DE112014001814T5

DE112014001814T5 - Sicherheitsdokument und Verfahren zum erkennen der Kante eines Sicherheitsdokuments

Info

Publication number: DE112014001814T5
Application number: DE112014001814.7T
Authority: DE
Inventors: Michael Hardwick; Gary Fairless Power
Original assignee: Innovia Secutiry Pty Ltd
Current assignee: CCL Security Pty Ltd
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2015-12-24
Also published as: AU2014246647A1; US20160039241A1; WO2014161026A1; GB2526036A; BR112015024849A2; CN105163948B; FR3004142B1; AU2014246647B2; CN105163948A; MX2015013886A; FR3004142A1; GB201516040D0

Abstract

Ein Sicherheitsdokument (200) wird aus eine transparenten Kunststoffsubstrat (211) gebildet, auf dessen Vorder- und Rückseite (220, 230) mit Ausnahme wenigstens eines Fensterbereichs (250) Trübungsschichten (212) aufgebracht sind. Eine Beugungsvorrichtung (260) ist im Fensterbereich (250) vorgesehen, wobei die Beugungsvorrichtung (260) im Nahinfrarot(NIR)-Bereich des elektromagnetischen Spektrums arbeitet, wobei dann, wenn das Sicherheitsdokument durch eine Kantenerkennungsvorrichtung geführt wird, die im Nahinfrarot(NIR)-Bereich arbeitet, die Beugungsvorrichtung einen Detektorstrahl (20, 20') der Kantenerkennungsvorrichtung fort von einem Kantendetektor (30) beugt, der dazu benutzt wird, eine Kante des Sicherheitsdokuments (200) zu erkennen, wodurch falsche positive Kantenerkennungsergebnisse vermieden werden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein Sicherheitsdokumente und insbesondere, aber nicht ausschließlich Banknoten, die von Geldausgabeautomaten (GAA) und ähnlichen Vorrichtungen erkennbar sind.
Sicherheitsdokument oder Wertmarke
Im hier verwendeten Sinne beinhaltet der Begriff Sicherheitsdokumente und Wertmarken alle Arten von Dokumenten und Wertmarken sowie Identifikationsdokumenten, darunter, ohne darauf beschränkt zu sein: Währungsartikel wie Banknoten und Münzen, Kreditkarten, Schecks, Reisepässe, Ausweise, Wertpapiere und Aktienzertifikate, Führerscheine, Grundstückseigentumsurkunden, Reisedokumente wie etwa Flugtickets und Bahnfahrkarten, Eintrittskarten und -tickets, Geburts-, Todes- und Heiratsurkunden sowie Studiennachweise.
Die Erfindung gilt insbesondere, aber nicht ausschließlich Sicherheitsdokumenten oder Wertmarken wie etwa Banknoten oder Ausweisdokumenten wie etwa Personalausweisen oder Reisepässen, die aus einem Substrat gebildet sind, auf das eine oder mehrere Druckschichten aufgebracht sind.
Substrat
Im hier verwendeten Sinne bezeichnet der Begriff Substrat das Basismaterial, aus dem das Sicherheitsdokument oder die Wertmarke gebildet ist. Bei dem Basismaterial kann es sich um Papier oder anderes Fasermaterial wie etwa Zellulose; ein Kunststoff- oder Polymermaterial einschließlich, aber nicht beschränkt auf Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET); oder ein Verbundmaterial von zwei oder mehr Materialien handeln, etwa ein Laminat von Papier und wenigstens einem Kunststoffmaterial, oder zwei oder mehr Polymermaterialien.
Bei der Verwendung von Kunststoff- oder Polymermaterial für die Herstellung von Sicherheitsdokumenten nahm Australien eine Vorreiterrolle ein und war sehr erfolgreich, da Polymerbanknoten haltbarer als ihre Papiergegenstücke sind und außerdem neue Sicherheitsvorrichtungen und -merkmale einbeziehen können. Ein besonders erfolgreiches Sicherheitsmerkmal von Polymerbanknoten, die für Australien und andere Länder hergestellt wurden, war eine transparente Zone oder ein „Fenster“.
Transparente Fenster und Halbfenster
Im hier verwendeten Sinne bezeichnet der Begriff Fenster eine im Vergleich zu dem im Wesentlichen lichtundurchlässigen Bereich, auf den der Druck aufgebracht wird, transparente oder durchscheinende Zone im Sicherheitsdokument. Das Fenster kann vollständig transparent sein, so dass es Licht im Wesentlichen unbeeinflusst durchlässt, oder es kann teilweise transparent oder teilweise durchscheinend sein, so dass es Licht durchlässt, aber nicht zulässt, dass Objekte deutlich durch die Fensterzone zu erkennen sind.
Eine Fensterzone kann in einem Polymersicherheitsdokument gebildet sein, das wenigstens eine Schicht aus transparentem Polymermaterial und eine oder mehrere Trübungsschichten aufweist, die auf wenigstens eine Seite eines transparenten Polymersubstrats aufgebracht sind, wobei wenigstens eine Trübungsschicht in dem Bereich ausgespart wird, der die Fensterzone bildet. Wenn Trübungsschichten auf beiden Seiten eines transparenten Substrats aufgebracht werden, kann ein vollständig transparentes Fenster durch Aussparen der Trübungsschichten auf beiden Seiten des transparenten Substrats in der Fensterzone gebildet werden.
