DE19812811A1

DE19812811A1 - Construction of security elements for documents and devices for checking documents with such security elements as well as methods for using these security elements and devices

Info

Publication number: DE19812811A1
Application number: DE19812811A
Authority: DE
Inventors: Frank Puttkammer
Original assignee: WHD Elektronische Prueftechnik GmbH
Current assignee: WHD Elektronische Prueftechnik GmbH
Priority date: 1997-08-12
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 1999-09-23
Also published as: WO1999009528A1; HUP0003759A2; JP3741954B2; CZ2000395A3; NO20000616L; BR9811149A; NO20000616D0; EP1002300B1; ES2172900T3; PL340874A1; CN1267383A; DE59803078D1; KR20010022779A; EP1002300A1; SK1932000A3; PT1002300E; TR200000652T2; DK1002300T3; HUP0003759A3; JP2001516092A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf den Aufbau von Sicherheitselementen für Dokumente und Vorrichtungen zur Prüfung von Dokumenten mit derartigen Sicherheitselementen sowie Verfahren zur Anwendung dieser Sicherheitselemente und Vorrichtungen nach Patentameldung DE 19734855.6. Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufbau von Sicherheitselementen für Dokumente mit weiteren Sicherheitselementen zu komplettieren und Vorrichtungen zur Prüfung derartiger Sicherheitselemente und ein neues Verfahren der Anwendung von Sicherheitselementen und Vorrichtungen vorzuschlagen, die es dem Fälscher wesentlich erschweren wenn nicht sogar unmöglich machen, von dem Funktionieren von Prüfverfahren und -vorrichtungen auf die zu prüfenden Sicherheitselemente zu schließen, um dann Falsifikate herzustellen, die den Originalen so ähnlich sind, daß sie von Prüfvorrichtungen nicht erfaßt werden. Der Aufbau von Sicherheitselementen für zu prüfende Dokumente sieht ein neues, nicht vordergründig auf die visuelle Betrachtung, sondern auf Prüfverfahren ausgerichtetes Design vor. Dieses Design - nachfolgend als funktionelles Design bezeichnet - ist die Kombination von elektrisch leitenden und isolierenden Strukturen von gleicher oder unterschiedlicher Größe, in gleichen oder unterschiedlichen Ebenen zueinander, mit gleichen oder unterschiedlichen Leitfähigkeiten und wird hergestellt aus metallisierten Strukturen und/oder leitfähigen Tinten oder Druckfarben.The invention relates to the construction of security elements for documents and devices for checking documents with such security elements as well as methods for using these security elements and devices according to patent application DE 19734855.6. The object of the invention is to complete the construction of security elements for documents with further security elements and to propose devices for testing such security elements and a new method of using security elements and devices which make it considerably more difficult, if not impossible, for the counterfeiter to operate of test methods and devices to deduce the security elements to be tested in order to then produce falsified products which are so similar to the originals that they are not detected by test devices. The construction of security elements for documents to be checked provides for a new design that is not primarily based on visual inspection, but rather on test procedures. This design - hereinafter referred to as functional design - is the combination of electrically conductive and insulating structures of the same or different sizes, in the same or different planes to one another, with the same or different conductivities, and is produced from metallized structures and / or conductive inks or printing inks.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf den Aufbau von Sicherheitselementen für Dokumente und Vorrichtungen zur Prüfung von Dokumenten mit derartigen Sicherheitselementen sowie Verfahren zur Anwendung dieser Sicherheitselemente und Vorrichtungen nach Patentanmeldung DE 197 34 855.6.The invention relates to the construction of security elements for documents and Devices for checking documents with such security elements as well Methods for using these security elements and devices according to Patent application DE 197 34 855.6.

Bisher werden Dokumente mit beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselementen mit aufwendiger optischer Prüftechnik kontrolliert. Ein Test beispielsweise von Dokumenten mit beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselementen bzw. mit sogenannten OVD's (optical variable device) ist innerhalb einer Dokumentenbearbeitungsmaschine nicht möglich, da diese mit hohen Geschwindigkeiten arbeitet.So far, documents with diffractive optically effective security elements have been used controls complex optical testing technology. A test with documents, for example diffractive optical security elements or with so-called OVD's (optical variable device) is not possible within a document processing machine, since this works at high speeds.

Die DE 27 47 156 beschreibt ein Verfahren und ein Prüfgerät zur Echtheitsprüfung holographisch abgesicherter Identitätskarten. Das OVD wird reproduziert und anschließend einer Sichtkontrolle unterzogen. Für eine schnelle, effiziente, personenunabhängige Prüfung ist dies es Verfahren nicht geeignet.DE 27 47 156 describes a method and a testing device for authenticity testing holographically secured identity cards. The OVD is reproduced and then subjected to a visual inspection. For a quick, efficient, person-independent check this method is not suitable.

In der EP 0 042 946 wird eine Vorrichtung zur Erzeugung von Abtastmustern beschrieben, die mittels Laser, Spiegel- und Linsensystem sowie einem Photodetektor geprüft werden. Der ökonomische Aufwand ist auch in diesem Fall sehr hoch. Er würde noch weiter steigen, wenn das Prüfgut unsortiert kontrolliert werden soll. Um eine Vorsortierung zu vermeiden, wäre eine mehrfache Anordnung des Echtheitsprüfsystems bzw. eine mehrmalige Prüfung notwendig.EP 0 042 946 describes a device for generating scanning patterns which using a laser, mirror and lens system and a photo detector. Of the In this case too, economic effort is very high. It would go on rising if the test material is to be checked unsorted. To avoid pre-sorting, would be a multiple arrangement of the authenticity check system or a multiple check necessary.

In der EP 0 092 691 A1 wird eine Vorrichtung zur Detektion von Sicherheitsstreifen in Banknoten beschrieben. Mit Hilfe zweier Durchlichtmeßkanäle im Infrarotbereich bei Wellenlängen von etwa 5 µm werden die materialspezifischen Absorptionsbanden eines Kunststoffsicherheitsstreifens gemessen. Eine Echtheits- oder Qualitätsprüfung von beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselementen, die metallisch reflektieren, wie beispielsweise Reflexhologramme oder Kinegramme, ist in besagter EP nicht beschrieben, wäre auch mit der benannten Vorrichtung nicht möglich.EP 0 092 691 A1 describes a device for detecting security strips in Banknotes described. With the help of two transmitted light measuring channels in the infrared range Wavelengths of around 5 µm become the material-specific absorption bands Plastic security strip measured. An authenticity or quality check from diffractive optical security elements that reflect metallic, such as for example reflex holograms or kinegrams, is not described in said EP, would not be possible with the named device.

Aus der GB 21 60 644 A ist bekannt, mittels Line-Scan-Kamera eine Auflichtprüfung von Banknoten, und aus der CH-PS 652 355 ist bekannt, Karten mit speziellem Schichtaufbau im Auf- bzw. Durchlicht-Verfahren zu prüfen. In beiden Fällen handelt es sich um eine Prüfung, bei der erhaltene Bildinformationen mit Originalen verglichen werden. Problematisch und damit von großem Nachteil sind die in beiden Verfahren auftretenden Reflexionen und Gebrauchsspuren.From GB 21 60 644 A it is known to use a line scan camera to test the incident light Banknotes, and from CH-PS 652 355 it is known to cards with a special layer structure in the To check reflected or transmitted light procedures. In both cases it’s an exam, in which image information obtained is compared with originals. Problematic and the reflections occurring in both methods and are therefore of great disadvantage Signs of wear.

Eine automatische Echtheitsprüfung von Hologramminformationen wird in DE-OS 38 11 905 beschrieben. Die in der DE-OS beschriebene Anordnung sieht für die Durchlichthologramm prüfung vor, Sender und Empfänger direkt einander gegenüberliegend anzuordnen, um die Hologramminformationen analysieren zu können. Diese gegenüberliegende Anordnung von Sender und Empfänger hat ein meßtechnisch nachteiliges Übersteuern und gegebenenfalls sogar eine Beschädigung der Aufnahmeelemente durch direkten Lichteinfall in den Zwischenräumen zwischen den aufeinanderfolgenden Banknoten zur Folge. Bei der Prüfung von gebrauchten Banknoten machen vorhandene Knitterfalten wegen zufälliger Reflexionen eine Prüfung praktisch unmöglich.An automatic authenticity check of hologram information is described in DE-OS 38 11 905 described. The arrangement described in DE-OS provides for the transmitted light hologram test before placing the sender and receiver directly opposite each other in order to To be able to analyze hologram information. This opposite arrangement of Transmitter and receiver have overmodulation, which is disadvantageous in terms of measurement technology, and possibly even damage to the receiving elements due to direct incidence of light in the Gaps between the successive banknotes result. During the exam of used banknotes make existing creases due to accidental reflections an examination practically impossible.

Nach den oben beschriebenen bekannten Verfahren ist eine exakte Positionierung der Prüfobjekte erforderlich, und sämtliche Vorrichtungen eignen sich nicht für schnellaufende Bearbeitungsmaschinen.According to the known methods described above, an exact positioning of the Test objects are required and all devices are not suitable for high-speed ones Processing machines.

