EP2134554B1 - Dokument mit einem sicherheitsmerkmal - Google Patents

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EP2134554B1
EP2134554B1 EP08718246.5A EP08718246A EP2134554B1 EP 2134554 B1 EP2134554 B1 EP 2134554B1 EP 08718246 A EP08718246 A EP 08718246A EP 2134554 B1 EP2134554 B1 EP 2134554B1
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EP
European Patent Office
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optical element
state
security feature
document
optical
Prior art date
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EP08718246.5A
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English (en)
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Dr. Malte Pflughoefft
Jörg Fischer
Dr. André LEOPOLD
Christian Kunath
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Bundesdruckerei GmbH
Original Assignee
Bundesdruckerei GmbH
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Publication date
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    • G07D7/01—Testing electronic circuits therein
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    • 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
    • G07D7/128—Viewing devices
    • B42D2033/26—
    • B42D2033/44—
    • B42D2035/20—
    • B42D2035/24—

Definitions

  • the invention relates to a document with a security feature, in particular a value or security document.
  • a luminescent element is arranged under a layer formed as an authenticity element in order to be able to carry out a visual or mechanical optical authenticity check under all lighting conditions. As a result, an authenticity check is possible even in the dark, without a separate light source is required. With the aid of a light source, however, the authenticity element can be checked independently of the state of the luminescent element in each case.
  • the invention is based on the published prior art with the object to provide an improved and particularly forgery-proof document.
  • a document according to the invention can be designed to be particularly tamper-proof, since readjustment of the document is not possible either by means of conventional security printing techniques or with digital techniques alone.
  • the coupling of the energy can also be done via a separate coupling element, such as a contact-type, contactless or dual-mode interface, in particular a chip card interface or an RF interface.
  • the coupling element may, for example, be an antenna or a coil, for example for inductive coupling in of a voltage which switches the optical element into its second, substantially transparent state.
  • the optical element is bistable, i. the optical element remains in its respective state as long as it is not switched.
  • the optical element is therefore necessary for it to be switched back from its second, essentially transparent state into its first, substantially non-transparent state after inspection of the optical security feature. This can be done by a corresponding circuit of the document and / or by re-coupling energy, for example from an external reader.
  • the optical element includes a bistable rotating element display with rotating elements which are light-absorbing in a first rotational position and translucent in a second rotational position so that the optical security feature of the document is obscured when the rotational elements are in their first rotational positions ,
  • the optical element includes a bistable rotary element display with rotating elements which are light-absorbing in a first rotational position and reflective in a second rotational position, so that the optical security feature of the document is not recognizable when the rotary elements in their first rotational positions are located.
  • the optical element includes an electrophoretic or electrochromic display device.
  • the optical element includes a flexible display, as available, for example, from Citala (http://www.citala.com ).
  • the optical element includes a microelectromechanical system (MEMS), such as e.g. a microshutter array, such as that available from Flixel Ltd (www.flixel.com).
  • MEMS microelectromechanical system
  • the optical element includes a display device based on ferroelectric materials.
  • the optical element includes a display device based on organic light-emitting diodes.
  • the display device forming the optical element may include, for example, matrix-type display elements.
  • the display elements do not necessarily have to be individually controlled, but a collective activation of the display elements is sufficient to put them in the first, essentially non-reflective state or the second, substantially reflective state.
  • the optical security feature of the document is a guilloche, micro-writing, a metameric system, a print with fluorescence, phosphorescence and / or up-conversion color, an imprint with infrared color, Optical variable ink (OVI), a hologram or kinegram (transparent or reflective), a watermark, registration printing, a see-through window, a pass-through passport, a transmission hologram, a holographic filter which selectively selects wavelengths from the visible light spectrum or other transmissive elements, mottled fibers, a security thread and / or microperforations.
  • OMI optical variable ink
  • a hologram or kinegram transparent or reflective
  • watermark registration printing
  • registration printing a see-through window
  • a pass-through passport a transmission hologram
  • a holographic filter which selectively selects wavelengths from the visible light spectrum or other transmissive elements, mottled fibers, a security thread and / or microperfor
  • the security feature is formed by an optical data memory, in particular a holographic data memory, in particular based on plastic.
  • the security feature stores biometric data, such as facial data, fingerprint data and / or iris scan data.
  • biometric data such as facial data, fingerprint data and / or iris scan data.
  • the document is a machine-readable travel document (MRTD), in particular according to an ICAO (International Civil Aviation Organization) standard.
  • MRTD machine-readable travel document
  • ICAO International Civil Aviation Organization
  • the biometric data may be the biometric data of the wearer of the MRTD.
  • the security feature stores data that can be used within the framework of a so-called basic access control.
  • the document has a machine-readable zone (MRZ) in which optically readable data is stored.
  • MMRZ machine-readable zone
  • This data, a cipher of this data, or a hash of that data may be stored in the security feature.
  • the document includes an integrated electronic circuit for driving the optical element to transfer it from its first to the second state and / or from its second to its first state, and if necessary from its state in which a check of the security feature is possible to return to its normal state after an optical access to the security feature has taken place.
  • the integrated electronic circuit may have an interface or be connected to an interface via which the energy for operation of the integrated electronic circuit and for driving the optical element is coupled contactless or contact-based.
  • the interface may be a smart card or RF interface.
  • a reader for a document according to the invention has means for initiating the switching of the optical element between the first and second states to allow optical access to the security feature of the document.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a document 100 according to the invention in a schematic sectional view.
  • the document 100 has a security feature 102, which may be any optical security feature known in the art.
  • the security feature 102 is arranged on the document 100 or embedded in the body of the document 100 so that it is not visible from the back 104 of the document 100.
  • the backside 104 of the document can however also be transparent, so that the security feature 102 - depending on the state of the optical element 108 - is visible from the back 104.
  • the security feature 102 is a see-through passport, a portion of a pass-through pass, a transmission hologram, a holographic filter that selectively passes wavelengths from the visible light spectrum, a see-through window or other transmissive element.
  • the optical element 108 is arranged in the body of the document 100.
  • the optical element 108 is switchable between at least two different states, in which the optical element 108 each has different optical properties.
  • the optical element 108 serves to generate various backgrounds for the security feature 102, in front of which the security feature 102 is optically detectable or optically non-detectable.
  • the optical element 108 may be e.g. in its first state, have an absorbing effect on the incident radiation, while it is reflective in its second state.
  • the optical element 108 may also be configured such that a constant coupling of energy is required to keep the optical element 108 in a certain state. If the supply of energy is interrupted, the optical element 108 immediately falls back to its original state in such an embodiment.
  • the optical element 108 may be formed as a bistable rotary element display or as a bistable electrophoretic display, as for example WO 03 / 009059A1 known per se.
  • the optical element 108 includes a display device with, for example, an electrochromic display.
  • the continual supply of energy is required to maintain the optical element 108 in its second state, it may include an LCD display.
  • the optical element 108 includes electrically or magnetically charged rotary elements. By radiating a corresponding electromagnetic field from the reader 102, the rotary elements can be moved so that the optical element 108 is switchable between its first and second states. In such an embodiment, the coupling of the energy is thus directly into the optical element 108th
  • the FIG. 2 shows an alternative embodiment of a document 100 according to the invention with a coupling element 114 for coupling energy for driving the optical element 108.
  • the coupling element 114 may be designed as a contact-type, non-contact or dual-mode interface, in particular as a smart card interface or RF interface ,
  • the coupling element 114 may be an antenna or a coil, for example, to inductively couple in a voltage by which the optical element 108 is set in its second state.
  • the coupling element 114 is connected by a line 116 to the optical element 108 in order to drive it and, if necessary, to supply it with energy.
  • a line 116 to the optical element 108 in order to drive it and, if necessary, to supply it with energy.
  • Such an arrangement offers the advantage of a special security against manipulation, since it can not be removed from the document 100 without destruction and inserted into another document body. This is especially the case when the line 116 runs within the document body.
  • the document body of the document 100 can be paper-based and / or plastic-based, for example in the form of a paper-based travel document or a chip card.
  • the FIG. 3 shows an embodiment of a reader 112 according to the invention.
  • the reader 112 has a power source 118 for coupling energy into the coupling element 114, such as via a contact or contactless interface.
  • the reader 112 further has a radiation source 120 for generating a reading beam 122 for optically checking the security feature 102 of the document 100.
  • the reader 112 has a processor 119 for executing program instructions 121 and 123 for controlling the various components of the reader 112 and for evaluating the signals supplied by the optical sensor 124 and / or the optical sensor 126, respectively. Furthermore, the processor 119 may control an interface 125 of the reader 112, which may be a user interface and / or a network interface. Via the interface 125, the data obtained on the basis of the evaluation and / or other data read from the document 100 can be output.
  • a further layer 136 may be arranged, on which the optical security feature 102 is located.
  • the document 100 may still have a protective layer 138 overlying the security feature 102.
  • the security feature 102 is designed such that it has a reflective effect for radiation of a specific spectral range, such as green light, whereas it has a transmissive effect for other spectral components in the visible range, in particular red and blue light.
  • the security feature 102 may be formed as a volume hologram.
  • the FIG. 4 shows by way of example the red component 122 ', the green component 122 "and the blue component 122"' of the reading beam 122.
  • the red component 122 'and the blue component 122 "' transmit through the security feature 102, since the security feature 102 is transmissive in these spectral ranges
  • This reflected radiation 128 is generated the user 110 (see the Figures 1 and 2 ) accordingly a green color impression, ie the figure 111.
  • FIG. 5 shows the document 100 after the optical element 108 has been switched to its other state. While the optical element 108 in his in the FIG. 4
  • the first state produced produces a black background, so it produces in its in the FIG. 5 shown second state a white or a reflective (mirroring) background. In this state, the optical element 108 acts as a reflector.
  • the embodiment of the document 100 of FIGS. 4 and 5 is particularly advantageous when the security feature 102 is a volume reflection hologram. Namely, the visibility of a volume reflection hologram is significantly improved when it is on a dark background. For example, full color holograms, with a suitable choice of the characteristics of the holographic recording medium with, for example, a material thickness of about 10 microns and a refractive index modulation between 10 -3 and 10 -2 on a white background are very difficult, but very against a black background clearly visible. In the embodiment of the FIGS. 4 and 5 Thus, it is possible to provide a contrast enhancement for the security feature 102 formed as a volume hologram when the optical element 108 is in its absorbing, ie black state.