Eine teilweise transparente oder durchscheinende Zone, die bisweilen als ein „Halbfenster“ bezeichnet wird, kann in einem Polymersicherheitsdokument gebildet werden, das Trübungsschichten auf beiden Seiten aufweist, indem Trübungsschichten nur auf einer Seite des Sicherheitsdokuments in der Fensterzone ausgespart werden, so dass das „Halbfenster“ nicht vollständig transparent ist, sondern etwas Licht durchlässt, ohne zuzulassen, dass Objekte durch das Halbfenster deutlich zu erkennen sind.
Alternativ ist es möglich, das Substrat aus einem im Wesentlichen lichtundurchlässigen Material wie etwa Papier- oder Fasermaterial zu bilden, wobei ein Einsatz aus transparentem Kunststoffmaterial in eine Ausnehmung oder Vertiefung in dem Papier- oder Fasersubstrat eingeführt wird, um ein transparentes Fenster oder eine durchscheinende Halbfensterzone zu bilden.
Der hier verwendete Begriff „Fenster“ schließt vollständig transparente Fenster, durchscheinende Fenster und „Halbfenster“ ein.
Trübungsschichten
Trübungsschichten, die auf ein transparentes Substrat aufgebracht werden, können eine oder mehrere von verschiedenen Trübungsbeschichtungen umfassen. Beispielsweise können die Trübungsbeschichtungen ein Pigment wie etwa Titandioxid umfassen, das in einem Bindemittel oder Träger von wärmeaktiviertem Polymermaterial dispergiert ist. Alternativ kann ein Substrat aus transparentem Kunststoffmaterial zwischen Trübungsschichten aus Papier oder einem anderen im Wesentlichen lichtundurchlässigen Material gelegt werden, auf das anschließend Freimachungsvermerke gedruckt oder in anderer Weise aufgebracht werden können.
Sicherheitsvorrichtung oder -merkmal
Im hier verwendeten Sinne schließt der Begriff Sicherheitsvorrichtung oder -merkmal beliebige von einer großen Anzahl von Sicherheitsvorrichtungen, -elementen oder -merkmalen ein, die dazu dienen, das Sicherheitsdokument oder die Wertmarke vor Fälschung, Kopieren, Veränderung oder Manipulation zu schützen. Sicherheitsvorrichtungen oder -merkmale können in oder an dem Substrat des Sicherheitsdokuments oder in oder an einer oder mehreren Schichten bereitgestellt werden, die auf das Basissubstrat aufgebracht werden, und können verschiedene Formen annehmen, wie etwa Sicherheitsfäden, die in Schichten des Sicherheitsdokuments eingebettet sind; Sicherheitstinten wie etwa fluoreszierende, leuchtende und phosphoreszierende Tinten, Metalltinten, schillernde Tinten, fotochrome, thermochrome, hydrochrome oder piezochrome Tinten; gedruckte und geprägte Merkmale, darunter Reliefstrukturen; Interferenzschichten; Flüssigkristallvorrichtungen; Linsen und linsenförmige Strukturen; optisch variable Vorrichtungen (optically variable devices, OVDs) wie etwa Beugungsvorrichtungen einschließlich Beugungsgittern, Hologrammen und beugenden optischen Elementen (DOE).
Beugende optische Elemente (DOE)
Im hier verwendeten Sinne bezeichnet der Begriff beugendes optisches Element ein beugendes optisches Element (diffractive optical element, DOE) des numerischen Typs. Beugende optische Elemente (DOEs) des numerischen Typs beruhen auf der Zuordnung komplexer Daten, die im Fernfeld (oder auf der Rekonstruktionsebene) ein zweidimensionales Intensitätsmuster rekonstruieren. Wenn also im Wesentlichen kollimiertes Licht z. B. von einer Punktlichtquelle oder einem Laser auf das DOE fällt, wird ein Interferenzmuster erzeugt, das ein projiziertes Bild in der Rekonstruktionsebene erzeugt, das sichtbar ist, wenn eine geeignete Sichtfläche in der Rekonstruktionsebene angeordnet ist, oder wenn das DOE durchlassend auf der Rekonstruktionsebene betrachtet wird. Eine Annäherung an die Transformation zwischen den zwei Ebenen ist durch eine Fast-Fourier-Transformation (FFT) möglich. Auf diese Weise müssen komplexe Daten, darunter Amplituden- und Phaseninformationen, physisch in der Mikrostruktur des DOE codiert werden. Diese DOE-Daten können durch Durchführen einer inversen FFT-Transformation der gewünschten Rekonstruktion (d. h. des gewünschten Intensitätsmusters im Fernfeld) berechnet werden.
Allgemeiner Stand der Technik
Polymerbanknoten mit Fenstern oder Halbfenstern werden in Australien und mehreren anderen Ländern seit einigen Jahren erfolgreich hergestellt. Die Aussteller und Designer von Polymerbanknoten haben jedoch mehrere Einschränkungen bezüglich Größe und physischer Position von Fenstern in der Note festgelegt.
