EP1004097A1 - Aufbau eines beugungsoptisch wirksamen sicherheitselements und vorrichtung zur prüfung derartiger elemente - Google Patents

Aufbau eines beugungsoptisch wirksamen sicherheitselements und vorrichtung zur prüfung derartiger elemente

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EP1004097A1
EP1004097A1 EP98932022A EP98932022A EP1004097A1 EP 1004097 A1 EP1004097 A1 EP 1004097A1 EP 98932022 A EP98932022 A EP 98932022A EP 98932022 A EP98932022 A EP 98932022A EP 1004097 A1 EP1004097 A1 EP 1004097A1
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EP
European Patent Office
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zones
electrodes
scanner
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EP98932022A
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Frank Puttkammer
Torsten Wolf
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WHD Elektronische Prueftechnik GmbH
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/02—Testing electrical properties of the materials thereof
    • G07D7/026—Testing electrical properties of the materials thereof using capacitive sensors
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
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    • G—PHYSICS
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    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/003—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using security elements
    • G07D7/0032—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using security elements using holograms

Definitions

  • the invention relates to the construction of diffractive optical security elements
  • test object can be positioned very precisely.
  • the entire test process takes so long that these test methods are not used in high-speed processing machines.
  • EP 0 042 946 describes a device for
  • the object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art and a
  • the device is said to be used both in document processing machines and in manual testing devices
  • a quick testability provides a further security level at
  • Diffractive optically effective elements consist among other things of a metallized layer.
  • This metallization layer is electrically conductive. According to the layer thickness changes
  • the diffractive optically active element has according to the invention
  • a discontinuous metallization layer contains segments
  • the device has a capacitive scanner.
  • This scanner consists of
  • the scanner is in one
  • test device Activate the test device according to the invention.
  • a sensor carrier is preferably used for measurement errors. This sensor carrier takes them all
  • Transmitting electrodes with electrical energy are delayed by means of control electronics
  • control electronics contains as
  • the main components in addition to the power supply are a multiplexer and an oscillator
  • the signal pattern depends on the
  • diffractive elements have a discontinuous metallization layer, so
  • Reference signal images provide a classifying signal for further processing.
  • Evaluation electronics carries.
  • test facility located within document processing machines,
  • the transmitting and receiving electrodes is pressed.
  • the received signals are by means of
  • Copiers, optical image scanners or fax machines are similar.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a document with OVD
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a document with OVD
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a document with OVD
  • Fig. 4 shows a schematic representation of a document with OVD
  • Fig. 5 shows a schematic representation of a document with OVD
  • Fig. 7 schematic representation of the scanner with a variety of transmit and
  • Fig. 8 is a schematic representation of the scanner with a transmit and a
  • FIG. 9 schematic representation of the scanner with a variety of transmit and
  • Fig. 10 schematic representation of the scanner and one to be tested
  • FIG. 11 shows a schematic section through an OVD with demetalized segments
  • FIGS. 1 to 5 each show documents
  • FIG. 1 shows the schematic structure of an OVD 1 with a metallization layer 2
  • the metallization layer 2 has a demetallized zone 3.
  • the metallization layer 2 has a demetallized zone 3. In top view
  • the demetallized zone 3 has the shape of a meander.
  • Zone 3 in the form of a meander is larger than the smallest distance between two electrodes.
  • the capacitive scanner consists of a large number of adjacent ones
  • Fig. 2 shows the schematic structure of an OVD, in which alternately metallized
  • zones 7, 8 which are strip-shaped in plan view run parallel or
  • the distance between two zones of the same electrical conductivity is between 0.2 and
  • Document transport direction are alternately metallized strip-shaped zones 7 and
  • demetallized strip-shaped zones arranged.
  • the metallized zones 7 are by a
  • Strip-shaped demetalized zone 9 running perpendicular to it is interrupted. 5 shows a document with several OVD's. The targeted combination
  • FIG. 6 shows the block diagram of a test device according to the invention, consisting of a
  • Control electronics a capacitive scanner 4 and evaluation electronics.
