DE102011004996A1

DE102011004996A1 - Sicherheitselement mit eine in einem Lochraster codierten Information und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102011004996A1
Application number: DE102011004996A
Authority: DE
Inventors: Duncan Faulkner; Matthias Koch
Original assignee: Bundesdruckerei GmbH
Current assignee: Bundesdruckerei GmbH
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2012-09-06
Also published as: CY1116414T1; EP2681056A1; CN103402785B; EP2681056B1; WO2012117087A1; CN103402785A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement (2) für ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument (1) umfassend ein Substrat (3), wobei das Substrat (3) mindestens einen ersten Informationsbereich (4) umfasst, in dem eine erste Information (11) mittels in dem mindestens einen ersten Informationsbereich (4) ausgebildeten Löchern (6) codiert ist, wobei dem ersten Informationsbereich (4) ein zweidimensionales geometrisch regelmäßiges, den mindestens einen ersten Informationsbereich (4) flächig überdeckendes Raster (7) mit (punktförmigen) Rasterstellen (10) (gedanklich) zugeordnet ist und die erste Information (11) bezüglich dieses Rasters (7) binär in Informationsanteile (14) und Hintergrundanteile (15) aufgeteilt ist und die erste Information (11) in der Weise codiert ist, dass an allen Rasterstellen (10) in dem mindestens einen ersten Informationsbereich (4), denen kein Informationsanteil (14) zugeordnet ist, eines der Löcher (6) ausgebildet ist, wobei die Löcher (6) alle dieselbe geometrische Ausgestaltung aufweisen, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitselements (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement für ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument, welches ein Substrat umfasst, wobei das Substrat mindestens einen ersten Informationsbereich umfasst, in dem eine erste Information mittels in dem mindestens einen ersten Informationsbereich ausgebildeten Löchern codiert ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitselements.
Ein Sicherheitselement ist eine Entität, welche mindestens ein Sicherheitsmerkmal umfasst, welches eine Nachahmung, Verfälschung, eine Kopie oder Manipulation des Sicherheitselements selbst oder eines Gegenstands, in oder auf dem das Sicherheitselement angebracht ist, schützen soll. Dokumente, welche mindestens ein Sicherheitsmerkmal und/oder ein Sicherheitselement aufweisen, werden als Sicherheitsdokumente bezeichnet. Sicherheitsdokumente umfassen beispielsweise Reisepässe, Personalausweise, Identitätskarten, Führerscheine, aber auch gegen eine Fälschung gesicherte Etiketten, Eintrittskarten oder Ähnliches. Eine Untergruppe der Sicherheitsdokumente, welche zusätzlich einen Wert verkörpern, wird auch als Wertdokumente bezeichnet. Die Gruppe der Wertdokumente umfasst u. a. Banknoten, Postwertzeichen, Steuermarken, Aktien, Wertpapiere und Ähnliches, um nur einige zu nennen.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Sicherheitsmerkmalen und Sicherheitselementen bekannt, in denen eine Information codiert wird, die gegen ein Nachahmen, Duplizieren, aber insbesondere auch gegen ein Verfälschen geschützt werden soll. Insbesondere bei solchen Sicherheitsdokumenten, die einer Person zugeordnet sind, beispielsweise Reisepässe, Personalausweise oder auch Führerscheine, werden häufig gefälscht. Um solche Fälschungen herzustellen, werden häufig gleichartige Sicherheitsdokumente genutzt, die somit zum Teil originale Sicherheitsmerkmale und Sicherheitselemente aufweisen, jedoch hinsichtlich einzelner Sicherheitselemente und/oder darin gespeicherter Informationen verfälscht sind.
Eine Gruppe von Sicherheitselementen, in denen Informationen gespeichert bzw. mit denen Informationen in einem Sicherheitselement codiert sein können, weisen in einem Substrat ausgebildete Löcher aus, die gemeinsam ein Lochmuster bilden.
Aus der FR 2 564 622 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen von Ausweisdokumenten bekannt, die Angaben aufweisen, die das Identifizieren oder Erkennen wenigstens eines Inhabers ermöglichen. Das dort beschriebene Verfahren umfasst das Übertragen von solchen Angaben auf einen festen Träger in Form wenigstens einer Menge von Punkten, die als Vertiefungen oder Erhebungen in diskreten Intervallen verteilt sind. Ein erster Satz solcher Punkte stellt beispielsweise ein Passfoto des Inhabers dar. Ein zweiter Satz von Punkten kann beispielsweise verschiedene Symbole, beispielsweise Buchstaben, Zahlen oder andere grafische Symbole, umfassen, die die Identität, eine Adresse oder weitere Informationen über den Nutzer angeben. Die Punkte können durch ein gesteuertes Eindringen eines Werkzeugs in das Medium des Substrats oder über eine Wechselwirkung mit einem Laser ausgebildet werden. Die Punkte werden beispielsweise als Vertiefungen in regelmäßigen Intervallen angeordnet. Um Kontraste zwischen helleren und dunkleren Abschnitten zu erhalten, ist vorgeschlagen, bei konstantem Abstand der Punkte deren Querschnitt zu variieren. Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass Vertiefungen einheitlicher Tiefe hergestellt werden und die Dichte der Punkte variiert wird.
Aus der EP 0 936 975 B1 ist ein ein Lochmuster enthaltendes Sicherheitsmerkmal bekannt, bei dem ein Dokument gegen Fälschung geschützt wird, indem es ein Sicherheitsmerkmal in Form eines Perforationsmusters umfasst, wobei das Perforationsmuster Löcher unterschiedlicher Größe umfasst, wobei sich das Perforationsmuster über eine geschlossene Oberfläche des Dokuments erstreckt und ein Passbild repräsentiert, wobei das Perforationsmuster mittels Laserlicht erzeugt ist.
