DE69401493T2

DE69401493T2 - Vorrichtung zur kapazitiven echtheitsprüfung für einen in wertpapieren eingebetteten sicherheitsfaden

Info

Publication number: DE69401493T2
Application number: DE69401493T
Authority: DE
Inventors: Steven Harbaugh
Original assignee: Authentication Tech Inc
Current assignee: Authentication Tech Inc
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1994-03-14
Publication date: 1997-06-05
Anticipated expiration: 2014-03-15
Also published as: JPH07508847A; US5417316A; AU6364994A; WO1994022114A1; JP2732321B2; DE69401493D1; EP0670073A1; EP0670073B1

Description

Die Erfindung betrifft Wertpapiersicherheitsfäden, genauer gesagt ein kapazitives Echtheitsprüfgerät für einen Sicherheitsfaden, der in einem Wertpapier eingebettet ist.
Es ist bereits bekannt, daß in Wertpapieren und Geldscheinen ein Sicherheitsfaden eingearbeitet wird. Die Benutzung solcher Sicherheitsfäden hat aufgrund der weiten Verbreitung von hochauflösenden Farbphotokopierern zugenommen. Falls moderne Wertpapiere oder Banknoten keinen eingebetteten Sicherheitsfaden haben. können sie sehr leicht mittels eines Farbphotokopierers dupliziert werden. Ist jedoch in einem Papier ein Slcherheitsfaden eingebettet, so ist es schwerer, dieses Papier illegal zu reproduzieren.
Der Faden könnte einen Plastikstreifen enthalten, auf dem ausgewählte, aus Aluminium geformte Buchstaben aufgebracht sind. Der Faden wird in das Wertpapier eingebettet und ist nicht auf der Oberfläche des Papiers vorhanden. Solche Sicherheitsfäden sind genauer in den US-Patentschriften 4.652,015 und 4,761,205 von Thimothy Crane beschrieben. Beide Patente gehören Crane & Company, Inc.
Der Sicherheitsfaden, der in diesen Patenten beschrieben wird, hat auf seiner Oberfläche gedruckte Zeichen mit extrem feiner Linienklarheit und sehr hoher Lichtundurchlässigkeit, so daß das Gedruckte für einen Menschen mit Hilfe von transmittierendem Licht lesbar ist. Bis jetzt bleibt das Gedruckte unter Reflexionslicht komplett unsichtbar. Um die Echtheit des Fadens zu überprüfen, wird das Wertpapier unter eine intensive Lichtquelle gehalten, wodurch die Buchstaben für das menschliche Auge wahrnehmbar werden. Wie auch immer, da so eine intensive Lichtquelle in Geschäftssituationen nicht verfügbar ist, ist eine menschliche Prüfung auf Vorhandensein und Echtheit des Fadens quasi unmöglich. Es sind Mittel wünschenswert. um automatisch das Vorhandensein und die Echtheit eines Fadens zu prüfen. Verschiedene bekannte Mittel zur Überprüfung des Vorhandenseins und der Echtheit des vorgenannten Sicherheitsfadens sind in den US-Patentschriften 4,980,569 und 5,151,607 erläutert.
Im Gegensatz zu dem vorgenannten Sicherheitsfaden, auf dem ausgewählte, aus Metall geformte Zeichen aufgebracht sind, ist auf diesem Gebiet auch die Benutzung eines "Feststoff"-Sicherheitsfadens bekannt. So ein Faden enthält ein Polyestersubstrat mit einer Metallaufdampfung, wie etwa Aluminium, die vollständig auf dem Polyestersubstrat in einer Dicke von ungefähr 100 bis 300 Ångström aufgebracht wird. Auf solchen "Feststoff"-Fäden ist manchmal ein Freistempel aufgedruckt, der z. B. Rückschlüsse auf die Währungseinheit gibt. Jedoch kann das Gedruckte normalerweise nicht erkannt werden, auch nicht unter einer intensiven Lichtquelle; folglich werden solche Drucke oftmals eliminiert.
Der "Feststoff"-Faden wird normalerweise auf gleiche Art und Weise in dem Wertpapier untergebracht wie die zuvor erwähnten selektiv metallisierten Fäden. Dabei verläuft der Faden von oben nach unten und quer zur Länge des Wertpapiers. Es ist bekannt, daß solche "Festkörper"-Sicherheitsfäden in den Wertpapieren von z.B. Saudi Arabien benutzt werden. Es ist auch bekannt, die Metallisierung des "Feststoff"-Sicherheitsfadens manchmal mit magnetischem Material, z. B. Eisenoxid, zu kombinieren. Das magnetische Material könnte Rückschlüsse auf die Währungseinheit zulassen.
Das o. g. Gerät zur Echtheitsprüfung des Sicherheitsfadens, beschrieben und beansprucht in den US-Patentschriften 4,980,569 ('569) und 5.151,607 ('607) könnte dazu benutzt werden, das Vorhandensein und die Echtheit eines Sicherheitsfadens, der in einem Wertpapier eingebettet ist, zu prüfen. Das '569 Patent offenbart ein Echtheitsprüfungsgerät, das zwei optische Lichtquellen-/Detektorpaare enthält, die auf gegenüberliegenden Selten eines zu prüfenden Wertpapiers angebracht sind. Die Quellen- und Detektorpaare sind für die Sendung und den Empfang von optischer Energie durch das Wertpapier hindurch zuständig. falls der Faden nicht vorhanden ist. Ebenso kann das Quellen- und Detektorpaar das Vorhandensein eines gefälschten Fadens auf der Wertpapieroberfläche erkennen, indem das Licht geprüft wird, daß von der Oberfläche des Wertpapiers reflektiert wird. Folglich ermöglicht das '569 Patent einen zweifachen Test, mit dem die Echtheit des Fadens mittels transmittierten Lichts, aber nicht mittels reflektierten Lichts detektiert werden kann. Wie auch Immer. das Gerät nach dem '569 Patent könnte eine falsche Aussage über die Echtheit eines gefälschten Wertpapiers geben, wenn auf der Oberfläche des Wertpapiers an der üblichen Stelle, wo sich der Faden befindet, eine Bleistiftlinie gezeichnet wird.
Um die Einschränkungen des '569 Patents zu überwinden, offenbart das '607 Patent ein Echtheitsprüfgerät, das die optischen Mittel des '569 Patents enthält, wobei jedoch der Abstimmkreis einen magnetischen Detektor, einen Magnetleser oder einen Nichtelsenmetalldetektor aufweist. Die letztgenannten Detektoren ermitteln das Vorhandensein eines Slcherheitsfadens, während die optischen Mittel bestimmen, ob ein Faden richtigerwelse innerhalb des Wertpapiers vorhanden oder fälschlicherweise auf der Oberfläche angebracht ist. Bisjetzt istjedoch noch kein Gerät bekannt. das eine effektive Überprüfung der Anwesenheit und der Echtheit eines zuvor genannten "Feststoff"-Sicherheltsfadens prüft.
Das US-Patent US-A-4,355,300 offenbart ein Gerät zur Erkennung deranwesenheit oder Abwesenheit eines leitfähigen Freistemp eis auf einem Sicherheitsdokument. Das Material des Freistempels ist elektrisch leitfähig Das Gerät zur Detektierung umfaßt ein Gehäuse und einen Leseschaltkreis, der eine Hochfrequenz wechselsignalquelle enthält sowie eine erste und zweite Elektrode und eine a. c. Quelle, die mit letzteren verbunden ist. Das zu prüfende Dokument wird in die Nähe der Elektroden gebracht, wodurch die Anwesenheit eines leitfähigen kodierten Stemp eis eine Kopplung zwischen den Elektroden zur kapazitiven Induktion eines zweiten a.c. Signals von der ersten Elektrode zur zweiten hervorruft, welches von dem zuerst genannten a. c. Signal verschieden ist. Das zweite Signal besitzt eine ausgewählte gemessene Größe, die repräsentativ für das besagte Vorhandensein und für die Codierung ist.
Die US-Patentschrift US-A-4,255,652 offenbart einen Apparat zur Feststellung des Freistempels eines kontrollierten Dokuments zum Zweck der Typenbestimmung des Dokuments. Der Freistempel des kontrollierten Dokuments enthältabschnitte, die wesentlich leltfähiger sind als das Substrat. Die Detektion erfolgt durch Bildung eines kapazitiven Elements mit Hilfe einer Ladeelektrode, die sich relativ zum Freistempel bewegt und dadurch eine kap azitive Ladung im Freistempel induziert, und durch Bildung eines zweiten kapazitiven Elements durch Bewegung des aufgeladenen Frelstempels relativ zu einer Sensorelektrode. Die Ladung, die auf dem Freistempel während seiner Bewegung benachbart relativ zu der Sensorelektrode verbleibt, wird dadurch abgeleitet, daß eine Verbindung mit dieser Sensorelektrode hergestellt wird.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Sicherheitsfadendetektor zu liefern. Es soll ein Detektor zur Verfügung gestellt werden, der die Echtheit eines Wertpapiers sehr schnell feststellen kann. Ein weiteres Ziel ist, einen Detektor zur Verfügung zu stellen, der das Vorhandensein eines Sicherheitsfadens prüfen kann, der in einem Wertpapier eingebettet ist, indem eine kapazitive Platte benutzt wird und ein Schaltkreis, der die Änderung der Ladungsmenge auf dieser Platte feststellt, die durch das Annähern des Sich erheitsfadens an die Platte hervorgerufen wird. Die o. g. und andere Ziele sowie die Vorteile dieser Erfindung werden durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen noch näher erläutert.

