DE102022003771A1

DE102022003771A1 - Verfahren zur Erzeugung eines Sicherheitsmerkmals in einem Dokument und Dokument mit entsprechendem Sicherheitsmerkmal

Info

Publication number: DE102022003771A1
Application number: DE102022003771.8A
Authority: DE
Inventors: Dieter Kusin; Lukas Jelinek; Martin Ederer; Thomas Ertl
Original assignee: Muehlbauer GmbH and Co KG
Current assignee: Muehlbauer GmbH and Co KG
Priority date: 2022-10-13
Filing date: 2022-10-13
Publication date: 2024-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Erzeugung eines Sicherheitsmerkmals in einem Dokument (10) und ein Dokument (10) mit dem entsprechenden Sicherheitsmerkmal. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine erste Schicht (11a) des Dokuments (10) bereitgestellt, in dessen Oberfläche in einem zweiten Schritt wenigstens eine Kavität (19) eingebracht wird, wobei die Kavität (19) dazu ausgebildet eine auf sie gerichtete Strahlung zu fokussieren. In einem weiteren Verfahrensschritt wird eine zweite Schicht (11b) auf die mit der wenigstens einen Kavität (19) versehene Oberfläche der ersten Schicht (11a) aufgetragen. Anschließend wird ein personalisiertes sichtbares Element (12) mittels einer durch einen Energieeintrag in Form von Strahlung eingebrachte Verfärbung auf das Dokument (10) aufgebracht. Die Intensität des Energieeintrags wird an der wenigstens einen Position der wenigstens einen Kavität (19) verringert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Sicherheitsmerkmals in einem Dokument und ein Dokument mit dem entsprechenden Sicherheitsmerkmal. Derartige Dokumente können kartenförmige oder buchförmige personalisierte Dokumente und insbesondere Sicherheitsdokumente, wie etwa Ausweisdokumente oder Kreditkarten, Bankkarten, Mitgliedskarten und ähnliches, sein.
Dabei bedeutet „Personalisierung“ bzw. „personalisiert“, dass das entsprechende Dokument eine dokumentenindividuelle Information enthält oder trägt, die typischerweise einem Inhaber des Dokuments zugeordnet ist. So kann die Information etwa in einigen Fällen den Inhaber identifizieren, beispielsweise anhand seines Namens, seines Passfotos, einer Identitätsnummer oder anderer Merkmale, die auf dem Dokument aufgedruckt, anderweitig aufgebracht oder eingebracht oder in ihm, insbesondere in Form von Daten, gespeichert sind. Die Personalisierung kann dabei insbesondere individuell auf eine einzelne Person bezogen sein oder aber auch auf eine bestimmte begrenzte Gruppe von Personen, beispielsweise Mitarbeiter eines Unternehmens.
Das Bearbeiten der Dokumente zum Versehen derselben mit dokumentenindividueller und/oder nicht dokumentenindividueller Information kann dabei insbesondere mittels Druckens, mittels Gravur oder, insbesondere im Falle einer Kunststoffoberfläche, mittels gezielter lokaler Verfärbung des Oberflächenmaterials des Dokuments, insbesondere in Graustufen bzw. Abstufungen davon, durch Energieeinwirkung, insbesondere mittels eines geeigneten Lasers erfolgen.
Derart personalisierte Dokumente haben für kriminelle Zwecke einen besonderen Wert, weshalb häufig versucht wird sie zu fälschen, indem Sie nachgeahmt werden oder aber die Personalisierung bestehender gültiger Sicherheitsdokumente modifiziert wird. So können auch gestohlene Sicherheitsdokumente modifiziert werden, um Sie beispielsweise auf eine andere Person zu übertragen.
Um Fälschungen so weit wie möglich zu erschweren, werden bei derartigen sicherheitsrelevanten Dokumenten (Sicherheitsdokumente) im Stand der Technik möglichst fälschungssichere Sicherheitsmerkmale vorgesehen. Diese reichen dabei von MLI (Multiple laser image) /CLI (Changeable laser image)-Elementen („Kippbilder“), über UV-Merkmale bis hin zu einem besonders aufwendigen Druckmuster. Um die Sicherheitsmerkmale umsetzen zu können, sind Sicherheitsdokumente häufig aus mehreren übereinanderliegenden und miteinander verbundenen Schichten aufgebaut, wobei die Sicherheitsmerkmale in die Schichten eingearbeitet oder zwischen den Schichten aufgebracht sein können.