Eine Banknote umfasst allgemein ein rechteckiges flexibles Blatt mit gegenüberliegenden längeren Seitenkanten und gegenüberliegenden kürzeren Seitenkanten. Das Blatt weist eine zentrale Hauptlängsachse auf, die sich parallel zu seinen längeren Seitenkanten erstreckt, und eine zentrale untergeordnete Querachse, die sich parallel zu seinen kürzeren Seitenkanten erstreckt.
Bislang haben Banknotendesigner aus einer Reihe von Gründen die Position von Fenstern auf bestimmte Bereiche einer Banknote beschränkt. Erstens wurde bislang angenommen, dass für eine optimale Verarbeitung viele Banknotenverarbeitungsmaschinen eine lichtundurchlässigen Zone an einer Vorderseitenkante benötigen, damit der Beginn einer Banknote identifiziert werden kann und die Banknote dann bei ihrem Verlauf durch die Verarbeitungsmaschine verfolgt werden kann.
Die Vorderseitenkante ist normalerweise eine oder beide der kürzeren Seitenkanten, doch kann es sich bei einer Vorderseitenkante auch um eine längere Seitenkante handeln. Außerdem wurden die Größe und Position von Fensterzonen aufgrund der Überzeugung eingeschränkt, dass bestimmte Sensoren in Banknotenverarbeitungsmaschinen Fensterzonen als Löcher behandeln. Ferner existiert die angenommene Einschränkung, dass Fenster weder an der zentralen Hauptachse oder untergeordneten Achse noch an Viertelquerlinien angeordnet sein sollten, da diese häufig als Knicklinien dienen, wenn die Bevölkerung die Banknoten faltet.
Die oben erörterten Einschränkungen haben die Fläche der Banknote eingeschränkt, in denen Fenster oder Halbfenster angeordnet waren. Diese Einschränkungen bewirken weniger gestalterische Freiheit und können die resultierenden Banknoten gegenüber Gelegenheitsfälschern verletzlicher machen, als es der Fall wäre, wenn der Banknotendesigner größere Fenster oder Halbfenster in einem größeren Bereich von Zonen der Banknote anordnen könnte.
Daher ist es wünschenswert, dem Banknotendesigner die Freiheit zu verschaffen, Fenster oder Halbfenster in einem breiten Bereich von Zonen einer Banknote anzuordnen, und eine Banknote mit wenigstens einem Fenster zu versehen, das schwieriger zu fälschen ist als für den Fall, dass das Fenster auf eine geringe Größe und einen kleinen Bereich von Positionen auf dem Dokument beschränkt ist. Die Probleme im Zusammenhang mit der Banknotenerkennung durch GAA sind jedoch bislang im Wesentlichen ungelöst geblieben.
GAAs weisen hierzu Nahinfrarot(NIR)-Emitter wie etwa NIR-Leuchtdioden (LED) auf, die in Verbindung mit NIR-Sensoren wie etwa Kameradetektoren und unterstützenden Schaltkreisen und zugehöriger Software arbeiten, um eine Kantenerkennungsvorrichtung bereitzustellen, wenn Banknoten den GAA durchlaufen.
Einige GAA hatten Schwierigkeiten bei der Verarbeitung von Banknoten mit Fenstern und schränkten die Größe und Position der Fenster und/oder der Position der NIR-Emitter und Sensoren der Kantenerkennungsvorrichtung in den GAA ein. Außerdem haben Versuche an Banknoten mit Kante-zu-Kante-Fenstern darauf hingewiesen, dass GAA Schwierigkeiten bei der Verarbeitung dieser Banknoten haben. Der GAA erkennt die Banknote als zwei separate Noten, was dazu führen kann, dass der GAA die Banknote zurückweist und daher die Möglichkeit der Zurückweisung aufweist.
Diese Schwierigkeiten sind auf die Unfähigkeit der Banknotendetektoren in den GAA zurückzuführen, die Kante der Banknote ohne die Verwendung von Trübungsschichten zu erkennen. Tatsächlich muss die Trübung wenigstens vier Schichten von Trübungstinte enthalten, damit die Banknoten von den GAA erkannt werden. Ein weiterer erschwerender Faktor liegt darin, dass verschiedene GAA-Anbieter unterschiedliche Detektorkonfigurationen verwenden. Es kann eine lichtdurchlässige oder reflektierende Konfiguration benutzt werden, und Hersteller verwenden in der Regel den einen oder den anderen Ansatz, obwohl ein Anbieter sowohl eine lichtdurchlässige als auch eine reflektierende Konfiguration verwendet.
GAA-Kantendetektoren arbeiten allgemein im Nahinfrarot(NIR)-Bereich, ungefähr im Wellenlängenbereich von zwischen 800 und 950 nm. In der Regel bricht in der lichtdurchlässigen Konfiguration eine getrübte Beschichtung den NIR-Strahl, um anzuzeigen, dass sich eine Kante an der Banknote befindet. In der reflektierenden Konfiguration wird der NIR-Strahl mit einem Winkel (in der Regel 45 Grad) auf den Banknotenweg gerichtet, wobei ein NIR-Detektor auf derselben Seite der Banknote angeordnet ist. Die Banknote wird derart angeordnet, dass sie über eine dunkle Fläche läuft, die den NIR absorbiert, bevor die Kante der Banknote den Strahl erreicht. Auf diese Weise wird die Kante der Banknote von dem NIR-Detektor erkannt, der den NIR-Strahl erkennt, wenn dieser von der Trübungsbeschichtung der Banknote reflektiert wird.