Zusammenfassung der Erfindung

Um die Mängel, die beim gegenwärtigen Stand der Technik vorhanden sind, zu beheben und um die o. e. Ziele zu erreichen, hat der Anmelder ein Gerät zur Überprüfung der Echtheit von Sicherheitsfäden, die in einem Wertpapier eingebettet sind, entwickelt. Das Gerät arbeitet mit einer kapazitiven Platte und mit Mitteln, um eine Änderung der elektrischen Ladungsmenge auf der Platte festzustellen, wobei eine solche Änderung der Ladungsmenge durch einen Sich erheitsfaden, der in ein Wertpapier eingebettet ist, verursacht wird, indem er in die Nähe der kapazitiven Platte gebracht wird.
Gemäß der Erfindung wird ein Gerät zur Echtheitsprüfung eines Dokuments, wie in Anspruch 1 beschrieben, zur Verfügung gestellt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die Erfindung zwei oder mehrere Sicherheitsfadensensorkanäle, die aneinander angrenzen, wobei Jeder Sensorkanal ein Sensorelement enthält, welches mit einer elektrischen Ladung versorgt wird sowie ein Schutzelement, das neben dem Sensorelement angeordnet ist. Der Sensor und der Schutz bestehen aus elektrisch leitfähigen Platten, die an der Oberfläche einer Vielschichtleiterplatte ("PC") angeordnet sind. Eine zweite Schutzplatte ist in der mittleren Schicht der Platine untergebracht und unter beiden die obere Schutz- und Sensorplatte; beide Schutzplatten werden dazu benutzt, jegliche Streukapazität nahe der Sensorplatte zu reduzieren. Die obere Oberfläche einer Sensor- und Schutzplatte eines Kanals ist in einer ebenen Orientierung ausgerichtet. die mit der oberen Oberfläche der Sensor- und Schutzplatte des anderen Kanals korrespondiert. Sobald ein Wertpapier, in welchem der zuvor genannte "Feststoff"-Sicherheitsfaden eingebettet ist, an einer Sensorplatte vorbeigeführt wird, wird die dielektrische Konstante des Papiers in der Nähe des Fadens signifikant geändert. So eine Änderung der dielektrischen Konstante ändert die Ladungsmenge auf der Sensorplatte; dies bedeutet, daß der Faden Ladung von der Sensorplatte ableitet, obwohl der Faden nicht elektrisch mit der Sensorplatte verbunden ist. Folglich erweitert der Faden den Bereich der kap azitiven Leseplat te und ändert damit die Kapazität der Platte. Ferner enthält ein Referenzelement eine elektrisch leitende Platte, die an der oberen Oberfläche der Platine, angrenzend zur Guard-Platte, angeordnet ist. Mit Hilfe der Referenzplatte kann der Faden leichter Ladung von der Sensorplatte abgeben. Der Basisanschluß eines Transistors ist mit der Sensorplatte verbunden, sein Emitteranschluß ist mit der Schutzplatte verbunden. Damit wird Streukapazität zwischen der Sensor- und der Schutzplatte auf effektive Weise beseitigt. Der Transistor ist sehr nahe am Sensor angeordnet. Die signalverarbeitende Elektronik, die fern von dem Senderkanal auf einer separaten Platine untergebracht ist, wandelt die Kapazität auf der Sensorplatte in ein elektrisches Signal mit einer Pulsbreite um, die proportional zur Kapazität der Sensorplatte ist. Das elektrische Signal wird weiterverarbeitet, um die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Fadens in einem zu prüfenden Wertpapier anzuzeigen.

Kurzbeschreibung der zeichnungen

Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Wertpapiers, z. B. aus Saudi-Arabien, mit einem eingebetteten metallischen Sicherheltsfaden;
Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Geräts zur Überprüfung der Echtheit eines Slcherheitsfadens in Übereinstimmung mit der Erfindung, um einwertpapier nach Figur 1 aufzunehmen; und
Figur 3 zeigt ein schematisches Diagramm eines elektrischen Schaltkreises, der in einem Echtheitsprüfgerät nach Figur 2 enthalten ist.

Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeisuiels

Bezugnehmend auf die Zeichnungen wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines kapazitiven Echtheitsprüfgeräts für einen Faden, der in einem Wertpapier eingebettet ist, gezeigt und im folgenden mit der Bezugsnummer 100 versehen. Das Echtheitsprüfgerät 100 der Erfindung besteht im wesentlichen aus zwei oder mehreren Sensorkanälen 102, 104 (zwei Kanäle 102, 104 indem bevorzugten folgendenausführungsbeispiel), wobei jeder Kanal 102, 104 eine Sensorplatte 106, 108 enthält, die mit einer elektrischen Spannung versorgt sind, sowie eine Schutzplatte 110, 112, wobei die Sensor- und Schutzplatten angrenzend zueinander angeordnet sind. Die Sensor- und Schutzplatten enthalten elektrisch leitende Platten, die an der Oberfläche einer Vielschichtleiterplatte 114 angeordnet sind. Eine zweite Schutzplatte 115 ist in der mittleren Schicht der Platine angeordnet und unter beiden die obere Schutzplatte und die Sensorplatte; beide Schutzplatten werden dazu verwendet, jegliche Streukapazität nahe der Sensorplatte zu reduzieren. Desweiteren ist eine Referenzplatte an der oberen Oberfläche der Vielschichtleiterplatte 114, angrenzend zu den Schutzplatten, angeordnet. Die Sensorplatte 106 und die Schutzplatte 110 eines Kanals 102 sind planar zu der Sensorplatte 108 und der Schutzplatte 112 aller anderen Kanäle 104 und zu der Referenzplatte. Die Basis 120, 122 eines Transistors 116, 118 eines Jeden Kanals ist mit der Sensorplatte 106, 108 verbunden und sein Emitter 124, 126 ist mit der Schutzplatte 110, 112 verbunden, wodurch Jegliche Streukapazität zwischen der Sensor- und der Schutzplatte auf effektive Weise verhindert wird. Der Transistor ist nahe der Sensorplatte angeordnet. Die Höhe des Spannungsausgangsslgnals des Transistors an seinem Emitter läßt Rückschlüsse über die elektrische Ladungsmenge auf der Sensorplatte zu. Die signalverarbeitende Elektronik nach dem Transistor wandelt die Ladung oder die Kapazität der Sensorplatte in ein elektrisches Signal um, dessen Pulsbreite proportional zur Kapazität der Sensorplatte ist. Das elektrische Signal wird weiterverarbeitet, um die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Fadens, der in einem zu prüfenden Wertpapier eingebettet ist, anzuzeigen. Falls ein Wertpapier 140, das einen eingebetteten Sicherheitsfaden 142 enthält, an der Sensorplatte vorbeigeführt wird, ändert sich die dielektrische Konstante des Papiers 140 in der Nähe des Fadens 142 kennzeichnenderweise.
Solche Änderungen der dielektrischen Konstante ändern die Ladungsmenge auf der Sensorplatte 106, 108; das bedeutet, daß der Faden die Sensorplatte entlädt, obwohl der Faden nicht elektrisch mit der Sensorplatte verbunden ist. Folglich erweitert der Faden effektiv den Einflußbereich der kap azitiven Leseplatte, wodurch die Kapazität der Platte geändert wird.
Bezugnehmend auf Figur 1 wird ein Beispiel für ein Wertpapier oder eine Banknote 140 gezeigt, z. B. von Saudi-Arabien. Das Wertpapier 140 enthält einen Sicherheitsfaden 142 (gestrichelt dargestellt), der im Papier 140 eingebettet ist und nicht irgendwo auf der Oberfläche des Papiers angebracht ist. Der Faden 142 könnte vom wohl bekannten "Feststoff"-Typ sein, wie zuvor bereits beschrieben. Der Faden 142 verläuft von der Ober- zur Unterkante und quer zur Längsrichtung des Wertpapiers 140. Der Faden 142 enthält ein Polyester- oder Plastiksubstrat, das komplett von Metall umhüllt ist, wie etwa Aluminium, das bis zu einer Dicke von z. B. 100 bis 300 Angström aufgedampft wird. Der Faden 142 ist unter durchfallendem Licht undurchsichtig und folglich sofort sichtbar, wenn er einer intensiven Lichtquelle ausgesetzt ist. Bis jetzt reflektiert der Faden 142, der in einem Wertpapier 140 eingebettet ist und nicht Irgendwo auf der Oberfläche, kein Licht.
Bezugnehmend auf die Figuren 2 und 3 wird ein kapazitives Echtheitsprüfgerät für einen Sicherheitsfaden 100 gemäß der Erfindung veranschaulicht. Das Gerät 100 enthält zwei Lesekanäle 102, 104 und einen verbundenen elektrischen Schaltkreis 150. Der Leseteil jedes Lesekanals zusammen mit einem verbundenen Vorverstärkerschaltkreis (dargestellt auf der linken Seite der vertikalen gestrichelten Linie in Figur 3) ist auf einer Vielschlchtleiterplatte ("PC") 114 untergebracht. während das Restliche des signalverarbeitenden Schaltkreises 150 (auf der rechten Seite der vertikalen gestrichelten Linie in Figur 3 dargestellt) auf einer entfernten Platine 156 untergebracht ist. DIE Vlelschichtleiterplatte 114 könnte mit der entfernten Platine 156 z.B. über einen Stecker 160 für ein Flachbandkabel verbunden sein. Die elektrisch leitende Sensorplatte 106, 108 ist auf der obersten Schicht der Vielschichtleiterplatte 114 eines jeden Lesekanals 102, 104 angeordnet. Angrenzend zu der Sensorplatte ist eine Schutzplatte 110, 112 angeordnet. Ebenso kann eine einzelne Referenzplattenelektrode 164 auf der obersten Schicht der Vielschichtleiterplatte 114 angeordnet sein, angrenzend an die Schutzplatte 110, 112 eines Jeden Lesekanals 102, 104. In der mittleren Schicht der PC-Platine 152 ist eine zweite Schutzplatte 115 untergebracht, direkt unterhalb der korrespondierenden oberen Schutzplatte 110, 112 und der Sensorplatte 106, 108 des korrespondierenden Kanals 102,104. Die Schutzplatte 115 in der mittleren Schicht der Platine 114 ist elektrisch mit den Schutzplatten 110, 112 an der oberen Oberfläche der Vielschichtleiterplatte 114 verbunden. Obwohl nicht sichtbar, enthält die Vielschichtleiterplatte 152 in ihrer untersten Schicht Leiterbahnen, Anschlußkontakte und an der Oberfläche untergebrachte elektronische Komponenten zur Signalverarbeitung.
Die Figur 3 zeigt einen Schaltkreis 150, der sowohl auf der Vielschichtleiterplatte 114 als auch auf der entfernten PC-Platine 156 untergebracht ist. Die Sensorplatte 106, 108 eines Jeden Kanals 102.104 des Zweikanalgeräts 100 (siehe Figur 2) ist mit der Basis 120, 122 eines korrespondierenden Vorverstärkertranslstors Q1 und Q2 116, 118 verbunden. Jede Basis ist mit einer positiven Spannungsquelle Vcc (z. B. +5 V) über einen entsprechenden strombegrenzenden Widerstand 170, 172 verbunden. Der Kollektoranschluß 176, 178 Jedes Transistors Q1 und Q2 116, 188 ist ebenfalls mit Vcc verbunden, während der Emitteranschluß 124, 126 einesjeden Transistors Q1 und Q2 116, 118 mit der entsprechenden Schutzplatte 110, 112 verbunden ist. Die strombegrenzenden Widerstände 170, 172 und die Vorverstärkertransistoren Q1 und Q2 116, 118 sind auf der untersten Schicht der Vielschichtleiterplatte 114 untergebracht. Jeder Vorverstärkertransistor Q1 und Q2 116, 118 könnte in dem Modell MMBTH10LT1 von Motorola, Inc. of Phoenix, Arizona, enthalten sein. Der übrige Schaltkreis 150 in Figur 3 auf der rechten Seite der gestrichelten Linie ist entfernt von der Vielschichtleiterplatte 114 untergebracht und könnte zur besseren Veranschaulichung auf der entfernten PC-Platine 156 untergebracht sein.