Ein Dokument (Verbundkörper) mit einem derartigen Schichtaufbau und einem innenliegenden Sicherheitsmerkmal ist beispielsweise in den Patentschriften DE 102011004935 A1 , EP 3442812 B1 oder US 4711690 offenbart.
Sicherheitsmerkmale, welche vor einer bestimmten Bearbeitung zum Fälschen des Dokuments unsichtbar sind und erst durch die für die Fälschung notwendige Bearbeitung sichtbar werden, sind dabei besonders bevorzugt, da es somit den Fälschern erschwert wird, die entsprechenden Merkmale zunächst zu erkennen und anschließend zu umgehen.
Ein derartiges Verfahren ist es beispielsweise transparente Farbe zwischen verschiedene Schichten eines Dokuments vorzusehen, welche bei einer nachträglichen Laserbestrahlung bspw. zur Änderung von personenbezogenen Daten verbrennt und damit sichtbar wird. Diese Farbe kann jedoch beispielsweise durch UV-Bestrahlung sichtbar gemacht werden, wodurch das Sicherheitsmerkmal umgangen werden kann.
Durch eine immer größere Verfügbarkeit von technologischen Geräten zur Fälschung von Sicherheitsdokumenten, wie beispielsweise Technologien zur Laserpersonalisierung von Dokumenten, müssen stetig neue Technologien entwickelt werden, um die Fälschungssicherheit von sicherheitsrelevanten Dokumenten weiterhin gewährleisten zu können.
So werden im Stand der Technik Klebefolien vorgeschlagen, welche auf die Oberfläche eines Sicherheitsdokuments aufgetragen werden und Strahlungsblocker beinhalten, sodass eine nachträgliche Bearbeitung durch das Einbringen von Laserstrahlung verhindert wird. Derartige Folien können jedoch mit bestimmten Mitteln erkannt und entfernt werden und nach der Modifikation der personalisierten Daten wieder aufgebracht werden. Somit kann dieses Sicherheitsmerkmal umgangen werden.
Vor dem dargelegten Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein neues Sicherheitsmerkmal bereit zu stellen, welches von Fälschern möglichst nicht oder nur unter sehr hohem Aufwand erkannt aber zumindest nicht umgangen werden kann.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Dokument gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines Sicherheitsmerkmals in einem Dokument, welches aus wenigstens zwei Schichten besteht, weist mehrere Schritte auf. Zunächst wird eine erste Schicht des Dokuments bereitgestellt, in dessen Oberfläche in einem zweiten Schritt wenigstens eine Kavität eingebracht wird. Vorzugsweise weist die Kavität eine im Querschnitt zumindest teilweise runde Form auf. Besonders bevorzug ist dabei die Querschnittsform einer Kugelkalotte bzw. eines Kugelsegments. Die Kavität ist dazu ausgebildet eine auf sie gerichtete Strahlung, insbesondere Laserstrahlung, zu fokussieren. Unter Fokussierung ist dabei die Bündelung einzelner Strahlen auf einen bestimmten Punkt zu verstehen. Als Kavität wird im Rahmen der Anmeldung eine Vertiefung, wie beispielsweise eine Rille o.ä. auf einer Oberfläche bezeichnet.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird eine zweite Schicht auf die mit der wenigstens einen Kavität versehene Oberfläche der ersten Schicht aufgetragen. Anschließend wird ein personalisiertes sichtbares Element, insbesondere ein Passfoto des Dokumenteninhabers oder andere inhaberbezogene Daten, mittels einer durch einen Energieeintrag in Form von Strahlung eingebrachte Verfärbung, insbesondere in Form von Laserstrahlung, auf das Dokument aufgebracht. Die Intensität des Energieeintrags wird an den Positionen der wenigstens einen Kavität verringert.
Durch den Energieeintrag wird eine Verfärbung in Form einer Verbrennung erzeugt, durch welche Graustufen in das Dokument eingebracht werden können. Je größer die Intensität des Energieeintrags, desto stärker die Verfärbung, also desto dunkler wird das Dokument an der entsprechenden Stelle. Wird der Energieeintrag in Form von Strahlung auf die Kavität gerichtet fokussiert die teilweise runde Form der Kavität die Strahlung, wodurch an dieser Stelle eine stärkere Verfärbung eintritt als an Stellen ohne die Fokussierung durch die Kavität.
Würde die Bestrahlung des Dokuments also erfolgen, ohne die Intensität des Energieeintrags an der Position der wenigstens einen Kavität zu verringern, so würde an dieser Position ein dunklerer Fleck bzw. je nach Form der Kavität auch ein dunklerer Streifen entstehen. Durch die Verringerung der Intensität des Energieeintrags an der Position der Kavität, kann dies verhindert werden, sodass das sichtbare Element gleichmäßig auf das Dokument aufgebracht werden kann.
