EP2004419A2 - Sicherheits- und/oder wertdokument - Google Patents

Sicherheits- und/oder wertdokument

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EP2004419A2
EP2004419A2 EP07721952A EP07721952A EP2004419A2 EP 2004419 A2 EP2004419 A2 EP 2004419A2 EP 07721952 A EP07721952 A EP 07721952A EP 07721952 A EP07721952 A EP 07721952A EP 2004419 A2 EP2004419 A2 EP 2004419A2
Authority
EP
European Patent Office
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different
value
security document
string
security
Prior art date
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EP07721952A
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English (en)
French (fr)
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EP2004419B1 (de
EP2004419B2 (de
Inventor
Malte Pflughoefft
Oliver Muth
Christian Kunath
Gunda MÜFFELMANN
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Bundesdruckerei GmbH
Original Assignee
Bundesdruckerei GmbH
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Publication date
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Application filed by Bundesdruckerei GmbH filed Critical Bundesdruckerei GmbH
Priority to PL07721952T priority Critical patent/PL2004419T5/pl
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Publication of EP2004419B1 publication Critical patent/EP2004419B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2004419B2 publication Critical patent/EP2004419B2/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes
    • 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
    • G07D7/004—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 digital security elements, e.g. information coded on a magnetic thread or strip
    • 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
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • G07D7/1205—Testing spectral properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B42D25/378—Special inks
    • B42D25/387—Special inks absorbing or reflecting ultraviolet light

Definitions

  • the invention relates to a value and / or security document with a machine-readable security element which contains a luminescent substance, a method for producing such a document, a method for reading the machine-readable security element, and a method for checking the validity of such a document.
  • a classic check of a value and / or security document comprises the reading of machine-readable security features and comparison of the security feature read out with a personal and / or machine-readable specification on the document.
  • the invention is therefore based on the technical problem of providing a security feature which on the one hand is equipped with high security, in particular is not visible to the naked eye, but on the other hand can be integrated easily and in conventional printing processes in the production.
  • the security feature should be produced with all the usual printing techniques.
  • the invention teaches that at least two different ⁇ • and emitting at different emission wavelength luminescent substances at different locations on the surface of the value and / or Security document are arranged and form a Lumineszenzstoffmuster, each
  • Emission wavelength is associated with a character and wherein each location is associated with a character position, whereby a machine-readable first string is formed by selecting the different luminescent substances in conjunction with their location.
  • a security feature is created which on the one hand does not have to be recognizable without further ado to the naked eye, since luminescent substances in the visible range, ie when viewed with the naked eye, have the same (emission) color.
  • an admixture of luminescent substances to conventional colorants and / or pigments will be able to further reduce an ambiguity with the human eye, if necessary.
  • the invention teaches a method for producing a value and / or safety document according to the invention, characterized by the following process steps: a) a coding matrix is created, different emission wavelengths being different
  • Luminescent substances are assigned to different characters and different character positions are allocated to different locations on the surface of the value and / or security document, or a2) an encoding matrix is used, wherein different emission wavelengths of different luminescent substances are assigned to different characters and wherein different locations on the surface the value and / or security document are assigned different character positions, b) a value and / or security document becomes a first
  • step C) the string according to step b) is transformed into a luminescent substance pattern with the aid of the matrix from step ah, d) the luminescent substance pattern according to step c) is applied to the value and / or security document according to step b).
  • the invention further teaches a method for reading a machine-readable first character string from a value and / or security document according to the invention, characterized by the following process stages: a) the luminescent substances are excited for emission, b) the emitted radiation of the luminescent substances becomes both wavelength-selective and spatially resolved, based on the value and / or security document, measured, whereby measured value pairs emission wavelength / location are generated, c) the measured value pairs emission wavelength / location obtained in step b) are compared with a coding matrix, in which different emission wavelengths are assigned to different characters and in which different locations different character positions are assigned, generating the first character string for which the luminescent substance pattern codes, d) the first character string obtained in stage c) is displayed on display means.
  • the invention teaches a method for checking the validity of a value and / or
  • Security document characterized by the following process steps: a) the luminescent substances are excited for emission, b) the emitted radiation of the luminescent substances is measured both wavelength-selective and spatially resolved, relative to the security and / or security document, whereby measured value pairs emission wavelength / location are generated , c) the emission wavelength / location pairs obtained in step b) are compared with a coding matrix in which different emission wavelengths are assigned different characters and in which different locations different character positions are assigned, generating a string for which the luminescent substance pattern encodes, dl the string is checked for validity on its own; or d2) the string is checked for valid correlation with other strings on the same value and / or security document; and e) the value and / or security document is determined in accordance with Comparison of one of the stages dl) or d2) qualified as valid or not valid.
  • value and / or security document includes in particular identity cards, passports, ID cards, access control cards, visas, tax stamps, tickets, driving licenses, motor vehicle papers, banknotes, checks, postage stamps, credit cards and adhesive labels (eg for product security).
  • a substrate of a value and / or security document is a carrier structure onto which information, images and the like are applied, in particular printed, and then the surface of the substrate can be provided with a usually transparent cover layer All customary materials on paper and / or plastic basis in question.
  • machine readability in the context of the invention means that a security feature is not or not clearly perceptible to the naked eye in order to recognize information represented by the security feature. Rather, apparatus aids are required for the detection. For the detection of the information represented or encoded by the security feature, apparatus may also be necessary.
  • luminescence refers to the emission of electromagnetic radiation, in particular in the IR, visible or UV range in the course of a relaxation of an atomic or molecular electronic system from an excited state to a ground state.
  • the previous excitation by electrical energy or an electrical potential electro energy or an electrical potential
  • bombardment with Electrons cathodoluminescence
  • bombardment with photons photoluminescence
  • heat thermoluminescence
  • friction triboluminescence
  • Fluorescence is a radiative deactivation of excited states, whereby the transition from the excited state to the ground state is spin-permissible.
  • the residence time in the excited state is typically about 10 -8 s ⁇ ie, the emission of fluorescence radiation ends immediately after the end of the energy input for excitation.
  • phosphorescence is a spin-forbidden deactivation of excited states via inter-combination processes. Therefore, the relaxation is weak and slow.
  • Dwell time in an excited state is a few milliseconds to hours and correspondingly long the emission of phosphorescence radiation is observed.
  • the emission wavelength of a luminescent substance is characteristic of the dye used and determined by the energy difference between the excited state and the ground state.
  • the emission wavelength is the maximum of the emission intensity in an emission spectrum.
  • a luminescent substance contains atoms, molecules or particles which are capable of luminescence.
  • a luminescent substance or ink can be created with a luminescent substance which contains the customary further components of paints or inks, such as binders, penetrating agents, setting agents, biocides, surfactants, buffer substances, solvents (water and / or organic solvents), Fillers, pigments, effect pigments, anti-foaming agents, anti-settling agents, UV stabilizers, etc.
  • Suitable ink formulations for various printing processes are well known to those of ordinary skill in the art, and luminescent agents employed in this invention will be used instead of or in addition to. admixed conventional dyes or pigments.
  • a pattern refers to the totality - of all pattern units on a value and / or security document, namely in their areal distribution on the surface of the document or the substrate. Pattern units are areas that are substantially uniformly coated with the same luminescent substance.
  • a string is a spatial and / or temporal sequence of individual characters with predetermined
  • Reading direction for example of alphanumeric characters but also symbols and / or images.
