DE10040785A1 - Sicherheitssystem, insbesondere für Wertdokumente - Google Patents
Sicherheitssystem, insbesondere für WertdokumenteInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem insbesondere für Wertdokumente, bei dem ein Sicherheitselement in einer Trägerebene vorgesehen ist, das unter Lichteinfall auf holographischem Wege außerhalb der Trägerebene ein Muster rekonstruiert, in dem eine versteckte Information gespeichert ist, und mit einem flächigen, transparenten Verifikationselement, das bei flächiger Berührung des Sicherheitselements die darin gespeicherte Information auslesbar macht. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Sicherheitselement und ein Verifikationselement zum Einsatz in dem Sicherheitssystem und ein Wertdokument, das mit dem Sicherheitssystem ausgestattet ist. Zudem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Auslesen der versteckten Information, die in dem unter Lichteinfall auf das Sicherheitselement rekonstruierten Muster holographisch gespeichert ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem insbesondere zur Echtheitsverifikation
von Wertdokumenten, das aus einem Sicherheitselement und einem
Verifikationselement besteht, die durch flächige Berührung miteinander versteckte
Information sichtbar machen, und entsprechende Sicherheitselemente,
Verifikationselemente und Wertdokumente. Die Erfindung betrifft weiterhin
Verfahren und Vorrichtungen zum Auslesen der versteckten Information.
Dokumente, Urkunden, Banknoten, Ausweise, Plastikkarten etc. lassen sich mit
Hilfe moderner hochauflösender Farbscanner sowie mit Hilfe von
Farblaserdruckern bzw. Thermosublimationsdruckern detailgetreu und farbecht
reproduzieren. Auch durch die allgemeine Erhältlichkeit von Farbkopierern ist es
wesentlich einfacher geworden, hochwertige Fälschungen herzustellen.
Es besteht daher ein Bedürfnis, Dokumente, Ausweise, Banknoten, Wertpapiere,
Plastikkarten etc. durch zusätzlich aufgebrachte Sicherheitsmerkmale
fälschungssicher zu machen. Durch derartige Sicherheitsmerkmale kann zumindest
bewirkt werden, daß die Herstellung einer qualitativ hochwertigen Fälschung stark
verteuert wird. Als derartige Sicherheitsmerkmale sind Wasserzeichen,
Seidenfäden, verschlungene Linienstrukturen, sowie die Verwendung besonderen
Papiers bekannt. Auch das Aufbringen von metallisierten Prägehologrammen auf
Banknoten, Kreditkarten und Euroscheckkarten hat sich inzwischen allgemein
durchgesetzt.
Aus WO 98/15418 ist ein selbstverifizierendes Wertdokument bekannt, das an einer
Stelle bei normaler Betrachtung in der Regel nicht erkennbare Information trägt. An
anderer Stelle des Dokuments ist ein Verifikationselement aufgebracht, das durch
Faltung des Wertdokuments mit dem die verborgene Information tragenden
Sicherheitselement zur Deckung gebracht werden kann, so daß die verborgene
Information sichtbar wird. Beschrieben ist z. B., daß ein in Mikroschrift
geschriebener Text im Sicherheitselement mit Hilfe einer optischen Linse als
Verifikationselement vergrößert wird, wenn das Verifikationselement mit dem
Sicherheitselement durch Faltung des Wertdokuments zur Deckung gebracht wird.
Möglich ist es auch, daß das Sicherheitselement und das Verifikationselement
derart ausgestaltet sind, daß sie bei Überdeckung des Verifikationselements mit
dem Sicherheitselement ein sogenanntes Moiré-Muster erzeugen. Durch
entsprechende Ausgestaltung der in dem Verifikationselement bzw.
Sicherheitselement enthaltenen Muster kann auf diese Weise Information in dem
Moiré-Muster sichtbar gemacht werden. Schließlich kann sowohl das
Sicherheitselement als auch das Verifikationselement ein Polarisationselement
umfassen. Bei entsprechender bereichsweise unterschiedlicher Ausrichtung der
Polarisationsebene kann auf diese Weise Information sichtbar gemacht werden.
Bei den derzeit immer sich verbessernden Kopier- und Fälschungstechniken
besteht jedoch die Gefahr, daß derartige flächige Elemente keine ausreichende
Fälschungssicherheit bieten. So kann z. B. erwartet werden, daß auch in
Mikroschrift aufgebrachter Text mit einem Kopierer ausreichender Auflösung
reproduziert werden kann. Ebenso können gegebenenfalls die Muster zur
Erzeugung eines Moiré-Musters reproduziert werden.
Wünschenswert ist es also, daß die Sicherheits- bzw. Verifikationselemente einen
noch höheren Fälschungssicherheitsgrad aufweisen, so daß zum einen
Wertdokumente noch fälschungssicherer gemacht werden können und die
Echtheitsverifikation zuverlässiger.
Diese Aufgabe mit wird einem Sicherheitssystem mit den Merkmalen des
Anspruchs 1, ein Sicherheitselement mit den Merkmalen des Anspruchs 15, ein
Verifikationselement mit den Merkmalen des Anspruchs 16, ein Wertdokument mit
den Merkmalen eines der Ansprüche 18 bis 20, einem Ausleseverfahren mit den
Merkmalen des Anspruchs 22 bzw. einer Auslesevorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 24 erreicht.