Wird also diese Verringerung der Intensität der Bestrahlung bei dem Aufbringen des sichtbaren Elements nicht berücksichtigt, weil die Kavität oder eine Struktur von Kavitäten nicht bekannt ist, führt dies zu ungewollt und auffälligen Verbrennungen an der Position, an der die Kavität vorgesehen ist. Somit können nachträglich durch Energieeintrag bearbeitete Dokumente (Fälschungen) schnell erkannt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden mehrere Kavitäten in die erste Schicht eingebracht, wobei die Kavitäten ein Muster, insbesondere ein Rechteckmuster, ein Kreismuster oder ein Wabenmuster aufweisen. Es sind jedoch auch Kavitäten in Form von Schriftzügen oder Symbolen auf der Oberfläche der ersten Schicht denkbar. Wird eine flächendeckende Verfärbung durch den Energieeintrag zur Aufbringung des sichtbaren Elements in das Dokument eingebracht, wie es beispielsweise für ein Passfoto benötigt wird, kann das Muster der Kavitäten erkannt und somit eine Fälschung noch deutlich sichtbarer gemacht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Material, welches die zweite Schicht bildet, in die Kavitäten gedrückt, sodass die Kavitäten in der ersten Schicht zumindest teilweise, insbesondere jedoch vollständig, durch das Material der zweiten Schicht ausgefüllt sind. Auf diese Weise kann eine definierte Fokussierung der Strahlung beim Aufbringen des sichtbaren Elements sichergestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die eine Kavität vor dem Aufbringen des sichtbaren Elements insbesondere mittels eines Laserprofilsensors ausgemessen. Unter dem Begriff „ausmessen“ ist hier die exakte Position der Kavität, als auch die Geometrie (Tiefe, Rundung) und die Ausrichtung zu verstehen. Durch das Ausmessen kann eine Verbesserung der Qualität des sichtbaren Elements erzielt werden, da auf diese Weise sichergestellt werden kann, dass die Position der Verringerung der Intensität der Strahlung beim Aufbringen des sichtbaren Elements exakt mit der Position der Kavität, bzw. Kavitäten, übereinstimmt.
In einer weitere vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die wenigstens eine Kavität durch ein Gravierwerkzeug in die erste Schicht eingraviert. Durch die mechanische Einbringung der Kavität mittels eines Gravierwerkzeugs kann sowohl eine exakte Position der Kavität als auch eine definierte Form der Kavität sichergestellt werden und somit eine möglichst exakte Fokussierung von Strahlung durch die Kavität erzielt werden. Bei einer derartigen Ausführungsform wird die zweite Schicht erst nach Erzeugung der Kavität auf die Oberfläche der ersten Schicht aufgebracht.
Die Aufbringung der zweiten Schicht auf die erste Schicht erfolgt vorzugsweise mittels Lamination. Die Schichten werden also aufeinander laminiert. Der Begriff Lamination bezeichnet ein stoffschlüssiges, thermisches Fügeverfahren unter Einsatz eines auf die Fügepartner wirkenden Drucks. Dabei können Klebstoffe zur Erzeugung der Verbindung eingesetzt werden oder aber die beiden Schichten durch Erreichen der Glasübergangstemperatur leicht miteinander verschmolzen werden. Durch Lamination kann eine stabile Verbindung zwischen den beiden Schichten geschaffen werden und durch Aufwendung eines entsprechenden Drucks auf die beiden Schichten sichergestellt werden, dass die zweite Schicht zumindest teilweise die Kavität in der Oberfläche der ersten Schicht ausfüllt.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von Kavitäten in einer ersten Schicht eines Dokuments, weist ein Gravierwerkzeug auf, welches dazu eingerichtet ist, eine Kavität in Form einer Gravur insbesondere mit einer im Querschnitt zumindest teilweise runden Form in die erste Schicht einzubringen. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Kavität durch Rotation des Gravierwerkzeugs um die eigene Längsachse und durch Bewegung des Gravierwerkzeugs entlang einer festgelegten Trajektorie erzeugt wird. Die Verwendung eines Gravierwerkzeugs stellt eine einfache Möglichkeit zur Erzeugung der wenigstens einen Kavität dar, wenngleich die Qualitätsanforderungen hinsichtlich Position und Formtreue eingehalten werden können.