  • Control electronics essentially contain one in addition to the power supply
  • Demultiplexer 10 an oscillator 11 for providing the energy for the transmission electrodes
  • the evaluation electronics mainly consists of a power supply, a
  • Amplifier 13 a demodulator 14, a comparator 15, a microprocessor 16 with
  • the transmitter and receiver electrodes are cast in a sensor carrier. This
  • strip-shaped receiving electrode runs across the document feed direction.
  • Transmitting electrodes are arranged parallel to the receiving electrode. The distance one
  • Transmitting electrode to receiving electrode becomes electrical by the document typical
  • Transmitting electrodes are given the ability to work capacitively in the longitudinal axis
  • Scanners 4 capture several electrically conductive features simultaneously. The one with this
  • the arrangement achievable resolution depends on the number of transmitting electrodes used.
  • the resolution is at one scannable point per mm
  • the transmission electrodes are controlled in succession by a multiplexer 10.
  • FIG. 7 shows the schematic representation of the scanner 4 with a multiplicity of transmission electrodes
  • Fig. 6 block diagram shown.
  • Scanners with a transmitting electrode 17 and a plurality of receiving electrodes 18.
  • the signals of the receiving electrodes 18 are processed by means of multiplexers.
  • the further evaluation electronics consisting of power supply, an amplifier, a
  • Demodulator a comparator, a microprocessor with memory and filters for
  • Fig. 9 shows the schematic representation of a further embodiment of the capacitive
  • Receiving electrodes 20 These are alternately arranged in a row.
  • Evaluation signals of the receiving electrodes 20 by means of multiplex or demultiplexing
  • FIG. 10 shows a schematic illustration of the capacitive scanner 4 and one to
  • the OVD contains partial metallizations 21
  • FIG. 11 shows a schematic section through an OVD with a carrier layer 23 and one
  • the partially metallic layer 24 includes several
  • demetallized segments 25 In FIG. 12 the associated evaluation signal is in one
  • FIG. 13 shows a schematic section through an OVD with a carrier layer 26 and one
  • discontinuous metallization layer 27 The discontinuous metallization
  • Layer 27 contains segments 28, 29, 30, 31, 32 with different electrical
  • the associated evaluation signal is in a voltage-time
  • the diffractive optical security element also other electrically conductive
  • Inspection characteristics e.g. an electrically conductive security thread or coding

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf den Aufbau beugungsoptisch wirksamer Sicherheitselemente und eine Vorrichtung zur Prüfung derartiger Elemente. Der Einsatz von Hologrammen und anderen beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselementen zur Sicherung von Urkunden und anderen Wertpapieren sowie Banknoten gegen Fälschungen ist gegenwärtig immer häufiger anzutreffen. Das beugungsoptisch wirksame Element weist erfindungsgemäss eine diskontinuierliche Metallisierungsschicht und/oder partiell metallische Schichten und/oder Zonen metallischer Schichten in unterschiedlichen Ebenen auf, die eine zielgerichtete elektrische Kodierung von Informationen darstellen. Die Vorrichtung weist einen kapazitiv arbeitenden Scanner auf. Dieser Scanner besteht aus einer Vielzahl nebeneinanderliegender Sendeelektroden und einer parallel zu dieser Aneinanderreihung liegenden Empfangselektrode.

Description

Aufbau beugungsoptisch wirksamer Sicherheitselemente und Vorrichtung zur Prüfung derartiger Elemente
Die Erfindung bezieht sich auf den Aufbau beugungsoptisch wirksamer Sicherheitsselemente
und eine Vorrichtung zur Prüfung derartiger Elemente.
Bisher werden Dokumente mit beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselementen,
insbesondere Hologrammen, mit aufwendiger optischer Prüftechnik kontrolliert. Dabei muß
das Prüfobjekt sehr genau positioniert werden. Der gesamte Prüfprozeß dauert dabei so lange, daß diese Prüfverfahren in schnellaufenden Bearbeitungsmaschinen keine Anwendung finden.