Ein Oszillator 180 generiert ein Taktslgnal mit einer freischwingenden Frequenz von etwa 1 Megahertz ("MHz"). Der Oszillator enthält einen Impulsgeber IC 182 und damit verbundene Komponenten. Der Impulsgeber 182 könnte im Modell TLC6CN von Texas Instruments. Inc. of Dallas, Texas enthalten sein. Ein Widerstandspaar 184, 186 und ein Kondensatorpaar 188, 190 sind mit dem Impulsgeber IC 182 verbunden und bestimmen die Frequenz des Ausgangssignals ("CLK") des Impulsgeber IC's an der Signalleitung 192. Das Oszillatorausgangs signal an der Leitung 192, das die Form eines Rechtecksignals hat, wird an einen Eingang eines Exklusiv- Oder-Gatters 196 geführt, das in dem Modell 74HC86 von Motorola Inc. of Phoenix, Arizona enthalten ist. Das Exklusiv-Oder-Gatter 196 invertiert das Oszillatorausgangssignal und liefert ein entsprechendes invertiertes Oszillatorsignal ("/CLK") an einer Signalleitung 198.
Das Ausgangsslgnal von einem der Vorverstärkertransistoren Q1 116 an seinem Emitteranschluß 124 wird über die Signalleitung 200 an einen invertierten Eingang eines Komparators 204 gelegt, wie er in dem Modell TLC374 von National Semiconductor Corp. of Austin, Texas, enthalten ist. Das Ausgangssignal von Leitung 200 des Vorverstärkertransistors Q1 116 liefert Rückschlüsse über die elektrische Ladungsmenge an der korrespondierenden Sensorplatte 106. Der Kollektor 206 des Transistors Q3 208, der in dem Modell 2N5772 von Motorola. Inc. of Phoenix, Arizona, enthalten ist, ist ebenfalls mit dem invertierten Eingang eines Komparators 204 verbunden. Ein Emitteranschluß 210 des Transistors Q3 208 ist mit Masse verbunden, während ein Basisanschluß 212 des Transistors Q3 208 über den Widerstand 214 mit dem invertierten Oszillatorsignal an Leitung 198 verbunden ist.
An den nicht invertierten Eingang eines Komparators 204 wird eine Schwellenspannung angelegt, deren Wert von dem Widerstandspaar R10 218 und R11 220 bestimmt wird. Ein Kondensator 222 verbindet den nicht invertierten Eingang mit Masse. Der Ausgang eines Komparators 204 an der Signalleitung 224 wird über einen Widerstand 226 auf Vcc geführt. Das Ausgangssignal des Komparators an Leitung 224 wird ebenfalls an den vorgesetzten "Active-Low"-Eingang von Flip-Flop 228 geführt, das in dem Modell 74HC74 von Texas Instruments, Inc. of Dallas, Texas, enthalten ist. Das Flip-Flop 228 wird durch das Ausgangssignal des Oszillators an Leitung 192 getaktet. Das Ausgangssignal Q des Flip-Flops 228 wird über die Leitung 230 an den Eingang eines zweiten Exklusiv-Oder Gatters 234 gelegt. Dieses Ausgangssignal Q ist repräsentativ für den Ausgang eines Kanals 102 eines Zweikanalechtheitsprüfgeräts 100 in der beispielhaften Ausführung der Erfindung.
Der Emitteranschluß 126 des zweiten Vorverstärkertransistors Q2 118 ist über eine Signalleitung 238 mit dem invertierten Eingang eines zweiten Komparators 240 verbunden, der ebenfalls in dem Modell TLC374 enthalten sein kann. Mit dem invertierten Eingang ist ebenfalls der Kollektor 242 des Transistors Q4 244 verbunden, der ähnlich wie Q3 ebenfalls in dem Modell 2N5772 enthalten sein kann. Der Emitter 246 eines Transistors Q4 244 ist mit Masse verbunden, während eine Basis 248 über einen Widerstand 250 mit dem invertierten Ausgangssignal des Oszillators an Leitung 198 verbunden ist. Ähnlich wie beim ersten Komparator 204 ist der nicht invertierte Eingang des zweiten Komparators 240 mit einer Schwellenspannung verbunden, deren Wert teilweise von den Widerständen R7 und R8 252, 254 bestimmt wird. Mit dem nicht invertierten Eingang ist ebenfalls ein Kondensator 256 verbunden. Im Gegensatz zum ersten Komparator wird der Wert der Schwellenspannung, die am nicht invertierten Eingang des zweiten Komparators 240 anliegt. von einer variablen Spannung bestimmt, die über einen Widerstand R6 260 am nicht invertierten Eingang anliegt. Diese variable Schwellen spannung wird im folgenden näher beschrieben.
Der Ausgang des zweiten Komparators 240 an einer Signalleitung 262 wird über einen Widerstand 264 an Vcc gelegt. Ein Kondensator 266 verbindet Vcc mit Masse am Spannungsanschluß des zweiten Komparators 240. Der erste und der zweite Komparator 204, 240 könnten im selben IC untergebracht sein. Der Ausgang des zweiten Komparators an Leitung 262 wird mit dem vorgesetzten "Active-Low"- Eingang des zweiten Flip-Flops 270 verbunden, der ebenfalls in dem Modell 74HC74 enthalten sein kann. Das zweite Flip-Flop 270 wird über das Ausgangssignal des Oszillators an Leitung 192 getaktet.
Der Ausgang Q des zweiten Flip-Flops ist über die Signalleitung 272 mit einem zweiten Eingang des zweiten Exklusiv-Oder-Gatters 234 verbunden. Der Ausgang Q des zweiten Flip-Flops ist ebenfalls an einen Eingang eines ersten analogen Schalters 276 geführt. Der Ausgang des zweiten Exkluslv-Oder-Gatters 234 an einer Signalleitung 280 ist an den Kontrolleingang des ersten analogen Schalters 276 geführt. Der Ausgang des ersten analogen Schalters 276 ist über eine Leitung 282 an ein Ende des Widerstands R6 260 geführt, der die variable Schwellenspannung für den zweiten Komparator 240 einstellt. Der Ausgang des zweiten Exklusiv-Oder-Gatters 234 an Leitung 280 ist ebenfalls an einen Kontrolleingang eines zweiten analogen Schalters 284 geführt. Der erste und der zweite analoge Schalter 276, 284 könnten in einem einzigen IC untergebracht sein, der in dem Modell 4066 von Motorola, Inc. of Phoenix, Arizona, enthalten ist. Der Eingang an den zweiten analogen Schalter 284 ist mit einer positiven Spannung Vcc verbunden.
Der Ausgang des zweiten analogen Schalters 284 an einer Signalleitung 286 ist über einen Widerstand 290 an einen nicht invertierten Eingang eines dritten Komparators 288 geführt. Der dritte Komparator 288 könnte in dem Modell LM324 von National Semiconductor Corp. ofaustin. Texas, enthalten sein. Mit dem nicht invertierten Eingang des dritten Komparators 288 ist ebenfalls ein Kondensator 294 verbunden. Die Schwellenspannung wird über einen variablen Widerstand 300 an den invertierten Eingang des dritten Komparators 288 angelegt. Der Ausgang des dritten Komparators an Leitung 302 wird über einen Widerstand 304 an den nicht invertierten Eingang zurückgeführt. Der Ausgang des dritten Komparators 288 ist mit einem Anzeigekreis 310 verbunden, der z. B. eine lichtemittierende Diode ("LED") enthält.
Im Schaltkreis 150 von Figur 3 reichen Irgendwelche geeigneten Widerstände, variablen Widerstände und Kondensatoren aus. Zu geeigneten Widerständen zählen die, die von der Firma Allen-Bradley Company aus Milwaukee, Wisconsin, hergestellt und verkauft werden. Typische Kondensatoren könnten solche von der Firma Sprague Electric Co. aus Mansfield. Massachusetts sein, die von selbiger hergestellt und verkauft werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Echtheitsprüfgeräts 100 der Erfindung sind den Widerständen und Kondensatoren in der Schaltung nach Figur 3 folgende Werte zugeordnet.
Die Arbeitsweise des Echtheitsprüfgeräts für einen Sicherheitsfadens 100 gemäß der Erfindung wird am besten anhand eines Beispiels verstanden. Die Sensorplatten 106, 108 jedes Kanals 102, 104 eines Zweikanalgeräts 100 enthalten eine Kondensatorplatte mit einer elektrischen Ladung von einer positiven Spannungsquelle Vcc. Falls das Wertpapier 140 von Figur 1 in die Nähe der Sensorplatte 106, 108 gebracht wird, wie durch den Rlchtungspfeil in Figur 2 angedeutet, erfolgt Jede Änderung der elektrischen Ladungsmenge auf der Kondensatorplatte 106, 108 aufgrund der Änderung der Dielektrizitätskonstante des Wertpapiers 140. Die Änderung der Dielektrizitätskonstante des Papiers erfolgt durch die Anwesenheit des metallischen Sicherheltsfadens 142, der im Wertpapier 140 eingebettet ist. Folglich hat der metallische Sicherheitsfaden 142 physikalische Eigenschaften (z. B. eine Dielektrizitätskonstante), die von der des Papiers abweicht. Die Erfindung erkennt diese Unterschiede, was eine Überprüfung auf Vorhandensein des Fadens 142 ermöglicht. Sobald der Faden entdeckt worden ist, wird die Echtheit des Wertpapiers 140 überprüft.