Ein vorgeschlagener Ansatz für dieses Problem ist die Verwendung von transparenten NIR-Absorptionsbeschichtungen. Dieser Ansatz hat sich allgemein als nicht erfolgreich erwiesen, da die Stärke der erforderlichen Absorption/Refraktion für eine effiziente Erkennung ohne die Verwendung schwerer und/oder zahlreicher Beschichtungen schwer zu erreichen ist. Das resultierende Erscheinungsbild des Fensters ist nicht ausreichend klar oder transparent, um ein ansprechendes Ergebnis zu liefern.
Angesichts des Vorstehenden besteht Bedarf an Techniken, die mehr Gestaltungsfreiheit für das Banknotendesign gestatten, während sie zugleich die Kompatibilität mit in existierenden GAA verwendeten Kantenerkennungsvorrichtungen beibehalten.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung liegt in der Erkenntnis, dass Beugungsoptik mit geeigneter Anordnung und Konstruktion im Zusammenhang mit Fenstern an Sicherheitsdokumenten und insbesondere Banknoten zur erfolgreichen Kantenerkennung der Banknoten mittels üblicher Kantendetektorvorrichtungen verwendet werden kann.
Insbesondere kann eine optische Beugungsvorrichtung – beispielsweise in Form eines DOE oder einer Beugungslinse – in Fenstern an einem Sicherheitsdokument gebildet oder darauf aufgebracht werden, um einen NIR-Detektorstrahl von einem Detektorsensor fort zu lenken.
Dieser Grundgedanke lässt sich breiter auf Sicherheitsdokumente jeder Art und Detektoren für diese Sicherheitsdokumente anwenden, unabhängig davon, ob sie in GAA oder anderswo eingesetzt werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Sicherheitsdokument bereitgestellt, das ein Blatt mit einer Vorderseite, einer Rückseite und Seitenkanten, wobei das Blatt wenigstens einen darin gebildeten Fensterbereich aus einem transparenten oder durchscheinenden Material aufweist, und eine Beugungsvorrichtung umfasst, die im Fensterbereich vorgesehen ist, wobei die Beugungsvorrichtung im Nahinfrarot(NIR)-Bereich des elektromagnetischen Spektrums arbeitet und derart konstruiert und angeordnet ist, dass, wenn das Sicherheitsdokument eine Kantenerkennungsvorrichtung durchläuft, die im Nahinfrarot(NIR)-Bereich arbeitet und einen Nahinfrarot(NIR)-Sensor zum Erkennen einer Kante des Sicherheitsdokuments aufweist, die Beugungsvorrichtung einen Nahinfrarot(NIR)-Detektorstrahl der Kantenerkennungsvorrichtung fort von dem Nahinfrarot(NIR)-Sensor der Kantenerkennungsvorrichtung lenkt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erkennen der Kante eines Sicherheitsdokuments bereitgestellt, umfassend ein Blatt mit wenigstens einem Fensterbereich, der aus einem transparenten oder durchscheinenden Material gebildet ist, und eine Beugungsvorrichtung, die in dem Fensterbereich vorgesehen ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Bereitstellen einer Kantenerkennungsvorrichtung, die einen Nahinfrarot(NIR)-Emitter zum Abstrahlen eines Nahinfrarot(NIR)-Detektorstrahls und einen Nahinfrarot(NIR)-Sensor zum Erfassen des Nahinfrarot(NIR)-Detektorstrahls aufweist,
Führen des Sicherheitsdokument durch die Kantenerkennungsvorrichtung entlang einem Transportweg, wobei der Nahinfrarot(NIR)-Emitter auf einer Seite des Transportwegs angeordnet ist und der Nahinfrarot(NIR)-Sensor auf einer Seite des Transportwegs angeordnet ist, wobei die Beugungsvorrichtung im Fenster des Sicherheitsdokuments dazu vorgesehen ist, im Nahinfrarot(NIR)-Bereich des elektromagnetischen Spektrums zu arbeiten, derart, dass, wenn ein Sicherheitsdokument durch die Kantenerkennungsvorrichtung am Transportweg entlang geführt wird, der Nahinfrarot(NIR)-Detektorstrahl von dem Nahinfrarot(NIR)-Sensor fort gelenkt wird, wobei der Nahinfrarot(NIR)-Sensor nur die Kanten des Sicherheitsdokuments erkennt und das Fenster im Sicherheitsdokument nicht erkennt.
Vorzugsweise ist die Beugungsvorrichtung ein beugendes optisches Element (DOE), wie hier definiert, oder eine Beugungslinse. Es ist jedoch möglich, andere optische Beugungsvorrichtungen wie etwa Hologramme, Beugungszonenplatten oder Streukörper zu verwenden, solange sie dazu vorgesehen oder konfiguriert sind, im Nahinfrarot(NIR)-Bereich zu arbeiten, um einen NIR-Detektorstrahl abzulenken.
Banknoten, die gemäß Ausführungsformen der Erfindung konstruiert sind, weisen den Vorteil auf, dass diese Banknoten eine größere Gestaltungsfreiheit genießen – da transparente oder durchscheinende Fenster, wie etwa Kante-zu-Kante Fenster, in anderenfalls unzulässigen Zonen der Banknote angeordnet werden können – während sie eine zuverlässige Kantenerkennung der Banknoten in üblichen GAA ermöglichen.