Nachteilig an diesen Ausführungsformen ist es, dass Fälscher über ein Verändern der Lochgrößen oder ein Zufügen weiterer Löcher die in einem solchen Lochmuster gespeicherten Informationen verändern kann und eine solche Veränderung gar nicht oder nur sehr schwer zu erkennen oder nachzuweisen ist.
Der Erfindung liegt somit die technische Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Sicherheitselement und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, welches Manipulationen erschwert und/oder diese leichter erkennbar macht.
Grundidee der Erfindung
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, einem flächig ausgebildeten Informationsbereich ein diesen Informationsbereich flächig überdeckendes Raster, welches geometrisch regelmäßig ausgebildet ist und als punktförmig angenommene Rasterstellen aufweist, gedanklich zuzuordnen. Bezüglich dieses Rasters wird die zu speichernde Information binär aufgeteilt in Informationsanteile und Hintergrundanteile. Wird beispielsweise ein alphanumerisches Zeichen gemäß einem grundlegenden Aufteilungsverfahren codiert, so wird jenen Rasterstellen, welche durch das alphanumerische Zeichen ”überdeckt” werden, ein Informationsanteil zugewiesen, den übrigen Rasterstellen ein Hintergrundanteil.
Ferner ist gemäß dem Grundgedanken vorgesehen, dass die Information quasi invers ausgebildet wird. Dies bedeutet, dass sämtlichen Rasterstellen, denen kein Informationsanteil zugeordnet ist, mit einem Loch versehen werden. Ferner ist vorgesehen, dass die Löcher alle dieselbe geometrische Ausgestaltung aufweisen. Vergleicht man diese Art der Codierung mit einem gewöhnlichen Schwarz-Weiß-Druck eines alphanumerischen Zeichens, so verbleiben die Rasterstellen des Sicherheitselements ”in Takt”, auf welche schwarze Druckfarbe des Zeichens aufgebracht würde. Alle übrigen Rasterstellen in dem Informationsbereich werden mit einem Loch versehen.
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Information quasi invers in dem Dokument gespeichert wird und zusätzlich in der Weise, dass nur Löcher einer einheitlichen Gestalt an durch das regelmäßige Raster vorgegebenen Orten auftreten können.
Möglichkeiten zur Manipulation sind hierdurch drastisch eingeschränkt. Soll beispielsweise ein Aussehen eines auf diese Art und Weise codierten Passbilds geändert werden, so ist dieses nur sehr schwer möglich, ohne zusätzliche Löcher außerhalb des vorgegebenen Rasters oder Löcher mit einer anderen geometrischen Gestalt, insbesondere einem abweichenden, vergrößerten Durchmesser auszubilden. Es ist lediglich möglich, Informationsanteile in Hintergrundanteile umzuwandeln, ohne dass dieses bei einer Verifikation auffällt.
Eine Verifikation ist selbst bei Lochdurchmessergrößen von größer/gleich 50 μm Durchmesser in der Regel ohne technische Hilfsmittel möglich. Sofern Löcher mit einer abweichenden größeren Gestalt oder außerhalb des vorgegebenen geometrischen Rasters eingebracht sind, ist dieses für einen menschlichen Beobachter wahrnehmbar. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine maschinelle Auswertung und Überprüfung möglich. Sinnvolle Änderungen des Informationsgehalts, die erzeugbar sind, indem Informationsanteile in Hintergrundanteile umgewandelt werden, sind sehr beschränkt, so dass Fälschungsmöglichkeiten aufgrund einer Manipulation eines bereits existierenden Sicherheitselements drastisch reduziert oder vollständig ausgeschlossen werden.
Definitionen
Als Loch wird jede Ausnehmung von Material aus einem Substrat aufgefasst. Ein Loch kann somit eine Vertiefung, beispielsweise ein Sackloch, aber auch ein Durchgangsloch sein, welches das Substrat, in dem es ausgebildet wird, vollständig durchdringt.
Als Raster wird jede regelmäßige geometrische Anordnung von Punkten verstanden, die in mindestens zwei zueinander nicht kollinearen Richtungen eine Regelmäßigkeit aufweisen. Ein bevorzugtes Raster wird durch voneinander jeweils gleich beabstandeten parallelen ersten Linien und hierzu unter einem Winkel verlaufenden zweiten Linien gebildet, welche zueinander ebenfalls parallel und gleich beabstandet sind. Vorzugsweise sind die Abstände zwischen den ersten Linien identisch zu den Abständen zwischen den zweiten Linien. Ein Winkel zwischen den ersten Linien und den zweiten Linien beträgt bei einer bevorzugten Ausführungsform 90°. Die Rasterstellen sind durch die Schnittpunkte der ersten und zweiten Linien gegeben. Grundsätzlich sind jedoch auch andere regelmäßige Raster möglich, bei denen entlang einzelner vorgegebener Richtungen die Rasterstellen entlang dieser Richtung jeweils einen äquidistanten Abstand aufweisen.
