DE19706008C3

DE19706008C3 - Process for increasing the security against counterfeiting of variable graphic elements in value and security documents

Info

Publication number: DE19706008C3
Application number: DE1997106008
Authority: DE
Inventors: Ralf Paugstadt; Arnim Franz-Burgholz; Wolfgang Schmidt
Original assignee: Bundesdruckerei GmbH
Current assignee: Bundesdruckerei GmbH
Priority date: 1997-02-10
Filing date: 1997-02-10
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2017-02-11
Also published as: DE19706008C2; DE19706008A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erhö hung der Fälschungssicherheit von variablen grafischen Ele menten, wie zum Beispiel alphanumerische Zeichen, Bilder, Barcodes oder dgl., in Wert- und Sicherheitsdokumenten.The invention relates to a method for increasing falsification security of variable graphic elements elements such as alphanumeric characters, pictures, Barcodes or the like, in value and security documents.

Wert- und Sicherheitsdokumente wie Ausweise, Kredit karten oder dgl. enthalten variable Daten wie Bilder, Grafi ken, alphanumerische Zeichen und Muster (Paßbild, Unter schrift, Personaldaten, Barcodes u. ä.), die gegen Verfäl schungen geschützt werden müssen.Value and security documents such as ID cards, credit Cards or the like contain variable data such as images, graphics characters, alphanumeric characters and patterns (passport photo, sub font, personal data, barcodes and Ä.) against falsification must be protected.

Es sind bereits Verfahren bekannt, mit denen besonders wichtige individuelle Charakteristika von Wert- und Sicher heitsdokumenten wie Ausweiskarten und dgl. geschützt werden können.Methods are already known with which particularly important individual characteristics of value and security security documents such as ID cards and the like can be.

Die zu sichernden Daten werden nach den bekanntgewor denen Verfahren mit Schichten oder mit Strukturen über deckt, deren Unversehrtheit überprüfbar ist und die bei ei nem Verfälschungsversuch zerstört werden. Geschickten Fälschern gelingt es jedoch mitunter, diese Schutzschichten aufzubrechen und nach Manipulationen an den Daten diese wieder zu applizieren. Nachteilig bei diesen bekannten Ver fahren ist es auch, daß die Sicherheitsstrukturen oder - schichten im allgemeinen in einem zweiten Arbeitsgang aufgebracht werden müssen.The data to be backed up will be known after the which processes with layers or with structures above covers, the integrity of which can be checked and which at ei attempted adulteration. clever However, counterfeiters sometimes succeed in using these protective layers break up and manipulate the data this to apply again. A disadvantage of these known Ver it is also driving that the security structures or - shifts generally in a second pass must be applied.

In der DE 39 41 326 A1 wird zur Sicherung variabler Da ten vorgeschlagen, diese auf dem Wertdokument zu dupli zieren und die Kopie der Daten mit einem Muster zu umge ben, das bei Verfälschungsversuchen zerstört wird. Ein sol ches Verfahren erspart einen zweiten separaten Arbeitsgang für die Absicherung der Daten gegen Manipulation. Nach teilig ist, es jedoch, daß die Daten in doppelter Ausführung auf dem Wertdokument vorliegen müssen, was insbesondere für Bilder und Barcodes ungünstig ist, die eine große Fläche auf dem Dokument einnehmen. Nachteilig ist ferner, daß bei der Verifikation der Echtheit zwei Datensätze miteinander verglichen werden müssen. Einzelne Zeichen können inner halb der Freiräume der Muster manipuliert werden, bei spielsweise könnte ein "E" in ein "L" gefälscht werden (Fig. 2 der DE 39 41 326 A1).In DE 39 41 326 A1 it is proposed to secure variable data, to duplicate them on the value document and to copy the data with a pattern which is destroyed in attempts at tampering. Such a procedure saves a second separate process for securing the data against manipulation. It is disadvantageous, however, that the data must be present in duplicate on the value document, which is particularly disadvantageous for images and barcodes that take up a large area on the document. Another disadvantage is that when verifying the authenticity, two data records must be compared with one another. Individual characters can be manipulated within the free spaces of the patterns, for example an "E" could be falsified into an "L" ( Fig. 2 of DE 39 41 326 A1).