Das DOE oder die andere Beugungsvorrichtung kann auch im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums arbeiten, um eine Sicherheitsvorrichtung bereitzustellen, die zur Prüfung des Sicherheitsdokuments durch Bereitstellen eines sichtbaren Bilds benutzt werden kann, wenn die Beugungsvorrichtung mit einer geeigneten Quelle von sichtbarem Licht beleuchtet wird. DOE sind besonders zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet, da sie dazu ausgelegt werden können, in einem relativ schmalen Wellenlängenbereich zu arbeiten. Ein DOE kann etwa derart ausgelegt sein, dass es auf einen Wellenlängenbereich anspricht, der den NIR-Bereich und den Rotbereich des sichtbaren Spektrums überlagert, so dass das DOE auf NIR und rotes Licht von einer Punktlichtquelle wie etwa einer roten LED anspricht.
Ferner können Verkaufsautomaten, die in der Regel einfache Banknotenprüfeinrichtungen benutzen, die übliche in Banknoten verwendete Sicherheitsmerkmale nicht erkennen, bei Bedarf angepasst werden, um Banknoten zu prüfen, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bereitgestellt werden, wobei das DOE entlang einer Kante der Banknote bereitgestellt wird.
In einer bestimmten bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Fensterbereich im Wesentlichen von einer Seitenkante zu einer gegenüberliegenden Seitenkante des Blatts. Ein solches Fenster kann ein vollständiges Kante-zu-Kante-Fenster sein, das sich vollständig zwischen den Kanten der einen Seite und gegenüberliegenden Seite des Blatts erstreckt. Alternativ kann der Fensterbereich kurz vor einer oder beiden Seitenkanten enden. Der Fensterbereich kann im Verlauf seiner Längserstreckung unterbrochen sein. In einer Ausführungsform ist der Fensterbereich in einem rechteckigen Längsblatt von den kürzeren Endkanten des Blatts beabstandet. Alternativ kann sich der Fensterbereich entlang einer kürzeren Endkante des Blatts erstrecken. Der Fensterbereich kann im Wesentlichen gerade Grenzen oder eine oder mehrere gekrümmte Grenzen aufweisen. Es versteht sich jedoch, dass Fenster von unterschiedlicher Größe und Form an verschiedenen Positionen auf dem Blatt bereitgestellt werden können.
In einer Ausführungsform ist die Beugungsvorrichtung auf wenigstens eine Fläche des Blatts aufgebracht. In einer anderen Ausführungsform weist das Blatt Beugungsvorrichtungen auf, die sowohl auf der Vorder- als auch der Rückseitenfläche des Blatts aufgebracht sind. In einer weiteren Ausführungsform ist die Beugungsvorrichtung einstückig mit einem transparenten oder durchscheinenden Substrat gebildet, das den Fensterbereich des Sicherheitsdokuments bildet. In einer weiteren Ausführungsform können das DOE, die Beugungslinse oder andere Beugungsvorrichtung mit einer transparenten Nahinfrarot(NIR)-Absorptionsbeschichtung kombiniert sein.
Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es versteht sich, dass die Ausführungsformen nur zu Veranschaulichungszwecken angegeben werden.
1 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung des Stands der Technik, wobei ein existierender GAA mit einem Durchlässigkeitsdetektor bei der Kantenerkennung einer Banknote mit einem üblichen Kante-zu-Kante-Fenster versagt.
2 ist eine schematische Anordnung ähnlich wie 1, wobei ein existierender GAA mit einem Durchlässigkeitsdetektor erfolgreich eine Kantenerkennung einer Banknote mit einem Kante-zu-Kante-Fenster gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchführt.
3 ist eine schematische Draufsichtdarstellung der Banknote aus 2.
4 ist eine schematische Draufsichtdarstellung einer Banknote mit einem Fensterbereich einer anderen Form als in 3 dargestellt.
5 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung des Stands der Technik, wobei ein existierender GAA mit einem Reflexionsdetektor bei der Kantenerkennung einer Banknote mit einem üblichen Kante-zu-Kante-Fenster versagt.
6 ist eine schematische Anordnung ähnlich wie 5, wobei ein existierender GAA mit einem Durchlässigkeitsdetektor erfolgreich eine Kantenerkennung einer Banknote mit einem Kante-zu-Kante-Fenster gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchführt.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
1 stellt eine Banknote 100 mit einem transparenten oder durchscheinenden Kante-zu-Kante-Fenster 140 dar, die beim Durchlaufen eines GAA dargestellt ist. Obwohl keine technischen Einschränkungen als solche die Herstellung derartiger Banknoten mit transparenten/durchscheinenden Fenstern 140 des verwendeten Typs beschränken, sind sie in der Praxis zu vermeiden. Der Grund dafür sind problematische Fragen, die sich als Folge der Verwendung derartiger Banknoten 100 mit existierenden GAA ergeben, wie sie oben erwähnt wurden und auch im Folgenden beschrieben werden.