Als ein Informationsanteil einer zu codierenden Information wird jener Anteil der Information angesehen, der nach einem Umwandeln der Information in binäre Darstellungselemente mit einer beispielsweise schwarzen Druckfarbe auf einem unendlich ausgedehnten weißen Hintergrund aufgedruckt zusammen mit den anderen Informationsanteilen zu einer Abbildung führt, anhand derer die zu codierende Information sichtbar ist. Bei einer durch alphanumerische Schriftzeichen codierten Information wird die Aufteilung somit so vorgenommen, dass dem Druckbereich (gedanklich) das Raster überlagert wird. Jene Rasterstellen, die mit Orten zusammenfallen, an denen sich Druckerschwärze befindet oder befinden würde, wird ein Informationsanteil zugewiesen, den übrigen Rasterstellen ein Hintergrundanteil. Grundsätzlich ist es vorteilhaft, die Aufteilung so vorzunehmen, dass die Anzahl der Hintergrundanteile die Anzahl der Informationsanteile überwiegt. Da die Hintergrundanteile durch Löcher in dem Substrat ausgebildet werden, verbleiben somit nur wenige Rasterstellen in dem Sicherheitselement, welche die Information verkörpern.
Bevorzugte Ausführungsformen
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Sicherheitselements für ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument umfasst ein Substrat, wobei das Substrat mindestens einen ersten Informationsbereich umfasst, in dem eine erste Information mittels in dem mindestens einen ersten Informationsbereich ausgebildeten Löchern codiert ist, wobei vorgesehen ist, dass dem ersten Informationsbereich ein zweidimensionales geometrisch regelmäßiges, den mindesten einen ersten Informationsbereich flächig überdeckendes Raster mit (punktförmigen) Rasterstellen (gedanklich) zugeordnet ist und die erste Information bezüglich dieses Rasters binär in Informationsanteile und Hintergrundanteile aufgeteilt ist und die Information in der Weise codiert ist, dass an allen Rasterstellen in dem mindestens einen ersten Informationsbereich, denen kein Informationsanteil zugeordnet ist, eines der Löcher ausgebildet ist, wobei die Löcher alle dieselbe geometrische Ausgestaltung aufweisen.
Ein solches Sicherheitselement lässt sich mit einem Verfahren herstellen, welches die Schritte umfasst: Bereitstellen eines Substrats, Empfangen oder Erfassen mindestens einer ersten Information, Einbringen von Löchern in mindestens einen ersten Informationsbereich des Substrats, so dass die erste Information in dem Substrat codiert ist, wobei vorgesehen ist, dass dem ersten Informationsbereich ein zweidimensionales geometrisch regelmäßiges, den mindestens einen ersten Informationsbereich flächig überdeckendes Raster mit (punktförmigen) Rasterstellen (gedanklich) zugeordnet wird, und die erste Information bezüglich dieses Rasters binär in Informationsanteile und Hintergrundanteile aufgeteilt wird und die Information in der Weise codiert wird, dass an allen Rasterstellen in dem mindestens einen ersten Informationsbereich, denen kein Informationsanteil zugeordnet ist, eines der Löcher ausgebildet wird, wobei die Löcher so ausgebildet werden, dass diese alle dieselbe geometrische Ausgestaltung aufweisen.
Bei dem Substrat kann es sich um ein Papiersubstrat oder auch um ein Kunststoffsubstrat oder eine Metallfolie oder Ähnliches handeln. Das Substrat kann auch ein aus verschiedenen Schichten gebildetes Laminat sein. Denkbar sind alle im Bereich der Fertigung von Sicherheitsdokumenten vorkommenden Substratmaterialien, die dem Fachmann wohl bekannt sind. Die Löcher können als Vertiefungen oder als Durchgangslöcher durch das Substrat ausgebildet werden oder sein. Beispielsweise können diese mittels eines mechanischen Werkzeugs gestanzt werden. Besonders bevorzugt werden jedoch Ausführungsformen, bei denen die Löcher mittels Laserstrahlung in das Substrat eingebracht werden. Vorzugsweise werden diese als Durchgangslöcher ausgebildet. Dies bietet den Vorteil, dass eine Verifikation bei einer Betrachtung im Durchlicht auf einfache Weise möglich ist.
Vorzugsweise weist das Substrat zumindest im Bereich des mindestens einen ersten Informationsbereichs eine gewisse Opazität auf, so dass die Löcher bei einer Betrachtung im Durchlicht deutlich zu erkennen sind.
Bei der in dem mindestens einen ersten Informationsbereich codierten Information handelt es sich vorzugsweise um eine individualisierende oder personalisierende Information. Eine individualisierende Information ist eine Information, die das Sicherheitselement gegenüber anderen gleichartigen Sicherheitselementen individualisiert. Eine individualisierende Information ist beispielsweise eine Seriennummer eines Sicherheitsdokuments bzw. eines Sicherheitselements. Eine personalisierende Information ist eine Information, die einer bestimmten Person zugeordnet ist, der wiederum das Sicherheitselement bzw. das Sicherheitsdokument zugeordnet ist, in die das Sicherheitselement integriert ist oder wird. Beispiele für eine personalisierende Information stellen beispielsweise biometrische Daten, beispielsweise ein Passbild, oder auch ein Name, eine Anschrift, ein Geburtsort, eine Wohnanschrift oder Ähnliches dar.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird beispielsweise in den mindestens einen ersten Informationsbereich als Information ein Passbild codiert. Der erste Informationsbereich wird vorzugsweise so groß gewählt, dass entlang eines Rands umlaufend in einem Randstreifen des Informationsbereichs sämtlichen Rasterstellen ein Hintergrundinformationsanteil zugewiesen ist, d. h. sämtliche Rasterstellen mit einem Loch ausgebildet sind. Dieses bedeutet, dass der erste Informationsbereich vorzugsweise eine Fläche umfasst, welche größer als die zur grafischen Darstellung der ersten Information benötigte Fläche ist.
Vorzugsweise werden die Löcher kreisförmig ausgebildet. Andere Ausführungsformen können jedoch auch andere geometrische Formen, beispielsweise quadratische, dreieckige, sternförmige oder ovale Formen, verwenden, um nur einige zu nennen. Ein Schwerpunkt der geometrischen Form fällt hierbei vorzugsweise mit der Rasterstelle zusammen. Ist die Form nicht rotationssymmetrisch, so sind alle Löcher hinsichtlich ihrer geometrischen Ausgestaltung identisch orientiert.