Ein Test beispielsweise von Dokumenten mit sogenannten OVD's optical variable device ist
innerhalb einer Dokumentenbearbeiningsmaschine nicht möglich, da diese mit hohen
Geschwindigkeiten arbeitet. Die DE 27 47 156 beschreibt ein Verfahren und ein Prüfgerät zur Echtheitsprüfung holographisch abgesicherter Identitätskarten. Das OVD wird reproduziert
und eine Sichtkontrolle durchgeführt. Für eine schnelle, effiziente, personenunabhängige
Prüfung ist dieses Verfahren nicht geeignet. 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 notwendig. Bekannt sind weiterhin Demetallisierungen in
beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselementen zur Erreichung von optischen Effekten, die bislang nur mittels optischer Verfahren geprüft werden. Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und einen
Aufbau beugungsoptisch wirksamer Sicherheitselemente, insbesondere OVD's, Hologrammen
oder Kinegrammen, vorzuschlagen, die schnell, personenunabhängig und mit geringem
Aufwand zu prüfen sind. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur
Prüfung von Dokumenten vorzuschlagen, die derartige Sicherheitselemente enthalten. Die
Vorrichtung soll sowohl in Dokumentenbearbeitungsmaschinen, als auch in Handprüfgeräten
zur Prüfung von Dokumenten mit beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselementen
Anwendung finden.
Diese Aufgabenstellung wird durch die nachfolgende Erfindungsbeschreibung gelöst.
Der Einsatz von Hologrammen und anderen beugungsoptisch wirksamen
Sicherheitselementen zur Sicherung von Urkunden und anderen Wertpapieren sowie
Banknoten gegen Fälschungen ist gegenwärtig immer häufiger anzutreffen. Derartige
Dokumente sind z.B. die DM-Banknoten der Ausgabe 1997, die neben dem elektrisch
leitenden Sicherheitsstreifen ein beugungsoptisch wirksames Sicherheitselement in Form
eines Kinegramms besitzen. Eine schnelle Prüfbarkeit stellt eine weitere Sicherheitsstufe beim
Bewerten der beugungsoptisch wirksamen Elemente als Echtheitsmerkmal dar.
Beugungsoptisch wirksame Elemente bestehen unter anderem aus einer metallisierten Schicht.
Diese Metallisierungsschicht ist elektrisch leitend. Entsprechend der Schichtdicke ändert sich
die elektrische Leitfähigkeit. Das beugungsoptisch wirksame Element weist erfindungsgemäß
eine diskontinuierliche Metallisierungsschicht und/oder partiell metallische Schichten
und/oder Zonen metallischer Schichten in unterschiedlichen Ebenen auf, die eine
zielgerichtete elektrische Kodierung von Informationen darstellen. Die Form der Kodierung gleicht dabei geometrischen Figuren, insbesondere Linien, Gitterlinien, bogen unα/oαer
Kreisen, die sowohl regelmäßig als auch unregelmäßig angeordnet sind. Eine partiell
metallische Schicht, die oberhalb einer Trägerschicht angeordnet ist, beinhaltet mehrere
demetallisierte Segmente. Eine diskontinuierliche Metallisierungsschicht beinhaltet Segmente
mit unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit.
Die Vorrichtung weist einen kapazitiv arbeitenden Scanner auf. Dieser Scanner besteht aus
einer Vielzahl nebeneinanderliegender Sendeelektroden und einer parallel zu dieser
Aneinanderreihung liegenden Empfangselektrode. 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. Dieser Sensorträger nimmt alle
Sensoren zur Prüfung auf. Die Abstände zwischen den Sensoren werden so minimiert und die
Sensoren immer in definierter Lage angeordnet. Die Ansteuerung der einzelnen
Sendeelektroden mit elektrischer Energie erfolgt zeitversetzt mittels einer Ansteuerelektronik
mit einer Umschaltfrequenz im kHz-Bereich. 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.