  • An encoding matrix is a two-dimensional mapping table, from which elements of a first row are assigned to the elements of a second row. Strings are identical if both strings match at the beginning, in the order, and at the end; in particular, identical strings have the same number of characters. A string is partially identical to another string if at least two consecutive characters of one string match a substring of the other string. Otherwise, the strings may have different lengths.
  • Radiation is typically functional for exciting luminescence when the wavelength of the radiation is less than the wavelength of the luminescent radiation. However, higher wavelength radiation may be functional if the subject luminescent substance is capable of so-called up-conversion processes.
  • spatial resolution denotes that information about the arrangement of a pattern element is obtained on the document. This does not necessarily have to be done with a spatially resolving detection system. Rather, a document can also be carried out in a defined manner under a non-spatially resolving detection system, in which case a temporal sequence of the measured values can easily be converted into a location information due to the defined movement. Consequently, two-dimensionally spatially resolving detectors or one-dimensionally spatially resolving detectors (for example detector rows) can be used as detection systems, in which case a defined translation of the document under the detector has to take place. It is understood that the document for definite assignment to a detector to defined, always is aligned in the same way, or is moved in a defined, always the same way with respect to the detector.
  • an embodiment of a security and / or security document according to the invention is characterized in that the luminescent substance pattern comprises at least two pattern units, each pattern unit being uniformly coated with a luminescent substance, and wherein a pattern unit has an area of at least 100 ⁇ m 2 , preferably of at least 10,000 2 ⁇ m.
  • a pattern unit can also be a person-readable character of a printed image.
  • the luminescent substances are preferably fluorescent dyes.
  • suitable fluorescent dyes reference is made, for example, to the references WO 03/052025 A, WO 02/053677 A, EP 0147252 A, GB 2,258,659 and FM Winnik et al., Xerox Discloser Journal Vol. 3, 1992, pages 161-162.
  • Suitable organic fluorescent dyes on an organic basis for example naphthalimides, coumarins, xanthenes, thioxanthenes, naphtholactams, azlactones, methines, oxazines, or thiazines, are also known from the literature, for which only • for example, Schwander et al., "Fluorescent Dyes” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2002, is referenced.
  • the security and / or security document additionally carries a second string of characters that is machine- and / or person-readable, which correlates with the first string, preferably identical or partially identical. Then, for example, via the selection of the luminescent substances, a person-readable sequence of characters can be invisibly repeated directly, as it were, for a secret code.
  • the person-readable character string can be formed with luminescent substances used according to the invention.
  • Each character of the sequence is then on the one hand person readable and on the other hand machine-readable via a determination of the emission wavelength and assignment of the measured emission wavelength and a direct comparison can by a person (after representation of the machine-read string on a display) or by machine (after scanning the human-readable string ) respectively.
  • the various luminescent substances in the visible wavelength range have substantially the same or similar emission and / or absorption properties.
  • For the human eye then appear different luminescent substances with the same color and are therefore indistinguishable.
  • differentially europium-doped fluorescent dyes can be used, all of which produce a red color impression, but differ in the location of the fluorescence maxima in the emission spectrum. It is understood that but also the use of luminescent substances with different emission or absorption properties can be used, then they appear to the human eye with different colors.
  • the luminescent substance pattern is printed on the security and / or security document or on a substrate of the security and / or security document.
  • a printing method for the application of luminescent substances on any substrates the well-known to those skilled methods of deep, high, flat, and printing are suitable. There are for example in question: intaglio, gravure, Letterset, offset or screen printing.
  • digital printing methods such as thermal transfer, inkjet or sublimation printing are suitable.
  • the human-readable character string can be formed by means of the luminescent substance pattern, wherein the luminescent substance pattern in the visible appears to the human eye with a homogeneous color distribution.
  • a device which comprises the following components: a support surface for the value and / or
  • a radiation source whose radiation is directed to stimulate the luminescence of the luminescent substances functional and in the direction of the support surface, means for spatially resolved, based on the value and / or
  • a device constitutes an independent aspect of the invention.
  • a device according to the invention may additionally comprise a scanner for detecting character sequences.
  • a variant of the invention is characterized in that the luminescent substance is a phosphor.
  • the luminescent substance is a phosphor.
  • different phosphors can be used, not necessarily, but maybe that distinguish ⁇ in the emission wavelength, but (also) in the emission period. Then, in place or in addition to
  • Measurement of the emission wavelength a measurement of the time course of the emission intensity done, in principle, all the above statements on location and wavelength apply analogous to place and duration.
  • a determination of the time course of the emission intensity is carried out by measuring time-resolved intensity profiles and recording the emission duration and / or arrival / decay time. constants.
  • An emission time can for example be defined by the time elapsing between the measurement of an emission peak, and the decay of the emission to a 'defined fraction, for example 10%, of the emission maximum.
  • Anchoring / decay time constants are calculated in the usual manner from the time course of the emission intensity.
  • Fig. 1 a passport with an inventive
  • FIG. 2 shows emission spectra of the fluorescent dyes used in the subject matter of FIG. 1, FIG.
  • FIG. 4 shows a variant of the article of FIG. 3.
  • FIG. 1 it can be seen first of all that a surface 3, which appears to be homogeneously homogeneous in the visible, with a basic color is applied to the illustrated surface 1 of the passport 2. Through this surface 3 a machine-readable security element is formed.
  • the dashed lines indicate that the security element 3 that appears to be homogeneous to the eye consists of three different pattern units 4a, 4b, 4c, each pattern unit 4a, 4b, 4c in the exemplary embodiment having a different fluorescent dye is formed.
  • the pattern units 4a, 4b, 4c each have an area which is significantly above 100 ⁇ m 2 ; their size is more in the range of 1 mm 2 and more.
  • pattern units 4a, 4b, 4c by signs ⁇ a, 6b, ⁇ c are formed self •. Reference is additionally made to FIG. 1 b.
  • FIG. 2 shows spectra for the
  • Pattern units 4a, 4b, 4c used fluorescent dyes.
  • the x-axis is the frequency and the y-axis is the intensity.
  • the fluorescent dye used in pattern unit 4a has the 'emission wavelength 5a
  • the fluorescence dye used in pattern unit 4b has the emission wavelength 5b
  • the F ⁇ uoreszenzfarb- used in pattern unit 4c material has the emission wavelength of c-5.
  • adjacent pattern units 4a, 4b, 4c also contain the same ⁇ Fluorezenzfarbstoffe, namely if the same characters are to be coded hereby, as will be explained later.
  • the emission wavelength 5a is associated with the symbol "A ⁇ ⁇ of the emission wavelength 5b the character” B "and the emission wavelength 5c with the symbol” C ".
  • a coding matrix is formed.
  • ABSC can represent, for example, an ICAO (International Civil Aviation Organization) country code
  • ICAO International Civil Aviation Organization
  • This second string for example, also represents the ICAO country code, only here with the eye easily readable.
  • Validation can then take place by, for example, reading out the first character sequence by means of one of the devices described below and displaying it on a display unit 9. The controller then compares the displayed first string with the immediately read second string. at
  • the document is accepted as valid.
  • the document will be accepted as not valid at least for the time being and its institution will be subject to a separate review.
  • FIG. 3 shows a device according to the invention.
  • An optics group 7, an evaluation unit 8 connected thereto, and a display unit 9 can be seen.
