DE3408086A1

DE3408086A1 - Verfahren und einrichtung zum pruefen der echtheit von dokumenten

Info

Publication number: DE3408086A1
Application number: DE19843408086
Authority: DE
Inventors: Karl-Martin Le Lignon Jauch
Original assignee: Sodeco Saia AG; Societe des Compteurs de Geneve SODECO
Current assignee: Sodeco Saia AG; Societe des Compteurs de Geneve SODECO
Priority date: 1984-02-14
Filing date: 1984-03-05
Publication date: 1985-09-05
Also published as: CH662194A5; DE3408086C2

Description

Verfahren und Einrichtung zum Prüfen der Echtheit von
Dokumenten Verfahren und Einrichtung zum Prüfen der Echtheit von Dokumenten Anwendungsgebiet und Zweck Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 8.
Stand der Technik Die Verwendung einer mit dem Namen magnetische Tinte bezeichneten Druckfarbe als Echtheitsmerkmal zum Prüfen der Echtheit von Dokumenten ist bekannt, z.B. aus der DE-OS 15 24 612, Seite 4, Zeile 4. Das dort beschriebene magnetische Billet besitzt eine magnetisierbare Schicht, die wenigstens teilweise magnetisiert ist. Das Prüfen der Echtheit des Billets erfolgt ausschliesslich durch Auswertung dieser Magnetisierung.
Paramagnetisches und ferromagnetisches Material ist an sich ebenfalls bekannt, z.B. aus den Vorlesungen über Physik, Band III, Kapitel 35, Feynman, 1971, Oldenbourg Verlag.
Aufgabe und Lösung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Prüfen der Echtheit von Dokumenten zu realisieren, die zur Erzielung eines starken Prüfsignals sowie einer hohen Prüfgenauigkeit keinen intimen mechanischen Kontakt zwischen einern Messkopf und dem zu prüfenden Dokument benötigen, und die gleichzeitig das Risiko von Fälschungen verringern. Der Vermeidung dieses intimen mechanischen Kontaktes hat folgende Vorteile: - Kein übermässiger mechanischer Verschleiss des Messkopfes durch Reibung, - keine unzulässigen Störungen durch Staub oder sonstigen Unreinheiten, - eine Verringerung des Risikos eines Einklemmens des z.B. verknitterten Dokumentes in der Nähe des Messkopfes, - keine Notwendigkeit einer genauen Justierung des Messkopfes und - eine geringe Abhängigkeit des Prüfresultates von der relativen Stellung des Prüfobjektes zum Messkopf.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 eine Einrichtung zum Prüfen der Echtheit eines Dokumentes und Fig. 2 Resonanzkennlinien von paramagnetischem oder ferromagnetischem Material in Funktion der Frequenz f.
Gleiche Bezugszahlen bezeichnen in allen Figuren der Zeichnung gleiche Teile.
Beschreibung Die in der Fig. 1 dargestellte Einrichtung zum Prüfen der Echtheit eines Dokumentes 1 besteht aus einem Mittel 2a;2b;3 zur Erzeugung eines hochfrequenten Wechselmagnetfeldes Hl, einem Mittel 4a;4b zur Erzeugung eines konstanten stationären Magnetfeldes H2 und einem Mittel 5 zur Ermittlung und Auswertung der Resonanzkennlinie des Ausgangssignals U eines Wechselstromgenera-0 tors 3.
Die beiden Magnetfelder H1 und H2 wirken gleichzeitig auf eine Stelle des Dokumentes 1, auf der ein Echtheitsmerkmal 6 aus magnetischer Tinte aufgetragen ist, z.B. eine Banknotennummer oder eine Unterschrift. Die magnetische Tinte enthält paramagnetisches oder ferromagnetisches Material, welches eine Resonanzfrequenz besitzt. Die relative Richtung der beiden Magnetfelder H1 und H2 untereinander ist an sich beliebig, sie bestimmt jedoch die Empfind- lichkeit des Prüfverfahrens. In der Fig. 1 wurde einfachshalber angenommen, dass beide Magnetfelder H1 und H2 parallel sind.