Um eine möglichst geringe Anzahl von Rasterstellen zu erhalten, denen ein Informationsanteil zugewiesen ist, wird es bevorzugt, die Information so in Informations- und Hintergrundanteile aufzuteilen, dass für einzubringende Informationsbestandteile, deren Informationsgehalt durch eine geometrische Figur, beispielsweise einen Buchstaben oder eine Ziffer, verkörpert ist, dass lediglich den Rasterstellen, die mit den äußeren Konturen zusammenfallen bzw. diesen unmittelbar benachbart sind, ein Informationsanteil zugeordnet wird und Rasterstellen, denen aufgrund der geometrischen Gestalt des alphanumerischen Zeichens ein Informationsanteil zugeordnet würde, dennoch ein Hintergrundanteil zugeordnet wird, sofern sämtlichen nächsten Nachbarn der betreffenden Rasterstelle aufgrund der Gestalt des alphanumerischen Zeichens ebenfalls ein Informationsanteil zugewiesen ist oder würde. Eine solche Aufteilung ist gleichbedeutend mit der Verwendung eines Fonts, bei dem die Zeichen durch eine jeweils außen umlaufende Umrisslinie gekennzeichnet sind und die Zeichen im Inneren transparent bzw. die Hintergrundfarbe eines Substrats aufweisen, auf welches diese alphanumerischen Zeichen aufgedruckt werden.
Es wird somit bevorzugt, alphanumerische Zeichen in einer Fontgröße (Zeichengröße) zur Codierung von Informationen in dem mindestens einen ersten Informationsbereich zu verwenden, deren typische Linienbreite so bemessen ist, dass diese größer als der doppelte Abstand benachbarter Rasterstellen ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht somit vor, dass die mindestens eine erste Information in der Weise in die Informations- und Hintergrundanteile aufgeteilt ist bzw. wird, dass bei Informationsbestandteilen, welche alphanumerische Zeichen sind, jene Rasterstellen, denen aufgrund einer Gestalt des alphanumerischen Zeichens ein Informationsanteil zugeordnet würde, dennoch ein Hintergrundanteil zugeordnet wird, sofern sämtlichen nächsten Nachbarn der Rasterstelle aufgrund der Gestalt des alphanumerischen Zeichens ebenfalls ein Informationsanteil zugewiesen ist oder zugewiesen würde.
Um die in dem mindestens einen ersten Informationsbereich gespeicherte Information oder an einer anderen Stelle in dem Sicherheitselement oder einem Sicherheitsdokument, auf welches oder in welches das Sicherheitselement integriert wird, angeordnete Information abzusichern, ist bei einer Ausführungsform mindestens ein zweiter Informationsbereich vorgesehen, in dem mindestens eine zweite Information mittels zweiten Löchern codiert ist, wobei dem mindestens einen zweiten Informationsbereich ein weiteres zweidimensionales geometrisch regelmäßiges, den mindestens einen zweiten Informationsbereich flächig überdeckendes Raster mit (punktförmigen) Raststellen (gedanklich) zugeordnet ist, wobei die zweiten Löcher alle dieselbe geometrische Ausgestaltung aufweisen und für jede Rasterstelle des zweiten Rasters in dem mindestens einen zweiten Informationsbereich eines der zweiten Löcher ausgebildet ist, wobei die zweiten Löcher alle dieselbe geometrische Gestalt aufweisen, die zweiten Löcher jeweils einen Informationsanteil über eine relative Positionierung bezüglich der zugeordneten punktförmigen Rasterstelle codieren. Dies bedeutet, dass in dem mindestens einen zweiten Informationsbereich für jede der Rasterstellen des zweiten Rasters ein Loch ausgebildet ist, die Löcher jedoch bezüglich eines vorgegebenen Punktes, beispielsweise ihres geometrischen Schwerpunktes, relativ zu der punktförmigen Rasterstelle unterschiedlich angeordnet sein können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann jedes der zweiten Löcher eine von neun vorgegebenen Positionen relativ zu der Rasterstelle einnehmen, um so einen Wert zwischen 0 und 8 zu codieren. Eine mögliche Positionierung sieht vor, dass der Schwerpunkt des zweiten Lochs mit der Rasterstelle zusammenfällt. Bei den verbleibenden acht weiteren Positionen weist der Schwerpunkt des zweiten Lochs einen vorgegebenen Abstand zu der Rasterstelle auf, wobei die acht Positionen durch die unterschiedlichen Winkel 0, 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270°, 315° bezüglich einer ausgezeichneten Richtung aufweisen. Eine Position ist somit durch den Abstand und gegebenenfalls zusätzlich eine Winkelorientierung einer Verbindungslinie des Schwerpunkts mit der Rasterstelle bezüglich einer ausgezeichneten vorgegebenen Richtung in dem Raster bestimmt. Mit n weiten Löchern in dem mindestens einen zweiten Informationsbereich können somit beispielsweise 9ⁿ Zahlen codiert werden. Fasst man beispielsweise zwei benachbarte zweite Löcher zusammen, um Symbole zu codieren, so können durch ein solches Paar zweiter Löcher 9² unterschiedliche Symbole, d. h. 81 verschiedene Symbole oder Zeichen, codiert werden. Dies ist somit ausreichend, um beispielsweise sämtliche Groß- und Kleinbuchstaben eines lateinischen Alphabets und zusätzlich die neun arabischen Ziffern zu codieren.