  • the optical element 108 may be configured to be switchable between two different colors.
  • the optical element 108 may be configured to be black in its first state to provide a black background for viewing the security feature 102. In its second state, however, the optical element 108 has a color which is approximately equal to the color in which the security feature 102 reflects or scatters an incident reading beam 122. In this case, the security feature structure is not visible to the user 110 because the background created by the optical element 108 is the same color as the security feature 102 when the optical element is in its second state.
  • the security feature 102 may also be formed as an active radiation source, which generates radiation of a particular color itself.
  • the optical element 108 can then be designed such that it has a different color than the security feature 102 in its first state, for example black, and in its second state substantially the same color with which the security feature 102 emits radiation radiates.
  • This embodiment has the advantage that a reading beam 122 is not absolutely necessary.
  • the security feature 102 may be a luminescent marker.
  • the luminescent label emits radiation of a particular color.
  • the optical element 108 is then black in its first state, for example, and in its second state has a color that is approximately equal to the color in which the security feature 102 emits radiation.
  • the security feature 102 may be a luminescent marker.
  • the luminescent label emits radiation of a particular color.
  • the optical element 108 is then black in its first state, for example, emits light in its second state, which excites the security feature 102 for the emission of radiation.
  • this light emits a color impression which corresponds to the color impression of the first switching state of the optical element 108.
  • the optical element 108 emits light with a different color impression, particularly preferably with a contrast or complementary color, so that the security feature 102 can easily be verified.
  • the optical element 108 may preferably be formed as an active radiation source.
  • the optical element in its first state, is not luminescent, i. for example black.
  • the optical element 108 in its second state, however, the optical element 108 is luminescent, with the radiation emitted by the optical element 108 due to the luminescence being similar to or identical to that of the security feature 102.
  • the same effect can be achieved by using an organic light emitting diode or an organic light emitting diode display as the optical element 108.
  • the security feature 102 may consist of a print whose color is metamer with the color of the optical element 108 when the optical element is in its second state. In this second state, which is preferably the normal state of the optical element 108, the printed motif of the security feature 102 can only be observed under certain exposure conditions.
  • the optical element 108 is temporarily switched from its second state to its first state in which it assumes a contrasting color, preferably black or white.
  • the security feature 102 is a print of one color.
  • the optical element 108 switches between a state in which the optical element has the same color as the security feature 102 and a second state which has a color with the same color impression (metameric color).
  • the optical Switch element 108 between the color of security feature 102 and a contrasting color or in another form between a metameric color and a contrasting color.
  • a contrasting color is any color which allows optical detection of the security feature, more preferably without the aid of technical means.
  • the reading beam 122 is reflected in total by the document 100.
  • the security feature 102 can only be detected by means of a polarization filter.
  • the optical element 108 can be switched to a contrasting color, preferably black or white.
  • the optical element 108 may also be designed such that in its other state it reflects linearly polarized light of the first polarization direction. In the latter case, only the component of the reading beam 122 is then reflected by the document 100, which lies in the first polarization direction. The security feature 102 can then also be detected without a polarization filter.
  • the security feature 102 is a print in a color that absorbs visible light but does not absorb infrared light.
  • the visible components of the reading beam 122 are therefore absorbed by the security feature 102, whereas the infrared component of the reading beam 122 is not absorbed but transmitted, so that the infrared component of the reading beam can reach the optical element 108 located below the security feature 102.
  • the optical element 108 is here designed so that it absorbs infrared light in one state, and in its other state does not absorb infrared light, but instead, for example, reflects or transmits it. Depending on the switching state of the optical element 108, a signal in the infrared range can therefore be detected by the reading device 102 or not.
  • the security feature 102 is a non-solid print in one color, which Absorbs light from an invisible spectral component, such as infrared light, but transmits visible light.
  • an invisible spectral component such as infrared light
  • Such a security feature 102 can also be checked with the aid of the optical element 108 if it has a state in which it absorbs infrared light and has another state in which it does not absorb infrared light, that is, for example, reflects or transmits it.
  • the optical element 108 may have identical, similar or different properties in its two states in the visible region of the light.
  • FIG. 6 shows an embodiment of a document 100 according to the invention with a security feature 102 having a structuring, such as a line pattern.
  • the FIG. 6 shows by way of example the lines 140, 142 and 144 of the security feature 102.
  • the reading beam 122 does not become perpendicular in the embodiment considered here, as in the embodiment of FIGS. 4 and 5 but obliquely directed to the document 100, as in the FIG. 6 shown. Where the reading beam 122 hits one of the lines of the security feature 102, a spectral component of the reading beam 122 is reflected, whereas other spectral components of the reading beam 122 are transmitted.
  • the red component 122 'of the reading beam 122 thus passes through the security feature 102, irrespective of whether the red component 122' encounters one of the lines of the security feature 102.
  • the state of the optical element 108 acts to absorb it, so that the red component 122 'of the reading beam 122 is completely absorbed by the document 100.
  • the other spectral components of the reading beam 122 in particular for the blue component 122 "'and also the green component 122" insofar as it does not impinge on one of the lines of the security feature 102.
  • the reflected radiation 128 results. Due to the reflected radiation 128, the user 110 has the impression of a line pattern 146, that is, an image of the lines 140 , 142, 144, ... of the security feature 102.
  • FIG. 7 shows the document 100 of the embodiment of FIG. 6 when the optical element 108 is in its other state where it is reflective.
  • the spectral components transmitted on the lines of the security feature 102 that is to say in particular the red component 122 'and the blue component 122 "', are then not absorbed by the optical element 108, but reflected, resulting in a changed line pattern 148 resulting from an overlay of the line pattern 146 with lines 150 created by the red and blue components 112 'and 112 "'.
  • the lines 150 are approximately magenta due to the blanking of the green components 122 ".
  • the layer 136 may, for example, be about 100 ⁇ m high so that printing with lines of ⁇ 200 ⁇ m width and a density of about 2.5 lines per millimeter or less may be selected for viewing at 45 °.
  • the layer can be, for example, about 250 ⁇ m high, in which case a printing with lines of ⁇ 500 ⁇ m width can be selected.
  • the optical element 108 in its in the FIG. 7 also show a white surface. In this case, the magenta lines 150 would be seen in lower brightness from arbitrary angles; however, the perception as a changeable line image also remains in this embodiment.
  • Luminescence and infrared radiation components can in the embodiment of the FIGS. 6 and 7 come analogously to the application.
  • the FIG. 8 shows an embodiment of the document 100, in which the security feature 102 is formed as a volume hologram.
  • the volume hologram is such that the outgoing observation beam is observable at an angle other than that expected by the classical reflection condition. For example, if the reading beam 122 at an angle of incidence of about 45 ° to one in the FIG. 8
  • pixel 152 of the volume hologram of security feature 102 which is represented by way of example, strikes the reflected radiation 128 at an observation angle of 0 °, ie pixel 153.
  • the optical element 108 acts in its in FIG FIG. 8 absorbing state shown. That is, the red and blue components 122 'and 122 "' of the reading beam 122 are absorbed by the optical element 108.
  • the Figures 10 and 11 show an embodiment of the document 100, wherein the optical element 108 between an absorbent state, as shown in the figure 10, and a transparent state, as in FIG. 11 shown, is switchable.
  • the reading beam 122 can be changed by the security feature 102 or remain unchanged.
  • the read beam consists only of a green component 122 ", for which the other layers of the construction of the document, that is, the protective layer 138, the layer 136, and the carrier 134, are transparent FIG. 10 shown state of the optical element 108, the security feature 102 can not be checked, since the reading beam so completely absorbed becomes.
  • the in the FIG. 11 shown state of the optical element 108 transmits at least a portion of the reading beam, so that a corresponding transmission image 156 results.
  • the Figures 12 and 13 show a further embodiment of the document 100 according to the invention.
  • the optical element between the in the FIG. 12 shown absorbent state and in the FIG. 13 shown transparent state switchable.
  • Like in the FIG. 12 is obtained in the absorbing state of the optical element 108 analogous to the embodiment of FIG. 4 a single image 111, whereas in the transparent state of the optical element 108 an additional image 158 is obtained, which, due to the superposition of the red and blue components 122 'and 122 "' considered here by way of example, due to the reflection of the green component 122" on the security feature 102 appears magenta.
  • the security feature 102 may be formed as a hologram in the embodiment considered here.
  • the non-diffracted portion of the beam 122 ie the beam 122a.
  • the reflector 160 may be a reflective metal surface. This may be formed as part of the optical element 108, for example as a return electrode of the display element forming the optical element 108. When the optical element 108 is switchable between a reflective and an absorbing state, no additional reflector is needed in this embodiment.
  • the security feature 102 consists of a Fourier hologram.
  • a Fourier hologram has the property of being able to project an image when irradiated with suitable light of a suitable wavelength and an appropriate angle of incidence. This image may be, for example, a data page, a logo or the like. Laser irradiation of classic display holograms can produce the same effect. FIGS. 14b and 15b show this feature accordingly.
  • the processor 119 of the reader 112 serves to execute program instructions 172 which implement the steps of the cryptographic protocol relating to the reader 112.
  • the power source 118 of the reader 112 is here designed as an RF interface to communicate with the RF chip of the document 100.
  • the reader 112 may include another optical sensor 174, e.g. to detect the MRZ 164 or other optically readable data.
  • the cryptographic protocol implemented by the program instructions 166 and 172 may be, for example, a protocol for performing a Basic Access Control (BAC).
  • BAC Basic Access Control
  • the RF chip is designed such that only after successful execution of the BAC with the aid of the program instructions 168 the optical element 108 is controlled so that the security feature 102 can be checked by the reader 112.
  • the reader 112 For example, first of all the MRZ 164 is detected with the aid of the optical sensor 174. From the data thus acquired, the reader 112 generates a key with which it encrypts a random number transmitted by the RF chip and transmits the cipher with the aid of the RF interface to the RF chip. The RF chip checks this ciphertext for agreement with the expected value. If the cipher corresponds to the expected value, then the BAC is considered successfully passed.
  • FIG. 17 shows a corresponding flow chart.
  • a BAC protocol is performed between the reader and the document.
  • the RF chip Upon successful completion of the BAC protocol, the RF chip sends a switching signal to the optical element of the document so that it is put into a state in which the security feature of the document is verifiable.