Ein erfindungsgemäßes Sicherheitssystem umfaßt ein flächiges
Sicherheitselement, das in einer Trägerebene angeordnet ist. Das
Sicherheitselement umfaßt einen Hologrammträger, der unter Lichteinfall auf
holographischem Wege ein Muster rekonstruiert, das außerhalb der Trägerebene
liegt. In diesem Muster ist versteckte Information gespeichert. Weiterhin umfaßt das
erfindungsgemäße Sicherheitssystem ein zumindest teilweise transparentes
Verifikationselement, das bei flächiger Berührung des Sicherheitselements unter
Lichteinfall die in dem durch das Sicherheitselement holographisch erzeugten
Muster versteckte Information auslesbar macht.
Auf bzw. in dem zu sichernden Gegenstand, z. B. einem Wertdokument oder
Geldschein befindet sich also an einer Stelle ein Sicherheitselement. Dieses
Sicherheitselement ist ein Hologrammträger. Das darin enthaltene Hologramm
erzeugt bei Lichteinfall ein gegenüber dem zu sichernden Dokument versetztes Bild
bzw. Muster, welches zweidimensional oder dreidimensional sein kann. In dem
Muster ist eine versteckte Information gespeichert. Diese versteckte Information,
die sich nun in einem Abstand von dem Dokument befindet, kann mit einem
Verifikationselement ausgelesen werden.
Die versteckte Information ist also nicht wie bei bekannten Sicherheitsmerkmalen
direkt auf dem Wertdokument aufgebracht, sondern wird auf holographischem
Wege erst in einem Abstand von dem Wertdokument erzeugt. Das Hologramm des
Sicherheitselements erschwert die Fälschung signifikant. Im Gegensatz zu bisher
bereits als Sicherheitselement eingesetzten Hologrammen ist die Information, die in
dem holographisch erzeugten Muster gespeichert ist, jedoch erst durch das
Verifikationselement sichtbar zu machen.
Auf diese Weise wird ein sehr viel besserer Fälschungsschutz erreicht. Zudem ist
die Information ohne Verifikationselement nicht erkennbar und somit nicht
kopierbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Sicherheitssystems umfaßt das
Sicherheitselement ein Hologramm, das bei Beleuchtung ein phasenmoduliertes
Muster erzeugt. Die versteckte Information kann dabei derart gespeichert sein, daß
die Phase des Lichts im Bereich der versteckten Information eine andere ist, als die
Phase der umgebenden Bereiche des Musters. Das Verifikationselement ist dann
derart ausgestaltet, daß es diese Phasenmodulation in eine sichtbare
Amplitudenmodulation umwandelt. Dies ist z. B. in bekannter Weise durch das
Phasenkontrastverfahren oder das Schlierenverfahren möglich.
In noch vorteilhafterer Ausgestaltung umfaßt auch das Verifikationselement ein
Hologramm, das ein entsprechendes Muster unter Lichteinfall rekonstruiert, das die
zur Umwandlung der Phasenmodulation in eine Amplitudenmodulation
notwendigen optischen Lichtmuster erzeugt.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Sicherheitssystems umfaßt ein Sicherheitselement, das ein Hologramm ist, das
unter Lichteinfall wiederum außerhalb der Trägerebene ein Linienmuster
rekonstruiert. Auch das Verifikationselement ist ein Hologramm, das in derselben
Ebene außerhalb der Trägerebene ein Linienmuster erzeugt. Die Linienmuster sind
dabei so ausgestaltet, daß sich ein Moiré-Muster ergibt, wie wenn zwei tatsächlich
vorhandene Linienmuster an der Stelle der holographisch rekonstruierten
Linienmuster zur Deckung gebracht werden würden. Durch entsprechende
Ausgestaltung der Hologramme und der damit erzeugten Linienmuster läßt sich in
dem Moiré-Muster Information speichern, die nur bei Überdeckung sichtbar ist.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Sicherheitssystems erzeugt das Sicherheitselement wiederum ein Muster bei
Lichteinfall auf holographischem Wege außerhalb der Trägerebene. Dieses Muster
ist amplitudenmoduliert in einer Weise, daß es mit bloßem Auge nicht erkennbar ist.
Das Verifikationselement umfaßt eine Linsenstruktur, die beim Aufeinanderliegen
des Verifikationselements mit dem Sicherheitselement die Amplitudenmodulation
für das Auge sichtbar macht. Zum Beispiel kann die Linsenstruktur eine
Streifenlinsenstruktur sein.
Bei der Ausgestaltung wird der nötige Abstand zwischen dem durch die
Linsenstruktur abzubildenden Objekt, in diesem Fall des holographisch
rekonstruierten Musters des Sicherheitselements, von der Linsenstruktur dadurch
erzeugt, daß das holographisch erzeugte Muster außerhalb der Linsenebene bzw.
der Berührungsfläche zwischen Verifikationselement und Sicherheitselement liegt.
Auf diese Weise kann eine entsprechende Linsenstruktur zur Verifikation eingesetzt
werden, ohne daß diese eine zur Erzeugung dieses Abstands notwendige Dicke
aufweist. Gerade bei Wertdokumenten wie Geldscheinen ist die Dicke jedoch
möglichst klein zu halten. Insofern bietet diese erfindungsgemäße Ausgestaltung
die Möglichkeit, auch auf dünnen Wertdokumenten die Vorteile der
Fälschungssicherung mit Hilfe von Linsenstrukturen auszunutzen.
