装饰元件和具有装饰元件的安全文件的制作方法
装饰元件和具有装饰元件的安全文件的制作方法
【专利说明】装饰元件和具有装饰元件的安全文件
[0001] 本发明涉及一种装饰元件，尤其涉及一种转移膜、层压膜或安全线形式的装饰元 件，以及一种安全文件和一种用于生产此类装饰元件的方法。
[0002] 作为开始，已知在安全文件中使用在倾斜时显示如同彩虹那样的渐变色的微结 构。全息图是这种微结构的最为公知的示例。渐变色是在一阶和更高阶衍射中依赖于波长 的光衍射的基础上生成的。因此，渐变色在零阶衍射中是不可见的（例如，在镜面反射中反 射地查看安全文件时），而是仅在对应于一阶或更高阶衍射的倾角范围内偏离零阶衍射的 倾斜时才变得可见。
[0003] 现在，本发明的目的是提供一种装饰元件以及用于生产装饰元件的方法，该装饰 元件的特征在于夺目的色彩效果。
[0004] 该目的是通过具有微结构的装饰元件来达成的，该微结构在入射光中或在透射光 中生成光学效果，其中该微结构在第一区域中具有底表面和若干基本元件，这些基本元件 分别具有与底表面相比被提升或降低的元件表面以及布置在元件表面与底表面之间的侧 面，其中微结构的底表面限定由坐标轴X和y横跨的底平面，其中基本元件的元件表面分别 与底平面基本平行地延伸，并且其中在第一区域的至少一个或多个第一区划中，基本元件 的元件表面与底表面在坐标轴z的方向上沿与底平面垂直地延伸的方向相隔开第一距离， 该第一距离具体被选择成使得在该一个或多个第一区划中尤其通过在底表面和元件表面 处反射的光在入射光中的干涉和/或尤其通过透过元件表面和底表面的光与透射光的干 涉来产生第一色彩。
[0005] 该目的进一步通过用于生产装饰元件的方法来达成，其中在该方法中将微结构引 入装饰元件，该微结构在入射光中或在透射光中产生光学效果并且在第一区域中具有底表 面和若干基本元件，这些基本元件分别具有与底表面相比被提升或降低的元件表面以及布 置在元件表面与底表面之间的侧面，
[0006] 并且基本元件的元件表面分别与底平面基本平行地延伸，并且其中在第一区域的 至少一个或多个第一区划中，基本元件的元件表面与底表面在与底平面垂直地延伸的方向 上相隔开第一距离，该第一距离具体被选择成使得在该一个或多个第一区划中具体通过在 底表面和元件表面处反射的光在入射光中的干涉和/或具体通过透过元件表面和底表面 的光与透射光的干涉来产生第一色彩。
[0007] 此处的微结构优选涂覆有增强反射的层、尤其涂覆有金属层或高折射率材料，例 如，涂覆有铝或硫化锌（ZnS)。
[0008] 此处，高折射率意指在可见光谱范围中（通常约635nm的波长）具有大于L 7的折 射率的材料。此类高折射率第一材料的示例在表1中列出。这些数值仅是粗略的指导值， 因为实际上存在的层的折射率取决于许多参数，诸如晶体结构、孔隙度等。
[0009] 表 1:
[0010]
[0012] 通过选择微结构的类型，设置在一阶或较高阶衍射中还是在散射光中产生第一色 彩是可能的。周期性的或者至少局部周期性的微结构在一阶或较高阶衍射中产生第一色 彩。随机布置的微结构在散射光中产生第一色彩。
[0013] 在对还可附加地与薄膜层系统相组合的衍射微结构（例如，衍射光栅或散射微结 构）与光的交互的理论描述和实践认识中，存在对充足的理论或现象学描述的需求。以 精确的方式，此类微结构的交互全部通过Maxwell方程形式的精确电磁理论来描述，并且 如果相应系统是充分已知的，则可以计算相应的边界条件，即，衍射效率、波阵面、电磁场、 或者强度分布。然而一般来说，此精确办法难以理解，这是为什么在特定模型内往往附 加地使用现象学描述的原因。此处，可以特别提及：Huygens传播原理（以荷兰物理学家 Christiaan Huygens 命名）和 Fresnel 干涉（以法国物理学家 Augustin-Jean Fresnel 命 名）。在周期性的微结构上出现的光栅衍射是一具体类型的衍射，并且可以在现象学上被理 解为Huygens传播和Fresnel干涉的组合。
[0014] 通过第一距离的相应选择，由此通过在相邻元件表面处反射的光或者透过相邻元 件表面或底表面的光的相长或相消干涉来产生可被人类观察者识别的色彩效果是可能的。
[0015] 第一距离优选被选择成通过在零阶衍射中在底表面和元件表面处反射的光在入 射光中的干涉和/或通过在零阶衍射中透过元件表面和底表面的光与透射光的干涉来产 生色彩，尤其是产生第一色彩或第二色彩。
[0016] 与来自元件表面的光相比，来自底表面的抵达观察者眼睛的光通过不同的光路长 度。基本元件的表面与底表面的表面之间的比值确定光束在不同路径长度情况下干涉的效 率。该比值由此还确定色彩或色彩印象的强度。
[0017] 零阶衍射对应于直接反射或直接透射。直接反射例如在镜子中反射光源时出现。
[0018] 此处已令人惊讶地进一步表明，在零阶衍射中在微结构处衍射或反射的光的色彩 和/或衍射光或散射光的色彩被显著影响，尤其在零阶衍射中产生第二色彩和/或在散射 光中或者在一阶或较高阶衍射中产生第一色彩。由此使提供具有夺目色彩效果的装饰元件 变得可能，该色彩效果还进一步通过高等级的防伪保护来表征。
[0019] 第一距离优选被设置为在一阶或较高阶衍射中或者在散射光中查看时达成期望 的第一色彩。此处，针对反射中的效果，第一距离优选被选择成在150nm与1000 nm之间并 且进一步优选在200nm与600nm之间。对于透射光的效果，第一距离优选被选择在300nm 与4000nm之间并且进一步优选在400nm与2000nm之间。此处，要被设置的距离取决于位 于两个平面之间的材料的折射率。
[0020] 为了达成均匀的色彩印象，结构高度或距离的良好稳定性是必需的。此距离优选 在具有均勾的色彩印象的区域中变化少于+/-50nm、进一步优选少于+/-20nm、更进一步优 选少于+/-l〇nm。底表面和元件表面由此优选地彼此平行地布置，使得第一距离和第二、第 三或第四距离变化不超过+/-50nm、优选少于+/-20nm、进一步优选少于+/-10nm、尤其是在 第一区域中变化。
[0021] 基本元件优选在第一区域中被模制和布置成使得通过散射和/或通过偏离零阶 衍射的衍射来使入射光偏转，或者在偏离零阶衍射的至少一个查看中产生不同于第二色彩 的第一色彩、尤其是与第二色彩互补的色彩。由此，在安全元件被倾斜时，该安全元件在零 阶中具有第二色彩印象和/或色彩效果。同时，在略微偏离零阶的查看中，在安全元件被倾 斜时，该安全元件具有清晰可见的第一色彩印象和/或色彩效果。在许多情形中，第二色彩 印象是第一色彩印象的补色，如以下将进一步详细解释的。
[0022] 在与原色混合时发出（中性的）灰色阴影的色彩被称为是互补的。此处，色彩对在 色彩心理学上被感知为是互补的，即使该色彩对在技术上和物理上并非如此（例如，在RGB 值中，R =红色、G =绿色、B =蓝色）。在本文中，互补指的是色彩心理学方面。
[0023] 色彩进一步优选地意指可见波长范围内的入射光或透射光的频谱变化，例如，在 白光源的情形中红色或蓝色印象。
[0024] 此处，期望的与视觉效果相关的更为引人注目的色彩印象优选是第一色彩印象。
[0025] 通过如上所述地选择基本元件的起伏形状和基本元件与根据第一距离相隔开的 底表面的组合，在一阶或较高阶衍射中或者在散射光中设置微结构的色彩印象。通过相应 地选择基本元件在底平面上的投影的表面尺寸以及微结构的间距（如以下参照若干实施 例示例详细解释的），除了一阶衍射中或者散射光中在零阶衍射处的色彩效果之外，还导致 产生与此色彩效果不同的、人类观察者可见的色彩印象，尤其是补色印象。由此提供的光学 效果与已知的色彩效果明显不同，这些已知的色彩效果例如是通过具有彩虹效应的衍射结 构来产生的，并且由于其在特定程度上夺目的色彩变化作为安全特征而尤其适于在ID文 件或有价值文件中使用。
[0026] 基本元件的模制和布置影响零阶衍射光以及散射光中或者一阶或较高阶衍射光 的分布。基本元件优选被模制和布置在第一区域中，使得入射光的至少10%、进一步优选入 射光的20%与90%之间、并且更进一步优选入射光的30%与70%之间偏转出零阶衍射、尤 其是通过散射或衍射或折射来偏转。通过基本元件的此类模制和布置，在零阶衍射中呈现 的色彩印象与在偏离零阶衍射的查看中呈现的色彩印象之间达成特别显著的色彩变化。
[0027] 已进一步表明，上述色彩印象在基本元件在底平面上的投影的横向延伸在 0. 25 μ m与50 μ m之间、优选在0. 4 μ m与20 μ m之间并且进一步优选在0. 75 μ m与10 μ m 之间、尤其是在每个基本元件在底平面上的投影的所有横向延伸均满足此条件时特别强烈 地出现。
[0028] 此处，基本元件在底平面上的投影意指被基本元件覆盖并且在与底平面垂直地查 看基本元件时得到的表面。
[0029] 进一步有利的是，将相邻基本元件的最小距离选择成不大于500 μπκ尤其选择成 在0. 2 μ m与300 μ m之间、进一步优选在0. 4 μ m与50 μ m之间。已表明，在此参数的这种 选择的情形中，上述色彩印象特别强烈地发生。
[0030] 此处，相邻基本元件的间距意指底平面中的相邻基本元件之间的距离，即，相邻基 本元件在底平面上的投影的间距。相邻基本元件之间的最小距离由此表示相邻基本元件在 底平面上的投影的最小间距，即，在与底平面垂直的俯视图中得到的相邻基本元件的最小 间距。
[0031] 第一区域中或者第一区域的部分区域中具有基本元件的底平面的平均表面覆盖 优选被选择成在30 %与70 %之间、进一步优选在40 %与60 %之间并且特别优选约为50 %。 已表明，在表面覆盖的这种选择的情形中，上述色彩印象特别强烈地发生。
[0032] 此处，具有基本元件的底平面的平均表面覆盖意指基本元件在底平面上的投影在 相应区域的总表面中的表面比例。
[0033] 微结构的侧面优选被定义为一表面，该表面的高度比相邻底表面高至少10%的梯 级高度（相邻元件表面与相邻底表面在与底平面垂直延伸的方向上的间距）并且比相邻元 件表面低至少10%的梯级高度。
[0034] 在周期为p并且侧面的被投影到底平面上的表面面积为△ f的二维结构的情形 中，侧面的被投影到底平面上的表面比例为：
[0035]
[0036] 侧面的此表面比例优选小于50%、进一步优选小于40%、更进一步优选小于 30%、并且尤其优选小于20%。此外，侧面的表面比例优选大于1 %、进一步优选大于3%。 已表明，侧面的表面比例的增加会导致效率降低并且会另外使色彩变得更轻淡、由此变得 较不纯或者包含较多白色。
[0037] 为了使侧面的表面比例小于XX%，平均的侧面角γ必须满足以下条件：
[0038]
[0039] 如果0. 5 μL?高的结构的侧面的表面比例例如小于20%，则在周期为1 μL?的结构 的情形中侧面角必须大于72°，在周期为2 μπι的结构的情形中侧面角必须大于57°，并且 在周期为5 μπι的结构的情形中侧面角必须大于32°。
[0040] 基本元件的侧面的侧面角优选被选择成大于70度、进一步优选大于80度、并且尤 其优选约为90度。
[0041] 侧面角优选意指相对于底平面的朝向基本元件的区域被基本元件的侧面连同底 平面一起围住的角度。
[0042] 基本元件在底平面上的投影的形状优选从以下形状中选择：圆、椭圆、正方形、矩 形、六边形、多边形、字符、字母、符号、或微文字。基本元件中的一个或多个基本元件在底平 面上的投影分别优选以符号或字母或微文字的形状来模制。在不使用辅助手段的情况下人 眼不可见的光学信息项被提供为附加的安全特征。
[0043] 如以下描述的，基本元件优选伪随机地、周期性地和各向同性地或者非周期性地、 但是遵循预定义的函数来布置。
[0044] 根据一优选实施例示例，基本元件被模制和布置在第一区域中，使得它们在零阶 衍射周围在至少一个方向上散射入射光、优选在45度与5度之间的散射角范围内散射、并 且进一步优选在30度与10度的散射角范围内散射。已令人惊讶地表明，可能由于能量守 恒，由微结构以此方式生成的散射光显示与零阶衍射中生成的色彩不同的色彩，尤其显示 其补色。补色特别是在微结构涂覆有增强反射的中和色材料（例如，铝或ZnS)时形成。反 射色彩的材料（诸如举例而言铜）导致非互补的色彩组合。
[0045] 此处，散射角范围意指零阶衍射周围的角度范围，在该角度范围中使反射或透射 的入射光通过散射偏转出零阶衍射。在30度的散射角范围的情形中，由此通过散射在零阶 衍射周围在从正30度到负30度的角度范围内使入射光偏转，并且在10度的散射角范围的 情形中，通过散射使入射光在负10度与正10度之间的角度范围内偏转出零阶衍射。
[0046] 为了达成这个效果，基本元件的模制和/或定位优选在第一区域中或者第一区域 的至少一个第一部分区域中伪随机地变化。已表明，通过基本元件的此类模制或布置，可以 达成相应的散射效果，其中在零阶衍射中或在透射中或在反射中产生的色彩不同于在反射 中或透射中产生的散射光的色彩。伪随机的布置进一步抑制或减少不合期望的衍射效果， 从而可以提供特别夺目的色彩变化。
[0047] 为此，在第一区域中或者在第一区域的至少一个第一部分区域中，优选在分别针 对第一区域或相应的第一部分区域预定义的变化范围内伪随机地改变以下参数中的一个 或多个参数：基本元件的定位、基本元件与最接近的相邻基本元件的间距、基本元件在底平 面上的投影的形状和/或表面面积的大小、基本元件的竖直梯级的数目、以及基本元件在 布置于第一区域或至少一个第一部分区域中的基本元件的底平面上的投影的横向优选方 向。此处，有利的是，这些参数不能采用所有可能的值，而是仅采用来自较窄的预定义的变 化范围的值。
[0048] 已进一步证明有益的是，预定义的变化范围分别包括预定义值集合，优选包括5 到20个值。因此，并非由变化范围构成的所有数值均可被伪随机地选择，而是仅选择针对 相应的变化范围预定义的值。
[0049] 以相等概率伪随机地选择变化范围中的所有值也是可能的。然而，以根据函数 (特别是高斯函数或高斯逆函数）的概率来伪随机地选择变化范围中的值也是可能的且是 优选的。已表明，通过这种选择，可以进一步改进夺目的色彩印象的质量。
[0050] 优选如下选择上述参数的变化范围：
[0051] 参数"基本元件的定位"的变化范围：与相应正常位置的从+/_0. 5 μ m到+/-30 μ m 并且进一步从+广1 μ m到+/-10 μ m的偏离。
[0052] 参数"基本元件与最接近的相邻基本元件的间距"的变化范围：0. 2 μ m到500 μ m、 进一步优选0. 4 μ m到50 μ m、并且更进一步优选0. 5 μ m到10 μ m。
[0053] 参数"基本元件在底平面上的投影的形状"的变化范围：从包括例如字母、不同符 号、或者例如圆、正方形和矩形的预定义形状集合中选择。不同形状的布置可以是随机的， 但是也可以是有不同形状的局部编组。
[0054] 参数"基本元件在底平面上的投影的表面面积的大小"的变化范围：基本元件在 底平面上的投影的至少一个横向尺寸在从0. 5 μπι到30 μπι并且进一步优选在从1 μπι到 10 μ m的变化范围内变化。
[0055] 参数"基本元件在底平面上的投影的横向优选方向"的变化范围：从+180度 到-180度的角度范围、从+90度到-90度的角度范围、从+30度到-30度的角度范围。
[0056] 进一步有利的是，对于布置在第一区域或者第一部分区域中的每个基本元件，通 过由坐标轴X和坐标轴y横跨的二维网格来定义相应基本元件在底平面中的角位置。
[0057] 进一步有利的是，此处根据以下办法来伪随机地改变参数"基本元件的定位":第 一区域或者第一部分区域中的基本元件的位置通过基本元件在由坐标轴X和/或坐标轴y 确定的方向的方向上偏离相应正常位置的伪随机偏移来确定。此处，正常位置优选涉及相 应基本元件在底平面上的投影的质心。
[0058] 通过基本元件的任何其他伪随机的布置来伪随机地改变参数"基本元件的定位" 也是可能的。
[0059] 偏离正常位置的随机偏移的变化范围优选在+D/2与-D/2之间，其中D是基本元 件在底平面上的投影在坐标轴X或坐标轴y的方向上的尺寸。网格的网格宽度优选被选择 成在0. 5 μ m与100 μ m之间，进一步优选在1. 5 μ m与20 μ m之间。
[0060] 根据本发明的另一优选实施例示例，在第一部分区域中的第一区域中和在第一部 分区域中的第二区域中伪随机地变化的参数被选择成是不同的，和/或被改变的参数的至 少一个变化范围被选择成在第一部分区域中的第一区域中和在第一部分区域中的第二区 域中是不同的。通过伪随机地变化的参数的不同变化和/或不同的变化范围，可在第一部 分区域中的第一区域中和在第二部分区域中的第二区域中导致不同的光散射，从而在第一 部分区域中的第一区域中和在第二部分区域中的第二区域中通过偏离零阶衍射的倾斜产 生不同的色彩效果并且由此可以区分这些区域。然而，参数的不同变化还可以被选择成在 第一部分区域中的第一区域中和在第二部分区域中的第二区域中通过偏离零阶衍射的倾 斜来产生对人眼来说看似相同的色彩效果，但是这些区别在显微镜下是可检测到的。例如， 可以通过这些部分区域形成文字或图案，该文字或图案在显微镜下变得可见。这可以被用 作隐藏特征。
[0061] 基本元件在底表面上的投影的形状优选不同于第一区域或第一部分区域中的两 个或更多个基本元件。
[0062] 一个或多个基本元件优选被形成为对称的基本元件。此处，对称的基本元件意指 其中基本元件在底平面上的投影具有对称形状的基本元件，即，关于其投影的形状对称的 基本元件。对称的基本元件的示例为圆、正方形、等边三角形等。
[0063] 进一步有利的是，一个或多个基本元件是非对称的或者各向异性的基本元件。非 对称的或各向异性的基本元件意指其中基本元件在底平面上的投影具有非对称的形状，该 形状在优选方向上的横向尺寸大于投影的与优选方向横切的横向尺寸。非对称的或者各向 异性的基本元件由此意指基本元件在底平面上的投影具有非对称形状的基本元件。其示例 为椭圆、矩形或等边三角形。
[0064] 投影的与优选方向横切的横向尺寸优选比与优选方向横切的横向尺寸大2倍、优 选大5倍以上。
[0065] 非对称的或者各向异性的基本元件的使用使得可以达成取决于照明和查看的散 射角范围。散射角范围尤其取决于基本元件在照明/查看方向上的相应结构大小。这导致 在底平面中旋转安全元件而同时保持视角时散射光的色彩印象发生变化。例如，在由坐标 轴X和Z横跨的平面中查看的情形中，散射光可以呈现青色或淡蓝色或青绿色，并且在底平 面中旋转到y/ζ平面中的情形中可以变成暗蓝光或暗灰色色彩印象。通过非对称基本元件 在优选方向和与优选方向横切的方向上不同的散射行为，最终在装饰元件围绕与底平面垂 直的轴旋转时色彩印象（特别是色彩的亮度或强度）发生变化。
[0066] 根据本发明的一优选实施例示例，第一区域或第一区域的部分区域中的基本元件 是具有相同的优选方向的非对称基本元件。上述色彩效果由此在第一区域或在此部分区域 中出现。
[0067] 根据另一优选实施例示例，第一区域中或者第一区域的部分区域中的基本元件是 其优选方向在预定义的变化范围中伪随机地变化的非对称基本元件。通过这种设计，首先 可以达成散射角范围的扩大，并且取决于变化范围的选择，可以特定的角度来观察上述色 彩效果。变化范围优选通过从正180度到负180度或者正90度到负90度的角度范围来形 成以达成上述第一效果，并且通过从小于正90度到负90度、例如正30度到负30度的角度 范围来形成以达成上述第二效果。
[0068] 根据本发明的另一优选实施例示例，在第一区域中或者在第一区域的第一部分区 域中设置一个或多个第一单元和/或一个或多个第二单元。布置在第一和第二单元中的基 本元件被形成为非对称的基本元件。第一单元的非对称的基本元件具有统一的第一优选方 向，并且第二单元的非对称的基本元件具有统一的第二优选方向。第一和第二优选方向被 选择成是不同的并且优选相差至少5度，进一步优选相差至少10度。
[0069] 在围绕与底平面垂直的轴旋转装饰元件时，在第一和第二单元中产生上述效果。 如果第一和第二单元在其尺寸方面被选择成处于肉眼可见范围内，即，第一和第二单元的 平行于底平面的横向尺寸被选择成大于300 μ m，则在围绕与底平面垂直的 轴旋转装饰元件 时，第一和第二单元的形状变得对于观察者而言是可见的（在偏离零阶的相应倾斜的情形 中），从而通过第一和第二单元的模制确定的信息项（例如，面额）变得可见。
[0070] 在具有尺寸在肉眼可见范围内的单元的替换实施例中，在旋转情形中产生移动效 果，例如，产生滚动条效果。为了产生"滚动条"效果，例如彼此相邻地放置具有非对称基本 元件的若干细长单元是可能的，其中基本元件的优选方向随单元连续变化，例如，以10度 的步长、优选以至多5度的步长增加。例如，细长单元的大小在纵轴方向上为20mm并且在 横向上为500 μ m。如果此类单元彼此相邻地布置，其中第一单元的优选方向为0度并且其 他单元的优选方向以10度的步长增加，则中间单元的优选方向为90度并且最后一个单元 的优选方向为180度（或再次0度）。如果现在以合适的固定的倾角查看此类实施例的装 饰元件并且随后旋转该装饰元件，则在装饰元件上发生色彩印象的亮度变化，例如，光带。
[0071] "滚动条"效果是类似于反射性柱面透镜的光学效果。在该过程中，柱面透镜的在 观察者的方向上反射光的区域看上去比在其他方向上反射光的区域更亮。因此，此功能产 生在多层体朝视角的方向倾斜时看上去在柱面透镜上移动的一种"光带"。
[0072] 选择第一和第二单元的大小以使得它们与底平面平行的横向尺寸小于300 μπκ优 选小于IOOym也是可能的。对于人类观察者而言，在没有辅助的情况下进行查看的情形 中，由第一和第二单元生成的效果彼此混合，从而该观察者不能区分第一和第二单元，并且 在围绕与底平面垂直的轴旋转的情形中呈现由在第一和第二单元中产生的色彩效果的色 彩混合所引起的色彩印象。首先，因此在旋转情形中能够生成更吸引注意力的色彩效果。此 外，对人类观察者而言不可见的划分成第一和第二单元可以用作附加的隐藏安全特征，该 安全特征例如仅能借助显微镜来检查。
[0073] 此外，第一区域或者第一区域的第一部分区域具有一个或多个第三单元并且布置 在第三单元中的基本元件是对称的基本单元也是可能的。取决于第三单元的大小的选择， 由于第三单元的不同散射行为，在与第一和第二单元相应组合的情形中，可以通过另一设 计特征来补充地提供上述两种效果并且由此可以进一步提高装饰元件的吸引力。
[0074] 此外，将上述效果彼此组合并且例如在第一部分区域的第一区域中提供具有肉眼 可见的横向大小尺寸的第一、第二和第三单元，以及在第一部分区域的第二区域中设置与 底平面平行的至少一个横向尺寸小于300 μπκ尤其小于100 μm的第一、第二和第三单元也 是可能的。
[0075] 根据本发明的另一优选实施例示例，在第一区域中或者在第一区域的一个或多个 第二部分区域中，基本元件至少在诸区域中周期性地彼此相随、尤其以0.75 μπι与10 μπι之 间的周期彼此相随。由此，基本元件优选根据规则的一维或二维网格来定位。
[0076] 基本元件进一步优选地在第一区域或一个或多个第二部分区域中相同地模制，并 且具体地关于其在底平面上的投影具有相同的形状。
[0077] 第一区域或第二部分区域中的基本元件的方位角由基本元件周期性地彼此相随 的方向来确定，并且第一区域或第二部分区域中的基本元件的周期由这些基本元件在底平 面上的投影的质心之间的间隔来确定。微结构可以由此例如由根据方位角各向同性地或者 伪各向同性地对齐的条状、点状或矩形基本元件（在与底平面垂直地查看时）构成。
[0078] 根据另一优选实施例示例，基本元件在与底平面垂直地查看时具有圆环形状并且 形成圆形网格也是可能的。
[0079] 根据本发明的一优选实施例示例，装饰元件具有分别带有若干第二部分区域的一 个或多个单元，在该第二部分区域中，基本元件分别周期性地彼此相随。此处，这些第二部 分区域中的每一个中的基本元件的顺序是由以下参数来定义的：方位角和/或基本元件形 状和/或空间频率。参数"方位角"和/或"基本元件形状"和/或"布置在单元中的部分 区域的空间频率"中的一个或多个参数在针对该单元预定义的变化范围内随第二部分区域 而异地伪随机地变化。
[0080] 第二部分区域优选分别具有与底平面平行的在5 μm与100 μm之间、优选在10 μm 与50 μπι之间的至少一个横向尺寸。这些单元优选具有与底平面平行的在40 μπι与300 μπι 之间、优选在80 μπι与200 μπι之间的至少一个横向尺寸。
[0081] 在第二部分区域中，光由此在不同的方向上不同地衍射。由于微结构的特定设计， 此处的衍射光不具有典型的彩虹色彩效果或者至少仅具有显著削弱的彩虹色彩效果。取而 代之的是，由于能量守恒，衍射光显示通常具有与以零阶反射或透射的光束相比较而言互 补的色彩印象的色彩。此外，通过布置在单元中的基本元件的特定设计和定位，导致光的偏 离零阶衍射的相应较宽偏转并且由此导致与在先前描述的在基本元件处的光散射的情形 中的效果类似的效果。
[0082] 参数"方位角"优选在从负180度到正180度、负90度到正90度、或者负30度到 正30度的变化范围内变化、优选以15度的步长变化。通过选择从负90度到正90度的变 化范围，可以由这些单元达成类似的效果，如通过先前提及的第三单元中的对称基本元件 的布置所描述的。如果方位角的变化范围被选择成小于正90度到负90度，则可以由这些 单元导致类似的光学效果，如先前借助第一和第二单元中的非对称微结构所描述的。与单 元的大小尺寸以及关于第一、第二和第三单元的不同单元组合相关的先前说明由此同样在 此实施例示例中适用，并且在此方面参照先前的说明。
[0083] 根据本发明的另一优选实施例示例，在第一区域中和/或在第一区域的一个或多 个第三部分区域中，基本元件遵循非周期函数来定位。在此实施例中，在零阶衍射中查看的 情形中和在偏离零阶衍射的查看方向上查看的情形中呈现的色彩效果优选通过第一距离 来确定，并且基本元件的特定起伏形状以及产生第一色彩（特别是补色）的位置和视角范 围由非周期函数来确定。
[0084] 根据本发明的如上所述地形成的装饰元件优选如下所述地形成：
[0085] -用约30nm的铝汽相沉积的热压膜。微结构优选嵌入在具有约1. 5的折射率Ii1的聚合物中。
[0086] -基本元件的投影的横向延伸为2. 5 μπι并且第一距离为300nm的圆形随机结构。 平均表面覆盖为50%并且侧面角接近90度。这些结构例如在散射光中导致紫色的第一色 彩印象并且在零阶衍射中导致绿色的第二色彩印象。
[0087] 根据一优选实施例，基本元件的布置以及相应基本元件在第一区域或第三部分区 域中的投影的表面尺寸是通过函数f(x，y)来确定的，该函数f(x，y)描述二元衍射结构，该 二元衍射结构使入射光偏转以通过衍射（优选通过一阶衍射中的衍射）来生成第一信息 项。被选择为基本元件的元件表面与底表面的间距的是如上所述地确定的第一距离或者第 一距离的倍数，而不是"正常地"要为二元衍射结构提供的起伏高度，从而在第一区域或第 三部分区域中生成由此确定的色彩信息项作为第二信息项。二元衍射结构由此与结构深度 相组合，该结构深度与通常用于衍射结构的结构深度相比被显著放大并且如上所述地选择 以及由此在一阶衍射中和在零阶衍射中生成附加的色彩信息项，如上所述。
[0088] 二元衍射结构优选根据预定义的、可自由选择的、具有一个或多个自由形态元件 的三维自由形态表面来使该光偏转。此处，自由形态元件优选选自：三维物体的表面的一部 分的形式的自由形态元件，产生字母数字字符、几何图形（例如，柱面透镜或圆透镜）、或另 一对象（例如，标志、数字或字母）的形式的类似透镜的放大、缩小或畸变效果的自由形态 元件。
[0089] 在给定此类自由形态表面的情况下，所定义的色彩不仅导致简单的色彩，而且还 导致色彩效果与自由形态表面的三维效果的在视觉上非常有吸引力的相互作用，这类似于 蝴蝶（例如，蓝色大闪蝶）翅膀上的自然发生的结构化的（有时带有金属光泽地呈现的） 色彩效果。色彩效果与三维自由形态表面效果的这种相互作用对于视觉感知而言是非常重 要的。
[0090] 此外，对由自由形态表面生成的此类微结构的相应修改来达成以下附加的有利效 果也是可能的：
[0091] 将自由表面效果与色彩变化或色彩梯度（例如，"蓝到绿"）相组合是有利的。为 了达成这个效果，如以下将进一步解释的，基本元件的元件表面与底平面的间距被选择成 在诸区域中是不同的，例如具体而言根据要达成的色彩梯度来线性地改变。
[0092] 用色彩信息项来覆盖自由形态表面效果，由此编码例如自由形态表面效果的区域 中的附加信息项（例如，绿色背景上的红色"0K"）是可能的。对此，在图案中例如以"0K" 的形式模制的图案图像中，基本元件的元件表面与底表面的间距被选择成与背景区域中基 本元件的元件表面与底表面的间距是不同的。
[0093] 此外有利的是，自由形态表面效果在不同的部分区域中呈现不同的色彩（例如， 呈现"蓝色"、"绿色"和"红色"），优选还与例如在胶印或凹板印刷中应用的基准印墨相组 合。对此，基本元件的元件表面与底表面的间距还被选择成在不同的部分区域中是相应不 同的。微结构的这种设计优选结合基准光可变墨（OVI、Spark等）来选择。优选执行这些 光可变墨相对于部分区域配准（即，位置准确）的布置。此外，与仅在诸区域中提供的特别 是金属反射层相组合地使用微结构的这种设计也是有利的，其中反射层优选相对于部分区 域配准地（即，位置准确地）布置。
[0094] 此外，如下所述地改变在元件表面与底表面之间的距离中局部提供三维自由形态 表面效果的上述微结构，以便例如将自由形态表面效果与多色图像或真彩图像相组合也是 可能的。
[0095] 此外，根据本发明的具有产生自由形态表面效果并且优选如上所述地形成的微结 构的装饰元件优选如下地设计：
[0096] -用Alu/Cu/Cr等、或ZnS或替换材料；或者用HRI/金属组合（例如，ZnSAAlu)) 汽相沉积的热压膜。
[0097] -自由形态表面效果（表面起伏效果）（即，模拟肉眼可见的自由形态表面的衍射 结构）与其他视觉效果相组合
[0098]-为了使三维突出元件可见，用二元光栅结构来达成自由形态表面效果（表面起 伏效果）（即，模拟肉眼可见的自由形态表面的衍射结构），在该二元光栅中周期性/定向根 据预定函数来改变。
[0099]-元件表面与底表面的间距在150nm与500nm之间，涂敷有折射率在I. 4与I. 7之 间的材料。
[0100] 此外有利的是，基本元件的布置和相应基本元件的投影的表面尺寸根据一函数来 选择，该函数由全息图、计算机生成的全息图或开诺全息照片的函数的二元化生成，并且其 中第一距离或第一距离的倍数被选择为基本元件的元件表面的间距，如以上所说明的。此 处，色彩信息由第一距离来确定，并且发生这些色彩效果的视角范围由通过该函数确定的 衍射所导致的光偏转来确定。为了二元化，例如，将起伏高度h描述为X和y坐标的函数 (即，h = F(x，y))与阈值或极限值匕和在底平面的区域中提供的基本元件作比较，其中 h>hs。此处，基本元件的元件表面与底表面的间距由第一距离而不是由1!或匕来确定。在 一方面，此类装饰元件在散射光中或在根据全息图函数衍射的光中显示由第一距离定义的 第一色彩印象，以及在零阶衍射中显示第二色彩印象。另一方面，首先在具有强定向光（特 别是激光）的照明情形中，附加地显示全息图的重构。以此方式，隐藏的安全特征可直接整 合到具有色彩效果的装饰元件表面中。将同质表面的图像选择为全息图也是可能的。这导 致与随机结构的情形中的色彩效果类似的同质色彩效果。然而，此情形中的基本元件的布 置不是伪随机的或随机的，而是遵循函数。此处，如果从中计算全息图的表面图像在全息图 平面的前面或后面，则同质色彩表面还从装饰元件的平面向前或向后投影。