Nach einem anderen bekannten Verfahren entsprechend der DE 30 48 736 C2 wird die Sicherung von Daten mit ma terialabtragenden oder materialverändernden Beschrif tungstechniken wie Gravur oder Laserbeschriftung erreicht. Eine solche Technologie ist teuer und zeitaufwendig. Die auf diese Art hergestellten Daten können oft mit feinmecha nischen Technologien oder mit Lasern verfälscht werden.According to another known method accordingly DE 30 48 736 C2 is the backup of data with ma material that removes or changes material processing techniques such as engraving or laser marking. Such technology is expensive and time consuming. The Data produced in this way can often be used with feinmecha technologies or falsified with lasers.

In der DE 44 46 368 A1 wird vorgeschlagen, die Daten eines Wertdokuments als diffus reflektierende und deren Umgebung als gerichtet reflektierende Fläche auszuführen. Der Wechsel des Kontrastes der Zeichen zur Umgebungsflä che bei bestimmten Betrachtungswinkeln ist das Sicher heitsmerkmal. Außerdem wird vorgeschlagen, die diffus re flektierenden Flächen der variablen Daten mit feinen Struk turen zu versehen, die beim Wechsel des Betrachtungswin kels durch wechselnde Helligkeit der Umgebungsflächen sichtbar oder unsichtbar werden. Dieses Verfahren erfordert eine komplexe Herstellungstechnologie für diffus und ge richtet reflektierende personalisierbare Strukturen sowie die Notwendigkeit, bei der Verifikation der Echtheit, den richti gen Betrachtungswinkel zu finden. Außerdem sind geeig nete Beleuchtungsbedingungen erforderlich.DE 44 46 368 A1 proposes the data a document of value as diffusely reflective and its Execute the environment as a directional reflecting surface. The change in the contrast of the characters to the surrounding area This is certain at certain viewing angles integrated feature. It is also proposed that the diffuse right reflecting surfaces of variable data with fine structure to be provided for when changing the viewing angle due to changing brightness of the surrounding surfaces become visible or invisible. This procedure requires a complex manufacturing technology for diffuse and ge aligns reflective customizable structures as well as the Need to verify the authenticity, the correct towards the viewing angle. They are also suitable Lighting conditions required.

Aus der US 4 511 616 ist ein Wertdokument bekannt, das u. a. alphanumerische Zeichen trägt, deren Flächen mit fei nen, ggfs. farbigen Strukturen versehen sind.From US 4,511,616 a document of value is known which u. a. carries alphanumeric characters, the areas of which are marked with fei NEN, if necessary colored structures are provided.

Die DE-OS 14 46 851 betrifft ein Verfahren zum Bemu stern oder Beschriften von Sicherheitsfäden in Wertdoku menten. Die Bemusterung des Sicherheitsfadens erlaubt aufgrund dessen Breite eine Mikrobeschriftung in der Gros senördnung von Zehntel-mm.DE-OS 14 46 851 relates to a process for Bemu asterisk or labeling of security threads in document of value instruments. The sampling of the security thread allows because of its width, a micro inscription in the bulk North of tenths of a millimeter.

Die DE 28 36 529 C2 beschreibt die Herstellung einer lesbaren Codierung (alphanumerische Zeichen) auf einem Dokument mittels Farb-Tintenstrahldruck. Dabei können entweder weiße Zahlen auf mehrfarbigem (strukturiertem) Unterdruck erzeugt werden, oder es werden alphanumeri sche Zeichen erzeugt, deren Fläche den Unterdruck enthält.DE 28 36 529 C2 describes the production of a readable coding (alphanumeric characters) on one Color inkjet document. You can either white numbers on multicolored (structured) Vacuum can be generated, or it will be alphanumeri generated characters whose surface contains the negative pressure.