In anderer Ausgestaltung der Erfindung erzeugen sowohl das Sicherheitselement
als auch das Verifikationselement bei Lichteinfall auf holographischem Wege ein
Muster außerhalb der Berührungsfläche von Verifikationselement und
Sicherheitselement. Beide so erzeugten Muster tragen jeweils einen
unterschiedlichen Teil versteckter Information. Erst wenn das Verifikationselement
mit dem Sicherheitselement zur Deckung gebracht wird, werden unter Lichteinfall
die beiden Teile der versteckten Information mit den Mustern rekonstruiert und in
ihrer Gesamtheit erkennbar.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung umfaßt ein Sicherheitselement, das
wiederum auf holographischem Wege außerhalb der Trägerebene ein Muster
rekonstruiert, das polarisationsmoduliert ist. Die versteckte Information wird dabei
derart erzeugt, daß in dem Bereich der Information die Polarisation anders ist als im
umgebenden Bereich. Das Verifikationselement ist bei dieser Ausgestaltung ein
Polarisationsfilter, mit dem in bekannter Weise die verschiedenen Polarisationen
sichtbar gemacht werden können. Auf diese Weise wird die versteckte Information
erkennbar. Ebenso kann das Sicherheitselement auch ein Lichtmuster konstanter
Polarisation erzeugen und die versteckte Information in einem
polarisationsmodulierten Verifikationselement gespeichert sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Sicherheitselement wiederum
so ausgestaltet, daß es außerhalb der Trägerebene unter Lichteinfall ein
amplitudenmoduliertes Muster rekonstruiert. Diese Amplitudenmodulation trägt die
versteckte Information. Das Verifikationselement umfaßt eine Rasterstruktur auf
einem Fensterelement. Durch entsprechende Anpassung der Form der
Rasterstruktur und der holographisch erzeugten Amplitudenmodulation kann
aufgrund des holographisch erzeugten Abstandes zwischen der Rasterstruktur und
der Amplitudenmodulation ein Kippeffekt erreicht werden. Je nach Blickrichtung auf
das Raster des Verifikationselements wird z. B. unter die Linien der Rasterstruktur
gesehen und die dort vorhandene Information sichtbar. Andererseits wird bei
senkrechtem Blick auf die Verifikationsrasterstruktur die Information sichtbar, die
zwischen den Rasterlinien des Verifikationselements sichtbar ist. Auf diese Weise
kann Information je nach Kippwinkel der aufeinanderliegenden Elemente sichtbar
gemacht werden.
Um eine noch größere Fälschungssicherheit zu erlangen, kann das
Sicherheitselement derart ausgestaltet sein, daß es unter Lichteinfall ein
holographisch erzeugtes Muster erzeugt, das jedoch keinen konstanten Abstand
von der Trägerebene hat. Das Verifikationselement muß diesem Umstand durch
entsprechend angepaßte Ortsfrequenzen Rechnung tragen. Bei einer solchen
Ausgestaltung ist keine Information in der Ebene des Wertdokuments sichtbar. Erst
durch die holographische Reproduktion wird überhaupt das Muster erzeugt, in dem
die versteckte Information gespeichert ist. Dieses Muster stellt keine Ebene dar,
sondern hat einen wechselnden Abstand von der Ebene des Sicherheitselements.
Dieser wechselnde Abstand kann nur mit Hilfe des Verifikationselements
ausgeglichen werden. Zudem ist die Information noch zusätzlich verborgen, in dem
sie in dem holographisch erzeugten, nicht ebenen Muster z. B. nur als
Phasenmodulation, Polarisationsmodulation oder Linienmuster zur Erzeugung
eines Moiré-Musters gespeichert ist. In diesem Fall hat das Verifikationselement
also verschiedene Aufgaben. Zum einen gleicht es den unterschiedlichen Abstand
des holographisch erzeugten Musters von der Trägerebene aus. Zum anderen
macht es die in dem holographisch erzeugten Muster versteckte Information
sichtbar.
Das holographisch erzeugte Muster, das durch Lichteinfall auf das
Sicherheitselement entsteht, kann verschiedene Abstände von der Trägerebene
haben. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Größenordnung von einigen 100 µm,
vorteilhafterweise 100 bis 300 µm. Auf diese Weise läßt sich ein 3D-Hologramm
erzeugen. Trotz der Schwierigkeiten, die sich beim Aufbringen bzw. Einbringen
eines Hologramms auf die rauhe Oberfläche z. B. eines Geldscheins ergeben, läßt
sich bei einem 3D-Hologramm, das ein Muster in nur so geringem Abstand von der
Trägerebene erzeugt, die Unschärfe in tolerierbaren Grenzen halten.
Die Information, die in dem holographisch erzeugten Muster gespeichert ist, das
durch Lichteinfall auf das Sicherheitselement entsteht, kann mit einem externen
Verifikationselement ausgelesen werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn
auf ein und demselben Wertdokument sowohl das Verifikationselement als auch
das Sicherheitselement aufgebracht sind. Durch entsprechendes Falten des
Wertdokuments können die Elemente dann zur Deckung gebracht werden, um die
versteckte Information sichtbar zu machen. Auf diese Weise ist ein
selbstverifizierendes System möglich. Bei entsprechender Anordnung der Elemente
auf den Geldscheinen kann derselbe Effekt auch durch Aufeinanderliegen zweier
Geldscheine in entsprechender Ausrichtung erreicht werden.
Das durch Lichteinfall auf das Sicherheitselement rekonstruierte Muster kann je
nach Ausgestaltung virtuell oder auch reell, also auf einem Schirm abbildbar, sein.
Ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement zur Verwendung in einem
erfindungsgemäßen Sicherheitssystem umfaßt eine Hologrammstruktur, die bei
Lichteinfall auf holographischem Wege ein Muster mit einer versteckten Information
außerhalb der Trägerebene rekonstruiert. Ein erfindungsgemäßes
Verifikationselement zum Einsatz mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitssystem
dient der Sichtbarmachung der versteckten Information, die von einem
erfindungsgemäßen Sicherheitselement außerhalb der Trägerebene des
Sicherheitselements rekonstruiert wird, wenn Licht einfällt.
Das Verifikationselement ist zumindest teilweise transparent. Zusätzlich zu den
Strukturen, die der Sichtbarmachung der versteckten Information dienen, kann das
Verifikationselement ein weiteres Sicherheitsmerkmal tragen. Es kann z. B. eine
weitere Hologrammstruktur aufgebracht sein, die ein anderes Bild erzeugt, das der
versteckten Information wie ein Hintergrund überlagert ist.
Ein erfindungsgemäßes Wertdokument umfaßt ein erfindungsgemäßes
Sicherheitselement und/oder ein erfindungsgemäßes Verifikationselement.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Auslesen der Information, die in dem
unter Lichteinfall auf dem Sicherheitselement holographisch rekonstruierten Muster
versteckt ist, wird ein erfindungsgemäßes Verifikationselement mit dem
Sicherheitselement zur Deckung gebracht. Ist das Sicherheitselement und das
Verifikationselement auf einem Gegenstand, z. B. einem Geldschein, vorgesehen,
ist es vorteilhaft, wenn das Verifikationselement mit dem Sicherheitselement durch
Faltung des Dokuments zur Deckung gebracht wird. Auf diese Weise ist eine
Verifikation möglich, ohne daß weitere Hilfsmittel notwendig sind.
Das erfindungsgemäße Sicherheitssystem kann so ausgestaltet sein, daß es bei
entsprechender Überdeckung des Verifikationselements und des
Sicherheitselements die versteckte Information bei entsprechendem Lichteinfall für
das bloße Auge sichtbar macht. Es kann jedoch auch eine erfindungsgemäße
Vorrichtung vorgesehen sein, die die Verifikation maschinell ermöglicht. Eine solche
Vorrichtung umfaßt eine Einrichtung, die das Sicherheitselement mit einem
Verifikationselement zur Deckung bringt. Dabei kann das Verifikationselement Teil
der Vorrichtung sein oder auf dem zu verifizierenden Gegenstand selbst
aufgebracht sein und durch maschinelle Faltung mit dem Sicherheitselement zur
Deckung gebracht werden. Eine Beleuchtungseinrichtung ist vorgesehen, die die
zur Deckung gebrachten Sicherheitselement und Verifikationselemente beleuchtet.
So wird die versteckte Information sichtbar und mit Hilfe einer Ausleseeinrichtung
auslesbar. Dies kann z. B. ein entsprechender Helligkeitsdetektor sein, der
Helligkeitsunterschiede in der versteckten Information nachweisen kann.
Schließlich kann die Ausleseeinrichtung eine Kamera umfassen, die eine
Bildverarbeitung und Auswertung des Bildes der versteckten Information
ermöglicht.
Erfindungsgemäße Ausführungsformen der Erfindung werden anhand beiliegender
Figuren erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 schematisch ein erfindungsgemäßes Wertdokument mit
einem erfindungsgemäßen Sicherheitssystem,
Fig. 2 schematisch den Auslesevorgang gemäß einem
erfindungsgemäßen Verfahren,
Fig. 3 schematisch einen erfindungsgemäßen maschinellen
Auslesevorgang,
Fig. 4 schematisch eine seitliche Schnittansicht einer
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Wertdokuments während des Auslesevorgangs,
Fig. 5 schematisch eine andere Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Wertdokuments während des
Auslesevorgangs im seitlichen Schnitt,
Fig. 6 schematisch eine weitere Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Wertdokuments während des
Auslesevorgangs im seitlichen Schnitt,
Fig. 7 schematisch eine weitere Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Wertdokuments während des
Auslesevorgangs im seitlichen Schnitt, und
Fig. 8 schematisch eine weitere Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Wertdokuments während des
Auslesevorgangs im seitlichen Schnitt.
In Fig. 1 ist ein Wertdokument 1, z. B. ein Geldschein, mit einem
Verifikationselement 3 und einem Sicherheitselement 5 gezeigt. In dem gezeigten
Beispiel ist das Verifikationselement schraffiert angedeutet. Das Sicherheitselement
5 umfaßt einen Hologrammträger. Gemäß einer Ausführungsform erzeugt dieser
Hologrammträger bei Lichteinfall ein Muster außerhalb der Ebene des
Dokuments 1, z. B. des Geldscheins. Das so holographisch erzeugte Muster hat
vorteilhafterweise einen Abstand 7 von 100 bis 300 µm von der Fläche des
Geldscheins 1. Die Bezugsziffern 1, 3, 5, 7 und 9 werden im folgenden allgemein
für verschiedene Ausführungsformen benutzt.
Bei einer Ausführungsform, bei der das Verifikationselement 3 ein Linienraster
trägt, erzeugt das Sicherheitselement 5 bei Lichteinfall ein holographisches Muster,
das ebenfalls streifenförmig moduliert ist. Bringt man ein Verifikationselement 3 mit
dem Sicherheitselement 5 zur Deckung, so hat das Linienraster des
Verifikationselements einen Abstand von dem holographisch erzeugten Muster. Auf
diese Weise kann durch Kippung z. B. der Bereich unterhalb des Linienrasters
sichtbar gemacht werden oder durch senkrechte Blickrichtung der Bereich
zwischen dem Linienraster des Verifikationselements 3. Auf diese Weise können
Kippeffekte erzeugt werden, die sonst nur bei Vorliegen eines tatsächlichen
Abstands zwischen dem Rastermuster und der Bildebene sichtbar sind.