  • the data stored in the security feature is read out by the reader and checked in step 206 for compliance with the data acquired for performing the BAC protocol from the MRZ of the document. If there is no match, the reader issues an error message in step 208; otherwise, in step 210, the reader accesses the data stored in the document to read it out via RF (see in the memory 170 in the embodiment of FIG. 16 stored data).
  • EAC Extended Access Control

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Inspection Of Paper Currency And Valuable Securities (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Dokument mit einem Sicherheitsmerkmal, insbesondere ein Wert- oder Sicherheitsdokument.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Sicherheitsmerkmale für Wert- oder Sicherheitsdokumente bekannt. Dazu gehören optische Sicherheitsmerkmale, die visuell durch einen Benutzer und/oder maschinell durch einen optischen Sensor erfassbar sind.
  • Zu den optischen Sicherheitsmerkmalen zählen beispielsweise:
    • Guillochen: Guillochen werden mit Hilfe von so genanntem Liniendruck auf das Dokument aufgedruckt. Sie bestehen im Allgemeinen aus in verschiedenen Farben übereinander gedruckten Wellen- und Schleifenmustern;
    • Mikro-Schrift: Hierbei handelt es sich um aufgedruckte Schriftzüge in kleinster Schrift. Mit bloßem Auge lässt sich die Mikro-Schrift kaum erkennen. Beispielsweise ist Mikro-Schrift auf den Euro-Banknoten als Bildelement in die Motive eingearbeitet. Mit Hilfe einer Lupe kann die Mikro-Schrift gelesen werden;
    • Metamere Systeme: Aufgrund metamerer Farbgleichheit können unterschiedliche spektrale Zusammensetzungen des Lichts bei Menschen den gleichen Farbeindruck hervorrufen und zum Beispiel mittels Farbfiltern oder variablen Beleuchtungsquellen optisch wahrnehmbar gemacht werden;
    • Aufdrucke mit Fluoreszenz-, Phosphoreszenz- und/oder Up-Conversion-Farben;
    • Aufdrucke mit Infrarot-Farbe: Die Farbe wird nur unter Infrarot-Strahlung für Lesegeräte mit entsprechenden Sensoren detektierbar. Beispielsweise sind Euro-Banknoten mit diesem optischen Sicherheitsmerkmal ausgestattet;
    • Barcodes, insbesondere ein- oder zweidimensionale Barcodes, monochrom oder mehrfarbig;
    • Optisch variable Farben (OVI - Optical Variable Ink): Bei einer optisch variablen Farbe ändert sich der Farbeindruck je nach Betrachtungswinkel, da das Licht an den Pigmenten gebrochen, gestreut oder reflektiert wird;
    • Hologramme und Kinegrame (transparent oder reflektierend);
    • Wasserzeichen;
    • digitale Wasserzeichen, die eine sichtbare und/oder maschinell auslesbare Information tragen;
    • Passerdruck: Verschiedene Muster oder Symbole werden so über- oder aneinander gedruckt, dass sie zusammen ein bestimmtes Bild ergeben. Kleinste Abweichungen im Stand, d.h. so genannte Passerungenauigkeiten, können leicht mit bloßem Auge erkannt werden. Wenn sich die Teilbilder auf verschiedenen Seiten des Dokuments, wie zum Beispiel einer Banknote, befinden, bezeichnet man dieses optische Sicherheitsmerkmal als Durchsichtspasser;
    • Durchsichtsfenster: Ein Fenster aus einer transparenten Kunststofffolie ist in dem Dokument eingearbeitet;
    • Melierfasern: Dem Papier des Dokuments werden Fasern beigemischt, die unter UV-Licht in verschiedenen Farben leuchten;
    • Sicherheitsfaden;
    • Mikroperforation.
  • Aus der DE 197 35 293 A1 ist ein Wert- und Sicherheitserzeugnis mit Lumineszenzelement bekannt. Unter einer als Echtheitselement ausgebildeten Schicht ist ein Lumineszenzelement angeordnet, um eine visuelle oder maschinelle optische Echtheitsprüfung unter allen Beleuchtungsbedingen durchführen zu können. Dadurch wird eine Echtheitsprüfung auch im Dunkeln möglich, ohne dass eine separate Lichtquelle erforderlich ist. Mit Hilfe einer Lichtquelle ist das Echtheitselement unabhängig von dem Zustand des Lumineszenzelements aber in jedem Fall überprüfbar.
  • Die zum Anmeldezeitpunkt unveröffentlichte Patentanmeldung DE 10 2006 059 865.2-55 derselben Anmelderin offenbart ein Dokument mit einem optischen Element, das vor einem Sicherheitsmerkmal angeordnet ist. Das optische Element überdeckt das darunter angeordnete Sicherheitsmerkmal, sodass das Sicherheitsmerkmal für einen Benutzer nicht sichtbar ist, solange sich das optische Element in seinem nicht-transparenten Zustand befindet. Zur Überprüfung des Sicherheitsmerkmals wird das optische Element in einen transparenten Zustand überführt.
  • Aus der WO 00/36560 A1 ist ein Dokument mit einem Sicherheitsmerkmal und einem optischen Element bekannt, von dem sich der Gegenstand des Anspruchs 1 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass ein integrierter elektronischer Schaltkreis zum Schalten des optischen Elements vorgesehen ist, der zur Durchführung eines kryptographischen Protokolls und zur Ansteuerung des optischen Elements ausgebildet ist, wenn eine Bedingung des kryptographischen Protokolls erfüllt ist.
  • Der Erfindung liegt dem veröffentlichte Stand der Technik gegenüber die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes und besonders Fälschungssicheres Dokument zu schaffen.
  • Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Durch die Erfindung wird ein Dokument mit einem optischen Sicherheitsmerkmal geschaffen, wie zum Beispiel ein Wert- oder Sicherheitsdokument, insbesondere ein Zahlungsmittel, eine Chipkarte, ein Ausweisdokument, ein Berechtigungsnachweis, ein Zahlungsmittel oder dergleichen. Das Dokument kann papierbasiert und/oder kunststoffbasiert ausgeführt sein.
  • Das erfindungsgemäße Dokument hat ein Sicherheitsmerkmal, welches in einer Einfallsrichtung von Strahlung zur Betrachtung bzw. maschinellen Erfassung des Sicherheitsmerkmals vor einem optischen Element angeordnet ist. Das optische Element ist zwischen ersten und zweiten Zuständen schaltbar, in denen das optische Element jeweils unterschiedliche optische Eigenschaften hat. Beispielsweise erzeugt das optische Element in seinem ersten Zustand einen Hintergrund für das Sicherheitsmerkmal, vor dem das Sicherheitsmerkmal optisch erfassbar ist. In beispielsweise seinem zweiten Zustand erzeugt das optische Element dagegen einen Hintergrund für das Sicherheitsmerkmal, vor dem das Sicherheitsmerkmal visuell und/oder maschinell optisch nicht erfasst werden kann.
  • Dadurch, dass es zur Überprüfung des Sicherheitsmerkmals erforderlich ist, das optische Element in einen seiner beiden Zustände zu bringen, ist ein weiteres Sicherheitsmerkmal gegeben, da die Überprüfung des optischen Sicherheitsmerkmals des Dokuments ja voraussetzt, dass der Benutzer zum Beispiel mit Hilfe eines Lesegeräts dazu in der Lage ist, das optische Element zu schalten. Ferner kann ein erfindungsgemäßes Dokument besonders fälschungssicher ausgebildet sein, da eine Nachstellung des Dokuments weder mittels konventioneller Sicherheitsdrucktechniken noch mit digitalen Techniken alleine möglich ist.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist einer der Zustände des optischen Elements der Normalzustand, in dem das Sicherheitsmerkmal nicht optisch erfasst werden kann. Durch Einkopplung von Energie geht das optische Element zumindest temporär in seinen anderen Zustand über, in dem das Sicherheitsmerkmal optisch erfasst werden kann.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung hat das optische Element einen ersten Zustand, in dem es transmissiv wirkt, und einen zweiten Zustand, in dem es reflektiv ist. Nur wenn sich das optische Element in seinem transmissiven Zustand befindet, ist eine Überprüfung des Sicherheitsmerkmals auf der Rückseite des Dokuments möglich.
  • Gemäß der Erfindung ist das optische Element durch Einkopplung von Energie von seinem ersten in seinen zweiten Zustand und/oder von seinem zweiten in seinen ersten Zustand schaltbar. Die Einkopplung der Energie kann je nach Ausführungsform des optischen Elements unmittelbar, zum Beispiel durch ein elektromagnetisches Feld, in das optische Element erfolgen, sodass dieses in seinen zweiten, im Wesentlichen transparenten Zustand gebracht wird.
  • Die Einkopplung der Energie kann aber auch über ein separates Kopplungselement erfolgen, wie zum Beispiel eine kontaktbehaftete, kontaktlose oder Dual-Mode-Schnittstelle, insbesondere eine Chipkarten-Schnittstelle oder eine RF-Schnittstelle. Bei dem Kopplungselement kann es sich zum Beispiel um eine Antenne oder eine Spule handeln, beispielsweise zur induktiven Einkopplung einer Spannung, die das optische Element in seinen zweiten, im Wesentlichen transparenten Zustand schaltet.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das optische Element bistabil, d.h. das optische Element verharrt in seinem jeweiligen Zustand, so lange es nicht geschaltet wird. Für ein solches bistabiles optisches Element ist es also erforderlich, dass dieses aus seinem zweiten, im Wesentlichen transparenten Zustand nach Inspektion des optischen Sicherheitsmerkmals wieder in seinen ersten, im Wesentlichen nicht-transparenten Zustand zurückgeschaltet wird. Dies kann durch einen entsprechenden Schaltkreis des Dokuments erfolgen und/oder durch erneute Einkopplung von Energie, beispielsweise von einem externen Lesegerät.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das optische Element semi-bistabil. Das optische Element verharrt also in seinem ersten Zustand. Nachdem das optische Element in seinen zweiten Zustand geschaltet worden ist, verharrt es in diesem zweiten Zustand für eine bestimmte Zeit, bevor es dann selbsttätig wieder in den ersten Zustand zurückfällt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass nur eine einzige Schalthandlung erforderlich ist, um das optische Element für einen bestimmten Zeitraum für die Inspektion des optischen Sicherheitsmerkmals des Dokuments in seinen zweiten Zustand zu versetzen, aus dem es dann ohne weitere Schalthandlung selbsttätig wieder in den ersten Zustand zurückfällt. Der erste Zustand kann im Wesentlichen reflektierend, der zweite im Wesentlichen absorbierend sein. In einer weiteren Ausführungsform kann der erste Zustand im Wesentlichen absorbierend, der zweite im Wesentlichen reflektierend sein. In einer weiteren Ausführungsform kann der erste Zustand im Wesentlichen nicht transparent und der zweite im Wesentlichen transparent sein oder umgekehrt.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet das optische Element eine bistabile Drehelement-Anzeige mit Drehelementen, die in einer ersten Drehposition lichtabsorbierend wirken und in einer zweiten Drehposition lichtdurchlässig sind, sodass das optische Sicherheitsmerkmal des Dokuments verdeckt wird, wenn sich die Drehelemente in deren ersten Drehpositionen befinden.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet das optische Element eine bistabile Drehelement-Anzeige mit Drehelementen, die in einer ersten Drehposition lichtabsorbierend wirken und in einer zweiten Drehposition reflektierend sind, sodass das optische Sicherheitsmerkmal des Dokuments nicht erkennbar wird, wenn sich die Drehelemente in deren ersten Drehpositionen befinden.