In der DE 196 04 856 A1 wird vorgeschlagen, die Zustands-, Qualitäts- bzw. Passerkontrolle von optischen Sicherheitsmerkmalen in Form von metallisch reflektierenden Schichten wie Kinegrammen, Hologrammen und dergleichen auf Wertpapieren, insbesondere Banknoten, so vorzunehmen, daß ein metallisch reflektierendes Sicherheitsmerkmal des Wertpapiers in an sich bekannter Weise im Durchlicht mittels mindestens einer elektronischen Kamera, bevorzugt einer CCD-Line-Scan-Kamera, abgetastet wird und die dabei ermittelten Ist-Werte mittels an sich bekannter Bildauswertemethoden mit Soll-Werten verglichen werden, um Banknoten mit fehlerhaften Sicherheitsmerkmalen zu kennzeichnen bzw. gebrauchte Scheine in einer Sortieranlage auszuscheiden. Die Vorrichtung, wie sie in der DE 196 04 856 A1 beschrieben ist, ist gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Transporteinrichtung zur Bewegung der Wertpapiere in dem Bereich der elektronischen Kamera, eine Infrarot- Strahlenquelle auf der der Kamera abgewandten Seite des zu prüfenden Wertpapiers und daß die optische Achse der Kamera mit der optischen Achse der Beleuchtungseinrichtung einen von 180° abweichenden Winkel einschließt und die Transporteinrichtung bevorzugt von Transportriemen gebildet ist, die quer zur Transportrichtung voneinander beabstandet sind. Auch diese Vorrichtung bzw. Verfahrensweise weist den Nachteil auf, daß insbesondere gebrauchte Banknoten mit Knitterfalten oder auch Banknoten, die eine beschädigte oder an ihrer Oberfläche verunreinigte Kinegrammfolie aufweisen, nicht als echte Banknoten erkannt werden. Darüber hinaus ist beschriebenes Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung zwar automatisiert, aber für die im Verkehr befindlichen schnellaufenden Banknotenmaschinen mit einem Durchlauf von ≧ 1200 Stück pro Minute nicht geeignet.DE 196 04 856 A1 proposes condition, quality and passport control of optical security features in the form of metallic reflective layers such as Kinegrams, holograms and the like on securities, in particular banknotes, see above make a metallic reflective security feature of the security in at known manner in transmitted light by means of at least one electronic camera, preferably a CCD line scan camera, is scanned and the actual values determined in the process are compared with target values by means of known image evaluation methods in order to Mark banknotes with faulty security features or used notes to be eliminated in a sorting plant. The device as described in DE 196 04 856 A1 is characterized by a known transport device for Movement of securities in the area of the electronic camera, an infrared Radiation source on the side of the security to be tested facing away from the camera and that the optical axis of the camera with the optical axis of the lighting device Includes angle deviating from 180 ° and the transport device preferably from Transport belt is formed, which are spaced apart from one another transversely to the transport direction. This device or method also has the disadvantage that in particular used banknotes with creases or banknotes that are damaged or attached have contaminated kinegram on their surface, not recognized as real banknotes become. In addition, the described method and the associated device are indeed automated, but also for the high-speed banknote machines in circulation a throughput of ≧ 1200 pieces per minute is not suitable.

Beugungsoptisch wirksame Sicherheitsmerkmale bzw. OVD's auf Wertpapieren wie z. B. der deutschen 100- und 200-DM-Banknote werden derzeit manuell bzw. visuell auf Beschädigungen, Passergenauigkeit, exakte Randausprägung usw. geprüft. Die Prüfung erfolgt visuell sowohl bei der Banknotenproduktion als auch bei der gegebenenfalls erforderlichen Aussortierung von aus dem Umlauf rückfließenden Banknoten. Diese Verfahrensweise ist zeitaufwendig und kostenintensiv. Darüber hinaus ist die Prüfung ungenau, da zum Beispiel bei beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselementen nach bisher üblicher Praxis die demetallisierten Zonen beispielsweise mittels chemischer Ätzvorgänge erzeugt worden sind. Diese Vorgänge lassen bekanntermaßen keinen exakten Verlauf gewünschter Strukturen zu. Es entstehen in der Regel "ausgefranste" Randverläufe.Diffractive optical security features or OVD's on securities such. B. the German 100 and 200 DM banknotes are currently on manually or visually Damage, register accuracy, exact edge design, etc. checked. The exam takes place visually both in the production of banknotes and in the case of where appropriate required sorting out of banknotes flowing back from the circulation. This Procedure is time consuming and costly. In addition, the exam imprecise, because, for example, previously used safety elements with diffractive optics customary practice, the demetallized zones, for example by means of chemical etching processes have been generated. As is known, these processes do not leave an exact course desired structures. As a rule, there are "frayed" edges.

In der DE 195 42 995 A1 wird unter anderem ein Verfahren zur Echtheitsprüfung eines Datenträgers durch Abgleich der verschiedenen zur Verfügung stehenden Daten beschrieben. Gemäß dieser Patentschrift sind folgende Möglichkeiten gegeben:
DE 195 42 995 A1 describes, among other things, a method for checking the authenticity of a data carrier by comparing the various data available. According to this patent, the following options are available:

Comparison of the standard image of the hologram with that of the storage unit,
- Comparison of the hologram data of the hologram with the data in a defined one Area of the data carrier and / or those of a storage unit,
- Comparison of the hologram data with the data available via an input unit stand,
- Comparison of the individual image of the hologram with data from the input unit of the Storage unit and / or the data of the defined area.

Auch dieses Verfahren ist zeitaufwendig und kostenintensiv. Die Prüfung erfolgt auf dem optischen Wege durch Abgleich über Bilderkennung mit Lesegerät und ist somit für schnellaufende Bearbeitungs- bzw. Prüfmaschinen nicht geeignet.This process is also time-consuming and costly. The examination takes place on the optical paths by comparison via image recognition with a reader and is therefore for high-speed processing or testing machines are not suitable.

Wie bereits in der Patentanmeldung DE 197 34 855.6 festgestellt, werden beugungsoptisch wirksame Sicherheitselemente bzw. OVD's nur zur Erreichung von optischen Effekten angewendet und sind nur mit optischen Prüfmethoden oder durch visuelle Inaugenscheinnahme prüfbar. Andere Prüfverfahren, insbesondere solche zur Anwendung in schnellaufenden Bearbeitungsmaschinen, sind nicht bekannt.As already stated in the patent application DE 197 34 855.6, are diffraction-optical effective security elements or OVD's only to achieve optical effects applied and are only using optical test methods or by visual Inspection can be checked. Other test methods, especially those for use in high-speed processing machines are not known.

Die bekannten zu prüfenden Merkmale, Prüfzonen und -strukturen sowie die Prüfverfahren und -vorrichtungen für den Echtheitstest von Objekten, Wertpapieren, insbesondere Banknoten, haben den hauptsächlichen Nachteil, der in ihrer Bekanntheit liegt. Und zwar in einer Bekanntheit, die dem Fälscher ermöglicht, von der Kenntnis der Prüfverfahren und -vorrichtungen und deren Funktionieren auf die zu prüfenden Merkmale, die Prüfzonen und -strukturen zu schließen. Daraus ist eine völlig neue Aufgabenstellung für die Prüfung von Objekten, Wertpapieren, insbesondere Banknoten, abzuleiten, deren Lösung sich in einem neuen Verfahren der Anwendung von Prüfmerkmalen, Prüfverfahren und -vorrichtungen niederschlagen muß, um das leichte Herausfinden von Informationscodes und deren Kopieren zu verhindern.The known characteristics to be tested, test zones and structures as well as the test methods and devices for the authenticity test of objects, securities, in particular Banknotes have the main disadvantage, which lies in their popularity. Namely in Awareness that enables the counterfeiter, knowledge of the test procedures and devices and their functioning on the features to be tested, the test zones and -close structures. This results in a completely new task for the examination of Derive objects, securities, especially banknotes, the solution of which can be found in one new methods of using test features, test methods and devices must be reflected in order to easily find out information codes and copy them to prevent.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und insbesondere den Aufbau von Sicherheitselementen für Dokumente mit weiteren Sicherheitselementen zu komplettieren und Vorrichtungen zur Prüfung derartiger Sicherheitselemente und ein neues Verfahren der Anwendung von Sicherheitselementen und Vorrichtungen vorzuschlagen, die es dem Fälscher wesentlich erschweren wenn nicht sogar unmöglich machen, von dem Funktionieren von Prüfverfahren und -vorrichtungen auf die zu prüfenden Sicherheitselemente zu schließen, um dann Falsifikate herzustellen, die den Originalen so ähnlich sind, daß sie von Prüfvorrichtungen nicht erfaßt werden.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art and in particular the construction of security elements for documents with others To complete security elements and devices for testing such Security elements and a new method of applying security elements and To propose devices that make it significantly more difficult, if not more difficult, for the forger make impossible from the functioning of test methods and devices to that security elements in order to then produce false certificates that the Originals are so similar that they cannot be detected by test devices.

Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, beugungsoptisch wirksame Sicherheitselemente und -merkmale bzw. OVD's vorzuschlagen, die schnell, personenunabhängig und mit geringem Aufwand präzise zu prüfen sind. Die dazugehörigen Vorrichtungen zur Prüfung von Sicherheitsmerkmalen sollen sowohl in schnellaufenden Dokumentenbearbeitungsmaschinen als auch in Handprüfgeräten Anwendung finden. Desweiteren ist es Aufgabe der Erfindung, mehrere der erfindungsgemäßen Vorrichtungen so zu gestalten, daß sie eine definierte Anzahl mehrerer auf einem Dokument vorhandener Sicherheitselemente bzw. -merkmale prüfen, wobei die Anzahl der zu prüfenden Sicherheitselemente zwischen den Vorrichtungen unterschiedlich ist. Diese Aufgabenstellung verfolgt das Ziel, unterschiedliche Prüfkriterien entsprechend dem möglichen Kostenaufwand und der prüfbaren Sicherheitselemente zu erreichen.It is also an object of the invention to provide diffractive optical security elements and -propose features or OVD's that are quick, independent of persons and with little Effort must be checked precisely. The associated devices for testing Security features are intended both in high-speed document processing machines as well as in hand testers. Furthermore, it is an object of the invention to design several of the devices according to the invention so that they have a defined number Check several security elements or features on a document, the number of security elements to be tested between the devices is different. This task pursues the goal, different test criteria according to the possible cost and the verifiable security elements to reach.

Die Aufgabenstellung wird durch die nachfolgende Erfindungsbeschreibung gelöst.The task is solved by the following description of the invention.

Der Aufbau von Sicherheitselementen für zu prüfenden Dokumente sieht ein neues, nicht vordergründig auf die visuelle Betrachtung, sondern auf Prüfverfahren ausgerichtetes Design vor. Dieses Design - nachfolgend als funktionelles Design bezeichnet - ist die Kombination von elektrisch leitenden und isolierenden Strukturen von gleicher oder unterschiedlicher Größe, in gleichen oder unterschiedlichen Ebenen zueinander, mit gleichen oder unterschiedlichen Leitfähigkeiten und wird hergestellt aus metallisierten Strukturen und/oder leitfähigen Tinten oder Druckfarben. In seiner Vielgestaltigkeit und unterschiedlichen Zusammensetzung erhält das funktionelle Design in allen unterscheidbaren Sicherheitselementen Kodierfunktion und ist damit verschlüsselt prüffähig. Das funktionelle Design kann gemäß der Erfindung ein beugungsoptisch wirksames Sicherheitselement sein oder aus elektrisch leitenden Farben oder Tinten bestehen. Ist es als beugungsoptisch wirksames Sicherheitselement ausgebildet, kann es mit dem optisch, also visuell wahrnehmbaren Design übereinstimmen und es sogar in seinem optischen Design unterstützen.The construction of security elements for documents to be checked sees a new one, not superficially on the visual observation, but on the design test-oriented design in front. This design - hereinafter referred to as functional design - is the combination of electrically conductive and insulating structures of the same or different Size, in equal or different levels to each other, with same or different conductivities and is made of metallized structures and / or conductive inks or inks. In its diversity and different Composition receives the functional design in all distinguishable Security elements coding function and is therefore encrypted verifiable. The functional According to the invention, design can be an optically diffractive security element or consist of electrically conductive paints or inks. Is it as diffractive optic effective security element trained, it can with the optically, so visually perceptible design and even in its optical design support.

Als Sicherheitselemente werden mittels kapazitiver Kopplung prüfbare Strukturen von Metallisierungen und elektrisch leitenden Farben oder Tinten in Form von Strichen, Punkten und Figuren bezeichnet. Derartige Sicherheitselemente sind auf Dokumenten einzeln oder in Kombination angeordnet.Checkable structures of. Are used as security elements by means of capacitive coupling Metallizations and electrically conductive paints or inks in the form of lines, dots and figures. Such security elements are on documents individually or in Combination arranged.

Ein Sicherheitsmerkmal besteht aus mindestens einem Sicherheitselement, vorzugsweise einer Anhäufung von Sicherheitselementen von gleicher oder unterschiedlicher Anordnung, Größe, Farbton und/oder Leitfähigkeit.A security feature consists of at least one security element, preferably one Accumulation of security elements of the same or different arrangement, size, Color and / or conductivity.

Unter Anwendung an sich bekannter Herstellungstechnologien werden beugungsoptisch wirksame Sicherheitselemente, anstelle bisheriger Demetallisierung einzelner Strukturen erfindungsgemäß aus metallisierten Strukturen hergestellt. Um die zu prüfenden Sicherheitselemente in einer hohen Qualität herzustellen, werden erfindungsgemäß metallisierte Sicherheitselemente mit einer sehr hohen Annäherung an die gewünschte metallisierte Struktur und steilen Kanten zu benachbarten isolierenden Strukturen hergestellt. Die Steilheit dieser Kanten bewirkt, daß Mikrostrukturen herstellbar sind und geprüft werden können. Wie bereits oben ausgeführt, sind bei beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselementen nach bisher üblicher Praxis die demetallisierten Zonen beispielsweise mittels chemischer Ätzvorgänge erzeugt worden. Diese Vorgänge lassen bekanntermaßen keine Steilheit der Kanten und keinen exakten Verlauf gewünschter Strukturen zu. Es entstehen in der Regel "ausgefranste" Randverläufe. Diese Randverläufe gestatten nicht, daß die Demetallisierungszonen mit Breiten im Zehntel-Millimeter-Bereich als funktionelles Design verwendet werden. Zur Erzielung exakter Randverläufe für ein funktionelles Design muß eine andere Herstellungstechnologie angewendet werden. Es wird eine zielgerichtete Metallisierung mit benachbarten nichtmetallisierten Zonen in bekannten Hochvakuum- Bedampfungsanlagen durchgeführt. Für Fälscher bedeutet dies einen erhöhten Kostenaufwand bei der Herstellung von Falsifikaten. Erfindungsgemäße beugungsoptisch wirksame Sicherheitselemente in Prüfzonen haben neben an sich bekannten, mehr oder weniger vollflächigen Strukturen mindestens ein prüfbares balken-, gitter-, bogen- und/oder kreisförmiges Sicherheitselement mit einer Strichbreite ≦ 5 mm. Diese Sicherheitselemente stellen gleichzeitig eine Kodierung von Informationen dar, die mittels erfindungsgemäßer Vorrichtungen erkannt und ausgewertet werden.Using known manufacturing technologies, optical diffraction becomes effective security elements, instead of previous demetallization of individual structures produced according to the invention from metallized structures. To the ones to be checked Manufacturing security elements in a high quality is inventively metallized security elements with a very high approximation to the desired one Metallized structure and steep edges made to neighboring insulating structures. The steepness of these edges means that microstructures can be produced and tested can. As already stated above, are effective at diffraction optics Security elements, for example, the demetallized zones according to conventional practice generated by chemical etching. These processes are known to leave no steepness of the edges and no exact course of the desired structures. It usually "frayed" edge runs arise. These margins do not allow that the demetallization zones with widths in the tenths of a millimeter range as functional Design can be used. To achieve exact edge runs for a functional design another manufacturing technology must be used. It will be targeted Metallization with neighboring non-metallized zones in known high vacuum Steaming systems carried out. For counterfeiters, this means increased costs in the production of false certificates. Diffraction optically effective according to the invention In addition to known, security elements in test zones have more or less full-surface structures at least one testable beam, grid, arch and / or circular security element with a line width ≦ 5 mm. These security elements represent at the same time a coding of information that by means of the invention Devices are recognized and evaluated.