In Fig. 7 ist eine solche Ausführungsform schematisch in der Seitenschnittansicht
sichtbar. Gezeigt ist ein gefalteter Geldschein 1, bei dem Verifikationselement 403
und Sicherheitselement 5, 405 zur Deckung gebracht worden sind. Dies ist die
Stellung während des Auslesevorganges. Der Begriff "Auslesen" wird in dieser
Beschreibung allgemein für das Verifiizeiren gebraucht, sei es mit bloßem Auge
oder maschinell. Bei entsprechendem Lichteinfall rekonstruiert aus dem
Hologramm des Sicherheitselements 5, 405 im Abstand 7 von der
Berührungsebene 9 ein holographisch erzeugtes Muster 400. Das
Verifikationselement ist transparent und mit einem z. B. aufgedruckten
Streifenmuster versehen. Durch den Abstand 7 ist der Bereich des holographisch
erzeugten Musters 400, der durch das Streifenmuster des Verifikationselements 3,
403 sichtbar ist, von der Blickrichtung auf das Sicherheitselement 5, 405 abhängig.
Je nach Blickrichtung kann z. B. der Bereich unterhalb des Streifenmusters 3, 403
sichtbar sein, oder der Bereich zwischen dem Streifen des Verifikationselements 3,
403.
Wie auch in den Fig. 4, 5, 6 und 8 ist durch kurze senkrechte Linien am
Geldschein 1 angedeutet, in welchem Bereich sich das Verifikationselement und
das Sicherheitselement befinden. Selbstverständlich sind dies keine
gegenständlichen Merkmale. Zudem sind die Fig. 4 bis 8 nicht maßstabsgetreu
zu sehen. Im speziellen ist z. B. der Abstand 7 sehr viel kleiner. Verifikationselement
und Sicherheitselement liegen direkt aufeinander und sind vorzugsweise jeweils
nicht dicker als der Geldschein 1.
Das Sicherheitselement 5, das in Fig. 1 sichtbar ist, kann auch ein
Hologrammträger sein, der bei Lichteinfall ein phasenmoduliertes Muster außerhalb
der Ebene des Geldscheins 1 erzeugt. In diesem Fall ist das Verifikationselement 3
ein Element, daß diese Phasenmodulation in eine Amplitudenmodulation
umwandelt. Ist diese Phasenmodulation z. B. in Form der Buchstaben OK, wird
durch Aufeinanderlegen des Verifikationselements 3 mit dem Sicherheitselement 5,
wie es in Fig. 2 gezeigt ist, die versteckte Information "OK" 6 für das Auge 8
sichtbar.
Bei einer anderen Ausführungsform, die in Seitenansicht in Fig. 5 gezeigt ist,
erzeugt das Sicherheitselement 5, 205 bei Lichteinfall außerhalb der Ebene des
Geldscheins 1 ein Linienmuster 200. Auch das Verifikationselement 3, 203 erzeugt
ein Linienmuster bei Lichteinfall in derselben Ebene außerhalb des Geldscheins 1,
wenn Verifikationselement 3, 203 und Sicherheitselement 5, 205 aufeinanderliegen.
Die Linienmuster sind derart eingestellt, daß sich ein Moiré-Muster ergibt, wie es für
die Überlagerung von tatsächlichen Linienmustern bekannt ist. In diesem Moiré-
Muster kann durch entsprechende Anordnung der holographisch erzeugten Linien
eine Information gespeichert sein, so daß z. B. wieder die Schrift "OK" erkennbar
wird.
Schließlich kann das Sicherheitselement 5, 105 auch ein Muster 100 außerhalb der
Ebene des Geldscheins 1 erzeugen, das mit Hilfe einer Linsenstruktur 102 in dem
Verifikationselement 3, 103 sichtbar gemacht wird, z. B. durch Vergrößerung, siehe
Fig. 4. Dazu ist ein gewisser Abstand 7 von der Linsenstruktur von dem
abzubildenden Muster notwendig, der erfindungsgemäß durch die holographische
Rekonstruktion des Musters 100 erhalten wird. Die Linsenstruktur 102 muß also
nicht wie gewöhnlich eine gewisse Dicke aufweisen, um diesen Abstand von dem
abzubildenden Objekt zu erzeugen. Möglich ist z. B. eine Lentikularlinsenstruktur.
Eine einfache andere Ausgestaltung umfaßt ein Sicherheitselement 5, das
außerhalb der Ebene des Geldscheins 1 ein holographisch erzeugtes Muster bei
Lichteinfall rekonstruiert, das nur einen Teil einer Information trägt, der für sich
alleine nicht aussagekräftig ist. Das Verifikationselement 3 umfaßt eine
vergleichbare holographische Struktur, die in derselben Ebene außerhalb des
Geldscheins 1 ein holographisch erzeugtes Muster rekonstruiert, das den restlichen
Teil der Information darstellt. Wird nun das Verifikationselement zusammen mit
dem Sicherheitselement in Überdeckung gebracht und mit Licht beaufschlagt, so
werden beide Teile der versteckten Information sichtbar und können zusammen
ausgelesen werden.
