DE3206062C2

DE3206062C2 -

Info

Publication number: DE3206062C2
Application number: DE3206062A
Authority: DE
Inventors: William Merle Princeton N.J. Us Webster Jun.; John Patrick Pennington N.J. Us Russell
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1981-02-19
Filing date: 1982-02-19
Publication date: 1987-06-11
Also published as: US4892385A; FR2500020B1; GB2093404B; ES8303759A1; IT1200367B; IT8219720A0; NL8200656A; GB2093404A; CA1185370A; JPS6023040B2; FR2500020A1; DE3206062A1; JPS57159696A; ES509556A0; CH661602A5

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beglaubigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfin dung eine Fälschungssicherung von fälschungsgefährdeten Gegenstän den aus Flächenmaterialien, wie Banknoten und andere wertvolle Doku mente, Kreditkarten, Pässe, Sicherheitsausweise, Schallplatten und ihre Hüllen und vieles andere mehr.

Die Technik der Farbkopiergeräte hat in jüngerer Zeit außerordentliche Fortschritte gemacht. Dies dürfte sich auch in Zukunft fortsetzen und es ist daher zu erwarten, daß es in absehbarer Zeit möglich ist, Farbphotokopien von Banknoten herzustellen, die der normale Bürger nicht oder nur mit großer Schwierigkeit vom Original unterscheiden kann. Es ist zwar richtig, daß bei echten Banknoten viele Sicherungs- oder Beglaubigungsmaßnahmen vorgesehen sind (z. B. viele verschiedene Druckfarben und komplizierte Guillochen sowie Spezialpapier, das Wasserzeichen und/oder eingebettete Farbplättchen oder Metall fäden enthalten kann), die es dem Experten derzeit ermöglichen, eine Fälschung von einer echten Banknote zu unterscheiden, der ungeschulte Laie ist jedoch im allgemeinen nicht in der Lage, solche Sicherungsmaßnahmen zu verifizieren. Durch die laufende Verbesserung der Farbphotokopietechnik entsteht also die echte Gefahr, daß der Mann auf der Straße das Vertrauen in die Echtheit des Papiergeldes verliert, was verheerende Folgen haben könnte.

In der Praxis muß jede Sicherungs- oder Beglaubigungsvorrichtung zur Lösung dieses Problems zumindest die im folgenden aufgeführten vier Forderungen erfüllen:

1. Die Beglaubigungsvorrichtung muß einen Effekt liefern, der sich mit einem Farbkopiergerät gleich welcher Art nicht reproduzie ren läßt.
2. Der durch die Beglaubigungsvorrichtung erzeugte Effekt muß unter gewöhnlichen Beleuchtungsbedingungen schnell und leicht verifizier bar sein, ohne daß seitens des ungeschulten Laien eine besondere Geschicklichkeit erforderlich ist.
3. Die Einrichtungen zur Herstellung der Beglaubigungsvorrichtung und zu ihrer sicheren Befestigung an einem zu schützenden Gegen stand (z. B. an einer Banknote usw.) müssen so kompliziert sein und einen so hohen Kapitalaufwand erfordern, daß sie für einen potentiellen Fälscher unerschwinglich bleiben.
4. Bei großen Stückzahlen sollen die Kosten für die Herstellung der Beglaubigungsvorrichtung und ihr sicheres An bringen an dem zu schützenden, fälschungsgefährdeten Gegenstand (sowohl hinsichtlich der Amortisation der hohen Anlagekosten als auch hinsichtlich der variablen Stückkosten) so niedrig liegen, daß sie kein Hindernis für die Einführung bilden.

Aus der US-PS 39 57 354 (entsprechend DE-PS 26 02 790) ist ein subtraktives Farbfilter bekannt, das von einer Beugungs struktur Gebrauch macht. Das bekannte subtraktive Farbfilter kann als Transparentbild-Aufzeichnungsträger für projizierbare Farbbilder dienen, wobei die Verhältnisse so gewählt sind, daß nur das Licht der nullten Ordnung in die Eintrittspupille des Projektionsobjektives gelangen kann, während das gebeugte Licht der esten und der höheren Ordnungen abgefangen wird. Eine gewünschte Färbung wird dadurch erreicht, daß man aus weißem Licht alle die Farbanteile "herausbeugt", die in der nullten Ordnung nicht für die gewünschte Farbe benötigt werden.

Aus der DE-OS 25 38 956 ist eine mehrschichtige Kennkarte mit einer Informationsschicht, die maschinenlesbare optische Mar kierungen enthält, bekannt, bei der die optischen Markierungen hinter zwei Schutzschichten verborgen sind, von denen minde stens die eine für infrarotes Licht durchlässig ist und beide Schutzschichten für Licht kleinerer Wellenlänge undurchsichtig sind, die optischen Markierungen eine feine Struktur mit wenig stens 300 Linien je Millimeter aufweisen und die Schutzschich ten derart mit der Informationsschicht verbunden sind, daß die Information beim Abtrennen einer Schutzschicht zerstört wird. Die optischen Markierungen können lichtbeugende oder lichtbre chende Phasenstrukturen sein und durch ein Hologramm, ein Beu gungsgitter und dergleichen gebildet sein.

Vorrichtungen zur fälschungssicheren Kennzeichnung ("Beglaubigungs vorrichtungen"), z. B. für Banknoten, sind aus der US-PS 41 86 943 (Lee) und der GB-PS 13 94 021 bekannt. Die in diesen Patentschriften beschriebenen Kennzeichnungs- oder Beglaubigungsvorrichtungen er füllen die drei ersten der oben genannten Bedingungen, nicht je doch die vierte. Sie bestehen aus einem Kunststoffstreifen oder einem Substratblatt, das mit einer ausreichenden Anzahl von ge trennten aufeinanderliegenden Viertelwellenlängenschichten (für eine bestimmte Wellenlänge im sichtbaren Spektralbereich) aus di elektrischem Material überzogen sind, so daß sich im Effekt ein Trans missions-Reflexions-Farbfilter ergibt. Wenn ein solches Farbfilter mit polychromatischem, z. B. weißem Licht beleuchtet wird, reflek tiert es selektiv den größten Teil des Lichtes in einem bestimmten Teile des sichtbaren Spektralbereichs und läßt selektiv das meiste Licht aus dem verbleibenden Teil des sichtbaren Spektralbereiches durch. Die Farbe des reflektierten Lichtes und die Farbe des durch gelassenen Lichtes sind also voneinander verschieden. Bei geeigneter Wahl des Wertes der Wellenlänge der dielektrischen Viertelwellenlän genschichten können die Farben des reflektierten bzw. durchgelassenen Lichtes im wesentlichen komplementär gemacht werden, so daß sie auch von einer ungeübten Person schnell und leicht unterschieden werden können. Ferner hängt der spektrale Anteil (die Farbe) des von einer solchen Vorrichtung reflektierten Lichtes, in dem man sieht, vom Winkel ab, unter dem die Vorrichtung beleuchtet bzw. betrachtet wird. Die beobachtete Farbe dieses Anteiles ändert sich also, wenn die Vor richtung bezüglich der Richtung des beleuchtenden Lichtes gedreht wird. Diese Winkelabhängigkeit der beobachteten Farbe kann auch dazu be nutzt werden, einen Wechsel des reflektierten Lichtes zwischen zwei komplementären Farben durch Änderung des Betrachtungswinkels zu er zeugen.