Die Vorrichtung zur Prüfung beschriebener erfindungsgemäßer Sicherheitselemente weist einen kapazitiv arbeitenden Scanner auf. Dieser Scanner besteht aus einer Vielzahl in einer oder mehreren Zeilen nebeneinanderliegender Sendeelektroden und einer parallel zu dieser Aneinanderreihung liegenden Empfangselektrode. Dieser Scanner mit geringen Elektrodenflächen hat gegenüber Sensoren mit großflächigen Elektroden den Vorteil, daß sich eine geringere kapazitive Kopplung zwischen den einzelnen Elektroden ergibt. Der Scanner ist in einer Dokumentenbearbeitungsmaschine so angeordnet, daß die in üblichen Dokumentenbearbeitungsmaschinen vorhandenen optischen oder mechanischen Sensoren die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung aktivieren. Zur Verminderung von Detektions- und Meßfehlern wird vorzugsweise ein Sensorträger verwendet, der alle Sensoren zur Prüfung aufnimmt. Die Abstände zwischen den Sensoren werden minimiert. Diese Minimierung der Abstände zwischen den Sensoren ist zur Verminderung der Lageänderung der zu prüfenden Dokumente erforderlich, da während des Dokumentendurchlaufs durch den Dokumentenzustand, den Abnutzungsgrad der Maschine sowie durch Umgebungsbedingungen, insbesondere Temperatur und Luftfeuchtigkeit sich die Lage der Dokumente ändert. Durch ungünstigen Dokumenteneinzug ändert sich der Dokumentenabstand zueinander. Schräger Dokumentendurchlauf kann sich auch durch Abnutzung von Transportrollen und Lagern ergeben, das bedeutet auch, daß sich ein gerade eingezogenes Dokument während des Transports verdreht. Diese ungewünschte Lageänderung hat zur Folge, daß der definierte Zeitablauf gestört wird und somit falsche Abweisungen entstehen. Je kleiner die Sicherheitselemente sind, umso problematischer ist ihre Detektierung. Erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Andruckvorrichtung auf, die einen sehr geringen Widerstand für das Dokument darstellt. Diese Andruckvorrichtung führt das Dokument parallel zu Sende- und Empfangselektroden bzw. drückt das zu prüfende Dokument vorzugsweise auf den Scanner. Weiterhin werden die Achsen der Transportrollen mittels Schleifkontakten mit Masse verbunden. Durch diese zusätzlichen Abschirmungen und die Andruckvorrichtung werden wiederholbare Prüfvoraussetzungen mit einem gleichmäßigen Dokumentenabstand bzw. -kontakt garantiert und die Funktionsfähigkeit des Sensors wesentlich verbessert. Die Ansteuerung der einzelnen Sendeelektroden mit elektrischer Energie erfolgt zeitversetzt mittels einer Ansteuerelektronik mit einer Umschaltfrequenz im kHz-Bereich und darüber hinaus. Die Ansteuerelektronik enthält als Hauptbestandteile neben der Stromversorgung einen Multiplexer, einen Oszillator zur Bereitstellung der Energie für die Sendeelektroden und einen Oszillator zur Ansteuerung des Multiplexers. The device for testing described security elements according to the invention has a capacitive scanner. This scanner consists of a variety in one or several rows of adjacent transmitter electrodes and one parallel to this Series of receiving electrodes. This scanner with low Electrode surfaces have the advantage over sensors with large-area electrodes that results in a lower capacitive coupling between the individual electrodes. The scanner is arranged in a document processing machine so that the usual Document processing machines existing optical or mechanical sensors Activate the test device according to the invention. To reduce detection and Measuring errors, a sensor carrier is preferably used, which all sensors for testing records. The distances between the sensors are minimized. This minimization of Distances between the sensors is to reduce the change in position of the test Documents required because the document is scrolled through the Document condition, the degree of wear of the machine as well as by Ambient conditions, especially temperature and humidity change the location of the Documents changes. The unfavorable document feeder changes the Distance between documents. Oblique document flow can also go through Wear of transport rollers and bearings result, that also means that a straight pulled document twisted during transport. This unwanted The change of position has the consequence that the defined timing is disturbed and thus wrong Rejections arise. The smaller the security elements, the more problematic their detection. The device according to the invention has a pressure device which represents very little resistance to the document. This pressure device leads the document parallel to the transmitting and receiving electrodes or presses the one to be checked Document preferably on the scanner. Furthermore, the axes of the transport rollers connected to ground by means of sliding contacts. Through these additional shields and the pressure device will be repeatable test requirements with a uniform Document spacing or contact guaranteed and the functionality of the sensor significantly improved. The control of the individual transmission electrodes with electrical Energy is delayed by means of control electronics with a switching frequency in the kHz range and beyond. The control electronics contain as main components besides the power supply a multiplexer, an oscillator to provide the energy for the transmitter electrodes and an oscillator to control the multiplexer.

Die Energie der jeweils angesteuerten Sendeelektrode wird im Falle elektrischer Leitfähigkeit zwischen dieser Sende- und der Empfangselektrode kapazitiv überkoppelt. Der Signalverlauf an der Empfangselektrode wird in ein entsprechendes Signalbild umgewandelt. Das Signalbild ist abhängig von der metallisierten Struktur des beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselements. Eine der Empfangselektrode nachfolgende Auswerteelektronik vergleicht das Signalbild des Prüfdokuments mit entsprechenden Referenzsignalen. Die Auswerteelektronik besteht im Wesentlichen aus einer Stromversorgung, einem Verstärker, einem Demodulator, einem Komparator, einem Mikroprozessor mit Speicher sowie Filtern zur Unterdrückung von Fremd- und Störsignalen.In the case of electrical conductivity, the energy of the respective controlled transmission electrode becomes capacitively coupled over between this transmitting and the receiving electrode. The waveform at the receiving electrode is converted into a corresponding signal image. The Signal pattern depends on the metallized structure of the diffraction optically effective Security elements. Evaluation electronics following the receiving electrode compares the signal image of the test document with corresponding reference signals. The Evaluation electronics essentially consists of a power supply, an amplifier, a demodulator, a comparator, a microprocessor with memory and filters to suppress external and interference signals.

In dem Speicher sind neben der Software für den Mikroprozessor Referenzsignalbilder gespeichert, die abhängig von den zu prüfenden Sicherheitselementen mit dem abgetasteten Signalbild des Prüfdokuments verglichen werden. Da der Scanner über die gesamte Breite des Dokuments hinausgeht, wird jedes elektrisch leitende Sicherheitselement mit erfindungsgemäßer Vorrichtung erfaßt. Der Vergleich mit den Referenzsignalbildern liefert ein klassifizierendes Signal zur Weiterverarbeitung. Dementsprechend könnte beispielsweise ein als Falsifikat erkanntes Dokument aussortiert werden, indem die Prüfeinrichtung gestoppt oder der Dokumententransportweg umgeleitet wird. Um Störeinflüsse zu verringern, wird der Sensorträger kompakt mit einer Platine verbunden, welche die Ansteuer- und die Auswerteelektronik trägt.In addition to the software for the microprocessor, there are reference signal images in the memory saved, depending on the security elements to be checked with the scanned Signal image of the test document can be compared. Since the scanner spans the entire width of the Goes beyond the document, every electrically conductive security element is included device according to the invention detected. The comparison with the reference signal images provides a classifying signal for further processing. Accordingly, for example a document recognized as a false certificate can be sorted out by stopping the test device or the document transport route is redirected. To reduce interference, the Sensor carrier compactly connected to a circuit board, which the control and Evaluation electronics carries.

In Abwandlung der Elektrodenanordnung liegt es im Bereich der Erfindung, eine langgestreckte Sendeelektrode parallel zu einer Aneinanderreihung einer Vielzahl nebeneinanderliegender Empfangselektroden anzuordnen. In diesem Fall werden die empfangenen Signale mittels Multiplexer verarbeitet. Die weitere Auswerteelektronik entspricht der bereits beschriebenen. In a modification of the electrode arrangement, it is within the scope of the invention to: elongated transmitter electrode parallel to a series of a plurality to arrange adjacent reception electrodes. In this case, the received signals processed by multiplexers. The further evaluation electronics corresponds to that already described.

Eine weitere Ausgestaltung der Sende- und Empfangselektroden ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Sende- und Empfangselektroden nebeneinander und/oder in Reihe angeordnet sind. Sowohl die Ansteuerung als auch der Empfang der Signale werden nach dem Multiplex- bzw. Demultiplexverfahren verarbeitet.A further embodiment of the transmitting and receiving electrodes is characterized in that that a plurality of transmitting and receiving electrodes side by side and / or in series are arranged. Both the control and the reception of the signals are after the Multiplex or demultiplexing processes.

Zum Einsatz in Handgeräten enthalten diese analog entsprechende Vorrichtungen zum Transport des Dokuments oder des Scanners, deren Funktion den Transportvorrichtungen in Kopierern, optischen Bildeinzugsscannern oder Faxgeräten gleicht. In Abwandlung dazu ist eine Vorrichtung vorgesehen, die mittels Anschlagelementen die Position von kapazitiv arbeitendem Scanner erfindungsgemäßer Prüfvorrichtung zum Dokument definiert.For use in handheld devices, they contain corresponding devices for analog Transport of the document or scanner, the function of which in the transport devices Copiers, optical image scanners or fax machines are similar. In variation of this is a device is provided, the position of capacitive by means of stop elements working scanner according to the invention test device to the document.