An der steigenden Flanke des Oszillatorausgangssignals an Leitung 192 wird das Ausgangssignal Q jedes Flip-Flops 228.270 auflogisch Null zurückgesetzt. Dies ist deshalb der Fall, da der Dateneingang "D "Jedes Flip-Flops 228, 270 mit Masse verbunden ist. Zur selben Zeit werden beide Transistoren Q3 und Q4 208, 244 durch die korrespondierende fallende Flanke des invertierten Ausgangssignals des Oszillators an Leitung 198 abgeschaltet. Dies ermöglicht es, daß die Spannung an Jedem korrespondieren Transistorkollektoranschluß 206, 248 erdfrei wird. Die Spannung anjedem Kollektoranschluß 206, 242 nimmt in einer Rate zu, die durch den Basiskreis des Jeweiligen korrespondierenden Vorverstärkertran slstors Q1 und Q2 116, 118 vorbestimmt ist. Die Zeitkonstante eines jeden Basiskreises ist eine Funktion der Kapazität der korrespondieren Sensorplatte 106, 108 zusammen mit der effektiven Eingangsimpedanz eines jeden verbundenen Vorverstärkertransistors Q1 und Q2 116, 118.
Wenn die Kollektorspannung des Transistors Q3 208 für den ersten Kanal 102 des Zweikanalgeräts 100 nach Figuren 2 und 3 die Schwellenspannung erreicht, die durch das Wlderstandspaar R10 und R11 218, 220 bestimmt ist, wechselt das Ausgangssignal des ersten Komparators auf einen logischen Null-Zustand. Dieser logische Nullausgang setzt den ersten Fllp-Flop 228 auf den logischen Zustand Eins an seinem Q-Ausgang an der Signalleitung 230. Folglich, wie aus dem vorangegangenen ersichtlich, läßt die Zeitdauer. In der das Ausgangssignal Q des ersten Flip-Flops 228 an der Leitung 230 logisch Null ist (z. B. die "Pulsbreite"), einen Rückschluß über die elektrische Ladungsmenge auf der Sensorplatte 106 zu. Der Transistor Q3 wird dann während der steigenden Flanke des invertierten Ausgangssignals des Oszillators an der Leitung 198 durchgeschaltet, wodurch die Spannung am Kollektoranschluß 206 des Transistors Q3 208 an Masse gelegt wird und jede Sensorplatte über die Basis 120 des Vorverstärkertransistors Q1 116 kapazitiv entladen wird.
Zur selben Zeit während der fallenden Flanke des Oszlllatorausgangssignals an Leitung 192 bleibt der erste Flip-Flop 228 unberührt (z. B. verbleibt dessenausgangssignal in dem Zustand. der vor der fallenden Flanke vorhanden war). Dann, nach einer vorbestimmten Zeitdauer, die lang genug ist. damit sich die Sensorplattenkapazität entladen kann, erreicht das Ausgangssignal des Oszillators an der Leitung 192 eine steigende Flanke und gleichzeitig erreicht das invertierte Oszillatorausgangsslgnal an Leitung 198 eine fallende Flanke, wodurch der eben beschriebene Zyklus erneut gestartet wird.
Aus dem Vorherigen wird auch ersichtlich. daß der Vorverstärker-Transistor Q1 116 als Verstärker arbeiten kann. falls der Transistor Q3 208 abgeschaltet ist und somit der Kollektoranschluß 206 erdfrel gemacht wird. Der Ausgangsstrom des Vorverstärkertransistors Q1 116 ist "Beta" (z. B. Stromverstärkung) destransistors multipliziert mit dem Basisstrom. Der Basisstrom wird begrenzt durch den Wert des Widerstands R16 170. Auf der anderen Seite, falls der Transistor Q3 208 eingeschaltet wird, indem elektrisch Masse an seinen Kollektoranschluß 206 durchgeschaltet wird, arbeitet der Vorverstärkertransistor Q1 116 als Kapazitätsentlader der Sensorplatte 106, indem eine Leitung auf Masse zur Verfügung gestellt wird, durch die angesammelte Ladung auf der Sensorplatte abgeleitet werden kann.
Der zweite Kanal 104 des Zweikanalgeräts, wie in Figur 2 und 3 gezeigt, ist in Struktur und Arbeitsweise mit dem ersten Kanal 102 Identisch, mit einerausnahme. An der steigenden Flanke des Oszlllatorausgangsslgnals an Leitung 192 wird der Ausgang Q des zweiten Flip-Flops 270 an Leitung 272 auflogisch Null zurückgesetzt. ähnlich wie beim ersten Flip-Flop 228. Zur selben Zeit wird der Transistor Q4 abgeschaltet, wodurch erreicht wird, daß seine Kollektorspannung erdfrei gemacht wird. Die Spannung, die am invertierten Eingang des zweiten Komparators 240 anliegt, wächst in einer Rate an, die von der Zeitkonstante des Basiskreises des Vorverstärkertranslstors Q2 118 bestimmt ist. Die Zeltkonstante ist eine Funktion aus der Summe der Kapazitäten auf der Sensorplatte 108 und der effektiven Elngangsimpedanz des Vorverstärkertransistors Q2 118. Wenn die Kollektorspannung des Transistors Q4 244 die Schwellenspannung erreicht, die durch den variablen Schwellenkreis des zweiten Komparators 240 bestimmt ist, wechselt das Ausgangsslgnal des zweiten Komparators 240 an der Leitung 262 auflogisch Null, wodurch der Ausgang Q des zweiten Flip-Flops 270 auf eine logische Eins gesetzt wird.
Der Unterschied zwischen beiden Kanälen 102, 104 ist der, daß die Schwellenspannung des zweiten Komparators 240 nicht fest ist. sondern vielmehr durch das Ausgangssignal des ersten analogen Schalters 276 bestimmt wird. Die Q-Ausgangssignale beider Flip-Flops 228, 270 sind die Eingangssignale des zweiten Exklusiv-Oder-Gatters 234. Dieses Gatter 234 liefert eine logische Eins als Ausgangssignal, wenn die beiden Eingangszustände nicht identisch sind. Folglich zeigt eine logische Eins am Ausgang des zweiten Exklusiv-Oder-Gatters 234 einen Fehlerzustand an, sobald die Pulsbrelte des Signals der beiden Flip-Flops 228, 270 nicht identisch ist. Dieses Fehlersignal wird an den Ausgang des zweiten Exklusiv-Oder-Gatters 234 geführt. um den ersten analogen Schalter 276 zu steuern, damit ein kompensierendes Schwellenspannungssignal für den nicht inver tierten Eingang des zweiten Komparators 240 entwickelt werden kann. Die variable Schwelle hat den Effekt einer sich verändernden Pulsbreite des Q-Ausgangs des zweiten Flip-Flops 270 mit dem Ziel. das Fehlersignal am Ausgang des zweiten Exklusiv-Oder-Gatters 234 zu reduzieren oder zu löschen.
Durch die Benutzung dieses dynamischen Schwellenkreises wird der zweite Komparator 240 (und folglich auch das zweite Flip-Flop 270) dazu gezwungen, die Pulsbreite gleich der des ersten Komparators 204 (und des ersten Flip-Flops 228) zu halten über ein Zeitintervall, das durch R6 260 und C4 256 bestimmt ist. Dadurch, daß die zwei Kanäle 102, 104 im Gleichklang arbeiten, liefert eine gleichzeitige kapazitive Änderung an den Sensorplatten 106,108 der beiden Kanäle, egal wie groß diese ist, kein Fehlersignal am Ausgang des zweiten Exklusiv-Oder- Gatters 234. So eine gleichzeitige kapazitive Änderung von gleicher Größe könnte durch ein Wertpapier 140 hervorgerufen werden, in welchem kein Sicherheitsfaden 142 eingebettet ist oder ein gefälschter Faden. So eine Änderung könnte auch durch ein Wertpapier 140 mit einem Sicherheitsfaden 142 hervorgerufen werden; wie auch immer, entweder bedeckt der Faden 142 gleichzeitig beide Sensorplatten 106, 108 oder der Faden 142 bedeckt gleichzeitig keine Sensorplatte 106, 108.