Beglaubigungsvorrichtungen dieser Art eignen sich zwar gut für Bank noten und dgl., die Stückkosen für die Herstellung solcher Vorrich tungen sind jedoch von Natur aus ziemlich hoch. Der Grund hierfür liegt darin, daß die verschiedenen dünnen Schichten der mehrlagi gen dielektrischen Schichtstruktur aus verschiedenen dielektrischen Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes bestehen. Alle diese Schichten müssen nacheinander und getrennt (z. B. durch Auf dampfen oder Aufstäuben im Vakuum) mit großer Genauigkeit aufge bracht werden, um zu gewährleisten, daß die Dicke des jeweiligen dielektrischen Materials gleich einem Viertel der spezifizierten Wellenlänge des sichtbaren Lichtes ist, das durch das spezielle di elektrische Material fällt, d. h. die Dicke muß in Abhängigkeit vom Brechungsindex des jeweiligen Materials gewählt werden. Bei den Kosten für dieses getrennte und aufeinanderfolgende Niederschlagen der Schichten handelt es sich nicht um einmalige Investitionskosten, die bei einer großen Anzahl von Banknoten amortisiert werden können, sondern sie stellen variable Stückkosten dar, die für jede einzelne Kennzeichnungs- oder Beglaubigungsvorrichtung anfallen.

Aus der US-PS 40 33 059 (Hutton et al) und der US-PS 41 24 947 (Kuhl et al) sind Beglaubigungs- oder Kennzeichnungsvorrichtungen bekannt, die einen Eindruck von Intaglio-Musterelementen in einem Substrat enthalten. Die Intaglio-Musterelemente haben die Form von einem Feld oder mehreren Federn nahe benachbarter, sich nicht überschneiden der und sich nicht berührender, sich in einer Längsrichtung erstrec kender Erhebungen oder Spitzen. Die Reflexionsfarbe der Erhebungen unterscheidet sich hinsichtlich der Leuchtdichte von der des Sub strats (d. h., daß der eine Bereich eine relativ helle Reflexions farbe und der andere eine relativ dunkle Reflexionsfarbe aufweist). Solange jedoch die Beglaubigungsvorrichtung aus einem solchen Winkel betrachtet wird, daß sowohl die Erhebungen selbst als auch die da zwischenliegenden Substratbereiche sich innerhalb der Sichtlinie eines Betrachters befinden, ist die Leuchtdichte der beobachteten Reflexionsfarbe ein Integral der von den Erhebungen reflektierten Farbe und der vom Substrat reflektierten Farbe. Der Farbton der be trachteten integralen reflektierten Farbe ist dabei dem der Farbe der Erhebungen ziemlich ähnlich, obwohl die Farbsättigung der be obachteten integralen reflektierten Farbe sich von dem der Farbe der Erhebungen erheblich unterscheidet. Wenn andererseits die Erhe bungen aus einem Winkelbereich bezüglich des Substrats betrachtet werden, in dem die Erhebungen die zwischen ihnen liegenden Zwischen bereiche abschattieren oder bedecken, ist die beobachtete Farbe ausschließlich die der Erhebungen selbst (welche hinsichtlich der Leuchtdichte bezüglich der erwähnten integralen Farbe kontrastiert). Wenn die Erhebungen der von Kuhl angegebenen Vorrichtung aus einem solchen Winkelbereich betrachtet wird, werden eine oder mehrere sehr dünne Linien, die sich in einer zur Längsrichtung der Erhe bungen im wesentlichen senkrechten Richtung erstrecken und die Farbe des Substrats haben, sichtbar. Die Farbe dieser Linien steht im Kontrast zur Farbe des die Farbe der Erhebungen aufweisenden Untergrundes.

Der Winkelbereich ist in jedem Falle durch Faktoren, wie die Höhe der Erhebungen, die Abmessungen der Zwischenräume zwischen den be nachbarten Erhebungen, den Winkel zwischen der Längsrichtung der Er hebungen und der Betrachtungsrichtung, die Form der Erhebungen und die relative Position der winkelmäßig verschieden orientierten Erhe bungsfeldern in bezug aufeinander bestimmt. Ein "Kontrast"-Bild (das durch entsprechende Änderung der Werte eines oder mehrerer dieser Parameter für das Bild bezüglich der entsprechenden Parameter des Untergrundes erzeugt wird), welches bei Betrachtung aus den meisten Richtungen vom Untergrund nicht unterscheidbar ist, wird unterscheid bar und sichtbar (infolge des Kontrastes bezüglich des Untergrundes) wenn die Betrachtung aus einer Richtung innerhalb eines speziellen, schmalen Winkelbereiches erfolgt.