[0101] 根据本发明的另一优选实施例示例，微结构具有如下的基本元件，即：其元件表面 与底表面关于与底平面垂直的方向的间距不同。
[0102] 在第一区域的一个或多个第二和/或第三区划中，基本元件的元件表面和底表面 由此优选在与底平面垂直地延伸的方向上、在坐标轴Z的方向上分别相隔第二或第三距 离，该第二或第三距离不同于第一距离并且被选择成在该一个或多个第二或第三区划中尤 其通过在底表面和元件表面处反射的光在一阶衍射的入射光中或在散射光中或在零阶衍 射中的干涉和/或尤其通过透过元件表面和底表面的光与在一阶衍射的透射光或在散射 光中或在零阶衍射中的干涉来产生不同于第一色彩或第二色彩的第三或第四色彩。除了此 类第二或第三区划之外，还可以提供其中基本元件的元件表面在与底平面垂直延伸的方向 上在坐标轴z的方向上相隔一个或多个其他距离的其他区划，该一个或多个其他距离不同 于第一、第二和第三距离并且被选择成在该一个或多个其他区划中尤其通过在底平面和元 件表面处反射的光在入射光中的干涉和/或尤其通过透过元件表面和/或底表面的光与透 射光的干涉来产生不同于第一、第三和第四色彩的相应其他色彩。第二、第三和其他距离被 如上所述地设置成在零阶衍射中查看的情形中达成相应色彩，在偏离零阶衍射的方向查看 时达成相应的（互补）色彩，其中第二、第三和其他距离优选被选择成在150nm与1000 nm 之间、优选在200nm与600nm之间（对于入射光中的效果而言是优选的）。对于透射光中的 效果，第二距离、第三和其他距离优选被选择在300nm与4000nm之间并且优选在400nm与 2000nm 之间。
[0103] 通过微结构的这种设计，可以在零阶衍射中查看时并且在倾斜时在第一区域中产 生不同的色彩印象，由此装饰元件提供另一类色彩效果作为安全特征。
[0104] 根据一优选实施例不例，此处，一个或多个第一、第二、第三和其他区划分别被模 制成使得它们具有肉眼可见范围内的平行于底平面的横向尺寸并且尤其具有例如大于 300 μπκ优选在300 ym与50mm之间的横向尺寸（例如，宽度和长度）。通过将这些第一、第 二、第三、第四和/或其他区划模制为图案和/或背景区域，可以由此在第一区域中通过微 结构提供光可识别的信息项，该信息项尤其在零阶衍射中查看时和/或偏离零阶衍射的倾 斜时变得可见。
[0105] 具有基本元件的相应区划的表面覆盖优选在一个或多个第一、第二和/或第三区 划中局部改变。此处，表面覆盖的这种变化使得局部地和附加地调制相应区划的色彩亮度 值变得可能以例如以灰度图像的方式提供信息项。
[0106] 根据本发明的另一实施例不例，第一、第二、第三和/或其他区划中的一个或多个 区划具有平行于底平面的小于300 μπκ优选在20 μL?与250 μL?之间、进一步优选在30 μL? 与150 μL?之间的至少一个横向尺寸。通过这些区划的这种设计，可以产生众多的光学效 果，这些光学效果尤其是通过由第一、第二、第三和/或其他区划形成的区划加色混合来产 生。
[0107] 由此，例如，将具有基本元件的相应区划的表面覆盖选择成在这些第一、第二、第 三和/或其他区划中是不同的以便由此达成各个区划的不同色彩亮度是可能的。第一、第 二、第三或其他区划中的两个或更多个区划由此在具有基本元件的相应区划的表面覆盖方 面是不同的，并且由此具有不同的色彩亮度，尽管它们具有相同的色彩值。
[0108] 进一步有利的是，提供具有微结构的一个或多个第四区划，在这些第四区划中通 过蛾眼结构来形成微结构，并且将设置有蛾眼结构的区划与第一、第二、第三和/或其他区 划彼此相邻地布置，以便由此达成局部的色彩亮度变化。此处，结构元件的间距在可见光 的波长以下、优选在400nm以下的衍射结构优选被用作蛾眼结构。优选地，通过周期在从 200nm到400nm的范围内并且光栅深度/周期比在0. 5与2之间的交叉光栅或者六边形光 栅来提供这些结构。
[0109] 根据本发明的另一优选实施例示例，第一、第二、第三和/或其他区划被用于生成 多色或真彩图像。对此，起始图像优选被划分成多个像点区域。为起始图像的每个像点区 域确定所分配的色彩值和所分配的色彩亮度值。在装饰元件中为起始图像的每一个像点区 域提供所分配的像点区域，其中每个像点区域具有平行于底平面的小于300 μπκ尤其小于 150 μπι的至少一个横向尺寸。装饰元件的像点区域分别覆盖有从第一、第二、第三、第四和 其他区划中选择的一个或多个区划。此处，区划的选择和像点区域处的相应区划的表面比 例的选择被选择成使得对于所定义的视角（例如，25度）得到像点区域的所分配的色彩值 和色彩亮度值。此处，优选通过由微结构的布置在像点区域中的两个或更多个不同区划生 成的色彩的加色混合来得到装饰元件的至少一个像点区域的色彩值。此处，像点区域中的 这些区划的表面比例确定相应像点区域的色彩值。这些区划的总表面面积和/或覆盖有蛾 眼结构的区划的表面比例确定相应像点区域的色彩亮度值。
[0110] 如果非对称基本元件被选择为第一、第二、第三、第四和/或其他区划中的至少一 者中的基本元件，则相应像点区域的色彩印象并且由此多色图像的外观在围绕垂直于底平 面的轴旋转的情形中发生变化。非对称基本元件的优选方向可以在具有非对称基本元件的 所有区划中是相同的，但是也可以变化。因此，在图像区域中通过微结构来产生在旋转情形 中看上去动态的相应多色图像或真彩图像是可能的。在旋转时，图像可以例如变得更亮或 更暗，或者可以从真彩色变成假彩色或者至少经篡改的色彩。
[0111] 第一区域的第一、第二、第三和/或其他区划可以合意地与上述第一部分区域、第 二部分区域、第三部分区域和单元交叠。根据以上关于第一、第二和第三部分区域和单元的 解释来确定相应基本元件在底平面上的投影的模制和基本元件在底平面上的布置。针对相 应区划来选择元件表面与底平面的距离，并且因此例如为其选择第一距离、第二距离、第三 距离或其他距离。因此得到进一步提高防伪保护的其他吸引注意力的组合效果。
[0112] 此处特别有利的是，布置分别与第一、第二和第三区划交叠的第一、第二和第三单 元，并且由此在一个或多个第一单元中在与垂直于底平面延伸的方向上使基本元件的元件 表面与底表面相隔开第一距离，在一个或多个第二单元中相隔开第二距离，以及在一个或 多个第三单元中相隔开第三距离。此外，仅将第一、第二和第三单元的一部分形成为第一区 划、将第一、第二和第三单元的一部分形成为第二区划并且将第三单元的一部分形成为第 一、 第二和第三区划也是可能的，以便由此提供例如随视角而变的多色图像或者在围绕相 对于轴的底平面的垂直线旋转时变化的多色图像。此外，还可以由此在单元中提供若干第 二部分区域，这些部分区域被形成为不同的第一、第二、第三和/或其他区划并且由此分别 在元件表面与底表面的间距方面是不同的。此处，通过附加的加色混合，取决于参数的变化 范围的选择，得到引人注意的色彩变化效果。此外，例如，可以通过第三部分区域与第一、第 二、 第三和/或其他区划的相应叠加来用多色信息项覆盖第一信息项，由此得到显著的色 彩效果。
[0113] 根据本发明的另一优选实施例示例，在第一区域中形成不仅具有两个梯级、而且 具有若干梯级的微结构是可能的，以便提高色彩纯度。因此，一个或多个基本元件优选具有 分别与底表面基本平行地延伸的一个或多个其他元件表面。该一个或多个其他元件表面在 z轴方向上在基本元件布置在第一区划之一中时与底表面相隔第一距离的倍数、在基本元 件布置在第二区划之一中时相隔第二距离的倍数、在基本元件布置在第三区域之一中时相 隔第三距离的倍数、在另一区划中布置的情形中相应地相隔另一距离。基本元件具有的梯 级越多，则色彩印象越纯或越强。具有若干梯级的基本元件的较高色彩纯度尤其对于具有 色彩混合和真彩图像的装饰元件而言是有帮助的。对于尽可能强的色彩印象或者尽可能高 的色彩纯度，基本元件的所有元件表面的表面面积大致相等是有利的。
[0114] 进一步有利的是，相对于彼此略微倾斜地形成元件表面和底表面，尤其是相对于 彼此倾斜5度与30度之间、进一步优选5度与15度之间地形成它们。因此，可以使色谱和 散射角范围加宽。然而，过大的倾斜会削弱色彩效果。与具有若干梯级的基本元件相比，倾 斜更适用于二元基本元件（具有两个梯级的基本元件）。
[0115] 进一步有利的是，在第一区域中或者在第一区域的第四部分区域中调制元件表面 以提供尤其能借助激光或借助偏光器来读取的隐藏信息项。因此，例如，根据仅在用激光辐 射时才显示其信息的全息图的表面来调制元件表面是可能的，以便由此提供隐藏信息项。 此外，用光栅周期在IOOnm与2000nm之间、进一步优选在200nm与500nm之间的衍射光栅来 调制元件表面和/或底表面也是可能的，以便由此引入可借助偏光器读取的信息项。全息 图或衍射光栅的调制深度优选小于lOOnm、特别优选小于50nm并且进一步优选小于30nm。 由此，调制仅轻微地破坏产生色 彩效果的干涉。
[0116] 术语"与底表面基本平行地延伸的元件表面"在此方面意指在元件表面的区域上 元件表面与底表面的间距位于一值范围内，以使得如上述所述地通过在元件表面和底表面 处反射的光或者在零阶衍射中透过元件表面和底表面的光的干涉来产生色彩，如以上已经 解释的。对此，基本元件的元件表面与底表面的间距在Z轴方向上优选从其平均值变化不 超过20%、优选不超过10%。
[0117] 根据本发明的一优选实施例示例，至少在装饰元件的第一层与装饰元件的第二层 之间的区域中模制微结构，其中第一层是具有折射率1^的透明层并且第二层是反射层，具 体地，金属层是HRI层（HRI =高折射率）或反射性多层系统。金属层可以是不透明的或半 透明的。金属层的材料可以是非常反射性的（例如，铝或银）或者也可以是部分吸收性的 (例如，铜或铬）。通过反射层材料的灵巧选择，可以使色彩效果更加清晰可见。
[0118] 此处，透明层意指在可见波长范围内具有至少50%、进一步优选至少80%的透射 率。
[0119] 如果在反射中查看此类元件，则第一、第二或第三距离优选通过折射率Ii1乘以光 程来确定，该光程通过对于可见光范围内的波长λ而言满足λ/2条件来确定。然而，此处， 必须考虑视角。
[0120] 此外，至少在装饰元件的第一层与装饰元件的第三层之间模制微结构也是可能 的，其中第一层是具有折射率H1的透明层并且第三层是具有折射率η 2的透明层，并且其中 折射率^和折射率η 2相差至少0. 2、优选相差0. 4与1. 5之间。如果在透射中查看此类微 结构，则优选通过下式来确定第一距离、第二距离、或第三距离：
[0121]
[0122] 根据本发明的另一优选实施例示例，微结构具有第二区域，在该第二区域中，以线 性或交叉的正弦波或矩形衍射光栅、2D/3D或3D全息图、Kinegramli、微透镜结构、有色或 消色的炫耀光栅、宏结构、各向同性或各向异性的无光泽结构、以上结构的组合、体积全息 图、薄膜色彩系统等的形式形成产生另一光可识别信息项的微结构。由第一区域和由第二 区域产生的光学信息项优选具有彼此补充或者彼此相关的信息项，由此能立即识别出伪造 尝试。第一和第二区域也可以如马赛克那样交错。然而，第二区域也可以细线的形式（例 如，连结环）布置在第一区域上、等等。第二区域还可以是以一种或多种色彩印刷的表面。
[0123] 装饰元件优选以转移膜、层压膜、安全线或标签的形式形成。因此，除了微结构之 外，装饰元件还优选具有一个或多个塑料层和/或纸质层、粘合层、粘接促进剂层、以及优 选在装饰元件中提供其他信息项的其他装饰层。
[0124] 装饰元件可被用于创建特别好的防伪保护。该装饰元件被用在安全文件（诸如纸 币、信用卡、护照文件、身份证等）上以便使仿制变得困难。具有衍射结构的装饰元件还可 在层结构的框架内被整合到信用卡、ID卡、护照文件、身份证等中。具有全息图的粘合标签 位于要被保护的商业产品或物品上。还向用于要被保护的商业产品或物品的包装或者印刷 产品提供此类装饰元件作为防伪保护和/或作为装饰元件以提供装饰效果。
[0125] 以下借助附图参照若干实施例示例藉由示例来解释本发明：
[0126] 图Ia示出具有装饰元件的安全文件的示意性俯视图。
[0127] 图Ib示出根据图Ia的安全文件的示意性截面表示。
[0128] 图Ic示出根据图Ib的装饰元件的一部分的示意性截面表示。
[0129] 图Id不出微结构的一部分的不意性截面表不。
[0130] 图2a和图2b分别示出微结构的示意性三维表示。
[0131] 图2c示出具有若干基本元件的微结构的示意性俯视图。
[0132] 图3a示出具有若干基本元件的装饰元件的示意性截面表示。
[0133] 图3b示出两个基本元件的示意性俯视图以解说在基本元件处散射的光。
[0134] 图3c示出具有若干基本元件的装饰元件的示意性截面表示。
[0135] 图4示出具有若干基本元件的微结构的示意性俯视图。
[0136] 图5a示出具有若干非对称基本元件的微结构的区域的示意性俯视图。
[0137] 图5b示出具有若干非对称基本元件的微结构的区域的示意性俯视图。
[0138] 图5c示出具有部分区域的微结构的区域的示意性俯视图，这些部分区域具有不 同地定向的非对称基本元件。
[0139] 图5d示出具有非对称和对称的基本元件的微结构的区域的示意性俯视图。
[0140] 图6a和图6b分别在不同的照明和/或查看方向上示出具有非对称基本元件的微 结构的区域的示意性表示。
[0141] 图7示出若干基本元件的示意性俯视图。
[0142] 图8a示出具有若干基本元件的微结构的示意性三维表示。
[0143] 图8b示出根据图8a的微结构的示意性截面表示。
[0144] 图9a示出被划分成若干部分区域的装饰元件单元的示意性俯视图，这些部分区 域分别覆盖有基本元件。
[0145] 图9b示出一示意性表示以解说根据图9a的单元的区域中的微结构的结构。
[0146] 图IOa示出装饰元件的一区域的俯视图的照片。
[0147] 图IOb示出根据图IOa的装饰元件的第一色彩印象的频谱以及相关联的色度图。
[0148] 图Ila示出具有若干基本元件的微结构的一部分的示意性俯视图。
[0149] 图Ilb示出根据图Ila的部分的区域中的装饰元件的示意性截面表示。
[0150] 图Ilc和图Ild分别示出解说微结构的依赖于波长的衍射效率的示图。
[0151] 图12a示出解说函数的二元化的示图。
[0152] 图12b示出表示的示意性俯视图。
[0153] 图12c示出根据图12b的表示的诸部分的示意性俯视图。
[0154] 图12d示出二元全息图的照片。
[0155] 图13a示出具有两个不同高度的基本元件的微结构的一部分的示意性三维表示。
[0156] 图13b示出装饰元件的区域的若干示意性俯视图。
[0157] 图13c示出在以不同的查看/照明角来查看时装饰元件的区域的示意性俯视图。
[0158] 图14a示出装饰元件的图像区域的示意性俯视图。
[0159] 图14b示出根据图14a的具有若干像点区域的图像区域的一部分的示意性俯视 图。
[0160] 图14c示出根据图14b的装饰元件的一部分的示意性截面表示。
[0161] 图15示出若干示图以解说对具有若干基本元件的微结构的元件表面的调制。
[0162] 图16不出微结构的一部分的不意性三维表不。
[0163] 图17示出装饰元件的示意性截面表示。
[0164] 图Ia和图Ib分别示出设置有装饰元件2的安全文件1的俯视图和截面表示。
[0165] 根据图Ia和图Ib的实施例中的安全文件1是纸币。然而，安全文件1是任何其 它安全文件也是可能的，例如ID文件（诸如身份证、护照或企业标识卡）、信用卡或预付费 卡、软件证书、用于产品保护的粘性安全标签、或者安全标签。
[0166] 安全文件1具有载体基板10,装饰元件2被应用于该载体基板10。此处，载体基 板10优选由纸质基板构成。然而，载体基板10由塑料基板或者具有一个或多个塑料层和 /或纸层的多层基板构成也是可能的。此外，将安全特征（例如，水印或微穿孔）引入到载 体基板10中并且向载体基板10提供进一步提供安全特征的其它装饰元件、叠印等也是可 能的。
[0167] 如图Ia中所示，装饰元件2具有条带形状并且从载体基板的纵向上边缘到载体基 板的纵向下边缘横跨载体基板10的整个宽度。在载体基板10中，进一步引入被装饰元件2 覆盖的透明窗11。如图Ib中所示，透明窗11可以按载体基板10中的空洞的形式来实现， 该空洞例如通过相应的刻印或者相应的水印被引入到载体基板10中。然而，通过载体基板 的透明区域来形成透明窗11也是可能的，特别是在载体基板由透明的塑料基板构成时。
[0168] 现在，装饰元件2具有其中由装饰元件2在入射光中或者在透射光中生成光学效 果的若干区域。作为开始，在图Ia中示出了这些区域中的区域31和33,区域31和33布置 在透明窗的区域中并且在透射光中查看时产生光学效果。图Ia进一步示出其中在入射光 中（即，在反射中）查看时产生光学效果的区域32和34。区域31和33进一步被背景区域 35包围，在该背景区域35中装饰元件2例如在透射光中查看时显示透明的外观。区域32 和34进一步被背景区域36包围，在该背景区域36中装饰元件2在反射中显示光学效果， 例如显示金属光泽或无光泽或彩色的外观。
[0169] 在区域31、32、33和34中，装饰元件2具有在入射光中或者在透射光中产生光学 效果的微结构，如以上所描述的。此处的微结构在区域31和32中具有特定的设计并且包 括底表面和若干基本元件，这些基本元件分别具有与基面相比被提升和降低的元件表面以 及布置在元件表面与底表面之间的侧面。以下参照图Ic到图16来详细解释区域31和32 中的微结构的精确设计。
[0170] 在区域33和34中，微结构是以衍射光栅、全息图、丨<|NEGRAMK、微透镜结构、炫 耀光栅、宏结构、或与区域31和32中的微结构的形成不同的另一起伏结构的形式模制的， 使得装饰元件2 -方面在区域31和32中并且另一方面在区域33和34中产生不同的光学 效果（特别是不同的光学可变效果）。如图Ia中所指示的，区域32和34并且在恰适时区 域31和33优选彼此相邻地布置并且优选形成彼此补充和/或如同马赛克那样交错的表 不，以便由此进一步提尚防伪保护。
[0171] 区域31和33在透明窗11的区域中的布置以及区域32和34在装饰元件2的反 射区域中的布置不限于图Ia中所示的布置，而是区域31到36的数目和布置两者可以按需 设置。此外，装饰元件2的形状也可以不同于图Ia和图Ib中所示的形状，并且可以例如具 有贴片或安全线的形状。此外，装饰元件2不具有被设计成用于在透射光中查看的透明区 域，并且由此仅具有区域34、32和36也是可能的。相反，装饰元件2被设计成仅用于在透 射光中查看并且由此仅具有区域31、33和35也是可能的。
[0172] 在根据图Ia和图Ib的实施例示例中，装饰元件2被形成为层压膜。根据其它优 选实施例示例，装饰元件2被形成为转移膜、尤其是热压膜、或者安全线。此外，例如，如果 安全文件1是卡（例如，信用卡或者ID文件、尤其是多层聚碳酸酯卡）形式的安全文件，则 将装饰元件2整合到安全文件1的层结构中也是有利的。在此情形中，通过一层或多层安 全文件来提供装饰元件。此外，装饰元件2不是安全文件的一部分并且例如以转移膜、标签 或粘性标签的形式来形成也是可能的。
[0173] 图Ic现在示出装饰元件2的一部分的截面示图，其中装饰元件2被形成为层压 膜。
[0174] 在此实施例示例中，装饰元件2具有载体膜21、粘接促进剂层22、塑料层23、反射 层24、塑料层25、和粘合层26。
[0175] 载体膜21优选包括层厚度在20 ym到250 ym之间的透明塑料膜（例如，PET或 BOPP膜）。载体膜的表面可设置有一个或多个功能层以例如改进可印刷性。塑料层23优 选包括透明塑料层，该透明塑料层在可见光的范围内具有大于50%、优选大于80%的透射 率。此处，用染料来对塑料层23或载体膜21进行着色也是可能的。着色可以改变色彩印 象并且尤其还影响补色印象的形成。
[0176] 塑料层23优选是漆层，该漆层使得通过热复制或者借助UV复制来将起伏结构模 制到塑料层23的表面中成为可能。塑料层23因此优选是热塑性漆或者UV可固化漆。
[0177] 反射层24优选是不透明的反射层，该不透明的反射层在人眼可见的光范围内优 选具有小于50%、进一步优选小于20%的透射率。这些值与不具有微结构（即，镜表面） 的区域有关。
[0178] 反射层24优选是由金属（具体是铝、银、铬或铜）制成的反射层。此外，反射层24 包括高折射率（HRI)材料、例如ZnS或TiO2也是可能的。在被设计为金属层时，反射层24 优选具有范围从IOnm到IOOnm的厚度并且在被设计为由HRI材料制成时具有在40nm与 200nm之间的厚度。反射层24可以在整个表面上或者仅部分地存在。
[0179] 此外，反射层24包括多层系统也是可能的。反射层24可以由此包括例如一系 列高和低折射率材料或者包括一系列吸收层、分隔层和反射层，并且由此例如可被形成为 Fabry-P6r〇t滤波器。此类多层系统由此例如包括半透明金属层、电介质分隔层和镜像层， 例如8nm络层、400nm SiO2层或聚合物层、以及50nm错层。反射层24可以在整个表面上或 者仅部分地存在。
[0180] 塑料层25优选包括透明聚合材料并且可任选地（如以下进一步解释地）具有（至 少在区域31的区域中）与塑料层23的折射率相差至少0. 2的折射率。如果没有设置反射 层24,则塑料层25可以实现反射层的功能。
[0181] 塑料层23和25优选具有在1 μ m与8 μ m之间的层厚度。
[0182] 粘合层26具有在1 μπι与10 μπι之间的层厚度并且用于将装饰元件2固定在载体 基板10上。粘合层26优选包括热熔性粘合剂、冷固粘合剂、和/或UV可固化粘合剂。此 处，形成具有两层或更多层的粘合层26也是可能的。
[0183] 装饰元件2进一步透明地形成在透明窗11的区域中，使得设置在透明窗11的区 域中的装饰元件2的所有层均被透明地形成。因此，例如，粘合层26还优选是透明且清澈 地形成的，至少在透明窗11的区域中是透明且清澈地形成的。
[0184] 除了图Ic中所示的层之外，装饰元件2还可以具有其它的装饰层、粘接促进剂层、 粘合层和载体层。此外，装饰元件仅包括层23也是可能的，并且具体地省去粘接促进剂层 22、载体膜21、塑料层25、和/或粘合层26是可能的。
[0185] 为了生产装饰元件2,首先将粘接促进剂层22并且随后将塑料层23施加至载体膜 21。随后，借助复制工具（例如，复制辊）将微结构4模制到塑料层23中。例如，如果热塑 性复制漆被用于塑料层23,则可以使用热和压力来执行微结构4的模制，或者如果UV可固 化复制漆被用作塑料层23,则可以借助后续的UV辐射来执行微结构4的模制。随后，例如 通过汽相沉积或者溅射或者印刷来施加反射层24。随后，可任选地再次在诸区域中（例如 再次在透明窗11的区域中）移除反射层24。此处，在区域32、33和36中仅以图案化的形 式设置反射层24并且由此将附加的设计元件引入到装饰元件2中也是可能的。随后，例如 借助印刷工艺来施加塑料层25和粘合层26。
[0186] 例如，微结构4在区域35和36中被模制为镜像表面并且在区域33和34中被模 制为衍射结构42。在区域31和32中，微结构4具有底表面40和若干基本元件41，这些基 本元件41分别具有与基面相比被提升或降低的元件表面以及布置在元件表面与底表面之 间的侧面。基本元件41的元件表面分别与底表面40基本平行地延伸。在区域31和32的 一个或多个第一区划中，基本元件41的元件表面和底表面在与由底表面40定义的底平面 垂直的平面中相隔第一距离，该第一距离被选择成使得通过区域32中的底表面40和元件 表面处反射的光在一阶或更高阶衍射的入射光或者散射光中的干涉产生第一颜色、和/或 通过经由元件表面和底表面40转移至区域31中的光与以一阶或更高阶衍射透射的光或者 散射光的干涉在该一个或多个第一区划中产生第一颜色。
[0187] 图Id示出区域31、32中的微结构4的一部分。微结构4具有底表面40和基本元 件41，这些基本元件41分别具有与底表面40相比被提升或降低的元件表面411以及布置 在元件表面411与底表面40之间的侧面410。基本元件41的元件表面411与底平面基本 平行地延伸。毗邻相应侧面410的元件表面411和毗邻该侧面410的底表面40在与底平 面垂直的方向上彼此相隔梯级高度h。微结构4的侧面410优选被定义为一表面，该表面的 高度比相邻的底表面40至少高梯级高度h的10%并且比相邻的元件表面411至少低梯级 高度h的10%。
[0188] 在周期为p并且侧面410的被投影到底平面上的表面面积为△ f的二维结构的情 形中，侧面的被投影到底平面上的表面比例Af为：
[0189]
[0190] 侧面410的该表面比例优选小于50%、进一步优选小于40%、再一步优选小于 30%、并且特别优选小于20%。已显示，侧面410的表面比例的增加会导致效率降低并且会 另外使颜色变得更轻淡、由此变得较不纯或者包含较多白色。为了使侧面的表面比例小于 XX%，平均的侧面角γ必须满足以下条件：
[0191]
[0192] 现在，以下将参照图2a到图16来解释区域31和32中的微结构4的具体设计。
[0193] 在区域31和32中或者在区域31和32的部分区域中，微结构4例如具有在图2a 和图2b的示意性三维表示中示出的形状。此处的微结构4具有如图2a和图2b中所指示 地定义按坐标轴X和y横跨的底平面40。基本元件41具有如图2a和图2b中所示的与底 表面40相比被提升地布置的元件表面411。此外，不在塑料层23的下表面中而是在其上表 面中模制微结构4并且由此与底表面40相比不是提升地而是降低地布置元件表面411也 是可能的。侧面410被进一步布置在元件表面411与底表面40之间。在根据图2a和图2b 的实施例示例中，基本元件41由此分别包括元件表面411和包围元件表面411的侧面410。 元件表面411在沿坐标轴z延伸的方向上相对于由坐标轴X和y垂直地定义的底表面相隔 特定的距离，该距离被选择成使得在入射光或以一阶或更高阶衍射透射的光或者在散射光 中产生第一颜色，如稍后更详细地解释的。
[0194] 在根据图2a的实施例示例中，以伪随机地布置在底平面上的圆柱体的形式模制 基本元件41。此外，基本元件41具有任何其它形状也是可能的。因此，图2b例如示出以正 方体的形式模制基本元件41。
[0195] 如图2a和图2b所示的，元件表面411优选与底表面40平行地布置。然而，元件 表面411仅与底表面40基本平行地布置并且由此例如元件表面411相对于底表面40略微 倾斜也是可能的。此处已证明有利的是，元件表面411与底表面40相比的倾斜在5度与30 度之间的范围内、优选在从5度到15度的范围内，从而使得放大散射角范围和色谱成为可 能。在此方面，"基本平行"还意指元件表面411与底表面410相比的此类倾斜。
[0196] 具有基本元件的区域或部分区域的表面覆盖优选在30%与70%之间、进一步优 选在40%与60%之间，并且更进一步优选尽可能约为50%或即1/2。这适用于具有两个梯 级的微结构。在具有三个梯级的微结构的情形中表面覆盖优选尽可能为约2/3,在具有四个 梯级的微结构的情形中尽可能为3/4,等等。
[0197] 如在根据以下实施例示例的实施例中所示出的，侧面410的侧面角优选大于70 度、进一步优选大于80度、并且更进一步优选尽可能为约90度。
[0198] 现在，图2c示出其中基本元件41伪随机地布置在区域31和32中或者区域31和 32的部分区域中的实施例。由此，微结构4由一个或多个基本元件构成，其中基本元件在 x/y平面中的布置是伪随机的。此伪随机布置抑制或者减少不合期望的衍射效果，因为不再 存在任何周期性结构（诸如在光栅的情形中）。现在，图2c在与底平面垂直的方向（即，在 z坐标轴的方向）示出具有若干基本元件41和底表面40的微结构4的此类区域的一部分 的俯视图。在根据图2c的表示中，由此在与底平面垂直的方向上示出基本元件41到底平 面上的投影，这些投影在此处由于侧面410的侧面角被形成为90度角而与元件表面411重 合。如果侧面角被选取得较小，则投影的表面会相应地放大。
[0199] 基本元件在x/y平面中的横向延伸Δχ和Ay位于从〇. 25 μπι到50 μπκ优选在 0. 4 μ m与20 μ m之间、进一步优选在0. 75 μ m与10 μ m之间的范围内。此处，"基本元件的 横向延伸"意指基本元件在与底平面垂直的方向上的投影的横向延伸。在根据图2c的实施 例示例中，相邻的基本元件之间的最小距离As被伪随机地选择。此处，相邻的基本元件之 间的最小距离△ s优选不能采用所有可能的值，而是仅采用来自较窄的预定义的变化范围 的值。基本元件41的布置由此优选受到限制，以使得基本元件41不交叠，并且同时最小距 离Δ s不大于300 μ m、优选不大 于50 μ m。如果准许交叠的基本元件，则这些基本元件优选 被制造成使得交叠区域处的平面具有与不交叠的基本元件的区域相同的高度。相邻的两个 基本元件之间的最小距离Δ s优选在0. 5 μ m与50 μ m之间、进一步优选在0. 5 μ m与20 μ m 之间。
[0200] 基本元件41的此类伪随机布置优选通过以下方式达成：在相应区域或部分区域 中设置由定义相应基本元件41在底平面中的正常位置的X和y轴横跨的二维网格。现在， 在坐标轴X和/y的方向上偏离相应正常位置伪随机偏移地将基本元件定位在此区域或此 部分区域中，其中此伪随机偏移的变化范围被选择成使得优选满足以上针对两个相邻基本 元件41的最小间距所说明的条件。
[0201] 此外，两个相邻基本元件之间的最小距离始终伪随机地确定并且随后从这两个基 本元件出发再次伪随机地选择与这些基本元件相邻的基本元件之间的最小距离等等，以此 方式达成基本元件41的相应伪随机定位也是可能的。
[0202] 此处，伪随机变化（例如，基本元件偏离正常位置的伪随机偏移或者基本元件之 间的最小距离的伪随机变化）可以相同的概率考虑来自较窄的、预定义的变化范围的所有 值。然而，将数学函数用于来自此变化范围的值的考虑的概率也是可能的。此类函数的示 例为高斯函数和逆高斯函数。此外，预定义的变化范围包括从其伪随机地选择值的若干预 定义值也是可能的。因此，例如，从包括例如以〇. 5 μ m递增的10个值的变化范围选择两个 基本元件41的最小间距Λ s是可能的。
[0203] 图3a现在示出根据图2c的微结构4的区域中的装饰元件2的示意性截面表示。 此处，装饰元件2具有塑料层23和25以及反射层24。塑料层23具有折射率1^并且塑料 层25具有折射率n2。微结构4具有底表面40和若干基本元件41，该基本元件41具有元 件表面411和侧面410。微结构4覆盖有厚度为d的反射层24并且进一步嵌入在塑料层 23和25中。如上所述，侧面410的侧面角优选大于70度、尤其大于80度并且优选几乎垂 直（几乎90度）地形成。元件表面411的区域中的反射层24的下表面与底表面40的区 域中的反射层24的下表面在z轴方向上彼此相隔高度h，从而第一距离（即，元件表面411 与底表面40的间距61)同样具有值h。