Das erfindungsgemäße Dokument, welches insbesondere ein Sicherheitsdokument ist, weist wenigstens eine erste Schicht und eine auf einer Oberfläche der ersten Schicht angeordneten zweiten Schicht auf. Die erste Schicht weist dabei in dieser Oberfläche, auf der die zweite Schicht angeordnet ist, wenigstens eine Kavität auf. Die Kavität weist dabei eine im Querschnitt zumindest teilweise runde Form auf. Die Kavität ist dazu ausgebildet eine auf sie gerichtete Strahlung zu fokussieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dokuments, weist die Kavität im Querschnitt die Form einer Kugelkalotte bzw. eines Kugelsegments auf.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die erste Schicht in ihrer Oberfläche zwischen der ersten und der zweiten Schicht mehrere Kavitäten auf, wobei die Kavitäten ein Muster, insbesondere ein Rechteckmuster, ein Kreismuster oder ein Wabenmuster aufweisen. Wird eine flächendeckende Verfärbung durch den Energieeintrag zur Aufbringung des sichtbaren Elements in das Dokument eingebracht, wie es beispielsweise für ein Passfoto als sichtbares Element benötigt wird, kann das Muster der Kavitäten erkannt und somit eine Fälschung noch deutlich sichtbarer gemacht werden als bei Kavitäten, welche kein Muster aufweisen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Oberfläche der ersten Schicht dazu ausgebildet die Strahlung zur Aufbringung eines sichtbaren Elements zu einem überwiegenden Anteil zu reflektieren und die zweite Schicht dazu ausgebildet die Strahlung zu einem überwiegenden Anteil nicht zu reflektieren. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erste Schicht als eine weiße Schicht ausgeführt, welche insbesondere Titanoxid aufweist.
In dieser Ausführungsform passiert die Strahlung zur Aufbringung des sichtbaren Elements zunächst größtenteils die zweite Schicht, bevor sie von der reflektierenden ersten Schicht reflektiert wird. Die Kavität wirkt dabei analog zu einem Parabolspiegel, welcher die Strahlung in der zweiten Schicht bündelt und somit eine stärkere Verfärbung verursacht.
In einer alternativen Ausführungsform sind sowohl die erste als auch die zweite Schicht dazu ausgebildet, die Strahlung zu einem überwiegenden Anteil nicht zu reflektieren. Sie sind somit überwiegend durchlässig für die Strahlung und daher transparent. In einer derartigen Ausführungsform passiert die Strahlung zunächst die erste Schicht, in welche die Kavität eingebracht wurde. Diese wirkt dann als Linse und fokussiert die Strahlung auf einen Punkt in der zweiten Schicht und verursacht somit eine stärkere Verfärbung in der zweiten Schicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Material, welches die zweite Schicht bildet, in die Kavität gedrückt, sodass die Kavität in der ersten Schicht zumindest teilweise, insbesondere jedoch vollständig, durch das Material der zweiten Schicht ausgefüllt ist. Auf diese Weise kann eine definierte Fokussierung der Strahlung beim Aufbringen des sichtbaren Elements sichergestellt werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass alle Merkmale, welche als Verfahrensmerkmale für das Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals in einem Dokument ebenso als Vorrichtungsmerkmal für ein entsprechendes Dokument offenbart sind, und umgekehrt.
Im Folgenden werden Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Sie zeigen:

1 zeigt eine schematische Darstellung zum Einbringen einer Kavität 19 in eine erste Schicht 11a eines Dokuments
2 zeigt eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der Fokussierung von Strahlung durch eine Kavität 19
3 zeigt eine schematische Darstellung zur Positionsbestimmung von Kavitäten 19 in einer ersten Schicht 11a
4a zeigt eine schematische Darstellung eines Rohlings eines Dokuments 10 mit Kavitäten 19
4b zeigt eine schematische Darstellung des Dokuments 10 als Endprodukt
5 zeigt eine schematische Darstellung eines auf ein Dokument 10 aufzubringenden sichtbaren Elements 12
6a zeigt eine schematische Darstellung eines Originals eines erfindungsgemäßen Dokuments 10
6b zeigt eine schematische Darstellung einer Fälschung eines erfindungsgemäßen Dokuments 10

1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Schicht 11a eines Dokuments 10. Die erste Schicht 11a ist dabei aus einem Kunststoff gefertigt und weist Titanoxid auf, welche die erste Schicht 11a weiß färbt bzw. opak erscheinen lässt. In die erste Schicht 11a wird mit Hilfe eines Gravierwerkzeugs 21 eine Kavität 19 eingebracht. Wie durch den geschwungenen Pfeil um das Gravierwerkzeug 21 in 1 angedeutet, rotiert das Gravierwerkzeug 21 um die eigene Längsachse und wird entlang einer festgelegten Trajektorie auf der Oberfläche der Schicht 11a bewegt. Somit entsteht die Kavität 19 an der vorbestimmten Position. In einer anderen Ausführungsform ist es ebenfalls denkbar das Gravierwerkzeug 21 lediglich in die erste Schicht 11a abzusenken, ohne eine Bewegung auf der Oberfläche entlang einer Trajektorie durchzuführen. Dadurch entsteht eine punktförmige Kavität in Form einer Kugelkalotte.
