DE8311440U1

DE8311440U1 - Geraet zur pruefung von dokumenten auf ihre echtheit

Info

Publication number: DE8311440U1
Application number: DE19838311440
Authority: DE
Original assignee: Coulter Systems Corp
Current assignee: Coulter Systems Corp
Priority date: 1983-04-18
Filing date: 1983-04-18
Publication date: 1983-11-03

Description

Coulter Systems Corporation, 35 Wiggins Avenue, Bedford, Massachusetts 01730, Vereinigte Staaten von Amerika

Gerät zur Prüfung von Dokumenten auf ihre Echtheit

Die Neuerung betrifft ein Gerät zur Prüfung von Dokumenten auf ihre Echtheit und/oder ihren Wert, wobei die zu überprüfenden Dokumente zum Schütz gegen Fälschungen mit in vorgegebenen Bereichen entsprechend einem vorgegebenen Muster angebrachten Markierungen in Form einer dünnen transparenten und normalerweise unsichtbaren Beschichtung versehen sind, wobei Schichtstoffpartikel im Bereich der Markierungen bis zu einer vorgegebenen Tiefe in den das Dokument bildenden Träger eingelagert sind und diesen Bereichen von den anderen Bereichen des Trägers abweichende elektrisch leitende Eigenschaften verleihen.

Wertdokumente, wie Geldscheine, Aktien, Pfandbriefe oder dergleichen, müssen schnell und sicher auf ihre Echtheit und/oder ihren Wertbetrag überprüfbar sein. Ebenso wichtig ist die Wahl der Mittel dafür, damit es schwierig ist, die Dokumente zu fälschen. Dazu können überprüfbare Markierungen in einem vorgegebenen Muster auf das Dokument aufgebracht sein, die die Echtheit erkennen lassen und/oder eine Ermittlung ihres Wertes zum Zwecke des

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Identifizierens, des Sortierens, des Auswertens oder dergleichen ermöglichen. Die verwendeten Markierungen sollen aue naheliegenden Gründen mit dem bloßen Auge nicht wahrnehmbar sein, sie müssen jedoch augenblicklich wirken, wenn eine Überprüfung erwünscht ist, die von jemandem ohne besondere Kenntnisse und Fertigkeiten durch Verwendung eines leicht bedienbaren und kostengünstigen Gerätes durchführbar sein muß.

Die Anforderungen an die Markierungen können für sich durch Aufbringen einer sehr kleinen Menge elektrisch leitenden Materials, beispielsweise einem Metall, in sehr dünner Schicht in Form von Streifen oder anderen Anordnungen auf einen Teil der Dokumentenoberfläche erfüllt werden. Bei der Wahl des Markierungsstoffes und des Aufbringungsverfahrens sollte man sich auf solche beschränken, die aus wirtschaftlicher und/oder technischer Sicht nur schwierig zu handhaben sind und einen hohen Kostenaufwand erfordern, so daß eine Nachahmung solcher Markierungen weitgehend außerhalb der Möglichkeiten von möglichen Fälschern liegt. Die Markierungen sollten weiterhin transparent sein und eindeutig unterscheidbare Eigenschaften aufweisen, deren Vorhandensein oder Fehlen geprüft werden kann.

Die verfügbaren Verfahren und Geräte erfordern für die Prüfung und Identifizierung sehr ausgefeilte Techniken und oft auch sehr komplizierte Geräte. Außerdem wird durch Abnutzung, Knicken oder Falten, wie beispielsweise bei umlaufenden Geldscheinen, die wirksame Erkennbarkeit stark eingeschränkt. So ist es sehr schwer, unterbrochene Beschichtungen mit herkömmlichen Methoden auszuwerten. Prüfungen durch Messen des Widerstandes oder der Leitfähigkeit erfordern darüber hinaus Stärken der Markierungsbeschichtung, die diese sichtbar machen und daher ihre Wirksamkeit beeinträchtigen.