Relativ gerechnet sind die Stückkosten einer durch Intaglio-Druck hergestellten Beglaubigungsvorrichtung wesentlich niedriger als die einer Beglaubigungsvorrichtung aus einem Transmissions-Reflexions Farbfilter, wie sie oben erwähnt wurde. Absolut betrachtet, sind die Stückkosten einer in Intaglio-Druck-Beglaubigungsvorrichtung immer noch etwas zu hoch, um die obige vierte Bedingung zu erfüllen. Außerdem sind Intaglio-Druck-Beglaubigungsvorrichtungen wesentlich weniger wirksam als die Transmissions-Reflexions-Farbfilter-Beglaubigungsvorrichtung hin sichtlich der Erfüllung der zweiten Bedingung. Es erfordert sehr wenig Geschick seitens eines Laien, eine Änderung der Komplementär- Farben (die jeweils in relativ großen, verschiedenen Winkelbereichen sichtbar werden) schnell und sicher zu beobachten, wenn eine Transmis sions-Reflexions-Farbfilter-Beglaubigungsvorrichtung unter verschiedenen Winkeln oder alternativ in Reflexion oder Transmission betrachtet wird. Bei Intaglio-Druck-Beglaubigungsvorrichtungen wird jedoch entweder eine Änderung des Kontrastes hinsichtlich der Leuchtdichte bezüglich des Untergrundes beobachtet, wenn die Beglaubigungsvorrichtung aus einer Rich tung in einem bestimmten Winkelbereich betrachtet wird, oder im Falle der von Kuhl angegebenen Vorrichtungen wird eine sehr dünne Linie mit kon trastierender Farbe sichtbar, wenn die Vorrichtung innerhalb eines extrem schmalen und außerdem auch flachen Winkelbereich betrachtet wird. In bei den Fällen benötigt der Betrachter eine beträchtliche Zeit sowie einige Geschicklichkeit, um die Intaglio-Druck-Beglaubigungsvorrichtung so zu orientieren, daß das in ihr enthaltene Kontrast-Bild sichtbar wird. Die für die Prüfung erforderliche Zeit wird zwar im allgemeinen kein Hindernis für die Verwendung einer Intaglio-Druck-Beglaubigungsvorrichtung für Dokumente, wie Aktien und dergl., die in relativer Ruhe untersucht werden können, darstellen, sie stellt jedoch ein Hemmnis für die Ver wendung solcher Beglaubigungsvorrichtungen bei Banknoten und dergl. dar, die auch von einem ungeübten Laien, wie einem Kassierer in einem Laden, einer Kino- oder Theaterkasse und dergl. schnell prüfbar sein müssen.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrun de, eine Sicherungs- oder Beglaubigungsvorrichtung zu schaffen, die alle vier oben angegebenen Bedingungen erfüllt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Beglaubigungsvorrichtung der eingangs angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merk malen des Anspruches 1 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestal tungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Beglau bigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine beugende Phasenstruktur, die durch Prägen oder Gießen an der Ober fläche eines Substrats gebildet ist, so daß sich ein spezieller Typ von Farbfilter ergibt. Im Prinzip kann ein solches Filter entweder ein Transmissionsfilter oder ein Reflexionsfilter sein. Aus Gründen, auf die unten noch näher eingegangen werden wird, eignet sich jedoch ein Reflexionsfilter in der Praxis wesentlich besser für eine Beglaubigungsvorrichtung. Bei den vorliegenden Beglaubigungs vorrichtungen wird von den Lehren einer oder mehreren der US-PS 39 57 354; 39 61 836 und 40 62 628 Gebrauch gemacht.

Genauer gesagt enthält eine Beglaubigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Substrat, welches mit einem Flächemma terial verbunden ist, aus welchem der gegen Fälschung zu schützende Gegenstand besteht. Das Substrat weist eine vorgegebene reflektierende Beugungsgitterstruktur auf, die als Reliefmuster ausgebildet ist und sich an mindestens einem Bereich einer sichtbaren Fläche des Substrates befindet. Die reflektierende Beugungsgitterstruktur ist mit einem trans parenten Material ausgefüllt und bedeckt, das einen vorgegebenen Brechungsindex hat. Die Parameter Gitterprofil, gemoetrische Amplitude und Linienfrequenz bzw. Gitterkonstante des die Struktur bildenden Reliefmusters sind so gewählt, daß die Struktur in der Lage ist, auf sie fallendes poly chromatisches Beleuchtungslicht in mindestens ein Paar benachbarter, ge trennter und unterschiedlicher reflektierter Bündel kontrastierender Farben aufzuspalten, wobei die schmalste Winkeldimension der Bündel breite jedes dieser Bündel in einem Abstand von 30 cm mindestens zwei Milliradiant betragen soll. Das transparente Material ist mit der sicht baren Oberfläche des Substrats genügend sicher verbunden, so daß das trans parente Material von der Struktur nicht entfernt werden kann, ohne die Struktur im Effekt zu zerstören.

Unter den Begriff "benachbarte, getrennte und verschiedene reflektierte Bündel kontrastierender Farben" soll hier nicht der Fall benachbar ter und zusammenhängender Farbanteile des kontinuierlichen Spektrums des sichtbaren polychromatischen (also des sogenannten "weißen") Lich tes fallen, da die benachbarten Teile des kontinuierlichen Spektrums weder getrennt und verschieden sind noch kontrastierende Farben aufweisen, da die Farben kontinuierlich ineinander übergehen.

Die geometrische Amplitude eines Beugungsgitters ist der geometrische Abstand zwischen den Spitzen und Tälern des das Beugungsgitter bildenden Reliefmusters (im Gegensatz zu der in Wellenlängen gemessenen optischen Amplitude a, in die der Brechungs index eingeht.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines beglaubigten, fälschungsgeschützten Gegenstandes mit einer an ihm angebrachten Beglaubigungsvorrichtung aus einer einzigen integrierten Struktur;

Fig. 1a eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines fälschungsgeschützten, beglaubigten Gegenstandes mit einer Beglaubigungsvorrichtung, welche aus mehreren beabstan deten integrierten Strukturen besteht, die mit dem Gegenstand verbunden sind;

Fig. 2a und 2b schematische Schnittansichten einer ersten und einer zwei ten Ausführungsform einer integrierten Struktur, wie sie für die Beglaubigungsvorrichtungen gemäß Fig. 1 und 1a verwendet werden kann;

Fig. 3 und 3a schematische Darstellungen eines Typs einer Beglaubigungs vorrichtung integrierter Struktur, bei der die integrierte Struk tur einen einzigen Beugungsgitterstrukturbereich enthält und

Fig. 4, 4a und 4b schematische Darstellungen eines anderen Typs einer Beglaubigungsvorrichtung mit integrierter Struktur, bei der die integrierte Struktur aus mehreren verschiedenen, zusammenhängenden Beugungsgitterbereichen besteht.

Fig. 1 zeigt einen fälschungsgeschützten oder beglaubigten Gegenstand 100 aus Folien- oder Flächenmaterial, wie Kunststoff oder Papier. Bei der Erläuterung der vorliegenden Erfindung wird meistens angenom men, daß es sich bei dem fälschungsgeschützten Gegenstand 100 um eine Banknote handelt. Der fälschungsgeschützte oder beglaubigte Gegenstand kann jedoch auch andere Formen haben und beispielsweise ein von Natur aus wertvolles Dokument, eine Kreditkarte, ein Paß, ein Sicherheitsausweis, eine Schallplatte oder Hülle hierfür sein, um nur einige Beispiele zu nennen. In jedem Falle ist an dem beglau bigten Gegenstand 100 eine Sicherungs- oder Beglaubigungsvor richtung 102 befestigt. Die Beglaubigungsvorrichtung 102 besteht aus einr einzigen integralen Struktur des in Fig. 2a oder 2b dargestell ten Typs. Die Beglaubigungsvorrichtung 102 a gemäß Fig. 1a besteht aus zwei (oder mehreren) beabstandeten integralen Strukturen, die jeweils dem in Fig. 2a oder 2b dargestellten Typ angehören können.