  • Nach einer Ausführungsform beinhaltet das optische Element eine elektrophoretische oder elektrochrome Anzeigevorrichtung.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet das optische Element ein elektrostatisches Benetzungselement, d.h. eine so genannte Elektrowetting-Anzeigevorrichtung.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet das optische Element eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, insbesondere mit cholesterischen oder nematischen flüssigkristallinen Materialien.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet das optische Element ein flexibles Display, wie es z.B. von der Firma Citala (http://www.citala.com) erhältlich ist.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet das optische Element ein mikroelektromechanisches System (MEMS), wie z.B. ein Mikroshutter-Array, wie es beispielsweise von der Firma Flixel Ltd (www.flixel.com) erhältlich ist.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet das optische Element eine Anzeigevorrichtung auf der Basis ferroelektrischer Materialien.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet das optische Element eine Anzeigevorrichtung auf der Basis organischer Leuchtdioden.
  • Die Anzeigevorrichtung, welche das optische Element bildet, kann zum Beispiel matrixförmige Anzeigeelemente beinhalten. Die Anzeigeelemente müssen jedoch nicht unbedingt individuell angesteuert werden, sondern es reicht eine kollektive Ansteuerung der Anzeigeelemente aus, um diese jeweils in den ersten, im Wesentlichen nicht-transparenten Zustand oder den zweiten, im Wesentlichen transparenten Zustand zu versetzen.
  • Die Anzeigevorrichtung, welche das optische Element bildet, kann zum Beispiel matrixförmige Anzeigeelemente beinhalten. Die Anzeigeelemente müssen jedoch nicht unbedingt individuell angesteuert werden, sondern es reicht eine kollektive Ansteuerung der Anzeigeelemente aus, um diese jeweils in den ersten, im Wesentlichen nicht-reflektiven Zustand oder den zweiten, im Wesentlichen reflektiven Zustand zu versetzen.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem optischen Sicherheitsmerkmal des Dokuments um eine Guilloche, Mikro-Schrift, ein metameres System, einen Aufdruck mit Fluoreszenz-, Phosphoreszenz- und/oder Up-Conversion-Farbe, einen Aufdruck mit Infrarot-Farbe, Optisch variable Farben (OVI - Optical Variable Ink), ein Hologramm oder Kinegram (transparent oder reflektierend), ein Wasserzeichen, Passerdruck, ein Durchsichtsfenster, einen Teil eines Durchsichtspassers, ein Transmissionshologramm, einen holografischen Filter, der selektiv Wellenlängen aus dem Spektrum des sichtbaren Lichts passieren läßt oder andere transmissive Elemente, Melierfasern, einen Sicherheitsfaden und/oder eine Mikroperforationen.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet das Sicherheitsmerkmal optisch auslesbare Informationen. Beispielsweise handelt es sich bei dem Sicherheitsmerkmal um ein digitales Wasserzeichen oder einen ein- oder zweidimensionalen Barcode. Das Wasserzeichen bzw. der Barcode können auf dem Dokument aufgedruckt sein.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird das Sicherheitsmerkmal durch einen optischen Datenspeicher gebildet, insbesondere einen holographischen Datenspeicher, insbesondere auf Kunststoffbasis.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung speichert das Sicherheitsmerkmal biometrische Daten, wie zum Beispiel Gesichtsdaten, Fingerabdruckdaten und/oder Iris-Scan-Daten. Beispielsweise handelt es sich bei dem Dokument um ein maschinenlesbares Reisedokument (Machine Readable Travel Document - MRTD), insbesondere nach einem ICAO- (International Civil Aviation Organisation) Standard. Bei den biometrischen Daten kann es sich um die biometrischen Daten des Trägers des MRTD handeln.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung speichert das Sicherheitsmerkmal Daten, die im Rahmen einer sog. Basic Access Control verwendet werden können. Beispielsweise hat das Dokument eine maschinenlesbare Zone (MRZ), in der optisch lesbare Daten gespeichert sind. Diese Daten, eine Chiffrat dieser Daten oder ein Hash-Wert dieser Daten können in dem Sicherheitsmerkmal gespeichert sein.
  • Gemäß der Erfindung beinhaltet das Dokument einen integrierten elektronischen Schaltkreis zur Ansteuerung des optischen Elements, um dieses von seinem ersten in den zweiten Zustand und/oder von seinem zweiten in seinen ersten Zustand zu überführen, und um es erforderlichenfalls aus seinem Zustand, in dem eine Überprüfung des Sicherheitsmerkmals möglich ist, wieder in seinen Normalzustand zu überführen, nachdem ein optischer Zugriff auf das Sicherheitsmerkmal stattgefunden hat.
  • Der integrierte elektronische Schaltkreis kann eine Schnittstelle aufweisen oder mit einer Schnittstelle verbunden sein, über die die Energie zum Betrieb des integrierten elektronischen Schaltkreises sowie zur Ansteuerung des optischen Elements kontaktlos oder kontaktbehaftet eingekoppelt wird. Insbesondere kann es sich bei der Schnittstelle um eine Chipkarten- oder RF-Schnittstelle handeln.
  • In einem weiteren Aspekt hat ein Lesegerät für ein erfindungsgemäßes Dokument Mittel zur Initiierung der Schaltung des optischen Elements zwischen den ersten und zweiten Zuständen, um einen optischen Zugriff auf das Sicherheitsmerkmal des Dokuments zu ermöglichen.
  • Im Weiteren werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dokuments,
    Figur 2
    ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dokuments,
    Figur 3
    ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dokuments und eines erfindungsgemäßen Lesegeräts,
    Figur 4
    einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dokuments, wenn sich das optische Element in seinem ersten Zustand befindet,
    Figur 5
    die Ausführungsform der Figur 4, wenn sich das optische Element in seinem zweiten Zustand befindet,
    Figur 6
    einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Dokuments, wobei das Sicherheitsmerkmal ein Linienmuster aufweist, und zwar wenn sich das optische Element in seinem ersten Zustand befindet,
    Figur 7
    die Ausführungsform der Figur 6, wenn sich das optische Element in seinem zweiten Zustand befindet,
    Figur 8
    einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dokuments, wobei das Sicherheitsmerkmal als Volumen-Hologramm ausgebildet ist, und sich das optische Element in seinem ersten Zustand befindet,
    Figur 9
    die Ausführungsform der Figur 8, wobei sich das optische Element in seinem zweiten Zustand befindet,
    Figur 10
    einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dokuments, wobei sich das optische Element in seinem ersten Zustand befindet,
    Figur 11
    die Ausführungsform der Figur 10, wobei sich das optische Element in seinem zweiten Zustand befindet,
    Figur 12
    einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dokuments, wobei sich das optische Element in seinem ersten Zustand befindet,
    Figur 13
    die Ausführungsform der Figur 12, wobei sich das optische Element in seinem zweiten Zustand befindet,
    Figur 14
    einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dokuments, wobei sich das optische Element in seinem ersten Zustand befindet,
    Figur 14b
    einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dokuments, wobei sich das optische Element in seinem ersten Zustand befindet,
    Figur 15
    die Ausführungsform der Figur 14, wobei sich das optische Element in seinem zweiten Zustand befindet,
    Figur 15b
    die Ausführungsform der Figur 14b, wobei sich das optische Element in seinem zweiten Zustand befindet,
    Figur 16
    ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dokuments und einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lesegeräts,
    Figur 17
    ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In der folgenden Beschreibung der Figuren werden einander entsprechende Elemente der verschiedenen Ausführungsformen mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Die Figur 1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dokuments 100 in einer schematischen Schnittansicht. Das Dokument 100 hat ein Sicherheitsmerkmal 102, wobei es sich um ein beliebiges aus dem Stand der Technik bekanntes optisches Sicherheitsmerkmat handeln kann. Das Sicherheitsmerkmal 102 ist auf dem Dokument 100 angeordnet oder es ist in den Körper des Dokuments 100 eingebettet, sodass es von der Rückseite 104 des Dokuments 100 nicht sichtbar ist Die Rückseite 104 des Dokuments kann aber auch transparent ausgebildet sein, so dass das Sicherheitsmerkmal 102 - je nach Zustand des optischen Elements 108 - von der Rückseite 104 sichtbar ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn es sich bei dem Sicherheitsmerkmal 102 um einen Durchsichtspasser, einen Teil eines Durchsichtspassers, ein Transmissionshologramm, einen holografischen Filter, der selektiv Wellenlängen aus dem Spektrum des sichtbaren Lichts passieren läßt, ein Durchsichtsfenster oder ein anderes transmittives Element handelt.
  • Hinter dem Sicherheitsmerkmal 102 ist im Körper des Dokuments 100 das optische Element 108 angeordnet. Das optische Element 108 ist zwischen zumindest zwei verschiedenen Zuständen schaltbar, in denen das optische Element 108 jeweils verschiedene optische Eigenschaften hat. Beispielsweise dient das optische Element 108 zur Erzeugung verschiedener Hintergründe für das Sicherheitsmerkmal 102, vor denen das Sicherheitsmerkmal 102 optisch erfassbar bzw. optisch nicht erfassbar ist. Hierzu kann das optische Element 108 z.B. in seinem ersten Zustand auf die einfallende Strahlung absorbierend wirken, während es in seinem zweiten Zustand reflektiv ist.
