangshologramm ist, das in einer Silberhalogen-Gelantineemulsion 34 aufgezeichnet ist, die auf einer Glasplatte 35 gehalten und entwickelt worden ist). Der gebeugte Lichtstrahl 36 rekonstruiert ein reales Bild in der Ebene der Photoresistplatte, indem mit dem Bezugsstrahl interferiert wird.
Das Anzeigehologramm der ersten Beugungsstruktur wird gebildet, indem das Interferenzmuster, das zwischen dem Gegenstands- und Bezugsstrahl gebildet wird, aufgezeichnet wird, wie es auf dem Gebiet bekannt ist.
Fig. 5 stellt die Anordnung dar, die bei der optischen Bank zum Aufzeichnen des zweiten Beugungsmuster benötigt wird. Dies wird gemacht, indem die Photoresistbeschichtung vor der Entwicklung auf die Weise der Fig. 4 belichtet wird.
Die Photoresistbeschichtung 31 wird mit einem kollimierten Bezugsstrahl 37 und mehreren Gegenstandsstrahlen 38 und 39 belichtet, von denen jeder mit dem Bezugsstrahl interferiert, um einfache, sinusförmige Gitter zu bilden, die dem Anzeigehobgramm überlagert sind. Jedes dieser Gitter entspricht einem Element des maschinenlesbaren Merkmals.
Alternativ könnten die codierten Gegenstandsstrahlen von kleinen Punktquellen oder kleinen Flächenquellen abgeleitet werden, wobei dann die maschinenlesbaren Merkmale einen größeren Bereich von Raumfrequenzen enthalten würden. Der Vorteil, das maschinenlesbare Merkmal als eine Gruppe von überlagerten Gittern aufzuzeichnen, ist die Verringerung der Streifenkonkurenz in dem Medium, was ein helleres Anzeigebild und maschinenlesbares Bild ergibt, die beobachtet werden. In allen Fällen werden die relativen Energien der Belichtungen ausgeglichen, um das abgeleitete Ergebnis zu erhalten.
Die maschinenlesbare Struktur wird typischerweise unter einem kleinen Winkel zu dem Bezugsstrahl 37 aufgezeichnet (d.h. vorzugsweise, aber nicht notwendig, der gleiche Bezugsstrahlwinkel wie der Blickwinkel und mit einem kleinen Winkel zwischen dem Gegenstandsstrahl und dem Bezugsstrahl, um es schwieriger zu machen, das Merkmal zu sehen). Der Winkel zwischen dem maschinenlesbaren Gegenstandsstrahl und dem Bezugsstrahl sollte kleiner als derjenige zwischen den sichtbaren Hologrammgegenstandsstrahlen, (herkömmlicherweise der Winkel, der von den Benton oder Regenbogenschlitzen des Hologramms überstrichen wird) und den Bezugsstrahlen sein, um das Verbergen zu unterstützen. Man beachte, daß der Bezugsstrahl für das maschinenlesbare Muster eine unterschiedliche Divergenz/Konvergenz gegenüber demjenigen haben könnte, der für das sichtbare Hologramm verwendet wird.
Das weiße, auf die Einrichtung auftreffende Licht fällt vorzugsweise unter einen Winkel von einer diskreten Welle ein, statt, daß es diffus einfällt.
Die zweite Beleuchtungsquelle kann eine schmalbandige Quelle sein, sagen wir mit einer Bandweite von 50 mm oder weniger und muß bei einer Wellenlänge aussenden, die wesentlich von derjenigen der ersten Quelle verschieden ist. Die zweite Quelle ist vorzugsweise eine schmalbandige Quelle im nahen Infrarot, wie es von einer infrarotaussendenden Diode ausgesendet wird, und fällt vorzugsweise auf die Einrichtung als ein einzelner Strahl schmaler Breite auf.