In 1 wird die Schicht 11a im Querschnitt durch die Kavität 19 gezeigt. Die Kavität 19 weist eine in diesem Querschnitt runde Form, also eine Rundung, auf. Ihr Querschnitt gleicht somit dem Querschnitt einer Kugelkalotte bzw. eines Kugelsegments. Sie wird maßgeblich durch die Geometrie des Gravierwerkzeugs 21 und die Tiefe, in der das Gravierwerkzeug 21 in die Schicht 11a eingebracht wird, beeinflusst. Das Bereitstellen einer ersten Schicht 11a und das Einbringen einer Kavität 19 in die Oberfläche dieser ersten Schicht 11a sind die ersten beiden Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
2 zeigt ebenfalls die erste Schicht 11a eines Dokuments 10 mit einer Kavität 19, welche in die Oberfläche der ersten Schicht 11a eingebracht wurde. Die erste Schicht 11a entspricht der ersten Schicht 11a aus 1. Anders als in 1 weist die Kavität 19 aus 2 eine im Querschnitt leicht veränderte Form auf. Im Gegensatz zur Kavität 19 aus 1 weist die Kavität 19 aus 2 eine im Querschnitt runde Form mit einem größeren Radius auf und ragt zudem nicht so tief in die Oberfläche der Schicht 11a hinein.
Auf der Oberfläche der ersten Schicht 11a ist eine zweite Schicht 11b angeordnet, welche fest mit der ersten Schicht 11a verbunden ist. Die zweite Schicht 11b ist aus einer transparenten Kunststofffolie ausgeführt und wurde dabei derart auf der ersten Schicht 11a befestigt, dass die Kavität 19 durch das Material der zweiten Schicht 11b ausgefüllt ist. Dies ist durch Lamination der beiden Schichten erfolgt, bei der die Schichten 11a, 11b erwärmt und einem bestimmten Druck ausgesetzt wurden, sodass die zweite Schicht 11b in die Kavität 19 der ersten Schicht 11a geflossen ist. Beim Laminierprozess ist darauf zu achten, dass sich über den Kavitäten 19, also auf der Oberfläche der ersten Schicht 11a keine weiteren Unebenheiten (beispielsweise eine oberflächliche Gravur oder MLI/CLI-Dokumente) befinden. Oberhalb der zweiten Schicht 11b befindet sich im Bereich 11c eine Strahlenquelle 31 in Form eines Lasers.
Dieser Laser emittiert parallel verlaufende Strahlen 32 (Laserstrahlen), welche senkrecht auf die Schichten 11a, 11b gerichtet sind und vorzugsweise eine Wellenlänge von 1064 nm aufweisen. Die 2 verdeutlicht den Gang dieser Strahlen 32. Sie treten zunächst senkrecht in die transparente zweite Schicht 11b ein und passieren diese, bevor sie auf die Oberfläche der ersten Schicht 11a treffen. Auf den ebenen Abschnitten der Oberfläche der ersten Schicht 11a werden die Strahlen 32 aufgrund der weißen Farbe der ersten Schicht 11a reflektiert und passieren erneut die zweite Schicht 11b und treten schlussendlich aus dieser heraus.
An der Position der Kavität 19 in der Oberfläche der ersten Schicht 11a werden die Strahlen 32 ebenfalls reflektiert. Die auf die Rundung der Kavität 19 treffenden Strahlen 32 werden durch die Kavität 19 wie durch einen Parabolspiegel gebündelt und schneiden sich in einem Brennpunkt 33. Die dadurch nicht mehr parallel verlaufenden Strahlen 32 treten je nach Einfallswinkel an der Oberfläche der zweiten Schicht 11b entweder in den Bereich 11c ein oder werden durch die Oberfläche der zweiten Schicht 11b reflektiert und verbleiben innerhalb der zweiten Schicht 11b.