Selbstverständlich sind auch andere Codierungen möglich, bei denen in den zweiten Löchern mehr oder weniger mögliche Relativpositionen, bezogen auf die Rasterstelle, zum Ausbilden eines Informationsanteils vorgegeben sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform fallen die Rasterstellen des mindestens einen zweiten Rasters mit den Rasterstellen des Rasters des mindestens einen Informationsbereichs zusammen, sofern dieses so erweitert würde, dass es den mindestens einen zweiten Informationsbereich ebenfalls überdeckt. Hierbei wird vorausgesetzt, dass das dem mindestens einen ersten Informationsbereich zugeordnete Raster und das Raster, welches dem mindestens einen zweiten Informationsbereich zugeordnet ist, dieselbe geometrische Gestalt aufweisen.
Besonders bevorzugt werden Ausführungsformen, bei denen die mindestens eine zweite Information eine Absicherungsinformation umfasst, die eine Anzahl der Löcher in dem nicht manipulierten ersten Informationsbereich und/oder eine Anzahl der nicht mit einem Loch versehenen Rasterstellen in dem nicht manipulierten ersten Informationsbereich angibt oder repräsentiert. Auf diese Weise ist es möglich, auch Manipulationen zuverlässig zu erkennen, die durch ein Hinzufügen weiterer Löcher in dem ersten Informationsbereich vorgenommen werden, um die dort wahrnehmbare Information zu verändern. Die in dem zweiten Informationsbereich ausgebildete Information kann nahezu nicht manipuliert werden, da jeder Rasterstelle bereits ein zweites Loch zugeordnet ist und diese Löcher alle dieselbe geometrische Gestalt aufweisen. Ein Zufügen von Löchern oder ein Vergrößern von Lochdurchmessern kann auf einfache Weise erkannt werden.
Der zweite Informationsbereich ist in der Regel nur für eine maschinelle Verifikation vorgesehen, bei der beispielsweise eine Abbildung des Sicherheitselements bzw. Sicherheitsdokuments unter Durchlichtbedingungen erfasst wird und die Positionen der einzelnen zweiten Löcher relativ zu den Rasterstellen mittels eines computerimplementierten Algorithmus ermittelt und hierüber die Information ausgewertet wird. Wird zusätzlich zeitgleich oder zeitversetzt ebenfalls vorzugsweise unter Durchlichtbedingungen eine Abbildung des mindestens einen ersten Informationsbereichs erfasst, so kann beispielsweise über ein Zählen der vorhandenen Löcher im ersten Informationsbereich oder entsprechend ein Zählen der Rasterstellen, an denen kein Loch angeordnet ist, gemeinsam mit einer Absicherungsinformation ermittelt werden, ob die in dem ersten Informationsbereich wahrnehmbare Information manipuliert ist oder nicht.
Es versteht sich, dass auch komplexere Absicherungsinformationen und zusätzliche Informationen, beispielsweise biometrische Daten, ein Name, ein Geburtsort oder Ähnliches, alternativ oder zusätzlich in den mindestens einen zweiten Informationsbereich codiert werden können und so für eine Maschinenauslesung bereitgehalten werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines als Sicherheitsdokument ausgebildeten Sicherheitselements;
2 eine schematische Darstellung einer zu speichernden ersten Information, über die ein dem ersten Informationsbereich zugeordnetes Raster gelegt ist;
3a eine schematische Darstellung der Informationsanteile der ersten Information nach 2 gemäß einer ersten Aufteilung in Informations- und Hintergrundanteile;
3b die entsprechenden Hintergrundanteile der ersten Information nach 2;
4a die Informationsanteile der Information nach 2 gemäß einer weiteren Aufteilung in Informations- und Hintergrundanteile;
4b die entsprechenden Hintergrundanteile, welche mit den Informationsanteilen gemäß 4a korrespondieren;
5 eine weitere Darstellung eines weiteren als Sicherheitsdokument ausgebildeten Sicherheitselements;
6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Codierung von Informationen in einem zweiten Informationsbereich; und
7 eine schematische vergrößerte Darstellung der in dem zweiten Informationsbereich der 5 codierten Information.