Das Mittel 2a;2b;3 zur Erzeugung des hochfrequenten Wechselmagnetfeldes H1 besteht z.B. aus einer Spule 2a;2b und einem Wechselstromgenerator 3. Die Spule 2a;2b hat eine beliebige Anzahl Windungen. In der Fig. 1 wurde angenommen, dass die Spule 2a;2b aus einer ersten Windung 2a und einer zweiten Windung 2b besteht, die beide z.B. parallel zur Oberfläche des Dokumentes 1 angeordnet sind, so dass das mit ihrer Hilfe erzeugte hochfrequente Wechselmagnetfeld H1 senkrecht zur Oberfläche des Dokumentes 1 wirksam ist. Der Abstand zwischen den beiden Windungen 2a und 2b beträgt z.B. 1 cm. Die beiden Windungen 2a und 2b sind entweder elektrisch parallel oder gemäss der Fig. 1 elektrisch in Reihe geschaltet. Der Wechselstromgenerator 3 speist die Spule 2a;2b mit einem Wechselstrom. Die Frequenz dieses Wechselstromes und damit auch die Frequenz des von ihm erzeugten hochfrequenten Wechselmagnetfeldes H1 ist einstellbar und liegt z.B. zwischen einem Kiloherz und einem Gigaherz.
Das Mittel 4a;4b zur Erzeugung des konstanten stationären Magnetfeldes H2 ist z.B. ein Permanentmagnet mit rechteckförmigem Querschnitt, der so angeordnet ist, dass das durch ihn erzeugte konstante stationäre Magnetfeld H2 senkrecht zur Oberfläche des Dokumentes 1 wirksam ist. Die Längsseite des Querschnittes des Permanentmagneten ist z.B. parallel zur Schmalseite des Dokumentes 1 angeordnet und besitzt z.B. eine Länge L in der Grössenordnung von 5 cm. Der Permanentmagnet besitzt einen Südpol 4a und einen Nordpol 4b. Die erste Windung 2a der Spule 2a;2b befindet sich gemäss der Fig. 1 z.B. oberhalb des Dokumentes 1 zwischen diesem und dem Südpol 4a des Permanentmagnetes, und die zweite Windung 2b unterhalb des Dokumentes 1 zwischen diesem und dem Nordpol 4b des Permanentmagnetes.
Die Spule 2a;2b besitzt z. B. eine slow wave"-Struktur und ist ein Teil eines Resonanzkreises, der auf die Resonanzfrequenz des Materials der magnetischen Tinte abgestimmt ist. Der andere Teil des Resonanzkreises, der zusammen mit der Spule 2a;2b den gesamten Resonanzkreis bildet, befindet sich innerhalb des Wechselstromgenerators 3. Das Ausgangssignal des Resonanzkreises kann ein elektrischer Strom oder eine elektrische Spannung sein. Es ist z.B. gemäss der Fig. 1 der Spannungsabfall U über dem gesamten 0 Resonanzkreis. Das Mittel 5 zur Ermittlung und Auswertung dieses Ausgangssignals U ist dann z.B. ein Millivoltmeter, ein Kathoden-0 strahloszillograph oder ei n ein Kenntinienschreiber.
In der Fig. 2 sind zwei mögliche Kennlinien des Ausgangssignals U des Resonanzkreises in Funktion der Frequenz f dargestellt.
o Beide Kennlinien besitzen in der Fig. 2 die gleiche Resonanzfrequenz fR, jedoch unterschiedliche Bandbreiten und unterschiedliche Pegelwerte UR,1 bzw. 2 bei der Resonanzfrequenz f R,2 Funkt ionsbeschreibung Das Dokument 1 besteht aus beliebigem nichtmagnetischem Material und besitzt mindestens an einer Stelle ein Echtheitsmerkmal 6 aus magnetischer Tinte. Es handelt sich dabei z.B. um eine Banknote, einen Geldscheck, eine Fahr- oder Eintrittskarte, Ersatzgeld oder ein sonstiges Wertdokument.
In der Prüfeinrichtung werden eine oder mehrere mit magnetischer Tinte versehene Stellen des Dokumentes 1 auf Echtheit geprüft, indem das Dokument 1 an einem Messkopf vorbeigeführt wird. Der Messkopf besteht aus der Spule 2a;2b und den beiden Polen 4a und 4b des Permanentmagnetes. Das Echtheitsmerkmal 6 kann natürlich auch kontinuierlich über eine gewisse Länge geprüft werden, während es am Messkopf vorbeigeführt wird.
Normalerweise wird beim Prüfen der Echtheit eines Dokumentes 1 sowohl das Vorhandensein des Echtheitsmerkmals 6, also die Exi- stenz der magnetischen Tinte, als auch die Entzifferung des Echtheitsmerkmals 6, d.h. das Lesen der einzelnen dargestellten Buchstaben und Zahlen, realisiert. Die Art der Druckfarbe der magnetischen Tinte wurde jedoch in den bisherigen Prüfverfahren nicht detektiert, so konnte die Verwendung unterschiedlicher magnetischer Tinten nicht festgestellt werden.
