CH653459A5 - Dokument mit einem sicherheitsfaden und verfahren zur echtheitspruefung desselben. - Google Patents
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Description
653459 2
PATENTANSPRÜCHE heitsfaden sowie ein Verfahren zu dessen Echtheitsprüfung zu
1. Dokument mit mindestens einem Sicherheitsfaden, der schaffen, das eine sehr hohe Fälschungssicherheit gewährlei-mittels elektromagnetischer Strahlung nachweisbare Echt- stet, indem die Echtheitsmerkmale des Sicherheitsfadens für heitsmerkmale besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der einen Fälscher besonderns schwer analysierbar und nachahm-Querschnitt des Sicherheitsfadens (1; 1') eine vorbestimmte, 5 bar sind.
über eine vorgegebene Länge konstante, sich sowohl von ei- Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der Er-
nem Rechteck als auch von einem Kreis unterscheidende findung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Form aufweist. Es zeigen:
2. Dokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Fig. 1 eine Prinzipdarstellung,
dass der Querschnitt des Sicherheitsfadens (1; 1') die Form ei- i0 Fig. 2 ein Intensitätsdiagramm,
nes unregelmässigen Polygons aufweist. Fig. 3 und 4 Dokumente im Schnitt und
3. Dokument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- Fig. 5 bis 8 je eine Anordnung zur Prüfung der Echtheit zeichnet, dass der Sicherheitsfaden (1; 1') in mindestens eine von Dokumenten.
folienförmige Schicht (6; 7) des Dokumentes (5') eingebettet In der Fig. 1 ist in perspektivischer, sehr stark vergrösser-
ist. 15 ter Darstellung ein Sicherheitsfaden 1 gezeichnet, der z.B. aus
4. Dokument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch Metall, metallbeschichtetem Kunststoff oder transparentem gekennzeichnet, dass die Abmessungen des Querschnittes des Kunststoff bestehen kann. Der Querschnitt dieses Sicherheits-Sicherheitsfadens (1; 1') in der Grössenordnung der Wellen- fadens 1 weist eine Form auf, die sich sowohl von einem länge infraroter Strahlung Hegt. Rechteck als auch von einem Kreis unterscheidet. Vorzugs-
5. Verfahren zur Echtheitsprüfung eines Dokumentes 20 weise besitzt der Querschnitt die Form eines unregelmässigen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, Polygons, dessen Aussenwinkel zum Teil grösser und zum dass ein elektromagnetischer Strahl (2), dessen Wellenlänge in Teil kleiner als 180° sind. Die Querschnittsform ist über die der Grössenordnung der Abmessungen des Querschnitts des Gesamtlänge oder mindestens über eine vorgegebene Teil-Sicherheitsfadens (1; 1') liegt, auf den Sicherheitsfaden (1; 1') länge des Sicherheitsfadens 1 konstant. Sie stellt ein Echtgelenkt wird und dass mittels mindestens eines Strahlendetek- 25 heitsmerkmal dar, das umso schwerer analysierbar und nach-tors (10 bis 12; 30; 32) und eines elektronischen Signalverar- ahmbar ist, je komplizierter die Querschnittsform und kleiner beitungsgliedes (16; 31; 33) geprüft wird, ob der Strahl (2) am der Querschnitt ist.
Sicherheitsfaden (1; 1') auf vorbestimmte charakteristische Der Sicherheitsfaden 1 liegt in der Fig. 1 parallel zur y-
Weise gestreut wird. Achse eines Koordinatensystems. Zur Echtheitsprüfung wird
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, 30 ein elektromagnetischer Strahl 2, vorzugsweise ein hinrei-dass die Winkelverteilung der Intensität der am Sicherheitsfa- chend monochromatischer, räumlich kohärenter infraroter den (1; 1') gestreuten Streustrahlung gemessen wird. Lichtstrahl, auf den Sicherheitsfaden 1 gelenkt. Dieser Strahl
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, 2, der im dargestellten Beispiel in der z, x-Ebene des Koordi-dass aus der am Sicherheitsfaden (1; 1') gestreuten Streustrah- natensystems senkrecht auf den Sicherheitsfaden 1 einfallt, lung mindestens zwei enge Strahlenbündel (22; 23) ausgeson- 35 wird am Sicherheitsfaden 1 in vorbestimmter, charakteristi-dert werden und dass eine vom Kohärenzgrad der beiden scher Weise gestreut. Von der Gesamtheit der Streustrahlung Strahlenbündel (22; 23) abhängige Grösse gemessen wird. ist in der Fig. 1 nur ein enges Strahlenbündel 3 angedeutet,
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, das in der z, x-Ebene liegt und gegenüber dem Strahl 2 um den dass aus der am Sicherheitsfaden (1; 1') gestreuten Streustrah- Winkel 9 gestreut wird.