In 1 ist schematisch ein als Sicherheitsdokument 1 ausgebildetes Sicherheitselement 2 dargestellt. Das Sicherheitselement 2 umfasst ein kartenförmiges ausgebildetes Substrat 3. Dieses kann beispielsweise ein über eine Lamination aus mehreren Folien hergestellter Dokumentkörper sein. Ebenso kann bei anderen Ausführungsformen eines Sicherheitselements das Substrat aus einer einzigen Folie aus Kunststoff, Metall oder auch aus einem auf Zellstoffbasis hergestellten Blatt oder Bogen bestehen. Das Substrat 3 umfasst einen ersten Informationsbereich 4, dessen Fläche im dargestellten Ausführungsbeispiel opak ausgebildet ist, beispielsweise schwarz bedruckt ist. Handelt es sich bei dem Substrat um einen Laminationskörper, so ist die Druckfarbe vorzugsweise auf eine der nach dem Laminieren innenliegenden Folien aufgebracht. Neben dem ersten Informationsbereich 4 ist in dem dargestellten Sicherheitsdokument 1 eine Information 5 dargestellt, welche beispielsweise aufgedruckt, lose oder über eine Laserschwärzung ausgebildet ist. Bei der Information 5 kann es sich um eine beliebige Information, vorzugsweise um eine personalisierende Information, handeln. Bevorzugt wird diese Information 5 beispielsweise ein Passfoto der Person darstellen, der das Sicherheitsdokument 1 zugeordnet ist, welches diese Person ausweisen soll. Aus Gründen der Vereinfachung ist hier die arabische Ziffer 1 als Informationsgehalt gewählt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel soll diese in dem Sicherheitsdokument 1 gespeicherte Information 5 durch ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal abgesichert werden. Hierfür wird dieselbe Information als so genannte erste Information 11 zusätzlich in dem ersten Informationsbereich 4 codiert. Dies erfolgt über Löcher 6, die in dem ersten Informationsbereich 4 ausgebildet sind. Dem ersten Informationsbereich 4 ist ein Raster 7 zugeordnet, welches aus waagerechten Linien 8 und senkrechten Linien 9 gebildet ist. Die waagerechten Linien 8 sind zueinander parallel und weisen jeweils zu den benachbarten Linien 8 einen äquidistanten Abstand auf. Dasselbe gilt für die senkrechten Linien 9, die zueinander parallel orientiert sind und von den nächsten Nachbarn jeweils denselben Abstand aufweisen. Die Schnittpunkte der waagerechten Linien 8 und der senkrechten Linien 9 bilden das Raster 7, wobei die Schnittpunkte als Rasterstellen 10 bezeichnet werden. Die in dem ersten Informationsbereich codierte erste Information 11, welche bei diesem Ausführungsbeispiel identisch zu der bereits in dem Sicherheitsdokument 1 gespeicherten Information 5 ist, wird gespeichert, indem das dem ersten Informationsbereich 4 zugeordnete Raster 7 der zu speichernden erste Information 11 überlagert wird. Dies ist exemplarisch in 2 dargestellt. Jenen Rasterstellen, die im Bereich der die darzustellende erste Information 11 repräsentierenden Kontur 12 der Ziffer ”1” liegen, wird ein Informationsanteil 14 zugeordnet. Den übrigen Rasterstellen 10 wird ein Hintergrundanteil 15 der ersten Information 11 zugeordnet.
Schematisch ist die Aufteilung in 3a und 3b gezeigt, wobei in 3a an den Rasterstellen, denen ein Informationsanteil 14 zugeordnet ist, ein ausgefüllter Kreis gezeigt ist. 3b zeigt an jenen Rasterstellen, denen ein Hintergrundanteil 15 der Information zugeordnet ist, jeweils einen offenen Kreis. Gespeichert wird die erste Information 11 in dem mindestens einen ersten Informationsbereich 4 dadurch, dass an allen Rasterstellen 10 des Rasters 7, denen kein Informationsanteil 14 zugeordnet ist, ein Loch 6 ausgebildet wird. Bei dem Loch kann es sich um ein Sackloch in dem Substrat 3 oder vorzugsweise um ein Durchgangsloch durch das Substrat 3 handeln. Vorzugsweise werden die Löcher 6 mittels Laserstrahlung in das Substrat 3 des Sicherheitselements 2, welches in diesem Fall das Sicherheitsdokument 1 ist, eingebracht.
Um eine Manipulation weiter zu erschweren, ist es möglich, den Informationsanteil bei der Aufteilung der Information in den Informationsanteil und den Hintergrundanteil so zu verringern, dass Informationsanteile, welche für eine Wahrnehmung der Information redundant sind, weitestgehend entfernt werden. Im dargestellten Beispiel der 1 ist es beispielsweise ausreichend, wenn von der Ziffer ”1”, welche die zu speichernde Information bzw. gespeicherte Information 11 in dem ersten Informationsbereich 4 angibt, nur die Kontur als negatives Abbild verbleibt. Dies bedeutet, dass solchen Rasterstellen, beispielsweise der Rasterstelle 10-1 (vergleiche 2), ebenfalls ein Hintergrundanteil zugeordnet werden kann, da sämtliche nächste Nachbarn 10-2 bis 10-9 ebenfalls ein Informationsanteil zugeordnet ist oder aufgrund der geometrischen Gestalt der Ziffer 1 ohne Berücksichtigung der Beseitigung von redundanten Informationsanteilen ebenfalls ein Informationsanteil zugeordnet würde.
Die sich ergebende Aufteilung ist in 4a und 4b dargestellt, wobei die verbleibenden Informationsanteile 14 in 4a wieder als volle Kreise dargestellt sind und in 4b die Hintergrundanteile 15 als offene Kreise dargestellt sind.
In 5 ist ein Sicherheitsdokument dargestellt, welches dem nach 1 ähnelt, wobei die in dem ersten Informationsbereich 4 abgespeicherte erste Information 11 nun gemäß der Aufteilung in Informations- und Hintergrundanteile gespeichert ist, die in 4a und 4b gezeigt sind. Gleiche technische Merkmale sind mit identischen Bezugszeichen versehen. Zusätzlich weist die Ausführungsform nach 5 zur Absicherung der in dem ersten Informationsbereich 4 gespeicherten erste Information 11 einen zweiten Informationsbereich 24 auf. Dem zweiten Informationsbereich 24 ist ein weiteres Raster 27 zugeordnet, welches aus waagerechten Rasterlinien 28 und senkrechten Rasterlinien 29 gebildet ist. Erneut stellen die Schnittpunkte der waagerechten Rasterlinien 28 und der senkrechten Rasterlinien 29 Rasterstellen 30 dar. Eine zweite Information 21 in dem zweiten Informationsbereich 24 ist mittels zweiter Löcher 26 gespeichert. In dem zweiten Informationsbereich ist für jede der Rasterstellen 30 ein zweites Loch 26 ausgebildet. Die Informationsspeicherung erfolgt hierbei darüber, dass die zweiten Löcher unterschiedlich relativ zu ihrer zugehörigen Rasterstellenposition in dem zweiten Informationsbereich 24 eingebracht werden können bzw. eingebracht werden und sind.