Durch die Fokussierung (Bündelung) der Strahlen 32 in dem Brennpunkt 33 entsteht dort ein erhöhter Energieeintrag, wodurch die zweite Schicht 11b an dieser Position lokal verbrennt.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung können auch die erste und die zweite Schicht 11a, 11b aus einem transparenten Material gefertigt sein, wobei die erste Schicht 11a einen anderen Brechungsindex als die zweite Schicht 11b aufweist. Wird die Strahlenquelle 31 auf die andere Seite verschoben, sodass die Strahlen 32 zunächst durch die erste Schicht 11a gelangen, können die auf die Kavität 19 auftreffenden Strahlen 32 durch die unterschiedlichen Brechungsindexe der beiden Schichten 11a, 11b ebenfalls durch die Kavität 19 gebündelt werden. Die Kavität 19 fungiert in dieser Ausführungsform als Linse, welche die Strahlen 32 auf einen Brennpunkt 33 bündeln kann, um somit dort die Intensität der Strahlung zu erhöhen und kontrollierte Verbrennungen des Materials zu sichern.
In beiden Ausführungsformen wird die Position des Brennpunkts 33 durch die Form der Kavität 19 bzw. durch die Form der Rundung der Kavität 19 eingestellt.
3 zeigt eine erste und eine zweite Schicht 11a, 11b im Querschnitt ähnlich wie bei der vorhergehenden 2, wobei auf der Oberfläche der ersten Schicht 11a drei Kavitäten 19 angeordnet sind, sodass sich diese zwischen den beiden Schichten 11a und 11b befinden. Die Position und Form der Kavitäten 19 wird dabei durch einen Laserprofilsensor 40 ermittelt, welcher die Oberfläche der weißen und damit opaken ersten Schicht 11a mit einem Laserstrahl 41 abtastet. Durch dieses Vorgehen kann eine Art Karte mit den exakten Koordinaten sowie der exakten Geometrie und Ausrichtung der Kavitäten (19) erstellt werden.
4a zeigt schließlich ein Dokument 10 in der Draufsicht, wobei Kavitäten 19 zwischen einer ersten Schicht 11a und einer zweiten Schicht 11b aufgebracht sind. Aufgrund der Perspektive sind die einzelnen Schichten 11a, 11b jedoch nicht zu erkennen. Die Kavitäten 19 ergeben in der abgebildeten Ausführungsform des Dokuments 10 ein Rechteckmuster, wobei jede andere Art von Muster ebenfalls denkbar ist. Ebenso können die Kavitäten 19 in Form eines Schriftzugs oder Symbols angeordnet sein. Die Kavitäten 19 wurden in 4a lediglich zur besseren Erläuterung eingezeichnet, sind jedoch in Realität nicht zu erkennen. 4a zeigt also das durch den Laserprofilsensor 40 aufgenommene Muster der Kavitäten 19.
4b hingegen zeigt das Dokument 10 bei dem personenindividuelle Daten wie Name, Vorname, Geburtstag oder einer dokumentenindividuellen Nummer eingebracht wurden. Zudem ist ein weiteres sichtbares Element 12 in Form eines Passfotos des Dokumenteninhabers auf dem Dokument 10 dargestellt. Dieses in 4b dargestellte Dokument 10 stellt das fertige Endprodukt des in 4a abgebildeten Ausgangsprodukts dar.
Um ausgehend von dem Dokument 10 in 4a zum Dokument 10 aus 4b zu gelangen, müssen also noch die personen- und dokumentenindividuellen Daten sowie das sichtbare Element 12 in Form des Passfotos des Dokumenteninhabers aufgebracht werden.
Das Aufbringen von personen- oder dokumentenindividuellen Daten erfolgt häufig mittels Lasergravur. Hierbei wird durch einen Laser auf eine bestimmte Schicht des Dokuments ein bestimmter Energieeintrag vorgenommen, welcher zu einer Verfärbung der Schicht durch Verbrennung führt. Somit können die Daten in das Dokument durch die Benutzung eines Lasers mit unterschiedlichen Graustufen, je nach Intensität des Energieeintrags, eingraviert werden.
Um aufwendigere Daten, wie beispielsweise ein Passfoto in ein Dokument einzubringen, kann auf eine Schicht des Dokuments das Passfoto lediglich durch die Verwendung der Grundfarben cyan, magenta und gelb aufgedruckt werden, während auf eine andere Schicht das Passfoto mittels Lasergravur in abgestuften Graustufen aufgebracht wird. Durch die Überlagerung der Grundfarben und der Graustufen entsteht dann das fertige Passfoto.