lung mindestens ein enges Strahlenbündel (34) ausgesondert 40 Die Wellenlänge des Strahls 2 liegt vorteilhaft in der Grös-
wird, dass die Wellenlänge (X) des elektromagnetischen senordnung der Abmessungen des Querschnitts des Sicher-
Strahls (2) variiert wird und dass die Wellenlängenabhängig- heitsfadens 1, d.h. die Echtheitsprüfung erfolgt im sogenann-
keit der Intensität des ausgesonderten Strahlenbündels (34) ten Resonanzbereich, in welchem weder die Gesetze der geo-
gemessen wird. metrischen Optik noch die Kirchhof-Approximation an-
« wendbar sind. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass es prak- tisch unmöglich ist, den Sicherheitsfaden 1 durch ein andersartiges optisches Element mit ähnlicher Streuwirkung vorzu-
Zur Sicherung von Dokumenten, wie Banknoten, Aus- täuschen. Vorzugsweise hegen die Abmessungen des Querweiskarten, Schecks u.dgl., ist es bekannt, in diese einen Si- schnitts des Sicherheitsfadens 1 in der Grössenordnung der cherheitsfaden einzubetten. Bekannte Sicherheitsfäden besit- so Wellenlänge infraroter Strahlung, so dass die Echtheitsprü-zen die Form eines flachen Metall- oder Plastikbandes mit fung mittels infraroter Strahlung im Resonanzbereich erfol-rechteckförmigem Querschnitt. Solche gut sichtbaren und gen kann. Es ist auch möglich, einen verhältnismässig dicken auch leicht fühlbaren Sicherheitsfäden erlauben eine einfache Sicherheitsfaden 1 zu verwenden und dennoch im Resonanz-und rasche Prüfung der Echtheit des Dokumentes. Das Einar- bereich zu arbeiten, was allerdings den Einsatz von Fern-In-beiten des Sicherheitsfadens in die Papier- oder Plastikschicht 55 frarot- oder Submillimeterwellen erfordert, die z.B. mittels eierfordert hingegen einen aufwendigen, von einem Fälscher nes Fern-Infrarotlasers erzeugt werden können.
nur schwer beherrschbaren Arbeitsprozess. Das Diagramm der Fig. 2 zeigt die Intensität I der Streu-
Um die Fälschungssicherheit weiter zu erhöhen und einen Strahlung im Fernfeld in Funktion des Streuwinkels 9 für den maschinellen Nachweis des Vorhandenseins und der Echtheit Fall, dass der Sicherheitsfaden 1 aus Metall besteht und die des Sicherheitsfadens zu ermöglichen, ist es bekannt (DE-PS «0 Wellenlänge gleich der Dicke des Sicherheitsfadens ist. Für ei-2 205 428), mikroskopisch kleine Löcher in den Sicherheitsfa- nen Sicherheitsfaden aus transparentem Material ergibt sich den einzugeben, die z.B. ein Codemuster darstellen, das mit eine andere, aber ebenso charakteristische Winkelverteilung Hilfe von Licht- oder Korpuskularstrahlen ausgelesen werden der Intensität der Streustrahlung. Aus dem Diagramm ist kann. Aufgrund der heutigen Verbreitung der Laserbohrtech- leicht ersichtlich, dass aufgrund des charakteristischen Kur-
nik stellt jedoch ein solcher Lochcode kein besonders sicheres 65 venverlaufes 1(9) eine Prüfung der der Querschnittsform des
Echtheitsmerkmal mehr dar. Sicherheitsfadens 1 innewohnenden Echtheitsmerkmale
Der in den Ansprüchen 1 und 5 angegebenen Erfindung durch Messung der Winkelverteilung der Intensität I mit liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dokument mit einem Sicher- grosser Sicherheit erfolgen kann.
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Der Sicherheitsfaden 1 kann gemäss der Fig. 3 unmittel- Lichtleiters entlang bewegt und im Signalverarbeitungsglied bar in einen Träger 4 eines Dokumentes 5 eingebettet werden, wird der gemessene Intensitäts verlauf mit gespeicherten Sollwenn der Träger 4 aus einem für den elektromagnetischen werten verglichen.