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Fälschungssichere Dokumente mit den gewünschten Eigenschaften lassen sicJi aber durch Aufbringen einer Mai-kie^ rung aus einer dünnen transparenten Schicht herstellen/ die normalerweise unsichtbar ist und bei der Schicht^ stoffpartikel im Bereich der Markierungen bis zu einer vorgegebenen Tiefe in den Dokumententräger eingelagert sind. Dabei können die restlichen Teile der Oberfläche des Dokumentes oder aber die gesamte Oberfläche einschließlich der Markierungsschicht von einer zweiten Schicht abgedeckt sein, so daß die Oberfläche nach außen hin ein einheitliches Erscheinungsbild liefert und das Vorhandensein der Markierungen optisch nicht wahrnehmbar ist.

Es ist Aufgabe der Neuerung, für derartige Dokumente ein Prüfgerät zu schaffen, das wirtschaftlich einsetzbar ist, nicht viel Platz erfordert sowie leicht transporierbar ist und bei dem das Dokument während der Prüfung wenigstens weitgehend sichtbar bleibt.

Das Prüfgerät gemäß der Neuerung, das diese Aufgabe löst, ist gekennzeichnet durch ein wannenförmiges Gehäuse mit einer Auflage für das zu prüfende Dokument im Bereich der oberen Kante des Gehäuses, durch mindestens eine Erregerelektrode und eine Empfängerelektrode, die durch einen Spalt voneinander getrennt in der Nähe der Auflage vorgesehen und so angeordnet sind, daß jeweils eine Erregerund eine Empfängerelektrode im unmittelbaren Einwirkungsbereich ein und derselben Markierung liegen und durch ei- nen im Gehäuse unterhalb der Auflage vorgesehenen, mit den Erreger- und Empfängerelektroden verbundenen Hochfrequenzstromkreis mit Auswerte- und Bewertungseinrichtungen zur Steuerung einer Anzeige.

Dabei bestehen mehrere verschiedene Möglichkeiten der Anordnung der Elektroden und zwar zueinander sowie bezug-

lieh der Lage der Markierungen auf den zu prüfenden Dokumenten, die während der Prüfung weitgehend sichtbar sind. Durch einen klappbaren, durchsichtigen Deckel kann das Dokument eben gehalten und es können gleichartige Prüfungsbedingungen sichergestellt werden.

Diese und weitere Einzelheiten der Neuerung seien nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigen
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FIG 1 die perspektivische Ansicht eines Gerätes gemäß

der Neuerung mit geöffnetem Deckel, FIG 2 eine Querschnittsansicht des Gerätes von FIG 1

entlang der Linie 2-2,
"-5 FIG 3 eine Querschnittsansicht des Gerätes von FIG 1

entlang der Linie 3-3 mit eingelegtem Dokument, FIG 4 die Elektrodenanordnung des Gerätes von FIG 1 von unten gesehen bei aufgelegtem Dokument und einen dazugehörigen Auswerteschaltkreis zur Erläuterung der Arbeitsweise des Gerätes, FIG 5 die Querschnittsansicht einer Elektrodenanordnung

mit in einer Ebene liegenden Elektroden, FIG 6 die Querschnittsansicht einer Elektrodenanordnung mit in zwei getrennten Ebenen liegenden Elektroden,

FIG 7 die schematische Darstellung einer anderen möglichen Elektrodenanordnung und