Würde also das Passfoto als sichtbares Element 12 in das Dokument aus 4a auf diese Weise eingebracht werden, würde die Intensität an den Positionen der Kavitäten 19 durch deren Bündelung der Strahlen 32 erhöht werden und damit zu starke Verbrennungen einhergehend mit einer zu starken Verfärbung auftreten, wodurch die Kavitäten 19 sichtbar würden.
Somit müssen zunächst, wie in 5 dargestellt, die Schnittpunkte 15 zwischen dem sichtbaren Element 12 (Passfoto) und der Kavitäten 19 identifiziert werden. Zur Identifikation der Schnittpunkte 15 kann beispielsweise das hinsichtlich 3 beschriebene Vorgehen mittels Laserprofilsensor 40 eingesetzt werden, um zunächst die exakten Koordinaten (Position) der Kavitäten 19 zu ermitteln. Die Koordinaten werden auf das digitale Eingangsbild, also das Passfoto übertragen/projiziert, um die Schnittpunkte 15 zwischen Kavitäten 19 und Passfoto zu ermitteln. In anderen Ausführungsformen ist es ebenfalls möglich die Koordinaten der Kavitäten 19 bereits bei Fertigung der Kavitäten 19 an die entsprechende Stelle zur Einbringung des Passfotos über Lasereinstrahlung zu übermitteln.
An den ermittelten Schnittpunkten werden die Graustufen des digitalen Passfotos durch Verringerung Intensität der Laserbestrahlung derart angepasst, dass die Fokussierung durch die Kavitäten 19 im Passfoto auf dem Dokument 10 ausgeglichen wird. Die Anpassung besteht also in einer Verringerung der Intensität der Bestrahlung an den Koordinaten, an denen die Kavitäten 19 eingebracht wurden. Anders ausgedrückt wird das digitale und durch den Laser aufzubringende Passfoto an den Schnittstellen 15 entsprechend „aufgehellt“, um so die Fokussierung durch die Kavitäten 19 auszugleichen. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass keine auffälligen Verbrennungen entstehen, welche das Muster der Kavitäten 19 zeigen würden und somit die Schutzwirkung des Sicherheitsmerkmals annulieren würde.
6a zeigt also ein Dokument 10 bei dem auf oben beschriebene Weise die Intensität der Laserbestrahlung zur Erzeugung des sichtbaren Elements 12 an den Schnittpunkten 15 (s. 5) verringert wurde und somit das Passfoto als sichtbares Element 12 auf das Dokument 10 mit den angepassten Bilddaten aufgebracht wurde. Die Kavitäten 19 sind dabei lediglich zum besseren Verständnis abgebildet und in Realität nicht sichtbar.
Wird nun versucht durch zusätzlichen Energieeintrag, beispielsweise durch Lasergravur, das sichtbare Element 12 (Passfoto) zu manipulieren, um somit das Dokument 10 zu fälschen, treten an den entsprechenden Schnittpunkten 15 zwischen den Kavitäten 19 und den Stellen des zusätzlichen Energieeintrags (also den Manipulationen 13) Verbrennungen auf, welche als solche leicht zu identifizieren sind. Im vorliegenden Fall der 6b wurden Manipulationen 13 in Form einer veränderten Frisur und eines veränderten Barts hinzugefügt.
Um die Sichtbarkeit der Manipulationen 13 zu erhöhen, wurden hier vollständig geschwärzt dargestellt. Gemäß der dargelegten Ausführungsform würde jedoch lediglich das Muster der Kavitäten 19 an den Stellen an denen die Manipulationen 13 aufgebracht wurden als besonders geschwärzt hervortreten.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der 6a und 6b wurde das Sicherheitsmerkmal der Kavitäten 19 lediglich auf das sichtbare Element 12 des Passfotos angewendet. Selbstverständlich können auch andere Merkmale, wie beispielsweise personenbezogene Daten in Form von Schriftzügen oder Ziffernfolgen als sichtbares Element verwendet werden.
Es ist ebenfalls denkbar, das durch die Kavitäten 19 erzeugte Sicherheitsmerkmal in einer anderen Weise zu verwenden. Dabei könnte beispielsweise ein schwaches hervortreten des Musters der Kavitäten 19 im Original beabsichtigt sein, um Fälschungen, welche keine Kavitäten 19 aufweisen als solche zu entlarven. Eine derartige Verwendung hätte allerdings den Nachteil, dass nachträgliche Bearbeitungen mittels Lasergravur nicht identifiziert werden könnten, sondern lediglich Nachahmungen (also keine Manipulationen), bei denen eben keine Kavitäten 19 beim Erstellen des Dokuments 10 vorgesehen wurden.