Zur zielgerichteten Prüfung einer definierten Anzahl von Sicherheitselementen eines Dokuments weist die Vorrichtung eine unterschiedliche Anzahl von nebeneinanderliegenden Sende- bzw. Empfangselektroden auf. Je größer die dadurch erreichte Auflösung ist, desto mehr Sicherheitselemente und Kodierungen mit erhöhtem Schwierigkeitsgrad bei der Fälschung lassen sich prüfen. Dadurch lassen sich einfache Handgeräte, z. B. für den alltäglichen Gebrauch einfach, leicht handhabbar und kostengünstig herstellen, bei denen die Präsenz von Sicherheitsmerkmalen, z. B. ein einfacher Sicherheitsfaden geprüft werden. Vorrichtungen mit höherer Auflösung gestatten die Prüfung von zusätzlichen Sicherheitselementen, ohne jedoch alle Sicherheitselemente erkennen zu können. Dies wird durch eine einfache Mikroprozessor-Software realisiert, die nur auf bestimmte Sicherheitsmerkmale sensibilisiert und nicht öffentlich ist. Eine höhere Auflösung mit entsprechend gestalteter Software für den Mikrocontroller läßt die Prüfung aller Sicherheitsmerkmale zu. Dieser hohe Prüfaufwand wird z. B. bei den Herstellern solcher Sicherheitsmerkmale und bei Anwendern mit sehr hohem Sicherheitsstandard angewandt, um bestmögliche Prüfresultate zu erhalten. Dadurch lassen sich auch unterschiedliche Leitfähigkeiten zuverlässig erkennen.For the targeted examination of a defined number of security elements of a Document, the device has a different number of side by side Transmitting or receiving electrodes. The greater the resolution achieved, the more more security elements and encodings with increased difficulty in the Counterfeits can be checked. This allows simple handheld devices, e.g. B. for the everyday use simple, easy to handle and inexpensive to manufacture, where the Presence of security features, e.g. B. a simple security thread can be checked. Higher resolution devices allow testing of additional ones Security elements, but without being able to recognize all security elements. this will realized by a simple microprocessor software that only works on certain Security features are sensitized and not public. A higher resolution with suitably designed software for the microcontroller lets everyone check Security features too. This high test effort is such. B. at the manufacturers of such Security features and applied to users with very high security standards to get the best possible test results. This also allows different Detect conductivity reliably.

Zu dem Gesamtsystem der Verwendung beschriebener Sicherheitselemente und Vorrichtungen für die Prüfung von Dokumenten kommt erfindungsgemäß auch in Betracht, eine Imageerkennung und eine Zustandskontrolle der Dokumente durchzuführen. Mittels der elektrisch leitenden Sicherheitselemente ist eine Imageerkennung über die Kodierung möglich und zwar eine selbständige oder als Hilfmittel unterstützende Kodierung für Sortierzwecke, eine Kodierung für Wertstufen-Bestimmung und eine Kodierung für Echtheitsbestimmung. Bei einer selbständigen Kodierung ist kein weiteres Sicherheitselement vorhanden und es muß das elektrisch leitende Sicherheitselement eindeutig identifizierbar sein, z. B. die Position auf dem Dokument, damit die falsche Rückweisrate minimiert wird. Bei einer als Hilfsmittel unterstützenden Kodierung sind weitere Merkmale vorhanden, die Kodierung dient dann als Referenzmittel für den Fall, daß eine falsche Rückweisung erkannt wurde. Eine Zustandskontrolle wird mit Hilfe erfindungsgemäßer Prüfvorrichtung durchgeführt und zwar in der Gestalt, daß die Leitfähigkeit eines Sicherheitselements Rückschlüsse auf den Zustand des Dokuments zuläßt, weil ein stark strapaziertes Dokument erfahrungsgemäß auch zu einer Abnutzung der elektrisch leitenden Strukturen führt und sich somit die elektrische Leitfähigkeit verändert. Die einzelnen Abnutzungsgrade werden mittels Software klassifiziert. Somit können definiert Dokumente mit einem bestimmten Abnutzungsgrad aussortiert werden. Dieser Abnutzungsgrad äußert sich z. B. durch ein teilweise beschädigtes OVD, ein eingerissenes Dokument und ein dadurch beschädigtes Sicherheitselement oder ein übermäßig stark geknittertes Dokument, bei der es zum Bruch innerhalb eines Sicherheitselements gekommen ist. Es ergeben sich demzufolge vielseitige Kombinationsmöglichkeiten zwischen Echtheitsprüfung, Image-Erkennung und Zustandskontrolle. Neben der optischen Gestaltung von Sicherheitsmerkmalen auf einem zu prüfenden Dokument werden - wie oben näher beschrieben - die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente mit Kodierungen versehen, die in einem mathematischen Bezug zueinander - beispielsweise als Summenbildung - einen Hauptkode ergeben, der wiederum mit einem Signal bzw. Kode aus der gleichlaufenden Echtheitsprüfung eines metallischen Sicherheitsfadens und/oder einer ebenfalls gleichlaufenden Prüfung eines OVD's die Echtheit, den Zustand oder die Sorte eines bestimmten Dokuments bestimmt.To the overall system of using the described security elements and Devices for checking documents are also possible according to the invention, image recognition and status check of the documents. By means of the Electrically conductive security elements can be identified via the coding an independent coding or as a supportive aid for sorting purposes, a coding for value level determination and a coding for authenticity determination. In the case of independent coding, there is no further security element and it must the electrically conductive security element must be clearly identifiable, e.g. B. the position the document to minimize the incorrect rejection rate. With one as an aid supporting coding there are further features, the coding then serves as Reference means in the event that a false rejection was recognized. A Condition control is carried out with the aid of the test device according to the invention, namely in the form that the conductivity of a security element draws conclusions about the condition of the document, because experience has shown that a heavily used document also becomes a Wear of the electrically conductive structures leads and thus the electrical Conductivity changed. The individual degrees of wear are classified using software. Defined documents with a certain degree of wear can thus be sorted out become. This degree of wear is expressed, for. B. by a partially damaged OVD torn document and a damaged security element or an excessive heavily wrinkled document that breaks inside a security element has come. This results in versatile combination options between Authenticity check, image recognition and condition control. In addition to the optical design of security features on a document to be checked - as detailed above described - provide the security elements according to the invention with codings, which in a mathematical relationship to one another - for example, as a sum formation - one Main code result, which in turn with a signal or code from the synchronous Authenticity check of a metallic security thread and / or one as well concurrent testing of an OVD's the authenticity, condition or type of one certain document.

Die Merkmale der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen vorteilhafte, schutzfähige Ausführungen darstellen, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.The features of the invention go beyond the claims also from the description and the drawings, the individual features each individually or to several advantageous, protective versions in the form of sub-combinations represent, for which protection is claimed here. Embodiments of the invention are in the drawings and are explained in more detail below.

In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:

Fig. 1 schematische Darstellung eines Dokuments mit mäanderförmigem metallisierten Sicherheitsmerkmal, Fig. 1 shows a schematic representation of a document with a meandering metallized security feature,

Fig. 2, 3 schematische Darstellung von Dokumenten mit streifenförmig metallisierten Sicherheitselementen, Fig. 2, 3 schematic representation of documents with strip-like metallized security elements,

Fig. 4 schematische Darstellung eines Dokuments mit gitterförmig metallisiertem Sicherheitsmerkmal, Figure 4 is schematic representation. A document with a grid-shaped metallized security feature,

Fig. 5 schematische Darstellung eines Dokuments mit mehreren Sicherheitsmerkmalen, Figure 5 is schematic diagram. Of a document with several security features,

Fig. 6 Blockschaltbild einer Prüfvorrichtung, Fig. 6 block diagram of a test apparatus,

Fig. 7-9 schematische Darstellung verschiedenartiger Scanner, Fig. 7-9 schematic representation of different types of scanners,

Fig. 10 schematische Darstellung des Scanners und eines zu prüfenden Dokuments in Seitenansicht, Fig. 10 schematic diagram of the scanner and a document to be tested in side view,

Fig. 11, schematischer Schnitt durch metallisierte Sicherheitselemente, Fig. 11, a schematic section through metallized security elements,

Fig. 12, Spannungs-Zeit-Diagramm des Auswertesignals zu Fig. 11, Fig. 12, voltage-time diagram of the evaluation signal to FIG. 11,

Fig. 13-15 schematische Darstellungen von Scannern und einem strukturierten Sicherheitsmerkmal. Fig. 13-15 are schematic representations of scanners and a structured security characteristic.

Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Beispiele zeigen jeweils Dokumente mit erfindungsgemäßen Sicherheitselementen, wobei der kapazitiv arbeitende Scanner erfindungsgemäßer Vorrichtung ebenfalls schematisch dargestellt ist.The examples shown in FIGS. 1 to 5 each show documents with security elements according to the invention, the capacitive scanner of the device according to the invention also being shown schematically.

In Fig. 1 ist der schematische Aufbau eines Sicherheitsmerkmals 1 mit metallisierten Schichten 2 dargestellt. Die metallisierten Schichten 2 sind durch eine isolierende Zone 3 getrennt. In Draufsicht besitzt die isolierende Zone 3 die Form eines Mäanders. Die Breite der isolierenden Zone 3 in Form eines Mäanders ist dabei größer als der kleinste Abstand zweier Elektroden. Der kapazitiv arbeitende Scanner 4 besteht aus einer Vielzahl nebeneinanderliegender Sendeelektroden 5 und einer parallel zu dieser Aneinanderreihung liegenden Empfangselektrode 6.In Fig. 1, the schematic structure of a security feature is 1 shown with metallized layers 2. The metallized layers 2 are separated by an insulating zone 3 . The top view of the insulating zone 3 is shaped like a meander. The width of the insulating zone 3 in the form of a meander is larger than the smallest distance between two electrodes. The capacitive scanner 4 consists of a plurality of transmitter electrodes 5 lying next to one another and a reception electrode 6 lying parallel to this series.