Wie aus den Fig. 2a und 2b ersichtlich ist, enthalten die die Be glaubigungsvorrichtung 102 oder 102 a bildenden integralen Strukturen 201 oder 201 b ein Substrat 200 mit einer unteren Fläche 202, die mit dem beglaubigten Gegenstand 100 verbunden ist, und einer oberen Flä che 204, in der eine bestimmte reflektierende Beugungsgitterstruktur 206 gebildet ist. Die reflektierende Beugungsgitterstruktur 206 ist mit einem transparenten Material 208 ausgefüllt und abgedeckt. Das transparente Material 208 hat einen Brechungsindex, der größer als 1 ist. Das transparente Material 208 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, wie Polyvinylchlorid (PVC) oder Polycarbonat- Polyester. (Der Brechungsindex solcher Materialien hat einen Nennwert von etwa 1,5.) Das Substrat 200 kann aus Metall bestehen, vorzugs weise besteht es jedoch ebenfalls aus einem Kunststoff oder einem Klebstoff.

Im Falle der in Fig. 2a dargestellten Ausführungsform der integralen Struktur 201 a kann das Substrat 200 aus einer thermopla stischen Folie hergestellt werden, in deren Oberfläche 204 die beugen de Struktur 206 durch Prägen, Gießen oder Pressen gebildet ist. Die Struktur 206 kann durch Aufbringen einer dünnen Metallschicht, z. B. aus Aluminium, im Vakuum (z. B. durch Aufdampfen oder Kathodenzerstäu bung) reflektierend gemacht werden. Das transparente Material 208 kann dann durch Auflaminieren einer Kunststoffschicht auf die Oberflä che 204 angebracht werden oder dadurch, daß man einen Überzug aus einem Kunststoffmonomer oder einer Kunststofflösung aufbringt, der dann zu einer festen Schicht auspolymerisiert oder gehärtet wird. Das transpa rente Material 208 und das Substrat 200 können in diesem Falle entweder aus dem gleichen Kunststoff oder aus verschiedenen Kunststoffen herge stellt werden.

Bei dem in Fig. 2b dargestellten Ausführungsbeispiel der integrierten Struktur 201 b wird das transparente Material 208 durch die ursprüngliche Kunststoffolie gebildet, in der die Beugungsgitterstruktur 206 durch Prägen, Pressen oder Gießen gebildet ist, und das Substrat 200 kann eine laminierte Kunststoffschicht enthalten oder mittels eines Kunststoff monomers oder einer Kunststofflösung gebildet werden, die anschließend zu einer dünnen Kunststoffschicht gehärtet worden ist. Alternativ kann das Substrat 200 bei der integralen Struktur 201 b auch ein Kleber material enthalten oder aus einem solchen bestehen, welches an seiner Unterseite mit dem gesicherten Gegenstand 100 verklebt ist. Im übrigen sind die Ausführungsformen gemäß Fig. 2a und 2b im wesentlichen gleich artig.

Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 2a und 2b ist die Gesamtdicke des Substrats 200 und des transparenten Materials 208 gleich t. Wie durch einen Pfeil 210 angedeutet ist, wird die sichtbare Fläche der reflektie renden Beugungsgitterstruktur 206 von oben her durch das transparente Material 208 hindurch mit polychromatischem Licht beleuchtet. Die Beu gungsgitterstruktur 206 reflektiert das einfallende polychromatische Beleuchtungslicht in einer Weise, die durch ihre physische oder geometrische Amplitude A, ihre Linienfrequenz oder Gitterkonstante d und die räumliche Wel lenform oder Konfiguration ihres periodischen Gitterprofils bestimmt wird. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung hat die Struk tur 206 bestimmte Parameter hinsichtlich des Gitterprofils, der geometrischen Amplitude A und der Linienfrequenz oder Liniendichte d (Gitterkonstante), so daß die Struktur 206 in der Lage ist, poly chromatisches Beleuchtungslicht 210 , das auf sie fällt, in mindestens ein Paar benachbarter, getrennter und unterschiedlicher reflektierter Bündel mit kontrastierenden Farben aufzuspalten, wobei die Größe der schmalsten Winkelabmessung der Bündelbreite jedes der Bündel in einem Abstand von 30 cm mindestens 2 Milliradiant beträgt. Beispiele von reflektierenden Beugungsgitterstrukturen mit diesen speziellen Parame tern Gitterprofil, physische Amplitude und Gitterkonstante werden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 noch genauer erläutert.

Es ist oft wichtig, daß die Gesamtdicke t der die Sicherungs- oder Beglaubigungsvorrichtung 102 oder 102 a bildenden Integralstruktur ziemlich klein ist. Beim Aufeinanderschichten einer bestimmten Anzahl von Banknoten zu einem Stapel tritt beispielsweise eine Neigung auf, deren Betrag vom Produkt der Dicke t und der Anzahl der Banknoten im Stapel abhängt. Im Prinzip könnte das Flächenmaterial eine Abschrägung oder eine Vertiefung mit einer Tiefe gleich t zur Aufnahme der Beglau bigungsvorrichtung aufweisen. Dies erhöht jedoch die Kosten. Es ist einfacher und billiger, die maximale Neigung oder Schräglage so klein zu halten, daß die Banknoten nicht vom Stapel heruntergleiten, was ver hindert wird, wenn die Dicke t kleiner als etwa 12,5 µm ist. Um eine ausreichende Festigkeit zu gewährleisten und ein Abreißen einer integra len Struktur mit derart kleiner Gesamtdicke t zu vermeiden, soll die geometrische Amplitude A so klein wie möglich gehalten werden. Ferner ist die Geschwindigkeit, mit der eine beugende Struktur mit einem re lativ kleinen Verhältnis von geometrischer Amplitude A zu Linienabstand d geprägt werden kann (z. B. durch Warmpressen einer thermoplastischen Folie) viel größer (was eine entsprechende Verringerung der Stückkosten zur Folge hat) als im Falle, daß dieses Verhältnis groß ist. Dies ist ein weiterer Grund, warum die geometrische Amplitude A so klein wie möglich gehalten werden sollte.