In vielen Fällen ist es jedoch nicht nötig, die einzelnen Buchstaben oder Zahlen des Echheitsmerkmals 6 zu entziffern, sondern es genügt, die Anwesenheit des Echtheitsmerkmals 6 an mindestens einer bestimmten Stelle des Dokumentes 1 festzustellen und zu kontrollieren, ob das Echheitsmerkmal 6 aus der richtigen magnetischen Tinte besteht.
Die magnetische Tinte enthält paramagnetisches oder ferromagnetisches Material. Das Verfahren zum Prüfen der Echtheit des Dokumentes 1 nutzt den an sich bekannten paramagnetischen oder ferromagnetischen Resonanzeffekt dieses Materials aus, indem es entweder die ganze Resonanzkennlinie der magnetischen Tinte oder einzelne Parameter dieser Resonanzkennlinie, wie z.B. die Resonanzfrequenz fR, den Pegelwert U R bei der Resonanzfrequenz fR oder die Frequenzbandbreite, auswertet. Auf diese Art kann sogar die Anwesenheit von sehr kleinen Quantitäten magnetischer Tinte pro Flächeneinheit des Dokumentes 1 festgestellt werden.
Jede Art Druckfarbe der magnetischen Tinte besitzt eine andere Resonanzkennlinie. In der Fig. 2 sind als Beispiel zwei Resonanzkennlinien dargestellt, die zufälligerweise die gleiche Resonanzfrequenz fR, jedoch unterschiedliche Pegelwerte U 1 bzw U 2 bei R,1 R,2 der Resonanzfrequenz zur und unterschiedliche Frequenzbandbreiten besitzen.
Die paramagnetische oder ferromagnetische Resonanz der magnetischen Tinte ist nur abhängig vom physikalischen Zustand des verwendeten magnetischen Materials, von dessen chemischer Zusammensetzung, von dessen Magnetisierungszustand und vom Wert H2 des die magnetische Tinte beeinflussenden konstanten stationären Ma- gnetfeldes H2 gemäss der Formel 2s fR g H2. Der Parameter g kennzeichnet die Resonanzfrequenz R der magnetischen Tinte in Funktion des anstehenden konstanten stationären Magnetfeldes H2 und ist ausschliesslich von dem in der magnetischen Tinte enthaltenen magnetischen Material und fast nicht vom Lösungsmittel, der Tintenkonzentration oder dem Trägermaterial abhängig. Je grösser der Wert H2 des konstanten stationären Magnetfeldes H2 ist, je höher ist die Resonanzfrequenz R und je stärker ist der Resonanzeffekt sowie die Empfindlichkeit des Prüfverfahrens. H2 besitzt z.
B. einen Wert von einigen A/m bis zu 240kA/m.
Wird nun die magnetische Tinte noch zusätzlich einem hochfrequenten Wechselmagnetfeld H1 ausgesetzt, dessen Frequenz gleich der Resonanzfrequenz fR der magnetischen Tinte ist, so tritt in dem das hochfrequente Wechselmagnetfeld H1 erzeugenden Resonanzkreis eine elektrische Resonanz auf, oder anders ausgedrückt, die elektrische Resonanz ist im Resonanzkreis nur vorhanden, wenn die Frequenz des von der Wechselstromquelle 3 gelieferten Wechselstromes, der ja den Resonanzkreis durchfliesst, mit der inneren Resonanzfrequenz zur der magnetischen Tinte übereinstimmt. Ist dies nicht der Fall, so tritt keine Resonanz auf, was ein Zeichen dafür ist, dass an der betreffenden Stelle des Dokumentes 1 kein Echtheitsmerkmal 6 vorhanden ist oder dass dieses aus einer falschen Tinte besteht, also auf jeden Fall eine Fälschung ist. Statt der Resonanzfrequenz fR können zum Prüfen der Echtheit natürlich auch, allein oder zusätzlich, noch die Frequenzbandbreite der Resonanzkennlinie, der Pegelwert UR bei der Resonanzfrequenz fR oder sogar die gesamte paramagnetische bzw. ferromagnetische Resonanzkenn linie ermittelt und ausgewertet werden. Die Resonanzkennlinie wird z.B. dabei mittels eines Kathoden- strahloszillographens oder mittels eines Kennlinienschreibers aufgezeichnet.