Die Banknote 100, wie oben beschrieben, durchläuft einen GAA, der doppelte Leuchtdioden (LEDs) 10, 10' aufweist, die Nahinfrarot(NIR)-Strahlung 20, 20' bereitstellen. Die LEDs sind beabstandet auf einer Seite des Banknotenwegs innerhalb des GAA angeordnet. Die LEDs 10, 10' lenken ihre jeweiligen Strahlen 20, 20' über den Banknotenweg zu einem Detektor 30, der einen Nahinfrarot(NIR)-Sensor 40 aufweist.
Da die Strahlen 20, 20' im Nahinfrarot(NIR)-Abschnitt des elektromagnetischen Spektrums sind, wird eine Anzahl von Trübungsschichten benötigt, um zu verhindern, dass die Strahlen 20, 20' am Detektor 30 aufgenommen werden. Die Verwendung eines Kante-zu-Kante-Fensters 150 in der Banknote 100, das keine Trübungsschichten aufweist oder bei dem nicht genügend Trübungsschichten auf das Polymersubstrat der Banknote 100 aufgebracht sind, um die Strahlen 20, 20' zu absorbieren, bewirkt eine Erkennung der Strahlen 20, 20' am Detektor, wenn das Kante-to Kante Fenster 150 sich im Weg der NIR-Strahlen 20, 20' befindet.
Daher folgert der GAA, dass keine Banknote über dem Detektor 30 angeordnet ist, was als Folge Fehler bei den Handhabungs- und Prüfungsprozessen im GAA verursacht. Umgekehrt können auch zwei Banknoten von dem GAA erkannt werden, da letztlich zwei Kanten von den Kanten des Fensters 140 präsentiert werden. Als Folge werden Konstruktionen mit einem einfachen Fenster 140 dieser Art aufgrund dieser Probleme vermieden, die sich bei ihrer Verwendung in GAA ergeben, die Banknotendetektoren verwenden.
2 und 3 stellen schematisch eine Banknote 200 dar, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. 2 zeigt die Banknote 200, die einen Banknotenweg eines GAA mit einem Banknotendetektor von ähnlicher Konstruktion durchläuft wie in 1 dargestellt und unter Bezugnahme darauf beschrieben.
Die Banknote 200 umfasst ein Blatt 210, das aus einem transparenten Polymersubstrat 211 gebildet ist und eine Vorderseitenfläche 220, eine Rückseitenfläche 230, Seitenkanten 235 und Endkanten 240 aufweist. Eine Mehrzahl von Trübungsschichten 212 ist jeweils auf die Vorder- und Rückseitenfläche 220, 230 des Substrats 211 aufgebracht, mit Ausnahme wenigstens eines Fensterbereichs 250. Der Fensterbereich 250 ist transparent oder durchscheinend und erstreckt sich zwischen den gegenüberliegenden Seitenkanten 235 der Banknote 200. In einer bevorzugten Ausführungsform sind insgesamt wenigstens vier Trübungsschichten 212 auf das Substrat aufgebracht, so dass Zonen der Banknote außerhalb des Fensters 250 für Nahinfrarot(NIR)-Strahlung im Wesentlichen undurchlässig und wenigstens teilweise undurchlässig für sichtbares Licht sind. Vorzugsweise sind wenigstens zwei Trübungsschichten 212 auf jede der oberen und unteren Seite 220, 230 des transparenten Substrats 211 aufgebracht, obwohl die Anzahl der Trübungsschichten auf jeder Seite an unterschiedlichen Positionen der Banknote variiert werden kann, um Halbfenster und Schattenbilder zu erzeugen.
Eine optische Beugungsvorrichtung 260, die im Nahinfrarot(NIR)-Bereich arbeitet, ist dem Fensterbereich 250 zugeordnet und kann ein NIR beugendes optisches Element (DOE), eine Beugungslinse oder andere Beugungsvorrichtung umfassen. Das NIR-DOE oder die andere optische Beugungsvorrichtung 260 kann mithilfe einer beliebigen geeigneten Technik in Übereinstimmung mit dem Fensterbereich 250 auf die Vorderseitenfläche 220 des Substrats aufgebracht werden. Das NIR-DOE 260 deckt vorzugsweise wenigstens den Fensterbereich 250 ab und kann alternativ auf Rückseitenfläche 230 der Banknote 200 anstelle der Vorderseitenfläche 220 aufgebracht werden. Separate NIR-DOE können bei Bedarf sowohl auf die Vorderseitenfläche 220 als auch die Rückseitenfläche 230 aufgebracht werden.
Alternativ kann das NIR DOE 260 in alternativen Konstruktionen einstückig mit dem Fensterbereich 250 und – als ein Beispiel – in den Fensterbereich 250 geprägt oder durch eine andere derartige Technik darin gebildet sein.
Wie in 2 dargestellt, weist die Banknote 200 ein NIR-DOE 260 auf, das auf die gesamte Breite des Fensterbereichs 250 aufgebracht ist und diese überlagert.
Wenn die Banknote 200 einen GAA durchläuft, lenkt das DOE 260 NIR-Detektorstrahlen 20, 20' im GAA von dem Sensor 40 des NIR-Detektors fort und sorgt so dafür, dass keine falschen Kanten von dem Detektor 30 aufgezeichnet werden, der zur Kantenerkennung der Banknote 200 angeordnet ist.
3 stellt die Banknote 200 aus 2 in Draufsicht dar.