[0204] 以入射角α *从空中入射到装饰元件2上的光线50在塑料层23处折射并且由此 在考虑到光线折射的情况下以角度α照射到微结构4的基本元件41和底表面40。此处， 适用以下折射定律：
[0205] sin ( a *) = Ii1 X sin ( α )
[0206] 入射在微结构上的光线50以两种方式与微结构4交互。第一，由于反射层24处 的反射，入射光50被反射到由元件表面411和底表面40确定并且间隔距离61 (由此间隔 值h)的平面中。此处，适用入射角=出射角的反射定律。由这两个平面反射的光线相长干 涉和相消干涉。在满足下式的情况下，针对波长λ得到相长干涉：
[0207] λ = 2Xn1 XhX cos ( α )
[0208] 例如，对于20度的角度α和化=I. 5,如果高度h = 160nm，则由此在直接反射中 (即，在零阶衍射中）得到蓝色印象。对于h = 195nm得到绿色印象，并且对于h = 230nm 得到红色印象。取决于距离61并且由此取决于微结构的高度h以及折射率Ii1，在零阶衍射 中查看装饰元件2时得到不同的色彩印象。此处，高度h优选位于从150nm到lOOOnm、特别 优选在200nm与600nm之间的范围内。
[0209] 类似地，在借助干涉在透射光中查看的情形中，区域31或区域31的部分区域中的 微结构4在零阶衍射中产生一色彩。与根据图3a形成装饰元件2形成对比，不在该区域中 提供反射层24,使得此处的微结构4直接嵌入在塑料层23与25之间也是可能的。
[0210] 干涉条件还取决于n2。在没有反射层24并且不考虑塑料层23与25之间的边界 表面处的光折射的情况下，若满足下式，则以第一近似得到透过基本元件41和底表面40的 入射光50的各部分之间的相长干涉：
[0211]
[0212] 对于20度的角度α以及Ii1= 1.40和112= 1.65,如果高度h = 1710nm，则在以 零阶衍射透射的光查看的情形中得到蓝色印象。对于h = 2070nm得到绿色，并且对于h = 2440nm得到红色。
[0213] 替换地，使用透明的高折射率反射层24。
[0214] 除了由于距离61的特定选择而导致的干涉之外，还同时由于横向延伸（例如，基 本元件的横向延伸Δχ)而发生光散射，如以上所描述的。由于基本元件的如以上所描述地 选择的平行于底平面的横向延伸，发生散射辐射。此处，基本元件41量级上的结构会在前 向上以增加的程度散射光。由不规则地布置的基本元件41散射的光分布在直接反射的光 束或者直接透射的光束（即，围绕零阶衍射）周围的立体角范围中。此处，基本元件的横向 延伸确定围绕由微结构生成的在零阶衍射周围散射的光的角度范围。基本元件41的横向 延伸越大，则前向反射越显著。结果，基本元件41越大则散射角β变得越小，该散射角β 围绕一角度范围，在该角度范围中微结构通过偏离零阶衍射的散射使光偏转。
[0215] 图3b和图3c解说此效果。图3b示出两个基本元件41的俯视图，其表示例如大 小不同地形成的两个基本元件41以不同广度照射的前向散射。图3c示出装饰元件2的相 应截面表示，该装饰元件2具有塑料层23和25以及反射层24与具有基本元件41和底表 面40的微结构4。此处，以角度α*入射的光线50首先由装饰元件在零阶衍射中直接反射 并且由此产生光线53。散射光54进一步由微结构4在围绕以零阶衍射反射的光线53的角 度范围β中生成。
[0216] 散射光的相应生成类似地也可在微结构4被设计成用于在透射光中查看的情形 中实现，从而此处同样参照以上说明。
[0217] 各向同性地形成的基本元件41 (诸如图2a和2c中所示的基本元件）生成最多达 散射角β的散射光54。此处，散射角β由所使用的基本元件41在底平面上的投影的最小 长度给定，并且由此是由基本元件41的相应横向尺寸给定的，例如在基本元件在底平面上 的圆形盘状投影的情形中是由圆的直径来确定的。优选地，β落在±30度并且进一步优 选地落在±15度的范围内。
[0218] 如果入射光50是白光并且层23、24和25的所有材料以中和色的方式是透明的或 者以中和色的方式是反射性的，则散射光54与在零阶衍射中观察的光束53相比通常具有 补色印象。由于能量守恒，在此情形中，入射的白光必须被划分成直接反射光53和散射光 54,这导致补色印象。不进入直接反射或者相长透射并且不被吸收的入射光50大部分将在 散射光中找到。如果散射光由此例如呈现绿色，则在零阶衍射中直接反射的光呈现紫色。补 色印象形成，尤其是在反射层24包括以中和色的方式进行反射的材料（诸如，举例而言铝 或银）时。因此，例如，铝在整个可见光频谱范围上以约90%的效率反射光并且由此适于产 生补色印象。另一方面，铜在短波中（即，在蓝光频谱范围中）具有较强的吸收，并且因此 会改变色彩印象，因为铜不以中和色的方式进行反射。
[0219] 除了基本元件41的伪随机定位之外，基本元件的大小附加地也可伪随机地改变。 图4由此例如示出具有底表面40、基本元件41和表面元件411的微结构4的俯视图。此 处，基本元件41的元件表面411具有正方形，其中正方形的大小在预定义的变化范围内随 基本元件41而变。为了改变基本元件41在底平面上的投影的表面面积的大小，优选在预 定义的变化范围内伪随机地改变相应基本元件在底平面上的投影的在X轴和/或y轴方向 上的尺寸。因此，例如，在从I ym到10 μπι的变化范围内伪随机地改变元件表面或者基本 元件在X方向上的投影的横向尺寸△ X或者元件表面或基本元件在y方向上的投影的横向 尺寸。
[0220] 除了基本元件的定位、基本元件与最接近的相邻基本元件的间距、基本元件在底 平面上的投影的表面面积的大小之外，进一步地在预定义的变化范围内伪随机地改变基本 元件在底平面上或者在基本元件在底平面上的投影的优选横向方向上的投影的形状也是 可能的。此外，在预定义的变化范围内伪随机地改变先前所述的参数中的仅一个参数也是 可能的。
[0221] 在以上说明中，在基本元件41的在底平面上沿与底平面垂直的方向的投影具有 对称的表面形状的意义下，描述了形成对称基本元件的基本元件41。然而，特别有利的是使 用非对称的基本元件，其中相应基本元件在底平面上的投影具有非对称的形状，该非对称 的形状在位于底平面中的优选方向上的横向尺寸大于该投影的与该优选方向横切的横向 尺寸，优选比与该优选方向横切的尺寸大50%、更优选地大超过80%、进一步优选地超过2 倍并且尤其超过5倍。可以用此类非对称的基本元件来达成复杂的光学效果。
[0222] 图5a由此示出装饰元件2的区域312,其中微结构4包括具有非对称形状的多个 基本元件41。基本元件41在底平面上的投影或者元件表面由此具有细长的（例如椭圆形 的）形状，该形状的纵轴如图5a中所示地定义优选方向418。区域312中的基本元件41被 相同地模制，使得区域312中的基本元件41的优选方向418彼此平行地对准。基本元件41 被进一步伪随机地定位在底表面40上，如上所述。
[0223] 此处，在x/z平面中照明和查看的情形中的散射角β x_z和在y/z平面中照明和查 看的情形中的散射角β D在区域312中是不同的，如图6a和6b中所表示的。图6a由此 示出在区域312中具有基本元件41和底表面40的微结构4在x/z平面中照明和查看的情 形中的表示，并且图6b示出在y/z平面中照明和查看的情形。由于如以上说明的散射角范 围β取决于基本元件在查看/照明方向上的横向尺寸，因而散射角β μ不同，如图6a和 图6b中所表示的。这导致散射光的色彩印象在安全元件在x/y平面中旋转时（即，在围绕 z轴旋转而同时保持视角时）改变。例如，散射光可以在x/z平面中查看的情形中呈现青色 或淡蓝色或青绿色，并且可以在y/z轴中旋转的情形中变成深蓝色/绿色或暗灰色。此处， 该效果以色彩呈现各向异性/无光泽的方式出现。
[0224] 图5b示出在装饰元件2的区域313中形成微结构4。此处，微结构4具有多个基 本元件41和底表面40。基本元件41同样被模制为非对称的基本元件。然而，此处，基本元 件41不仅伪随机地定位在底平面中，而且其优选方向418也同样在预定义的变化范围内随 基本元件伪随机地变化。此处，在旋转装饰元件时，不出现散射光的变化。然而，与对称的 基本元件相比，散射角范围较大。基本元件41的优选方向的伪随机变化可以包括从负180 度到正180度的整个角度范围。然而，角度范围也可受到限制并且此处可以如上所述地优 选在负90度与正90度之间、进一步优选在负30度与正30度之间。
[0225] 图5c示出在装饰元件2的区域31和32中形成微结构4的另一实施例示例。
[0226] 在此实施例示例中，区域31或区域32具有一个或多个第一单元314和一个或多 个第二单元315,在该一个或多个第一单元314中基本元件41被形成为具有第一优选方向 的非对称基本元件，并且在该一个或多个第二单元315中基本元件被形成为具有第二优选 方向的非对称基本元件。在第一单元314中，基本元件由此具有相同的优选方向418。同 样，一个或多个第二单元315中的基本元件具有相同的优选方向415。如图5c中所示，基本 元件41的优选方向被选择成在一个或多个第一单元314中和在一个或多个第二单元315 中是不同的。然而，在第一和第二单元中，在围绕与底平面垂直的方向旋转装饰元件2时， 以相对于彼此的相应角度偏移生成诸如以上所描述的光学效果，从而第一和第二单元生成 不同的光学效果。此外，在区域31或33中不仅提供第一和第二单元而且还提供其中基本 元件被形成为对称基本元件的一个或多个第三单元也是可能的。图5d示出装饰元件2的 具有第一单元314和第三单元316的微结构4的区域的此类设计的实施例示例，在该第三 单元316中基本元件41被形成为对称基本元件。
[0227] 此外，提供与第一和第二单元类似地形成的并且其中基本元件的优选方向不同于 第一和第二单元的优选方向的其他单元以及按需将这些单元与第一和第二单元相组合也 是可能的。这些单元的大小优选大于300 μ m、进一步优选大于500 μ m、更进一步优选大于 Imm并且尤其大于5mm。在具有肉眼可见范围内的尺寸的单元的实施例中，在旋转的情形 中产生移动效果，例如，产生"滚动条"效果。为了产生"滚动条"效果，例如彼此相邻地放 置具有非对称基本元件的若干细长单元是可能的，其中基本元件的优选方向连续地随单元 而变，例如，以10度的步长增加。细长单元的大小例如在纵向上为20mm并且在横向上为 500 μ m。如果19个此类单元彼此相邻地布置，其中第一单元的优选方向为0度并且其他单 元的优选方向以10度的步长增加，则中间单元的优选方向为90度并且最后一个单元的优 选方向为180度（或再次为0度）。如果现在以合适的固定倾角来观察并且随后旋转此类 实施例的装饰元件，则色彩印象的亮度在装饰元件上如同光带那样变化。
[0228] 根据本发明的一替换性实施例示例，第一、第二和第三单元314到316的大小被选 择成小于人眼的分辨率限制、优选被选择成小于300 μπκ并且进一步优选小于100 μπι。在 单元314到316的此类模制中，个体单元314到316的效果的混合导致散射光的色彩印象。 在这种设计中，装饰元件包含隐藏的安全元件。在显微镜下查看的情形中，如果分辨率被选 择得足够高，则不同单元的亮度是不同的。
[0229] 此外，与根据图2a到图6b的先前实施例示例不同地设计基本元件的形状也是可 能的。基本元件在底平面上的投影可以由此例如具有作为图7中的示例示出的形状，并且 可以由此例如具有圆盘、正方形、椭圆形、矩形、六边形、货币符号、面额标记、字母的形状、 符号形状（例如，心形、十字形、环形、具有纳米文字的圆形、或星形）。基本元件或其在底 平面上的投影还可以通过在将基本元件布置在底平面上的基础上形成微米文字的字母和 符号来形成。形成微米文字的基本元件优选在第一区域中或者在第一区域的至少一个第一 部分区域中具有基本元件的定位的伪随机变化，其中不管变化如何均可读取微米文字。基 本元件的形状或者基本元件在底平面上的投影的形状还可以按此方式在装饰元件2中提 供隐藏的安全特征。通过例如借助光学显微技术来分析装饰元件，可以检测出基本元件的 形状或者基本元件在底平面上的投影的形状，并且由此可以检查隐藏的安全特征。此外，基 本元件的形状的布置还可以携带隐藏的信息项。例如，如果微结构的95%由具有一种形状 (例如，圆形）的基本元件形成并且5%由具有另一种形状（例如，十字形）的基本元件形 成，则十字形的布置可以是隐藏的信息项。
[0230] 根据另一实施例，基本元件41不仅具有一个元件表面，而且还具有若干元件表面 也是可能的，这些元件表面影响入射光的干涉并且由此影响色彩的产生。以下作为示例参 照图8a和8b来描述此类实施例。
[0231] 图8a示出区域31和32之一中的微结构4的截面的三维表示。此处，微结构4具 有底表面40以及多个基本元件41，图8a中示出其中的四个基本元件。基本元件41分别不 仅具有元件表面411，而且还具有其它的元件表面412和413。这些元件表面412和413同 样分别与底表面40基本平行地布置，并且在第一区划之一中布置基本元件41时在z轴方 向上与底表面相隔第一距离（即，距离61)的倍数。元件表面412和413由此彼此间隔开 以及与元件表面411同样相隔距离h，从而对于元件表面412和413而言同样满足如先前参 照图3a已解释的干涉条件。元件表面411、412和413的表面面积优选尽可能地具有相同 的大小。换言之，每个梯级的包括底表面的表面比例具有大致相同的大小，例如，在具有四 个梯级的基本元件的情形中大致为1/4。
[0232] 图8b示出具有塑料层23和反射层24的装饰元件2的一部分的相应截面表示。此 处，以角度α入射的光线50在零阶衍射中作为光线53反射，其中在底表面40、元件表面 411、元件表面412和元件表面413处反射的光束叠加，并且微结构4通过相长或相消干涉 产生色彩。此处，基本元件41不仅可被设计成具有三个梯级，而且可被设计成两个或若干 梯级，并且由此除了元件表面411之外，可以具有优选如先前所解释地布置的一个或多个 其他的元件表面。
[0233] 在零阶衍射中查看的情形中的色纯度通过引入这些其他的平面而显著增加。此处 优选的是，不同元件表面在基本元件41在底平面上的投影中的表面比例是相同的，由此还 导致最纯的色彩。其他表面元件412和413相隔的高度h优选是相同的。高度h优选位于 从150nm到1000 nm的范围内并且特别优选地在从200nm到600nm的范围内。具有若干梯 级的质量具有较佳地定向的相长干涉并且由此较强的色彩印象的优点。彼此间隔开的元件 表面的数目越大，则相长反射光的频谱变得越窄。彼此间隔开的基本元件的元件表面的数 目优选被选择成在从2到6的范围内。
[0234] 关于基本元件在底平面上的投影的模制以及基本元件在底平面中的定位，以上关 于基本元件41的说明相应地适用。基本元件41的投影可以由此具有图7、图5a到图5d、 图4和图2a到图2c中所示的形状。此处，其他元件表面和元件表面411优选被进一步模 制成使得它们导致同轴的金字塔形的结构并且由此元件表面411和412具有遵循外轮廓的 带状形状。元件表面的表面比例优选具有相同的大小。
[0235] 根据另一优选实施例，区域31和32中或者区域31和32的一个或多个部分区域 中的微结构具有基本元件41的周期性布置，这些基本元件41的在底平面上的投影优选具 有相同的形状。基本元件在底平面上的投影优选具有条或点的形状。此外，基本元件优选 在方位角的方向上周期性地各向同性地或者伪各向同性地彼此相随，该方位角由此描述x/ y平面中的序列的空间方向。基本元件的元件表面与底表面的距离优选是不变的。
[0236] 图9a和图9b现在藉由示例解说此类实施例。图9a示出形成单元320的微结构 4的部分区域的俯视图。单元320包括其中基本元件41分别周期性地彼此相随的若干部 分区域321。这藉由图9b中的示例来解释。因此，在区域321中，微结构4具有底表面40 和基本元件41，该基本元件41具有元件表面411和侧面410。此处，基本元件41以条状形 成，其横截面在图9b的下方表示中示出并且其在x/y平面中的延伸通过图9a和9b中相应 的线来指示。此处，相应部分区域321的基本元件410的横截面是相同的，并且基本元件41 在底平面上的投影在相应方位角419的方向上周期性地彼此相随，如图9a和图9b中所指 示的。因此，在部分区域321中，微结构4分别由以下参数来确定：方位角419、基本元件形 状（例如，根据图9b下方示图的条形）、空间频率、以及由此基本元件41在方位角416的方 向上彼此相随的周期。
[0237] 方位角、基本元件形状和/或布置在单元320中的部分区域321的空间频率的参 数中的一者或多者现在优选地在针对单元320预定义的变化范围内随部分区域321而伪随 机地改变。
[0238] 图9a中示出的单元320因此例如具有其中方位角419并且由此不同的部分区域 321中的基本元件41的定向被伪随机地改变的部分区域321。因此，例如，方位角伪随机地 并且由此在0到180度之间以15度的步长各向同性地变化。此处，部分区域321中的基本 元件41的元件表面之间的距离优选是不变的，并且还可以同样伪随机地变化。
[0239] 方位角419的伪随机对准可以包括从负180度到正180度的整个角度范围。然而， 限制角度范围并且由此限制伪随机变化的变化范围也是有利的。因此，进一步优选的是，在 负90度与正90度之间、进一步优选在负30度与正30度之间改变方位角419。
[0240] 此外，在区域31和32中或者在区域31和32的部分区域中以圆形网格的形式形 成微结构4也是有利的，在该圆形网格中基本元件41优选具有圆环形。
[0241] 一般而言，对于先前解释的微结构，基本元件41周期性地彼此相随的周期优选位 于从0· 75 μπι到10 μπι的范围内是真的。部分区域321的大小优选位于从5 μπι到100 μπι的 范围内并且进一步优选在10 ym与30 μ m之间的范围内。单元320的大小优选被选择成在 40 μπι与300 μπι之间，进一步优选在80 μπι与200 μπι之间。此处，根据图8a和图8b的实 施例的基本元件可被形成为具有若干元件表面的若干梯级。若干梯级可以是对称的（即， 如同先向上并且 随后向下的楼梯）或者是非对称的（即，如同仅向上或者仅向下的楼梯）。 元件表面411与底表面40的距离优选位于从150nm到2000nm的范围内、进一步优选在从 200nm到1000 nm的范围内，并且更优选在从200nm到500nm的范围内。
[0242] 与参照图2a到图8b所解释的实施例形成对比，在根据图9a和图9b的装饰元件 的情形中，不在散射光中而是在一阶衍射并且有时在较高阶衍射中发生补色印象。衍射不 呈现彩虹色彩效果，或者至少仅呈现显著削弱的彩虹色彩效果。由于能量的保持，未在零阶 衍射中相长地偏转的光的大部分进入一阶或更高阶衍射，从而在零阶衍射外的至少一个查 看的情形中的色彩印象很大程度上通过在零阶衍射中查看的情形中的色彩的补色印象来 确定。基本元件41的周期和模制优选被选择成偏转出零阶衍射的光的大部分在零阶衍射 周围+/-30度的角度范围β内偏转，以便达成有利的光学效果，如先前所解释的。
[0243] 根据本发明的另一优选实施例，在区域31或32中或者在区域31和32的部分区域 中，遵循非周期函数来定位微结构4的基本元件41。藉由示例，图10示出装饰元件2的区 域322的俯视图，该装饰元件2借助基本元件的此类布置来生成图IOa中所示的光学信息 项。图IOb示出第一色彩印象的所分配频谱以及相关联的色度图。结构深度为h = 350nm 并且该结构与空气毗邻，即η = 1. 0。此处，将基本元件布置成表面元件411与底表面40之 间的距离61为330nm，并且形成基本元件在底平面上的布置以及基本元件在底平面上的投 影的模制，如以下参照图Ila到图Ild所解释的。对于观察者而言，由此例如在区域322中 可见到三维物体的形状，例如，根据图IOa的示图中示出的钥匙。在三维物体的使强曲率可 见的区域中，三维物体的示图呈现蓝色。在其他区域中，三维物体呈现黄色。当装饰元件倾 斜时，呈现蓝色和黄色的表面相应地变化，从而装饰元件使三维物体的三维印象可见。
[0244] 图Ila现在示出在与由底平面横跨的平面垂直地查看的情形中区域322的一部分 的俯视图。图Ilb示出区域322的部分区域中的装饰元件2的沿来自图Ila的线A-A'的 相应截面表示。
[0245] 在部分区域322中，装饰元件2由此具有塑料层23和25以及反射层24。此外，提 供在部分区域322中具有底表面40以及基本元件41的微结构4,该基本元件41的元件表 面411在z轴方向上与底表面40相隔距离61。此处，如图Ila和图Ilb中所示，基本元件 41 一般不是以周期性的顺序布置的，并且进一步地在底平面上的投影的模制和大小方面也 不同。此处，基本元件41的布置以及区域322中相应基本元件41的投影的表面尺寸是通 过描述二元衍射结构的函数来确定的，该二元衍射结构根据预定义的具有一个或多个自由 形态元件的三维自由形态表面来偏转入射光。此类自由形态元件可以例如由三维物体的表 面的一部分形成，如同根据图10的示图的情形那样。此处，自由形态元件是通过三维物体 (即，钥匙）的表面的一部分来形成的。此外，自由形态元件是产生字母数字字符、几何图形 或另一物体的形式的放大、缩小和/或畸变效果的自由形态元件也是可能的。
[0246] 此处，二元衍射结构可以例如借助光刻掩膜工艺或者借助光刻直写工艺（例如， 电子束或激光写入器）来产生。因此，例如，光学地检测自由形态元件的三维表面并且因变 于三维物体的相应曲率来改变基本元件的间距以及基本元件的投影的表面面积的大小，以 便由此产生例如根据图10的示图是可能的。因此，基本元件的投影或者基本元件的元件表 面因变于三维物体的局部曲线来选择，其中在强弯曲的区域中，使基本元件的间距以及投 影的表面尺寸或者与曲线的演变横切的元件表面的表面尺寸变得更小。由此投影或元件表 面的基本同轴地延伸的布置导致与三维物体的强弯曲的区域平行，其中基本元件的间距和 与弯曲区域横切的基本元件的投影的表面延伸发生改变并且在最大弯曲的区域中具有最 小值。
[0247] 图Ila和图Ilb藉由示例示出来自基本元件的此类布置的一部分。主要促成自由 形态表面的弯曲区域中的色彩印象的基本元件41在x/y平面中在至少一个方向上具有范 围从0. 25 μπι到500 μπκ优选在4 μπι与100 μπι之间的横向延伸。图Ila中示出的部分中 的基本元件41的宽度和基本元件的间距由此等于沿截面线Α-Α'的来自以上提及的范围的 尺寸。此处，基本元件41的宽度和基本元件41之间的间隙的变化遵循函数f(x，y)，该函数 反映自由形态表面的形状以及如以上说明的自由形态表面关于z轴的提升变化。元件表面 41离底表面40的距离61如以上所说明那样地选择。令人惊讶地，参照实践中产生的原型 已展现，通过根据先前讨论的原理来将结构深度61选择得大得多仅不显著地改变三维自 由形态表面的光学效果，并且产生附加的色彩信息项。通过如以上所说明那样相应地选择 距离61，一阶或更高阶衍射获得色彩调制连同保持不变的三维自由形态表面的效果，该色 彩调制呈现清楚的非彩虹色彩。与直接反射光束相比，一阶衍射通常具有补色印象。既不 在零阶衍射中相长反射又不散射的入射光大部分再次在一阶衍射中找到。以已定义的色彩 给出三维自由形态表面的效果不仅导致简单的色彩，而且还导致色彩效果与三维自由形态 表面的三维效果的在视觉上非常有吸引力的相互作用，这类似于蝴蝶（例如，蓝色大闪蝶） 翅膀上的自然发生的结构化地（有时带有金属光泽地）呈现的色彩效果。色彩效果与三 维自由形态表面的效果的这种相互作用对于视觉感知而言是非常重要的。因此，在根据图 IOa的示图中的区域322中表示的钥匙在其可察觉性方面基本上是按照呈现蓝色的反射光 的在一阶中衍射并且色彩被改变的比例来确定的，并且以零阶反射的呈现黄色的光取而代 之在察觉性方面减弱。
[0248] 图Ilc和图Ild由此解说在图Ild中元件表面411与底表面40之间的距离与距 离61相应地变化（h = 300nm)的情形中以及在图Ilc中该距离被选择地更小（h = IOOnm) 的情况下微结构4的不同效果。根据图Ilc的微结构示出衍射效率对可见光谱范围内的波 长没有显著的依赖性，并且由此示出在用人眼查看时已知的彩虹色彩效果。此类微结构实 际上示出在本发明的意义内没有显著的色彩效果，该色彩效果在衍射效率对波长具有清晰 显著的依赖性的情形中首先出现，如图Ild中所表示的。
[0249] 以下参照图12描述根据非周期性函数的基本元件41的布置的另一变型。
[0250] 此处，计算一个或多个虚拟2D和/或3D物体的全息图，并且此处，理想地计算全 息图的振幅和相位两者，以及使该全息图二元化。二元计算机生成的全息图（CGH)(例如， 开诺全息照片）由此例如被用作函数。
[0251] 图12a示出参照计算机生成的全息图的可能相位响应600的二元化。示出了因变 于x/y方向上的位置对在z方向上具有高度的部分的示意性表示。在二元化中，由虚线指 示的边界值60以上的相位值被设置为高度的最大值，并且低于边界值的相位值被设置为 高度的最小值。如图12a的下图中所示，由此得到二元函数。高度的最大值与高度的最小 值之差现在被选择成对应于如先前确定的距离61，并且由此确定装饰元件2的相应区域的 色彩印象。对于全息图的重构而言最佳的激光波长是两倍的梯级高度乘以周围介质的折射 率，其中此处距离61被选择为梯级高度。在本发明的这一实施例中，通过全息图信息项和 二元化算法来确定表面覆盖。
[0252] 图12b和12c中示意性地示出计算机生成的二元全息图的示例。
[0253] 在图12b中的左侧示出用于计算全息图的模板601。在此情形中，它是字母"K"。 在中间，示出在此模板601的基础上合意的目标图像602,该目标图像602被计算为全息图。 此处，K在全息图平面后面浮动，其中K的右侧边缘比左侧边缘更接近全息图平面。这通过 投阴影来指示。随后，在右侧示出所计算出的计算机生成的全息图的二元化的重构603。
[0254] 图12c示意性地示出相应部分611、612和613,即，x/z平面中的部分。在左侧，即， 在部分611的情形中，K 614位于全息图平面中。在中间，即，在部分612的情形中，K 614 被表示在全息图平面615后面。在图12c中的右侧，通过计算机生成的二元全息图来表示 全息图的重构的部分613。由于全息图是二元的，因此不仅形成作为全息图平面615后面的 K 614的目标图像，而且还形成看上去在全息图平面615前面浮动的镜像图像614'。
[0255] 除了 "K"形式的色彩效果之外，带有深度的重构以及两个图像的叠加还附加地导 致倾斜时的移动效果。然而，一般而言，为其计算全息图的所重构的K(此处位于后面的Κ) 在重构中占支配地位，参见图12d，其示出此类二元全息图的照片。
[0256] 此外，在先前描述的根据图Ila到图12a_c的微结构的设计中，不仅使用具有一个 元件表面的基本元件，而且还使用根据图8a和图8b的实施例示例的具有两个或更多个元 件表面的基本元件也是可能的，从而关于此方面的说明在此处也类似地适用。
[0257] 根据另一实施例，区域31和32中的微结构的基本元件41不具有元件表面与底表 面的均匀间隔。除了一个或多个第一区划（其中基本元件41的元件表面与底表面40的距 离对应于距离61或者距离61的倍数（参见根据图8a、8b的实施例））之外，微结构在区域 31中还具有一个或多个第二和/或第三区划，其中元件表面在坐标轴z的方向上与底表面 40分别相隔第二或第三距离或者第二或第三距离的倍数，该第二或第三距离不同于第一距 离。此处，第二和第三距离被选择成使得分别在该一个或多个第二或第三区划中通过以下 方式生成不同于第一色彩的第三或第四色彩：通过在底表面40和元件表面41处反射的光 在一阶衍射的入射光或者散射光中的干涉和/或通过透过元件表面411和底表面40的光 与一阶或更高阶衍射的透射光或者散射光的干涉。
[0258] 图13a现在示出微结构4的其中在底表面40上设置两个基本元件41的区域。一 个基本元件41的元件表面411在z轴方向上与底表面40相隔距离61，并且另一基本元件 41的元件表面421在z轴方向上与底表面40相隔距离62。
[0259] 如果微结构4包括具有不同距离61和62的基本元件41的混合，则得到由个体色 彩印象的混合形成的相应色彩印象。
[0260] 这种效果可以有利地与举例而言非对称基本元件（诸如先前参照图5a到图6b所 描述的基本元件）的使用相组合。此外，这种效果也可以进一步有利地与周期性地布置的 基本元件或者遵循函数的基本元件（诸如先前参照图9a到图12所描述的基本元件）的使 用相组合。
[0261] 因此，图13b示出例如其中在第一区域332中设置具有距离61的非对称基本元件 41和具有距离62的非对称基本元件42的设计。如在图13b中的下方示图中指示的，基本 元件41不仅具有底表面与元件表面的不同距离，而且还具有不同的优选方向，并且由此在 根据图13b的实施例示例中关于其优选方向包围90度的角度。此外，区域332被图案化地 形成为K形的前景区域，该前景区域被背景区域332围绕。在这种布置中，可以通过围绕与 底平面垂直的轴旋转装饰元件2来达成以下色彩效果：例如，如果对于特定的视角α *并 且在与基本元件的纵轴平行地（由此在y方向上）查看的情形中，具有距离61的基本元件 41以散射光产生清晰可见的红色印象，而在旋转90度（同时保持视角α*)的情形中产生 (仅微弱可见的）红色印象或者没有色彩印象，并且对于此视角α *和在与基本元件的纵轴 垂直地（由此在X方向上）查看的情形中，其中元件表面与底表面的距离为62的基本元件 42在散射光的情形中产生清晰可见的绿色印象，并且在旋转90度（同时保持视角α*)的 情形中产生仅微弱可见的绿色印象或者没有色彩印象，则安全元件具有红色K相对于绿色 背景的色彩旋转效果。总的来说，这导致具有高度安全的安全特征的非常清晰可识别的色 彩效果。
[0262] 此外，在区域31和32中或者在区域31和32的部分区域中使用具有不同距离61 和62的基本元件41的微结构也是可能的，其中这些基本元件不被混合而是存在于至少两 个肉眼可见的区域中。这些区域的横向大小通常大于300 μm并且小于50mm。此处，肉眼可 见区域可以按标志、字符等的形式来形成。图13c现在解说此实施例的实施例示例，其中此 处提供第一区划333和若干第二区划334,在第一区划333中设置具有元件表面与底表面的 距离61的基本元件41，并且在第二区划334中设置具有元件表面与底表面的距离62的基 本元件41。例如，呈现图13c中解说的效果，其中在装饰元件2围绕X轴倾斜时得到对比度 改变效果，并且例如圆在一倾斜度中呈现浓烈的绿色而背景呈现紫色，以及在倾斜约20度 时，这些区域的色彩印象彼此交换。
[0263] 如果一个区划的基本元件被形成为对称的基本元件并且另一区划的基本元件被 形成为非对称的基本元件，则一个区划在旋转情形中色彩不变，而另一区划在色彩亮度方 面发生变化，并且由此例如布置在背景中的区划334在其色彩亮度方面发生变化。