Da diese Resonanzkennlinie abhängig ist vom Wert H2 des konstanten stationären Magnetfeldes H2, von der Umgebungstemperatur, von den Richtungen der beiden Magnetfelder H1 und H2 untereinander sowie gegenüber der Richtung des Dokumentes 1 und von der verwendeten Tinte, ist eine Fälschung des Dokumentes 1 praktisch unmöglich zu realisieren, da alle diese Parameter einem möglichen Fälscher unbekannt sind. Es ist diesem Fälscher praktisch unmöglich, eine magnetische Tinte herzustellen, die im Prüfverfahren bei den gegebenen, dem Fälscher unbekannten Randbedingungen eine gleiche Resonanzantwort ergibt wie die echte Tinte, wenn er nicht deren genaue chemische Zusammensetzung, deren Herstellungsverfahren und die im Prüfverfahren verwendeten Randbedingungen bzw. gemessenen Parameter kennt, wie z.B. fR, H2, Frequenzbandbreite, UR, Richtungen der Magnetfelder H1 und H2, die Umgebungstemperatur sowie die Stellen auf dem Dokument 1, die geprüft werden.
Da wegen der grossen Empfindlichkeit des Messkopfes gegenüber dem Resonanzeffekt der magnetischen Tinte dieser keinen intimen mechanischen Kontakt mit dem Dokument 1 benötigt, fallen alle damit verbundenen Nachteile weg, so dass alle in der Beschreibungseinleitung nach der Aufgabenstellung erwähnten Vorteile entstehen.
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Claims

PATENTANSPRUECHE Verfahren zum Prüfen der Echtheit von Dokumenten, bei dem mindestens an einer Stelle des Dokumentes magnetische Tinte als Echtheitsmerkmal aufgetragen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Tinte paramagnetisches oder ferromagnetisches Material enthält, dessen paramagnetische bzw. ferromagnetische Resonanzkennlinie mindestens teilweise beim Prüfen der Echtheit des Dokumentes (1) ermittelt und ausgewertet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Resonanzfrequenz (fR) ) der Resonanzkennlinie ermittelt und ausgewertet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Frequenzbandbreite der Resonanzkennlinie ermittelt und ausgewertet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Echtheitsmerkmal (6) die Gestalt einer Banknotennummer oder einer Unterschrift besitzt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Prüfen der Echtheit des Dokumentes (1) ein hochfrequentes Wechselmagnetfeld (H1 ) und ein konstantes stationäres Magnetfeld (H2) erzeugt werden, dass das Echtheitsmerkmal (6) der Wirkung der beiden Magnetfelder (H1, H2) ausgesetzt wird, und dass das hochfrequente Wechselmagnetfeld (H ) durch einen Wechselstrom mit Hilfe einer Spule (2a;2b) erzeugt wird, die ein Teil eines Resonanzkreises ist, dessen Resonanzkennlinie die zu ermittelnde und auszuwertende paramagnetische bzw. ferromagnetische Resonanzkennlinie ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des Wechsetstromes und daniit auch die Frequenz des hochfrequenten Wechselmagnetfeldes (H1 ) einstellbar ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des hochfrequenten Wechselmagnetfeldes (H1 ) in einem Frequenzbereich von einem Kiloherz bis zu einem Gigaherz liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetisierungszustand der magnetischen Tinte durch dessen Einfluss auf die Resonanzkenn linie ermittelt wird.
9. Einrichtung zum Prüfen der Echtheit von Dokumenten, wobei mindestens an einer Stelle des Dokumentes magnetische Tinte als Echtheitsmerkmal aufgetragen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Tinte paramagnetisches oder ferromagnetisches Material enthält, dass die Einrichtung ein Mittel (2a;2b;3) zur Erzeugung eines hochfrequenten Wechselmagnetfeldes (H1), ein Mittel (4a;4b) zur Erzeugung eines konstanten stationären Magnetfeldes (H2) und ein Mittel (5) zur Ermittlung und Auswertung der Resonanzkennlinie eines Resonanzkreises enthält, dass das Echtheitsmerkmal (6) der Wirkung der beiden Magnetfelder (H1, H2) ausgesetzt ist, dass das Mittel (2a;2b;3) zur Erzeugung des hochfrequenten Wechselmagnetfeldes (H1) eine Spule (2a;2b) enthält, die ein Teil des Resonanzkreises ist, und dass die Resonanzkennlinie des Resonanzkreises die paramagnetische bzw. ferromagnetische Resonanzkennlinie des in der magnetischen Tinte enthaltenen Materials ist, die mindestens teilweise beim Prüfen der Echtheit des Dokumentes (1) zu ermitteln und auszuwerten ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (2a;2b;3) zur Erzeugung des hochfrequenten Wechselmagnetfeldes (H1 ) noch zusätzlich einen Wechselstromgenerator (3) enthält.
11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (4a;4b) zur Erzeugung des konstanten stationären Magnetfeldes (H2) aus einem Permanentmagneten besteht.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (2a; 2b) slow wave"-Struktur besitzt.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Resonanzkreis auf die Resonanzfrequenz des in der magnetischen Tinte enthaltenen Materials abgestimmt ist.