Zum Beispiel kann die Teilinformation, die auf holographischem Wege durch
Beleuchtung des Sicherheitselements 5 erzeugt wird, Teile der Buchstaben O und
K umfassen, die für sich alleine nicht als solche erkennbar sind. Die verbleibenden
restlichen Teile der Buchstaben O und K werden durch Beleuchtung des
Verifikationselements holographisch an derselben Stelle erzeugt, wenn die beiden
Elemente aufeinander zu liegen kommen. Auf diese Weise wird das gesamte Bild
OK erkennbar.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Seitenansicht der Fig. 6 liegt z. B. ein
Sicherheitselement 5, 305 vor, das außerhalb der Ebene 9 des Geldscheins 1 ein
Muster 300 holographisch erzeugt, das in verschiedenen Bereichen verschiedene
Polarisation hat. Während z. B. der größte Teil des holographisch rekonstruierten
Musters 300 eine senkrechte Polarisation hat, ist die Polarisation im Bereich der
Buchstaben O und K waagrecht polarisiert. Das Verifikationselement 3, 303 ist ein
Polarisationsfilter, der senkrecht polarisiert ist. Auf diese Weise kann das
waagrecht polarisierte Licht aus den Bereichen des holographisch erzeugten
Musters, die den Buchstaben O und K entsprechen, nicht durch das
Verifikationselement 3, 303 hindurchtreten, so daß diese schwarz erscheinen.
Der holographisch erzeugte Abstand 7 zwischen dem rekonstruierten Muster des
Sicherheitselements erschwert die Fälschung. Eine gewöhnliche direkte
Speicherung der Information auf dem Geldschein ist leichter nachzuahmen als ein
Hologramm, das in einer versetzten Ebene entsprechende Information aufweist.
Zudem ist die Information derart, daß sie nur mit Hilfe des Verifikationselements
ausgelesen werden kann. Ohne ein solches Verifikationselement ist auch die
holographisch gespeicherte Information nicht erkennbar. Eine noch höhere
Fälschungssicherheit kann erreicht werden, wenn das holographisch erzeugte
Muster 505 keinen konstanten Abstand 7 von dem Geldschein 1 hat, sondern z. B.
in einer welligen Fläche oder in einer stufigen Fläche rekonstruiert, siehe Fig. 8 im
Schema. Wiederum ist die Welligkeit sehr viel kleiner als dargestellt. Bei einer
solchen Ausführungsform ist das Verifikationselement 3, 503 derart ausgestaltet,
daß es diesem nicht konstanten Abstand Rechnung trägt, wobei dies durch eine
entsprechende Ortsfrequenz des Verifikationselements erreicht werden kann.
Die notwendigen Hologrammstrukturen für obige Ausführungen können z. B. auf
herkömmlichen Wege optisch hergestellt oder computergeneriert werden. Sie
können selbstverständlich an verschiedenen Stellen oder sogar mehrfach auf dem
Geldschein vorgesehen sein. Ebenso ist z. B. eine Anordnung in zwei
gegenüberliegenden Ecken des Geldscheins denkbar. Das Sicherheitselement
kann sowohl ein virtuelles als auch ein reelles Bild erzeugen, das auf einem Schirm
aufgefangen werden kann.
Das Verifikationselement 3 ist zumindest teilweise transparent. So kann durch das
Verifikationselement hindurch Licht auf das Sicherheitselement treffen und das
darin gespeicherte holographische Muster hinter dem Geldschein 1 sichtbar
machen. Betrachtung dieses Musters durch das Verifikationselement macht die
versteckte Information erkennbar.
Zusätzlich kann auf dem Verifikationselement selbst noch ein Sicherheitsmerkmal
vorgesehen sein, z. B. eine weitere Hologrammstruktur, die einen anderen
optischen Effekt hervorruft, um die Fälschungssicherheit weiter zu erhöhen.
Selbstverständlich muß die Transparenz des Verifikationselements dabei
ausreichend bleiben, daß die versteckte Information noch ausgelesen werden kann.
Fig. 2 zeigt den Auslesevorgang. Betrachter 8 sieht den zusammengelegten
Geldschein 1. Das auf dem Sicherheitselement 5 liegende Verifikationselement 3
macht die in dem von dem Sicherheitselement 5 holografisch erzeugten Muster
versteckte Information sichtbar.
In Fig. 3 ist schematisch eine maschinelle Anordnung zum Auslesen des
Sicherheitssystems gezeigt. In nicht gezeigter Weise wird der Geldschein 1
maschinell gefaltet, so daß Verifikationselement 3 und Sicherheitselement 5
aufeinander zu liegen kommen. In einer wiederum nicht gezeigten
Transporteinrichtung wird der so gefaltete Geldschein in den Strahlengang einer
Beleuchtungseinrichtung 10 mit einer Lichtrichtung 12 gebracht. Der Lichtstrahl 12
geht durch das Verifikationselement 3 auf das Sicherheitselement 5, das in der
Fig. 3 nicht sichtbar ist. Dort wird durch das Sicherheitselement 5 das Muster
holographisch außerhalb des Geldscheins 1 erzeugt. Das holographisch erzeugte
Muster wird durch das Verifikationselement 3, das zumindest teilweise transparent
ist, mit Hilfe der Kamera 14, z. B. einer CCD-Kamera, in Richtung 13
aufgenommen. Dabei macht das Verifikationselement 3 die verdeckte Information,
die in dem holographisch erzeugten Muster sichtbar ist, erkennbar. Das so
erzeugte Bild mit der sichtbaren versteckten Information, wird von der Kamera 14 z. B.
einer Rechnereinheit 16 zugeleitet. Hier kann mit bekannten
Bildverarbeitungsmethoden eine Auswertung des Bildes vorgenommen werden, z. B.
ein Vergleich mit erwarteten Bildern, um die Echtheit zu verifizieren.