[0264] 此外，在区划333和334中改变具有基本元件的底表面的表面覆盖也是可能的，以 便由此改变相应区划的色彩亮度以生成灰度图像。在具有基本元件的区划333和334的相 应部分区域的表面覆盖接近50%的情形中，得到最大的色彩亮度，而在相应部分区域的表 面覆盖减小或增大的情形中，色彩亮度下降。色彩的色彩值由基本元件的元件表面与底表 面的距离确定，即，由基本元件41的距离61和62确定。因此，例如以此方式在区划334或 33中编码附加的信息项是可能的，由此，例如区划334还具有可在灰度表示中可见的人物 肖像作为附加的信息项。
[0265] 此灰度图像的亮度此外还可以通过与其他光栅结构的叠加来改变。此处，提供蛾 眼结构是特别有利的。优选地，通过周期在从200nm到400nm的范围内并且光栅深度/周 期比在0. 5与2之间的交叉光栅或者六边形光栅来提供这些结构。通过此类蛾眼结构的使 用，区划333和334的部分区域可被设计得更暗，并且灰度图像可按此方式来生成。因此， 例如仅通过区划333和334与此类蛾眼结构的有针对性的部分叠加来产生灰度图像、由此 例如使区划333和334内的具有基本元件的表面覆盖保持不变、并且仅通过使区划333和 334在部分区域中与蛾眼结构部分交叠来设置亮度水平也是可能的。
[0266] 此外，通过使用具有元件表面与底表面的不同距离61、62和63的第一、第二和第 三区划来产生多色图像或者真彩图像也是可能的。图Ha由此示出例如真彩图像70。现 在，真彩图像70的图像区域被划分成多个像点区域，并且确定相应像点区域中的色彩值以 及色彩亮度。装饰元件2的图像区域随后被划分成多个像点区域，并且在每一个像点区域 中，第一、第二和/或第三区划布置成使得由微结构4生成针对相应像点区域固定的色彩和 色彩亮度值。图14b由此示出例如来自具有四个像点区域350的此类图像区域的一部分。 在像点区域350中分别提供若干区划351、352和353。布置在区划351、352和353中的基 本元件具有元件表面与底表面的不同距离，即，距离61、62和63,如根据图14c的截面表示 所示出的。该截面由图14b中的B-B'标识。此处，相应区划351、352和353中的基本元件 41的模制和布置优选根据图2a到图12的先前实施例来选择。
[0267] 此外，在先前参照图2a到图14描述的微结构4的实施例中，附加地在区域31和 32中设置隐藏的信息项也是可能的。为此，例如，如参照图15所解说的，首先根据以上说 明形成微结构80并且随后在第二步骤中通过全息图的照明或者计算机生成的全息图的写 入来轻微地调制微结构的元件表面和/或底表面是可能的。元件表面或底表面的高度由此 局部地略微变化。这会破坏干涉并且由此改变微结构4的色彩，如图15中下面的示图中示 出的，这就是调制也必须变成轻微的原因。然而同时，全息图的图像信息被放置在微结构 80后面，但是该图像信息伴随有因低（轻微）调制而导致的强噪声。调制的强度可以位于 高度的+/-50%的范围内、但是优选在+/-20%的范围内并且进一步优选在+/-10%的范围 内。如果仅调制元件表面或者底表面，则微结构的色彩效果变得更显著并且由此可见。然 而，如上所述，全息图的图像信息对此噪声很大。如果两个平面均被调制，则色彩效果的破 坏更强。对此，全息图的图像信息噪声不是很大。在环境光中查看的情形中，隐藏的信息项 是不可见的或者仅仅勉强可见（由于非常低的调制）。在用合适的激光进行照明的情形中， 呈现全息图。对于全息图的重构而言最佳的激光波长（λ)为两倍距离61(h)乘以周围介 质的折射率（η) ( λ = 2*h*n)。
[0268] 图16中所示的另一设计提供了用特定的光栅结构对基本元件41的元件表面和/ 或底表面40的调制。因此，例如，在区域361中用衍射结构82来调制底表面和基本元件 41的元件表面，并且在区域362中用衍射结构83来调制底表面40和基本元件41的元件 表面。此处，衍射结构82和83在其光栅线的对准方面不同，如图16中所指示的。这些光 栅结构可以是线性的、交叉的或者是六边形的。光栅82和83的光栅周期优选被选择成在 IOOnm与2000nm之间、进一步优选在200nm与500nm之间。光栅82和83可以是设计的一 部分。具体地，光栅82和83可以是零阶偏振光栅。由此，诸区域可设置有经TE偏振的标 志或背景，并且其他区域（例如，标志或图像的背景）可设置有正交偏振TM。此处，TE表示 横电波（TE =横电）并且TM表示横磁波（TM =横磁）。关于线光栅，TE偏振光指的是电场 分量与光栅线平行的光，而TM偏振光指的是电场分量与光栅线垂直的光。标志或图像在用 偏振滤波器查看的情形中呈现。相应地，区域361和362可以由此被形成为背景和图案区 域，它们在通过偏光器查看的情形中才变得可见。如在来自图15的向上调制的全息图的情 形中，光栅结构的调制必须较低，尤其必须位于高度的+/-50%的范围内、但是必须优选地 位于+/-20%的范围内并且进一步优选地位于+/-10%的范围内。全息图或衍射光栅的调 制深度优选小于lOOnm、特别优选小于50nm并且进一步优选小于30nm。由此，调制仅轻微 地破坏产生色彩效果的干涉。
[0269] 另一优选实施例将迄今描述的产生色彩效果的微结构与折射性的消色微透镜相 组合，该微透镜例如在DE 10 2008 046 128 Al中描述。
[0270] 此处，底平面由微透镜定义，即，底平面随微透镜而变。微透镜上的微结构的深度 (即，距离61)优选是相同的，以使得微透镜的消色效果与微结构的色彩效果叠加。
[0271] 图17在示意性侧视图中示出此实施例。在不同的部分区域61、62和63中，此处分 别提供不同的底平面，这些底平面由微透镜定义、特别是由DE 10 2008 046 128 Al中形成 的微透镜定义。在部分区域61、62和63中的每一个部分区域中，基本元件的元件表面411 以及底表面40与相应的底平面平行对齐。此外，区域61、62和63中的底平面不彼此平行 地布置，而是相对于彼此倾斜，如图17中所示。
【主权项】
1. 一种装饰元件（2)，其中所述装饰元件（2)具有在入射光中和/或在透射光中产生 光学效果的微结构（4)，其中所述微结构（4)在第一区域（31，32)中具有底平面（40)和多 个基本元件（41)，所述多个基本元件（41)分别具有与所述底表面（40)相比被提升或降低 的元件表面（411)和布置在所述元件表面（411)与所述底表面（40)之间的侧面（410)，其 中所述微结构的所述底表面（40)限定由坐标轴X和y横跨的底平面，其中所述基本元件 (41)的所述元件表面（411)分别与所述底平面基本平行地延伸，并且其中在所述第一区 域（31，32)的至少一个或多个第一区划（333, 351)中所述基本元件（41)的所述元件表面 (311)和所述底表面（40)在坐标轴z的方向上在与所述底平面垂直延伸的方向上相隔开第 一距离（61)，所述第一距离（61)被选择成在所述一个或多个第一区划（333, 351)中尤其通 过在所述底表面和所述元件表面处反射的光在入射光中的干涉和/或尤其通过透过所述 元件表面和所述底表面的光与透射光的干涉来产生色彩。2. 如权利要求1所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述微结构被设计成在一阶衍射中或者在散射光中产生所述第一色彩。3. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件（41)被模制和布置在所述第一区域（31，32)中，以使得所述基本元件 (41)通过散射和/或通过直接反射或直接透射或偏离零阶衍射的衍射来使入射光偏转，从 而在直接反射或直接透射中或在零阶衍射中查看时产生不同于所述第一色彩的第二色彩、 尤其是与所述第一色彩互补的第二色彩。4 . 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域（31，32)的至少一个或多个第二和/或第三区划（334, 352, 353)中， 所述基本元件（41)的所述元件表面（311)和所述底表面（40)在坐标轴z的方向上在与 所述底平面垂直延伸的方向上相隔开第二或第三距离（62,63)，所述第二或第三距离（62， 63)分别与所述第一距离（61)不同并且被选择成使得在所述一个或多个第二或第三区划 (334, 352, 353)中尤其通过在所述底表面（40)和所述元件表面（41)处反射的光在入射光 中的干涉和/或尤其通过透过所述元件表面和所述底表面的光与透射光的干涉来产生不 同于所述第一或第二色彩的第三或第四色彩。5. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件（41)被模制和布置在所述第一区域（31，32)中，以使得入射光的至少 10 %、优选20 %与90 %之间的入射光、进一步优选30 %与70 %之间的入射光偏转出零阶衍 射、尤其通过散射或衍射来偏转。6. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件（41)被模制和布置在所述第一区域（31，32)中，以使得入射光在至少一 个方向上在围绕零阶衍射最多达10度、并且尤其最多达30度的散射角范围内散射。7. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 每个基本元件（41)在所述底平面上的投影的至少一个横向延伸在约0. 25 μ m与50 μ m 之间、优选在〇. 75μπι与ΙΟμπι之间。8. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 相邻基本元件（41)的最小距离不大于300 μ m并且优选被选择成在0. 5 μ m与300 μ m 之间、优选在〇. 5 μπι与50 μπι之间。9. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述第一区域（31，32)或所述第一区域的至少一个第一部分区域中的所述基本元件 (41)的模制和/或定位被伪随机地改变。10. 如权利要求9所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域（31，32)中或者在所述第一区域的至少一个第一部分区域中，优选在 分别针对所述第一区域（31，32)或相应的第一部分区域预定义的变化范围内伪随机地改 变以下参数中的一个或多个参数：所述基本元件（41)的定位、所述基本元件（41)与最接近 的相邻基本元件的间距、所述基本元件（41)在所述底平面上的投影的形状和/或表面面积 的大小、以及所述基本元件（41)在布置在所述第一区域（31，32)或至少一个第一部分区域 中的所述基本元件（41)的底平面上的投影的横向优选方向（418)。11. 如权利要求10所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一部分区域中的第一个第一部分区域中和在所述第一部分区域中的第二个 第一部分区域中伪随机地变化的所述参数是不同的和/或所述被改变的参数的至少一个 变化范围被选择成在所述第一部分区域中的第一个第一部分区域中和在所述第一部分区 域中的第二个第一部分区域中是不同的，优选所述第一部分区域中的第一个第一部分区域 中的至少一个变化范围与所述第一部分区域中的第二个第一部分区域中的至少一个变化 范围相差至少10%。12. 如权利要求10和11之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述预定义的变化范围包括预定义的值集合，优选包括5到20个值。13. 如权利要求9到12之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 由所述坐标轴X和y横跨的二维网格为布置在所述第一区域（31，32)或所述第一部分 区域中的每一个基本元件（41)定义相应基本元件在所述底平面中的正常位置，所述第一 区域（31，32)或所述第一部分区域中的每一个基本元件（41)的位置通过在坐标轴X方向 上和/或坐标轴y方向上的偏离相应正常位置的伪随机偏移来确定。14. 如权利要求9到13之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 相应基本元件（41)在底平面上的投影的至少一个横向尺寸在从1 μ m到10 μ m的变化 范围内伪随机地变化。15. 如权利要求9到14之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件（41)中的一个或多个基本元件（41)是对称的基本元件，其中所述基本 元件（41)在底平面上的投影具有对称的形状，和/或所述基本元件（41)中的一个或多个 基本元件（41)是非对称的基本元件，其中所述基本元件（41)在底平面上的投影具有非对 称的形状，所述非对称的形状的在与所述底平面平行延伸的优选方向（418)上的横向尺寸 比所述投影的与所述优选方向（415)横切的横向尺寸大、优选比所述投影的与所述优选方 向（415)横切的横向尺寸大50%、优选大300%。16. 如权利要求15所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域（31，32)中或者在所述第一区域的部分区域（312)中，所述基本元件 (41)是具有相同的优选方向（318)的非对称的基本元件。17. 如权利要求15和16之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域（31，32)中或者在所述第一区域的部分区域（312)中，所述基本元件 (41)是非对称的基本元件，所述非对称的基本元件的优选方向（418)分别在预定义的变化 范围内伪随机地变化，其中优选从+180度到-180度、进一步优选从+90度到-90度、并且 更进一步优选从+30度到-30度的角度范围被选择为变化范围。18. 如权利要求15到17之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述第一区域（31，32)或者所述第一区域的第一部分区域具有一个或多个第一单元 (314)和/或一个或多个第二单元（315)，布置在所述第一单元和第二单元（314, 315)中的 基本元件是非对称的基本元件，其中所述第一单元（314)的非对称的基本元件具有第一优 选方向（418)并且所述第二单元（315)的非对称的基本元件具有不同于所述第一优选方向 的第二优选方向（418)。19. 如权利要求18所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述第一区域（31，32)或者所述第一区域的所述第一部分区域具有一个或多个第三 单元（316)，并且布置在所述第三单元（316)中的基本元件是对称的基本元件。20. 如权利要求18和19之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述一个或多个第一、第二、和/或第三单元（314, 315, 316)具有与所述底平面平行的 小于300 μm、尤其小于100 μm的至少一个横向尺寸。21. 如权利要求2和权利要求18到20之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述一个或多个第一单元分别布置成与第一区划交叠、所述一个或多个第二单元分别 布置成与第二区划交叠和/或所述一个或多个第三单元布置成与第三区划交叠，从而所述 基本元件的元件表面与所述底表面在坐标轴z的方向上在与所述底平面垂直延伸的方向 上在所述一个或多个第一单元中相隔开所述第一距离、在所述一个或多个第二单元中相隔 开所述第二距离、和/或在所述一个或多个第三单元中相隔开所述第三距离。22. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件中的一个或多个基本元件在所述底平面上的投影具有符号或字母或微 文字的形状，以便提供在不使用辅助手段的情况下人眼不可见的光学信息项。23. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域（31，32)或者所述第一区域的一个或多个第二部分区域中，所述基本 元件（41)至少在诸区域中周期性地彼此相随，尤其以0. 75 μ m与10 μ m之间的周期彼此相 随，并且优选根据规则的一维或二维网格来定位。24. 如权利要求23所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 一个或多个单元（320)分别被提供有多个第二部分区域（321)，其中所述基本元件 (41)分别周期性地彼此相随，这些第二部分区域（321)中的每一个第二部分区域中的基本 元件（41)的顺序是通过参数方位角、基本元件形状和/或空间频率来定义的，并且所述参 数方位角、基本元件形状、和/或布置在所述单元（320)中的所述第二部分区域（321)的空 间频率在为该单元（320)预定义的变化范围内随第二部分区域而异地伪随机地变化。25. 如权利要求24所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述参数方位角在从-180度到+180度、-90度到+90度、或者-30度到+30度的变化 范围内变化和/或以15度的步长变化。26. 如权利要求24和25之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述第二部分区域（321)分别具有平行于所述底平面的在5 μπι与IOOym之间、尤其 在10 μL?与50 μL?之间的至少一个横向尺寸，和/或所述一个或多个单元（320)分别具有 平行于所述底平面的在40 μ m与300 μ m之间、尤其在80 μ m与200 μ m之间的至少一个横 向尺寸。27. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域（31，32)中或者在所述第一区域的一个或多个第三部分区域（322) 中，所述基本元件（41)是遵循非周期函数来定位的。28. 如权利要求27所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件的宽度和/或所述基本元件的间距在一个或多个方向上变化，尤其在一 个或多个方向上局部线性增大和/或减小。29. 如权利要求27或28所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域中或在所述第三部分区域（322)中，所述基本元件（41)的布置和相应 基本元件（41)在所述底平面上的投影的表面尺寸是通过描述二元衍射结构的函数来确定 的，所述二元衍射结构通过衍射、优选通过一阶衍射中的衍射来偏转入射光以产生第一信 息项，所述第一距离、所述第二距离、和/或所述第三距离或者所述第一、第二、和/或第三 距离的倍数被选择为所述第一区域中或者所述第三部分区域（322)中所述基本元件（41) 的所述元件表面与所述底表面在z坐标轴的方向上的间距，并且由此确定的色彩信息项被 产生作为所述第一区域或所述第三部分区域（322)中的第二信息项。30. 如权利要求29所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述二元衍射结构根据预定义的具有一个或多个自由形态元件的三维自由形态表面 来偏转光，其中所述自由形态元件尤其选自：三维物体的表面的一部分的形式的自由形态 元件，产生字母数字字符、几何图形、或另一对象的形式的类似透镜的放大、缩小或畸变效 果的自由形态元件。31. 如权利要求27到29之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域中或者在所述第三部分区域中，所述基本元件（41)的布置和相应基 本元件的投影的表面尺寸是根据一函数(62)来选择的，所述函数由全息图、计算机产生的 全息图、或开诺全息照片的函数（61)的二元化产生，并且其中所述第一距离、所述第二距 离和/或所述第三距离或者所述第一、第二、或第三距离的倍数被选择为所述基本元件的 所述元件表面与所述底表面在z坐标轴的方向上的间距。32. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域中和/或在所述第一、第二和/或第三部分区域中，具有所述基本元件 (41)的底平面的平均表面覆盖在30%与70%之间、优选在40%与60%之间并且进一步优 选约为50%。33. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件（41)的所述侧面（310)的侧面角大于70度、优选大于80度。34. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述第一、第二和/或第三距离在150nm与1000 nm之间、优选在200nm与600nm之间。35. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件中的一个或多个基本元件具有一个或多个其他的元件表面（412,413)， 所述一个或多个其他的元件表面（412,413)分别与所述底表面（40)基本平行地延伸，并且 在所述基本元件（41)布置在所述第一区划之一时，所述一个或多个其他的元件表面（412， 413)与所述底表面（40)在坐标轴z的方向上相隔开所述第一距离（61)的倍数，在所述基 本元件（41)布置在所述第二区划之一时，所述一个或多个其他的元件表面（412,413)与所 述底表面（40)在坐标轴z的方向上相隔开所述第二距离（62)的倍数，以及在所述基本元 件（41)布置在所述第三区划之一时，所述一个或多个其他的元件表面（412,413)与所述底 表面（40)在坐标轴z的方向上相隔开所述第三距离（63)的倍数。36. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述第一、第二和/或第三区划中的一者或多者具有肉眼可见范围内、尤其是300 μπι 与50mm之间的范围内的平行于所述底平面的横向尺寸，并且通过这些第一、第二和/或第 三区划的模制来提供光可识别的信息项作为图案区域和/或背景区域。37. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 为了相应区划的色彩亮度的局部变化，具有所述基本元件的相应区划的表面覆盖在所 述第一、第二和/或第三区划中的一者或多者中被局部地改变。38. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述第一、第二、和/或第三区划中的一者或多者具有与所述底平面平行的小于 300 μ m、优选在20 μ m与250 μ m之间的至少一个横向尺寸。39. 如权利要求38所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 具有所述基本元件的相应区划的表面覆盖被选择成在所述第一、第二和/或第三区划 中是不同的，以便达成相应区划的不同的色彩亮度。40. 如权利要求38和39之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在一个或多个第四区划中，所述微结构（4)是通过蛾眼结构来形成的，所述一个或多 个第四区划以及一个或多个第一、第二和/或第三区划彼此相邻地布置，以达成色彩亮度 的局部变化。41. 如权利要求38到40之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述安全元件（2)具有被划分成多个像点区域（350)的图像区域（70)，其中每个像点 区域（350)具有平行于所述底平面的小于300 μπι的至少一个横向尺寸，其中所述像点区域 (350)中的一个或多个像点区域分别覆盖有一个或多个第一、第二、第三和/或第三区划， 其中至少一个像点区域（350)的色彩值是通过由所述像点区域（350)的从第一区划（351)、 第二区划（352)和第三区划（353)中选择的两个不同区划产生的色彩的加色混合来确定 的。42. 如权利要求41所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 一个或多个像点区域（350)的色彩值是通过该像点区域（350)中的第一、第二和第 三区划（351，352, 353)的表面比例来确定的，并且该像点区域（350)的色彩亮度是通过所 述像点区域（350)中的第四区划的表面比例和/或具有所述基本元件（341)的像点区域 (350)的表面覆盖来确定的。43. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述微结构（4)被模制在至少所述装饰元件（2)的第一层（23)与第二层（24)之间 的诸区域中，其中所述第一层（23)是具有折射率nl的透明层并且所述第二层（24)是反射 层、尤其是金属层、HRI层或者反射性多层系统。44. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述微结构（4)被模制在至少所述装饰元件（2)的第一层（23)与所述装饰元件的第 三层（25)之间的诸区域中，其中所述第一层是具有折射率nl的透明层并且所述第三层是 具有折射率n2的透明层，并且其中所述折射率nl和所述折射率n2相差至少0. 2、优选相差 0.4与1.5之间。45. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述元件表面（411)和所述底表面（40)至少在诸区域中相对于彼此略微倾斜，尤其相 对于彼此倾斜5度与30度之间、进一步优选5度与15度之间。46. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域（31，32)中或者在所述第一区域的第四部分区域中，所述元件表面被 调制以提供隐藏信息项，所述隐藏信息项尤其能借助激光或者借助偏光器来读取。47. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述装饰元件（2)具有一个或多个第二区域（33,34)，在所述一个或多个第二区域 (33,34)中，所述微结构⑷以衍射光栅（42)、全息图、Kinegramt微透镜结构、炫耀光栅 和/或宏结构的形式来形成。48. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域的不同的部分区域（61，62,63)中，所述微结构的所述底表面和所述 元件表面与相应的底平面平行地延伸，并且这些部分区域（61，62,63)的底平面相对于彼 此倾斜。49. 一种具有根据前述权利要求之一所述的装饰元件（2)的安全文件（1)。50. -种用于生产装饰元件（2)的方法，其中在所述方法中，将微结构（4)引入到所述 装饰元件（2)中，所述微结构（4)在入射光中或在透射光中产生光学效果并且在第一区域 (31，32)中具有底平面（40)和多个基本元件（41)，所述多个基本元件（41)分别具有与所 述底表面（40)相比被提升或降低的元件表面（411)和布置在所述元件表面与所述底表面 之间的侧面（310)，所述基本元件（41)的所述元件表面（411)分别与所述底平面基本平行 地延伸，并且其中在所述第一区域（31，32)的一个或多个第一区划中所述基本元件（41)的 所述元件表面（311)和所述底表面（40)在与所述底平面垂直延伸的方向上相隔开第一距 离（61)，所述第一距离（61)被选择成在所述一个或多个第一区划中尤其通过在所述底表 面（40)和所述元件表面（411)处反射的光在入射光中的干涉和/或尤其通过透过所述元 件表面（411)和所述底表面（40)的光与零阶衍射的透射光的干涉来产生第一色彩。51. 如权利要求50所述的方法， 其特征在于， 起始图像被划分成多个像点区域，为所述起始图像的每一个像点区域确定所分配的色 彩值和色彩亮度值，在所述装饰元件（2)中为所述起始图像的每一个像点区域提供所分配 的像点区域（350)，其中每一个像点区域具有平行于所述底平面的小于300 μ m的至少一个 横向尺寸， 其中所述装饰元件的所述像点区域（350)分别覆盖有一个或多个第一、第二、第三和/ 或第四区划（351，352,353)，从而得到所述像点区域的所分配的色彩值和/或色彩亮度值， 其中在所述第一区域的所述第二和第三区划（352,353)中，所述基本元件的元件表面与所 述底表面在垂直于所述底平面延伸的方向上相隔开第二或第三距离，所述第二或第三距离 分别不同于所述第一距离并且 被选择成使得在所述第二或第三区划中分别通过在所述底表面（40)和所述元件表面 (41)处反射的光在零阶衍射的入射光中的干涉和/或透过所述元件表面（411)和所述底表 面（40)的光与零阶衍射的透射光的干涉来产生第二或第三色彩，并且在所述第四区划中 所述微结构（4)是通过蛾眼结构来形成的。
【专利摘要】描述了一种装饰元件(2)，尤其是转移膜、层压膜、或安全线的形式的装饰元件(2)，以及具有装饰元件的安全文件和用于生产装饰元件的方法。装饰元件(2)具有在入射光中和/或在透射光中生成光学效果的微结构(4)。在第一区域(32)中，微结构(4)具有底表面(40)和若干基本元件(41)，这些基本元件各自具有与底表面(40)相比被提升或降低的元件表面以及布置在元件表面与底表面(40)之间的侧面。微结构的底表面(40)限定由坐标轴x和y横跨的底平面。基本元件(41)的元件表面分别与底平面基本平行地延伸。在第一区域(32)的至少一个或多个第一区划中，基本元件(41)的元件表面和底表面(40)在坐标轴z的方向上在与底平面(40)垂直延伸的方向上相隔开第一距离，该第一距离被选择成使得在该一个或多个第一区划中尤其通过在底表面和元件表面处反射的光在入射光中的干涉和/或尤其通过透过元件表面和底表面的光与透射光的干涉来产生色彩，并且其中基本元件(41)被成形和布置在第一区域(31，32)中，以使得借助基本元件(41)通过散射和/或通过偏离直接反射或直接透射或零阶衍射的衍射来使入射光偏转，从而在直接反射或直接透射或零阶衍射中查看时生成与第一色彩不同的第二色彩、尤其是与第一色彩互补的第二色彩。
【IPC分类】G03H1/02, B42D25/351, G02B5/18, B42D25/378, B44F1/14, B44C1/17, B42D25/346, B42D25/373, B42D25/355, B42D25/36
【公开号】CN104903117
【申请号】CN201380044723
【发明人】A·希林, S·马德, R·斯道布, W·R·汤普金, H·沃尔特
【申请人】Ovd基尼格拉姆股份公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年6月25日
【公告号】DE102012105571A1, EP2864130A1, US20150192897, WO2014001283A1