Ein durch ein Oberflächenreliefmuster gebildetes Beugungsgitter ist ein Phasengitter, gleichgültig ob es sich um ein Reflexionsgitter oder um ein Transmissionsgitter handelt. Der durch ein Phasengitter erzeugte optische Effekt hängt vom Wert seiner optischen Amplitude a, gemessen in Vakuumwellenlängen λ ab und nicht unmittelbar vom Wert der geometrischen Amplitude A. Die optische Amplitude a ist andererseits proportional zur geometrischen Amplitude A; die Proportiona litätskonstante ist allerdings bei Transmissionsgittern und Reflexions gittern erheblich verschieden. Für ein Transmissionsgitter ist die Proportionalitätskonstante nämlich 1/(n ₁ - n), wobei n der Brechungs index des transparenten Materials 208 und n ₁ der Brechungsindex eines transparenten Substrats entsprechend dem Substrat 200 ist. Dieelek trische Materialien eines Typs wie (Kunststoffe oder Kleber), die sich für die Herstellung der integralen Strukturen 201 a und 201 b eignen, haben Brechungsindizes, die sich nicht sehr stark voneinander unter scheiden. Obwohl der Brechungsindex dieser dielektrischen Materialien hoch im Vergleich zur Eins ist (z. B. in der Gegend von 1,5), ist daher die Brechungsindex-Differenz (n ₁ - n) zweier solcher dielektrischer Ma terialien klein im Verhältnis zur Eins, so daß sich für ein Trans missionsgitter ein großer Wert für die Proportionalitätskonstante 1/(n ₁ - n) ergibt. Die geometrische Amplitude A eines Transmissions gitters ist daher verhältnismäßig groß im Vergleich zur optischen Am plitude a. Bei einem Reflexionsgitter beträgt die Proportionalitäts konstante andererseits 1/2n, was wesentlich kleiner als 1 ist, da n größer als 1 ist. Hierdurch wird die geometrische Amplitude A eines Reflexionsgitters relativ klein im Vergleich zur optischen Amplitude a. Wie oben erwähnt, hat es wesentliche Vorteile, die geometrische Ampli tude a relativ klein zu halten. Aus diesem Grunde werden bei der Sicherung oder Beglaubigungsvorrichtung gemäß der Erfindung Reflexions beugungsgitter und nicht Transmissionsbeugungsgitter verwendet.

Außerdem lassen sich die integralen Strukturen 201 a und 201 b gemäß Fig. 2a und 2b von Natur aus leicht mittels kontinuierlicher Herstel lungsverfahren herstellen, was die Stückkosten für die Herstellung einer solchen Struktur erheblich verringert. Beispielsweise kann im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 2a eine das Substrat 200 bildende Kunststoffolie von einer ersten Vorratsrolle nacheinander durch Präge walzen (durch die die Gitterstruktur 206 eingepreßt wird), eine Va kauumaufdampfanlage (in der die eine Oberfläche des Substrats 200 mit einer reflektierenden Schicht metallisiert wird) dann durch Laminie rungswalzen, denen außerdem gleichzeitig ein das transparente Mate rial 208 bildender Laminierungskunststoff, auf dem sich ein Laminie rungsüberzug befindet, von einer zweiten Vorratsrolle zugeführt wird, geführt werden. Das aus den Laminierungswalzen austretende Laminat läuft dann durch eine Kleberbeschichtungskammer, in der der Kleber für das Befestigen an dem zu beglaubigenden oder zu sichernden Gegen stand aufgebracht wird. Im Falle der in Fig. 2b dargestellten Ausfüh rungsform kann der ganze Laminierungsschritt entfallen, da der zum Befestigen dienende Kleber selbst das Substrat 200 bilden kann, während die geprägte Kunststoffolie von der ersterwähnten Kunststoff folienvorratsrolle das transparente Material 208 bildet.

In den Fig. 3 und 3a ist schematisch ein erstes Ausführungs beispiel einer Beugungsgitterstruktur dargestellt, welche bestimmte Parameter hinsichtlich Gitterprofil, geometrische Amplitude und Strich abstand oder Gitterkonstante hat, die so gewählt ist, daß die Struk tur beleuchtendes polychromatisches Licht, das auf sie fällt, in mindestens ein Paar benachbarter, getrennter und diskreter reflektier ter Bündel mit konstrastierenden Farben aufspaltet, wobei die Größe der schmalsten Winkelabmessung der Bündelbreite jedes Bündels in einem Abstand von 30 cm mindestens 2 Milliradiant beträgt. Die Beugungs gitterstruktur 300 enthält insbesondere einen einzigen Bereich mit einer schmalen Dimension W. Wie in Fig. 3a dargestellt ist, hat die Beugungsgitterstruktur 300 ein rechteckiges Gitterprofil, eine geometrische Amplitude des Wertes A und einen Strichabstand und eine Gitterkon stante d (d. h. eine Strichfrequenz d ^-1). Ferner ist bei der Gitterstruk tur 300, wie sie in Fig. 3a dargestellt ist, das Verhältnis b/d ("Tastverhältnis") von Furchenbreite b zu Strichabstand d. Nur die oberen und unteren Flächen der Struktur 300 sind mit reflektierenden Metallschichten 302 und 304 bedeckt, die durch Niederschlagen im Vakuum aufgebracht worden sind.

Bei einer solchen Metallisierung im Vakuum bleiben die im wesentlichen vertikalen Seiten des rechteckigen Profils der Beugungsgitterstruktur 300 im wesentlichen frei von Metall.

Es soll angenommen werden, daß die Beugungsgitterstruktur 300 in ein Kunststoffsubstrat 200 (wie es in Fig. 2a dargestellt ist) einge prägt ist und daß das transparente Material 208 ebenfalls aus Kunststoff (vorzugsweise dem gleichen Kunststoff wie das Substrat 200) hergestellt ist; das transparente Material 208 kann dann mit dem unmetallisierten Teil der sichtbaren Oberfläche 204 des Substrats 200 so fest und sicher verbunden werden, daß seine Entfernung von der Beugungsgitterstruktur 300 ohne deren Zerstörung nicht mög lich ist. Dasselbe gilt für den Fall, daß die Beugungsgitterstruktur 300 in ein transparentes Kunststoffmaterial 208 eingeprägt ist (wie Fig. 2b zeigt) und daß das Substrat 200 entweder aus einem Kunst stoff oder einem Kleber besteht.

Es sei jedoch bemerkt, daß die Beschränkung der Metallisierung auf die oberen und unteren Flächen eines rechteckigen Beugungsgitters nicht die einzige Möglichkeit ist, eine Entfernung des transparenten Materials ohne gleichzeitige praktische Zerstörung der Gitterstruk tur zu verhindern. Man kann eine Gitterstruktur mit beliebigem Profil so dünn metallisieren, daß winzige Poren über das Profil ver teilt sind. Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine genügend feste Metall-Kunststoff-Verbindung zwischen dem transparenten Ma terial und einer ganz metallisierten Beugungsgitterstruktur herzustellen.

Subtraktive Beugungsfarbfilter sind in der bereits erwähnten US-PS 39 57 354 im einzelnen beschrieben, sie können u. a. ein Beugungs gitter mit rechteckigem Profil enthalten, wie die Beugungsgitter struktur 300. Die Beugungsgitterstruktur 300 spaltet auf sie fallendes polychromatisches Beleuchtungslicht in ein reflektiertes Bündel null ter Ordnung und ein oder mehrere reflektierte Bündel höherer Beugungs ordnungen auf. Wie in der US-PS 39 57 354 gelehrt wird, hängen die jeweiligen Farben der nullten Ordnung und jeder der höheren Beugungs ordnungen eines Rechteckprofil-Beugungsgitters von der Spektralcharak teristik des polychromatischen Beleuchtungslichtes und der optischen Amplitude a des Rechteckprofil-Beugungsgitters ab, die, wie oben erwähnt, der geometrischen Amplitude A proportional ist. Außerdem ist die resultierende Farbe der Summe aller Bündel höherer Beugungs ordnungen das Komplement der Farbe des Bündels der nullten Ordnung.