Bei entsprechender Ausgestaltung des Sicherheitselements 5 kann die Lichtquelle
10 auch hinter dem gefalteten Geldschein 1 angeordnet sein.
Bei einer anderen nicht gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Auslesen ist das Verifikationselement nicht auf dem Geldschein,
sondern in der Maschine selbst fixiert und der Geldschein 1 wird mit dem
Sicherheitselement 5 daran vorbei bewegt.
Das erfindungsgemäße Sicherheitssystem bietet also den Vorteil, daß die
versteckte Information in einem Muster gespeichert ist, das nicht in der Ebene des
Geldscheins bzw. des Wertdokuments 1 liegt. Statt dessen wird das Muster
außerhalb des Wertdokuments 1 holographisch erzeugt. Dies erschwert die
Fälschung signifikant. Zusätzlich ermöglicht eine solche holographische
Verlagerung des Musters mit der versteckten Information die Verifikation mit Hilfe
von Elementen, die normalerweise einen gewissen Abstand von dem Muster mit
der versteckten Information haben müssen, z. B. Lentikularlinsenstrukturen oder
Linienraster mit einem Kippeffekt. Bei der Erfindung ist dazu keine erhöhte Dicke
notwendig, da der Abstand holographisch erzeugt wird.
Claims (24)
1. Sicherheitssystem, insbesondere für ein Wertdokument, mit einem flächigen
Sicherheitselement (5, 105, 205, 305, 405, 505) in einer Trägerebene (9), das
unter Lichteinfall auf holographischem Wege außerhalb der Trägerebene (9)
ein Muster (100, 200, 300, 400, 500) rekonstruiert, in dem eine versteckte
Information gespeichert ist, und einem flächigen, zumindest teilweise
transparenten Verifikationselement (3, 103, 203, 303, 403, 503), das bei
flächiger Berührung des Sicherheitselements (5, 105, 205, 305, 405, 505) die
darin gespeicherte Information auslesbar macht.
2. Sicherheitssystem nach Anspruch 1 mit einem Sicherheitselement, das einen
ersten Hologrammträger umfaßt, der unter Lichteinfall ein erstes Muster
außerhalb der Trägerebene (9) rekonstruiert, in dem die versteckte
Information als Phasenmodulation gespeichert ist, wobei das
Verifikationselement derart ausgestaltet ist, daß es die Phasenmodulation in
eine sichtbare Amplitudenmodulation umwandelt.
3. Sicherheitssystem nach Anspruch 2, bei dem das Verifikationselement (3)
einen zweiten Hologrammträger umfaßt, der unter Lichteinfall ein zweites
Muster rekonstruiert, das mit der Phasenmodulation, die unter Lichteinfall
durch das Sicherheitselement (5) hervorgerufen wird, derart zusammenwirkt,
daß die Phasenmodulation des Sicherheitselements (5) in eine sichtbare
Amplitudenmodulation umgewandelt wird.
4. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, bei dem das Sicherheitselement (205)
einen ersten Hologrammträger umfaßt, der unter Lichteinfall außerhalb der
Trägerebene (9) ein Streifenmuster (200) rekonstruiert, in dem die versteckte
Information gespeichert ist, und das Verifikationselement (203) einen zweiten
Hologrammträger umfaßt, der bei flächiger Berührung des
Verifikationselements (203) mit dem Sicherheitselement (205) an der Position
des durch Lichteinfall auf das Sicherheitselement (205) rekonstruierten
Streifenmusters ein weiteres Streifenmuster derart rekonstruiert, daß ein
Moiré-Muster entsteht, das die versteckte Information zeigt.
5. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, bei dem Sicherheitselement (105) einen
ersten Hologrammträger umfaßt, der unter Lichteinfall außerhalb der
Trägerebene (9) ein amplitudenmoduliertes Muster (100) rekonstruiert, das
die versteckte Information trägt, und das Verifikationselement (103) eine
Linsenstruktur (102) umfaßt, die bei Aufeinanderliegen des
Sicherheitselements (105) und des Verifikationselements (103) die versteckte
Information sichtbar werden läßt.
6. Sicherheitssystem nach Anspruch 5, bei dem das Verifikationselement (103)
eine Streifenlinsenstruktur (102) umfaßt.
7. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, bei dem das Sicherheitselement (5)
einen ersten Hologrammträger umfaßt, das unter Lichteinfall ein
amplitudenmoduliertes Muster außerhalb der Trägerebene (9) rekonstruiert,
das einen ersten Teil der versteckten Information trägt, und das
Verifikationselement (3) einen zweiten Hologrammträger umfaßt, der unter
Lichteinfall ein amplitudenmoduliertes Muster außerhalb der Trägerebene
rekonstruiert, das den verbleibenden Teil der versteckten Information trägt,
derart, daß unter gleichzeitigem Lichteinfall auf beide Hologrammträger in
aufeinanderliegendem Zustand beide Muster rekonstruiert werden und sich zu
einer erkennbaren Information verbinden.
8. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, bei dem das Sicherheitselement (305)
einen ersten Hologrammträger umfaßt, der ein polarisationsmoduliertes
Muster (300) außerhalb der Trägerebene (9) rekonstruiert, dessen
Polarisation im Bereich der versteckten Information anders ist als im
verbleibenden Bereich, und das Verifikationselement (203) ein
Polarisationselement umfaßt.
9. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, bei dem das Sicherheitselement (405)
ein Hologrammträger umfaßt, der unter Lichteinfall ein amplitudenmoduliertes
Muster (400) außerhalb der Trägerebene rekonstruiert, das die versteckte
Information trägt, und das Verifikationselement (403) ein mit einer
Rasterstruktur versehenes Fensterelement umfaßt, wobei die Rasterstruktur
derart ausgebildet ist, daß bei flächiger Berührung des Verifikationselements
(403) und des Sicherheitselements (405) je nach Blickwinkel andere Bereiche
des amplitudenmodulierten holographisch rekonstruierten Musters (400)
erkennen läßt, und so die versteckte Information darstellt.
10. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das
Sicherheitselement (505) derart aufgebaut ist, daß das holographisch
rekonstruierte Muster (500) mit der versteckten Information nicht in einer
Ebene rekonstruiert wird.
11. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der Abstand
(7) des durch Lichteinfall auf das Sicherheitselement (5, 105, 205, 305, 405,
505) rekonstruierten Musters von der Trägerebene (9) im Bereich von einigen
100 µm ist, vorzugsweise 100 bis 300 µm.
12. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem das
Verifikationselement (3, 103, 203, 303, 403, 503) und das Sicherheitselement
(5, 105, 205, 305, 405, 505) derart auf einen bzw. in einem Gegenstand (1),
insbesondere einem Wertdokument, auf- bzw. eingebracht sind, daß sie durch
Zusammenlegen des Gegenstands (1) in flächige Berührung gebracht werden
können.
13. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem das
Sicherheitselement (5, 105, 205, 305, 405, 505) derart ausgestaltet ist, daß
das durch Lichteinfall rekonstruierte Muster virtuell ist.
14. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem das
Sicherheitselement (5, 105, 205, 305, 405, 505) derart ausgestaltet ist, daß
das durch Lichteinfall rekonstruierte Muster reell ist.
15. Sicherheitselement zur Verwendung in einem Sicherheitssystem nach einem
der Ansprüche 1 bis 14 mit einem holographischen Trägerelement, das unter
Lichteinfall auf holographischem Wege ein Muster (100, 200, 300, 400, 500)
mit einer versteckten Information außerhalb der Trägerebene (9) rekonstruiert.
16. Verifikationselement zum Einsatz in einem Sicherheitssystem nach einem der
Ansprüche 1 bis 14 zur Sichtbarmachung der versteckten Information, die von
einem Sicherheitselement (5, 105, 205, 305, 405, 505) nach Anspruch 15
unter Lichteinfall in einer Ebene außerhalb der Trägerebene (9) des
Sicherheitselements rekonstruiert wird.
17. Verifikationselement nach Anspruch 16, wobei das Verifikationselement (3,
103, 203, 403, 503) mit einem zusätzlichen Sicherheitsmerkmal ausgestattet
ist.
18. Wertdokument mit einem Sicherheitselement nach Anspruch 15.
19. Wertdokument mit einem Verifikationselement nach einem der Ansprüche 16
oder 17.
20. Wertdokument mit einem Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
14, wobei das Sicherheitselement (5, 105, 205, 305, 405, 505) und das
Verifikationselement (3, 103, 203, 303, 403, 503) durch Faltung des
Wertdokuments (1) in flächige Berührung gebracht werden können.
21. Wertdokument nach Anspruch 20, bei dem das Verifikationselement (3, 103,
203, 303, 403) zusätzliche Information trägt.
22. Verfahren zum Auslesen der Information, die in dem unter Lichteinfall auf ein
Sicherheitselement nach Anspruch 15 rekonstruierten Muster versteckt ist, bei
dem ein Verifikationselement nach einem der Ansprüche 16 oder 17 mit dem
Sicherheitselement zur Deckung gebracht wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem das Sicherheitselement und das
Verifikationselement auf einen bzw. in einen Gegenstand (1) auf- bzw.
eingebracht sind, bei dem der Gegenstand gefaltet wird, um das
Verifikationselement und das Sicherheitselement zur Deckung zu bringen.
24. Vorrichtung zum Auslesen der Information, die in dem unter Lichteinfall auf
einem Sicherheitselement nach Anspruch 15 rekonstruierten Muster versteckt
ist, mit
einer Einrichtung, die das Sicherheitselement nach Anspruch 15 mit einem Verifikationselement nach einem der Ansprüche 16 oder 17 zur Deckung bringt,
einer Beleuchtungseinrichtung, die auf das mit dem Verifikationselement zur Deckung gebrachte Sicherheitselement (5) gerichtet ist, und
einer Ausleseeinrichtung zur Aufnahme und Auswertung des Lichtes, das von der Beleuchtungseinrichtung kommend durch das Sicherheitselement (5) und das Verifikationselement (3) verändert ist.
einer Einrichtung, die das Sicherheitselement nach Anspruch 15 mit einem Verifikationselement nach einem der Ansprüche 16 oder 17 zur Deckung bringt,
einer Beleuchtungseinrichtung, die auf das mit dem Verifikationselement zur Deckung gebrachte Sicherheitselement (5) gerichtet ist, und
einer Ausleseeinrichtung zur Aufnahme und Auswertung des Lichtes, das von der Beleuchtungseinrichtung kommend durch das Sicherheitselement (5) und das Verifikationselement (3) verändert ist.
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