  • Das Lesegerät 112 kann als Energiequelle ausgebildet sein, von der aus Energie in das optische Element 108 eingekoppelt wird, um dieses zu schalten. Wenn es sich bei dem optischen Element 108 um ein semi-bistabiles optisches Element handelt, so kann ein einziger Energieimpuls ausreichen, um das optische Element 108 für einen bestimmten Zeitraum in einen bestimmten Zustand zu überführen, aus dem es dann selbsttätig nach Ablauf dieses Zeitraums zurückkehrt. Handelt es sich bei dem optischen Element 108 dagegen um ein bistabiles optisches Element, so kann ein weiterer Energieimpuls erforderlich sein, um das optische Element wieder in seinen ursprünglichen Zustand zu überführen.
  • Ferner kann das optische Element 108 auch so ausgebildet sein, dass eine ständige Einkopplung von Energie erforderlich ist, um das optische Element 108 in einem bestimmten Zustand zu halten. Wird die Zufuhr von Energie unterbrochen, so fällt das optische Element 108 in einer solchen Ausführungsform sofort wieder in seinen Ausgangszustand zurück.
  • Beispielsweise kann das optische Element 108 als bistabile Drehelement-Anzeige ausgebildet sein oder als bistabile elektrophoretische Anzeige, wie sie z.B. aus WO 03/009059A1 an sich bekannt ist. Für eine semi-bistabile Ausführungsform beinhaltet das optische Element 108 eine Anzeigevorrichtung mit z.B. einem elektrochromen Display. Für eine Ausführungsform, bei der die ständige Zufuhr von Energie erforderlich ist, um das optische Element 108 in seinem zweiten Zustand zu halten, kann dieses eine LCD-Anzeige beinhalten.
  • Beispielsweise beinhaltet das optische Element 108 elektrisch oder magnetisch geladene Drehelemente. Durch Abstrahlung eines entsprechenden elektromagnetischen Feldes von dem Lesegerät 102 können die Drehelemente so bewegt werden, dass das optische Element 108 zwischen seinen ersten und zweiten Zuständen schaltbar ist. Bei einer solchen Ausführungsform erfolgt die Einkopplung der Energie also unmittelbar in das optische Element 108.
  • Die Figur 2 zeigt eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dokuments 100 mit einem Kopplungselement 114 zur Einkopplung von Energie für die Ansteuerung des optischen Elements 108. Das Kopplungselement 114 kann als kontaktbehaftete, kontaktlose oder Dual-Mode-Schnittstelle ausgeführt sein, insbesondere als Chipkarten-Schnittstelle oder RF-Schnittstelle. Beispielsweise kann es sich bei dem Kopplungselement 114 um eine Antenne oder eine Spule handeln, um beispielsweise induktiv eine Spannung einzukoppeln, durch die das optische Element 108 in seinen zweiten Zustand versetzt wird.
  • Beispielsweise ist das Kopplungselement 114 mit einer Leitung 116 mit dem optischen Element 108 verbunden, um dieses anzusteuern und erforderlichenfalls mit Energie zu versorgen. Eine solche Anordnung bietet den Vorteil einer besonderen Sicherheit gegen Manipulationen, da sie nicht zerstörungsfrei aus dem Dokument 100 entfernt und in einen anderen Dokumentenkörper eingesetzt werden kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Leitung 116 innerhalb des Dokumentenkörpers verläuft. Der Dokumentenkörper des Dokuments 100 kann dabei papierbasiert und/oder kunststoffbasiert ausgeführt sein, beispielsweise in Form eines papierbasierten Reisedokuments oder einer Chipkarte.
  • Die Figur 3 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lesegeräts 112. Das Lesegerät 112 hat eine Energiequelle 118 zur Einkopplung von Energie in das Kopplungselement 114, wie zum Beispiel über eine kontaktbehaftete oder kontaktlose Schnittstelle. Das Lesegerät 112 hat ferner eine Strahlungsquelle 120 zur Erzeugung eines Lesestrahls 122 zur optischen Überprüfung des Sicherheitsmerkmals 102 des Dokuments 100.
  • Für die optische Erfassung des Sicherheitsmerkmals hat das Lesegerät 112 ein oder mehrere optische Sensoren, wie zum Beispiel die optischen Sensoren 124 und 126. Der optische Sensor 124 ist bezüglich des Dokuments 100 auf derselben Seite wie die Strahlungsquelle 120 angeordnet, sodass er zur Erfassung der von dem Sicherheitsmerkmal 102 und gegebenenfalls von dem optischen Element 108 aufgrund des Lesestrahls 122 reflektierten Strahlung 128 ausgebildet ist. Dagegen ist der optische Sensor 126 gegenüber der Rückseite 104 des Dokuments 100 angeordnet, um die transmittierte Strahlung 130 zu erfassen, d.h. denjenigen Anteil des Lesestrahls, der von dem Sicherheitsmerkmal 102 und dem optischen Element 108 transmittiert worden ist. In dem Lesegerät 112 kann ein Aufnahmebereich 132 zur Aufnahme des Dokuments 100 gebildet sein, wie in der Figur 3 dargestellt.
  • Die optischen Sensoren sind symbolhaft dargestellt. Insbesondere ist es möglich, mehrere Sensoren anzuordnen, um großflächig reflektierte Muster, wie sie z.B. von sog. "Diffractive Area Codes" stammen, zu detektieren. Desweiteren können die Sensoren über weitere optische Hilfsmittel wie zum Beispiel Strahlteiler so ausgerichtet sein, dass sie auch in Richtung der Strahlungsquelle 120 reflektiertes Licht detektieren können.
  • Das Lesegerät 112 hat einen Prozessor 119 zur Ausführung von Programminstruktionen 121 und 123 für die Steuerung der verschiedenen Komponenten des Lesegeräts 112 bzw. für die Auswertung der von dem optischen Sensor 124 und/oder vom optischen Sensor 126 gelieferten Signale. Ferner kann der Prozessor 119 eine Schnittstelle 125 des Lesegeräts 112 ansteuern, wobei es sich um eine Nutzerschnittstelle und/oder eine Netzwerkschnittstelle handeln kann. Über die Schnittstelle 125 können die aufgrund der Auswertung erhaltenen Daten und/oder andere von dem Dokument 100 gelesene Daten ausgegeben werden.
  • Figur 4 zeigt einen Querschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dokuments 100. Das Dokument hat einen Träger 134, der kunststoff- und/oder papier-basiert sein kann und der weitere Sicherheitsmerkmale, Aufdrucke oder dergleichen beinhalten kann. Auf dem Träger 134 ist das optische Element 108 angeordnet. Die Figur 4 zeigt das optische Element 108 in seinem ersten Zustand, in dem es absorbierend wirkt.
  • Über dem optischen Element 108 kann eine weitere Schicht 136 angeordnet sein, auf der sich das optische Sicherheitsmerkmal 102 befindet. Typischerweise kann das Dokument 100 noch eine über dem Sicherheitsmerkmal 102 liegende Schutzschicht 138 aufweisen.
  • In der hier betrachteten Ausführungsform ist das Sicherheitsmerkmal 102 so ausgebildet, dass es für Strahlung eines bestimmten Spektralbereichs, wie zum Beispiel grünes Licht, reflektierend wirkt, wohingegen es für andere Spektralkomponenten im sichtbaren Bereich, insbesondere also rotes und blaues Licht, transmittierend wirkt. Beispielsweise kann das Sicherheitsmerkmal 102 als Volumen-Hologramm ausgebildet sein.
  • Die Figur 4 zeigt exemplarisch die rote Komponente 122', die grüne Komponente 122" und die blaue Komponente 122"' des Lesestrahls 122. Die rote Komponente 122' und die blaue Komponente 122"' transmittieren durch das Sicherheitsmerkmal 102, da das Sicherheitsmerkmal 102 in diesen Spektralbereichen transmissiv ist, und werden von dem optischen Element 108 absorbiert. Dagegen wird die grüne Komponente 122" von dem Sicherheitsmerkmal 102 reflektiert, sodass die reflektierte Strahlung 128 aus dem durch das Sicherheitsmerkmal 102 reflektiertem Anteil der grünen Komponente 122" besteht. Diese reflektierte Strahlung 128 erzeugt bei dem Benutzer 110 (vgl. die Figuren 1 und 2) dementsprechend einen grünen Farbeindruck, d.h. die Abbildung 111.
  • Die Figur 5 zeigt das Dokument 100, nachdem das optische Element 108 in seinen anderen Zustand geschaltet worden ist. Während das optische Element 108 in seinem in der Figur 4 gezeigten ersten Zustand einen schwarzen Hintergrund erzeugt, so erzeugt es in seinem in der Figur 5 gezeigten zweiten Zustand einen weißen oder einen reflektierenden (spiegelnden) Hintergrund. In diesem Zustand wirkt das optische Element 108 als Reflektor.
  • Dies hat zur Folge, dass diejenigen Anteile des Lesestrahls 122, die von dem Sicherheitsmerkmal 102 nicht reflektiert, sondern transmittiert werden, durch das optische Element gestreut oder reflektiert werden, sodass im Ergebnis der gesamte Lesestrahl 122 aus dem Dokument austreten kann oder direkt reflektiert wird. Die gestreute Strahlung in Richtung 128 setzt sich also nicht mehr nur aus dem grünen Spektralbereich zusammen sondern erfährt einen deutlichen Farbshift durch die zusätzlich vorhandenen roten und blauen Komponenten, so dass das Sicherheitsmerkmal 102 nicht oder kaum wahrnehmbar ist. Die reflektierte Strahlung 128 setzt sich in diesem Fall also aus den reflektierten roten, grünen und blauen Komponenten 122', 122" und 122"' des Lesestrahls 122 zusammen. Dadurch resultiert insgesamt z. B. ein in etwa weißer Farbeindruck der Abbildung 111 bei dem Benutzer 110, sodass das Sicherheitsmerkmal 102 nicht wahrnehmbar ist.