Es ist bekannt, daß die Winkeltrennung, also der Winkel zwischen zwei benachbarten Beugungsordnungen, eine direkte Funktion der Strichfrequenz (d. h. d ^-1) ist. Macht man die räumliche Gitterstrich frequenz genügend groß bzw. die Gitterkonstante genügend klein, so wird der Beugungswinkel so groß, daß die benachbarten Beugungs ordnungen jeweils in getrennte und diskrete Bündel getrennt wer den. Für fein geteilte Gitter (d. h. wenn der Strichabstand d einen Wert hat, der kleiner als das Doppelte der Wellenlänge des zerlegten Lichtes ist) wird der Beugungswinkel so groß, daß nur die nullte und die erste Beugungsordnung auftreten können. In diesem Falle ist dann die Farbe der ersten Beugungsordnung das Komplement der Farbe der nullten Beugungsordnung, so daß die Farben der nullten und der ersten Beugungsordnungen in starkem Maße in Kontrast zueinander stehen. Selbst bei kleineren Strichfrequenzen kann man jedoch den Wert der geometrischen Amplitude (gemäß den Lehren der bereits mehrfach erwähn ten US-PS 39 57 354) so vorgeben, daß die nullte und die erste Beugungsordnung kontrastierende Farben haben.

Der Kontrast ist um so größer, je näher die jeweiligen Farben eines Paares benachbarter Beugungsordnungen (z. B. der nullten und der ersten Beugungsordnung) beim Maximum der Sättigung liegen. Im Falle eines Beugungsgitters mit einem Strichabstand d von mindestens 5 Mikrometer (d. h. in Fällen, in denen die Huygens-Kirchhoff'sche Näherung gilt), hat die Sättigung ein Maximum, wenn das "Tastverhältnis" b/d bei 50% liegt. Bei jedem feingeteilten subtraktiven Beugungsgitterfarbfilter tritt die maximale Sättigung bei einem Verhältnis von b/d auf, die durch die spezielle Lösung der Maxwell'schen Gleichungen bestimmt wird (wobei alle Randbedingungsparameter des Gitters und Polarisationspara meter des einfallenden Lichtes zu berücksichtigen sind). Im allgemeinen tritt bei feinteiligen subtraktiven Beugungsfarbfiltern mit rechteckigem Gitterprofil die maximale Sättigung bei einem von 50% verschiedenen Wert des Verhältnisses b/d auf und dieser Wert ist auch für Reflexions- und für Transmissions-Gitterstrukturen verschieden. Durch Vorgabe vieler verschiedener Sätze von Randbedingungen kann man mit einem Com puter die Maxwell'schen Gleichungen durch numerische Analyse lösen und dann die Parameter d, b und A für ein feingeteiltes Beugungsgitter- Rechteckprofil angeben, bei denen sich eine maximale Sättigung für die komplementären Farben der reflektierten Bündel nullter und erster Beu gungsordnungen ergibt. Wenn andererseits die Parameter d und a des Reflexionsgitters vorgegeben sind, kann der Wert des Verhältnisses b/d, der einen Grad von Sättigung der erzeugten Farben, der nahe beim Maximum liegt, durch Ausprobieren leicht gefunden werden.

Damit die obige Bedingung 2 erfüllt ist, muß der visuelle Effekt den mindestens ein Paar benachbarter, von der Beugungsgitterstruktur 300 reflektierter Bündel (z. B. des Bündels der nullten Ordnung und des Bündels der ersten Ordnung) auf einen Betrachter ausübt, im normalen Betrachtungsabstand vom gesicherten Gegenstand 100 unter normalen Beleuchtungsbedingungen schnell und leicht erkennbar sein, ohne daß auf der Seite des Betrachters eine nennenswerte Geschicklichkeit erfor derlich ist. Wenn man einen normalen Betrachtungsabstand von etwa 30 cm annimmt, sollte die schmalste Abmessung W der Beugungsgitter struktur 300 allermindestens so groß sein, daß sie einen Winkel von 2 Milliradiant (bei diesem normalen Betrachtungsabstand von 30 cm) ein nimmt, um die oben erwähnte Bedingung 2 gerade erfüllen können. Mit anderen Worten gesagt, ist bei Außerachtlassung einer etwaigen Divergenz der reflektierten Bündel nullter oder höherer Ordnungen die schmalste Abmessung der Bündelbreite jedes dieser Bündel proportional zu W und muß bei 30 cm einer Winkeldimension entsprechen, die allermindestens 2 Milliradiant ist. Für eine optimale Unterscheidbarkeit sollte die schmalste Winkeldimension der Bündelbreite jeder dieser Bündel bei einem Abstand von 30 cm mindestens eine Größenordnung größer sein, also etwa 20 Milliradiant oder mehr betragen.