  • the optics unit initially has a support surface 10 for the passport 2, at least one not shown edge or investment line being provided, to which a predetermined edge of the passport 2 is to create.
  • the optical unit 7 furthermore has a radiation source 11, for example a UV lamp, LED or a flashlight. Their light is focused on the passport 2 via a first optical system 12, for example a first lens 12, via a dichroic mirror 13, and via a second optical system 14, for example a second lens 14.
  • the use of fiber optics is possible. As fiber optics light guides are referred to, which can also be flexible.
  • the security element 3 is excited to fluorescence, wherein the fluorescent dyes of the pattern units 4a, 4b, 4c emit their respective emission wavelengths 5a, 5b, 5c.
  • the fluorescence radiation is conducted via the second optical system 14 and through the dichroic mirror 13 and a third optical system 15 onto a dispersive element 16, for example a grating, reflection grating or prism, onto a detector 17 with spatial resolution.
  • a detector 17 is a CCD camera or a CMOS camera in question.
  • the components are designed so that a lighting and light detection takes place in the form of a line, wherein the line sweeps over all the pattern units 4a, 4b, 4c.
  • the optics are then preferably carried out with cylindrical lenses.
  • the evaluation unit 8 is connected, which the measured by the detector 17 emission wavelengths 5a, 5b, 5c with the spatial assignment as measured value pairs
  • the thus-determined first character string is then displayed as "ABC" on the display unit 9.
  • An operator can then compare the displayed first character string with the person-readable second character string and determine identity or partial identity or mismatch.
  • FIG. 1 A variant of a device according to the invention is shown in FIG. The essential difference is that the first optic 12 and the third optic 15 are co-focused and a mirror 13 and a second optic 14 are dispensable.
  • the above variants of the device according to the invention can also be modified in such a way that the detector 17 works without spatial resolution. 'Then, the optics 12, 15 rather than on a line to a point or a circular area can focus. The spatial resolution is then obtained by moving passport 2 and optics group 7 relative to one another in a defined manner (either optics group 7 static and translation of passport 2, or passport 2 static and translation of optics group 7).
  • a scanner can be set up, which reads the second string in a conventional manner and optionally brings on the display unit 9 for display.
  • a determination of the temporal course of the emission intensity can be carried out using phosphors which emit different lengths, in which case the statements made on the emission wavelengths 5a, 5b, 5c can be transferred thereto analogously.
  • the course of the emission intensity is carried out by measuring time-resolved intensity profiles and recording emission duration and / or arrival / decay time constants.
  • An emission duration can be defined, for example, by the time that elapses between the measurement of an emission maximum and the decay of the emission to a defined fraction, for example 20%, of the emission maximum. Decay time constants are calculated in the usual way from the time course of the emission intensity.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument (2) mit einem maschinenlesbaren Sicherheitselement (3), welches einen Lumineszenzstoff enthält. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei unterschiedliche und mit verschiedener Emissionwellenlänge (5a, 5b, 5c) emittierende Lumineszenzstoffe an verschiedenen Orten der Oberfläche des Wert- und/oder Sicherheitsdokumentes (2) angeordnet sind und ein Lumineszenzstoffmuster bilden, wobei jede Emissionswellenlänge (5a, 5b, 5c) einem Zeichen (A, B, C) zugeordnet ist und wobei jeder Ort einer Zeichenposition zugeordnet ist, wodurch durch Auswahl der verschiedenen Lumineszenzstoffe in Verbindung mit deren Ort eine maschinenlesbare erste Zeichenfolge gebildet ist.

Description

Sicherheits- und/oder Wertdokument
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument mit einem maschinenlesbaren Sicherheitselement, welches einen Lumineszenzstoff enthält, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Dokumentes, ein Verfahren zur Auslesung des maschinenlesbaren Sicherheitselementes, sowie ein Verfahren zur Prüfung der Validität eines solchen Dokumentes.
Stand der Technik .und Hintergrund der Erfindung.
Grundsätzlich sind verschiedene Methoden der Sicherung eines Wert- und/oder Sicherheitsdokumentes 'gegen Fälschungen bekannt. Hierzu gehören beispielsweise Sicherheitsmerkmale, die ausschließlich maschinenlesbar sind.
Eine klassische Überprüfung eines Wert- und/oder Sicherheitsdokumentes umfasst die Auslesung von maschinenlesbaren Sicherheitsmerkmalen und Vergleich des ausgelesenen Sicherheitsmerkmales mit einer personen- und/oder maschinenlesbaren Angabe auf dem Dokument.
Beispielsweise ist es aus der Literaturstelle WO 03/051643 Al bekannt, einzelne Pixel im Rahmen eines Tintenstrahldruckes mit der Maßgabe anzusteuern, dass ein geheimes und mit blossem Auge nicht erkennbares Muster aus Punkten entsteht. Dieses Muster läßt sich unter Zuhilfenahme von geeigneten Geräten, beispielsweise Vergrößerungsgeräten, erkennen. Dabei ist die Herstellung aufwändig, da eine besondere Steuerung der einzelnen Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes erforderlich ist. Vermutlich sind andere Druckverfahren als Tintenstrahldruck nicht oder nur unter erheblichem Aufwand einsetzbar.
Aus der Literaturstelle WO 03/052025 Al sind Tinten bekannt, die Nanopartikel mit verschiedenen Fluorophoren enthalten.
Grundsätzlich besteht ein ständiger Bedarf an verbesserten maschinenlesbaren Sicherheitsmerkmalen, wobei jedoch die Herstellung der Sicherheitsmerkmale möglichst einfach in normale Herstellungsprozesse integriert sein soll.
Technisches Problem der Erfindung.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zu Grunde, ein Sicherheitsmerkmal anzugeben, welches einerseits mit hoher Sicherheit ausgestattet ist, insbesondere nicht mit blossem Auge erkennbar ist, aber andererseits in der Herstellung einfach und in herkömmliche Druckprozesse integrierbar ist. Insbesondere soll das Sicherheitsmerkmal mit allen üblichen Drucktechniken herstellbar sein.
Grundzüge der Erfindung.
Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung, dass zumindest ■ zwei unterschiedliche • und mit verschiedener Emissionswellenlänge emittierende Lumineszenzstoffe an verschiedenen Orten der Oberfläche des Wert- und/oder Sicherheitsdokumentes angeordnet sind und ein Lumineszenzstoffmuster bilden, wobei jede
Emissionswellenlänge einem Zeichen zugeordnet ist und wobei jeder Ort einer Zeichenposition zugeordnet ist, wodurch durch Auswahl der verschiedenen Lumineszenzstoffe in Verbindung mit deren Ort eine maschinenlesbare erste Zeichenfolge gebildet ist.
Mit der Erfindung wird ein Sicherheitsmerkmal geschaffen, welches einerseits nicht ohne weiteres und mit blossem Auge erkennbar sein muss, da Lumineszenzstoffe im sichtbaren Bereich, also bei Betrachtung mit blossem Auge die gleiche (Emissions-) Farbe haben (können) . Zudem wird eine Beimischung von Lumineszenzstoffen zu herkömmlichen Farbmitteln und/oder Pigmenten eine Ünterscheidbarkeit mit dem menschlichen Auge noch weiter reduzieren können, falls erforderlich.