FIG 8 die schematische Darstellung einer weiteren möglichen Elektrodenanordnung.
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Das in FIG 1 bis FIG 3 gezeigte Gerät 100 besteht aus einem Gehäuse 102 mit einem durchsichtigen Deckel 106. Die Seitenwände 104 bilden mit dem Boden 101 eine nach oben offene Hanne. Der Deekel 106 kann an einer der Seitenwände 104 mit einem Scharnier 110 drehbar befestigt sein. Et-

was unterhalb des oberen Wannenrandes in Hohe der Ebene 1D8 ist entlang der einen Seitenwand 104 eine ebene Erregerelektrode 112 in Form einer länglichen Platte angebracht, die mit mehreren in gleicher Ebene mit Abstand von der Erregerelektrode 112 entlang der gegenüberliegenden Seitenwand vorgesehenen Empfängerelektroden 114 die Elektrodenanordnung zur Prüfung eines Dokumentes 1 (FIG 3) bilden. In derselben Ebene 108 ist zwischen den beiden Elektrodenarten 112 und 114 eine weitere Elektrode 116 als Sperrelektrode vorgesehen, wobei die gesamte Elektrodenanordnung durch eine Isolierplatte 118 abgedeckt sein kann, die zugleich als Auflage für das zu prüfende Dokument 1 dient. Der Raum 120 unterhalb der Ebene 108 dient zur Aufnahme der nicht gezeigten elektrischen Auswerte- und Bewertungsschaltkreise für die Elektrodenanordnung. Diese können in an sich bekannter Weise auf einer gedruckten Leiterplatte aufgebracht sein, an die des weiteren eine ebenfalls nicht gezeigte Anzeigeeinrichtung angeschlossen ist, die z.B. in einem an die Elektrodenanordnung anschließenden Teil der Gehäuseoberfläche eingelassen sein kann oder aber über eine Steckvorrichtung anschließbar gesondert vorgesehen sein kann, gerade wie es der jeweilige Einsatzzweck erfordert.

Die Arbeitsweise eines solchen Gerätes sei nachfolgend anhand von FIG 4 erläutert. Es zeigt die Elektrodenanordnung von FIG 1 aus der Sicht von unten mit aufgelegtem Dokument 1 und den angeschlossenen Auswerte- und Bewertungsschaltkreisen .

Das Dokument 1 ist mit zwei streifenförmigen Markierungen 2A und 2B versehen. Bei der gegebenen Elektrodenanordnung können insgesamt fünf verschiedene Streifen als Markierungen in beliebiger Kombination vorgesehen sein, beispielsweise um einen bestimmten Wertbetrag codiert darzu-

stellen. Die Markierungen können vor oder nach dem Bedrucken eines Dokuraententrägers aufgebracht werden und verleihen dem Trägermaterial wenigstens an der Oberfläche eine vom nicht markierten Teil abweichende elektrische Leitfähigkeit. Das die Markierungsstreifen bildende Material ist nahezu unsichtbar für das bloße Auge und enthält bestimmte leitende Metalle cder Metallsalze, wie etwa Indium zinnoxyd, in extrem dünnen Schichten auf dem Trägermaterial des Dokumentes, Außerdem wird durch das Beschichtungsverfahren, z.B. durch Kathodenzerstäubung,sichergestellt/ daß Teile des Schichtstoffes im Bereich der Markierungen durch die Oberfläche des Trägermaterials in dieses bis zu einer vorgegebenen Tiefe eindringen, so daß Bereiche höherer Leitfähigkeit im Trägermaterial gebildet werden, deren Stärke zweckmäßig ein Vielfaches der äußeren Schichtdicke ausmacht. Die durchschnittliche Schichtstärke liegt in der Größenordnung von 5 bis 50 Nannometer bei einer spezifischen Leitfähigkeit und einigen Kiloohm bis zu einigen 10 Kiloohm in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Schichtstoffes.

Mit der Erregerelektrode 6 ist eine Hochfrequenzstromquelle 5 verbunden, die einseitig geerdet ist und deren Frequenz zwischen 1 und etwa 100 kHz liegt, wobei die jeweils günstigste Frequenz von den möglicherweise auftretenden parasitären Kopplungsmöglichkeiten, insbesondere den auftretenden Streukapazitäten,abhängig ist. Entlang der Erregerelektrode 6 sind mehrere Empfängerelektroden 1OA bis 1OE in Form von ebenen Platten in einer Reihe im Abstand voneinander angeordnet. Zwischen der Erregerelektrode 6 und den Empfängerelektroden 1OA bis 1OE liegt außerdem die geerdete Sperrelektröde 8.