Aus der DE 29 07 809 B2 ist schließlich ein Verfahren zur Sicherung von Wertdokumenten bekannt, bei dem Bil der und/oder Zeichen durch Belichtung einer photoempfind lichen Schicht erzeugt werden, wobei gleichzeitig ein unbe lichtetes Sicherheitsmuster erzeugt wird, das nachfolgend mit einer aufgedruckten Farbschicht überdeckt wird. Die vi suelle Erkennbarkeit der grafischen Elemente bleibt dabei erhalten.Finally, DE 29 07 809 B2 describes a method known for securing documents of value, in which Bil the and / or sign by exposure of a photosensitive Lichen layer are generated, while an unbe cleared security pattern is generated, the following is covered with a printed layer of paint. The vi The recognizability of the graphic elements remains receive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von variablen grafi schen Elementen in Wert- und Sicherheitsdokumenten zu entwickeln, mit dem die Nachteile des Standes der Technik, insbesondere bezüglich der Notwendigkeit der Verwendung von komplexen Herstellungstechnologien, teuren Beschrif tungstechniken, doppeltem Datenbestand auf dem Doku ment, überwunden sowie Sicherheitslücken und die kompli zierte Verifikation der Echtheit vermieden werden und in einfacher Art und Weise Sicherheitsmerkmale eingebracht und die Unversehrtheit und Echtheit des Dokumentes über prüft werden können.The invention has for its object a method to increase the security against counterfeiting of variable graphics elements in value and security documents develop with which the disadvantages of the prior art, especially regarding the need for use of complex manufacturing technologies, expensive labeling processing techniques, double data on the documentation ment, overcome as well as security gaps and the compli graceful verification of authenticity can be avoided and in Security features introduced in a simple manner and the integrity and authenticity of the document can be checked.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkma len des Patentanspruchs 1. Danach werden zumindest die Flächen der variablen graphischen Elemente mit mikrosko pisch feinen Strukturen versehen und es wird zwischen den spektralen und/oder geometrischen Eigenschaften der Strukturen (Farbe/Muster) und den zu schützenden varia blen grafischen Elementen ein definierter Zusammenhang in Form eines Codes hergestellt.The solution to this task results from the characteristics len of claim 1. Then at least the Areas of variable graphic elements with microsco pisch fine structures and it is between the spectral and / or geometric properties of the Structures (color / pattern) and the varia to be protected blen graphic elements a defined relationship in Formed a code.

Aufgrund der Feinheit der Strukturen wird das visuelle Erscheinungsbild der Text-, Bild- oder sonstigen Daten nicht beeinträchtigt.Due to the delicacy of the structures, the visual Appearance of the text, image or other data not affected.

Die mikroskopisch feinen Strukturen sind an den Origi nalzeichen appliziert, visuell unauffällig und unabhängig vom Betrachtungswinkel zu verifizieren.The microscopic structures are at the origi Applied nalzeichen, visually unobtrusive and independent to verify from the viewing angle.

Jeder Versuch, die geschützten Daten mit einem Verfah ren zu verfälschen, welches eine niedrigere Auflösung be sitzt als das Original-Herstellungs-verfahren, läßt sich mit einfachen optischen Hilfsmitteln am Fehlen der charakteri stischen feinen Strukturen erkennen, die die authentischen Daten aufweisen würden.Every attempt to protect the protected data with a procedure falsify, which means a lower resolution sits as the original manufacturing process, can be used simple optical aids due to the lack of character recognize fine structures that are authentic Would have data.

Da Fälscher nicht über die Technologien für die Produk tion der Feinstrukturen an den Daten verfügen, sind die nach der Erfindung geschützten Daten in hohem Maße fäl schungssicher.Because counterfeiters don't have the technologies for the produc tion of the fine structures on the data are the following data protected by the invention to a large extent Research safe.

Das Verfahren ist insbesondere zur Herstellung von Per sonaldokumenten geeignet, bei denen die Text- und Bildin formationen in eine fotografische Schicht belichtet werden.The process is particularly suitable for the production of per suitable for personal documents in which the text and image formations in a photographic layer.

Für die Belichtung hinreichend hochaufgelöster Struktu ren können optische Abbildungen oder Laser- bzw. Katho denstrahlbelichter verwendet werden.Sufficiently high-resolution structure for exposure Ren can optical images or laser or Katho jet imagesetter can be used.

Als fotografische Materialien sind insbesondere feinkör nige, diffusionslichthoffreie Emulsionen geeignet.In particular, fine-grained photographic materials suitable emulsions free of diffusion light.