Unter Einsatz eines geeigneten Energieein.trages zur Anregung der Luminszenz wird jedoch ein Muster mit verschiedenen Emissionswellenlängen verschiedener Lumineszenzstoffe maschinell erkennbar, welches für eine Information codiert, welche nach .Decodierung mit anderen Informationen des Wert- und/oder Sicherheitsdokumentes zu Validierungszwecken verglichen werden kann.
Von besonderem Vorteil ist, dass erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmale praktisch ohne Änderung des eigentlichen Druckprozesses angebracht werden können, wobei grundsätzlich jeder beliebige und fachübliche Druckprozess einsetzbar ist. Des weiteren lehrt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Wert- und/oder Sicherheit.sdokumentes, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrenstufen: al) es wird eine Codierungsmatrix erstellt, wobei verschiedenen Emissionswellenlängen verschiedener
Lumineszenzstoffe verschiedenen Zeichen zugeordnet werden und wobei verschiedenen Orten auf der Oberfläche des Wert- und/oder Sicherheitsdokumentes verschiedene Zeichenpositionen zugeordnet werden, oder a2) es wird eine Codierungsmatrix' verwendet, wobei verschiedenen Emissionswellenlängen verschiedener Lumineszenzstoffe verschiedenen Zeichen zugeordnet sind und wobei verschiedenen Orten auf der Oberfläche des Wert- und/oder Sicherheitsdokumentes verschiedene Zeichenpositionen zugeordnet sind, b) einem Wert- und/oder Sicherheitsdokument wird eine erste
Zeichenfolge zugeordnet, c) die Zeichenfolge gemäß- Stufe b) wird mit Hilfe der Matrix aus Stufe ah in ein Lumineszenzstoffmuster transformiert, d) Das Lumineszenzstoffmuster gemäß Stufe c) wird auf dem Wert- und/oder Sicherheitsdokument gemäß Stufe b) angebracht.
Die Erfindung lehrt des weiteren ein Verfahren zur Auslesung einer maschinenlesbaren ersten Zeichenfolge aus einem erfindungsgemäßen Wert- und/oder Sicherheitsdokumentes, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrenstufen: a) die Lumineszenzstoffe werden zur Emission angeregt, b) die emittierte Strahlung der Lumineszenzstoffe wird sowohl wellenlängenselektiv als auch ortsaufgelöst, bezogen auf das Wert- und/oder Sicherheitsdokument, gemessen, wobei Messwertpaare Emissionwellenlänge/Ort erzeugt werden, c) die in Stufe b) erhaltenen Messwertpaare Emissionwellenlänge/Ort werden mit einer Codierungsmatrix verglichen, in welcher verschiedenen Emissionswellenlängen verschiedenen Zeichen zugeordnet sind und in welcher verschiedenen Orten verschiedene Zeichenpositionen zugeordnet sind, wobei die erste Zeichenfolge erzeugt wird, für welche das Lumineszenzstoffmuster codiert, d) die in Stufe c) erhaltene erste Zeichenfolge wird auf Anzeigemitteln zur Anzeige gebracht.
Schließlich lehrt die Erfindung ein Verfahren zur Prüfung -der Validität eines erfindungsgemäßen Wert- und/oder
Sicherheitsdokumentes, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrenstufen: a) die Lumineszenzstoffe werden zur Emission angeregt, b) die emittierte Strahlung der Lumineszenzstoffe wird sowohl wellenlängenselektiv als auch ortsaufgelöst, bezogen auf das Wert- und/oder Sicherheitsdokument, gemessen, wobei Messwertpaare Emissionwellenlänge/Ort erzeugt werden, c) die in Stufe b) erhaltenen Messwertpaare Emissionwellenlänge/Ort werden mit einer Codierungsmatrix verglichen, in welcher verschiedenen Emissionswellenlängen verschiedenen Zeichen zugeordnet sind und in welcher verschiedenen Orten verschiedene Zeichenpositionen zugeordnet sind, wobei eine Zeichenfolge erzeugt wird, für welche das Lumineszenzstoffmuster codiert, dl) die Zeichenfolge wird für sich auf Validität geprüft, oder d2) die Zeichenfolge wird auf valide Korrelation mit anderen Zeichenfolgen auf demselben Wert- und/oder Sicherheitsdokument geprüft, und e) das Wert- und/oder Sicherheitsdokument wird nach Maßgabe des Vergleiches einer der Stufen dl) oder d2 ) als valide oder nicht valide qualifiziert.
Definitionen Der Begriff des Wert- und/oder Sicherheitsdokumentes umfasst inbesondere Personalausweise, Reisepässe, ID-Karten, Zugangskontrollausweise, Visa, Steuerzeichen, Tickets, Führerscheine, Kraftfahrzeugpapiere, Banknoten, Schecks, Postwertzeichen, Kreditkarten und Haftetiketten (z.B. zur Produktsicherung) .
Ein Substrat eines Wert- und/oder Sicherheitsdokumentes ist eine Trägerstruktur, auf welche Informationen, Bilder und dergleichen "aufgebracht, insbesondere gedruckt, werden. Hiernach kann die Oberfläche des Substrates mit einer in der Regel transparenten Deckschicht versehen werden. Als Materialien für ein Substrat kommen alle fachüblichen Werkstoffe auf Papier- und/oder Kunststoffbasis in Frage.
Der Begriff der Maschinenlesbarkeit me'int im Rahmen der Erfindung, dass ein Sicherheitsmerkmal mit bloßem Auge nicht oder nicht hinreichend deutlich wahrnehmbar ist, um eine durch das Sicherheitsmerkmal dargestellte Information zu erkennen. Vielmehr sind für die Erkennung apparative Hilfsmittel erforderlich. Für die Erkennung der durch das Sicherheitsmerkmal dargestellten oder codierten Information können ebenfalls apparative Hilfsmittel notwendig sein. •
Der Begriff der Lumineszenz bezeichnet die Emission von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im IR-, Sichtbaren oder UV-Bereich im Verlauf einer Relaxation eines atomaren oder molekularen elektronischen Systems aus einem angeregten Zustand in einen Grundzustand. Hierbei kann die vorherige Anregung durch elektrische Energie bzw. ein elektrisches Potential (Elektrolumineszenz) , Beschuss mit Elektronen (Kathodolumineszenz) , Beschuss mit Photonen (Photolumineszenz) , Wärmeeinwirkung (Thermolumineszenz) oder Reibung (Tribolumineszenz) erfolgen. Die Lumineszenz umfasst insbesondere die Phosphoreszenz sowie die (Photo-) Fluoreszenz.
Die Fluoreszenz ist eine strahlende Deaktivierung von angeregten Zuständen, wobei der Übergang vom angeregten Zustand in den Grundzustand spinerlaubt ist. Die Verweildauer im angeregten Zustand beträgt typischerweise ca. 10Λ-8 s, i.e. die Emission der Fluoreszenzstrahlung endet unmittelbar nach dem Ende des Energieeintrages zur Anregung. Die Phosphoreszenz ist dagegen eine spinverbotene Deaktivierung von angeregten Zuständen über Interkombinationsprozesse . Daher ist die Relaxation schwach und langsam. Die
Verweildauer in einem angeregten Zustand beträgt einige Millisekunden bis zu Stunden und entsprechend lange ist die Emission der Phosphoreszenzstrahlung zu beobachten.
Die Emissionswellenlänge eines Lumineszenzstoffes ist für den verwendeten Farbstoff charakteristisch und bestimmt durch die Energiedifferenz zwischen angeregtem Zustand und Grundzustand. Als Emissionswellenlänge wird dabei das Maximum der Emissionsintensität in einem Emissionspektrum bezeichnet.