über die Erregerelektrode 6 wird der hochfrequente Wechselstrom der Stromquelle 5 durch die bestehende kapaziti-

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ve Kopplung an die Markierungsstreifen 2A und 2B weitergeleitet und durch die Empfängerelektroden 1OB und 10E über Widerstände 15B bzw. 15E gegen Erde abgeleitet. Dar.eben an den Empfängerelektroden 10A bis 10E auftretende parasitäre Signalströme fallen dagegen weniger ins Gewicht. Die an den Widerständen 15A bis 15E im Bereich von 10 bis 100 Kiloohm abfallenden Signalspannungen werden von Verstärkern 2OA bis 2OE individuell überwacht und bewertet und die bewerteten Empfangssignale aller Verstärker als binäre Signalkombination einer Auswerteeinrichtung 30 zugeleitet« Diese Auswerteeinrichtung ka-n in an sich bekannter Weife aus einem Signalprozessor bestehen, der über den Ausgang 40^ z.B. anhand gespeicherter Tabellenwerte, auf einer Digitalanzeige den Wertbetrag des geprüften Dokumentes anzeigt oder aber durch Vergleiche mit vorgegebenen Werten eine "Gut"- oder "Schlecht"-Anzeige steuert.

Anstelle einer durchgehenden gemeinsamen Erregerelektrode 6 können auch entsprechende Einzelelektroden vorgesehen sein, so daß für jede Markierung, z.B. 2A, ein Elektrodenpaar, bestehend aus Erreger- und Empfängerelektrode, zur Prüfung zur Verfugung steht.

Die beiden Elektroden 6 und 10 eines jeden Paares können, wie bisher beschrieben und noch einmal in FIG 5 im Querschnitt dargestellt, in derselben Ebene angeordnet sein. Durch die mit der Erregerelektrode 6 verbundene nicht gezeigte Hochfrequenzstromquelle wird ein durch die Pfeile 7A angedeutetes elektrisches Feld zwischen der Erreger-•elekrode 6 und der leitenden Schicht 2 des nichtleitenden Trägermaterials des Dokumentes 1 aufgebaut. Infolge des Ladungsaustausches in einem Wechselstrompfad entsteht ein zweites, durch die Pfeile 7B angedeutetes elektrisches Feld zwischen der Markierung 2 und der Empfänger-

elektrode 10/ die so rait wechselnder Ladung beaufschlagt wird. Diese Ladung wird - wie in FIG k gezeigt - übet· einen Widerstand 15 gegen Erde abgeleitet und ein entsprechendes Steuersignal erzeugt. Fehlt dagegen die Markierung, z.B. bei einem gefälschten Dokument, so entfällt der Ladungsaustausch mit der Empfängerelektrode 10 und es wird kein Ausgangssignal erzeugt. Die Sperrelektrode 8 verhindert dabei einen durch kapazitäre Kopplung verursachten Stromfluß zwischen den einander gegenüberliegen^ den Kanten der Elektroden 6 und 10.

Im Gegensatz zu der in FIG 5 gezeigten Anordnung kann das Dokument 1 auch mit der Markierung 2 nach oben in das Prüfgerät eingelegt werden. Die jeweils entstehenden elektrischen Felder erstrecken sieä dann durch dap Trägermaterial des Dokumentes hindurch. Die damit verbundene Reihenschaltung mehrerer Dielektrika ist jedoch nur von geringer Auswirkung auf die Prüfung.

Ähnliches gilt für die Anordnung der Elektroden 6 und 10 eines Elektrodenpaares in getrennten Ebenen zu beiden Seiten des Dokumentes 1, wie es FIG 6 zeigt.