Auf der anderen Seite wird durch die Änderung der Kapazität der Sensorplatte von nur einem Kanal durch die Nähe eines Sicherheitsfadens 142 ein Fehlersignal am Ausgang des zweiten Exklusiv-Oder-Gatters 234 produziert. das weiter feststellbar ist. Zu beachten ist. daß selbst durch das Ändern der Kapazität eines Kanals durch einen Faden 142 der variable Schwellenkreis des zweiten Komparators 240 so arbeiten wird, daß der Ausgang des zweiten Komparators 240 und des korrespondierenden Flip-Flops 270 gleich ist mit dem des ersten Komparators 204 und des damit verbundenen Flip-Flops 228. Während der begrenzten Zeitspanne, die durch das Abgleichen entsteht, ist Jedoch das Fehlersignal an Leitung 280 weiter vorhanden und zeigt somit das Vorhandensein eines Sicherheitsfadens 142 an. Dieses Fehlerausgangssignal wird an Leitung 280 gelegt, um den zweiten analogen Schalter 284 zu steuern, der, reagierend auf das Signal. eine positive Span nung an ein Ende des Widerstands R5 290 liefert. Diese wiederum lädt einen Kondensator C3 294 bis zu einer gewissen Spannung auf. die dem nicht invertierten Eingang des dritten Komparators 288 zur Verfügung steht. Eine einstellbare Schwellenspannung wird durch den variablen Widerstand R4 300 an den invertierten Eingang des dritten Komparators 288 angelegt. Die einstellbare Schwel lenspannung wird so hoch gewählt, daß kleine Änderungen der Kapazitäten der Sensorplatte, z. B. durch Streukapazitäten oder durch die Toleranzen der elektronischen Komponenten im Schaltkrels 150, keine Anzeige über das Vorhandensein eines Sicherheitsfadens 142 in einem zu prüfenden Wertpapier 140 liefern. Wenn die fehlerinduzierte Ladungsspannung am Kondensator C3 294 die Schwellenspannung übersteigt, wechselt das Ausgangssignal des dritten Komparators 288 auflogisch Eins, wodurch das Vorhandensein eines Sicherheitsfadens 142 angezeigt wird. Die Anwesenheit des Sicherheitsfadens könnte dann durch den Anzeigekreis 310 optisch dargestellt werden.
Das Echtheitsprüfgerät nach der Erfindung für einen Sicherheitsfaden wurde bis hierher beschrieben und dargestellt als ein Gerät, das zwei Lesekanäle 102, 104 enthält, die angrenzend zueinander angeordnet sind. Jedoch sei daraufhingewiesen, daß mehr als zwei (z. B. vier) Kanäle benutzt werden können. Ähnlich wie bei der Zweikanaldarstellung, wie bis hierher beschrieben, könnte die Vierkanalausführung alle Sensor- und Schutzplattenjedes Kanals in einer Ebene auf einer Seite des zu prüfenden Wertpapiers 140 angeordnet haben. Desweiteren könnten, falls gewünscht, zwei oder mehrere Kanäle, ähnlich wie die, die blsjetzt beschrieben wurden, auf gegenüberliegenden Seiten eines zu prüfenden Wertpapiers angeordnet sein. In einer solchen Anordnung könnten die Echtheltsprüfgeräte für einen Slcherheltsfaden gemäß der Erfindung an beiden Seiten eines zu prüfenden Wertpapiers angeordnet sein. Unabhängig von der Anzahl der eventuell benutzten Kanäle muß der elektrische Schaltkrels, der für die Verarbeitungjeder Änderung der Kapazität auf einer Sensorplatte benötigt wird, für einen Fachmann auf diesem Gebiet aufgrund des bis hierher Gelehrten offensichtlich sein.
Der Anmelder stellt sich vor, daß das Echtheitsprüfgerät 100 für einen Sicherheitsfaden gemäß der Erfindung z. B. in Verkaufsautomaten, Geldzähl-/Sortier einrichtungen, einem Geldempfänger (z. B. einer Registrierkasse), einer automatisierten Echtheltserklärungseinhelt oder in automatischen Schalterkassenmaschinen zum Einsatz kommt. In solchen beispielhaften Anwendungen der Erfindung könnte das zu prüfende Wertpapier 140 automatisch das Echtheitsprüfge rät 100 der Erfindung passieren. So ein automatischer Transport wird normalerweise mit mechanischen Transportmitteln verwirklicht. Wie auch immer, es soll deutlich gemacht werden, daß solche Mittel für den Transport eines zu prüfenden Wertpapiers in die Nähe eines Echtheitsprüfgeräts der Erfindung nicht in den Bereich der Erfindung fallen.
Das Echtheitsprüfgerät nach der Erfindung 100 zur Prüfung eines Sicherheitsfadens wurde bis hierher beschrieben für die Benutzung mit Wertpapieren oder Banknoten 140, die einen Sicherheitsfaden 142 eingebettet enthalten. Die Erfindung ist Jedoch nicht beschränkt auf die Erkennung von Fäden in Wertpapieren; die Erfindung könnte auch dazu benutzt werden. das Vorhandensein eines Fadens in anderen Dokumenten zu prüfen, wie etwa in Aktien oder Pfandbriefen. Ferner wurde die Erfindung beschrieben für die Überprüfung des Vorhandenseins eines "Feststoff"-Sicherheitsfadens 142, wie er zuvor erläutert wurde. Auch hierauf ist die Erfindung Jedoch nicht beschränkt; sie könnte mit anderen Typen von Sicherheitsfäden gebraucht werden, die genügend metallisch sind, um eine aufspürbare Änderung der Dielektrizitätskonstante des Papiers, in dem der Faden eingebettet ist, zu bewirken. Zum Beispiel könnte die Erfindung mit den bekannten "seitenverkehrten" (a.k.a. "Klartext") Typen von Sicherheltsfäden verwendet werden.
In Figur 2 ist das Wertpapier 140 so dargestellt. daß es in einer bestimmten Orientierung über die Sensorplatten 106, 108 des Echtheitsprüfgeräts gebracht werden muß. Es soll Jedoch deutlich gemacht werden, daß so eine Orientierung des Fadens in Bezug auf die Platte rein exemplarisch ist. Folglich könnte der Faden auch irgendwie winklig zur Längsabmessung der Sensorplatte ausgerichtet sein. Das Echtheitsprüfgerät der Erfindung hängt nicht von der Geometrie des Fadens ab. Jede Änderung der Kapazität der Sensorplatte erfolgt nur aufgrund des Vorhandenseins des Fadens. Ferner könnte die Erfindung. wie bisher beschrieben. nicht nur mit metallischen Sicherheitsfäden benutzt werden, sondern ebenso mit zusätzlichem magnetischen Material (z. B. Eisenoxid). das auf diesen Fäden aufgebracht ist, wobei das magnetische Material Rückschlüsse auf z. B. die Währungseinheit zuläßt.
Ferner wurde die Erfindung mit zwei oder mehreren Lesekanälen beschrieben. Es soll verdeutlicht werden, daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. So könnte die Erfindung auch mit einem einzigen Lesekanal, z. B. Kanal 102 in Figur 3, benutzt werden. Um einen ordnungsgemäßen Betrieb einer solchen Einkanalver wirklichung zu gewährleisten, ist ein Referenzsignal notwendig mit einer festgelegten Kapazität, die als Vergleichsmittel für das Lesesignal, das von dem einzelnen Lesekanal geliefert wird, dient.
Zum Beispiel könnte der zweite Kanal in Figur 3 einen festen Kondensator 320, ge strichelt dargestellt, enthalten, der die Sensorplatte 108 und die Referenzplatte 164 verbindet. Derwert des Kondensators 320 ist in etwa gleich mit dem deswertpapiers, das geprüft werden soll, ungefähr 0,1 pF. Alternativ könnten der Sensor 108, die Schutzplatte 112 und die Referenzplatte 164 ganz weggelassen werden und der Kondensator 320 mit der Basis 122 und dem Emitter 126 des Vorverstär kertransistors Q2 118 verbunden werden.
Der Teil des Schaltkreises 150, der nach dem Vorverstärkertransistor Q2 118 folgt, könnte ein Referenzslgnal über der Leitung 272 an das zweite Exklusiv- Oder-Gatter 234 liefern, um mit dem Signal an der Leitung 230 verglichen zu werden, was Rückschlüsse über die Ladungsmenge auf der Sensorplatte 106 der Einkanalausführung zuläßt. Dann bedeutet jeder Unterschied zwischen den Signalen das Vorhandensein eines Sicherheitsfadens in einem Wertpapier. Es soll verdeutlicht werden, daß andere Schaltkreise außer dem gezeigten in Figur 3 benutzt werden können, um ein Referenzsignal 272 zu erzeugen.