【专利说明】装饰元件和具有装饰元件的安全文件
[0001] 本发明涉及一种装饰元件，尤其涉及一种转移膜、层压膜或安全线形式的装饰元 件，以及一种安全文件和一种用于生产此类装饰元件的方法。
[0002] 作为开始，已知在安全文件中使用在倾斜时显示如同彩虹那样的渐变色的微结 构。全息图是这种微结构的最为公知的示例。渐变色是在一阶和更高阶衍射中依赖于波长 的光衍射的基础上生成的。因此，渐变色在零阶衍射中是不可见的（例如，在镜面反射中反 射地查看安全文件时），而是仅在对应于一阶或更高阶衍射的倾角范围内偏离零阶衍射的 倾斜时才变得可见。
[0003] 现在，本发明的目的是提供一种装饰元件以及用于生产装饰元件的方法，该装饰 元件的特征在于夺目的色彩效果。
[0004] 该目的是通过具有微结构的装饰元件来达成的，该微结构在入射光中或在透射光 中生成光学效果，其中该微结构在第一区域中具有底表面和若干基本元件，这些基本元件 分别具有与底表面相比被提升或降低的元件表面以及布置在元件表面与底表面之间的侧 面，其中微结构的底表面限定由坐标轴X和y横跨的底平面，其中基本元件的元件表面分别 与底平面基本平行地延伸，并且其中在第一区域的至少一个或多个第一区划中，基本元件 的元件表面与底表面在坐标轴z的方向上沿与底平面垂直地延伸的方向相隔开第一距离， 该第一距离具体被选择成使得在该一个或多个第一区划中尤其通过在底表面和元件表面 处反射的光在入射光中的干涉和/或尤其通过透过元件表面和底表面的光与透射光的干 涉来产生第一色彩。
[0005] 该目的进一步通过用于生产装饰元件的方法来达成，其中在该方法中将微结构引 入装饰元件，该微结构在入射光中或在透射光中产生光学效果并且在第一区域中具有底表 面和若干基本元件，这些基本元件分别具有与底表面相比被提升或降低的元件表面以及布 置在元件表面与底表面之间的侧面，
[0006] 并且基本元件的元件表面分别与底平面基本平行地延伸，并且其中在第一区域的 至少一个或多个第一区划中，基本元件的元件表面与底表面在与底平面垂直地延伸的方向 上相隔开第一距离，该第一距离具体被选择成使得在该一个或多个第一区划中具体通过在 底表面和元件表面处反射的光在入射光中的干涉和/或具体通过透过元件表面和底表面 的光与透射光的干涉来产生第一色彩。
[0007] 此处的微结构优选涂覆有增强反射的层、尤其涂覆有金属层或高折射率材料，例 如，涂覆有铝或硫化锌（ZnS)。
[0008] 此处，高折射率意指在可见光谱范围中（通常约635nm的波长）具有大于L 7的折 射率的材料。此类高折射率第一材料的示例在表1中列出。这些数值仅是粗略的指导值， 因为实际上存在的层的折射率取决于许多参数，诸如晶体结构、孔隙度等。
[0009] 表 1:
[0010]
[0012] 通过选择微结构的类型，设置在一阶或较高阶衍射中还是在散射光中产生第一色 彩是可能的。周期性的或者至少局部周期性的微结构在一阶或较高阶衍射中产生第一色 彩。随机布置的微结构在散射光中产生第一色彩。
[0013] 在对还可附加地与薄膜层系统相组合的衍射微结构（例如，衍射光栅或散射微结 构）与光的交互的理论描述和实践认识中，存在对充足的理论或现象学描述的需求。以 精确的方式，此类微结构的交互全部通过Maxwell方程形式的精确电磁理论来描述，并且 如果相应系统是充分已知的，则可以计算相应的边界条件，即，衍射效率、波阵面、电磁场、 或者强度分布。然而一般来说，此精确办法难以理解，这是为什么在特定模型内往往附 加地使用现象学描述的原因。此处，可以特别提及：Huygens传播原理（以荷兰物理学家 Christiaan Huygens 命名）和 Fresnel 干涉（以法国物理学家 Augustin-Jean Fresnel 命 名）。在周期性的微结构上出现的光栅衍射是一具体类型的衍射，并且可以在现象学上被理 解为Huygens传播和Fresnel干涉的组合。
[0014] 通过第一距离的相应选择，由此通过在相邻元件表面处反射的光或者透过相邻元 件表面或底表面的光的相长或相消干涉来产生可被人类观察者识别的色彩效果是可能的。
[0015] 第一距离优选被选择成通过在零阶衍射中在底表面和元件表面处反射的光在入 射光中的干涉和/或通过在零阶衍射中透过元件表面和底表面的光与透射光的干涉来产 生色彩，尤其是产生第一色彩或第二色彩。
[0016] 与来自元件表面的光相比，来自底表面的抵达观察者眼睛的光通过不同的光路长 度。基本元件的表面与底表面的表面之间的比值确定光束在不同路径长度情况下干涉的效 率。该比值由此还确定色彩或色彩印象的强度。
[0017] 零阶衍射对应于直接反射或直接透射。直接反射例如在镜子中反射光源时出现。
[0018] 此处已令人惊讶地进一步表明，在零阶衍射中在微结构处衍射或反射的光的色彩 和/或衍射光或散射光的色彩被显著影响，尤其在零阶衍射中产生第二色彩和/或在散射 光中或者在一阶或较高阶衍射中产生第一色彩。由此使提供具有夺目色彩效果的装饰元件 变得可能，该色彩效果还进一步通过高等级的防伪保护来表征。
[0019] 第一距离优选被设置为在一阶或较高阶衍射中或者在散射光中查看时达成期望 的第一色彩。此处，针对反射中的效果，第一距离优选被选择成在150nm与1000 nm之间并 且进一步优选在200nm与600nm之间。对于透射光的效果，第一距离优选被选择在300nm 与4000nm之间并且进一步优选在400nm与2000nm之间。此处，要被设置的距离取决于位 于两个平面之间的材料的折射率。
[0020] 为了达成均匀的色彩印象，结构高度或距离的良好稳定性是必需的。此距离优选 在具有均勾的色彩印象的区域中变化少于+/-50nm、进一步优选少于+/-20nm、更进一步优 选少于+/-l〇nm。底表面和元件表面由此优选地彼此平行地布置，使得第一距离和第二、第 三或第四距离变化不超过+/-50nm、优选少于+/-20nm、进一步优选少于+/-10nm、尤其是在 第一区域中变化。
[0021] 基本元件优选在第一区域中被模制和布置成使得通过散射和/或通过偏离零阶 衍射的衍射来使入射光偏转，或者在偏离零阶衍射的至少一个查看中产生不同于第二色彩 的第一色彩、尤其是与第二色彩互补的色彩。由此，在安全元件被倾斜时，该安全元件在零 阶中具有第二色彩印象和/或色彩效果。同时，在略微偏离零阶的查看中，在安全元件被倾 斜时，该安全元件具有清晰可见的第一色彩印象和/或色彩效果。在许多情形中，第二色彩 印象是第一色彩印象的补色，如以下将进一步详细解释的。
[0022] 在与原色混合时发出（中性的）灰色阴影的色彩被称为是互补的。此处，色彩对在 色彩心理学上被感知为是互补的，即使该色彩对在技术上和物理上并非如此（例如，在RGB 值中，R =红色、G =绿色、B =蓝色）。在本文中，互补指的是色彩心理学方面。
[0023] 色彩进一步优选地意指可见波长范围内的入射光或透射光的频谱变化，例如，在 白光源的情形中红色或蓝色印象。
[0024] 此处，期望的与视觉效果相关的更为引人注目的色彩印象优选是第一色彩印象。
[0025] 通过如上所述地选择基本元件的起伏形状和基本元件与根据第一距离相隔开的 底表面的组合，在一阶或较高阶衍射中或者在散射光中设置微结构的色彩印象。通过相应 地选择基本元件在底平面上的投影的表面尺寸以及微结构的间距（如以下参照若干实施 例示例详细解释的），除了一阶衍射中或者散射光中在零阶衍射处的色彩效果之外，还导致 产生与此色彩效果不同的、人类观察者可见的色彩印象，尤其是补色印象。由此提供的光学 效果与已知的色彩效果明显不同，这些已知的色彩效果例如是通过具有彩虹效应的衍射结 构来产生的，并且由于其在特定程度上夺目的色彩变化作为安全特征而尤其适于在ID文 件或有价值文件中使用。
[0026] 基本元件的模制和布置影响零阶衍射光以及散射光中或者一阶或较高阶衍射光 的分布。基本元件优选被模制和布置在第一区域中，使得入射光的至少10%、进一步优选入 射光的20%与90%之间、并且更进一步优选入射光的30%与70%之间偏转出零阶衍射、尤 其是通过散射或衍射或折射来偏转。通过基本元件的此类模制和布置，在零阶衍射中呈现 的色彩印象与在偏离零阶衍射的查看中呈现的色彩印象之间达成特别显著的色彩变化。
[0027] 已进一步表明，上述色彩印象在基本元件在底平面上的投影的横向延伸在 0. 25 μ m与50 μ m之间、优选在0. 4 μ m与20 μ m之间并且进一步优选在0. 75 μ m与10 μ m 之间、尤其是在每个基本元件在底平面上的投影的所有横向延伸均满足此条件时特别强烈 地出现。
[0028] 此处，基本元件在底平面上的投影意指被基本元件覆盖并且在与底平面垂直地查 看基本元件时得到的表面。
[0029] 进一步有利的是，将相邻基本元件的最小距离选择成不大于500 μπκ尤其选择成 在0. 2 μ m与300 μ m之间、进一步优选在0. 4 μ m与50 μ m之间。已表明，在此参数的这种 选择的情形中，上述色彩印象特别强烈地发生。
[0030] 此处，相邻基本元件的间距意指底平面中的相邻基本元件之间的距离，即，相邻基 本元件在底平面上的投影的间距。相邻基本元件之间的最小距离由此表示相邻基本元件在 底平面上的投影的最小间距，即，在与底平面垂直的俯视图中得到的相邻基本元件的最小 间距。
[0031] 第一区域中或者第一区域的部分区域中具有基本元件的底平面的平均表面覆盖 优选被选择成在30 %与70 %之间、进一步优选在40 %与60 %之间并且特别优选约为50 %。 已表明，在表面覆盖的这种选择的情形中，上述色彩印象特别强烈地发生。
[0032] 此处，具有基本元件的底平面的平均表面覆盖意指基本元件在底平面上的投影在 相应区域的总表面中的表面比例。
[0033] 微结构的侧面优选被定义为一表面，该表面的高度比相邻底表面高至少10%的梯 级高度（相邻元件表面与相邻底表面在与底平面垂直延伸的方向上的间距）并且比相邻元 件表面低至少10%的梯级高度。
[0034] 在周期为p并且侧面的被投影到底平面上的表面面积为△ f的二维结构的情形 中，侧面的被投影到底平面上的表面比例为：
[0035]
[0036] 侧面的此表面比例优选小于50%、进一步优选小于40%、更进一步优选小于 30%、并且尤其优选小于20%。此外，侧面的表面比例优选大于1 %、进一步优选大于3%。 已表明，侧面的表面比例的增加会导致效率降低并且会另外使色彩变得更轻淡、由此变得 较不纯或者包含较多白色。
[0037] 为了使侧面的表面比例小于XX%，平均的侧面角γ必须满足以下条件：
[0038]
[0039] 如果0. 5 μL?高的结构的侧面的表面比例例如小于20%，则在周期为1 μL?的结构 的情形中侧面角必须大于72°，在周期为2 μπι的结构的情形中侧面角必须大于57°，并且 在周期为5 μπι的结构的情形中侧面角必须大于32°。
[0040] 基本元件的侧面的侧面角优选被选择成大于70度、进一步优选大于80度、并且尤 其优选约为90度。
[0041] 侧面角优选意指相对于底平面的朝向基本元件的区域被基本元件的侧面连同底 平面一起围住的角度。
[0042] 基本元件在底平面上的投影的形状优选从以下形状中选择：圆、椭圆、正方形、矩 形、六边形、多边形、字符、字母、符号、或微文字。基本元件中的一个或多个基本元件在底平 面上的投影分别优选以符号或字母或微文字的形状来模制。在不使用辅助手段的情况下人 眼不可见的光学信息项被提供为附加的安全特征。
[0043] 如以下描述的，基本元件优选伪随机地、周期性地和各向同性地或者非周期性地、 但是遵循预定义的函数来布置。
[0044] 根据一优选实施例示例，基本元件被模制和布置在第一区域中，使得它们在零阶 衍射周围在至少一个方向上散射入射光、优选在45度与5度之间的散射角范围内散射、并 且进一步优选在30度与10度的散射角范围内散射。已令人惊讶地表明，可能由于能量守 恒，由微结构以此方式生成的散射光显示与零阶衍射中生成的色彩不同的色彩，尤其显示 其补色。补色特别是在微结构涂覆有增强反射的中和色材料（例如，铝或ZnS)时形成。反 射色彩的材料（诸如举例而言铜）导致非互补的色彩组合。
[0045] 此处，散射角范围意指零阶衍射周围的角度范围，在该角度范围中使反射或透射 的入射光通过散射偏转出零阶衍射。在30度的散射角范围的情形中，由此通过散射在零阶 衍射周围在从正30度到负30度的角度范围内使入射光偏转，并且在10度的散射角范围的 情形中，通过散射使入射光在负10度与正10度之间的角度范围内偏转出零阶衍射。
[0046] 为了达成这个效果，基本元件的模制和/或定位优选在第一区域中或者第一区域 的至少一个第一部分区域中伪随机地变化。已表明，通过基本元件的此类模制或布置，可以 达成相应的散射效果，其中在零阶衍射中或在透射中或在反射中产生的色彩不同于在反射 中或透射中产生的散射光的色彩。伪随机的布置进一步抑制或减少不合期望的衍射效果， 从而可以提供特别夺目的色彩变化。
[0047] 为此，在第一区域中或者在第一区域的至少一个第一部分区域中，优选在分别针 对第一区域或相应的第一部分区域预定义的变化范围内伪随机地改变以下参数中的一个 或多个参数：基本元件的定位、基本元件与最接近的相邻基本元件的间距、基本元件在底平 面上的投影的形状和/或表面面积的大小、基本元件的竖直梯级的数目、以及基本元件在 布置于第一区域或至少一个第一部分区域中的基本元件的底平面上的投影的横向优选方 向。此处，有利的是，这些参数不能采用所有可能的值，而是仅采用来自较窄的预定义的变 化范围的值。
[0048] 已进一步证明有益的是，预定义的变化范围分别包括预定义值集合，优选包括5 到20个值。因此，并非由变化范围构成的所有数值均可被伪随机地选择，而是仅选择针对 相应的变化范围预定义的值。
[0049] 以相等概率伪随机地选择变化范围中的所有值也是可能的。然而，以根据函数 (特别是高斯函数或高斯逆函数）的概率来伪随机地选择变化范围中的值也是可能的且是 优选的。已表明，通过这种选择，可以进一步改进夺目的色彩印象的质量。
[0050] 优选如下选择上述参数的变化范围：
[0051] 参数"基本元件的定位"的变化范围：与相应正常位置的从+/_0. 5 μ m到+/-30 μ m 并且进一步从+广1 μ m到+/-10 μ m的偏离。
[0052] 参数"基本元件与最接近的相邻基本元件的间距"的变化范围：0. 2 μ m到500 μ m、 进一步优选0. 4 μ m到50 μ m、并且更进一步优选0. 5 μ m到10 μ m。
[0053] 参数"基本元件在底平面上的投影的形状"的变化范围：从包括例如字母、不同符 号、或者例如圆、正方形和矩形的预定义形状集合中选择。不同形状的布置可以是随机的， 但是也可以是有不同形状的局部编组。
[0054] 参数"基本元件在底平面上的投影的表面面积的大小"的变化范围：基本元件在 底平面上的投影的至少一个横向尺寸在从0. 5 μπι到30 μπι并且进一步优选在从1 μπι到 10 μ m的变化范围内变化。
[0055] 参数"基本元件在底平面上的投影的横向优选方向"的变化范围：从+180度 到-180度的角度范围、从+90度到-90度的角度范围、从+30度到-30度的角度范围。
[0056] 进一步有利的是，对于布置在第一区域或者第一部分区域中的每个基本元件，通 过由坐标轴X和坐标轴y横跨的二维网格来定义相应基本元件在底平面中的角位置。
[0057] 进一步有利的是，此处根据以下办法来伪随机地改变参数"基本元件的定位":第 一区域或者第一部分区域中的基本元件的位置通过基本元件在由坐标轴X和/或坐标轴y 确定的方向的方向上偏离相应正常位置的伪随机偏移来确定。此处，正常位置优选涉及相 应基本元件在底平面上的投影的质心。
[0058] 通过基本元件的任何其他伪随机的布置来伪随机地改变参数"基本元件的定位" 也是可能的。
[0059] 偏离正常位置的随机偏移的变化范围优选在+D/2与-D/2之间，其中D是基本元 件在底平面上的投影在坐标轴X或坐标轴y的方向上的尺寸。网格的网格宽度优选被选择 成在0. 5 μ m与100 μ m之间，进一步优选在1. 5 μ m与20 μ m之间。
[0060] 根据本发明的另一优选实施例示例，在第一部分区域中的第一区域中和在第一部 分区域中的第二区域中伪随机地变化的参数被选择成是不同的，和/或被改变的参数的至 少一个变化范围被选择成在第一部分区域中的第一区域中和在第一部分区域中的第二区 域中是不同的。通过伪随机地变化的参数的不同变化和/或不同的变化范围，可在第一部 分区域中的第一区域中和在第二部分区域中的第二区域中导致不同的光散射，从而在第一 部分区域中的第一区域中和在第二部分区域中的第二区域中通过偏离零阶衍射的倾斜产 生不同的色彩效果并且由此可以区分这些区域。然而，参数的不同变化还可以被选择成在 第一部分区域中的第一区域中和在第二部分区域中的第二区域中通过偏离零阶衍射的倾 斜来产生对人眼来说看似相同的色彩效果，但是这些区别在显微镜下是可检测到的。例如， 可以通过这些部分区域形成文字或图案，该文字或图案在显微镜下变得可见。这可以被用 作隐藏特征。
[0061] 基本元件在底表面上的投影的形状优选不同于第一区域或第一部分区域中的两 个或更多个基本元件。
[0062] 一个或多个基本元件优选被形成为对称的基本元件。此处，对称的基本元件意指 其中基本元件在底平面上的投影具有对称形状的基本元件，即，关于其投影的形状对称的 基本元件。对称的基本元件的示例为圆、正方形、等边三角形等。
[0063] 进一步有利的是，一个或多个基本元件是非对称的或者各向异性的基本元件。非 对称的或各向异性的基本元件意指其中基本元件在底平面上的投影具有非对称的形状，该 形状在优选方向上的横向尺寸大于投影的与优选方向横切的横向尺寸。非对称的或者各向 异性的基本元件由此意指基本元件在底平面上的投影具有非对称形状的基本元件。其示例 为椭圆、矩形或等边三角形。
[0064] 投影的与优选方向横切的横向尺寸优选比与优选方向横切的横向尺寸大2倍、优 选大5倍以上。
[0065] 非对称的或者各向异性的基本元件的使用使得可以达成取决于照明和查看的散 射角范围。散射角范围尤其取决于基本元件在照明/查看方向上的相应结构大小。这导致 在底平面中旋转安全元件而同时保持视角时散射光的色彩印象发生变化。例如，在由坐标 轴X和Z横跨的平面中查看的情形中，散射光可以呈现青色或淡蓝色或青绿色，并且在底平 面中旋转到y/ζ平面中的情形中可以变成暗蓝光或暗灰色色彩印象。通过非对称基本元件 在优选方向和与优选方向横切的方向上不同的散射行为，最终在装饰元件围绕与底平面垂 直的轴旋转时色彩印象（特别是色彩的亮度或强度）发生变化。
[0066] 根据本发明的一优选实施例示例，第一区域或第一区域的部分区域中的基本元件 是具有相同的优选方向的非对称基本元件。上述色彩效果由此在第一区域或在此部分区域 中出现。
[0067] 根据另一优选实施例示例，第一区域中或者第一区域的部分区域中的基本元件是 其优选方向在预定义的变化范围中伪随机地变化的非对称基本元件。通过这种设计，首先 可以达成散射角范围的扩大，并且取决于变化范围的选择，可以特定的角度来观察上述色 彩效果。变化范围优选通过从正180度到负180度或者正90度到负90度的角度范围来形 成以达成上述第一效果，并且通过从小于正90度到负90度、例如正30度到负30度的角度 范围来形成以达成上述第二效果。
[0068] 根据本发明的另一优选实施例示例，在第一区域中或者在第一区域的第一部分区 域中设置一个或多个第一单元和/或一个或多个第二单元。布置在第一和第二单元中的基 本元件被形成为非对称的基本元件。第一单元的非对称的基本元件具有统一的第一优选方 向，并且第二单元的非对称的基本元件具有统一的第二优选方向。第一和第二优选方向被 选择成是不同的并且优选相差至少5度，进一步优选相差至少10度。
[0069] 在围绕与底平面垂直的轴旋转装饰元件时，在第一和第二单元中产生上述效果。 如果第一和第二单元在其尺寸方面被选择成处于肉眼可见范围内，即，第一和第二单元的 平行于底平面的横向尺寸被选择成大于300 μ m，则在围绕与底平面垂直的 轴旋转装饰元件 时，第一和第二单元的形状变得对于观察者而言是可见的（在偏离零阶的相应倾斜的情形 中），从而通过第一和第二单元的模制确定的信息项（例如，面额）变得可见。
[0070] 在具有尺寸在肉眼可见范围内的单元的替换实施例中，在旋转情形中产生移动效 果，例如，产生滚动条效果。为了产生"滚动条"效果，例如彼此相邻地放置具有非对称基本 元件的若干细长单元是可能的，其中基本元件的优选方向随单元连续变化，例如，以10度 的步长、优选以至多5度的步长增加。例如，细长单元的大小在纵轴方向上为20mm并且在 横向上为500 μ m。如果此类单元彼此相邻地布置，其中第一单元的优选方向为0度并且其 他单元的优选方向以10度的步长增加，则中间单元的优选方向为90度并且最后一个单元 的优选方向为180度（或再次0度）。如果现在以合适的固定的倾角查看此类实施例的装 饰元件并且随后旋转该装饰元件，则在装饰元件上发生色彩印象的亮度变化，例如，光带。
[0071] "滚动条"效果是类似于反射性柱面透镜的光学效果。在该过程中，柱面透镜的在 观察者的方向上反射光的区域看上去比在其他方向上反射光的区域更亮。因此，此功能产 生在多层体朝视角的方向倾斜时看上去在柱面透镜上移动的一种"光带"。
[0072] 选择第一和第二单元的大小以使得它们与底平面平行的横向尺寸小于300 μπκ优 选小于IOOym也是可能的。对于人类观察者而言，在没有辅助的情况下进行查看的情形 中，由第一和第二单元生成的效果彼此混合，从而该观察者不能区分第一和第二单元，并且 在围绕与底平面垂直的轴旋转的情形中呈现由在第一和第二单元中产生的色彩效果的色 彩混合所引起的色彩印象。首先，因此在旋转情形中能够生成更吸引注意力的色彩效果。此 外，对人类观察者而言不可见的划分成第一和第二单元可以用作附加的隐藏安全特征，该 安全特征例如仅能借助显微镜来检查。
[0073] 此外，第一区域或者第一区域的第一部分区域具有一个或多个第三单元并且布置 在第三单元中的基本元件是对称的基本单元也是可能的。取决于第三单元的大小的选择， 由于第三单元的不同散射行为，在与第一和第二单元相应组合的情形中，可以通过另一设 计特征来补充地提供上述两种效果并且由此可以进一步提高装饰元件的吸引力。
[0074] 此外，将上述效果彼此组合并且例如在第一部分区域的第一区域中提供具有肉眼 可见的横向大小尺寸的第一、第二和第三单元，以及在第一部分区域的第二区域中设置与 底平面平行的至少一个横向尺寸小于300 μπκ尤其小于100 μm的第一、第二和第三单元也 是可能的。
[0075] 根据本发明的另一优选实施例示例，在第一区域中或者在第一区域的一个或多个 第二部分区域中，基本元件至少在诸区域中周期性地彼此相随、尤其以0.75 μπι与10 μπι之 间的周期彼此相随。由此，基本元件优选根据规则的一维或二维网格来定位。
[0076] 基本元件进一步优选地在第一区域或一个或多个第二部分区域中相同地模制，并 且具体地关于其在底平面上的投影具有相同的形状。
[0077] 第一区域或第二部分区域中的基本元件的方位角由基本元件周期性地彼此相随 的方向来确定，并且第一区域或第二部分区域中的基本元件的周期由这些基本元件在底平 面上的投影的质心之间的间隔来确定。微结构可以由此例如由根据方位角各向同性地或者 伪各向同性地对齐的条状、点状或矩形基本元件（在与底平面垂直地查看时）构成。
[0078] 根据另一优选实施例示例，基本元件在与底平面垂直地查看时具有圆环形状并且 形成圆形网格也是可能的。
[0079] 根据本发明的一优选实施例示例，装饰元件具有分别带有若干第二部分区域的一 个或多个单元，在该第二部分区域中，基本元件分别周期性地彼此相随。此处，这些第二部 分区域中的每一个中的基本元件的顺序是由以下参数来定义的：方位角和/或基本元件形 状和/或空间频率。参数"方位角"和/或"基本元件形状"和/或"布置在单元中的部分 区域的空间频率"中的一个或多个参数在针对该单元预定义的变化范围内随第二部分区域 而异地伪随机地变化。
[0080] 第二部分区域优选分别具有与底平面平行的在5 μm与100 μm之间、优选在10 μm 与50 μπι之间的至少一个横向尺寸。这些单元优选具有与底平面平行的在40 μπι与300 μπι 之间、优选在80 μπι与200 μπι之间的至少一个横向尺寸。
[0081] 在第二部分区域中，光由此在不同的方向上不同地衍射。由于微结构的特定设计， 此处的衍射光不具有典型的彩虹色彩效果或者至少仅具有显著削弱的彩虹色彩效果。取而 代之的是，由于能量守恒，衍射光显示通常具有与以零阶反射或透射的光束相比较而言互 补的色彩印象的色彩。此外，通过布置在单元中的基本元件的特定设计和定位，导致光的偏 离零阶衍射的相应较宽偏转并且由此导致与在先前描述的在基本元件处的光散射的情形 中的效果类似的效果。
[0082] 参数"方位角"优选在从负180度到正180度、负90度到正90度、或者负30度到 正30度的变化范围内变化、优选以15度的步长变化。通过选择从负90度到正90度的变 化范围，可以由这些单元达成类似的效果，如通过先前提及的第三单元中的对称基本元件 的布置所描述的。如果方位角的变化范围被选择成小于正90度到负90度，则可以由这些 单元导致类似的光学效果，如先前借助第一和第二单元中的非对称微结构所描述的。与单 元的大小尺寸以及关于第一、第二和第三单元的不同单元组合相关的先前说明由此同样在 此实施例示例中适用，并且在此方面参照先前的说明。
[0083] 根据本发明的另一优选实施例示例，在第一区域中和/或在第一区域的一个或多 个第三部分区域中，基本元件遵循非周期函数来定位。在此实施例中，在零阶衍射中查看的 情形中和在偏离零阶衍射的查看方向上查看的情形中呈现的色彩效果优选通过第一距离 来确定，并且基本元件的特定起伏形状以及产生第一色彩（特别是补色）的位置和视角范 围由非周期函数来确定。
[0084] 根据本发明的如上所述地形成的装饰元件优选如下所述地形成：
[0085] -用约30nm的铝汽相沉积的热压膜。微结构优选嵌入在具有约1. 5的折射率Ii1的聚合物中。
[0086] -基本元件的投影的横向延伸为2. 5 μπι并且第一距离为300nm的圆形随机结构。 平均表面覆盖为50%并且侧面角接近90度。这些结构例如在散射光中导致紫色的第一色 彩印象并且在零阶衍射中导致绿色的第二色彩印象。
[0087] 根据一优选实施例，基本元件的布置以及相应基本元件在第一区域或第三部分区 域中的投影的表面尺寸是通过函数f(x，y)来确定的，该函数f(x，y)描述二元衍射结构，该 二元衍射结构使入射光偏转以通过衍射（优选通过一阶衍射中的衍射）来生成第一信息 项。被选择为基本元件的元件表面与底表面的间距的是如上所述地确定的第一距离或者第 一距离的倍数，而不是"正常地"要为二元衍射结构提供的起伏高度，从而在第一区域或第 三部分区域中生成由此确定的色彩信息项作为第二信息项。二元衍射结构由此与结构深度 相组合，该结构深度与通常用于衍射结构的结构深度相比被显著放大并且如上所述地选择 以及由此在一阶衍射中和在零阶衍射中生成附加的色彩信息项，如上所述。
[0088] 二元衍射结构优选根据预定义的、可自由选择的、具有一个或多个自由形态元件 的三维自由形态表面来使该光偏转。此处，自由形态元件优选选自：三维物体的表面的一部 分的形式的自由形态元件，产生字母数字字符、几何图形（例如，柱面透镜或圆透镜）、或另 一对象（例如，标志、数字或字母）的形式的类似透镜的放大、缩小或畸变效果的自由形态 元件。
[0089] 在给定此类自由形态表面的情况下，所定义的色彩不仅导致简单的色彩，而且还 导致色彩效果与自由形态表面的三维效果的在视觉上非常有吸引力的相互作用，这类似于 蝴蝶（例如，蓝色大闪蝶）翅膀上的自然发生的结构化的（有时带有金属光泽地呈现的） 色彩效果。色彩效果与三维自由形态表面效果的这种相互作用对于视觉感知而言是非常重 要的。
[0090] 此外，对由自由形态表面生成的此类微结构的相应修改来达成以下附加的有利效 果也是可能的：
[0091] 将自由表面效果与色彩变化或色彩梯度（例如，"蓝到绿"）相组合是有利的。为 了达成这个效果，如以下将进一步解释的，基本元件的元件表面与底平面的间距被选择成 在诸区域中是不同的，例如具体而言根据要达成的色彩梯度来线性地改变。
[0092] 用色彩信息项来覆盖自由形态表面效果，由此编码例如自由形态表面效果的区域 中的附加信息项（例如，绿色背景上的红色"0K"）是可能的。对此，在图案中例如以"0K" 的形式模制的图案图像中，基本元件的元件表面与底表面的间距被选择成与背景区域中基 本元件的元件表面与底表面的间距是不同的。
[0093] 此外有利的是，自由形态表面效果在不同的部分区域中呈现不同的色彩（例如， 呈现"蓝色"、"绿色"和"红色"），优选还与例如在胶印或凹板印刷中应用的基准印墨相组 合。对此，基本元件的元件表面与底表面的间距还被选择成在不同的部分区域中是相应不 同的。微结构的这种设计优选结合基准光可变墨（OVI、Spark等）来选择。优选执行这些 光可变墨相对于部分区域配准（即，位置准确）的布置。此外，与仅在诸区域中提供的特别 是金属反射层相组合地使用微结构的这种设计也是有利的，其中反射层优选相对于部分区 域配准地（即，位置准确地）布置。
[0094] 此外，如下所述地改变在元件表面与底表面之间的距离中局部提供三维自由形态 表面效果的上述微结构，以便例如将自由形态表面效果与多色图像或真彩图像相组合也是 可能的。
[0095] 此外，根据本发明的具有产生自由形态表面效果并且优选如上所述地形成的微结 构的装饰元件优选如下地设计：
[0096] -用Alu/Cu/Cr等、或ZnS或替换材料；或者用HRI/金属组合（例如，ZnSAAlu)) 汽相沉积的热压膜。
[0097] -自由形态表面效果（表面起伏效果）（即，模拟肉眼可见的自由形态表面的衍射 结构）与其他视觉效果相组合
[0098]-为了使三维突出元件可见，用二元光栅结构来达成自由形态表面效果（表面起 伏效果）（即，模拟肉眼可见的自由形态表面的衍射结构），在该二元光栅中周期性/定向根 据预定函数来改变。
[0099]-元件表面与底表面的间距在150nm与500nm之间，涂敷有折射率在I. 4与I. 7之 间的材料。
[0100] 此外有利的是，基本元件的布置和相应基本元件的投影的表面尺寸根据一函数来 选择，该函数由全息图、计算机生成的全息图或开诺全息照片的函数的二元化生成，并且其 中第一距离或第一距离的倍数被选择为基本元件的元件表面的间距，如以上所说明的。此 处，色彩信息由第一距离来确定，并且发生这些色彩效果的视角范围由通过该函数确定的 衍射所导致的光偏转来确定。为了二元化，例如，将起伏高度h描述为X和y坐标的函数 (即，h = F(x，y))与阈值或极限值匕和在底平面的区域中提供的基本元件作比较，其中 h>hs。此处，基本元件的元件表面与底表面的间距由第一距离而不是由1!或匕来确定。在 一方面，此类装饰元件在散射光中或在根据全息图函数衍射的光中显示由第一距离定义的 第一色彩印象，以及在零阶衍射中显示第二色彩印象。另一方面，首先在具有强定向光（特 别是激光）的照明情形中，附加地显示全息图的重构。以此方式，隐藏的安全特征可直接整 合到具有色彩效果的装饰元件表面中。将同质表面的图像选择为全息图也是可能的。这导 致与随机结构的情形中的色彩效果类似的同质色彩效果。然而，此情形中的基本元件的布 置不是伪随机的或随机的，而是遵循函数。此处，如果从中计算全息图的表面图像在全息图 平面的前面或后面，则同质色彩表面还从装饰元件的平面向前或向后投影。