BEZUGSZEICHENLISTE

10: Dokument
11a: erste Schicht
11b: zweite Schicht
11c: Bereich
12: sichtbares Merkmal
13: Manipulation
15: Schnittpunkt
19: Kavität
21: Gravierwerkzeug
31: Strahlenquelle
32: Strahlen
33: Brennpunkt
40: Laserprofilsensor
41: Laserstrahl

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011004935 A1 [0006]
EP 3442812 B1 [0006]
US 4711690 [0006]

Claims

Verfahren zur Erzeugung eines Sicherheitsmerkmals in einem Dokument (10), welches aus mehreren Schichten (11a, 11b) besteht, aufweisend die folgenden Schritte: Bereitstellen einer ersten Schicht (11a) des Dokuments (10), Einbringen wenigstens einer Kavität (19) in eine Oberfläche der ersten Schicht (11a) des Dokuments (10), wobei die Kavität (19) dazu ausgebildet ist, auf sie gerichtete Strahlung zu fokussieren, Aufbringen wenigstens einer zweiten Schicht (11b) auf die mit den Kavitäten (19) versehene Oberfläche der ersten Schicht (11a), Aufbringen eines personalisierten sichtbaren Elements (12) auf das Dokument mittels einer durch einen Energieeintrag in Form von Strahlung eingebrachte Verfärbung einer Schicht des Dokuments (10), wobei eine Intensität des Energieeintrags an der Position der wenigstens einen Kavität (19) verringert wird.
Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Kavität (19) im Querschnitt zumindest teilweise eine runde Form aufweist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Kavitäten (19) in Form eines Musters, insbesondere eines Rechteck-, Kreis-, oder Wabenmusters und/oder in Form eines Schriftzugs und/oder eines Symbols in die erste Schicht (11a) eingebracht werden.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Material der zweiten Schicht (11b) in die Kavitäten (19) der ersten Schicht (11a) gedrückt wird und diese zumindest zum Teil und insbesondere vollständig ausfüllt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem weiteren Schritt, vor dem Aufbringen des personalisierten sichtbaren Elements (12) die wenigstens eine Kavität (19) insbesondere mittels eines Laserprofilsensors (40) ausgemessen wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Kavität (19) mittels eines Gravierwerkzeugs (21) in die erste Schicht (11a) eingebracht wird.
Vorrichtung zur Erzeugung einer Kavität (19) in einer ersten Schicht (11a) eines Dokuments (10), aufweisend wenigstens ein Gravierwerkzeug (21), welches dazu eingerichtet ist, wenigstens eine Kavität (19) in die erste Schicht (11a) einzubringen, wobei die Kavität (19) insbesondere im Querschnitt zumindest teilweise eine runde Form aufweist.
Vorrichtung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Gravierwerkzeug (21) dazu ausgebildet ist, die wenigstens eine Kavität (19) durch Rotation um eine eigene Längsachse und die Bewegung entlang einer festgelegten Trajektorie zu erzeugen.
Dokument (10), insbesondere ein Sicherheitsdokument, aufweisend wenigstens eine erste Schicht (11a) und eine auf einer Oberfläche der ersten Schicht (11a) angeordneten zweite Schicht (11b), wobei die erste Schicht (11a) in dieser Oberfläche wenigstens eine Kavität (19) aufweist, und die Kavität (19) dazu ausgebildet ist, auf sie gerichtete Strahlung (32) zu fokussieren.
Dokument (10) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Kavität im Querschnitt zumindest teilweise eine runde Form aufweist.
Dokument gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Schicht (11a) dazu ausgebildet ist, die auf sie gerichtete Strahlung (32) zu einem überwiegenden Anteil zu reflektieren, und die zweite Schicht (11b) dazu ausgebildet ist, die Strahlung (32) zu einem überwiegenden Anteil nicht zu reflektieren.
Dokument gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Schicht (11a) eine reflektierende Oberfläche auf der Seite der Kavität (19) aufweist und insbesondere Titanoxid aufweist.
Dokument gemäß dem vorhergehenden Anspruch 9, wobei sowohl die erste als auch die zweite Schicht (11a, 11b) dazu ausgebildet sind, die Strahlung (32) zu einem überwiegenden Anteil nicht zu reflektieren und insbesondere wenigstens eine der beiden Schichten (11a, 11b) transparent ausgeführt ist.
Dokument gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Material der zweiten Schicht (11b) die Kavitäten (19) der ersten Schicht (11a) zumindest zum Teil und insbesondere vollständig ausfüllt.