Die Energie der jeweils angesteuerten Sendeelektrode wird im Falle elektrischer Leitfähigkeit
zwischen dieser Sende- und der Empfangselektrode kapazitiv überkoppelt. Ist kein elektrisch
leitendes Merkmal vorhanden, findet keine Energieübertragung zwischen angesteuerter Sendeelektrode und der Empfangselektrode statt. Der Signalverlauf an der Emptangselektroαe
wird in ein entsprechendes Signalbild umgewandelt. Das Signalbild ist abhängig von der
Struktur der metallisierten Schicht des beugungsoptisch wirksamen Elements. Weisen die
beugungsoptisch wirksamen Elemente eine diskontinuierliche Metallisierungsschicht auf, so
besitzen mehrere Segmente der Metallisierungsschicht unterschiedliche elektrische
Leitfähigkeiten. Eine der Empfangselektrode nachfolgende Auswerteelektronik vergleicht das
Signalbild des Prüflings 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 einem Speicher sind neben der Software für den Mikroprozessor Referenzsignalbilder
gespeichert, die mit dem abgetasteten Signalbild des Prüfdokuments verglichen werden. Da
der Scanner über die gesamte Breite des Dokuments hinausgeht, wird jedes elektrisch leitende
Merkmal mit erfindungsgemäßer Vorrichtung erfaßt. Der Vergleich mit den
Referenzsignalbildern liefert ein klassifizierendes Signal zur Weiterverarbeitung.
Dementsprechend könnte beispiels-weise ein als Falsifikat erkanntes Dokument aussortiert
werden, indem die Prüfeinrichtung gestoppt wird. Um Störeinflüsse zu verringern, wird der
Sensorträger kompakt mit einer Platine verbunden, welche die Ansteuer- und die
Auswerteelektronik trägt.
Die gesamte Prüfeinrichtung befindet sich innerhalb von Dokumentenbearbeitungsmaschinen,
so daß der Platzbedarf relativ klein gehalten wird. Die Sende- und Empfangselektroden
werden über- oder unterhalb der Dokumente in Dokumentenbearbeitungsmaschinen so
angeordnet, daß ein sicheres Abtasten gewährleistet ist. Dies geschieht z.B. mit Hilfe von Bändern oder im Bereich von Umlenkeinrichtungen, so daß das Dokument beim Transport an
die Sende- und Empfangselektroden gedrückt wird.
In Abwandlung der Elektrodenanordnung liegt 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.
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.
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. In diesem Fall wird das Dokument nur im Bereich der Sende- und
Empfangselektroden geprüft.
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, schutzfänige Ausführungen
darstellen, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in
den Zeichnungen dargestellt und werden in den folgenden Ausführungsbeispielen näher
erläutert. eichnungen zeigen:
Fig. 1 schematische Darstellung eines Dokuments mit OVD mit
mäanderformigen demetallisierten Schichten,
Fig. 2 schematische Darstellung eines Dokuments mit OVD mit
streifenförmigen demetallisierten Schichten,
Fig. 3 schematische Darstellung eines Dokuments mit OVD mit
streifenförmigen demetallisierten Schichten,
Fig. 4 schematische Darstellung eines Dokuments mit OVD mit
gitterformigen demetallisierten Schichten,
Fig. 5 schematische Darstellung eines Dokuments mit OVD mit
mehreren Sicherheitselementen,
Fig. 6 Blockschaltbild einer Prüfvorrichtung,
Fig. 7 schematische Darstellung des Scanners mit einer Vielzahl von Sende- und
einer Empfangselektrode,
Fig. 8 schematische Darstellung des Scanners mit einer Sende- und einer
Vielzahl von Empfangselektroden,
Fig. 9 schematische Darstellung des Scanners mit einer Vielzahl von Sende- und
Empfangselektroden,
Fig. 10 schematische Darstellung des Scanners und eines zu prüfenden
Dokuments in Seitenansicht,
Fig. 11 schematischer Schnitt durch ein OVD mit demetallisierten Segmenten
Fig. 12 Spannungs-Zeit-Diagramm des Auswertesignals Fig. 13 schematischer Schnitt durch ein OVD mit diskontinuierlicner
Metallisierungsschicht
Fig. 14 Spannungs-Zeit-Diagramm des Auswertesignals
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.