Claims

1. Gerät (100) zur Überprüfung der Echtheit eines Dokuments (140), das im Falle der Echtheit einen gültigen Sicherheltsfaden (142) besitzt, der im Dokumentenpapier eingebettet und nicht irgendwo auf der Oberfläche des Papiers vorhanden ist, und der zumindest zum Teil metallisches Material enthält, wobei das Echtheitsprüfgerät (100) zumindest einen Lesekanal (102, 104) besitzt, der eine einzelne leitende Platte (106. 108) mit einer festgelegten elektrischen Ladungsmenge aufweist, die von einer elektrischen Ladungsquelle direkt geliefert wird, wodurch sich im Falle des Vorhandenseins eines gültigen Sicherheitsfadens (142) in der Nähe der leitenden Platte (106.108) die Ladungsmenge auf der leitenden Platte (106, 108) infolge kapazitiver Induktion einer elektrischen Ladungsmenge von der leitenden Platte (106, 108) zum Sicherheitsfaden (142) reduziert, was die effektive Kapazität der leitenden Platte (106, 108) erhöht. während im Falle des Fehlens eines gültigen Sicherheitsfadens (142) in der Nähe der leitenden Platte (106, 108) keine Reduzierung der elektrischen Ladungsmenge auf der leitenden Platte erfolgt. wobei das Gerät eine Signalleitung (200, 238) aufweist, die direkt mit der leitenden Platte (106, 108) verbunden ist und ein Ladesignal (200, 238) liefert, das jederzeit einen Rückschluß auf die elektrische Ladungsmenge derleitenden Platte (106, 108) ermöglicht und eine im voraus festgelegte Kennlinie hat, die es erlaubt, Rückschlüsse auf das Vorhandensein eines gültigen Sicherheitsfa dens (142) in Nähe der leitenden Platte (106, 108) zu ziehen, und wobei Mittel (234, 285) vorhanden sind, die die Echtheit eines Dokuments (140) mit gültigem Sicherheitsfaden (142) aufgrund der Kennlinie des Ladesignals bestimmen.