Der Begriff "unter normalen Beleuchtungsbedinungen" erfordert eine gewis se Erläuterung. Wenn ein Beugungsgitter durch eine einzige kollimierte Lichtquelle beleuchtet wird, liefert es die am besten getrennten und dis kreten Ausgangsbündel der nullten Ordnung und höhere Beugungsordnungen. Wenn es jedoch im wesentlichen ausschließlich durch diffuses Licht beleuchtet wird, liefert es die am wenigstens getrennten und diskreten Ausgangsbündel nullter und höherer Beugungsordnungen. Bei normalen Be leuchtungsverhältnissen, unter denen ein gesicherter Gegenstand normaler weise betrachtet wird, sind verschiedene, mehr oder weniger kollimierte Lichtquellen und außerdem eine diffuse Hintergrundbe leuchtung vorhanden, wobei das jeweilige Verhältnis zwischen diesen Beleuchtungsarten von der jeweiligen Umgebung abhängt. Wenn die schmalste Winkelabmessung der Bündelbreite jedes der Paare benach barter reflektierter Bündel kontrastierender Farben in einem Abstand von 30 cm mindestens 2 Milliradiant beträgt, sind die Bündel aus reichend getrennt und diskret, um unter "normalen Beleuchtungsbe dingungen" unterschieden werden zu können, d. h. daß der ungeübte Be trachter die reflektierten Bündel leicht orten und unterscheiden kann, indem man einfach die Winkelorientierung des authentisierten oder ge schützten Gegenstandes bezüglich seiner Blickrichtung kippt.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer integrierten Struktur einer Beglaubigungsvorrichtung, welche mehrere zusammenhängende Bereiche enthält, die jeweils aus einer anderen Beu gungsgitterstruktur bestehen. Genauer gesagt besteht der erste Be reich aus einer Beugungsgitterstruktur 400 in Form eines Kreises mit dem Durchmesser W und der zweite Bereich besteht aus einer Beugungsgit terstruktur 402 in Form eines Rechteckes, welches die Struktur 400 des ersten Bereiches umgibt und eine schmalste Abmessung hat, die größer als W ist. Erste Ausführungsbeispiele für die Gitterstrukturen 400 und 402 sind in Fig. 4a dargestellt und zweite Ausführungsformen der Gitterstrukturen 400 und 402 in Fig. 4b. Bei den Ausführungsbeispielen, die in Fig. 4a dargestellt sind, haben die beiden Gitterstrukturen 400 und 402 rechteckige Profile und bilden substraktive Beugungsfarbfilter ähnlich der Gitterstruktur 300. Die Gitterstruktur 400 gemäß Fig. 4a hat einen bestimmten Strichabstand d und eine bestimmte geometrische Ampli tude A ₁ während die Gitterstruktur 402 gemäß Fig. 4a den gleichen Strichabstand d wie die Gitterstruktur 400 hat, jedoch eine geometrische Amplitude A ₂ aufweist, die von A ₁ verschieden ist. Da die Gitterstruktur 402 an die Gitterstruktur 400 anstößt, können die nullte Beugungsord nung der beiden Gitterstrukturen 400 und 402 für einen Betrachter gleichzeitig sichtbar sein. Da außerdem auch der Strichabstand d für die beiden Gitterstrukturen 400 und 402 der gleiche ist, kann auch die erste Beugungsordnung der Gitterstrukturen 400 und 402 gemäß Fig. 4a für den Betrachter gleichzeitig sichtbar sein. Die Winkelorientierung der Beglaubigungsvorrichtung bezüglich der Blickrichtung des Betrachters ist jedoch verschieden, je nachdem ob der Betrachter gleichzeitig die jeweiligen ersten Beugungsordnungen oder die je weiligen nullten Beugungsordnungen sieht.

Bei den in Fig. 4b dargestellten Ausführungsbeispielen haben sowohl die Gitterstruktur 400 des ersten Bereichs als auch die Gitterstruk tur 402 des zweiten Bereichs sinusförmige Gitterprofile mit der gleichen geometrischen Amplitude A. Der Strichabstand d ₁ der Gitterstruktur 400 gemäß Fig. 4b ist jedoch vom Gitterabstand d ₂ der Gitterstruktur 402 gemäß Fig. 4b verschieden. Bekanntlich ist der Arcussinus des Beu gungswinkels eines Beugungsgitters gleich dem Verhältnis von Wellen länge zu Strichabstand. Die in Fig. 4b dargestellten Gitterstruk turen 400 und 402 werden daher jeweils bei Beleuchtung mit polychro matischem Licht höhere Beugungsordnungen liefern, in denen das poly chromatische Licht winkelmäßig in die enthaltenen Spektralfarben auf gespalten ist. Da jedoch die Strichabstände d ₁ und d ₂ der Beugungs gitterstrukturen 400 und 402 gemäß Fig. 4b voneinander verschieden sind, können bestimmte verschiedene Spektralfarben beim gleichen vorgegebenen Winkel der ersten Beugungsordnung für die jeweiligen Bereiche 1 und 2 (bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 4b) erhal ten werden, wenn man die jeweiligen Werte der Strichabstände d ₁ und d ₂ richtig wählt. Wenn beispielsweise der Strichabstand d ₁ der Beugungs gitterstruktur 400 gemäß Fig. 4b gleich nur etwa 82% des Strichab standes d ₂ der Beugungsgitterstruktur 402 gemäß Fig. 4b gemacht wird, so wird die Beugungsgitterstruktur 400 ein reflektiertes Bündel grünen Lichts (Wellenlänge 530 nm) und die Beugungsgitterstruktur 402 ein reflektiertes Bündel komplementären roten Lichtes (650 nm) beim gleichen Beugungswinkel der ersten Beugungsordnung liefern. Ein Be trachter, der den ersten und den zweiten Bereich unter diesem bestimm ten Beugungswinkel betrachtet, wird daher gleichzeitig einen grünen ersten Bereich und einen roten zweiten Bereich sehen. Wenn man ferner die Bereiche 1 und 2 gemäß Fig. 4 unter etwas anderen Winkeln betrachtet, werden die jeweiligen Farben der Bereiche 1 und 2 nicht länger grün bzw. rot sein, aber immer noch im wesentlichen kontrastierende Farben in der ganzen räumlichen Überschneidung der jeweiligen Dispersions spektra der Gitterstrukturen 400 und 402 gemäß Fig. 4b infolge der Unter schiede der Werte d ₁ und d ₂ sein.

Es ist wünschenswert, daß die reflektierten Bündel von den Bereichen 1 und 2 der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 4b so hell wie möglich sind. Die geometrische Amplitude A der Gitterstrukturen 400 und 402 in Fig. 4b hat daher vorzugsweise einen Wert, welcher ein Mini mum des Betrages an Licht ergibt, welches in der jeweiligen nullten Beugungsordnung verbleibt, so daß ein Maximum an Licht resultiert, wel ches in die reflektierten Bündel höherer Beugungsordnungen gebeugt wird. Es ist außerdem zur Maximierung des Betrages des Lichtes, das in die jeweiligen Bündel erster Beugungsordnung gebeugt wird, wün schenswert, daß die Beugungsgitterstruktur 400 und 402 gemäß Fig. 4b beide feingeteilte Beugungsgitter (siehe oben) sind, so daß das Auftreten von höheren Beugungsordnungen als der ersten Beugungsordnung verhin dert wird. Hinsichtlich der Maximierung der Helligkeit der ersten Beugungsordnung von Gitterstrukturen 400 und 402 gemäß 4b sei auf die Lehren der erwähnten US-PS 39 61 836 und 40 62 628 verwiesen.

Bei den Vorrichtungen gemäß Fig. 2a und 2b kann das transparente Material 208 farblos sein oder alternativ einen Farbstoff enthalten, der als absorbierendes subtraktives Farbfilter wirkt, welches in Reihe mit den reflektierten Bündeln von der Beugungsgitterstruktur 206 angeordnet ist. Der Farbstoff sollte insbesondere eine spektrale Transmissionscharakteristik haben, welche die Farbselektivität der reflektierten Bündel von der Beugungsgitterstruktur 206 erhöht. Außer dem erhöht das Vorhandensein eines Farbstoffes im transparenten Material 208 das Verhältnis von Nutzsignal zu Störsignal, indem der Glanz durch spiegelnde Reflexion von der metallisierten Beugungsgitter struktur 206 verringert wird.