Ein Lumineszenzstoff enthält Atome, Moleküle oder Partikel, die zur Lumineszenz befähigt sind. Mit einem Lumineszenzstoff kann eine Lumineszenzfarbe oder -tinte geschaffen werden, welche die fachüblichen weiteren Komponenten von Farben oder Tinten enthält, wie etwa Binder, Penetrationsmittel, Stellmittel, Biozide, Tenside, Puffersubstanzen, Lösungsmittel (Wasser und/oder organische Lösungsmittel) , Füllstoffe, Pigmente, Effektpigmente, Antischaummittel, Aήtiabsetzmittel, UV-Stabilisatoren, etc. Geeignete Tintenformulierungen für verschiedene Druckverfahren sind dem Durchschnittsfachmann aus dem Stand der Technik wohl bekannt und erfindungsgemäß eingesetzte Lumineszenzstoffe werden insofern an Stelle oder zusätzlich zu. konventionellen Farbstoffen bzw. Pigmenten beigemischt.
Der Ausdruck der verschiedenen Orte auf einem Dokument ■■ bezeichnet verschiedene Flächenbereiche auf der' Oberfläche (eine der "Hauptflächen) eines Dokumentes bzw. der Oberfläche eines Substrats eines Dokumentes . Verschiedene Flächenbereiche überlappen sich nicht, sondern grenzen allenfalls aneinander an. Damit ist eine laterale Auflösung gemeint.
Ein Muster bezeichnet die Gesamtheit--aller Mustereinheiten auf einem Wert- und/oder Sicherheitsdokument, und zwar in ihrer flächigen Verteilung auf der Oberfläche des Dokumentes oder des Substrats. Mustereinheiten sind Flächenbereiche, die im wesentlichen gleichmäßig mit ein und demselben Lumineszenzstoff belegt sind.
Eine Zeichenfolge ist eine räumliche und/oder zeitliche Aneinanderreihung von einzelnen Zeichen mit vorgegebener
Leserichtung, beispielsweise von alphanumerische Zeichen aber auch Symbolen und/oder Bildern.
Eine Codierungsmatrix ist eine zweidimensionale Zuordnungstabelle, aus welcher Elemente einer ersten Reihe den Elementen einer zweiten Reihe zugeordnet sind. Zeichenfolgen sind identisch, wenn beide Zeichenfolgen sowohl am Anfang, in der Reihenfolge, sowie am Ende übereinstimmen, insbesondere haben identische Zeichenfolgen die gleiche Anzahl von Zeichen. Eine Zeichenfolge ist mit einer anderen Zeichenfolge teilidentisch, wenn zumindest zwei aufeinander folgende Zeichen der einen Zeichenfolge mit einer Teilfolge der anderen Zeichenfolge übereinstimmen. Ansonsten können die Zeichenfolgen unterschiedliche Längen aufweisen.
Eine Strahlung ist zur Anregung der Lumineszenz typischerweise funktional, wenn die Wellenlänge der Strahlung kleiner ist als die Wellenlänge der Lumineszenzstrahlung. Jedoch kann eine Strahlung mit höherer Wellenlänge funktional sein, wenn der betreffende Lumineszenzstoff zu sogenannten Up-Conversion Prozessen fähig ist.
Der Begriff der Ortsauflösung, bezogen auf das Wert- und/oder Sicherheitsdokument bezeichnet, dass eine Information über die Anordnung eines Musterelementes auf dem Dokument erhalten wird. Dies muss nicht notwendigerweise mit einem ortsauflösenden Detektionssystem erfolgen. Vielmehr kann auch ein Dokument unter einem nicht ortsauflösenden Detektionssystem in definierter Weise durchgeführt werden, wobei dann eine zeitliche Folge der gemessenen Werte aufgrund der definierten Bewegung unschwer in eine Ortsinformation umgewandelt werden kann. Als Detektionssysteme sind folglich zweidimensional ortsauflösende Detektoren oder eindimensional ortsauflösende Detektoren (beispielsweise Detektorzeilen) einsetzbar, wobei in letzterem Falle eine definierte Translation des Dokumentes unter dem Detektor zu erfolgen hat. Es versteht sich, dass das Dokument zur eindeutigen Zuordnung gegenüber einem Detektor auf definierte, stets gleiche Weise ausgerichtet wird, bzw. in definierter, stets gleicher Weise gegenüber dem Detektor bewegt wird.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wert- und/oder Sicherheitsdokument ist dadurch gekennzeichnet, dass das Lumineszenzstoffmuster zumindest zwei Mustereinheiten umfasst, wobei jede Mustereinheit gleichmäßig mit einem Lumineszen'zstoff beschichtet ist, und wobei eine Mustereinheit eine Fläche von zumindest 100 μm2 , vorzugsweise von zumindest 10.000 μm2 , aufweist. Eine Mustereinheit kann insbesondere auch ein personenlesbares Zeichen eines Druckbildes sein. Durch die Ausführung der Mustereinheiten als gleichsam makroskopische Bildelemente können alle üblichen Drucktechnologien ohne jegliche Anpassung eingesetzt werden. Lediglich die jeweiligen Farben sind durch die Lumineszenzstoffe in geeigneter Weise zu modifizieren. Es wird folglich eine besonders einfache und vor allem in einem etablierten Herstellungsprozess ohne Umsteuerung von Druckprozessparameter einsetzbare Herstellung erreicht.
Vorzugsweise sind die Lumineszenzstoffe Fluoreszenzfarb- stoffe. Zu geeigneten Fluoreszenzfarbstoffen wird lediglich beispielsweise auf die Literaturstellen WO 03/052025 A, WO 02/053677 A, EP 0147252 A, GB 2,258,659 und F. M. Winnik et al., Xerox Discloser Journal Vol. 17, No. 3, 1992, Seiten 161-162, verwiesen. Geeignete organische Fluoreszenzfarbstoffe auf organischer Basis, beispielsweise Naphthalimide, Coumarine, Xanthene, Thioxanthene, Naphtholactame, Azlactone, Methine, Oxazine, oder Thiazine, sind zudem aus der Literatur -bekannt, wozu lediglich • beispielsweise auf Schwander et al., „Fluorescent Dyes" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2002, verwiesen wird.
Bevorzugt ist es, wenn verschiedene Emissionswellenlängen verschiedener Lumineszenzstoffe verschiedenen Buchstaben oder Zahlen zugeordnet sind. Weiterhin bevorzugt ist es, wenn das Wert- und/oder Sicherheitsdokument zusätzlich eine maschinen- und/oder personenlesbare zweite Zeichenfolge trägt, welche mit der ersten Zeichenfolge korreliert, vorzugsweise identisch oder teilidentisch ist. Dann läßt sich beispielsweise über die Auswahl der Lumineszenzstoffe eine personenlesbareVZeichenfolge direkt gleichsam einer Geheimschrift unsichtbar wiederholen. Insbesondere kann die personenlesbare Zeichenfolge mit erfindungscfemäß eingesetzten Lumineszenzstoffen -gebildet sein. Jedes Zeichen der Folge ist dann einerseits personenlesbar und andererseits über eine Bestimmung der Emissionwellenlänge und Zuordnung des zur gemessenen Emissionswellenlänge gehörigen Zeichens maschinenlesbar und ein unmittelbarer Vergleich kann durch eine Person (nach Darstellung der maschinengelesenen Zeichenfolge auf einem Display) oder maschinell (nach Einscannen der personenlesbaren Zeichenfolge) erfolgen.