[0101] 根据本发明的另一优选实施例示例，微结构具有如下的基本元件，即：其元件表面 与底表面关于与底平面垂直的方向的间距不同。
[0102] 在第一区域的一个或多个第二和/或第三区划中，基本元件的元件表面和底表面 由此优选在与底平面垂直地延伸的方向上、在坐标轴Z的方向上分别相隔第二或第三距 离，该第二或第三距离不同于第一距离并且被选择成在该一个或多个第二或第三区划中尤 其通过在底表面和元件表面处反射的光在一阶衍射的入射光中或在散射光中或在零阶衍 射中的干涉和/或尤其通过透过元件表面和底表面的光与在一阶衍射的透射光或在散射 光中或在零阶衍射中的干涉来产生不同于第一色彩或第二色彩的第三或第四色彩。除了此 类第二或第三区划之外，还可以提供其中基本元件的元件表面在与底平面垂直延伸的方向 上在坐标轴z的方向上相隔一个或多个其他距离的其他区划，该一个或多个其他距离不同 于第一、第二和第三距离并且被选择成在该一个或多个其他区划中尤其通过在底平面和元 件表面处反射的光在入射光中的干涉和/或尤其通过透过元件表面和/或底表面的光与透 射光的干涉来产生不同于第一、第三和第四色彩的相应其他色彩。第二、第三和其他距离被 如上所述地设置成在零阶衍射中查看的情形中达成相应色彩，在偏离零阶衍射的方向查看 时达成相应的（互补）色彩，其中第二、第三和其他距离优选被选择成在150nm与1000 nm 之间、优选在200nm与600nm之间（对于入射光中的效果而言是优选的）。对于透射光中的 效果，第二距离、第三和其他距离优选被选择在300nm与4000nm之间并且优选在400nm与 2000nm 之间。
[0103] 通过微结构的这种设计，可以在零阶衍射中查看时并且在倾斜时在第一区域中产 生不同的色彩印象，由此装饰元件提供另一类色彩效果作为安全特征。
[0104] 根据一优选实施例不例，此处，一个或多个第一、第二、第三和其他区划分别被模 制成使得它们具有肉眼可见范围内的平行于底平面的横向尺寸并且尤其具有例如大于 300 μπκ优选在300 ym与50mm之间的横向尺寸（例如，宽度和长度）。通过将这些第一、第 二、第三、第四和/或其他区划模制为图案和/或背景区域，可以由此在第一区域中通过微 结构提供光可识别的信息项，该信息项尤其在零阶衍射中查看时和/或偏离零阶衍射的倾 斜时变得可见。
[0105] 具有基本元件的相应区划的表面覆盖优选在一个或多个第一、第二和/或第三区 划中局部改变。此处，表面覆盖的这种变化使得局部地和附加地调制相应区划的色彩亮度 值变得可能以例如以灰度图像的方式提供信息项。
[0106] 根据本发明的另一实施例不例，第一、第二、第三和/或其他区划中的一个或多个 区划具有平行于底平面的小于300 μπκ优选在20 μL?与250 μL?之间、进一步优选在30 μL? 与150 μL?之间的至少一个横向尺寸。通过这些区划的这种设计，可以产生众多的光学效 果，这些光学效果尤其是通过由第一、第二、第三和/或其他区划形成的区划加色混合来产 生。
[0107] 由此，例如，将具有基本元件的相应区划的表面覆盖选择成在这些第一、第二、第 三和/或其他区划中是不同的以便由此达成各个区划的不同色彩亮度是可能的。第一、第 二、第三或其他区划中的两个或更多个区划由此在具有基本元件的相应区划的表面覆盖方 面是不同的，并且由此具有不同的色彩亮度，尽管它们具有相同的色彩值。
[0108] 进一步有利的是，提供具有微结构的一个或多个第四区划，在这些第四区划中通 过蛾眼结构来形成微结构，并且将设置有蛾眼结构的区划与第一、第二、第三和/或其他区 划彼此相邻地布置，以便由此达成局部的色彩亮度变化。此处，结构元件的间距在可见光 的波长以下、优选在400nm以下的衍射结构优选被用作蛾眼结构。优选地，通过周期在从 200nm到400nm的范围内并且光栅深度/周期比在0. 5与2之间的交叉光栅或者六边形光 栅来提供这些结构。
[0109] 根据本发明的另一优选实施例示例，第一、第二、第三和/或其他区划被用于生成 多色或真彩图像。对此，起始图像优选被划分成多个像点区域。为起始图像的每个像点区 域确定所分配的色彩值和所分配的色彩亮度值。在装饰元件中为起始图像的每一个像点区 域提供所分配的像点区域，其中每个像点区域具有平行于底平面的小于300 μπκ尤其小于 150 μπι的至少一个横向尺寸。装饰元件的像点区域分别覆盖有从第一、第二、第三、第四和 其他区划中选择的一个或多个区划。此处，区划的选择和像点区域处的相应区划的表面比 例的选择被选择成使得对于所定义的视角（例如，25度）得到像点区域的所分配的色彩值 和色彩亮度值。此处，优选通过由微结构的布置在像点区域中的两个或更多个不同区划生 成的色彩的加色混合来得到装饰元件的至少一个像点区域的色彩值。此处，像点区域中的 这些区划的表面比例确定相应像点区域的色彩值。这些区划的总表面面积和/或覆盖有蛾 眼结构的区划的表面比例确定相应像点区域的色彩亮度值。
[0110] 如果非对称基本元件被选择为第一、第二、第三、第四和/或其他区划中的至少一 者中的基本元件，则相应像点区域的色彩印象并且由此多色图像的外观在围绕垂直于底平 面的轴旋转的情形中发生变化。非对称基本元件的优选方向可以在具有非对称基本元件的 所有区划中是相同的，但是也可以变化。因此，在图像区域中通过微结构来产生在旋转情形 中看上去动态的相应多色图像或真彩图像是可能的。在旋转时，图像可以例如变得更亮或 更暗，或者可以从真彩色变成假彩色或者至少经篡改的色彩。
[0111] 第一区域的第一、第二、第三和/或其他区划可以合意地与上述第一部分区域、第 二部分区域、第三部分区域和单元交叠。根据以上关于第一、第二和第三部分区域和单元的 解释来确定相应基本元件在底平面上的投影的模制和基本元件在底平面上的布置。针对相 应区划来选择元件表面与底平面的距离，并且因此例如为其选择第一距离、第二距离、第三 距离或其他距离。因此得到进一步提高防伪保护的其他吸引注意力的组合效果。
[0112] 此处特别有利的是，布置分别与第一、第二和第三区划交叠的第一、第二和第三单 元，并且由此在一个或多个第一单元中在与垂直于底平面延伸的方向上使基本元件的元件 表面与底表面相隔开第一距离，在一个或多个第二单元中相隔开第二距离，以及在一个或 多个第三单元中相隔开第三距离。此外，仅将第一、第二和第三单元的一部分形成为第一区 划、将第一、第二和第三单元的一部分形成为第二区划并且将第三单元的一部分形成为第 一、 第二和第三区划也是可能的，以便由此提供例如随视角而变的多色图像或者在围绕相 对于轴的底平面的垂直线旋转时变化的多色图像。此外，还可以由此在单元中提供若干第 二部分区域，这些部分区域被形成为不同的第一、第二、第三和/或其他区划并且由此分别 在元件表面与底表面的间距方面是不同的。此处，通过附加的加色混合，取决于参数的变化 范围的选择，得到引人注意的色彩变化效果。此外，例如，可以通过第三部分区域与第一、第 二、 第三和/或其他区划的相应叠加来用多色信息项覆盖第一信息项，由此得到显著的色 彩效果。
[0113] 根据本发明的另一优选实施例示例，在第一区域中形成不仅具有两个梯级、而且 具有若干梯级的微结构是可能的，以便提高色彩纯度。因此，一个或多个基本元件优选具有 分别与底表面基本平行地延伸的一个或多个其他元件表面。该一个或多个其他元件表面在 z轴方向上在基本元件布置在第一区划之一中时与底表面相隔第一距离的倍数、在基本元 件布置在第二区划之一中时相隔第二距离的倍数、在基本元件布置在第三区域之一中时相 隔第三距离的倍数、在另一区划中布置的情形中相应地相隔另一距离。基本元件具有的梯 级越多，则色彩印象越纯或越强。具有若干梯级的基本元件的较高色彩纯度尤其对于具有 色彩混合和真彩图像的装饰元件而言是有帮助的。对于尽可能强的色彩印象或者尽可能高 的色彩纯度，基本元件的所有元件表面的表面面积大致相等是有利的。
[0114] 进一步有利的是，相对于彼此略微倾斜地形成元件表面和底表面，尤其是相对于 彼此倾斜5度与30度之间、进一步优选5度与15度之间地形成它们。因此，可以使色谱和 散射角范围加宽。然而，过大的倾斜会削弱色彩效果。与具有若干梯级的基本元件相比，倾 斜更适用于二元基本元件（具有两个梯级的基本元件）。
[0115] 进一步有利的是，在第一区域中或者在第一区域的第四部分区域中调制元件表面 以提供尤其能借助激光或借助偏光器来读取的隐藏信息项。因此，例如，根据仅在用激光辐 射时才显示其信息的全息图的表面来调制元件表面是可能的，以便由此提供隐藏信息项。 此外，用光栅周期在IOOnm与2000nm之间、进一步优选在200nm与500nm之间的衍射光栅来 调制元件表面和/或底表面也是可能的，以便由此引入可借助偏光器读取的信息项。全息 图或衍射光栅的调制深度优选小于lOOnm、特别优选小于50nm并且进一步优选小于30nm。 由此，调制仅轻微地破坏产生色 彩效果的干涉。
[0116] 术语"与底表面基本平行地延伸的元件表面"在此方面意指在元件表面的区域上 元件表面与底表面的间距位于一值范围内，以使得如上述所述地通过在元件表面和底表面 处反射的光或者在零阶衍射中透过元件表面和底表面的光的干涉来产生色彩，如以上已经 解释的。对此，基本元件的元件表面与底表面的间距在Z轴方向上优选从其平均值变化不 超过20%、优选不超过10%。
[0117] 根据本发明的一优选实施例示例，至少在装饰元件的第一层与装饰元件的第二层 之间的区域中模制微结构，其中第一层是具有折射率1^的透明层并且第二层是反射层，具 体地，金属层是HRI层（HRI =高折射率）或反射性多层系统。金属层可以是不透明的或半 透明的。金属层的材料可以是非常反射性的（例如，铝或银）或者也可以是部分吸收性的 (例如，铜或铬）。通过反射层材料的灵巧选择，可以使色彩效果更加清晰可见。
[0118] 此处，透明层意指在可见波长范围内具有至少50%、进一步优选至少80%的透射 率。
[0119] 如果在反射中查看此类元件，则第一、第二或第三距离优选通过折射率Ii1乘以光 程来确定，该光程通过对于可见光范围内的波长λ而言满足λ/2条件来确定。然而，此处， 必须考虑视角。
[0120] 此外，至少在装饰元件的第一层与装饰元件的第三层之间模制微结构也是可能 的，其中第一层是具有折射率H1的透明层并且第三层是具有折射率η 2的透明层，并且其中 折射率^和折射率η 2相差至少0. 2、优选相差0. 4与1. 5之间。如果在透射中查看此类微 结构，则优选通过下式来确定第一距离、第二距离、或第三距离：
[0121]
[0122] 根据本发明的另一优选实施例示例，微结构具有第二区域，在该第二区域中，以线 性或交叉的正弦波或矩形衍射光栅、2D/3D或3D全息图、Kinegramli、微透镜结构、有色或 消色的炫耀光栅、宏结构、各向同性或各向异性的无光泽结构、以上结构的组合、体积全息 图、薄膜色彩系统等的形式形成产生另一光可识别信息项的微结构。由第一区域和由第二 区域产生的光学信息项优选具有彼此补充或者彼此相关的信息项，由此能立即识别出伪造 尝试。第一和第二区域也可以如马赛克那样交错。然而，第二区域也可以细线的形式（例 如，连结环）布置在第一区域上、等等。第二区域还可以是以一种或多种色彩印刷的表面。
[0123] 装饰元件优选以转移膜、层压膜、安全线或标签的形式形成。因此，除了微结构之 外，装饰元件还优选具有一个或多个塑料层和/或纸质层、粘合层、粘接促进剂层、以及优 选在装饰元件中提供其他信息项的其他装饰层。
[0124] 装饰元件可被用于创建特别好的防伪保护。该装饰元件被用在安全文件（诸如纸 币、信用卡、护照文件、身份证等）上以便使仿制变得困难。具有衍射结构的装饰元件还可 在层结构的框架内被整合到信用卡、ID卡、护照文件、身份证等中。具有全息图的粘合标签 位于要被保护的商业产品或物品上。还向用于要被保护的商业产品或物品的包装或者印刷 产品提供此类装饰元件作为防伪保护和/或作为装饰元件以提供装饰效果。
[0125] 以下借助附图参照若干实施例示例藉由示例来解释本发明：
[0126] 图Ia示出具有装饰元件的安全文件的示意性俯视图。
[0127] 图Ib示出根据图Ia的安全文件的示意性截面表示。
[0128] 图Ic示出根据图Ib的装饰元件的一部分的示意性截面表示。
[0129] 图Id不出微结构的一部分的不意性截面表不。
[0130] 图2a和图2b分别示出微结构的示意性三维表示。
[0131] 图2c示出具有若干基本元件的微结构的示意性俯视图。
[0132] 图3a示出具有若干基本元件的装饰元件的示意性截面表示。
[0133] 图3b示出两个基本元件的示意性俯视图以解说在基本元件处散射的光。
[0134] 图3c示出具有若干基本元件的装饰元件的示意性截面表示。
[0135] 图4示出具有若干基本元件的微结构的示意性俯视图。
[0136] 图5a示出具有若干非对称基本元件的微结构的区域的示意性俯视图。
[0137] 图5b示出具有若干非对称基本元件的微结构的区域的示意性俯视图。
[0138] 图5c示出具有部分区域的微结构的区域的示意性俯视图，这些部分区域具有不 同地定向的非对称基本元件。
[0139] 图5d示出具有非对称和对称的基本元件的微结构的区域的示意性俯视图。
[0140] 图6a和图6b分别在不同的照明和/或查看方向上示出具有非对称基本元件的微 结构的区域的示意性表示。
[0141] 图7示出若干基本元件的示意性俯视图。
[0142] 图8a示出具有若干基本元件的微结构的示意性三维表示。
[0143] 图8b示出根据图8a的微结构的示意性截面表示。
[0144] 图9a示出被划分成若干部分区域的装饰元件单元的示意性俯视图，这些部分区 域分别覆盖有基本元件。
[0145] 图9b示出一示意性表示以解说根据图9a的单元的区域中的微结构的结构。
[0146] 图IOa示出装饰元件的一区域的俯视图的照片。
[0147] 图IOb示出根据图IOa的装饰元件的第一色彩印象的频谱以及相关联的色度图。
[0148] 图Ila示出具有若干基本元件的微结构的一部分的示意性俯视图。
[0149] 图Ilb示出根据图Ila的部分的区域中的装饰元件的示意性截面表示。
[0150] 图Ilc和图Ild分别示出解说微结构的依赖于波长的衍射效率的示图。
[0151] 图12a示出解说函数的二元化的示图。
[0152] 图12b示出表示的示意性俯视图。
[0153] 图12c示出根据图12b的表示的诸部分的示意性俯视图。
[0154] 图12d示出二元全息图的照片。
[0155] 图13a示出具有两个不同高度的基本元件的微结构的一部分的示意性三维表示。
[0156] 图13b示出装饰元件的区域的若干示意性俯视图。
[0157] 图13c示出在以不同的查看/照明角来查看时装饰元件的区域的示意性俯视图。
[0158] 图14a示出装饰元件的图像区域的示意性俯视图。
[0159] 图14b示出根据图14a的具有若干像点区域的图像区域的一部分的示意性俯视 图。
[0160] 图14c示出根据图14b的装饰元件的一部分的示意性截面表示。
[0161] 图15示出若干示图以解说对具有若干基本元件的微结构的元件表面的调制。
[0162] 图16不出微结构的一部分的不意性三维表不。
[0163] 图17示出装饰元件的示意性截面表示。
[0164] 图Ia和图Ib分别示出设置有装饰元件2的安全文件1的俯视图和截面表示。
[0165] 根据图Ia和图Ib的实施例中的安全文件1是纸币。然而，安全文件1是任何其 它安全文件也是可能的，例如ID文件（诸如身份证、护照或企业标识卡）、信用卡或预付费 卡、软件证书、用于产品保护的粘性安全标签、或者安全标签。
[0166] 安全文件1具有载体基板10,装饰元件2被应用于该载体基板10。此处，载体基 板10优选由纸质基板构成。然而，载体基板10由塑料基板或者具有一个或多个塑料层和 /或纸层的多层基板构成也是可能的。此外，将安全特征（例如，水印或微穿孔）引入到载 体基板10中并且向载体基板10提供进一步提供安全特征的其它装饰元件、叠印等也是可 能的。
[0167] 如图Ia中所示，装饰元件2具有条带形状并且从载体基板的纵向上边缘到载体基 板的纵向下边缘横跨载体基板10的整个宽度。在载体基板10中，进一步引入被装饰元件2 覆盖的透明窗11。如图Ib中所示，透明窗11可以按载体基板10中的空洞的形式来实现， 该空洞例如通过相应的刻印或者相应的水印被引入到载体基板10中。然而，通过载体基板 的透明区域来形成透明窗11也是可能的，特别是在载体基板由透明的塑料基板构成时。
[0168] 现在，装饰元件2具有其中由装饰元件2在入射光中或者在透射光中生成光学效 果的若干区域。作为开始，在图Ia中示出了这些区域中的区域31和33,区域31和33布置 在透明窗的区域中并且在透射光中查看时产生光学效果。图Ia进一步示出其中在入射光 中（即，在反射中）查看时产生光学效果的区域32和34。区域31和33进一步被背景区域 35包围，在该背景区域35中装饰元件2例如在透射光中查看时显示透明的外观。区域32 和34进一步被背景区域36包围，在该背景区域36中装饰元件2在反射中显示光学效果， 例如显示金属光泽或无光泽或彩色的外观。
[0169] 在区域31、32、33和34中，装饰元件2具有在入射光中或者在透射光中产生光学 效果的微结构，如以上所描述的。此处的微结构在区域31和32中具有特定的设计并且包 括底表面和若干基本元件，这些基本元件分别具有与基面相比被提升和降低的元件表面以 及布置在元件表面与底表面之间的侧面。以下参照图Ic到图16来详细解释区域31和32 中的微结构的精确设计。
[0170] 在区域33和34中，微结构是以衍射光栅、全息图、丨<|NEGRAMK、微透镜结构、炫 耀光栅、宏结构、或与区域31和32中的微结构的形成不同的另一起伏结构的形式模制的， 使得装饰元件2 -方面在区域31和32中并且另一方面在区域33和34中产生不同的光学 效果（特别是不同的光学可变效果）。如图Ia中所指示的，区域32和34并且在恰适时区 域31和33优选彼此相邻地布置并且优选形成彼此补充和/或如同马赛克那样交错的表 不，以便由此进一步提尚防伪保护。
[0171] 区域31和33在透明窗11的区域中的布置以及区域32和34在装饰元件2的反 射区域中的布置不限于图Ia中所示的布置，而是区域31到36的数目和布置两者可以按需 设置。此外，装饰元件2的形状也可以不同于图Ia和图Ib中所示的形状，并且可以例如具 有贴片或安全线的形状。此外，装饰元件2不具有被设计成用于在透射光中查看的透明区 域，并且由此仅具有区域34、32和36也是可能的。相反，装饰元件2被设计成仅用于在透 射光中查看并且由此仅具有区域31、33和35也是可能的。
[0172] 在根据图Ia和图Ib的实施例示例中，装饰元件2被形成为层压膜。根据其它优 选实施例示例，装饰元件2被形成为转移膜、尤其是热压膜、或者安全线。此外，例如，如果 安全文件1是卡（例如，信用卡或者ID文件、尤其是多层聚碳酸酯卡）形式的安全文件，则 将装饰元件2整合到安全文件1的层结构中也是有利的。在此情形中，通过一层或多层安 全文件来提供装饰元件。此外，装饰元件2不是安全文件的一部分并且例如以转移膜、标签 或粘性标签的形式来形成也是可能的。
[0173] 图Ic现在示出装饰元件2的一部分的截面示图，其中装饰元件2被形成为层压 膜。
[0174] 在此实施例示例中，装饰元件2具有载体膜21、粘接促进剂层22、塑料层23、反射 层24、塑料层25、和粘合层26。
[0175] 载体膜21优选包括层厚度在20 ym到250 ym之间的透明塑料膜（例如，PET或 BOPP膜）。载体膜的表面可设置有一个或多个功能层以例如改进可印刷性。塑料层23优 选包括透明塑料层，该透明塑料层在可见光的范围内具有大于50%、优选大于80%的透射 率。此处，用染料来对塑料层23或载体膜21进行着色也是可能的。着色可以改变色彩印 象并且尤其还影响补色印象的形成。
[0176] 塑料层23优选是漆层，该漆层使得通过热复制或者借助UV复制来将起伏结构模 制到塑料层23的表面中成为可能。塑料层23因此优选是热塑性漆或者UV可固化漆。
[0177] 反射层24优选是不透明的反射层，该不透明的反射层在人眼可见的光范围内优 选具有小于50%、进一步优选小于20%的透射率。这些值与不具有微结构（即，镜表面） 的区域有关。
[0178] 反射层24优选是由金属（具体是铝、银、铬或铜）制成的反射层。此外，反射层24 包括高折射率（HRI)材料、例如ZnS或TiO2也是可能的。在被设计为金属层时，反射层24 优选具有范围从IOnm到IOOnm的厚度并且在被设计为由HRI材料制成时具有在40nm与 200nm之间的厚度。反射层24可以在整个表面上或者仅部分地存在。
[0179] 此外，反射层24包括多层系统也是可能的。反射层24可以由此包括例如一系 列高和低折射率材料或者包括一系列吸收层、分隔层和反射层，并且由此例如可被形成为 Fabry-P6r〇t滤波器。此类多层系统由此例如包括半透明金属层、电介质分隔层和镜像层， 例如8nm络层、400nm SiO2层或聚合物层、以及50nm错层。反射层24可以在整个表面上或 者仅部分地存在。
[0180] 塑料层25优选包括透明聚合材料并且可任选地（如以下进一步解释地）具有（至 少在区域31的区域中）与塑料层23的折射率相差至少0. 2的折射率。如果没有设置反射 层24,则塑料层25可以实现反射层的功能。
[0181] 塑料层23和25优选具有在1 μ m与8 μ m之间的层厚度。
[0182] 粘合层26具有在1 μπι与10 μπι之间的层厚度并且用于将装饰元件2固定在载体 基板10上。粘合层26优选包括热熔性粘合剂、冷固粘合剂、和/或UV可固化粘合剂。此 处，形成具有两层或更多层的粘合层26也是可能的。
[0183] 装饰元件2进一步透明地形成在透明窗11的区域中，使得设置在透明窗11的区 域中的装饰元件2的所有层均被透明地形成。因此，例如，粘合层26还优选是透明且清澈 地形成的，至少在透明窗11的区域中是透明且清澈地形成的。
[0184] 除了图Ic中所示的层之外，装饰元件2还可以具有其它的装饰层、粘接促进剂层、 粘合层和载体层。此外，装饰元件仅包括层23也是可能的，并且具体地省去粘接促进剂层 22、载体膜21、塑料层25、和/或粘合层26是可能的。
[0185] 为了生产装饰元件2,首先将粘接促进剂层22并且随后将塑料层23施加至载体膜 21。随后，借助复制工具（例如，复制辊）将微结构4模制到塑料层23中。例如，如果热塑 性复制漆被用于塑料层23,则可以使用热和压力来执行微结构4的模制，或者如果UV可固 化复制漆被用作塑料层23,则可以借助后续的UV辐射来执行微结构4的模制。随后，例如 通过汽相沉积或者溅射或者印刷来施加反射层24。随后，可任选地再次在诸区域中（例如 再次在透明窗11的区域中）移除反射层24。此处，在区域32、33和36中仅以图案化的形 式设置反射层24并且由此将附加的设计元件引入到装饰元件2中也是可能的。随后，例如 借助印刷工艺来施加塑料层25和粘合层26。
[0186] 例如，微结构4在区域35和36中被模制为镜像表面并且在区域33和34中被模 制为衍射结构42。在区域31和32中，微结构4具有底表面40和若干基本元件41，这些基 本元件41分别具有与基面相比被提升或降低的元件表面以及布置在元件表面与底表面之 间的侧面。基本元件41的元件表面分别与底表面40基本平行地延伸。在区域31和32的 一个或多个第一区划中，基本元件41的元件表面和底表面在与由底表面40定义的底平面 垂直的平面中相隔第一距离，该第一距离被选择成使得通过区域32中的底表面40和元件 表面处反射的光在一阶或更高阶衍射的入射光或者散射光中的干涉产生第一颜色、和/或 通过经由元件表面和底表面40转移至区域31中的光与以一阶或更高阶衍射透射的光或者 散射光的干涉在该一个或多个第一区划中产生第一颜色。
[0187] 图Id示出区域31、32中的微结构4的一部分。微结构4具有底表面40和基本元 件41，这些基本元件41分别具有与底表面40相比被提升或降低的元件表面411以及布置 在元件表面411与底表面40之间的侧面410。基本元件41的元件表面411与底平面基本 平行地延伸。毗邻相应侧面410的元件表面411和毗邻该侧面410的底表面40在与底平 面垂直的方向上彼此相隔梯级高度h。微结构4的侧面410优选被定义为一表面，该表面的 高度比相邻的底表面40至少高梯级高度h的10%并且比相邻的元件表面411至少低梯级 高度h的10%。
[0188] 在周期为p并且侧面410的被投影到底平面上的表面面积为△ f的二维结构的情 形中，侧面的被投影到底平面上的表面比例Af为：
[0189]
[0190] 侧面410的该表面比例优选小于50%、进一步优选小于40%、再一步优选小于 30%、并且特别优选小于20%。已显示，侧面410的表面比例的增加会导致效率降低并且会 另外使颜色变得更轻淡、由此变得较不纯或者包含较多白色。为了使侧面的表面比例小于 XX%，平均的侧面角γ必须满足以下条件：
[0191]
[0192] 现在，以下将参照图2a到图16来解释区域31和32中的微结构4的具体设计。
[0193] 在区域31和32中或者在区域31和32的部分区域中，微结构4例如具有在图2a 和图2b的示意性三维表示中示出的形状。此处的微结构4具有如图2a和图2b中所指示 地定义按坐标轴X和y横跨的底平面40。基本元件41具有如图2a和图2b中所示的与底 表面40相比被提升地布置的元件表面411。此外，不在塑料层23的下表面中而是在其上表 面中模制微结构4并且由此与底表面40相比不是提升地而是降低地布置元件表面411也 是可能的。侧面410被进一步布置在元件表面411与底表面40之间。在根据图2a和图2b 的实施例示例中，基本元件41由此分别包括元件表面411和包围元件表面411的侧面410。 元件表面411在沿坐标轴z延伸的方向上相对于由坐标轴X和y垂直地定义的底表面相隔 特定的距离，该距离被选择成使得在入射光或以一阶或更高阶衍射透射的光或者在散射光 中产生第一颜色，如稍后更详细地解释的。
[0194] 在根据图2a的实施例示例中，以伪随机地布置在底平面上的圆柱体的形式模制 基本元件41。此外，基本元件41具有任何其它形状也是可能的。因此，图2b例如示出以正 方体的形式模制基本元件41。
[0195] 如图2a和图2b所示的，元件表面411优选与底表面40平行地布置。然而，元件 表面411仅与底表面40基本平行地布置并且由此例如元件表面411相对于底表面40略微 倾斜也是可能的。此处已证明有利的是，元件表面411与底表面40相比的倾斜在5度与30 度之间的范围内、优选在从5度到15度的范围内，从而使得放大散射角范围和色谱成为可 能。在此方面，"基本平行"还意指元件表面411与底表面410相比的此类倾斜。
[0196] 具有基本元件的区域或部分区域的表面覆盖优选在30%与70%之间、进一步优 选在40%与60%之间，并且更进一步优选尽可能约为50%或即1/2。这适用于具有两个梯 级的微结构。在具有三个梯级的微结构的情形中表面覆盖优选尽可能为约2/3,在具有四个 梯级的微结构的情形中尽可能为3/4,等等。
[0197] 如在根据以下实施例示例的实施例中所示出的，侧面410的侧面角优选大于70 度、进一步优选大于80度、并且更进一步优选尽可能为约90度。
[0198] 现在，图2c示出其中基本元件41伪随机地布置在区域31和32中或者区域31和 32的部分区域中的实施例。由此，微结构4由一个或多个基本元件构成，其中基本元件在 x/y平面中的布置是伪随机的。此伪随机布置抑制或者减少不合期望的衍射效果，因为不再 存在任何周期性结构（诸如在光栅的情形中）。现在，图2c在与底平面垂直的方向（即，在 z坐标轴的方向）示出具有若干基本元件41和底表面40的微结构4的此类区域的一部分 的俯视图。在根据图2c的表示中，由此在与底平面垂直的方向上示出基本元件41到底平 面上的投影，这些投影在此处由于侧面410的侧面角被形成为90度角而与元件表面411重 合。如果侧面角被选取得较小，则投影的表面会相应地放大。
[0199] 基本元件在x/y平面中的横向延伸Δχ和Ay位于从〇. 25 μπι到50 μπκ优选在 0. 4 μ m与20 μ m之间、进一步优选在0. 75 μ m与10 μ m之间的范围内。此处，"基本元件的 横向延伸"意指基本元件在与底平面垂直的方向上的投影的横向延伸。在根据图2c的实施 例示例中，相邻的基本元件之间的最小距离As被伪随机地选择。此处，相邻的基本元件之 间的最小距离△ s优选不能采用所有可能的值，而是仅采用来自较窄的预定义的变化范围 的值。基本元件41的布置由此优选受到限制，以使得基本元件41不交叠，并且同时最小距 离Δ s不大于300 μ m、优选不大 于50 μ m。如果准许交叠的基本元件，则这些基本元件优选 被制造成使得交叠区域处的平面具有与不交叠的基本元件的区域相同的高度。相邻的两个 基本元件之间的最小距离Δ s优选在0. 5 μ m与50 μ m之间、进一步优选在0. 5 μ m与20 μ m 之间。
[0200] 基本元件41的此类伪随机布置优选通过以下方式达成：在相应区域或部分区域 中设置由定义相应基本元件41在底平面中的正常位置的X和y轴横跨的二维网格。现在， 在坐标轴X和/y的方向上偏离相应正常位置伪随机偏移地将基本元件定位在此区域或此 部分区域中，其中此伪随机偏移的变化范围被选择成使得优选满足以上针对两个相邻基本 元件41的最小间距所说明的条件。
[0201] 此外，两个相邻基本元件之间的最小距离始终伪随机地确定并且随后从这两个基 本元件出发再次伪随机地选择与这些基本元件相邻的基本元件之间的最小距离等等，以此 方式达成基本元件41的相应伪随机定位也是可能的。
[0202] 此处，伪随机变化（例如，基本元件偏离正常位置的伪随机偏移或者基本元件之 间的最小距离的伪随机变化）可以相同的概率考虑来自较窄的、预定义的变化范围的所有 值。然而，将数学函数用于来自此变化范围的值的考虑的概率也是可能的。此类函数的示 例为高斯函数和逆高斯函数。此外，预定义的变化范围包括从其伪随机地选择值的若干预 定义值也是可能的。因此，例如，从包括例如以〇. 5 μ m递增的10个值的变化范围选择两个 基本元件41的最小间距Λ s是可能的。
[0203] 图3a现在示出根据图2c的微结构4的区域中的装饰元件2的示意性截面表示。 此处，装饰元件2具有塑料层23和25以及反射层24。塑料层23具有折射率1^并且塑料 层25具有折射率n2。微结构4具有底表面40和若干基本元件41，该基本元件41具有元 件表面411和侧面410。微结构4覆盖有厚度为d的反射层24并且进一步嵌入在塑料层 23和25中。如上所述，侧面410的侧面角优选大于70度、尤其大于80度并且优选几乎垂 直（几乎90度）地形成。元件表面411的区域中的反射层24的下表面与底表面40的区 域中的反射层24的下表面在z轴方向上彼此相隔高度h，从而第一距离（即，元件表面411 与底表面40的间距61)同样具有值h。