In Fig. 1 ist der schematische Aufbau eines OVD's 1 mit einer Metallisierungsschicht 2
dargestellt. Die Metallisierungsschicht 2 weist eine demetallisierte Zone 3 auf. In Draufsicht
besitzt die demetallisierte Zone 3 die Form eines Mäanders. Die Breite der demetallisierten
Zone 3 in Form eines Mäanders ist dabei größer als der kleinste Abstand zweier Elektroden.
Der kapazitiv arbeitende Scanner besteht aus einer Vielzahl nebeneinanderliegender
Sendeelektroden 5 und einer parallel zu dieser Aneinanderreihung liegenden
Empfangselektrode 6.
Fig. 2 zeigt den schematischen Aufbau eines OVD, bei dem abwechselnd metallisierte
streifenförmige Zonen 7 und demetallisierte 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 und
1,0 mm. Die Breiten der Zonen gleicher elektrischer Leitfähigkeit variieren dabei.
Eine Kombination der Merkmale der Beispiele 2 und 3 ist in Fig. 4 dargestellt. Parallel zur
Dokumententransportrichtung sind abwechselnd metallisierte streifenförmige Zonen 7 und
demetallisierte streifenförmige Zonen angeordnet. Die metallisierten Zonen 7 sind durch eine
senkrecht dazu verlaufende streifenförmige demetallisierte Zone 9 unterbrochen. Die Fig. 5 zeigt ein Dokument mit mehreren OVD's. Die gezielte Kombination
beugungsoptisch wirksamer Sicherheitselemente ergibt eine weitere Kodierung. Dadurch wird
die Prüfsicherheit erhöht.
Die Fig. 6 bis 9 stellen das Blockschaltbild sowie verschiedene Ausgestaltungsformen des
kapazitiv arbeitenden Scanners 4 dar.
Fig. 6 zeigt das Blockschaltbild erfmdungsgemäßer 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.
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.
In einem Sensorträger eingegossen befinden sich die Sende- und Empfangselektroden. Diese
bilden über die gesamte Dokumentenemzugsbreite 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 Prüfmerkmale 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 Ausfuhrungsbeispiel liegt die Auflösung bei einem abtastbaren Punkt pro 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 Dokumentenemzugsbreite erfolgt die
Prüfung der Dokumente lageneutral. Das bedeutet, daß eine Vorsortierung mehrerer
Dokumente bei einer Dokumentenbearbeitungsmaschine entfällt.
Fig. 7 zeigt die schematische Darstellung des Scanners 4 mit einer Vielzahl von Sendeelektro¬
den 5 und einer Empfangselektrode 6. Die Ansteuerung und Auswertung erfolgt nach dem in
Fig. 6 dargestellten Blockschaltbild.
Fig. 8 zeigt die schematische Darstellung einer Ausführungsfoim 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. 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.
Dementsprechend werden sowohl die Ansteuersignale der Sendeelektroden 19 als auch die
Auswertesignale der Empfangselektroden 20 mittels Multiplex- bzw. Demultiplexverfahren
verarbeitet. Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung des kapazitiv arbeitenden Scanners 4 und eines zu
prüfenden Dokuments in Seitenansicht. Das OVD beinhaltet partielle Metallisierungen 21
sowie eine elektrisch isolierende Trägerfolie 22.
Fig. 11 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein OVD mit einer Trägerschicht 23 und einer
partiell metallischen Schicht 24. Die partiell metallische Schicht 24 beinhaltet mehrere
demetallisierte Segmente 25. In Fig. 12 ist das zugehörige Auswertesignal in einem
Spannungs-Zeit-Diagramm dargestellt.
Fig. 13 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein OVD mit einer Trägerschicht 26 und einer
diskontinuierlichen Metallisierungsschicht 27. Die diskontinuierliche Metallisierungs-
schicht 27 beinhaltet Segmente 28, 29, 30, 31, 32 mit unterschiedlicher elektrischer
Leitfähigkeit. In Fig. 14 ist das zugehörige Auswertesignal in einem Spannungs-Zeit-
Diagramm dargestellt.