Idealerweise haben die verschiedenen Lumineszenzstoffe im sichtbaren Wellenlängenbereich im wesentlichen gleiche oder ähnliche Emissions- und/oder Absorptionseigenschaften. Für das menschliche Auge erscheinen dann verschiedene Lumineszenzstoffe mit gleicher Farbe und sind- insofern nicht unterscheidbar. So können beispielsweise unterscheidlich Europium-dotierte Fluoreszenzfarbstoffe eingesetzt werden, die alle einen roten Farbeindruck erzeugen, jedoch sich in der Lage der Fluoreszenzmaxima im- Emissionspektrum unterscheiden. Es versteht sich, dass aber auch der Einsatz von Lumineszenzstoffen mit verschiedenen Emissions- bzw- Absorptionseigenschaften einsetzbar sind, dann erscheinen diese dem menschlichen Auge mit unterschiedlichen Farben.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, ist es bevorzugt, dass das Lumineszenzstoffmuster auf das Wert- und/oder ■ Sicherheitsdokument oder auf ein Substrat des Wert- und/oder Sicherheitsdokumentes aufgedruckt wird. Als Druckverfahren zur Applikation von Lumineszenzstoffen auf beliebigen Substraten sind die dem Fachmann gut vertrauten Verfahren des Tief-, Hoch-, Flach-, und Durchdrucks geeignet. Es kommen beispielsweise in Frage: Stichtiefdruck, Rastertiefdruck, Letterset, Offset oder Siebdruck. Darüber hinaus sind, je nach Beschaffenheit des Lumineszenzstoffes, Digitaldruckverfahren, wie Thermotransferdrück, Tintenstrahldruck oder Thermosublimationsdruck geeignet.
Vor, nach, oder zugleich mit dem Anbringen des Lumineszenzstoffmusters kann zusätzlich eine maschinen- und/oder personenlesbare zweite Zeichenfolge angebracht werden, welche mit der ersten Zeichenfolge korreliert ist. Insbesondere kann die personenlesbare Zeichenfolge mittels des Lumineszenzstoffmusters gebildet werden, wobei das Lumineszenzstoffmuster im Sichtbaren dem menschlichen Auge mit homogener Farbverteilung erscheint.
Im Rahmen der Erfindung kann eine Vorrichtung verwendet werden, welche die folgenden Komponenten aufweist: eine Auflagefläche für das Wert- und/oder
Sicherheitsdokument, eine Strahlungsquelle, deren Strahlung zur Anregung der Lumineszenz der Lumineszenzstoffe funktional und in Richtung auf die Auflagefläche gerichtet ist, Mittel zur ortsaufgelösten, bezogen auf das Wert- und/oder
Sicherheitsdokument, und wellenlängenselektiven Messung von Strahlung, wobei die Mittel den Bereich der Auflagefläche oder einen Teilbereich derselben erfassen, Auswertemittel, welche an die Mittel zur orts- und wellenlängenselektiven Messung von Strahlung angeschlossen sind 'und eine
Prozessoreinheit sowie eine hiermit verbunden Speichereinheit aufweisen, wobei in der Speichereinheit die Codierungsmatrix gespeichert ist, und Anzeigemittel für die gemessene Zeichenfolge oder für die Validität/Invalidität der gemessenen Zeichenfolge. Eine solche Vorrichtung stellt einen selbstständigen Aspekt der Erfindung dar. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann zu-sätzlich einen Scanner zur Erfassung von Zeichenfolgen aufweisen.
Eine Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Lumineszenzstoff ein Phosphoreszenzstoff ist. Hierbei lassen sich verschiedene Phosphoreszenzstoffe einsetzen, die ■ nicht notwendigerweise, aber möglicherweise, in der Emissionswellenlänge unterscheiden, sondern (auch) in der Emissionsdauer. Dann kann an Stelle oder zusätzlich zur
Messung der Emissionswellenlänge eine Messung des zeitlichen Verlaufes der Emissionsintensität erfolgen, wobei grundsätzlich alle vorstehenden Ausführungen zu Ort und Wellenlänge analog für Ort und Dauer gelten. Eine Bestimmung des zeitlichen Verlaufes der Emissionsintensität erfolgt dabei durch Messung zeitaufgelöster Intensitätsprofile und Erfassung von Emissionsdauer und/oder An-/Abklingzeitkon- stanten. Eine Emissionsdauer kann beispielsweise durch die Zeit definiert sein, die zwischen der Messung eines Emissionsmaximums und dem Abklingen der Emission auf einen 'definierten Bruchteil, beispielsweise 10%, des Emissionsmaximums verstreicht. An-/Abklingzeitkonstanten werden in fachüblicher Weise aus dem zeitlichen Verlauf der Emissionsintensität berechnet.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich Ausführungsformen darstellenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: einen Reisepass mit einem erfindungsgemäßen
Sicherheitsmerkmal,
Fig. 2: Emissionsspektren der beim Gegenstand der Figur 1 eingesetzten Fluoreszenzfarbstoffe,
Fig. 3: eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Auslesung des Sicherheitsmerkmals, und
Fig. 4: eine Variante des Gegenstandes der Figur 3.
In der Figur 1 erkennt man zunächst, dass auf der dargestellten Oberfläche 1 des Reisepasses 2 eine im sichtbaren homogen erscheinende Fläche 3 mit einer Grundfarbe angebracht ist. Durch diese Fläche 3 ist ein maschinenlesbares Sicherheitselement gebildet. Durch die gestrichelten Linien ist angedeutet, dass das dem Auge homogen erscheinende Sicherheitselement 3 aus drei verschiedenen Mustereinheiten 4a, 4b, 4c, besteht, wobei jede Mustereinheit 4a, 4b, 4c im Ausführungsbeispiel mit einem unterschiedlichen Fluoreszenzfarbstoff gebildet ist. Die Mustereinheiten 4a, 4b, 4c haben jeweils eine Fläche, die deutlich oberhalb von 100 μm2 liegt; ihre Größe bemisst sich eher im Bereich von 1 mm2 und mehr.
Es ist aber auch möglich, dass die Mustereinheiten 4a, 4b, 4c durch Zeichen βa, 6b, βc selbst • gebildet sind. Hierzu wird ergänzend auf die Figur 1 b verwiesen.
In der. Figur 2 erkennt man Spektren der für die
Mustereinheiten 4a, 4b, 4c verwendeten Fluoreszenzfarbstoffe. Die x-Achse ist die Frequenz und die y-Achse die Intensität. Der in Mustereinheit 4a verwendete Fluoreszenzfarbstoff hat die' Emissionswellenlänge 5a, der in Mustereinheit 4b verwendete Fluoreszenzfarbstoff hat die Emissionswellenlänge 5b und der in Mustereinheit 4c verwendete Fϊuoreszenzfarb- stoff hat die Emissionswellenlänge 5-c. Grundsätzlich können benachbarte Mustereinheiten 4a, 4b, ■ 4c jedoch auch die gleichen Fluorezenzfarbstoffe enthalten, nämlich wenn gleiche Zeichen hiermit codiert werden sollen, wie später erläutert werden wird. Dabei ist der Emissionswellenlänge 5a das Zeichen „Aλ\ der Emissionswellenlänge 5b das Zeichen „B" und der Emissionswellenlänge 5c das Zeichen ,,C" zugeordnet. Hierdurch ist eine Codierungsmatrix gebildet. Es ergibt sich folglich eine erste Zeichenfolge „ABC", die beispielsweise einen ICAO (International Civil Aviation Organization) Ländercode darstellen kann. Diese erste Zeichenfolge ist mit dem Auge nicht erkennbar, sondern beispielsweise -vielmehr nur mit einer der später beschriebenen Vorrichtungen auslesbar.