Strahl 2 durchlässigen Material, z.B. aus infrarotdurchlässi- Bei der Anordnung nach der Fig. 7 trifft die am Sicher-gem Kunststoff, besteht. Bei einem Dokument, dessen Träger 5 heitsfaden 1 gestreute Streustrahlung auf zwei Winkelaussonden Strahl 2 absorbiert oder sehr stark streut, kann der Si- derungsglieder 20,21, von denen jedes ein enges Strahlenbün-cherheitsfaden 1 in eine dünne Deckschicht eingebettet del 22,23 mit einem vorteilhaft veränderbaren mittleren werden. Streuwinkel 9 bzw. 9' durchlässt. Das Strahlenbündel 22 ge-Die Fig. 4 zeigt ein Dokument 5', das aus einem Träger 4', langt über ein Umlenkglied 24, ein Wegdifferenzglied 25 so-einer folienförmigen Zwischenschicht 6 und einer Deck- 10 wie ein Umlenkglied 26 und das Strahlenbündel 23 über Um-schicht 7 besteht. Ein Sicherheitsfaden 1 ' ist zwischen die Zwi- lenkglieder 27,28 zu einem Überlagerungsglied 29, das die schenschicht 6 und die Deckschicht 7 eingebettet. Die Herstel- Strahlenbündel 22,23 wieder vereinigt. Das Wegdifferenz-lung und Déposition des Sicherheitsfadens 1 ' erfolgt vorteil- glied 25 erzeugt eine veränderbare optische Wegdifferenz 5. haft nach bekannten photolithographischen Verfahren. Die vereinigten Strahlenbündel 22,23 fallen auf einen Strah-Hierzu wird in die Zwischenschicht 6 eine Nut mit charakteri- i5 lendetektor 30, der mit einem elektronischen Signalverarbei-stischer Querschnittsform eingearbeitet, der Sicherheitsfaden tungsglied 31 verbunden ist.
1 ' z.B. durch ein Aufdampfverfahren in und neben der Nut de- Auf der Detektionsfläche des Strahlendetektors 30 er-
poniert und anschliessend die Deckschicht 7 aufgetragen. Als scheinen infolge der entstehenden Interferenzen der Strahlen-
Deckschicht 7 kann z.B. eine auflaminierte Kuntstoffolie bündel 22,23 Interferenzstreifen, deren Intensität I = 1(5) in oder eine Lackschicht dienen. 20 Abhängigkeit von der Wegdifferenz 5 variiert. Das Signalver-
In der Fig. 5 bedeutet 8 eine Strahlenquelle, die den elek- arbeitungsglied 31 berechnet aus dem Maximalwert und dem tromagnetischen Strahl 2 auf den Sicherheitsfaden 1 des Do- Minimalwert der Intensität I = 1(5) den sogenannten Kon-
kumentes 5 wirft. Die charakteristische Winkelverteilung der trast | n | der Interferenzstreifen. Dieser Kontrast ist eine vom
Intensität der am Sicherheitsfaden 1 gestreuten Streustrah- Kohärenzgrad der beiden Strahlenbündel 22,23 abhängige lung ist in der Fig. 5 durch eine Kurve 9 angedeutet. Mittels 25 Grösse. Der gemessene Kohärenzgrad ist eine Funktion der mehrerer Strahlendetektoren 10 bis 12 werden aus der Streuwinkel 9 und 9' und wird im Signalverarbeitungsglied 31
Streustrahlung enge Strahlenbündel 13 bis 15 ausgesondert mit gespeicherten Sollwerten verglichen.
und ihre Intensität gemessen. Die Strahlendetektoren 10 bis Vorteilhaft wird bei der Kohärenzgradmessung das Do-
12 sind an ein elektronisches Signalverarbeitungsglied 16 an- kument 5 parallel zur Längsrichtung des Sicherheitsfadens 1
geschlossen, das anhand der Signale der Strahlendetektoren 30 bewegt, um den Mittelwert über mindestens eine bestimmte
10 bis 12 prüft, ob der Strahl 2 am Sicherheitsfaden 1 auf vor- Teillänge des Sicherheitsfadens zu bilden.