2. Echtheltsprüfgerät (100) nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Lesekanäle (102.104) enthält, wobei die Lesekanäle (102,104)so angeordnet sind, daß zwischen Ihnen eine Lücke vorhanden ist, so daß zu jeder Zeit der gültige Sicherheitsfaden (142) nur in der Nähe einer leitenden Platte (106, 108) sein kann, um die Echtheit eines Dokuments (140) zu überprüfen.

3. Echtheitsprüfgerät (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß Jeder Lesekanal (102, 104) mindestens eine Schutzplatte (110, 112) enthält, die an die leitende Platte (106.108) angrenzt, und jede Schutzplatte (110, 112) dafür zuständig ist. die Streukapazität nahe der leitenden Platte (106, 108) zu verringern.

4. Echtheitsprüfgerät (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Signalverarbeitungseinheit (150) enthält, die jedes Ladesignal (200, 238) von den entsprechenden Lesekanälen (102, 104) zusammen vergleicht, um irgendwelche Unterschiede zwischen den vorbestimmten Kennlinien der Ladesignale (200, 238) festzustellen, und um somit das Vorhandensein eines gültigen Sicherheitsfadens (142) in der Nähe einer der leitenden Platten (106.108) festzustellen, wodurch die Echtheit eines Dokuments (140) bestimmt wird; wobei die Signalverarbeitungseinheit (150) ein Ausgangssignal liefert, das Rückschlüsse über die Abweichung zwischen den vorbestimmten Kennlinien der Ladesignale (200, 238) zuläßt.

5. Echtheitsprüfgerät (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Referenzsignal mit einer vorbestimmten Kennlinie enthält, das Rückschlüsse auf das Vorhandensein eines gültigen Sicherheitsfadens (142) in der Nähe einer leitenden Platte (106, 108) zuläßt. wobei es eine Signalverarbeitungseinheit (150) aufweist, um das Ladesignal eines entsprechenden Lesekanals (102, 104) mit dem Referenzsignal zu vergleichen, jeder vorher festgelegte Unterschied zwischen der vorbestimmten Kennlinie des Referenzsignals und der vorbestimmten Kennlinie des Ladesignals einen Rückschluß auf das Vorhandensein eines gültigen Sicherheitsfadens (142) in der Nähe der leitenden Platte (106, 108) zuläßt, um somit die Echtheit des Dokuments (140) zu bestimmen, und wobei die Signalverarbeitungseinhelt (150) ein Ausgangssignal liefert, das Rückschlüsse über den Unterschied zwischen der vorbestimmten Kennlinie des Referenzsignals und der vorbestimmten Kennlinie des Ladesignals ermöglicht.

6. Echtheltsprüfgerät (100) nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß es Anzeigemittel (310) enthält, die auf das Ausgangssignal reagieren. um die Echtheit des Dokuments (140) anzuzeigen.

7. Echtheitsprüfgerät (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lesekanal (102, 104) einen Transistor (116, 118) mit einem Basisanschluß (120, 122), der mit der leitenden Platte (106, 108) verbunden ist, und einem Emitteranschluß (124, 126) enthält, der mit mindestens einer Schutzplatte (110, 112) verbunden ist, wobei der Transistor (116, 118) Jegliche Streukapazität zwischen der leitenden Platte (106, 108) und mindestens einer Schutzplatte (110, 112) reduziert und Mittel aufweist, die das Ladesignal (200, 238) als Signal mit einer elektrischen Spannungskennlinie liefern, dessen Größe als Funktion der Eingangsimpedanz des Transistors (116, 118), multipliziert mit der elektrischen Ladungsmenge auf der korrespondierenden leitenden Platte (106, 108), zunimmt.

8. Echtheitsprüfgerät (100) nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lesekanal (102,104) Vergleichsmittel (204, 240) enthält, um das Ladesignal (200,238) mit einem Schwellensignal zu vergleichen, was Rückschlüsse auf eine gewünschte elektrische Ladungsmenge erlaubt, und um ein binäres Signal (224, 262) mit einem ersten Wert zu liefern, der Rückschlüsse über einen Zustand zuläßt, bei dem die aktuelle elektrische Ladungsmenge auf der leitenden Platte (106, 108), angezeigt durch das Ladesignal (200, 238), geringer ist als die gewünschte elektrische Ladungsmenge, die durch das Schwellensignal angezeigt wird, wobei das binäre Signal (224, 262) einen zweiten Wert aufweist, der Rückschlüsse über einen Zustand zuläßt, bei dem die aktuelle Ladungsmenge auf der leitenden Platte (106, 108), durch das Ladesignal (200, 238) angezeigt. größer als die gewünschte elektrische Ladungsmenge ist, die durch das Schwellensignal angezeigt wird, und wobei bistabile Mittel (228.270) vorhanden sind, die, reagierend auf das binäre Signal (224, 262). ein bistabiles Signal (230, 272) mit zwei logischen Zuständen liefern, wobei der erste logische Zustand des bistabilen Signals (230, 272) Rückschlüsse über den Zustand zuläßt, bei dem die aktuelle elektri sche Ladungsmenge auf der leitenden Platte (106, 108) geringer ist als die gewünschte elektrische Ladungsmenge auf der leitenden Platte (106, 108), und der zweite logischer Zustand des bistabilen Signals (230, 272) Rückschlüsse über den Zustand zuläßt, bei dem die aktuelle elektrische Ladungsmenge auf der leitenden Platte (106, 108) größer ist als die gewünschte Ladungsmenge auf der leitenden Platte (106, 108).

9. Echtheitsprüfgerät (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellensignal, das von den Vergleichermitteln (240) eines Lesekanals (104) verarbeitet wird, einen variablen Wert hat, der Rückschlüsse auf eine gewünschte elektrische Ladungsmenge zuläßt, und daß die Signalverarbeitungseinheit (150) weitere Mittel enthält, um das bistabile Signal (272) der bistabilen Mittel (270), die mit den Vergleichermitteln (240) korrespondieren, die das Schwellensignal mit dem variablen Wert aufweisen, mit dem den variablen Wert aufweisenden Schwellensignal zu kombinieren, wodurch der Wert des variablen Schwellensignals auf eine Weise verändert werden kann, um sämtliche Unterschiede zwischen allen bistabilen Signalen (230, 272) zu verringern.

10. Echtheitsprüfgerät (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladesignal (200, 238) Jedes Lesekanals (102, 104) während einer ersten festgelegten Zeitperiode einen Wert hat. der Rückschlüsse auf die korrespondierende aktuelle elektrische Ladungsmenge auf der entsprechenden leitenden Platte (106, 108) zuläßt, und daß ein Jeder Lesekanal (102, 104) Entladungsmittel enthält (208, 244), um die aktuelle elektrische Ladungsmenge auf der entsprechenden leitenden Platte (106, 108) während einer zweiten festgelegten Zeitperiode, die nach Ende der ersten beginnt, zu reduzieren, wobei das Lade signal (200, 238) einen korrespondierenden Wert aufweist, der Rückschlüsse auf die Reduzierung der aktuellen elektrischen Ladungsmenge auf der entsprechenden leitenden Platte (106, 108) während der zweiten festgelegten Zeitperiode zuläßt.