  • Die Ausführungsform des Dokuments 100 der Figuren 4 und 5 ist besonders vorteilhaft, wenn es sich bei dem Sicherheitsmerkmal 102 um ein Volumen-Reflexions-Hologramm handelt. Die Sichtbarkeit eines Volumen-Reflexions-Hologramm wird nämlich dadurch deutlich verbessert, wenn es sich auf einem dunklen Hintergrund befindet. So sind zum Beispiel Vollfarb-Hologramme bei geeigneter Wahl der Eigenschaften des holographischen Aufzeichnungsmediums mit zum Beispiel einer Materialdicke von ca. 10 µm und einer Brechungsindexmodulation zwischen 10-3 und 10-2 auf einem weißen Hintergrund nur sehr schwer, vor einem schwarzen Hintergrund jedoch sehr gut sichtbar. In der Ausführungsform der Figuren 4 und 5 lässt sich also eine Kontrastverbesserung für das als Volumen-Hologramm ausgebildete Sicherheitsmerkmal 102 schaffen, wenn sich das optische Element 108 in seinem absorbierenden, d.h. schwarzen Zustand befindet.
  • Das optische Element 108 kann so ausgebildet sein, dass es zwischen zwei verschiedenen Farben schaltbar ist. Beispielsweise kann das optische Element 108 so ausgebildet sein, dass es in seinem ersten Zustand schwarz ist, um einen schwarzen Hintergrund zur Betrachtung des Sicherheitsmerkmals 102 zu schaffen. In seinem zweiten Zustand hat das optische Element 108 dagegen eine Farbe, welche in etwa der Farbe gleicht, in welcher das Sicherheitsmerkmal 102 einen einfallenden Lesestrahl 122 reflektiert oder streut. In diesem Fall ist die Struktur des Sicherheitsmerkmals für den Benutzer 110 nicht sichtbar, da der von dem optischen Element 108 geschaffene Hintergrund dieselbe Farbe hat, wie das Sicherheitsmerkmal 102, wenn sich das optische Element in seinem zweiten Zustand befindet.
  • Das Sicherheitsmerkmal 102 kann auch als aktive Strahlungsquelle ausgebildet sein, die Strahlung einer bestimmten Farbe selbst erzeugt. Auch in diesem Fall kann dann das optische Element 108 so ausgebildet sein, das es in seinem ersten Zustand eine andere Farbe als die des Sicherheitsmerkmals 102 hat, also beispielsweise schwarz, und in seinem zweiten Zustand im Wesentlichen dieselbe Farbe, mit der das Sicherheitsmerkmal 102 Strahlung abstrahlt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass ein Lesestrahl 122 nicht unbedingt erforderlich ist.
  • Beispielsweise kann es sich bei dem Sicherheitsmerkmal 102 um eine lumineszierende Markierung handeln. Die lumineszierende Markierung emittiert Strahlung mit einer bestimmten Farbe. Das optische Element 108 ist dann in seinem ersten Zustand beispielsweise schwarz und hat in seinem zweiten Zustand eine Farbe, die näherungsweise der Farbe, in welcher das Sicherheitsmerkmal 102 Strahlung emittiert, gleicht.
  • Beispielsweise kann es sich bei dem Sicherheitsmerkmal 102 um eine lumineszierende Markierung handeln. Die lumineszierende Markierung emittiert Strahlung mit einer bestimmten Farbe. Das optische Element 108 ist dann in seinem ersten Zustand beispielsweise schwarz, emittiert in seinem zweiten Zustand Licht, welches das Sicherheitsmerkmal 102 zur Emission von Strahlung anregt.
  • In einer weiteren Ausführungsform mit einem lumineszierendem Sicherheitsmerkmal 102 emittiert dieses Licht mit einem Farbeindruck, welcher dem Farbeindruck des ersten Schaltzustandes des optischen Elements 108 entspricht. Im zweiten Schaltzustand weist das optische Element 108 jedoch einen anderen Farbeindruck auf, sodass es wahrgenommen werden kann.
  • In einer dritten Ausführungsform mit einem lumineszierendem Sicherheitsmerkmal 102 emittiert dieses Licht mit einem Farbeindruck, welcher dem Farbeindruck des ersten Schaltzustandes des optischen Elements 108 entspricht. Im zweiten Schaltzustand emittiert das optische Element 108 jedoch Licht mit einem anderen Farbeindruck, besonders bevorzugt mit einer Kontrast- oder Komplementärfarbe, sodass das Sicherheitsmerkmal 102 leicht verifiziert werden kann.
  • Hierzu kann das optische Element 108 bevorzugt als aktive Strahlungsquelle ausgebildet sein. Beispielsweise ist das optische Element in seinem ersten Zustand nicht lumineszierend, d.h. beispielsweise schwarz. In seinem zweiten Zustand ist das optische Element 108 dagegen lumineszierend, wobei die aufgrund der Lumineszenz von dem optischen Element 108 abgegebene Strahlung der des Sicherheitsmerkmals 102 ähnlich oder hiermit identisch ist. Derselbe Effekt lässt durch Verwenden einer organischen Leuchtdiode oder eines organischen Leuchtdiodendisplays als optisches Element 108 erreichen.
  • Das Sicherheitsmerkmal 102 kann aus einem Aufdruck bestehen, dessen Farbe mit der Farbe des optischen Elements 108 metamer ist, wenn sich das optische Element in seinem zweiten Zustand befindet. In diesem zweiten Zustand, welcher vorzugsweise der Normalzustand des optischen Elements 108 ist, kann das gedruckte Motiv des Sicherheitsmerkmals 102 nur unter bestimmten Belichtungsbedingungen beobachtet werden. Zur Verifikation des Sicherheitsmerkmals 102, insbesondere zur maschinellen Verifikation, wird das optische Element 108 aus seinem zweiten Zustand kurzfristig in seinen ersten Zustand geschaltet, in dem es eine Kontrastfarbe annimmt, bevorzugt schwarz oder weiß.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Sicherheitsmerkmal 102 um einen Aufdruck in einer Farbe, die linear polarisiertes Licht einer ersten Polarisationsrichtung reflektiert. Das optische Element 108 ist dann so ausgebildet, dass es linear polarisiertes Licht einer zweiten Polarisationsrichtung reflektiert, wobei die zweite Polarisationsrichtung gegenüber der ersten Polarisationsrichtung um 90° gedreht ist. Die Komponente des Lesestrahls 122, die in der ersten Polarisationsrichtung liegt, wird also von dem Sicherheitsmerkmal 102 reflektiert, wohingegen die Komponente des Lesestrahls 122, die in der zweiten Polarisationsrichtung liegt, von dem optischen Element 108 reflektiert wird.
  • In einer Ausführungsform besteht das Sicherheitsmerkmal 102 aus einem Aufdruck aus einer Farbe. Das optische Element 108 schaltet zwischen einem Zustand, in welchem das optische Element die gleiche Farbe wie das Sicherheitsmerkmal 102 aufweist, und einem zweiten Zustand, welcher eine Farbe mit gleichem Farbeindruck (metamere Farbe) aufweist. In weiteren Ausführungsformen kann das optische Element 108 zwischen der Farbe des Sicherheitsmerkmals 102 und einer Kontrastfarbe oder in einer weiteren Form zwischen einer metameren Farbe und einer Kontrastfarbe schalten. Eine Kontrastfarbe ist jede Farbe, welche eine optische Erfassung des Sicherheitsmerkmals ermöglicht, besonders bevorzugt ohne Zuhilfenahme technischer Mittel.
  • Im Ergebnis wird also der Lesestrahl 122 insgesamt von dem Dokument 100 reflektiert. In diesem Schaltzustand des optischen Elements 108, in dem es linear polarisiertes Licht in der zweiten Polarisationsrichtung reflektiert, kann das Sicherheitsmerkmal 102 nur mit Hilfe eines Polarisationsfilters erfasst werden. Zur Verifikation des Sicherheitsmerkmals 102, insbesondere zur maschinellen Verifikation, kann das optische Element 108 in eine Kontrastfarbe umgeschaltet werden, bevorzugt schwarz oder weiß. Alternativ kann das optische Element 108 auch so ausgebildet sein, dass es in seinem anderen Zustand linear polarisiertes Licht der ersten Polarisationsrichtung reflektiert. In letzterem Fall wird dann also nur noch die Komponente des Lesestrahls 122 von dem Dokument 100 reflektiert, welche in der ersten Polarisationsrichtung liegt. Das Sicherheitsmerkmal 102 kann dann auch ohne Polarisationsfilter erfasst werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Sicherheitsmerkmal 102 um einen Aufdruck in einer Farbe, die sichtbares Licht absorbiert, infrarotes Licht jedoch nicht. Die sichtbaren Komponenten des Lesestrahls 122 werden also von dem Sicherheitsmerkmal 102 absorbiert, wohingegen die infrarote Komponente des Lesestrahls 122 nicht absorbiert, sondern durchgelassen wird, sodass die infrarote Komponente des Lesestrahls das unter dem Sicherheitsmerkmal 102 angeordnete optische Element 108 erreichen kann. Das optische Element 108 ist hier so ausgebildet, dass es in einem Zustand infrarotes Licht absorbiert, und in seinem anderen Zustand infrarotes Licht nicht absorbiert, sondern beispielsweise reflektiert oder transmittiert. In Abhängigkeit von dem Schaltzustand des optischen Elements 108 kann also von dem Lesegerät 102 ein Signal im infraroten Bereich detektiert werden oder nicht.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Sicherheitsmerkmal 102 um einen nicht vollflächigen Aufdruck in einer Farbe, welches Licht eines nicht sichtbaren Spektralanteils, wie zum Beispiel infrarotes Licht, absorbiert, sichtbares Licht jedoch durchlässt. Auch ein solches Sicherheitsmerkmal 102 kann mit Hilfe des optischen Elements 108 überprüft werden, wenn dies einen Zustand hat, in dem es infrarotes Licht absorbiert, und einen anderen Zustand hat, in dem es infrarotes Licht nicht absorbiert, also beispielsweise reflektiert oder transmittiert. Bei dieser Ausführungsform kann das optische Element 108 in seinen beiden Zuständen im sichtbaren Bereich des Lichts identische, ähnliche oder verschiedene Eigenschaften aufweisen.
  • Die Figur 6 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dokuments 100 mit einem Sicherheitsmerkmal 102, das eine Strukturierung aufweist, wie zum Beispiel ein Linienmuster. Die Figur 6 zeigt exemplarisch die Linien 140, 142 und 144 des Sicherheitsmerkmals 102.