Die Unversehrtheit und Echtheit der grafischen Informa tion kann einfach mit einer vergrößernden Optik geprüft werden, wenn für die über der Emulsion liegenden Schich ten klare Materialien gewählt werden.The integrity and authenticity of the graphic informa tion can easily be checked with a magnifying optic if the layer above the emulsion clear materials are selected.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erge ben sich aus den Unteransprüchen.Other advantageous embodiments of the invention are derived from the subclaims.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeich nungen dargestellten Ausführungsbeispielen von Strukturen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on in the drawing Examples illustrated structures of structures explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein zu schützendes variables grafisches Element in Form eines stark vergrößerten Buchstabens "b", Fig. 1 is a variable to be protected graphical element in the form of a greatly enlarged letter "b",

Fig. 2 Ein Ausführungsbeispiele des strukturierten Zei chens "b" nach Fig. 1, Fig. 2 shows an exemplary examples of the structured Zei Chen "b" of FIG. 1,

Fig. 3 ein Beispiel für die Nutzung von Farben an einem Zeichen "c". Fig. 3 shows an example of the use of colors on a character "c".

Dem Fachmann sind verschiedene Technologien zur Rea lisierung feiner variabler Strukturen bekannt. Geeignet sind beispielsweise die parallele oder die serielle Belichtung lichtempfindlicher Schichten mit Belichtern, Lasern, Mas ken, Leuchtarrays o. ä. sowie Wechselwirkungen von Ober flächen mit kurzwelligen elektromagnetischen Strahlen (Röntgen-/UV-Strahlen) oder Teilchen-Strahlen (Ionen- /Elektronen-Strahlen).Various technologies for rea known fine variable structures known. Are suitable for example parallel or serial exposure light-sensitive layers with imagesetters, lasers, mas ken, light arrays or similar as well as interactions of upper surfaces with short-wave electromagnetic radiation (X-rays / UV rays) or particle rays (ion / Electron rays).

Weitere geeignete Technologien sind hochauflösende di gitale Druckverfahren.Other suitable technologies are high-resolution di gital printing process.

Für das Aufbringen variabler Daten, d. h. von Daten, die sich von Dokument zu Dokument ändern, bietet sich bei spielsweise die datenbankgesteuerte Belichtung einer im Wertdokument vorliegenden fotografischen Emulsion an.For the application of variable data, i. H. of data that change from document to document is an option with for example the database controlled exposure of an im Present photographic emulsion.

Als Beispiel einer Ausführungsform der Erfindung wird die Belichtung einer lichtempfindlichen Schicht gewählt.As an example of an embodiment of the invention the exposure of a photosensitive layer selected.

In der Fig. 1 ist beispielhaft ein stark vergrößerter Buch stabe "b" als zu schützendes variables grafisches Element gezeigt. Anstelle der Einbelichtung eines solchen einfachen alphanumerischen Zeichens "b" wird bei der Personalisie rung eines Wertdokumentes ein strukturiertes "b" zum Bei spiel entsprechend der Darstellung in Fig. 2 einbelichtet.In Fig. 1, a greatly enlarged letter "b" is shown as an example to be protected variable graphic element. Instead of imprinting such a simple alphanumeric character "b", a structured "b" is imprinted in the personalization of a value document, for example, as shown in FIG. 2.

Die Struktur 3 in den Fig. 2 kann in Abhängigkeit vom zu schützenden grafischen Element von einer Software gene riert und an den Belichter übertragen werden. Alternativ dazu kann auch ein strukturierter Zeichensatz bereits fest abgespeichert sein oder als Masken für den Belichtungspro zeß bereitstehen.The structure 3 in FIG. 2 can, depending on the graphic element to be protected, be generated by software and transmitted to the imagesetter. Alternatively, a structured character set can already be stored permanently or be available as a mask for the exposure process.

Wenn Änderungen an den Belichtungssystemen uner wünscht sind, können geeignete Strukturen auch zusätzlich zu dem zu sichernden grafischen Element "b" mit separaten Belichtern, z. B. Laser-Scannern o. dgl., einbelichtet wer den. Ein solches Verfahren eignet sich auch zur Sicherung von Linienzügen wie Unterschriften, Logos o. dgl.When changes to the exposure systems are not suitable structures can also be desired to the graphic element "b" to be saved with separate Imagesetters, e.g. B. laser scanners or the like, who exposed the. Such a method is also suitable for backup of lines such as signatures, logos or the like

Auch Bilder können nach diesem Verfahren gegen Aus tausch geschützt werden, indem geeignete Strukturen an be stimmte Stellen des Bildes oder des Bildrandes belichtet werden.Images can also be switched off using this procedure exchange can be protected by using suitable structures on be certain parts of the image or the edge of the image are exposed become.