Außerdem sind das Transparentmaterial 208 und/oder andere Komponenten der Beglaubigungsvorrichtung für eine Dotierung mit Spuren von Stoffen oder Chemikalien (z. B. magnetischen, radioaktiven usw.) geeignet, die eine aufwendige Analyse durch einen Experten ermöglichen.

Claims

1. Beglaubigungsvorrichtung (102) zum Beglaubigen eines fäl schungsgefährdeten flächigen Gegenstandes (100) durch An bringen an demselben, mit einem Substrat (200), welches eine vorgegebene reflektierende Beugungsgitterstruktur (206) auf weist, die als Reliefmuster ausgebildet ist, deren Parameter Gitterprofil, geometrische Amplitude (A) und Gitterlinien frequenz (d) so bemessen sind, daß polychromatisches Licht, das auf die Beugungsgitterstruktur (206) fällt, in mindestens ein Paar benachbarter, getrennter reflektierter Bündel kon trastierender Farben aufgespalten wird, dadurch gekenn zeichnet, daß die reflektierende Beugungsgitterstruk tur, die an mindestens einem Bereich einer sichtbaren Fläche des Substrats (200) angeordnet ist, mit einem transparenten Material (208) ausgefüllt und bedeckt und so fest verbunden ist, daß das transparente Material von der Beugungsgitterstruk tur nicht entfernt werden kann, ohne diese praktisch zu zer stören, und daß die Parameter der reflektierenden Beugungs gitterstruktur in Verbindung mit dem Brechungsindex des trans parenten Materials (208) so bemessen sind, daß die Größe der schmalsten Winkelabmessung der Breite jedes reflektierten Bün dels in einem Abstand von 30 cm mindestens 2 Milliradiant be trägt.

2. Beglaubigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Reliefmuster (Fig. 3) ein Rechteckprofil sowie eine geometrische Amplitude (A) und Gitterlinienfrequenz (d) hat, die in Verbindung mit dem Brechungsindex des transparenten Materials (208) so gewählt sind, daß die Beugungsgitterstruktur einen Teil des beleuchtenden polychromatischen Lichtes in höhere Beu gungsordnungen als die nullte Ordnung beugt und im wesent lichen den ganzen Rest des beleuchtenden polychromatischen Lichtes in die nullte Beugungsordnung überträgt, so daß die Farbe des reflektierenden Bündels der nullten Ordnung das Kom plement der Farbe einer Kombination aller gebeugter Bündel mit Ordnungen höher als null ist.

3. Beglaubigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Beugungsgitterstruktur (206) ein fein geteiltes Strichgitter enthält, welches das beleuch tende polychromatische Licht über einen vorgegebenen Winkel beugt, der groß genug ist, um die Anzahl der höheren Beugungs ordnungen auf ausschließlich die erste Beugungsordnung zu be grenzen und die Farbe des reflektierten Bündels der nullten Ordnung daher das Komplement der Farbe des reflektierten Bün dels der ersten Beugungsordnung ist.

4. Beglaubigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Reliefmuster mindestens einen ersten und einen zweiten Bereich, die aneinander an grenzen, enthält; daß der erste Bereich ein erstes Beugungs gitter (400) mit vorgegebenen ersten Parametern Gitterprofil, geometrische Amplitude und Gitterkonstante enthält, und daß der zweite Bereich ein zweites Beugungsgitter (402) mit vor gegebenen zweiten Parametern Gitterprofil, geometrische Am plitude und Gitterkonstante enthält, wobei mindestens einer der vorgegebenen zweiten Parameter (A ₂, d ₂) des zweiten Beu gungsgitters vom entsprechenden der vorgegebenen ersten Para meter (A ₁, d ₁) des ersten Beugungsgitters verschieden ist.

5. Beglaubigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet,
daß das erste und das zweite Gitterprofil rechteckig sind ( Fig. 4a);
daß die erste und die zweite Gitterkonstante (d) im wesent lichen gleich sind;
daß die erste geometrische Amplitude (A ₁) einen solchen vor gegebenen ersten Wert hat, daß das erste Beugungsgitter in Kombination mit dem vorgegebenen Brechungsindex als subtrak tives Beugungsfilter arbeitet, welches ein reflektiertes Bün del nullter Ordnung mit einer ersten Farbe und ein reflektier tes Bündel erster Ordnung mit einer zweiten Farbe liefert, und
daß die zweite geometrische Amplitude (A ₂) einen solchen, sich vom vorgegebenen ersten Wert unterscheidenden, vorgegebenen zweiten Wert hat, daß das zweite Beugungsgitter in Verbindung mit dem vorgegebenen Brechungsindex als substraktives Beugungs filter arbeitet, welches ein reflektiertes Bündel nullter Ord nung mit einer dritten Farbe, die einen Kontrast mit der ersten Farbe bildet, und ein reflektiertes Bündel erster Ordnung mit einer vierten Farbe, die im Kontrast zur zweiten Farbe steht, liefert.

6. Beglaubigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß das erste und das zweite Beu gungsgitter fein geteilte Strichgitter sind, welche das be leuchtende polychromatische Licht über einen vorgegebenen Winkel beugen, der groß genug ist, um die Anzahl der reflek tierten Bündel höherer Beugungsordnungen auf ausschließlich das reflektierte Bündel der ersten Ordnung zu begrenzen, und daß der vorgegebene erste und der vorgegebene zweite Wert der ersten bzw. zweiten geometrischen Amplitude so gewählt sind, daß die dritte Farbe das Komplement der ersten Farbe und die vierte Farbe das Komplement der zweiten Farbe sind.

7. Beglaubigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das transparente Material (208) einen Farbstoff enthält, der dem Überzug aus dem transparenten Material eine vorgegebene, wellenlängenab hängige Transmissionscharakteristik verleiht, die mit der wellenlängenabhängigen Beugungscharakteristik der Beugungs gitterstruktur im Sinne einer Erhöhung der Farbselektivität der kontrastierenden Farben der reflektierten Bündel zusammen wirkt.

8. Beglaubigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Beugungsgitterstruktur (300) ein rechteckiges Profil (300 a) hat, bei dem die jeweiligen oberen und unteren Flächen (302, 304) im wesentlichen aus schließlich reflektierend sind, während die jeweiligen Seiten flächen (306) des Rechteckprofils im wesentlichen ausschließ lich lichtdurchlässig sind.

9. Beglaubigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Material Spuren von Chemikalien eines Typs enthält, aufgrund derer die Authentizität der Beglaubigungsvorrichtung durch eine komplizierte Analyse nachweisbar ist.

10. Verwendung der Beglaubigungsvorrichtung nach einem der An sprüche 1 bis 9 zum Beglaubigen von Kreditkarten, Pässen, Banknoten, Sicherheitsausweisen und Schallplatten sowie ihren Hüllen.