[0204] 以入射角α *从空中入射到装饰元件2上的光线50在塑料层23处折射并且由此 在考虑到光线折射的情况下以角度α照射到微结构4的基本元件41和底表面40。此处， 适用以下折射定律：
[0205] sin ( a *) = Ii1 X sin ( α )
[0206] 入射在微结构上的光线50以两种方式与微结构4交互。第一，由于反射层24处 的反射，入射光50被反射到由元件表面411和底表面40确定并且间隔距离61 (由此间隔 值h)的平面中。此处，适用入射角=出射角的反射定律。由这两个平面反射的光线相长干 涉和相消干涉。在满足下式的情况下，针对波长λ得到相长干涉：
[0207] λ = 2Xn1 XhX cos ( α )
[0208] 例如，对于20度的角度α和化=I. 5,如果高度h = 160nm，则由此在直接反射中 (即，在零阶衍射中）得到蓝色印象。对于h = 195nm得到绿色印象，并且对于h = 230nm 得到红色印象。取决于距离61并且由此取决于微结构的高度h以及折射率Ii1，在零阶衍射 中查看装饰元件2时得到不同的色彩印象。此处，高度h优选位于从150nm到lOOOnm、特别 优选在200nm与600nm之间的范围内。
[0209] 类似地，在借助干涉在透射光中查看的情形中，区域31或区域31的部分区域中的 微结构4在零阶衍射中产生一色彩。与根据图3a形成装饰元件2形成对比，不在该区域中 提供反射层24,使得此处的微结构4直接嵌入在塑料层23与25之间也是可能的。
[0210] 干涉条件还取决于n2。在没有反射层24并且不考虑塑料层23与25之间的边界 表面处的光折射的情况下，若满足下式，则以第一近似得到透过基本元件41和底表面40的 入射光50的各部分之间的相长干涉：
[0211]
[0212] 对于20度的角度α以及Ii1= 1.40和112= 1.65,如果高度h = 1710nm，则在以 零阶衍射透射的光查看的情形中得到蓝色印象。对于h = 2070nm得到绿色，并且对于h = 2440nm得到红色。
[0213] 替换地，使用透明的高折射率反射层24。
[0214] 除了由于距离61的特定选择而导致的干涉之外，还同时由于横向延伸（例如，基 本元件的横向延伸Δχ)而发生光散射，如以上所描述的。由于基本元件的如以上所描述地 选择的平行于底平面的横向延伸，发生散射辐射。此处，基本元件41量级上的结构会在前 向上以增加的程度散射光。由不规则地布置的基本元件41散射的光分布在直接反射的光 束或者直接透射的光束（即，围绕零阶衍射）周围的立体角范围中。此处，基本元件的横向 延伸确定围绕由微结构生成的在零阶衍射周围散射的光的角度范围。基本元件41的横向 延伸越大，则前向反射越显著。结果，基本元件41越大则散射角β变得越小，该散射角β 围绕一角度范围，在该角度范围中微结构通过偏离零阶衍射的散射使光偏转。
[0215] 图3b和图3c解说此效果。图3b示出两个基本元件41的俯视图，其表示例如大 小不同地形成的两个基本元件41以不同广度照射的前向散射。图3c示出装饰元件2的相 应截面表示，该装饰元件2具有塑料层23和25以及反射层24与具有基本元件41和底表 面40的微结构4。此处，以角度α*入射的光线50首先由装饰元件在零阶衍射中直接反射 并且由此产生光线53。散射光54进一步由微结构4在围绕以零阶衍射反射的光线53的角 度范围β中生成。
[0216] 散射光的相应生成类似地也可在微结构4被设计成用于在透射光中查看的情形 中实现，从而此处同样参照以上说明。
[0217] 各向同性地形成的基本元件41 (诸如图2a和2c中所示的基本元件）生成最多达 散射角β的散射光54。此处，散射角β由所使用的基本元件41在底平面上的投影的最小 长度给定，并且由此是由基本元件41的相应横向尺寸给定的，例如在基本元件在底平面上 的圆形盘状投影的情形中是由圆的直径来确定的。优选地，β落在±30度并且进一步优 选地落在±15度的范围内。
[0218] 如果入射光50是白光并且层23、24和25的所有材料以中和色的方式是透明的或 者以中和色的方式是反射性的，则散射光54与在零阶衍射中观察的光束53相比通常具有 补色印象。由于能量守恒，在此情形中，入射的白光必须被划分成直接反射光53和散射光 54,这导致补色印象。不进入直接反射或者相长透射并且不被吸收的入射光50大部分将在 散射光中找到。如果散射光由此例如呈现绿色，则在零阶衍射中直接反射的光呈现紫色。补 色印象形成，尤其是在反射层24包括以中和色的方式进行反射的材料（诸如，举例而言铝 或银）时。因此，例如，铝在整个可见光频谱范围上以约90%的效率反射光并且由此适于产 生补色印象。另一方面，铜在短波中（即，在蓝光频谱范围中）具有较强的吸收，并且因此 会改变色彩印象，因为铜不以中和色的方式进行反射。
[0219] 除了基本元件41的伪随机定位之外，基本元件的大小附加地也可伪随机地改变。 图4由此例如示出具有底表面40、基本元件41和表面元件411的微结构4的俯视图。此 处，基本元件41的元件表面411具有正方形，其中正方形的大小在预定义的变化范围内随 基本元件41而变。为了改变基本元件41在底平面上的投影的表面面积的大小，优选在预 定义的变化范围内伪随机地改变相应基本元件在底平面上的投影的在X轴和/或y轴方向 上的尺寸。因此，例如，在从I ym到10 μπι的变化范围内伪随机地改变元件表面或者基本 元件在X方向上的投影的横向尺寸△ X或者元件表面或基本元件在y方向上的投影的横向 尺寸。
[0220] 除了基本元件的定位、基本元件与最接近的相邻基本元件的间距、基本元件在底 平面上的投影的表面面积的大小之外，进一步地在预定义的变化范围内伪随机地改变基本 元件在底平面上或者在基本元件在底平面上的投影的优选横向方向上的投影的形状也是 可能的。此外，在预定义的变化范围内伪随机地改变先前所述的参数中的仅一个参数也是 可能的。
[0221] 在以上说明中，在基本元件41的在底平面上沿与底平面垂直的方向的投影具有 对称的表面形状的意义下，描述了形成对称基本元件的基本元件41。然而，特别有利的是使 用非对称的基本元件，其中相应基本元件在底平面上的投影具有非对称的形状，该非对称 的形状在位于底平面中的优选方向上的横向尺寸大于该投影的与该优选方向横切的横向 尺寸，优选比与该优选方向横切的尺寸大50%、更优选地大超过80%、进一步优选地超过2 倍并且尤其超过5倍。可以用此类非对称的基本元件来达成复杂的光学效果。
[0222] 图5a由此示出装饰元件2的区域312,其中微结构4包括具有非对称形状的多个 基本元件41。基本元件41在底平面上的投影或者元件表面由此具有细长的（例如椭圆形 的）形状，该形状的纵轴如图5a中所示地定义优选方向418。区域312中的基本元件41被 相同地模制，使得区域312中的基本元件41的优选方向418彼此平行地对准。基本元件41 被进一步伪随机地定位在底表面40上，如上所述。
[0223] 此处，在x/z平面中照明和查看的情形中的散射角β x_z和在y/z平面中照明和查 看的情形中的散射角β D在区域312中是不同的，如图6a和6b中所表示的。图6a由此 示出在区域312中具有基本元件41和底表面40的微结构4在x/z平面中照明和查看的情 形中的表示，并且图6b示出在y/z平面中照明和查看的情形。由于如以上说明的散射角范 围β取决于基本元件在查看/照明方向上的横向尺寸，因而散射角β μ不同，如图6a和 图6b中所表示的。这导致散射光的色彩印象在安全元件在x/y平面中旋转时（即，在围绕 z轴旋转而同时保持视角时）改变。例如，散射光可以在x/z平面中查看的情形中呈现青色 或淡蓝色或青绿色，并且可以在y/z轴中旋转的情形中变成深蓝色/绿色或暗灰色。此处， 该效果以色彩呈现各向异性/无光泽的方式出现。
[0224] 图5b示出在装饰元件2的区域313中形成微结构4。此处，微结构4具有多个基 本元件41和底表面40。基本元件41同样被模制为非对称的基本元件。然而，此处，基本元 件41不仅伪随机地定位在底平面中，而且其优选方向418也同样在预定义的变化范围内随 基本元件伪随机地变化。此处，在旋转装饰元件时，不出现散射光的变化。然而，与对称的 基本元件相比，散射角范围较大。基本元件41的优选方向的伪随机变化可以包括从负180 度到正180度的整个角度范围。然而，角度范围也可受到限制并且此处可以如上所述地优 选在负90度与正90度之间、进一步优选在负30度与正30度之间。
[0225] 图5c示出在装饰元件2的区域31和32中形成微结构4的另一实施例示例。
[0226] 在此实施例示例中，区域31或区域32具有一个或多个第一单元314和一个或多 个第二单元315,在该一个或多个第一单元314中基本元件41被形成为具有第一优选方向 的非对称基本元件，并且在该一个或多个第二单元315中基本元件被形成为具有第二优选 方向的非对称基本元件。在第一单元314中，基本元件由此具有相同的优选方向418。同 样，一个或多个第二单元315中的基本元件具有相同的优选方向415。如图5c中所示，基本 元件41的优选方向被选择成在一个或多个第一单元314中和在一个或多个第二单元315 中是不同的。然而，在第一和第二单元中，在围绕与底平面垂直的方向旋转装饰元件2时， 以相对于彼此的相应角度偏移生成诸如以上所描述的光学效果，从而第一和第二单元生成 不同的光学效果。此外，在区域31或33中不仅提供第一和第二单元而且还提供其中基本 元件被形成为对称基本元件的一个或多个第三单元也是可能的。图5d示出装饰元件2的 具有第一单元314和第三单元316的微结构4的区域的此类设计的实施例示例，在该第三 单元316中基本元件41被形成为对称基本元件。
[0227] 此外，提供与第一和第二单元类似地形成的并且其中基本元件的优选方向不同于 第一和第二单元的优选方向的其他单元以及按需将这些单元与第一和第二单元相组合也 是可能的。这些单元的大小优选大于300 μ m、进一步优选大于500 μ m、更进一步优选大于 Imm并且尤其大于5mm。在具有肉眼可见范围内的尺寸的单元的实施例中，在旋转的情形 中产生移动效果，例如，产生"滚动条"效果。为了产生"滚动条"效果，例如彼此相邻地放 置具有非对称基本元件的若干细长单元是可能的，其中基本元件的优选方向连续地随单元 而变，例如，以10度的步长增加。细长单元的大小例如在纵向上为20mm并且在横向上为 500 μ m。如果19个此类单元彼此相邻地布置，其中第一单元的优选方向为0度并且其他单 元的优选方向以10度的步长增加，则中间单元的优选方向为90度并且最后一个单元的优 选方向为180度（或再次为0度）。如果现在以合适的固定倾角来观察并且随后旋转此类 实施例的装饰元件，则色彩印象的亮度在装饰元件上如同光带那样变化。
[0228] 根据本发明的一替换性实施例示例，第一、第二和第三单元314到316的大小被选 择成小于人眼的分辨率限制、优选被选择成小于300 μπκ并且进一步优选小于100 μπι。在 单元314到316的此类模制中，个体单元314到316的效果的混合导致散射光的色彩印象。 在这种设计中，装饰元件包含隐藏的安全元件。在显微镜下查看的情形中，如果分辨率被选 择得足够高，则不同单元的亮度是不同的。
[0229] 此外，与根据图2a到图6b的先前实施例示例不同地设计基本元件的形状也是可 能的。基本元件在底平面上的投影可以由此例如具有作为图7中的示例示出的形状，并且 可以由此例如具有圆盘、正方形、椭圆形、矩形、六边形、货币符号、面额标记、字母的形状、 符号形状（例如，心形、十字形、环形、具有纳米文字的圆形、或星形）。基本元件或其在底 平面上的投影还可以通过在将基本元件布置在底平面上的基础上形成微米文字的字母和 符号来形成。形成微米文字的基本元件优选在第一区域中或者在第一区域的至少一个第一 部分区域中具有基本元件的定位的伪随机变化，其中不管变化如何均可读取微米文字。基 本元件的形状或者基本元件在底平面上的投影的形状还可以按此方式在装饰元件2中提 供隐藏的安全特征。通过例如借助光学显微技术来分析装饰元件，可以检测出基本元件的 形状或者基本元件在底平面上的投影的形状，并且由此可以检查隐藏的安全特征。此外，基 本元件的形状的布置还可以携带隐藏的信息项。例如，如果微结构的95%由具有一种形状 (例如，圆形）的基本元件形成并且5%由具有另一种形状（例如，十字形）的基本元件形 成，则十字形的布置可以是隐藏的信息项。
[0230] 根据另一实施例，基本元件41不仅具有一个元件表面，而且还具有若干元件表面 也是可能的，这些元件表面影响入射光的干涉并且由此影响色彩的产生。以下作为示例参 照图8a和8b来描述此类实施例。
[0231] 图8a示出区域31和32之一中的微结构4的截面的三维表示。此处，微结构4具 有底表面40以及多个基本元件41，图8a中示出其中的四个基本元件。基本元件41分别不 仅具有元件表面411，而且还具有其它的元件表面412和413。这些元件表面412和413同 样分别与底表面40基本平行地布置，并且在第一区划之一中布置基本元件41时在z轴方 向上与底表面相隔第一距离（即，距离61)的倍数。元件表面412和413由此彼此间隔开 以及与元件表面411同样相隔距离h，从而对于元件表面412和413而言同样满足如先前参 照图3a已解释的干涉条件。元件表面411、412和413的表面面积优选尽可能地具有相同 的大小。换言之，每个梯级的包括底表面的表面比例具有大致相同的大小，例如，在具有四 个梯级的基本元件的情形中大致为1/4。
[0232] 图8b示出具有塑料层23和反射层24的装饰元件2的一部分的相应截面表示。此 处，以角度α入射的光线50在零阶衍射中作为光线53反射，其中在底表面40、元件表面 411、元件表面412和元件表面413处反射的光束叠加，并且微结构4通过相长或相消干涉 产生色彩。此处，基本元件41不仅可被设计成具有三个梯级，而且可被设计成两个或若干 梯级，并且由此除了元件表面411之外，可以具有优选如先前所解释地布置的一个或多个 其他的元件表面。
[0233] 在零阶衍射中查看的情形中的色纯度通过引入这些其他的平面而显著增加。此处 优选的是，不同元件表面在基本元件41在底平面上的投影中的表面比例是相同的，由此还 导致最纯的色彩。其他表面元件412和413相隔的高度h优选是相同的。高度h优选位于 从150nm到1000 nm的范围内并且特别优选地在从200nm到600nm的范围内。具有若干梯 级的质量具有较佳地定向的相长干涉并且由此较强的色彩印象的优点。彼此间隔开的元件 表面的数目越大，则相长反射光的频谱变得越窄。彼此间隔开的基本元件的元件表面的数 目优选被选择成在从2到6的范围内。
[0234] 关于基本元件在底平面上的投影的模制以及基本元件在底平面中的定位，以上关 于基本元件41的说明相应地适用。基本元件41的投影可以由此具有图7、图5a到图5d、 图4和图2a到图2c中所示的形状。此处，其他元件表面和元件表面411优选被进一步模 制成使得它们导致同轴的金字塔形的结构并且由此元件表面411和412具有遵循外轮廓的 带状形状。元件表面的表面比例优选具有相同的大小。
[0235] 根据另一优选实施例，区域31和32中或者区域31和32的一个或多个部分区域 中的微结构具有基本元件41的周期性布置，这些基本元件41的在底平面上的投影优选具 有相同的形状。基本元件在底平面上的投影优选具有条或点的形状。此外，基本元件优选 在方位角的方向上周期性地各向同性地或者伪各向同性地彼此相随，该方位角由此描述x/ y平面中的序列的空间方向。基本元件的元件表面与底表面的距离优选是不变的。
[0236] 图9a和图9b现在藉由示例解说此类实施例。图9a示出形成单元320的微结构 4的部分区域的俯视图。单元320包括其中基本元件41分别周期性地彼此相随的若干部 分区域321。这藉由图9b中的示例来解释。因此，在区域321中，微结构4具有底表面40 和基本元件41，该基本元件41具有元件表面411和侧面410。此处，基本元件41以条状形 成，其横截面在图9b的下方表示中示出并且其在x/y平面中的延伸通过图9a和9b中相应 的线来指示。此处，相应部分区域321的基本元件410的横截面是相同的，并且基本元件41 在底平面上的投影在相应方位角419的方向上周期性地彼此相随，如图9a和图9b中所指 示的。因此，在部分区域321中，微结构4分别由以下参数来确定：方位角419、基本元件形 状（例如，根据图9b下方示图的条形）、空间频率、以及由此基本元件41在方位角416的方 向上彼此相随的周期。
[0237] 方位角、基本元件形状和/或布置在单元320中的部分区域321的空间频率的参 数中的一者或多者现在优选地在针对单元320预定义的变化范围内随部分区域321而伪随 机地改变。
[0238] 图9a中示出的单元320因此例如具有其中方位角419并且由此不同的部分区域 321中的基本元件41的定向被伪随机地改变的部分区域321。因此，例如，方位角伪随机地 并且由此在0到180度之间以15度的步长各向同性地变化。此处，部分区域321中的基本 元件41的元件表面之间的距离优选是不变的，并且还可以同样伪随机地变化。
[0239] 方位角419的伪随机对准可以包括从负180度到正180度的整个角度范围。然而， 限制角度范围并且由此限制伪随机变化的变化范围也是有利的。因此，进一步优选的是，在 负90度与正90度之间、进一步优选在负30度与正30度之间改变方位角419。
[0240] 此外，在区域31和32中或者在区域31和32的部分区域中以圆形网格的形式形 成微结构4也是有利的，在该圆形网格中基本元件41优选具有圆环形。
[0241] 一般而言，对于先前解释的微结构，基本元件41周期性地彼此相随的周期优选位 于从0· 75 μπι到10 μπι的范围内是真的。部分区域321的大小优选位于从5 μπι到100 μπι的 范围内并且进一步优选在10 ym与30 μ m之间的范围内。单元320的大小优选被选择成在 40 μπι与300 μπι之间，进一步优选在80 μπι与200 μπι之间。此处，根据图8a和图8b的实 施例的基本元件可被形成为具有若干元件表面的若干梯级。若干梯级可以是对称的（即， 如同先向上并且 随后向下的楼梯）或者是非对称的（即，如同仅向上或者仅向下的楼梯）。 元件表面411与底表面40的距离优选位于从150nm到2000nm的范围内、进一步优选在从 200nm到1000 nm的范围内，并且更优选在从200nm到500nm的范围内。
[0242] 与参照图2a到图8b所解释的实施例形成对比，在根据图9a和图9b的装饰元件 的情形中，不在散射光中而是在一阶衍射并且有时在较高阶衍射中发生补色印象。衍射不 呈现彩虹色彩效果，或者至少仅呈现显著削弱的彩虹色彩效果。由于能量的保持，未在零阶 衍射中相长地偏转的光的大部分进入一阶或更高阶衍射，从而在零阶衍射外的至少一个查 看的情形中的色彩印象很大程度上通过在零阶衍射中查看的情形中的色彩的补色印象来 确定。基本元件41的周期和模制优选被选择成偏转出零阶衍射的光的大部分在零阶衍射 周围+/-30度的角度范围β内偏转，以便达成有利的光学效果，如先前所解释的。
[0243] 根据本发明的另一优选实施例，在区域31或32中或者在区域31和32的部分区域 中，遵循非周期函数来定位微结构4的基本元件41。藉由示例，图10示出装饰元件2的区 域322的俯视图，该装饰元件2借助基本元件的此类布置来生成图IOa中所示的光学信息 项。图IOb示出第一色彩印象的所分配频谱以及相关联的色度图。结构深度为h = 350nm 并且该结构与空气毗邻，即η = 1. 0。此处，将基本元件布置成表面元件411与底表面40之 间的距离61为330nm，并且形成基本元件在底平面上的布置以及基本元件在底平面上的投 影的模制，如以下参照图Ila到图Ild所解释的。对于观察者而言，由此例如在区域322中 可见到三维物体的形状，例如，根据图IOa的示图中示出的钥匙。在三维物体的使强曲率可 见的区域中，三维物体的示图呈现蓝色。在其他区域中，三维物体呈现黄色。当装饰元件倾 斜时，呈现蓝色和黄色的表面相应地变化，从而装饰元件使三维物体的三维印象可见。
[0244] 图Ila现在示出在与由底平面横跨的平面垂直地查看的情形中区域322的一部分 的俯视图。图Ilb示出区域322的部分区域中的装饰元件2的沿来自图Ila的线A-A'的 相应截面表示。
[0245] 在部分区域322中，装饰元件2由此具有塑料层23和25以及反射层24。此外，提 供在部分区域322中具有底表面40以及基本元件41的微结构4,该基本元件41的元件表 面411在z轴方向上与底表面40相隔距离61。此处，如图Ila和图Ilb中所示，基本元件 41 一般不是以周期性的顺序布置的，并且进一步地在底平面上的投影的模制和大小方面也 不同。此处，基本元件41的布置以及区域322中相应基本元件41的投影的表面尺寸是通 过描述二元衍射结构的函数来确定的，该二元衍射结构根据预定义的具有一个或多个自由 形态元件的三维自由形态表面来偏转入射光。此类自由形态元件可以例如由三维物体的表 面的一部分形成，如同根据图10的示图的情形那样。此处，自由形态元件是通过三维物体 (即，钥匙）的表面的一部分来形成的。此外，自由形态元件是产生字母数字字符、几何图形 或另一物体的形式的放大、缩小和/或畸变效果的自由形态元件也是可能的。
[0246] 此处，二元衍射结构可以例如借助光刻掩膜工艺或者借助光刻直写工艺（例如， 电子束或激光写入器）来产生。因此，例如，光学地检测自由形态元件的三维表面并且因变 于三维物体的相应曲率来改变基本元件的间距以及基本元件的投影的表面面积的大小，以 便由此产生例如根据图10的示图是可能的。因此，基本元件的投影或者基本元件的元件表 面因变于三维物体的局部曲线来选择，其中在强弯曲的区域中，使基本元件的间距以及投 影的表面尺寸或者与曲线的演变横切的元件表面的表面尺寸变得更小。由此投影或元件表 面的基本同轴地延伸的布置导致与三维物体的强弯曲的区域平行，其中基本元件的间距和 与弯曲区域横切的基本元件的投影的表面延伸发生改变并且在最大弯曲的区域中具有最 小值。
[0247] 图Ila和图Ilb藉由示例示出来自基本元件的此类布置的一部分。主要促成自由 形态表面的弯曲区域中的色彩印象的基本元件41在x/y平面中在至少一个方向上具有范 围从0. 25 μπι到500 μπκ优选在4 μπι与100 μπι之间的横向延伸。图Ila中示出的部分中 的基本元件41的宽度和基本元件的间距由此等于沿截面线Α-Α'的来自以上提及的范围的 尺寸。此处，基本元件41的宽度和基本元件41之间的间隙的变化遵循函数f(x，y)，该函数 反映自由形态表面的形状以及如以上说明的自由形态表面关于z轴的提升变化。元件表面 41离底表面40的距离61如以上所说明那样地选择。令人惊讶地，参照实践中产生的原型 已展现，通过根据先前讨论的原理来将结构深度61选择得大得多仅不显著地改变三维自 由形态表面的光学效果，并且产生附加的色彩信息项。通过如以上所说明那样相应地选择 距离61，一阶或更高阶衍射获得色彩调制连同保持不变的三维自由形态表面的效果，该色 彩调制呈现清楚的非彩虹色彩。与直接反射光束相比，一阶衍射通常具有补色印象。既不 在零阶衍射中相长反射又不散射的入射光大部分再次在一阶衍射中找到。以已定义的色彩 给出三维自由形态表面的效果不仅导致简单的色彩，而且还导致色彩效果与三维自由形态 表面的三维效果的在视觉上非常有吸引力的相互作用，这类似于蝴蝶（例如，蓝色大闪蝶） 翅膀上的自然发生的结构化地（有时带有金属光泽地）呈现的色彩效果。色彩效果与三 维自由形态表面的效果的这种相互作用对于视觉感知而言是非常重要的。因此，在根据图 IOa的示图中的区域322中表示的钥匙在其可察觉性方面基本上是按照呈现蓝色的反射光 的在一阶中衍射并且色彩被改变的比例来确定的，并且以零阶反射的呈现黄色的光取而代 之在察觉性方面减弱。
[0248] 图Ilc和图Ild由此解说在图Ild中元件表面411与底表面40之间的距离与距 离61相应地变化（h = 300nm)的情形中以及在图Ilc中该距离被选择地更小（h = IOOnm) 的情况下微结构4的不同效果。根据图Ilc的微结构示出衍射效率对可见光谱范围内的波 长没有显著的依赖性，并且由此示出在用人眼查看时已知的彩虹色彩效果。此类微结构实 际上示出在本发明的意义内没有显著的色彩效果，该色彩效果在衍射效率对波长具有清晰 显著的依赖性的情形中首先出现，如图Ild中所表示的。
[0249] 以下参照图12描述根据非周期性函数的基本元件41的布置的另一变型。
[0250] 此处，计算一个或多个虚拟2D和/或3D物体的全息图，并且此处，理想地计算全 息图的振幅和相位两者，以及使该全息图二元化。二元计算机生成的全息图（CGH)(例如， 开诺全息照片）由此例如被用作函数。
[0251] 图12a示出参照计算机生成的全息图的可能相位响应600的二元化。示出了因变 于x/y方向上的位置对在z方向上具有高度的部分的示意性表示。在二元化中，由虚线指 示的边界值60以上的相位值被设置为高度的最大值，并且低于边界值的相位值被设置为 高度的最小值。如图12a的下图中所示，由此得到二元函数。高度的最大值与高度的最小 值之差现在被选择成对应于如先前确定的距离61，并且由此确定装饰元件2的相应区域的 色彩印象。对于全息图的重构而言最佳的激光波长是两倍的梯级高度乘以周围介质的折射 率，其中此处距离61被选择为梯级高度。在本发明的这一实施例中，通过全息图信息项和 二元化算法来确定表面覆盖。
[0252] 图12b和12c中示意性地示出计算机生成的二元全息图的示例。
[0253] 在图12b中的左侧示出用于计算全息图的模板601。在此情形中，它是字母"K"。 在中间，示出在此模板601的基础上合意的目标图像602,该目标图像602被计算为全息图。 此处，K在全息图平面后面浮动，其中K的右侧边缘比左侧边缘更接近全息图平面。这通过 投阴影来指示。随后，在右侧示出所计算出的计算机生成的全息图的二元化的重构603。
[0254] 图12c示意性地示出相应部分611、612和613,即，x/z平面中的部分。在左侧，即， 在部分611的情形中，K 614位于全息图平面中。在中间，即，在部分612的情形中，K 614 被表示在全息图平面615后面。在图12c中的右侧，通过计算机生成的二元全息图来表示 全息图的重构的部分613。由于全息图是二元的，因此不仅形成作为全息图平面615后面的 K 614的目标图像，而且还形成看上去在全息图平面615前面浮动的镜像图像614'。
[0255] 除了 "K"形式的色彩效果之外，带有深度的重构以及两个图像的叠加还附加地导 致倾斜时的移动效果。然而，一般而言，为其计算全息图的所重构的K(此处位于后面的Κ) 在重构中占支配地位，参见图12d，其示出此类二元全息图的照片。
[0256] 此外，在先前描述的根据图Ila到图12a_c的微结构的设计中，不仅使用具有一个 元件表面的基本元件，而且还使用根据图8a和图8b的实施例示例的具有两个或更多个元 件表面的基本元件也是可能的，从而关于此方面的说明在此处也类似地适用。
[0257] 根据另一实施例，区域31和32中的微结构的基本元件41不具有元件表面与底表 面的均匀间隔。除了一个或多个第一区划（其中基本元件41的元件表面与底表面40的距 离对应于距离61或者距离61的倍数（参见根据图8a、8b的实施例））之外，微结构在区域 31中还具有一个或多个第二和/或第三区划，其中元件表面在坐标轴z的方向上与底表面 40分别相隔第二或第三距离或者第二或第三距离的倍数，该第二或第三距离不同于第一距 离。此处，第二和第三距离被选择成使得分别在该一个或多个第二或第三区划中通过以下 方式生成不同于第一色彩的第三或第四色彩：通过在底表面40和元件表面41处反射的光 在一阶衍射的入射光或者散射光中的干涉和/或通过透过元件表面411和底表面40的光 与一阶或更高阶衍射的透射光或者散射光的干涉。
[0258] 图13a现在示出微结构4的其中在底表面40上设置两个基本元件41的区域。一 个基本元件41的元件表面411在z轴方向上与底表面40相隔距离61，并且另一基本元件 41的元件表面421在z轴方向上与底表面40相隔距离62。
[0259] 如果微结构4包括具有不同距离61和62的基本元件41的混合，则得到由个体色 彩印象的混合形成的相应色彩印象。
[0260] 这种效果可以有利地与举例而言非对称基本元件（诸如先前参照图5a到图6b所 描述的基本元件）的使用相组合。此外，这种效果也可以进一步有利地与周期性地布置的 基本元件或者遵循函数的基本元件（诸如先前参照图9a到图12所描述的基本元件）的使 用相组合。
[0261] 因此，图13b示出例如其中在第一区域332中设置具有距离61的非对称基本元件 41和具有距离62的非对称基本元件42的设计。如在图13b中的下方示图中指示的，基本 元件41不仅具有底表面与元件表面的不同距离，而且还具有不同的优选方向，并且由此在 根据图13b的实施例示例中关于其优选方向包围90度的角度。此外，区域332被图案化地 形成为K形的前景区域，该前景区域被背景区域332围绕。在这种布置中，可以通过围绕与 底平面垂直的轴旋转装饰元件2来达成以下色彩效果：例如，如果对于特定的视角α *并 且在与基本元件的纵轴平行地（由此在y方向上）查看的情形中，具有距离61的基本元件 41以散射光产生清晰可见的红色印象，而在旋转90度（同时保持视角α*)的情形中产生 (仅微弱可见的）红色印象或者没有色彩印象，并且对于此视角α *和在与基本元件的纵轴 垂直地（由此在X方向上）查看的情形中，其中元件表面与底表面的距离为62的基本元件 42在散射光的情形中产生清晰可见的绿色印象，并且在旋转90度（同时保持视角α*)的 情形中产生仅微弱可见的绿色印象或者没有色彩印象，则安全元件具有红色K相对于绿色 背景的色彩旋转效果。总的来说，这导致具有高度安全的安全特征的非常清晰可识别的色 彩效果。
[0262] 此外，在区域31和32中或者在区域31和32的部分区域中使用具有不同距离61 和62的基本元件41的微结构也是可能的，其中这些基本元件不被混合而是存在于至少两 个肉眼可见的区域中。这些区域的横向大小通常大于300 μm并且小于50mm。此处，肉眼可 见区域可以按标志、字符等的形式来形成。图13c现在解说此实施例的实施例示例，其中此 处提供第一区划333和若干第二区划334,在第一区划333中设置具有元件表面与底表面的 距离61的基本元件41，并且在第二区划334中设置具有元件表面与底表面的距离62的基 本元件41。例如，呈现图13c中解说的效果，其中在装饰元件2围绕X轴倾斜时得到对比度 改变效果，并且例如圆在一倾斜度中呈现浓烈的绿色而背景呈现紫色，以及在倾斜约20度 时，这些区域的色彩印象彼此交换。
[0263] 如果一个区划的基本元件被形成为对称的基本元件并且另一区划的基本元件被 形成为非对称的基本元件，则一个区划在旋转情形中色彩不变，而另一区划在色彩亮度方 面发生变化，并且由此例如布置在背景中的区划334在其色彩亮度方面发生变化。