Fig. 2 zeigt den schematischen Aufbau eines Sicherheitsmerkmals 1, bei dem abwechselnd streifenförmig metallisierte Zonen 7 und isolierende streifenförmige Zonen 8 parallel zueinander angeordnet sind. Die in Draufsicht streifenförmigen Zonen 7, 8 verlaufen dabei parallel oder senkrecht zur Dokumententransportrichtung. Letzterer Fall ist in Fig. 3 dargestellt. Der Abstand zwischen zwei Zonen gleicher elektrischer Leitfähigkeit beträgt zwischen 0,2 mm und 1,0 mm. Die Breiten der Zonen gleicher elektrischer Leitfähigkeit variieren dabei. Unterschiedlich leitfähige Zonen mit unterschiedlichen Breiten sind ebenfalls möglich.Are disposed Fig. 2 shows the schematic structure of a security feature 1, wherein the alternating stripe-shaped metallized zones 7 and insulating strip-shaped zones 8 parallel to each other. The zones 7 , 8 which are strip-shaped in plan view run parallel or perpendicular to the document transport direction. The latter case is shown in Fig. 3. The distance between two zones of the same electrical conductivity is between 0.2 mm and 1.0 mm. The widths of the zones with the same electrical conductivity vary. Different conductive zones with different widths are also possible.

Eine Kombination der Merkmale aus den Fig. 2 und 3 ist in Fig. 4 dargestellt. Parallel zur Dokumententransportrichtung sind abwechselnd streifenformig metallisierte Zonen 7 und isolierende streifenförmige Zonen 8 angeordnet. Die metallisierten Zonen 7 sind durch eine senkrecht dazu verlaufende streifenförmige isolierende Zone 9 unterbrochen.A combination of the features from FIGS. 2 and 3 is shown in FIG. 4. Parallel to the document transport direction, striped metallized zones 7 and insulating striped zones 8 are alternately arranged. The metallized zones 7 are interrupted by a strip-shaped insulating zone 9 running perpendicularly thereto.

Die Fig. 5 zeigt ein Dokument mit mehreren Sicherheitsmerkmalen. Die gezielte Kombination ergibt eine weitere Kodierung. Dadurch wird die Prüfsicherheit erhöht. FIG. 5 shows a document with several security features. The targeted combination results in further coding. This increases test security.

Die Fig. 6 bis 9 stellen das Blockschaltbild sowie verschiedene Ausgestaltungsformen des kapazitiv arbeitenden Scanners 4 dar. FIGS. 6 to 9 illustrate the block diagram as well as different embodiments of the capacitively operating scanner is. 4

Fig. 6 zeigt das Blockschaltbild erfindungsgemäßer Prüfvorrichtung, bestehend aus einer Ansteuerelektronik, einem kapazitiv arbeitenden Scanner 4 und einer Auswerteelektronik. Die Ansteuerelektronik enthält im Wesentlichen neben der Stromversorgung einen Demultiplexer 10, einen Oszillator 11 zur Bereitstellung der Energie für die Sendeelektroden und einen Oszillator 12 zur Ansteuerung des Demultiplexers. Fig. 6 shows the block diagram of inspection apparatus according to the invention, consisting of an electronic control, a capacitively operating scanner 4 and an electronic evaluation unit. In addition to the power supply, the control electronics essentially contain a demultiplexer 10 , an oscillator 11 for providing the energy for the transmission electrodes and an oscillator 12 for controlling the demultiplexer.

Die Auswerteelektronik besteht hauptsächlich aus einer Stromversorgung, einem Verstärker 13, einem Demodulator 14, einem Komparator 15, einem Mikroprozessor 16 mit Speicher sowie Filtern zur Unterdrückung von Fremd- und Störsignalen.The evaluation electronics mainly consist of a power supply, an amplifier 13 , a demodulator 14 , a comparator 15 , a microprocessor 16 with memory and filters for suppressing external and interference signals.

In einem Sensorträger eingegossen befinden sich die Sende- und Empfangselektroden. Diese bilden über die gesamte Dokumenteneinzugsbreite einen kapazitiv arbeitenden Scanner 4. Die streifenförmige Empfangselektrode verläuft quer zur Dokumenteneinzugsrichtung. Die Sendeelektroden sind parallel zur Empfangselektrode angeordnet. Der Abstand einer Sendeelektrode zur Empfangselektrode wird durch die dokumententypischen elektrisch leitenden Sicherheitselemente bestimmt. Durch die Aneinanderreihung von mehreren Sendeelektroden wird die Möglichkeit gegeben, in Längsachse des kapazitiv arbeitenden Scanners 4 mehrere elektrisch leitende Merkmale gleichzeitig zu erfassen. Die mit dieser Anordnung erreichbare Auflösung hängt von der Zahl der verwendeten Sendeelektroden ab. In diesem Ausführungsbeispiel liegt die Auflösung bei einem abtastbaren Punkt/mm sowohl in Längs- als auch in Querrichtung. Der Mindestabstand zwischen benachbarten Sendeelektroden wird durch die störende kapazitive Kopplung untereinander begrenzt. Um dies zu verhindern und störende Einflüsse benachbarter Sendeelektroden zu verringern, werden die Sendeelektroden durch einen Multiplexer 10 nacheinander angesteuert. Durch die Anordnung der Sendeelektroden über die gesamte Dokumenteneinzugsbreite erfolgt die Prüfung der Dokumente lageneutral. Das bedeutet, daß eine Vorsortierung mehrerer Dokumente bei einer Dokumentenbearbeitungsmaschine entfällt.The transmitter and receiver electrodes are cast in a sensor carrier. These form a capacitive scanner 4 over the entire width of the document feeder. The strip-shaped receiving electrode runs across the document feed direction. The transmitting electrodes are arranged parallel to the receiving electrode. The distance between a transmitting electrode and the receiving electrode is determined by the electrically conductive security elements typical of the document. By lining up a plurality of transmitting electrodes, it is possible to simultaneously detect several electrically conductive features in the longitudinal axis of the capacitive scanner 4 . The resolution that can be achieved with this arrangement depends on the number of transmitting electrodes used. In this embodiment, the resolution is at a scannable point / mm in both the longitudinal and transverse directions. The minimum distance between adjacent transmission electrodes is limited by the interfering capacitive coupling. In order to prevent this and to reduce interfering influences from adjacent transmission electrodes, the transmission electrodes are controlled in succession by a multiplexer 10 . Due to the arrangement of the transmitting electrodes over the entire document feed width, the documents are checked in a position-neutral manner. This means that there is no pre-sorting of several documents in one document processing machine.

Fig. 7 zeigt die schematische Darstellung des Scanners 4 mit einer Vielzahl von Sende elektroden 5 und einer Empfangselektrode 6. Die Ansteuerung und Auswertung erfolgt nach dem in Fig. 6 dargestellten Blockschaltbild. Fig. 7 shows the schematic representation of the scanner 4 with a plurality of transmitting electrodes 5 and a receiving electrode 6 . The control and evaluation takes place according to the block diagram shown in FIG. 6.

Fig. 8 zeigt die schematische Darstellung einer Ausführungsform des kapazitiv arbeitenden Scanners mit einer Sendeelektrode 17 und einer Vielzahl von Empfangselektroden 18. In Abwandlung zum Blockschaltbild nach Fig. 6 wird die Sendeelektrode 17 mittels Oszillator angesteuert. Die Signale der Empfangselektroden 18 werden mittels Multiplexer verarbeitet. Die weitere Auswerteelektronik, bestehend aus Stromversorgung, einem Verstärker, einem Demodulator, einem Komparator, einem Mikroprozessor mit Speicher sowie Filtern zur Unterdrückung von Fremd- und Störsignalen, gleicht dem Blockschaltbild nach Fig. 6. Fig. 8 is a schematic representation showing an embodiment of the capacitively operating scanner with one transmitting electrode 17 and a plurality of receive electrodes 18. In a modification to the block diagram of FIG. 6, the transmitting electrode 17 is driven by oscillator. The signals of the receiving electrodes 18 are processed by means of multiplexers. The further evaluation electronics, consisting of a power supply, an amplifier, a demodulator, a comparator, a microprocessor with memory and filters for suppressing external and interference signals, is similar to the block diagram according to FIG. 6.

Fig. 9 zeigt die schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des kapazitiv arbeitenden Scanners mit einer Vielzahl von Sendeelektroden 19 und einer Vielzahl von Empfangselektroden 20. Diese sind in einer Reihe abwechselnd angeordnet. FIG. 9 shows the schematic representation of a further embodiment of the capacitive scanner with a multiplicity of transmitting electrodes 19 and a multiplicity of receiving electrodes 20 . These are alternately arranged in a row.

Dementsprechend werden sowohl die Ansteuersignale der Sendeelektroden 19 als auch die Auswertesignale der Empfangselektroden 20 mittels Multiplex- bzw. Demultiplexverfahren verarbeitet.Accordingly, both the control signals of the transmission electrodes 19 and the evaluation signals of the reception electrodes 20 are processed by means of multiplex or demultiplexing methods.

Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung des kapazitiv arbeitenden Scanners 4 und eines zu prüfenden Dokuments in Seitenansicht. Das Sicherheitsmerkmal 1 beinhaltet metallisierte Linien 21 sowie eine elektrisch isolierende Trägerfolie 22. Fig. 10 shows a schematic representation of the capacitively operating scanner 4 and a document to be tested in side view. The security feature 1 includes metallized lines 21 and an electrically insulating carrier film 22 .

Fig. 11 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein Sicherheitsmerkmal mit einer Trägerschicht 23 und einer partiell metallisierten Schicht 24. Die partiell metallisierte Schicht 24 beinhaltet mehrere isolierende Segmente 25. Die partiell metallisierte Schicht 26 besitzt eine andere elektrische Leitfähigkeit als die partiell metallisierte Schicht 24. In Fig. 12 ist das zugehörige Auswertesignal in einem Spannungs-Zeit-Diagramm dargestellt. Fig. 11 shows a schematic section through a security characteristic with a support layer 23 and a partially metallized layer 24. The partially metallized layer 24 contains a plurality of insulating segments 25 . The partially metallized layer 26 has a different electrical conductivity than the partially metallized layer 24 . The associated evaluation signal is shown in FIG. 12 in a voltage-time diagram.

Die Fig. 13 bis 15 zeigen schematische Darstellungen von Scannern 33, 34, 35 und einem strukturierten Sicherheitsmerkmal 36. Die Struktur des Sicherheitsmerkmal 36 besteht aus einem ringförmig metallisierten Sicherheitselement 37, einem streifenförmig metallisierten Sicherheitselement 38 und zwei rechteckig metallisierten Sicherheitselementen 39, 40. Die Prüfsicherheit wird durch die erkennbar hohe Kantensteilheit der Metallisierungen erreicht, da dadurch der Fälschungsaufwand stark erhöht wird. Einfache Handgeräte beinhalten einen Scanner 33 nach Fig. 13. Die Auflösung ist so gering, daß nur das streifenförmige Sicherheitselement 38 nachgewiesen werden kann. Derartige Handgeräte bieten sich für den alltäglichen Gebrauch an, da sie einfach, leicht handhabbar und kostengünstig herstellbar sind. Vorrichtungen mit höherer Auflösung nach Fig. 14 beinhalten einen Scanner 34 und gestatten neben der Prüfung eines streifenformigen Sicherheitselements 38 die Prüfung von zusätzlichen Sicherheitselementen, in diesem Fall eines ringförmigen Sicherheitselements 37. Die rechteckigen Sicherheitselemente 39, 40 werden nicht geprüft. Dies wird durch eine einfache Mikroprozessor-Software realisiert, die nur auf bestimmte Sicherheitselemente sensibilisiert ist. Die rechteckförmigen Sicherheitselemente 39, 40 liegen nicht im Speicher als Referenzsignalbilder vor. Figs. 13 to 15 show schematic representations of scanners 33, 34, 35 and a structured security characteristic 36. The structure of the security feature 36 consists of an annularly metallized security element 37 , a strip-like metallized security element 38 and two rectangularly metallized security elements 39 , 40 . The security of the test is achieved through the noticeably high steepness of the edges of the metallizations, as this greatly increases the amount of forgery. Simple hand-held devices include a scanner 33 according to FIG. 13. The resolution is so low that only the strip-shaped security element 38 can be detected. Handheld devices of this type are suitable for everyday use because they are simple, easy to handle and inexpensive to produce. Devices with higher resolution of FIG. 14 includes a scanner 34 and in addition to allow the examination of a strip-shaped safety element 38, the examination of additional security elements, in this case, an annular safety member 37. The rectangular security elements 39 , 40 are not checked. This is implemented using simple microprocessor software that is only sensitized to certain security elements. The rectangular security elements 39 , 40 are not present in the memory as reference signal images.

Eine höhere Auflösung mit entsprechend gestalteter Software für den Mikrocontroller zeigt Fig. 15. Diese läßt die Prüfung aller Sicherheitsmerkmale zu, d. h. auch die rechteckförmigen Sicherheitselemente 39, 40. Zur Erhaltung der Brillianz der optisch wirksamen Sicherheitselemente werden die Mikrostrukturen durch zielgerichtetes Metallisieren hergestellt. Dadurch entstehen steile Kanten zu nichtmetallisierten Strukturen.A higher resolution with correspondingly designed software for the microcontroller is shown in FIG. 15. This allows all security features to be checked , ie also the rectangular security elements 39 , 40 . To maintain the brilliance of the optically effective security elements, the microstructures are manufactured by targeted metallization. This creates steep edges to non-metallized structures.

Zur Erfüllung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabenstellung, nämlich ein neues Verfahren der Anwendung von Sicherheitselementen und Prüfvorrichtungen vorzuschlagen, um der Bekanntheit bzw. dem schnellen Bekanntwerden des Funktionierens von Prüfverfahren und Vorrichtungen entgegenzuwirken, wird nachfolgende Verwendung von Sicherheitselementen unter entsprechender Verfahrensanwendung und Einbeziehung erfindungsgemäßer Vorrichtungen erläutert.To fulfill the task on which the invention is based, namely a new one Propose procedures for the use of security elements and test devices, in order to become known or quickly become aware of the functioning of To counter test methods and devices, subsequent use of Security elements with the corresponding application of procedures and inclusion Devices according to the invention explained.

Zur breiten Anwendung der Erfindung macht es sich erforderlich, Gruppen von Prüfern festzulegen, welche zielgerichtet bestimmte Kenntnisse eines Prüfsystems erhalten und mittels vorgeschriebener Prüftechnik insbesondere Echtheitsprüfung aber auch Image-Erkennung und eine Zustandsprüfung vornehmen.For the broad application of the invention, groups of examiners are required to determine which specific knowledge of a test system is to be obtained and by means of prescribed testing technology, in particular authenticity testing but also image recognition and carry out a condition check.

Anhand der Gruppen A, B, C soll die Anwendung des Prüfsystems erläutert werden.The use of the test system is to be explained on the basis of groups A, B, C.

Group A

Bekannterweise werden durch die Staatsbanken Veröffentlichungen zu aktiven Sicherheitsmerkmalen von Banknoten gemacht, so daß der Benutzer selbst nach einer Anleitung eine Prüfung durchführen kann. Diese Veröffentlichungen beziehen sich sowohl auf Prüfmethoden, welche ohne und Prüfmethoden, welche mit Hilfsmitteln durchgeführt werden. Der Scannersensor ist in ein Handgerät eingebaut. Mittels dieses Handgeräts und einer speziellen Software erfolgt eine Prüfung der elektrischen Leitfähigkeit bestimmter Sicherheitselemente.As is known, the state banks make publications active Security features made of banknotes, so that the user himself after a Instructions can carry out an examination. These publications relate to both on test methods which are carried out without and test methods which are carried out with auxiliary means become. The scanner sensor is built into a handheld device. Using this handheld device and A special software is used to test the electrical conductivity of certain Security elements.

Die Software ist so modifiziert, daß beim Durchziehen der Banknote über optische Sensoren der Scanner aktiviert wird und anschließend die Durchlauflänge gemessen wird. Die elektrische Leitfähigkeit eines Sicherheitselements muß dabei in einem festgelegten Wert vorliegen. Mittels optischer Sensoren wird das Ende der Banknote ermittelt und der Scannersensor deaktiviert. Somit kann die Position eines elektrisch leitenden Sicherheitselements auf dem Prüfobjekt festgestellt werden. Mittels Controller werden die Daten mit den abgespeicherten Daten verglichen und ausgewertet.The software is modified so that when the banknote is pulled through optical sensors the scanner is activated and then the pass length is measured. The The electrical conductivity of a security element must have a fixed value available. The end of the banknote is determined by means of optical sensors and the Scanner sensor deactivated. Thus, the position of an electrically conductive Security elements are determined on the test object. Using the controller Data compared with the stored data and evaluated.

Group B

Die Gruppe B verfügt über Maschinen zur Bearbeitung von Banknoten. Diese Maschinen sind mit speziellen Sensoren ausgerüstet, um unterschiedliche Merkmale zu detektieren. Gegenwärtig sind diese Maschinen mit Sensoren für den optischen Bereich und/oder den Nachweis magnetischer Eigenschaften und/oder Prüfung mittels kapazitivem Sensor zur Durchlauflängenmessung ausgestattet. Mit diesen kapazitiven Sensoren kann man das Vorhandensein von elektrisch leitenden Merkmalen größer als 6 mm detektieren. Sie gestatten keine Detektion mehrerer elektrisch leitender Sicherheitselemente in Durchlaufbreite. Außerdem ist die Detektion unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit in den Sicherheitsmerkmalen nicht möglich. Strukturen innerhalb eines Sicherheitsmerkmals können ebenfalls nicht detektiert werden. Mittels des beschriebenen Scannersensors sind aber diese Prüfungen möglich, so daß diese Gruppe B eine höherwertige Prüfung durchführen kann. Group B has machines for processing banknotes. These machines are equipped with special sensors to detect different features. Currently, these machines are equipped with sensors for the optical area and / or the Verification of magnetic properties and / or testing using a capacitive sensor Pass length measurement equipped. You can do that with these capacitive sensors Detect the presence of electrically conductive features larger than 6 mm. Allow you no detection of several electrically conductive security elements in a pass width. In addition, the detection of different electrical conductivity in the Security features not possible. Structures within a security feature can can also not be detected. By means of the scanner sensor described, however, these are Tests possible so that this group B can carry out a higher-quality test.