In 6 ist eine exemplarische Codierungsmöglichkeit gezeigt, bei der jede Rasterstelle 30 des zweiten Informationsbereichs neun unterschiedliche Informationsgehalte, die beispielsweise den Ziffern 0 bis 9 zugeordnet sind, speichern kann. Gedanklich kann man sich um die Rasterstelle 30 herum ein Quadrat 33 vorstellen, in dessen Mittelpunkt sich die Rasterstelle 30 befindet. Mögliche Mittelpunkpositionen für die Anordnung bzw. Ausbildung des der Rasterstelle 30 zugeordneten zweiten Lochs sind durch den Schnittpunkt 40 der waagerechten Rasterlinie 28 und der senkrechten Rasterlinie 29 miteinander und die Schnittpunkte 41 bis 44 mit dem Quadrat 33 sowie die Eckpunkte 45 bis 48 des Quadrats 33 gegeben. Den angegebenen Schnittpunkten 40 bis 44 sowie Eckpunkten 45 bis 48 sind die Ziffern 0 bis 9 zugeordnet, wie dies in 6 dargestellt ist.
Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zweiten Löcher 6 aus Gründen der Vereinfachung hinsichtlich ihres Lochdurchmessers kleiner ausgebildet als die Löcher 6, welche in dem ersten Informationsbereich 4 ausgebildet sind. Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die zweiten Löcher 6 und die in dem ersten Informationsbereich 4 ausgebildeten Löcher 6 einen identischen Durchmesser und eine identische geometrische Gestalt aufweisen. In dem zweiten Informationsbereich 24 der 5 ist eine Absicherungsinformation gespeichert, die ein Auffinden von Manipulationen in dem ersten Informationsbereich erleichtert. In einer oberen Zeile 51 des weiteren Rasters 27 repräsentieren die Rasterstellen 30 bzw. die diesen Rasterstellen 30 zugeordneten zweiten Löcher 26 jeweils die Anzahl der Rasterstellen 10 einer oberen Hälfte 52 des Rasters 7, welche einen Informationsanteil in der darüber liegenden Spalte von Rasterstellen darstellen. Entsprechend ist in der zweiten Zeile 53 des zweiten Informationsbereichs 27 durch die zweiten Löcher 26 jeweils die Anzahl der Rasterstellen 10 codiert, welche in einer unteren Hälfte 54 des Rasters 7 in dem ersten Informationsbereich in der entsprechenden senkrechten Spalte darüber einen Informationsanteil 14 codieren.
In 7 ist der zweite Informationsbereich 24 entsprechend vergrößert dargestellt. Die durch die einzelnen Rasterstellen 30 bzw. zweiten Löchern 26 codierten Ziffern sind über der Zeile 51 bzw. unter der Zeile 53 angegeben. Diese Ziffern geben den zweiten Informationsgehalt der zweiten Information wieder.
Es versteht sich für den Fachmann, dass in dem zweiten Informationsbereich eine große Anzahl von Informationen gespeichert werden kann. In diesen können auch zusätzliche Informationen, beispielsweise biometrische Daten, wie ein Fingerabdruck oder auch ein Name, eine Seriennummer oder Ähnliches codiert werden. Ein Auslesen für einen menschlichen Betrachter ist hier nur schwierig möglich. Ein maschinelles Auslesen ist jedoch einfach und zuverlässig.
Manipulationsmöglichkeiten sind sehr stark eingeschränkt, da zu jeder Rasterstelle 30 in dem zweiten Informationsbereich eines der zweiten Löcher 26 ausgebildet ist, so dass ein Zufügen von Löchern 26 nicht möglich ist. Änderungen der Lochdurchmesser der zweiten Löcher sind hingegen leicht aufzufinden, so dass Manipulationen auf einfache Weise erkannt werden können.
Bei der dargestellten Ausführungsform gleichen sich das Raster 7 und das weitere Raster 27 hinsichtlich ihrer geometrischen Form. Darüber hinaus ist das weitere Raster 27 so relativ zu dem Raster 7 ausgerichtet, dass die Rasterstellen 30 mit Rasterstellen 10 zusammenfallen, sofern man das Raster 7 erweitern würde, dass es den zweiten Informationsbereich 24 ebenfalls überdecken würde. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich und das Raster 7 und das weitere Raster 27 können bei anderen Ausführungsformen unterschiedlich ausgestaltet sein.
Es versteht sich für den Fachmann, dass das hier als Sicherheitsdokument ausgebildete Sicherheitselement 2 bei anderen Ausführungsformen auch als ein Bestandteil ausgebildet sein kann, der in ein Sicherheitsdokument integriert wird. Ferner versteht es sich, dass das Sicherheitsdokument 1 weitere zusätzliche Sicherheitselemente und Sicherheitsmerkmale, die aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt sind, umfassen kann.