Abweichend von der Ausbildung der Elektrodenpaare als mit Abstand nebeneinander liegende Plattenelektroden, sind auch Anordnungen zweckmäßig, bei denen die in einer Ebene liegenden einzelnen Elektroden stärker ineinandergreifen. FIG 7 zeigt eine derartige Ausführungsform. In diesem Falle ist die Erregerelektrode 6A C-förmig und die Empfängerelektrode 11A E-förmig ausgebildet, wobei der mittlere Querbalken der Empfängerelektrode 11A von den Querarmen der C-förmigen Erregerelektrode 6A umrahmt wird. Auf diese Weise wird ein größeres, die Markierungsfläche 2 abdeckendes elektrisches Feld erzeugt und damit die in Erscheinung tretende Gleichmäßigkeit der Markierung auch

an den Stellen verbessert, wo sie durch Fehlstellen unterbrochen ist.

Die in FIG 8 schließlich gezeigte Elektrodenanordnung ist besonders für gedruckte Schaltkreisanordnungen geeignet Und dient zur Überwindung von Ungleichförmigkeiten der Markierung. Dabei ist die Erregerelektrode 6B als ein den Rand der Markierung 2 im wesentlichen abdeckender Ring ausgebildet, in den die Empfängerelektrode 11B konzentrisch eingelagert ist und die damit die Markierung 2 ebenfalls in groOer Weite abdeckt.

Die Empfängerelektrode dient also in allen Fällen zum Auffangen eines Signales, das allein durch den Primäreffekt des von der Erregerelektrode erzeugten elektrischen Feldes augenblicklich verursacht wird. Die Wirkung ist daher nicht von der Speicherfähigkeit eines Energieelementes, wie einem gespeicherten Magnetfeld in einer magnetischen Oxydschicht, noch von einer gespeicherten elektrischen Ladung wie bei Meßeinrichtungen für elektrostatische Felder abhängig. Auch wird die Wirkung nicht durch das Vorherrschen eines elektrischen Feldrestes, z.B. einer statischen Ladung oder dergleichen, auf dem Träger oder der Markierung aufgehoben. Derartige statische FeI-der sind ohne Auswirkung auf die Reaktion der Empfängerelektrode im Vergleich zum Signal der einheitlichen Erregerelektrode. Des weiteren kann von einem Dokument oder einer Markierung, die nicht in der Lage ist, eine Ladung für einen nutzbaren Zeitbereich zu halten, obwohl dies für die Signalerkennung notwendig ist, angenommen werden, daß bei Verwendung eines Prüfgerätes gemäß der Neuerung ein Ansprechen erfolgt, da die notwendige Ladungsspeicherzeit klein ist.

Außerdem wird das Dokument jeweils mit den Elektroden in direkten Kontakt gebracht. Dieser enge Kontakt erlaubt

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einen direkten Übergang bei der Ausbreitung der elektrischen Feldlinien, mit oder ohne den Nutzen Von mehreren dazwischen liegenden Dielektrika. Der direkte Kontakt, d.h. ohne Trennung durch einen Luftspalt öder dergleichen, entspricht einer scheinbaren unendlichen dielektrischen Konstanten. Daher ergibt sich ein maximaler Energietransfer zwischen der Erreger- und der Empfangselektrode. Andererseits wirkt ein geringer Luftspalt oder das Trägermaterial wie eine Schicht, die lediglich den Grad der Kopplung zwischen den Elektroden verringert, ohne daß der beabsichtigte Zweck des Gerätes verlorengeht, nämlich zu bestimmen, ob ein Kopplungselement in Form einer leitenden Markierung auf einem Dokument anwesend ist oder nicht.

Jede Form der Elektrodenanordnung, die die erforderliche Feldverkopplung ermöglicht, ist verwendbar, wobei eine dazwischenliegende Sperrelektrode zur Unterdrückung von parasitären Effekten die Leistungsfähigkeit verbessert.