  • Der Lesestrahl 122 wird bei der hier betrachteten Ausführungsform nicht senkrecht, wie bei der Ausführungsform der Figuren 4 und 5, sondern schräg auf das Dokument 100 gerichtet, wie in der Figur 6 dargestellt. Dort, wo der Lesestrahl 122 auf eine der Linien des Sicherheitsmerkmals 102 trifft, wird eine spektrale Komponente des Lesestrahls 122 reflektiert, wohingegen andere spektrale Komponenten des Lesestrahls 122 durchgelassen werden.
  • Wie in dem Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5, ist dies in der Figur 6 exemplarisch für die grüne Komponente 122" gezeigt. Die rote Komponente 122' des Lesestrahls 122 passiert also das Sicherheitsmerkmal 102, unabhängig davon, ob die rote Komponente 122' auf eine der Linien des Sicherheitsmerkmals 102 trifft, oder nicht. Die rote Komponente 122' gelangt also zu dem optischen Element 108. In dem in der Figur 6 gezeigten Zustand des optischen Elements 108 wirkt dieses absorbierend, sodass die rote Komponente 122' des Lesestrahls 122 vollständig von dem Dokument 100 absorbiert wird. Entsprechendes gilt für die anderen spektralen Komponenten des Lesestrahls 122, insbesondere für die blaue Komponente 122"' und auch die grüne Komponente 122" insofern diese nicht auf eine der Linien des Sicherheitsmerkmals 102 auftrifft.
  • Dort wo die grüne Komponente 122" des Lesestrahls 122 auf eine der Linien auftrifft, beispielsweise auf die Linie 140, resultiert die reflektierte Strahlung 128. Aufgrund der reflektierten Strahlung 128 resultiert bei dem Benutzer 110 der Eindruck eines Linienmusters 146, also einer Abbildung der Linien 140, 142, 144, ... des Sicherheitsmerkmals 102.
  • Dieses Ausführungsbeispiel funktioniert auch, wenn das Linienmuster normal reflektiv ausgebildet ist, also nicht wellenlängenselektiv. Im Falle des absorbierend geschalteten Sicherheitselements 108 sieht man das Linienmuster in hohem Kontrast, im Falle des auf reflektiv geschalteten Sicherheitselements 108 verschwindet dieser Kontrast.
  • Die Figur 7 zeigt das Dokument 100 der Ausführungsform der Figur 6, wenn sich das optische Element 108 in seinem anderen Zustand befindet, in dem es reflektierend wirkt. Die an den Linien des Sicherheitsmerkmals 102 transmittierten Spektralkomponenten, also insbesondere die rote Komponente 122' und die blaue Komponente 122"' werden dann von dem optischen Element 108 nicht absorbiert, sondern reflektiert, sodass ein geändertes Linienmuster 148 resultiert, welches aus einer Überlagerung des Linienmusters 146 mit durch die roten und blauen Komponenten 112' und 112"' erzeugten Linien 150 besteht. Die Linien 150 sind aufgrund der Ausblendung der grünen Komponenten 122" in etwa magentafarben.
  • Die Schicht 136 kann zum Beispiel etwa 100 µm hoch sein, so dass für eine Betrachtung unter 45° eine Bedruckung mit Linien von ≤ 200 µm Breite und einer Dichte von etwa 2,5 Linien pro Millimeter oder weniger gewählt werden kann. Alternativ kann die Schicht zum Beispiel etwa 250 µm hoch sein, wobei dann eine Bedruckung mit Linien von ≤ 500 µm Breite gewählt werden kann. Statt eines Reflektors kann das optische Element 108 in seinem in der Figur 7 gezeigten Zustand auch eine weiße Fläche bilden. In diesem Fall würden die magentafarbenen Linien 150 in geringerer Helligkeit aus beliebigen Winkeln zu sehen sein; die Wahrnehmung als wechselhaftes Linienbild bleibt jedoch auch bei dieser Ausführungsform erhalten.
  • Die oben mit Bezug auf die Ausführungsform der Figuren 4 und 5 beschriebenen Ausführungsvarianten, zum Beispiel hinsichtlich unterschiedlicher Polarisationsrichtungen, Lumineszenz sowie infraroter Strahlungskomponenten können bei der Ausführungsform der Figuren 6 und 7 analog zur Anwendung kommen.
  • Die Figur 8 zeigt eine Ausführungsform des Dokuments 100, bei der das Sicherheitsmerkmal 102 als Volumen-Hologramm ausgebildet ist. Das Volumen-Hologramm ist so beschaffen, dass der austretende Beobachtungsstrahl unter einem anderen Winkel als dem gemäß der klassischen Reflexionsbedingung zu erwartenden beobachtbar ist. Wenn beispielsweise der Lesestrahl 122 unter einem Einfallswinkel von ca. 45° auf einen in der Figur 8 exemplarisch dargestellten Bildpunkt 152 des Volumen-Hologramms des Sicherheitsmerkmals 102 auftrifft, so resultiert die reflektierte Strahlung 128 unter einem Beobachtungswinkel von 0°, d.h. der Bildpunkt 153. Das optische Element 108 wirkt in seinem in der Figur 8 gezeigten Zustand absorbierend. Das heißt, dass die roten und blauen Komponenten 122' und 122"' des Lesestrahls 122 von dem optischen Element 108 absorbiert werden.
  • Die Figur 9 zeigt das Dokument 100 in der Ausführungsform der Figur 8, nachdem das optische Element 108 in seinen anderen Zustand geschaltet worden ist, in dem es reflektierend wirkt. In diesem Zustand werden die roten und blauen Komponenten 122' und 122"' des Lesestrahls 122 von dem optischen Element 108 nicht absorbiert, sondern reflektiert, wobei der Ausfallswinkel gleich dem Einfallswinkel ist, wie in der Figur 9 dargestellt. Durch die Überlagerung der roten und blauen Komponenten 122' und 122"' resultiert ein zusätzlicher magentafarbener Punkt 154 aus dem Bildpunkt 152 des Volumen-Hologramms.
  • Die Figuren 10 und 11 zeigen eine Ausführungsform des Dokuments 100, wobei das optische Element 108 zwischen einem absorbierenden Zustand, wie in der Figur 10 gezeigt, und einem transparenten Zustand, wie in der Figur 11 gezeigt, schaltbar ist. Je nach Ausführungsform des Sicherheitsmerkmals 102 kann der Lesestrahl 122 durch das Sicherheitsmerkmal 102 verändert werden oder unverändert bleiben. Beispielsweise besteht der Lesestrahl nur aus einer grünen Komponente 122", für die die anderen Schichten des Aufbaus des Dokuments, das heißt, die Schutzschicht 138, die Schicht 136 und der Träger 134, transparent sind. In dem in der Figur 10 gezeigten Zustand des optischen Elements 108 kann das Sicherheitsmerkmal 102 nicht überprüft werden, da der Lesestrahl ja vollständig absorbiert wird. Dagegen wird in dem in der Figur 11 gezeigten Zustand des optischen Elements 108 zumindest ein Teil des Lesestrahls transmittiert, sodass ein entsprechendes Transmissionsbild 156 resultiert.
  • Bei dem Sicherheitsmerkmal 102 kann es sich hier Durchsichtspasser, einen Teil eines Durchsichtspassers, ein Transmissionshologramm, einen holografischen Filter, der selektiv Wellenlängen aus dem Spektrum des sichtbaren Lichts passiert läßt, ein Durchsichtsfenster oder ein anderes transmittives Element oder dergleichen handeln.
  • Die Figuren 12 und 13 zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dokuments 100. Bei dieser Ausführungsform ist das optische Element zwischen dem in der Figur 12 gezeigten absorbierenden Zustand und dem in der Figur 13 gezeigten transparenten Zustand schaltbar. Wie in der Figur 12 dargestellt, erhält man in dem absorbierenden Zustand des optischen Elements 108 analog zu der Ausführungsform der Figur 4 eine einzige Abbildung 111, wohingegen man in dem transparenten Zustand des optischen Elements 108 eine zusätzliche Abbildung 158 erhält, die aufgrund der hier exemplarisch betrachteten Überlagerung der roten und blauen Komponenten 122' und 122"' wegen der Reflexion der grünen Komponente 122" an dem Sicherheitsmerkmal 102 magentafarben erscheint. Das Sicherheitsmerkmal 102 kann bei der hier betrachteten Ausführungsform als Hologramm ausgebildet sein.
  • Die Figuren 14 und 15 zeigen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dokuments mit einem Reflektor 160. Bei dem Sicherheitsmerkmal 102 kann es sich hier um ein Transmissions-Hologramm handeln. Das optische Element 108 kann hier zwischen dem in der Figur 14 gezeigten nicht-transparenten Zustand und dem in der Figur 15 gezeigten transparenten Zustand geschaltet werden. Nur wenn sich das optische Element 108 in seinem transparenten Zustand befindet, erhält man eine Abbildung 162, wie in der Figur 15 dargestellt.
  • Nur wenn sich das optische Element 108 in seinem transparenten Zustand befindet passiert der durch das Transmissions-Hologramm gebeugte Anteil des Strahls 122, d.h. ein Strahl 122b das optische Element 108 und trifft auf den Reflektor 160, so dass man die Abbildung 162 erhält. Entsprechend verhält es sich für den nicht gebeugten Anteil des Strahls 122, d.h. den Strahl 122a.
  • Bei dem Reflektor 160 kann es sich um eine spiegelnde Metallfläche handeln. Diese kann als Bestandteil des optischen Elements 108 ausgebildet sein, zum Beispiel als Rückelektrode des das optische Element 108 bildenden Anzeigeelements. Wenn das optische Element 108 zwischen einem reflektierenden und einem absorbierenden Zustand schaltbar ist, wird bei dieser Ausführungsform kein zusätzlicher Reflektor benötigt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht das Sicherheitsmerkmal 102 aus einem Fourier-Hologramm. Ein Fourier-Hologramm hat die Eigenschaft, bei Bestrahlung mit geeignetem Licht einer passender Wellenlänge und eines passenden Einfallswinkels ein Bild projizieren zu können. Dieses Bild kann zum Beispiel eine Datenseite, ein Logo oder dergleichen sein. Laserbestrahlung klassischer Displayhologramme kann denselben Effekt erzeugen. Figur 14b und 15b zeigen dieses Merkmal entsprechend.