Claims

1. Eine Sicherheitseinrichtung (lB), die erste und zweite streuende Strukturen umfaßt, die in einer Oberflächenreliefstruktur enthalten sind, wobei die Strukturen derart sind, daß die Einrichtung auf die Beleuchtung mit ersten, sichtbaren wellenlängen (2) von einer weißen Lichtquelle reagiert, um ein erstes Muster zu erzeugen, das nahe der wirklichen Ebene der Einrichtung derart ist, daß es für den normalen Beobachter sichtbar ist, während irgendein Muster, das von der zweiten Struktur erzeugt wird, bei jenen Wellenlängen im wesentlichen nicht sichtbar ist, und daß die Einrichtung auf die Beleuchtung mit einer zweiten Wellenlänge (12) reagiert, die im wesentlichen von den ersten Wellenlängen (2) verschieden ist, ein zweites Muster durch die zweite Struktur zu erzeugen, das zum Maschinenlesen geeignet ist, während irgendein durch die erste Struktur erzeugtes Muster im wesentlichen unterdrückt wird.

2. Eine Einrichtung gemäß Anspruch 1, in der die erste und zweite Struktur überlagert sind.

3. Eine Einrichtung gemäß Anspruch 2, in der sich die erste und zweite, beugende Struktur im wesentlichen über den gleichen Bereich der Einrichtung (1B) erstrecken.

4. Eine Einrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, in der bei Beleuchtung mit der zweiten Wellenlänge (12) irgendein Muster, das von der ersten, beugenden Struktur erzeugt wird, unter den Horizont der Sicherheitseinrichtung gebeugt wird.

5. Eine Einrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, in der das zweite Muster ein kodiertes Muster einzelner Punkte ist.

6. Eine Einrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, in der die erste, beugende Struktur ein "Regenbogen"-Hologramm ist.

7. Eine Einrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, in der bei Beleuchtung mit der weißen Lichtquelle das von der zweiten, beugenden Struktur erzeugte Muster winkelmäßig nahe zu der Richtung des Beleuchtungsstrahls angeordnet und dadurch gegenüber einer Ansicht gesperrt ist.

8. Eine Einrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, in der das zweite Muster mit einer größeren Entfernung von der Einrichtung als das erste Muster bei Beleuchtung mit der weißen Lichtquelle erzeugt wird.

9. Eine Einrichtung gemäß Anspruch 8, in der das zweite Muster in einer Entfernung von zwischen 50 mm und 300 mm von der Einrichtung erzeugt wird.

10. Eine Einrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, in der das zweite Muster eine merklich niedrigere, vorzugsweise weniger als 10%, Helligkeit als das erste Muster bei Beleuchtung mit der weißen Lichtquelle hat.

11. Eine Einrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, in der die erste und zweite, beugende Struktur in ein Substrat eingeprägt sind.

12. Ein Verfahren zum Herstellen einer Sicherheitseinrichtung (1B) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren umfaßt, die erste, beugende Struktur als ein Oberflächenrelief auf einem Substrat zu formen; und die zweite, beugende Struktur als ein Oberflächenrelief in dem gleichen Bereich des Substrats wie die erste Struktur zu formen.

13. Ein Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem die Formungsschritte gleichzeitig ausgeführt werden.

14. Ein Verfahren gemäß Anspruch 12 oder Anspruch 13, bei dem die zweite Struktur geformt wird, indem das Substrat einem Aufzeichnungsstrahl durch ein Aberration aufweisendes, optisches System ausgesetzt wird.

15. Ein Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem die Strukturen kombiniert sind, um ein einziges Reliefmuster zu bilden.

16. Ein Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem die Formungsschritte das Prägen umfassen.

17. Ein Sicherheitsdruckdokument (1A), das mit einer Sicherheitseinrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11 versehen ist oder gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 16 hergestellt ist.

18. Ein Dokument gemäß Anspruch 17, bei dem das Dokument (1A) ein Reisepaß ist.

19. Eine Prägeplatte, die ein Oberflächenreliefmuster zum Herstellen einer Sicherheitseinrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11 trägt.