Die Software für die Gruppe B ist so ausgelegt, daß mittels optischer Sensoren der Scannersensor aktiviert wird und anschließend das ringförmig metallisierte Sicherheitsmerkmal 37 und das streifenförmig metallisierte Sicherheitsmerkmal 38 erkannt werden. Der Wert der Leitfähigkeit ist dabei festgelegt. Abweichungen über oder unter 30% werden abgewiesen.The software for group B is designed such that the scanner sensor is activated by means of optical sensors and then the ring-shaped metalized security feature 37 and the striped metalized security feature 38 are recognized. The value of the conductivity is fixed. Deviations above or below 30% are rejected.

Group C

Die Software ist so ausgelegt, daß alle Sicherheitselemente erkannt werden. Mittels optischer Sensoren wird der Scannersensor aktiviert. Es werden die Durchlauflänge und die Durchlaufbreite des Sicherheitsmerkmals 36, das ringförmig metallisierte Sicherheitselement 37, das streifenförmige Sicherheitselement 38 und die rechteckförmigen Sicherheitselemente 39, 40 erkannt. Die elektrische Leitfähigkeit wird vorgegeben, und Abweichungen größer und kleiner 30% werden abgewiesen.The software is designed in such a way that all security elements are recognized. The scanner sensor is activated by means of optical sensors. The passage length and the passage width of the security feature 36 , the ring-shaped metallized security element 37 , the strip-shaped security element 38 and the rectangular security elements 39 , 40 are recognized. The electrical conductivity is specified and deviations greater and less than 30% are rejected.

Insbesondere zur Anwendung in den Gruppen B und C ist das gesamte Prüfsystem variierbar und insbesondere bei der Prüfung des Euro in seinen Aufgabenstellungen national veränderbar. Da das zu prüfende Sicherheitsmerkmal zum Beispiel beim Euro in allen Staaten das gleiche ist, können aber national verschieden je nach Schwerpunkten sowohl das Prüfverfahren als auch die Prüfvorrichtungen modifiziert und zeitlich nacheinander verändert werden.The entire test system can be varied, particularly for use in groups B and C. and especially when examining the euro in its tasks nationally changeable. Because the security feature to be checked, for example, in the case of the euro in all countries is the same, but can vary nationally depending on the focus Test methods as well as the test devices modified and changed one after the other in time become.

Die Anwendung der Sicherheitselemente und Prüfvorrichtungen, wie sie oben beschrieben wurde, wird wie folgt eingesetzt: Mittels der kodierten zielgerichteten Metallisierungen kann eine Imageerkennung erfolgen. Diese Imageerkennung kann für unterschiedliche Zwecke, insbesondere Sortierzwecke, Wertstufen- oder Echtheitsbestimmung genutzt werden. Weiterer Vorteil der Prüfmethode ist die Zustandskontrolle. Die elektrische Leitfähigkeitsmessung läßt Rückschlüsse auf den Zustand des Banknotenpapiers zu. Sehr stark verschlissenes Papier wird die elektrische Leitfähigkeit sehr stark minimieren.The application of the security elements and test devices as described above is used as follows: By means of the coded targeted metallizations an image recognition takes place. This image recognition can be used for different purposes, in particular sorting purposes, value level or authenticity determination can be used. Further Condition control is an advantage of the test method. The electrical conductivity measurement leaves Conclusions about the condition of the banknote paper. Very badly worn paper minimize electrical conductivity very much.

In der vorliegenden Erfindung wurde anhand konkreter Ausführungsbeispiele der Aufbau von Sicherheitselementen und eine Vorrichtung zur Prüfung derartiger Elemente erläutert. Es sei aber vermerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die Einzelheiten der Beschreibung in den Ausführungsbeispielen eingeschränkt ist, da im Rahmen der Patentansprüche Änderungen und Abwandlungen beansprucht werden. Die gezielte Kombination beugungsoptisch wirksamer Sicherheitselemente mit anderen elektrisch leitenden Merkmalen ergibt eine weitere Kodierung. Gleichzeitig lassen sich weitere elektrisch leitende Prüfmerkmale, wie z. B. ein elektrisch leitender Sicherheitsfaden mittels erfindungsgemäßer Prüfvorrichtung klassifizieren.In the present invention, the structure of Security elements and a device for testing such elements explained. It is but notes that the present invention is not limited to the details of the description in the exemplary embodiments is limited because changes within the scope of the claims and variations are claimed. The targeted combination of diffraction optics effective security elements with other electrically conductive features results in a further coding. At the same time, other electrically conductive test features such as e.g. B. an electrically conductive security thread by means of the test device according to the invention classify.

Claims

1. Structure of diffraction-optical security elements in documents according to patent application DE 197 34 855.6, characterized by targeted electrical coding of information by means of bars, gratings, arches and / or circular electrically conductive structures with steep edges to neighboring non-metallized structures, the Line width of the smallest testable electrically conductive structure is less than or equal to 5 mm.

2. Structure of security elements according to claim 1, characterized by a targeted electrical coding of information using bar, grid, arc and / or circularly metallized structures with steep edges to neighboring ones non-metallized structures, the stroke width of the smallest testable metallized structures is less than or equal to 5 mm.

3. Structure of security elements according to one or more of the preceding Claims, characterized in that different metallized Security elements have different conductivities.

4. Structure of security elements according to one or more of the preceding Claims, characterized in that at least two structures within one Security feature have different metallization thicknesses.

5. Structure of security elements according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the width of a metallized structure with constant electrical conductivity with the width of at least two electrodes corresponds to a test device.

6. Structure of security elements according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the distance between two metallized Structures of the same and / or different electrical conductivity at least Is 0.1 mm.

7. Apparatus for checking documents with diffraction-optically effective security elements according to patent application DE 197 34 855.6, characterized in that a capacitive scanner ( 4 , 33-35 ), metallized security elements ( 39 , 40 ) within metallized security elements ( 37 ) are arranged by means of a plurality of electrodes arranged side by side in one or more rows, and evaluated by means of control and evaluation electronics arranged in the scanner ( 4 , 33-35 ) to compare the signal profile of the document to be checked with corresponding reference signal profiles.

8. The device according to claim 7, characterized in that at least two Adjacent electrodes are arranged electrically connected.

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the control electronics from a power supply, a multiplexer ( 10 ), an oscillator ( 11 ) for providing the energy for the transmitting electrodes ( 5 ) and an oscillator ( 12 ) for controlling the multiplexer ( 10 ) exists.

10. The device according to one or more of claims 7 to 9, characterized in that the evaluation electronics from a power supply, an amplifier ( 13 ), a demodulator ( 14 ), a comparator ( 15 ), a microprocessor ( 16 ) with memory and filters for the suppression of external and interference signals.

11. The device according to one or more of claims 7 to 10, characterized in that the smallest distance between two transmitting electrodes ( 5 ) is less than 0.5 mm.

12. The device according to one or more of claims 7 to 11, characterized in that the distance between a transmitting electrode ( 5 ) and the receiving electrode ( 6 ) is at least 0.5 mm.

13. The device according to one or more of the preceding claims 7 to 12, characterized in that the device comprises a pressure device which the document to be checked runs parallel to the transmitting and receiving electrodes, preferably presses on the scanner.

14. The device according to one or more of the preceding claims 7 to 13, characterized in that the axes of document transport rollers by means of Sliding contacts are connected to ground.

15. The device according to one or more of claims 7 to 14, characterized characterized in that the device in high-speed document processing machines is arranged.

16. The device according to one or more of claims 7 to 15, characterized characterized in that the device is arranged in hand-held devices.

17. The method according to patent application DE 197 34 855.6 for the use of optical diffraction security elements in documents with a structure according to one or more of claims 1 to 6 and application of a device according to one or more of claims 7 to 16, characterized in that metallized test elements in the form of metallized layers ( 2 , 24 , 26 ), metallized zones ( 7 ), metallized lines ( 21 ) or metallized security elements ( 37-40 ) in size, shape, number, color and spacing from one another so arranged on documents to be checked,

- That with a scanner ( 33 ) designed as a hand-held device, at least one of the metallized test elements from a group of people A,
- that with one of the scanners ( 34 ) equipped with special software and installed in a high-speed processing machine, at least two of the metallized test elements by a smaller defined group of people B,
- That with a equipped with a highly specialized software and in a high-speed processing machine ( 35 ) at least three of the metallized test elements are checked by a very small defined group of people C and
- That the metallized test elements represent codes that can be perceived by the group of people A visually, by the group of people B visually and via decoding using software and by the group of people C mainly via groups A and B inaccessible decoding using software.