Wiederum der Figur 1 entnimmt man, dass auf dem Sicherheitselement 3 eine zweite Zeichenfolge aus den Zeichen 6a, βb, βc, aufgedruckt ist. Diese zweite Zeichenfolge stellt beispielsweise ebenfalls den ICAO Ländercode dar, nur hier mit dem Auge ohne weiteres lesbar.
Eine Validierung kann dann dadurch erfolgen, dass beispielsweise mittels einer der folgend beschriebenen Vorrichtungen die erste Zeichenfolge ausgelesen und auf einer Anzeigeeinheit 9 dargestellt wird. Die Kontrollperson vergleicht dann die dargestellte erste Zeichenfolge mit der unmittelbar abgelesenen zweiten Zeichenfolge. Bei
Übereinstimmung wird das Dokument als valide angenommen. Bei Nichtübereinstimmung wird das Dokument zumindest vorläufig als nicht valide angenommen und dessen Träger einer gesonderten Überprüfung unterzogen.
In der Figur 3 erkennt man eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Man erkennt eine Optikgruppe 7, eine- hieran angeschlossene Auswerteinheit 8, sowie eine Anzeigeeinheit 9. Die Optikeinheit weist zunächst eine Auflagefläche 10 für den Reisepass 2 auf, wobei zumindest eine nicht näher dargestellt Kante oder Anlagelinie vorgesehen ist, an welche eine vorgegebene Kante des Reisepasses 2 anzulegen ist. Die Optikeinheit 7 weist des weiteren eine Strahlungsquelle 11, beispielsweise eine UV-Lampe, LED oder ein Blitzlicht, auf. Deren Licht wird über eine erste Optik 12, beispielsweise eine erste Linse 12, über einen dichromatischen Spiegel 13, sowie über eine zweite Optik 14, beispielsweise eine zweite Linse 14, auf den Reisepass 2 fokussiert. Auch der Einsatz von Faseroptiken ist möglich. Als Faseroptiken sind Lichtleiter bezeichnet, die auch flexibel sein können. Hierdurch wird das Sicherheitselement 3 zur Fluoreszenz angeregt, wobei die Fluorezenzfarbstoffe der Mustereinheiten 4a, 4b, 4c ihre jeweiligen Emissionswellenlängen 5a, 5b, 5c emittieren. Die Fluoreszenzstrahlung wird über die zweite Optik 14 und durch den dichromatischen Spiegel 13 und eine dritte Optik 15 auf ein dispersives Element 16, beispielsweise eine Gitter, Reflexionsgitter oder Prisma, auf einen Detektor 17 mit räumlicher Auflösung geleitet. Als Detektor 17 kommt eine CCD Kamera oder eine CMOS Kamera in Frage. Im Ausführungsbeispiel sind die Bauteile dabei so ausgeführt, dass eine Beleuchtung und Lichterfassung in Form einer Linie erfolgt, wobei die Linie alle Mustereinheiten 4a, 4b, 4c überstreicht. Die Optiken werden dann vorzugsweise mit Zylinderlinsen ausgeführt. An den Detektor 17 ist die Auswerteinheit 8 angeschlossen, welche die vom Detektor 17 gemessenen Emissionswellenlängen 5a, 5b, 5c mit der räumlichen Zuordnung als Messwertpaare
Emissionswellenlänge/Ort erfasst und mit einer gespeicherten Codierungsmatrix vergleicht, in welcher eine Zuordnung gemäß der Figur 2 getroffen ist. Die so bestimmte erste Zeichenfolge wird dann als „ABC" auf der Anzeigeeinheit 9 zur Anzeige gebracht. Eine Bedienperson kann dann die angezeigte erste Zeichenfolge mit der personenlesbaren zweiten Zeichenfolge vergleichen und Identität bzw. Teilidentität oder Nichtübereinstimmung feststellen.
Eine Variante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Figur 4 dargestellt. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die erste Optik 12 und die dritte Optik 15 cofokussiert sind und ein Spiegel 13 und eine zweite Optik 14 entbehrlich sind.
Die vorstehenden Varianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung können auch dahingehend modifziert sein, dass der Detektor 17 ohne Ortsauflösung arbeitet .' Dann können die Optiken 12, 15 anstatt auf eine Linie auf einen Punkt bzw. eine Kreisfläche fokussieren. Die Ortsauflösung wird dann dadurch erhalten, dass Reisepass 2 und Optikgruppe 7 relativ zueinander in definierter Weise bewegt werden (entweder Optikgruppe 7 statisch und Translation des Reisepasses 2, oder Reisepass 2 statisch und Translation der Optikgruppe 7) .
In den Figuren der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist, dass im Rahmen der Optikgruppe 7 und der Auswerteinheit 8 ein Scanner eingerichtet sein kann, welcher die zweite Zeichenfolge in üblicher Weise ausliest und optional auf der Anzeigeeinheit 9 zur Anzeige bringt.
Zusätzlich oder an Stelle der Bestimmung der Emissionswellenlängen 5a, 5b, 5c kann eine Bestimmung des zeitlichen Verlaufes der Emissionsintensität bei Einsatz verschieden lang emittierender Phosphoreszenzstoffe erfolgen, wobei dann das zu den Emissionwellenlängen 5a, 5b, 5c Gesagte analog hierauf übertragbar ist. Eine Bestimmung des zeitlichen
Verlaufes der Emissionsintensität erfolgt dabei durch Messung zeitaufgelöster Intensitätsprofile und Erfassung von Emissionsdauer und/oder An-/Abklingzeitkonstanten. Eine Emissionsdauer kann beispielsweise durch die Zeit definiert sein, die zwischen der Messung eines Emissionsmaximums und dem Abklingen der Emission auf einen definierten Bruchteil, beispielsweise 20%, des Emissionsmaximums verstreicht. Abklingzeitkonstanten werden in fachüblicher Weise aus dem zeitlichen verlauf der Emissionsintensität berechnet. Durch Einsatz von Lumineszenzstoffen mit sowohl unterschiedlichen Emissionwellenlängen als auch unterschiedlichen Emissiondauern kann die Unterscheidbarkeit und/oder die Variantionsbreite möglicher Zeichen der ersten Zeichenfolge erhöht werden. Auch kann die unbefugte Nachstellbarkeit hierdurch erschwert werden.

Claims

Patentansprüche :
1. Wert- und/oder Sicherheitsdokument (2) mit einem maschinenlesbaren Sicherheitselement (3) , welches einen Lumineszenzstoff enthält,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest zwei unterschiedliche und mit verschiedener Emissionwellenlänge (5a, 5b, 5c) emittierende Lumineszenzstoffe an verschiedenen Orten der Oberfläche des Wert- und/oder Sicherheitsdokumentes (2) angeordnet sind und ein Lumineszenzstoffmuster bilden,
wobei jede Emissionswellenlänge-- (5a, 5b, 5c) einem. Zeichen (A, B, C) zugeordnet ist und wobei jeder Ort einer Zeichenposition zugeordnet ist, wodurch durch Auswahl der verschiedenen Lumineszenzfarbstoffe in Verbindung mit deren Ort eine maschinenlesbare erste Zeichenfolge gebildet ist.