  • Für alle vorhergehenden Ausführungsbeispiele gelten die Möglichkeiten der Verwendung von Fourier- oder Displayhologrammen anstelle reiner holografischer Spiegel oder ähnlicher beugender Strukturen sinngemäß.
  • Die Figur 16 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dokuments 100 und eines Lesegeräts 112. Bei der hier betrachteten Ausführungsform handelt es sich bei dem Dokument 100 um ein Reisedokument, wie zum Beispiel einen elektronischen Reisepass. Das Dokument 100 hat eine so genannte maschinenlesbare Zone (MRZ) 164. Das Kopplungselement 114 ist hier als RF-Chip ausgebildet. Dieser dient zur Ausführung von Programminstruktionen 166 für die Durchführung eines kryptographischen Protokolls und von Programminstruktionen 168 für die Ansteuerung des optischen Elements 108. Ferner können in den RF-Chip Daten 170 gespeichert sein, wie zum Beispiel sensitive oder schutzbedürftige Daten, insbesondere biometrische Daten des Trägers des Dokuments 100.
  • Der Prozessor 119 des Lesegeräts 112 dient hier zur Ausführung von Programminstruktionen 172, die die das Lesegerät 112 betreffenden Schritte des kryptographischen Protokolls implementieren. Die Energiequelle 118 des Lesegeräts 112 ist hier als RF-Schnittstelle ausgebildet, um mit dem RF-Chip des Dokuments 100 zu kommunizieren. Neben dem optischen Sensor 124 kann das Lesegerät 112 einen weiteren optischen Sensor 174 aufweisen, um z.B. die MRZ 164 oder andere optischmaschinell lesbare Daten zu erfassen.
  • Bei dem von den Programminstruktionen 166 und 172 implementierten kryptographischen Protokoll kann es sich zum Beispiel um ein Protokoll zur Durchführung einer Basic Access Control (BAC) handeln. Der RF-Chip ist hierzu so ausgebildet, dass erst nach erfolgreicher Durchführung der BAC mit Hilfe der Programminstruktionen 168 das optische Element 108 so angesteuert wird, dass das Sicherheitsmerkmal 102 von dem Lesegerät 112 geprüft werden kann.
  • Beispielsweise wird also zunächst die MRZ 164 mit Hilfe des optischen Sensors 174 erfasst. Aus den so erfassten Daten erzeugt das Lesegerät 112 einen Schlüssel, mit dem es eine vom RF-Chip gesendete Zufallszahl verschlüsselt und das Chiffrat mit Hilfe der RF-Schnittstelle an den RF-Chip überträgt. Der RF-Chip prüft dieses Chiffrat auf Übereinstimmung mit dem Erwartungswert. Wenn das Chiffrat mit dem Erwartungswert übereinstimmt, so gilt die BAC als erfolgreich bestanden.
  • Die Figur 17 zeigt ein entsprechendes Flussdiagramm. In dem Schritt 200 wird zwischen dem Lesegerät und dem Dokument ein BAC-Protokoll durchgeführt. Nach erfolgreicher Beendigung des BAC-Protokolls gibt der RF-Chip ein Schaltsignal an das optische Element des Dokuments ab, sodass dieses in einen Zustand versetzt wird, in dem das Sicherheitsmerkmal des Dokuments überprüfbar ist. In dem Schritt 204 werden die in dem Sicherheitsmerkmal gespeicherten Daten von dem Lesegerät ausgelesen und in dem Schritt 206 auf Übereinstimmung mit den zur Durchführung des BAC-Protokolls aus der MRZ des Dokuments erfassten Daten überprüft. Liegt keine Übereinstimmung vor, so gibt das Lesegerät in dem Schritt 208 eine Fehlermeldung ab; im gegenteiligen Fall greift das Lesegerät in dem Schritt 210 auf die in dem Dokument gespeicherten Daten zu, um diese über RF auszulesen (vgl. die in dem Speicher 170 in der Ausführungsform der Figur 16 gespeicherten Daten).
  • Für den Fall sensitiverer Daten, die in 102 gespeichert sind, ist auch möglich, zusätzlich zur erfolgreichen BAC auch eine erfolgreiche Extended Access Control (EAC) vorauszusetzen, während der sich das Terminal als berechtigt zum Zugriff auf die im Sicherheitsmerkmal 102 gespeicherten Daten ausweist.
    • Bezugszeichenliste
    • 100
    Dokument
    102
    Sicherheitsmerkmal
    104
    Rückseite
    106
    Vorderseite
    108
    optisches Element
    110
    Benutzer
    111
    Abbildung
    112
    Lesegerät
    114
    Kopplungselement
    116
    Leitung
    118
    Energiequelle
    119
    Prozessor
    120
    Strahlungsquelle
    121
    Programminstruktionen
    122
    Lesestrahl
    123
    Programminstruktionen
    124
    optischer Sensor
    125
    Schnittstelle
    126
    Schnittstelle
    128
    reflektierte Strahlung
    130
    transmittierte Strahlung
    132
    Aufnahmebereich
    134
    Träger
    136
    Schicht
    138
    Schutzschicht
    140
    Linien
    142
    Linien
    144
    Linien
    146
    Linienmuster
    148
    Linienmuster
    150
    Linien
    152
    Bildpunkte
    153
    Punkt
    154
    Punkt
    156
    Transmissionsbild
    158
    Abbildung
    160
    Reflektor
    162
    Abbildung
    165
    MRZ
    166
    Programminstruktionen
    168
    Programminstruktionen
    170
    Daten
    172
    Programminstruktionen
    174
    optischer Sensor

Claims (11)

  1. Dokument mit einem optisch erfassbaren Sicherheitsmerkmal (102) und einem optischen Element (108), wobei das Sicherheitsmerkmal (102) vor dem optischen Element (108) angeordnet ist, und das optische Element (108) zur Überprüfung des Sicherheitsmerkmals (102) zwischen zumindest einem ersten und einem zweiten optischen Zustand schaltbar ist, in denen das optische Element jeweils unterschiedliche optische Eigenschaften hat, wobei das Sicherheitsmerkmal (102) nur in dem ersten oder zweiten Zustand des optischen Elementes (108) optisch überprüfbar ist, wobei das optische Element (108) durch Einkopplung von elektrischer oder elektromagnetischer Energie zwischen seinem ersten und zweiten Zustand schaltbar ist, wobei ein integrierter elektronischer Schaltkreis (114) zum Schalten des optischen Elements (108) vorgesehen ist, der zur Durchführung eines kryptographischen Protokolls und zur Ansteuerung des optischen Elements (108) ausgebildet ist, wenn eine Bedingung des kryptographischen Protokolls erfüllt ist.
  2. Dokument nach Anspruch 1, wobei das optische Element eine elektrophoretische, elektrochrome, elektrostatische, Drehelement-, eine Electro-Wetting-, ferroelektrische und/oder Flüssigkeitskristall-Anzeigevorrichtung, insbesondere mit cholesterischen oder nematischen flüssigkeitskristallinen Materialien, ein mikroelektromechanisches System (MEMS), wie z.B. ein Mikroshutter-Array, und/oder eine Anzeigevorrichtung auf Basis ferroelektrischer Materialien oder interferrometrischer Modulatoren, eine organische Leuchtdiode oder ein organisches Leuchtdiodendisplay aufweist.
  3. Dokument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Sicherheitsmerkmal (102) um ein Hologramm, insbesondere ein Volumen-Hologramm, Reflexions-Hologramm, Transmissions-Hologramm, Fourier-Hologramm, Display-Hologramm, eine lumineszierende Markierung, einen Reflektor zur Reflexion von polarisiertem Licht, einen Absorber zur Absorption von Licht eines bestimmten spektralen Bereichs, eine Guilloche, Mikro-Schrift, ein metameres System, einen Aufdruck mit Fluoreszenz, Phosphoreszenz und/oder Up-Conversion-Farbe, einen Aufdruck mit Infrarot-Farbe, Optisch variable Farben (OVI - Optical Variable Ink), Kinegram (transparent oder reflektierend), ein Wasserzeichen, Barcode, Passerdruck, ein Durchsichtsfenster, Melierfasern, einen Sicherheitsfaden und/oder eine Mikroperforationen handelt.
  4. Dokument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sicherheitsmerkmal (102) optisch auslesbare und/oder optisch kognitiv erfassbare Daten trägt.
  5. Dokument nach Anspruch 4, wobei es sich bei den Daten um biometrische und/oder biografische Daten handelt.
  6. Dokument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Element (108) in seinem ersten Zustand einfallende Strahlung absorbiert und in seinem zweiten Zustand einfallende Strahlung reflektiert.
  7. Dokument nach Anspruch 6, wobei das Sicherheitsmerkmal (102) zur Reflexion in einem ersten Spektralbereich (122") und zur Transmission in einem zweiten Spektralbereich (122', 122"') ausgebildet ist, und wobei das optische Element so ausgebildet ist, dass es in seinem ersten Zustand zumindest in dem zweiten Spektralbereich absorbierend und in seinem zweiten Zustand zumindest in dem zweiten Spektralbereich reflektierend wirkt.
  8. Dokument nach Anspruch 6, wobei das Sicherheitsmerkmal (102) zur Reflexion, Streuung oder Erzeugung von Strahlung in einem ersten Spektralbereich ausgebildet ist, und wobei das optische Element in seinem zweiten Zustand zur Reflexion in dem ersten Spektralbereich ausgebildet ist.
  9. Dokument nach einem der Ansprüche 1 - 5, wobei es sich bei dem Sicherheitsmerkmal(102) um eine in einem ersten Spektralbereich lumineszierende Markierung handelt, wobei das optische Element in seinem ersten Zustand nicht lumineszierend ist und in seinem zweiten Zustand in dem ersten Spektralbereich lumineszierend ist.
  10. Dokument nach einem der Ansprüche 1 - 5, wobei das Sicherheitsmerkmal eine erste Farbe hat, und wobei das optische Element in seinem ersten Zustand eine zweite Farbe hat, die von der ersten Farbe verschieden ist, und wobei das optische Element in seinem zweiten Zustand eine dritte Farbe hat, die mit der ersten Farbe metamer ist.
  11. Dokument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich um ein Wert- oder Sicherheitsdokument, insbesondere um ein Reise- oder Ausweisdokument, eine Chipkarte, einen Berechtigungsnachweis, ein Zahlungsmittel oder dergleichen handelt.
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