4 stellt eine alternative Ausführungsform einer Banknote 400 dar, die andere Abwandlungen der Fenstergröße und -positionen zeigt. Die Banknote 400 weist ein Fenster 450 auf, wobei der Fensterbereich anstelle der regelmäßigen Form, die in 3 dargestellt ist, eine unregelmäßige Form aufweist. Das Fenster 450 erstreckt sich im Wesentlichen zwischen den längeren einander gegenüberliegenden Seitenkanten 435 der Banknote, endet jedoch knapp vor den Kanten 435. Eine weitere Abwandlung ist in 4 gezeigt, indem sich das DOE 460 über die gesamte Breite des Fensters erstreckt und eine große Fläche des Fensters abdeckt, aber nicht die gesamte Länge des Fensters 450 abdeckt. In einer weiteren Abwandlung kann die Banknote mit einem Kantenfenster 470 entlang einer kürzeren Endkante 440 versehen sein, gezeigt durch unterbrochene Linien, das sich im Wesentlichen zwischen den Kanten der längeren Seite 435 erstreckt.
5 stellt eine Banknote 100 mit einem transparenten oder durchscheinenden Kante-zu-Kante-Fenster 140 dar, die beim Durchlaufen eines GAA mit einer Kantenerkennungsvorrichtung 500, die mit Reflexion arbeitet, dargestellt ist.
Die Kantenerkennungsvorrichtung 500 gleicht derjenigen aus 1, indem sie ein Paar Leuchtdioden (LEDs) 510, 510', die Strahlen 520, 520' von Nahinfrarot(NIR)-Strahlung bereitstellen, und einen Detektor 530 aufweist, der einen Nahinfrarotsensor aufweist. Im Gegensatz zu 1 ist der NIR-Detektor 530 jedoch auf derselben Seite des Banknotenwegs wie die NIR-LEDs 510, 510' angeordnet, so dass der Detektor 530 einen reflektierten Strahl von NIR 540 erkennen kann, der von der Fläche der Banknote 100 zurückgeworfen wird. 5 unterscheidet sich auch dadurch von 1, dass eine dunkle NIR absorbierende Fläche 560 auf der den NIR-LEDs 510, 510' und dem NIR-Detektor 530 gegenüberliegenden Seite des Banknotenwegs angeordnet ist. Wenn keine Banknote im GAA vorhanden ist, werden die NIR-Strahlen 520, 520' somit von der dunklen Fläche 560 absorbiert und werden nicht zurück zum NIR-Detektor 530 geworfen.
Wenn das transparente oder durchscheinende Kante-zu-Kante-Fenster 140 der Banknote sich in den Weg der NIR-Strahlen 520, 520' bewegt, treten die NIR-Strahlen durch das Kante-zu-Kante-Fenster 140, das im Wesentlichen transparent für NIR-Strahlung ist, anstatt zurück zum NIR-Detektor 530 geworfen zu werden.
Daher folgert der GAA, dass keine Banknote unter dem Detektor 530 angeordnet ist, was als Folge Fehler bei den Handhabungs- und Prüfungsprozessen im GAA verursacht. Umgekehrt können auch zwei Banknoten von dem GAA erkannt werden, da letztlich zwei Kanten von den Kanten des Fensters 140 präsentiert werden. Als Folge werden Konstruktionen mit einem einfachen Kante-zu-Kante-Fenster 140 dieser Art aufgrund dieser Probleme vermieden, die sich bei ihrer Verwendung in GAA ergeben, die NIR-Banknotendetektoren verwenden.
6 zeigt eine Banknote 700 ähnlich derjenigen aus 2 und 3, die einen Banknotenweg eines GAA mit einem Banknotendetektor 500 von ähnlicher Konstruktion durchläuft wie in 5 dargestellt und unter Bezugnahme darauf beschrieben. Die Banknote 700 gleicht derjenigen aus 2 und 3, und einander entsprechende Teile wurden mit entsprechenden Bezugszeichen versehen.
Die Banknote 700 in 6 unterscheidet sich von der Banknote 200 aus 2 darin, dass sie anstelle eines lichtdurchlässigen DOE ein reflektierendes NIR-DOE 760 aufweist, das auf die gesamte Breite des Fensterbereichs 250 aufgebracht ist und diesen überlagert.
Wenn die Banknote 200 einen GAA durchläuft, lenkt das DOE 760 die NIR-Detektorstrahlen 520, 520' im GAA um, indem es die Strahlen 520, 520' zum NIR-Detektor 530 reflektiert, wie durch den reflektierten Strahl 540 gezeigt, ohne dass die Strahlen durch das Fenster 250 treten, das im Wesentlichen transparent für NIR-Strahlung ist. Dies sorgt dafür, dass keine falschen Kanten von dem Detektor 530 aufgezeichnet werden, wenn sich das Fenster in den Weg der NIR-Strahlen 520, 520' bewegt.
Damit eine Banknote mit GAA- und Bargelddetektormaschinen kompatibel ist, die normalerweise verwendet werden (und variierend lichtdurchlässige und reflektierende Detektoren verwenden, wie oben beschrieben), kann eine Kombination der folgenden benutzt werden:
DOE/Beugungsoptik in Kombination mit einer NIR-Absorptionsbeschichtung
2 DOE/Beugungsoptik, z. B. ein lichtdurchlässiges DOE und ein reflektierendes DOE
1 DOE/Beugungsoptik für beide Situationen, z. B. ein DOE, das teilweise lichtdurchlässig und teilweise reflektierend ist.