2. Wert- und/oder Sicherheitsdokument (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lumineszenzstoffmuster zumindest zwei Mustereinheiten (4a, 4b, 4c) umfasst, wobei jede Mustereinheit (4a, 4b, 4c), vorzugsweise gleichmäßig, mit einem Lumineszenzstoff beschichtet ist oder den Lumineszenzstoff enthält, und wobei eine Mustereinheit (4a, 4b, 4c) eine Fläche von zumindest 100 μm2, vorzugsweise von zumindest 10.000 μm2, aufweist.
3. Wert- und/oder Sicherheitsdokument (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzstoffe Fluoreszenzstoffe oder Phosphoreszenzstoffe sind.
4. Wert- und/oder Sicherheitsdokument (2) nach einem der
Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Emissionswellenlängen (5a, 5b, 5c) verschiedener Lumineszenzstoffe verschiedenen Buchstaben oder Zahlen zugeordnet sind.
5. Wert- und/oder Sicherheitsdokument (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Lumineszenzstoffe- im sichtbaren Wellenlängenbereich im wesentlichen gleiche oder ähnliche Emissions- und/oder Absorptionseigenschaften aufweisen.
6.' Wert- und/oder Sicherheitsdokument (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich eine maschinen- und/oder personenlesbare zweite Zeichenfolge trägt, welche mit der ersten Zeichenfolge korreliert, vorzugsweise identisch oder teilidentisch ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Wert- und/oder
Sicherheitsdokumentes (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensstufen: al) es wird eine Codierungsmatrix erstellt, wobei verschiedenen Emissionswellenlängen (5a, 5b, 5c) verschiedener Lumineszenzstoffe verschiedenen Zeichen (A, B, C) zugeordnet werden und wobei verschiedenen Orten auf der Oberfläche des Wert- und/oder
Sicherheitsdokumentes (2) verschiedene Zeichenpositionen zugeordnet werden, oder a2) es wird eine Codierungsmatrix verwendet, wobei verschiedenen Emissionswellenlängen (5a, 5b, 5c) verschiedener Lumineszenzstoffe verschiedenen Zeichen (A, B, C) zugeordnet sind und wobei verschiedenen Orten auf der Oberfläche des Wert- und/oder
Sicherheitsdokumentes (2) verschiedene Zeichenpositionen zugeordnet sind, b) einem Wert- und/oder Sicherheitsdokument (2) wird eine erste Zeichenfolge zugeordnet, c) die Zeichenfolge gemäß Stufe b) wird mit Hilfe der Matrix aus Stufe a) in ein Lumineszenzstoffmuster transformiert, d) Das Lumineszenzstoffmuster gemäß Stufe c) wird auf dem Wert- und/oder Sicherheitsdokument (-2) gemäß Stufe b) angebracht.
Verfahren nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet , dass das Lumineszenzstoffmuster auf das Wert- und/oder Sicherheitsdokument (2 ) oder auf ein Substrat des Wert- und/oder Sicherheitsdokumentes (2 ) aufgedruckt wird .
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei vor nach oder zugleich mit dem Anbringen des Lumineszenzstoffmusters zusätzlich eine maschinen- und/oder personenlesbare zweite Zeichenfolge angebracht wird, welche mit der ersten Zeichenfolge korreliert.
10. Verfahren zur Auslesung einer maschinenlesbaren ersten
Zeichenfolge aus einem Wert- und/oder Sicherheitsdokument (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrenstufen:
a) die Lumineszenzstoffe werden zur Emission angeregt, b) die emittierte Strahlung der Lumineszenzstoffe wird sowohl wellenlängenselektiv als auch ortsaufgelöst, bezogen auf das Wert- und/oder Sicherheitsdokument (2) , gemessen, wobei Messwertpaare Emissionwellenlänge/Ort erzeugt werden, c) die in Stufe b) erhaltenen Messwertpaare Emissionwellenlänge/Ort werden mit einer Codierungsmatrix verglichen, in welcher verschiedenen Emissionswellenlängen (5a, 5b, 5c) verschiedenen Zeichen (A, B, C) zugeordnet sind und in welcher verschiedenen' Orten verschiedene Zeichenpositionen zugeordnet sind, wobei die erste Zeichenfolge erzeugt wird, für welche das Lumineszenzstoffmuster codiert, d) die in Stufe c) erhaltene erste Zeichenfolge wird auf Anzeigemitteln (9) zur Anzeige gebracht.
11. Verfahren zur Prüfung der Validität eines Wert- und/oder Sicherheitsdokumentes (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensstufen:
a) die Lumineszenzstoffe werden zur Emission angeregt, b) die emittierte Strahlung der Lumineszenzstoffe wird sowohl wellenlängenselektiv als auch ortsaufgelöst, bezogen auf das Wert- und/oder Sicherheitsdokument ' (2) , gemessen, wobei Messwertpaare Emissionwellenlänge/Ort erzeugt werden, c) die in Stufe b) erhaltenen Messwertpaare Emissionwellenlänge/Ort werden mit einer Codierungsmatrix verglichen, in welcher verschiedenen Emissionswellenlängen (5a, 5b, 5c) verschiedenen Zeichen (A, B, C) zugeordnet sind und in welcher Verschiedenen
Orten verschiedene Zeichenpositionen zugeordnet sind, wobei eine Zeichenfolge erzeugt wird, für welche das
Lumineszenzstoffmuster codiert, dl) die Zeichenfolge wird für sich auf Validität geprüft, oder d2) die Zeichenfolge wird auf valide Korrelation mit anderen Zeichenfolgen auf demselben Wert- und/oder
Sicherheitsdokument (2) geprüft, und e) das Wert- und/oder Sicherheitsdokument wird nach
Maßgabe des Vergleiches einer der Stufen dl) oder d2) als valide oder invalide qualifiziert.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei in der Stufe b) eine Vorrichtung verwendet wird, welche die folgenden Komponenten aufweist: eine Auflagefläche (10) für das Wert- und/oder Sicherheitsdokument (2), eine Strahlungsquelle (11), deren Strahlung zur ■ Anregung der Lumineszenz der Lumineszenzstoffe funktional und in Richtung auf die Auflagefläche (11) gerichtet ist,
Mittel (7) zur Ortsaufgelösten, bezogen auf das Wert- und/oder Sicherheitsdokument (2), und wellenlängenselektiven Messung von Strahlung, wobei die , Mittel den Bereich der Auflagefläche (11) oder einen Teilbereich derselben erfassen,
Auswertemittel (8), welche an die Mittel (7) zur orts- und wellenlängenselektiven Messung von Strahlung angeschlossen sind und eine Auswerteeinheit (8) sowie eine hiermit verbunden Speichereinheit aufweisen, wobei in der Speichereinheit die Codierungsmatrix gespeichert ist, und
Anzeigemittel (9) für die gemessene Zeichenfolge oder für die Validität/Invalidität der gemessenen Zeichenfolge.
•13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Vorrichtung zusätzlich einen Scanner zur Erfassung von Zeichenfolgen aufweist.
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