In der vorliegenden Erfindung wurde anhand konkreter Ausführungsbeispiele der Aufbau
beugungsoptisch wirksamer Sicherheitselemente 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. So werden neben
dem beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselement auch andere elektrisch leitfähige
Merkmale durch erfindungsgemäße Vorrichtung detektiert. 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 oder Kodierungen aus
elektrisch leitender Farbe, mittels erfindungsgemäßer Prüfvorrichtung klassifizieren.

Claims

Patentansprüche
1. Aufbau beugungsoptisch wirksamer Sicherheitselemente in Dokumenten, dadurch
gekennzeichnet, daß das beugungsoptisch wirksame Sicherheitselement mit einer
zielgerichteten elektrischen Kodierung von Informationen, bestehend aus einer
diskontinuierlichen Metalli-sierungsschicht und/oder partiell metallisch leitenden Schichten
und/oder Zonen metallischer Schichten in unterschiedlichen Ebenen, versehen ist.
2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Kodierung
geometrischen Figuren, insbesondere Linien, Gitterlinien, Bögen und/oder Kreisen gleicht.
3. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Kodierung
regelmäßig oder unregelmäßig angeordneten geometrischen Figuren, insbesondere Linien,
Gitterlinien, Bögen und/oder Kreisen gleicht.
4. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Draufsicht eine
demetallisierte Zone (3) die Form eines Mäanders besitzt.
5. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd metallisierte
streifenförmige Zonen (7) und demetallisierte streifenförmige Zonen (8) parallel zueinander
angeordnet sind, wobei in Draufsicht die streifenförmigen Zonen dabei parallel oder senkrecht
zur Dokumententransportrichtung verlaufen.
6. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei
Zonen gleicher und/oder unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit mit dem kürzesten
Abstand zwischen zwei Elektroden korrespondiert.
7. Aufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei
Zonen gleicher und/oder unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit mindestens 0,1 mm
beträgt.
8. Aufbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die metallisierten Zonen (7) durch ein oder mehrere senkrecht dazu
verlaufende demetallisierte Zonen (9) unterbrochen sind.
9. Aufbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das beugungsoptisch wirksame Sicherheitselement ein OVD (1) ist.
10. Aufbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das beugungsoptisch wirksame Sicherheitselement ein Hologramm ist.
11. Aufbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das beugungsoptisch wirksame Sicherheitselement ein Kinegramm ist.
12. Vorrichtung zur Prüfung von Dokumenten mit beugungsoptiscn wirksamen
Sicherheitselementen, gekennzeichnet durch einen kapazitiv arbeitenden Scanner (4), dessen
Breite größer als die größte Breite eines Dokuments ist, bestehend aus einer
Aneinanderreihung einer Vielzahl nebeneinanderliegender Elektroden, einer
Ansteuerelektronik und einer Auswerteelektronik zum Vergleich des Signalverlaufs des zu
prüfenden Dokuments mit entsprechenden Referenzsignalverläufen.
13. Vorrichtimg nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von
Elektroden nebeneinander und/oder in mehreren Reihen angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerelektronik
aus einer Stromversorgung, einem Multiplexer (10), einem Oszillator (11) zur Bereitstellung
der Energie für die Sendeelektroden (5) und einem Oszillator (12) zur Ansteuerung des
Multiplexers (10) besteht.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteelektronik
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 besteht.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der kleinste Abstand zwischen Elektroden kleiner als 0,5 mm ist.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen einer Sendeelektrode (5) und der
Empfangselektrode (6) mindestens 0,5 mm beträgt.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in schnellaufenden Dokumentenbearbeitungsmaschinen
angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in Handgeräten angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in Dokumentenlesegeräten angeordnet ist.
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß der Scanner so über die gesamte Breite des Dokuments angeordnet ist,
daß unterschiedlich visuell wahrnahmbare beugungsoptisch wirksame Sicherheitselemente
mit gleichen elektrischen Eigenschaften auf ein und demselben Dokument mittels
Mikroprozessor verglichen werden.
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß der Scanner so über die gesamte Breite des Dokuments angeordnet ist,
daß gleich visuell wahrnehmbare beugungsoptisch wirksame Sicherheitselemente mit
unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften auf ein und demselben Dokument mittels
Mikroprozessor verglichen werden.
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