bestimmte charakteristische Weise gestreut wird, und zutref- Die Kohärenzgradmessung ermöglicht auch dann einen fendenfalls an seinem Ausgang ein Ja-Signal abgibt. Zur Dis- zuverlässigen Nachweis des Sicherheitsfadens 1, wenn dieser kriminierung des Nutzsignals, d.h. der Streustrahlung, von in einem diffus streuenden Material eingebettet ist. Anstelle der Untergrundstrahlung, z.B. von ungestreuter Strahlung, 35 des Kontrastes im kann auch die sogenannte Intensitätskor-
wird vorteilhaft eine phasenempfindliche Detektionselektro- relation zweiter Ordnung g(2) gemessen werden, die ebenfalls nik (sogenannte lock- in Detektion) eingesetzt. ein Mass für den Kohärenzgrad darstellt.
Da die Querschnittsform des Sicherheitsfadens 1 über Die in der Fig. 8 dargestellte Anordnung besteht aus einer mindestens eine vorgegebene Teillänge konstant ist, erübrigt Strahlenquelle 8' mit veränderbarer Wellenlänge X, einem es sich, das Dokument 5 bezüglich der Position des Strahls 2 40 Strahlendetektor 32 und einem Signalverarbeitungsglied 33.
in Längsrichtung des Sicherheitsfadens 1 zu justieren. Als Strahlenquelle 8' kann z.B. ein Farbstofflaser oder eine
Die Messung der Winkelverteilung der Intensität der Lichtquelle mit Spalt und Verlaufsfilter dienen. Der Strahlen-Streustrahlung erfolgt bei der Anordnung nach der Fig. 5 in detektor 32 sondert aus der Streustrahlung ein enges Strahlen-Reflexion. Desgleichen kann die Winkel Verteilung in Trans- bündel 34 aus und erfasst dessen Intensität, die vom Streumission gemessen werden, wozu es lediglich erforderlich ist, 45 winkel 9 und von der Wellenlänge X abhängig ist. Zur Echt-die Strahlenquelle 8 auf der den Strahlendetektoren 10 bis 12 heitsprüfung des Dokumentes 5 wird die Wellenlänge X des gegenüberliegenden Seite des Dokumentes 5 anzuordnen. Strahls 2 variiert, die Wellenlängenabhängigkeit der Intensi-Bei der Anordnung nach der Fig. 6 erfolgt die Messung tät des Strahlenbündels 34, d.h. die Dispersion, gemessen und der Winkelverteilung der Intensität der Streustrahlung mit im Signalverarbeitungsglied 33 mit gespeicherten Sollwerten Hilfe von Lichtleitern 17 bis 19, deren eines Ende nahe an der so verglichen.
Oberfläche des Dokumentes 5 angeordnet ist und deren ande- Durch entsprechende Formgebung des Querschnittes des res Ende bei den Strahlendetektoren 10 bis 12 mündet. Diese Sicherheitsfadens 1 bzw. 1' und durch die Wahl der Anzahl
Anordnung gestattet, falls die Lichtleiter 17 bis 19 nahe genug Messpunkte der Intensitäts-, Kohärenzgrad- oder Disper-
an den Sicherheitsfaden 1 herangeführt werden, die Messung sionsmessungen in Abhängigkeit vom Streuwinkel 9 und von der Winkelverteilung im Nahfeld und ist zur Echtheitsprü- 55 der Wellenlänge X hat man es in der Hand, die Fälschungssi-
fung von Dokumenten, bei denen der Sicherheitsfaden 1 in cherheit den jeweiligen Anforderungen anzupassen. Es ist ein diffus streuendes Material eingebettet ist, besonders vor- möglich, die Winkelverteilung der Intensität der Streustrah-
teilhaft. lung auch im Resonanzbereich für sehr komplizierte Quer-
Anstelle der Lichtleiter 17 bis 19 und der Strahlendetekto- schnittsformen zu berechnen, und umgekehrt kann man rech-
ren 10 bis 12 kann ein einziger Lichtleiter und ein einziger 60 nerisch nach Querschnittsformen suchen, die für eine vorbe-
Strahlendetektor eingesetzt werden. Bei einer solchen Anord- stimmte Wellenlänge und Einfallsrichtung des elektromagne-
nung wird das Dokument 5 in zur Längsrichtung des Sicher- tischen Strahls 2 besonders charakteristische Streueigenschaf-
heitsfadens 1 senkrechter Richtung an der Mündung des ten besitzen.
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2 Blatt Zeichnungen
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