[0264] 此外，在区划333和334中改变具有基本元件的底表面的表面覆盖也是可能的，以 便由此改变相应区划的色彩亮度以生成灰度图像。在具有基本元件的区划333和334的相 应部分区域的表面覆盖接近50%的情形中，得到最大的色彩亮度，而在相应部分区域的表 面覆盖减小或增大的情形中，色彩亮度下降。色彩的色彩值由基本元件的元件表面与底表 面的距离确定，即，由基本元件41的距离61和62确定。因此，例如以此方式在区划334或 33中编码附加的信息项是可能的，由此，例如区划334还具有可在灰度表示中可见的人物 肖像作为附加的信息项。
[0265] 此灰度图像的亮度此外还可以通过与其他光栅结构的叠加来改变。此处，提供蛾 眼结构是特别有利的。优选地，通过周期在从200nm到400nm的范围内并且光栅深度/周 期比在0. 5与2之间的交叉光栅或者六边形光栅来提供这些结构。通过此类蛾眼结构的使 用，区划333和334的部分区域可被设计得更暗，并且灰度图像可按此方式来生成。因此， 例如仅通过区划333和334与此类蛾眼结构的有针对性的部分叠加来产生灰度图像、由此 例如使区划333和334内的具有基本元件的表面覆盖保持不变、并且仅通过使区划333和 334在部分区域中与蛾眼结构部分交叠来设置亮度水平也是可能的。
[0266] 此外，通过使用具有元件表面与底表面的不同距离61、62和63的第一、第二和第 三区划来产生多色图像或者真彩图像也是可能的。图Ha由此示出例如真彩图像70。现 在，真彩图像70的图像区域被划分成多个像点区域，并且确定相应像点区域中的色彩值以 及色彩亮度。装饰元件2的图像区域随后被划分成多个像点区域，并且在每一个像点区域 中，第一、第二和/或第三区划布置成使得由微结构4生成针对相应像点区域固定的色彩和 色彩亮度值。图14b由此示出例如来自具有四个像点区域350的此类图像区域的一部分。 在像点区域350中分别提供若干区划351、352和353。布置在区划351、352和353中的基 本元件具有元件表面与底表面的不同距离，即，距离61、62和63,如根据图14c的截面表示 所示出的。该截面由图14b中的B-B'标识。此处，相应区划351、352和353中的基本元件 41的模制和布置优选根据图2a到图12的先前实施例来选择。
[0267] 此外，在先前参照图2a到图14描述的微结构4的实施例中，附加地在区域31和 32中设置隐藏的信息项也是可能的。为此，例如，如参照图15所解说的，首先根据以上说 明形成微结构80并且随后在第二步骤中通过全息图的照明或者计算机生成的全息图的写 入来轻微地调制微结构的元件表面和/或底表面是可能的。元件表面或底表面的高度由此 局部地略微变化。这会破坏干涉并且由此改变微结构4的色彩，如图15中下面的示图中示 出的，这就是调制也必须变成轻微的原因。然而同时，全息图的图像信息被放置在微结构 80后面，但是该图像信息伴随有因低（轻微）调制而导致的强噪声。调制的强度可以位于 高度的+/-50%的范围内、但是优选在+/-20%的范围内并且进一步优选在+/-10%的范围 内。如果仅调制元件表面或者底表面，则微结构的色彩效果变得更显著并且由此可见。然 而，如上所述，全息图的图像信息对此噪声很大。如果两个平面均被调制，则色彩效果的破 坏更强。对此，全息图的图像信息噪声不是很大。在环境光中查看的情形中，隐藏的信息项 是不可见的或者仅仅勉强可见（由于非常低的调制）。在用合适的激光进行照明的情形中， 呈现全息图。对于全息图的重构而言最佳的激光波长（λ)为两倍距离61(h)乘以周围介 质的折射率（η) ( λ = 2*h*n)。
[0268] 图16中所示的另一设计提供了用特定的光栅结构对基本元件41的元件表面和/ 或底表面40的调制。因此，例如，在区域361中用衍射结构82来调制底表面和基本元件 41的元件表面，并且在区域362中用衍射结构83来调制底表面40和基本元件41的元件 表面。此处，衍射结构82和83在其光栅线的对准方面不同，如图16中所指示的。这些光 栅结构可以是线性的、交叉的或者是六边形的。光栅82和83的光栅周期优选被选择成在 IOOnm与2000nm之间、进一步优选在200nm与500nm之间。光栅82和83可以是设计的一 部分。具体地，光栅82和83可以是零阶偏振光栅。由此，诸区域可设置有经TE偏振的标 志或背景，并且其他区域（例如，标志或图像的背景）可设置有正交偏振TM。此处，TE表示 横电波（TE =横电）并且TM表示横磁波（TM =横磁）。关于线光栅，TE偏振光指的是电场 分量与光栅线平行的光，而TM偏振光指的是电场分量与光栅线垂直的光。标志或图像在用 偏振滤波器查看的情形中呈现。相应地，区域361和362可以由此被形成为背景和图案区 域，它们在通过偏光器查看的情形中才变得可见。如在来自图15的向上调制的全息图的情 形中，光栅结构的调制必须较低，尤其必须位于高度的+/-50%的范围内、但是必须优选地 位于+/-20%的范围内并且进一步优选地位于+/-10%的范围内。全息图或衍射光栅的调 制深度优选小于lOOnm、特别优选小于50nm并且进一步优选小于30nm。由此，调制仅轻微 地破坏产生色彩效果的干涉。
[0269] 另一优选实施例将迄今描述的产生色彩效果的微结构与折射性的消色微透镜相 组合，该微透镜例如在DE 10 2008 046 128 Al中描述。
[0270] 此处，底平面由微透镜定义，即，底平面随微透镜而变。微透镜上的微结构的深度 (即，距离61)优选是相同的，以使得微透镜的消色效果与微结构的色彩效果叠加。
[0271] 图17在示意性侧视图中示出此实施例。在不同的部分区域61、62和63中，此处分 别提供不同的底平面，这些底平面由微透镜定义、特别是由DE 10 2008 046 128 Al中形成 的微透镜定义。在部分区域61、62和63中的每一个部分区域中，基本元件的元件表面411 以及底表面40与相应的底平面平行对齐。此外，区域61、62和63中的底平面不彼此平行 地布置，而是相对于彼此倾斜，如图17中所示。
【主权项】
1. 一种装饰元件（2)，其中所述装饰元件（2)具有在入射光中和/或在透射光中产生 光学效果的微结构（4)，其中所述微结构（4)在第一区域（31，32)中具有底平面（40)和多 个基本元件（41)，所述多个基本元件（41)分别具有与所述底表面（40)相比被提升或降低 的元件表面（411)和布置在所述元件表面（411)与所述底表面（40)之间的侧面（410)，其 中所述微结构的所述底表面（40)限定由坐标轴X和y横跨的底平面，其中所述基本元件 (41)的所述元件表面（411)分别与所述底平面基本平行地延伸，并且其中在所述第一区 域（31，32)的至少一个或多个第一区划（333, 351)中所述基本元件（41)的所述元件表面 (311)和所述底表面（40)在坐标轴z的方向上在与所述底平面垂直延伸的方向上相隔开第 一距离（61)，所述第一距离（61)被选择成在所述一个或多个第一区划（333, 351)中尤其通 过在所述底表面和所述元件表面处反射的光在入射光中的干涉和/或尤其通过透过所述 元件表面和所述底表面的光与透射光的干涉来产生色彩。2. 如权利要求1所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述微结构被设计成在一阶衍射中或者在散射光中产生所述第一色彩。3. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件（41)被模制和布置在所述第一区域（31，32)中，以使得所述基本元件 (41)通过散射和/或通过直接反射或直接透射或偏离零阶衍射的衍射来使入射光偏转，从 而在直接反射或直接透射中或在零阶衍射中查看时产生不同于所述第一色彩的第二色彩、 尤其是与所述第一色彩互补的第二色彩。4 . 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域（31，32)的至少一个或多个第二和/或第三区划（334, 352, 353)中， 所述基本元件（41)的所述元件表面（311)和所述底表面（40)在坐标轴z的方向上在与 所述底平面垂直延伸的方向上相隔开第二或第三距离（62,63)，所述第二或第三距离（62， 63)分别与所述第一距离（61)不同并且被选择成使得在所述一个或多个第二或第三区划 (334, 352, 353)中尤其通过在所述底表面（40)和所述元件表面（41)处反射的光在入射光 中的干涉和/或尤其通过透过所述元件表面和所述底表面的光与透射光的干涉来产生不 同于所述第一或第二色彩的第三或第四色彩。5. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件（41)被模制和布置在所述第一区域（31，32)中，以使得入射光的至少 10 %、优选20 %与90 %之间的入射光、进一步优选30 %与70 %之间的入射光偏转出零阶衍 射、尤其通过散射或衍射来偏转。6. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件（41)被模制和布置在所述第一区域（31，32)中，以使得入射光在至少一 个方向上在围绕零阶衍射最多达10度、并且尤其最多达30度的散射角范围内散射。7. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 每个基本元件（41)在所述底平面上的投影的至少一个横向延伸在约0. 25 μ m与50 μ m 之间、优选在〇. 75μπι与ΙΟμπι之间。8. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 相邻基本元件（41)的最小距离不大于300 μ m并且优选被选择成在0. 5 μ m与300 μ m 之间、优选在〇. 5 μπι与50 μπι之间。9. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述第一区域（31，32)或所述第一区域的至少一个第一部分区域中的所述基本元件 (41)的模制和/或定位被伪随机地改变。10. 如权利要求9所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域（31，32)中或者在所述第一区域的至少一个第一部分区域中，优选在 分别针对所述第一区域（31，32)或相应的第一部分区域预定义的变化范围内伪随机地改 变以下参数中的一个或多个参数：所述基本元件（41)的定位、所述基本元件（41)与最接近 的相邻基本元件的间距、所述基本元件（41)在所述底平面上的投影的形状和/或表面面积 的大小、以及所述基本元件（41)在布置在所述第一区域（31，32)或至少一个第一部分区域 中的所述基本元件（41)的底平面上的投影的横向优选方向（418)。11. 如权利要求10所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一部分区域中的第一个第一部分区域中和在所述第一部分区域中的第二个 第一部分区域中伪随机地变化的所述参数是不同的和/或所述被改变的参数的至少一个 变化范围被选择成在所述第一部分区域中的第一个第一部分区域中和在所述第一部分区 域中的第二个第一部分区域中是不同的，优选所述第一部分区域中的第一个第一部分区域 中的至少一个变化范围与所述第一部分区域中的第二个第一部分区域中的至少一个变化 范围相差至少10%。12. 如权利要求10和11之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述预定义的变化范围包括预定义的值集合，优选包括5到20个值。13. 如权利要求9到12之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 由所述坐标轴X和y横跨的二维网格为布置在所述第一区域（31，32)或所述第一部分 区域中的每一个基本元件（41)定义相应基本元件在所述底平面中的正常位置，所述第一 区域（31，32)或所述第一部分区域中的每一个基本元件（41)的位置通过在坐标轴X方向 上和/或坐标轴y方向上的偏离相应正常位置的伪随机偏移来确定。14. 如权利要求9到13之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 相应基本元件（41)在底平面上的投影的至少一个横向尺寸在从1 μ m到10 μ m的变化 范围内伪随机地变化。15. 如权利要求9到14之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件（41)中的一个或多个基本元件（41)是对称的基本元件，其中所述基本 元件（41)在底平面上的投影具有对称的形状，和/或所述基本元件（41)中的一个或多个 基本元件（41)是非对称的基本元件，其中所述基本元件（41)在底平面上的投影具有非对 称的形状，所述非对称的形状的在与所述底平面平行延伸的优选方向（418)上的横向尺寸 比所述投影的与所述优选方向（415)横切的横向尺寸大、优选比所述投影的与所述优选方 向（415)横切的横向尺寸大50%、优选大300%。16. 如权利要求15所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域（31，32)中或者在所述第一区域的部分区域（312)中，所述基本元件 (41)是具有相同的优选方向（318)的非对称的基本元件。17. 如权利要求15和16之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域（31，32)中或者在所述第一区域的部分区域（312)中，所述基本元件 (41)是非对称的基本元件，所述非对称的基本元件的优选方向（418)分别在预定义的变化 范围内伪随机地变化，其中优选从+180度到-180度、进一步优选从+90度到-90度、并且 更进一步优选从+30度到-30度的角度范围被选择为变化范围。18. 如权利要求15到17之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述第一区域（31，32)或者所述第一区域的第一部分区域具有一个或多个第一单元 (314)和/或一个或多个第二单元（315)，布置在所述第一单元和第二单元（314, 315)中的 基本元件是非对称的基本元件，其中所述第一单元（314)的非对称的基本元件具有第一优 选方向（418)并且所述第二单元（315)的非对称的基本元件具有不同于所述第一优选方向 的第二优选方向（418)。19. 如权利要求18所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述第一区域（31，32)或者所述第一区域的所述第一部分区域具有一个或多个第三 单元（316)，并且布置在所述第三单元（316)中的基本元件是对称的基本元件。20. 如权利要求18和19之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述一个或多个第一、第二、和/或第三单元（314, 315, 316)具有与所述底平面平行的 小于300 μm、尤其小于100 μm的至少一个横向尺寸。21. 如权利要求2和权利要求18到20之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述一个或多个第一单元分别布置成与第一区划交叠、所述一个或多个第二单元分别 布置成与第二区划交叠和/或所述一个或多个第三单元布置成与第三区划交叠，从而所述 基本元件的元件表面与所述底表面在坐标轴z的方向上在与所述底平面垂直延伸的方向 上在所述一个或多个第一单元中相隔开所述第一距离、在所述一个或多个第二单元中相隔 开所述第二距离、和/或在所述一个或多个第三单元中相隔开所述第三距离。22. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件中的一个或多个基本元件在所述底平面上的投影具有符号或字母或微 文字的形状，以便提供在不使用辅助手段的情况下人眼不可见的光学信息项。23. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域（31，32)或者所述第一区域的一个或多个第二部分区域中，所述基本 元件（41)至少在诸区域中周期性地彼此相随，尤其以0. 75 μ m与10 μ m之间的周期彼此相 随，并且优选根据规则的一维或二维网格来定位。24. 如权利要求23所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 一个或多个单元（320)分别被提供有多个第二部分区域（321)，其中所述基本元件 (41)分别周期性地彼此相随，这些第二部分区域（321)中的每一个第二部分区域中的基本 元件（41)的顺序是通过参数方位角、基本元件形状和/或空间频率来定义的，并且所述参 数方位角、基本元件形状、和/或布置在所述单元（320)中的所述第二部分区域（321)的空 间频率在为该单元（320)预定义的变化范围内随第二部分区域而异地伪随机地变化。25. 如权利要求24所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述参数方位角在从-180度到+180度、-90度到+90度、或者-30度到+30度的变化 范围内变化和/或以15度的步长变化。26. 如权利要求24和25之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述第二部分区域（321)分别具有平行于所述底平面的在5 μπι与IOOym之间、尤其 在10 μL?与50 μL?之间的至少一个横向尺寸，和/或所述一个或多个单元（320)分别具有 平行于所述底平面的在40 μ m与300 μ m之间、尤其在80 μ m与200 μ m之间的至少一个横 向尺寸。27. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域（31，32)中或者在所述第一区域的一个或多个第三部分区域（322) 中，所述基本元件（41)是遵循非周期函数来定位的。28. 如权利要求27所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件的宽度和/或所述基本元件的间距在一个或多个方向上变化，尤其在一 个或多个方向上局部线性增大和/或减小。29. 如权利要求27或28所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域中或在所述第三部分区域（322)中，所述基本元件（41)的布置和相应 基本元件（41)在所述底平面上的投影的表面尺寸是通过描述二元衍射结构的函数来确定 的，所述二元衍射结构通过衍射、优选通过一阶衍射中的衍射来偏转入射光以产生第一信 息项，所述第一距离、所述第二距离、和/或所述第三距离或者所述第一、第二、和/或第三 距离的倍数被选择为所述第一区域中或者所述第三部分区域（322)中所述基本元件（41) 的所述元件表面与所述底表面在z坐标轴的方向上的间距，并且由此确定的色彩信息项被 产生作为所述第一区域或所述第三部分区域（322)中的第二信息项。30. 如权利要求29所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述二元衍射结构根据预定义的具有一个或多个自由形态元件的三维自由形态表面 来偏转光，其中所述自由形态元件尤其选自：三维物体的表面的一部分的形式的自由形态 元件，产生字母数字字符、几何图形、或另一对象的形式的类似透镜的放大、缩小或畸变效 果的自由形态元件。31. 如权利要求27到29之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域中或者在所述第三部分区域中，所述基本元件（41)的布置和相应基 本元件的投影的表面尺寸是根据一函数(62)来选择的，所述函数由全息图、计算机产生的 全息图、或开诺全息照片的函数（61)的二元化产生，并且其中所述第一距离、所述第二距 离和/或所述第三距离或者所述第一、第二、或第三距离的倍数被选择为所述基本元件的 所述元件表面与所述底表面在z坐标轴的方向上的间距。32. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域中和/或在所述第一、第二和/或第三部分区域中，具有所述基本元件 (41)的底平面的平均表面覆盖在30%与70%之间、优选在40%与60%之间并且进一步优 选约为50%。33. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件（41)的所述侧面（310)的侧面角大于70度、优选大于80度。34. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述第一、第二和/或第三距离在150nm与1000 nm之间、优选在200nm与600nm之间。35. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述基本元件中的一个或多个基本元件具有一个或多个其他的元件表面（412,413)， 所述一个或多个其他的元件表面（412,413)分别与所述底表面（40)基本平行地延伸，并且 在所述基本元件（41)布置在所述第一区划之一时，所述一个或多个其他的元件表面（412， 413)与所述底表面（40)在坐标轴z的方向上相隔开所述第一距离（61)的倍数，在所述基 本元件（41)布置在所述第二区划之一时，所述一个或多个其他的元件表面（412,413)与所 述底表面（40)在坐标轴z的方向上相隔开所述第二距离（62)的倍数，以及在所述基本元 件（41)布置在所述第三区划之一时，所述一个或多个其他的元件表面（412,413)与所述底 表面（40)在坐标轴z的方向上相隔开所述第三距离（63)的倍数。36. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述第一、第二和/或第三区划中的一者或多者具有肉眼可见范围内、尤其是300 μπι 与50mm之间的范围内的平行于所述底平面的横向尺寸，并且通过这些第一、第二和/或第 三区划的模制来提供光可识别的信息项作为图案区域和/或背景区域。37. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 为了相应区划的色彩亮度的局部变化，具有所述基本元件的相应区划的表面覆盖在所 述第一、第二和/或第三区划中的一者或多者中被局部地改变。38. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述第一、第二、和/或第三区划中的一者或多者具有与所述底平面平行的小于 300 μ m、优选在20 μ m与250 μ m之间的至少一个横向尺寸。39. 如权利要求38所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 具有所述基本元件的相应区划的表面覆盖被选择成在所述第一、第二和/或第三区划 中是不同的，以便达成相应区划的不同的色彩亮度。40. 如权利要求38和39之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在一个或多个第四区划中，所述微结构（4)是通过蛾眼结构来形成的，所述一个或多 个第四区划以及一个或多个第一、第二和/或第三区划彼此相邻地布置，以达成色彩亮度 的局部变化。41. 如权利要求38到40之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述安全元件（2)具有被划分成多个像点区域（350)的图像区域（70)，其中每个像点 区域（350)具有平行于所述底平面的小于300 μπι的至少一个横向尺寸，其中所述像点区域 (350)中的一个或多个像点区域分别覆盖有一个或多个第一、第二、第三和/或第三区划， 其中至少一个像点区域（350)的色彩值是通过由所述像点区域（350)的从第一区划（351)、 第二区划（352)和第三区划（353)中选择的两个不同区划产生的色彩的加色混合来确定 的。42. 如权利要求41所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 一个或多个像点区域（350)的色彩值是通过该像点区域（350)中的第一、第二和第 三区划（351，352, 353)的表面比例来确定的，并且该像点区域（350)的色彩亮度是通过所 述像点区域（350)中的第四区划的表面比例和/或具有所述基本元件（341)的像点区域 (350)的表面覆盖来确定的。43. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述微结构（4)被模制在至少所述装饰元件（2)的第一层（23)与第二层（24)之间 的诸区域中，其中所述第一层（23)是具有折射率nl的透明层并且所述第二层（24)是反射 层、尤其是金属层、HRI层或者反射性多层系统。44. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述微结构（4)被模制在至少所述装饰元件（2)的第一层（23)与所述装饰元件的第 三层（25)之间的诸区域中，其中所述第一层是具有折射率nl的透明层并且所述第三层是 具有折射率n2的透明层，并且其中所述折射率nl和所述折射率n2相差至少0. 2、优选相差 0.4与1.5之间。45. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述元件表面（411)和所述底表面（40)至少在诸区域中相对于彼此略微倾斜，尤其相 对于彼此倾斜5度与30度之间、进一步优选5度与15度之间。46. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域（31，32)中或者在所述第一区域的第四部分区域中，所述元件表面被 调制以提供隐藏信息项，所述隐藏信息项尤其能借助激光或者借助偏光器来读取。47. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 所述装饰元件（2)具有一个或多个第二区域（33,34)，在所述一个或多个第二区域 (33,34)中，所述微结构⑷以衍射光栅（42)、全息图、Kinegramt微透镜结构、炫耀光栅 和/或宏结构的形式来形成。48. 如前述权利要求之一所述的装饰元件（2)， 其特征在于， 在所述第一区域的不同的部分区域（61，62,63)中，所述微结构的所述底表面和所述 元件表面与相应的底平面平行地延伸，并且这些部分区域（61，62,63)的底平面相对于彼 此倾斜。49. 一种具有根据前述权利要求之一所述的装饰元件（2)的安全文件（1)。50. -种用于生产装饰元件（2)的方法，其中在所述方法中，将微结构（4)引入到所述 装饰元件（2)中，所述微结构（4)在入射光中或在透射光中产生光学效果并且在第一区域 (31，32)中具有底平面（40)和多个基本元件（41)，所述多个基本元件（41)分别具有与所 述底表面（40)相比被提升或降低的元件表面（411)和布置在所述元件表面与所述底表面 之间的侧面（310)，所述基本元件（41)的所述元件表面（411)分别与所述底平面基本平行 地延伸，并且其中在所述第一区域（31，32)的一个或多个第一区划中所述基本元件（41)的 所述元件表面（311)和所述底表面（40)在与所述底平面垂直延伸的方向上相隔开第一距 离（61)，所述第一距离（61)被选择成在所述一个或多个第一区划中尤其通过在所述底表 面（40)和所述元件表面（411)处反射的光在入射光中的干涉和/或尤其通过透过所述元 件表面（411)和所述底表面（40)的光与零阶衍射的透射光的干涉来产生第一色彩。51. 如权利要求50所述的方法， 其特征在于， 起始图像被划分成多个像点区域，为所述起始图像的每一个像点区域确定所分配的色 彩值和色彩亮度值，在所述装饰元件（2)中为所述起始图像的每一个像点区域提供所分配 的像点区域（350)，其中每一个像点区域具有平行于所述底平面的小于300 μ m的至少一个 横向尺寸， 其中所述装饰元件的所述像点区域（350)分别覆盖有一个或多个第一、第二、第三和/ 或第四区划（351，352,353)，从而得到所述像点区域的所分配的色彩值和/或色彩亮度值， 其中在所述第一区域的所述第二和第三区划（352,353)中，所述基本元件的元件表面与所 述底表面在垂直于所述底平面延伸的方向上相隔开第二或第三距离，所述第二或第三距离 分别不同于所述第一距离并且 被选择成使得在所述第二或第三区划中分别通过在所述底表面（40)和所述元件表面 (41)处反射的光在零阶衍射的入射光中的干涉和/或透过所述元件表面（411)和所述底表 面（40)的光与零阶衍射的透射光的干涉来产生第二或第三色彩，并且在所述第四区划中 所述微结构（4)是通过蛾眼结构来形成的。
【专利摘要】描述了一种装饰元件(2)，尤其是转移膜、层压膜、或安全线的形式的装饰元件(2)，以及具有装饰元件的安全文件和用于生产装饰元件的方法。装饰元件(2)具有在入射光中和/或在透射光中生成光学效果的微结构(4)。在第一区域(32)中，微结构(4)具有底表面(40)和若干基本元件(41)，这些基本元件各自具有与底表面(40)相比被提升或降低的元件表面以及布置在元件表面与底表面(40)之间的侧面。微结构的底表面(40)限定由坐标轴x和y横跨的底平面。基本元件(41)的元件表面分别与底平面基本平行地延伸。在第一区域(32)的至少一个或多个第一区划中，基本元件(41)的元件表面和底表面(40)在坐标轴z的方向上在与底平面(40)垂直延伸的方向上相隔开第一距离，该第一距离被选择成使得在该一个或多个第一区划中尤其通过在底表面和元件表面处反射的光在入射光中的干涉和/或尤其通过透过元件表面和底表面的光与透射光的干涉来产生色彩，并且其中基本元件(41)被成形和布置在第一区域(31，32)中，以使得借助基本元件(41)通过散射和/或通过偏离直接反射或直接透射或零阶衍射的衍射来使入射光偏转，从而在直接反射或直接透射或零阶衍射中查看时生成与第一色彩不同的第二色彩、尤其是与第一色彩互补的第二色彩。
【IPC分类】G03H1/02, B42D25/351, G02B5/18, B42D25/378, B44F1/14, B44C1/17, B42D25/346, B42D25/373, B42D25/355, B42D25/36
【公开号】CN104903117
【申请号】CN201380044723
【发明人】A·希林, S·马德, R·斯道布, W·R·汤普金, H·沃尔特
【申请人】Ovd基尼格拉姆股份公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年6月25日
【公告号】DE102012105571A1, EP2864130A1, US20150192897, WO2014001283A1
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