Als fotografische Materialien sind insbesondere feinkör nige, lichthoffreie Emulsionen geeignet.In particular, fine-grained photographic materials Some emulsions free of halation are suitable.

Alle oberhalb des als Informationsträger fungierenden va riablen grafischen Elementes verlaufenden Materialschich ten sollten möglichst transparent sein, um die optische Veri fikation des Vorhandenseins der Feinstrukturen nicht durch Lichtstreuung zu beeinträchtigen.All above the above, which acts as an information carrier robust graphical element layer of material ten should be as transparent as possible so that the optical veri the presence of fine structures To affect light scattering.

Wenn für die vorgeschlagene Struktur ein Fraktalmuster verwendet wird, dann können sehr deutlich die Auflösungs grenzen eines Reproduktionsverfahrens gezeigt werden. Die Teilstrecken oder Teilflächen werden immer feiner unter teilt, ohne die Eigenschaften der Fläche oder der Kante, die Ausgangsobjekt des Musters ist, stark zu beeinträchtigen. Reproduktionen solcher Muster mit niedriger auflösenden Technologien werden sofort durch die grobere Flächen- oder Kantenstruktur der gefälschten Fraktalmuster erkenn bar.If for the proposed structure a fractal pattern is used, then the resolution can very clearly limits of a reproductive process. The Sections or areas are becoming ever finer divides without the properties of the surface or edge that The starting object of the pattern is to be severely impaired. Reproductions of such patterns with lower resolution Technologies are immediately or edge structure of the fake fractal patterns bar.

Als zusätzliches Sicherheitsmerkmal kann eine Farbin formation der Struktur dienen. Insbesondere können für al phanumerische Zeichen Farbcodes definiert werden, die in den Strukturen der einzelnen Elemente wiederkehren. Die Fig. 3 zeigt aus der Vielfalt der denkbaren Varianten eine Ausführungsform.A color information of the structure can serve as an additional security feature. In particular, color codes can be defined for alphanumeric characters, which recur in the structures of the individual elements. Fig. 3 shows from the variety of possible variations, one embodiment.

Jedem zu schützenden Element, hier der Buchstabe "c", wird eine Farbe zugeordnet, die mit der Farbe der Schutz struktur, hier die innenliegende Fläche 4 des Buchstabens "c", identisch ist. Diese Farbe kann auch nach einem nur dem Sicherheitsdrucker bekannten Code mit der Gesamtin formation der variablen Daten verknüpft sein. Um die Les barkeit nicht wesentlich zu beeinträchtigen, wird das Ver hältnis von farbiger Fläche zu Zeichenfläche klein gewählt.Each element to be protected, here the letter "c", is assigned a color which is identical to the color of the protective structure, here the inner surface 4 of the letter "c". This color can also be linked to the total information of the variable data according to a code known only to the security printer. In order not to significantly impair legibility, the ratio of colored area to drawing area is chosen to be small.

Die Unversehrtheit und Echtheit der variablen Daten kann einfach mit elektronischen oder optischen Vergröße rungsgeräten oder -hilfsmitteln verifiziert werden.The integrity and authenticity of the variable data can easily with electronic or optical magnification equipment or aids are verified.

Claims

1. Procedure for increasing security against counterfeiting of variable graphic elements, especially al phanumeric characters, images, barcodes in value and Security documents, with at least the areas of the variable graphic elements with microscopic fine structures and between the spectral and / or geometric properties of the Structures (color / pattern) and the va viable graphic elements a defined combination menhang in the form of a code.

2. The method according to claim 1, characterized in net that the structured variable graphic elements elements in a light-sensitive layer the.

3. The method according to claim 1, characterized in net that the structured variable graphic elements elements are printed.

4. The method according to claim 1, characterized in net that the structured variable graphic elements elements by changing the absorption, reflection, or transmission properties of a material layer under the influence of electromagnetic radiation be generated.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, because characterized in that the structures of the variable graphic elements in one from reproduction of the graphic element to be protected separate ar be reproduced.

6. The method according to claim 1, characterized in net that the structures of the variable graphic ele elements through fractal lines and / or fractal surfaces be formed.