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Claims

Schutzansprüche

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1 . Gerät zur Prüfung von Dokumenten auf ihre Echtheit und/oder ihren Wert, wobei die zu überprüfenden Dokumente zum Schutz gegen Fälschungen mit in vorgegebenen Bereichen entsprechend einem vorgegebenen Muster aufgebrachten Markierungen in Form einer dünnen transparenten und normalerweise unsichtbaren Beschichtung versehen sind, wobei Schichtstoffpartikel im Bereich der Markierungen bis zu einer vorgegebenen Tiefe in den das Dokument bildenden Träger eingelagert sind und diesen Bereichen von den anderen Bereichen des Trägers abweichende elektrisch leitende Eigenschaften verleihen, gekennzeich net

- durch ein wannenförmiges Gehäuse (102) lait einer Auflage (118) für das zu prüfende Dokument (1) im Bereich der oberen Kante (108) des Gehäuses (1C2) ,

- durch mindes⁺ens eine Erregerelektrode (112) und eine EmpfängereleVtrode (114), die durch einen Spalt voneinander getrennt in der Nähe der Auflage (118) vorgesehen sind und so angeordnet sind, daß jeweils eine Erreger- und eine Empfängerelektrode im unmittelbaren Ein/vir-

kungsbereich derselben Markierung liegen und

- durch einen im Gehäuse (102) unterhalb der Auflage

(118) vorgesehenen, mit den Erreger- und Empfängerelektroden (112 bzw. 114) verbundenen Hochfrequenzstromkreis mit Auswerte- und Bewertungseinrichtungen zur Steuerung einer Anzeige .
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerelektroden, (6) und die Empfängerelektroden (10) als Plattenelektroden ausgebildet und in zwei zueinander parallelen Ebenen parallel zur Oberfläche des zu prüfenden Dokumentes (1) angeordnet sind, wobei die Erregerelektroden (6) auf der einen und

die Empfängerelektroden (10) auf der anderen Seite des zu prüfenden Dokumentes (1) liegen.
3» Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Erregerelektroden (102 bzw. 6 bzw. 6A bzw. 6b) und die Empfängerelektroden (114 bzw. 10 bzw. 11A bzw. 11B) als Plattenelektroden ausgebildet und in einer Ebene parallel zur Oberfläche des zu prüfenden Dokumentes (1) angeordnet sind.
4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Elektrodenanordnung aus mehreren voneinander getrennten Empfängerelektroden (114) und einer gemeinsamen Erregerelektrode (112) besteht.
5. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die zur Überprüfung jeweils einer Markierung (2) vorgesehene Erreger- und Empfängerelektrode ineinandergreifend angeordnet sind und die Markierung (2) weitgehend abdecken.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Erregerelektrode (6A) C-förmig und die Empfängerelektrode (11A) E-förmig ausgebildet ist.
7. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Erregerelektrode (6B) einen den Rand der Markierung (2) abdeckenden Ring bildet und die Empfängerelektrode (11B) konzentrisch in diesen Ring eingelagert ist.
8. Gerät nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 3 bis 7f dadurch gekennzeichnet/ daß

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zwischen Erregerelektrode (112 bzw* 6 bzw. 6B) und Erapfängerelektfode (114 bzw* 10 bzw. 11B) jeweils eine geerdete Sperrelektrode (8 bzw. 8A) angeordnet ist.
9. Gerät nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet/ daß die Elektrodenanordnung (z.-Bi 112/114) durch eine Isolierplatte (118) abgedeckt ist, die die Auflagefläche für das jeweils zu prüfende Dokument (1) bildet.
10. Gerat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (102) mit einem klappbaren und transparenten Deckel (106) versehen ist, der in geschlossenem Zustand das zu prüfende Dokument (1) gegen die Auflagefläche (z.B. 118) drückt.