In den beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich beispielhafte Ausgestaltungen beschrieben. Zur Umsetzung der Erfindung können die einzelnen Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsformen beliebig miteinander kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

1: Sicherheitsdokument
2: Sicherheitselement
3: Substrat
4: erster Informationsbereich
5: Information
6: Löcher
7: Raster
8: waagerechte Linien
9: senkrechte Linien
10: Rasterstelle
11: zu codierende Information
12: Kontur
14: Informationsanteil
15: Hintergrundanteil
21: zweite Information
24: zweiter Informationsbereich
26: zweite Löcher
27: weiterer Raster
28: waagerechte Rasterlinien
29: senkrechte Rasterlinien
33: Quadrat
40–44: Schnittpunkte
45–48: Ecken
51: Zeile
52: obere Hälfte
53: zweite Zeile
54: untere Hälfte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

FR 2564622 A1 [0005]
EP 0936975 B1 [0006]

Claims

Sicherheitselement (2) für ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument (1) umfassend ein Substrat (3), wobei das Substrat (3) mindestens einen ersten Informationsbereich (4) umfasst, in dem eine erste Information (11) mittels in dem mindestens einen ersten Informationsbereich (4) ausgebildeten Löchern (6) codiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Informationsbereich (4) ein zweidimensionales geometrisch regelmäßiges, den mindestens einen ersten Informationsbereich (4) flächig überdeckendes Raster (7) mit (punktförmigen) Rasterstellen (10) (gedanklich) zugeordnet ist und die erste Information (11) bezüglich dieses Rasters (7) binär in Informationsanteile (14) und Hintergrundanteile (15) aufgeteilt ist und die erste Information (11) in der Weise codiert ist, dass an allen Rasterstellen (10) in dem mindestens einen ersten Informationsbereich (4), denen kein Informationsanteil (14) zugeordnet ist, eines der Löcher (6) ausgebildet ist, wobei die Löcher (6) alle dieselbe geometrische Ausgestaltung aufweisen.
Sicherheitselement (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine erste Information (11) in der Weise in Informations- und Hintergrundanteile aufgeteilt ist, dass bei Informationsbestandteilen welche alphanumerische Zeichen sind, jenen Rasterstellen (10-1), denen aufgrund einer Gestalt des alphanumerischen Zeichens ein Informationsanteil (14) zugeordnet würde, dennoch ein Hintergrundanteil (15) zugeordnet wird, sofern sämtlichen nächsten Nachbarn (10-2 bis 10-9) der Rasterstelle (10-1) aufgrund der Gestalt des alphanumerischen Zeichens ebenenfalls ein Informationsanteil zugewiesen ist oder zugewiesen würde.
Sicherheitselement (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweiter Informationsbereich (24) vorgesehen ist, in dem mindestens eine zweite Information mittels zweiten Löchern (26) codiert ist, wobei dem mindestens einen zweiten Informationsbereich (24) ein weiteres zweidimensionales geometrisch regelmäßiges, den mindestens einen zweiten Informationsbereich (24) flächig überdeckendes Raster (27) mit (punktförmigen) Rasterstellen (30) (gedanklich) zugeordnet ist, wobei die zweiten Löcher (26) alle dieselbe geometrische Ausgestaltung aufweisen und jedes der zweiten Löcher (26) einen Informationsanteil über eine relative Positionierung bezüglich der zugeordneten (punktförmigen) Rasterstelle (30) codiert.
Sicherheitselement (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsanteil eines jeden zweiten Lochs (26) n unterschiedliche Werte annehmen kann, wobei ein Wert über eine zentrische Anordnung des Lochschwerpunktes an der Rasterstelle (30) und n – 1 Werte durch einen Abstand des Lochschwerpunktes von der Rasterstelle (30) und einen Winkel einer Verbindungslinie, die die Rasterstelle mit dem Lochschwerpunkt verbindet, bezüglich einer vorgegebenen Richtung, festgelegt sind.
Sicherheitselement (2) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterstellen (30) des mindestens einen weiteren Rasters (27) mit den Rasterstellen (10) des Rasters (7) des mindestens einen ersten Informationsbereichs (4) zusammenfallen, sofern dieses so erweitert würde, dass es den mindestens einen zweiten Informationsbereich (24) ebenfalls mit überdeckt.
Sicherheitselement (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zweite Information eine Absicherungsinformation umfasst, die eine Anzahl der Löcher (6) in dem ersten Informationsbereich (4) und/oder eine Anzahl der nicht mit einem Loch versehenen Rasterstellen (10) in dem ersten Informationsbereich (4) angibt oder repräsentiert.
Sicherheitselement (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher als Durchgangslöcher ausgebildet sind.
Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements (2), in dem Informationen mit Hilfe von Löchern (6) codiert sind, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Substrats (3), Empfangen oder Erfassen mindestens einer ersten Information (11), Einbringen von Löchern (6) in mindestens einen ersten Informationsbereich (4) des Substrats (3), so dass die erste Information (11) in dem Substrat (3) codiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Informationsbereich (4) ein zweidimensionales geometrisch regelmäßiges, den mindestens einen ersten Informationsbereich (4) flächig überdeckendes Raster (7) mit Rasterstellen (10) zugeordnet ist und die erste Information (11) bezüglich dieses Rasters (7) binär in Informationsanteile (14) und Hintergrundanteile (15) aufgeteilt ist und die erste Information (11) in der Weise codiert wird, dass an allen Rasterstellen (10) in dem mindestens einen ersten Informationsbereich (4), denen kein Informationsanteil (14) zugeordnet ist, eines der Löcher (6) ausgebildet wird, wobei die Löcher (6) ausgebildet werden, dass diese alle dieselbe geometrische Ausgestaltung aufweisen.
Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (6) mittels Laserstrahlung eingebracht werden.
Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements (2) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Information so in Informationsanteile (14) und Hintergrundanteile (15) aufgeteilt wird, dass ein Informationsgehalt der ersten Information (11) für einen Betrachter auf einem unendlich ausgedehnten weißen Hintergrund wahrnehmbar ist, sofern das Raster (7) dem weißen Hintergrund gedanklich überlagert würde und an den den Informationsanteilen (14) zugeordneten Rasterstellen (10) jeweils eine schwarze Markierung (18) gesetzt würde, wobei alle Markierungen (18) gleich beschaffen sind und wobei auf dem unendlichen Hintergrund durch die Informationsanteile (14) nicht zusätzlich eine Abmessung des ersten Informationsbereichs (14) codiert wird.