Fachleute werden verstehen, dass verschiedene Abwandlungen der hier beschriebenen Ausführungsformen möglich sind, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der durch die Ansprüche definiert ist.

Claims

Sicherheitsdokument, das ein Blatt mit einer Vorderseite, einer Rückseite und Seitenkanten, wobei das Blatt wenigstens einen darin gebildeten Fensterbereich aus einem transparenten oder durchscheinenden Material aufweist, und eine Beugungsvorrichtung umfasst, die im Fensterbereich vorgesehen ist, wobei die Beugungsvorrichtung im Nahinfrarot(NIR)-Bereich des elektromagnetischen Spektrums arbeitet und derart konstruiert und angeordnet ist, dass, wenn das Sicherheitsdokument eine Kantenerkennungsvorrichtung durchläuft, die im Nahinfrarot(NIR)-Bereich arbeitet und einen Nahinfrarot(NIR)-Sensor zum Erkennen einer Kante des Sicherheitsdokuments aufweist, die Beugungsvorrichtung einen Nahinfrarot(NIR)-Detektorstrahl der Kantenerkennungsvorrichtung fort von dem Nahinfrarot(NIR)-Sensor der Kantenerkennungsvorrichtung lenkt.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 1, wobei die Beugungsvorrichtung wenigstens eins der Folgenden umfasst: ein beugendes optisches Element (DOE); eine Beugungslinse; eine Beugungszonenplatte; einen Streukörper; und ein Hologramm.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Beugungsvorrichtung auch im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums arbeitet.
Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Fensterbereich sich im Wesentlichen von einer Seitenkante zu einer gegenüberliegenden Seitenkante des Blatts erstreckt.
Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Fensterbereich kurz vor einer oder beiden Seitenkanten des Blatts endet.
Sicherheitsdokument nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei der Fensterbereich entlang seiner Längserstreckung unterbrochen ist.
Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Fensterbereich ein Kantenfenster ist, das sich entlang einer kürzeren Endkante des Blatts erstreckt.
Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Fensterbereich wenigstens einen im Wesentlichen geraden Rand aufweist.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Fensterbereich wenigstens einen gekrümmten Rand aufweist.
Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Beugungsvorrichtung auf wenigstens eine Fläche des Blatts aufgebracht ist.
Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Blatt Beugungsvorrichtungen aufweist, die sowohl auf die Vorder- als auch die Rückseitenfläche des Blatts aufgebracht sind.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Beugungsvorrichtung einstückig mit einem transparenten oder durchscheinenden Substrat des Blatts gebildet ist.
Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Beugungsvorrichtung dazu ausgelegt ist, durchlassend zu arbeiten.
Sicherheitsdokument nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Beugungsvorrichtung dazu ausgelegt ist, reflektierend zu arbeiten.
Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Beugungsvorrichtung mit einer im Wesentlichen transparenten Nahinfrarot(NIR)-Absorptionsbeschichtung kombiniert ist.
Sicherheitsdokument nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Sicherheitsdokument eine Banknote ist.
Verfahren zum Erkennen der Kante eines Sicherheitsdokuments, umfassend ein Blatt mit wenigstens einem Fensterbereich, der aus einem transparenten oder durchscheinenden Material gebildet ist, und eine Beugungsvorrichtung, die in dem Fensterbereich vorgesehen ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen einer Kantenerkennungsvorrichtung, die einen Nahinfrarot(NIR)-Emitter zum Abstrahlen eines Nahinfrarot(NIR)-Detektorstrahls und einen Nahinfrarot(NIR)-Sensor zum Erfassen des Nahinfrarot(NIR)-Detektorstrahls aufweist, Führen des Sicherheitsdokuments durch die Kantenerkennungsvorrichtung entlang einem Transportweg, wobei der Nahinfrarot(NIR)-Emitter auf einer Seite des Transportwegs angeordnet ist und der Nahinfrarot(NIR)-Sensor auf einer Seite des Transportwegs angeordnet ist, wobei die Beugungsvorrichtung im Fenster des Sicherheitsdokuments dazu vorgesehen ist, im Nahinfrarot(NIR)-Bereich des elektromagnetischen Spektrums zu arbeiten, derart, dass, wenn ein Sicherheitsdokument durch die Kantenerkennungsvorrichtung am Transportweg entlang geführt wird, der Nahinfrarot(NIR)-Detektorstrahl von dem Nahinfrarot(NIR)-Sensor fort gelenkt wird, so dass der Nahinfrarot(NIR)-Sensor nur die Kanten des Sicherheitsdokuments erkennt und das Fenster im Sicherheitsdokument nicht erkennt.
Verfahren zum Erkennen der Kante eines Sicherheitsdokuments nach Anspruch 17, wobei die Beugungsvorrichtung und die Kantenerkennungsvorrichtung dazu ausgelegt sind, durchlassend zu arbeiten.
Verfahren zum Erkennen der Kante eines Sicherheitsdokuments nach Anspruch 17, wobei die Beugungsvorrichtung und die Kantenerkennungsvorrichtung dazu ausgelegt sind, reflektierend zu arbeiten.