EP2686173A1 - Sicherheitselement mit einem 3d-farbeffekt sowie verifikationsverfahren und verifikationsvorrichtung für ein solches sicherheitselement - Google Patents

Sicherheitselement mit einem 3d-farbeffekt sowie verifikationsverfahren und verifikationsvorrichtung für ein solches sicherheitselement

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EP2686173A1
EP2686173A1 EP12709584.2A EP12709584A EP2686173A1 EP 2686173 A1 EP2686173 A1 EP 2686173A1 EP 12709584 A EP12709584 A EP 12709584A EP 2686173 A1 EP2686173 A1 EP 2686173A1
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EP
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information
security element
spectral
color
electromagnetic radiation
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Bundesdruckerei GmbH
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Definitions

  • Verification device for such a security element
  • the invention relates to security elements for value and / or
  • Security elements in this case are those entities which have at least one feature which complicates and / or prevents copying, falsifying, duplicating or the like of an object on which this entity is attached or in which this entity is integrated. Items that have at least one security feature or security element are called security documents. If these additionally embody a value, these are also referred to as value documents. Examples of security documents include, for example, passports, identity cards, driving licenses, access cards, but also labels and tickets, to name only a few.
  • Security documents which additionally embody a value and are therefore also referred to as value documents, include, for example, banknotes, postage stamps, tax stamps, vouchers, shares, to name only a few as well.
  • a precise delineation of the group of value documents is difficult, since, for example, bank or credit cards usually embody no value directly, but they allow a disposition of funds or the like.
  • security elements only fulfill their function if there is a possibility of verifying their authenticity. This makes it possible to distinguish the true security elements from counterfeit or corrupted security elements or copied security elements. Forgers often value and / or security documents are forged in such a way that the associated security elements are imitated or emulated as well as possible. Such counterfeits are also referred to as simulataneous counterfeits because they initially give the impression that the correct security element is present in the value and / or security document. Only with a closer verification of the
  • Security element is then to be found that it is a falsification or other type of imitation.
  • security elements that can be verified by humans with the aid of simple aids, but also offer the possibility of mechanically verifying them with the aid of automated or semi-automated devices.
  • a security element it is desirable for a security element to give a pleasing aesthetic impression in order to give the valuable or security document a distinctive and / or aesthetically pleasing appearance.
  • Security element for value and / or security documents to create.
  • the invention is based on the idea of creating a security element which comprises graphic information consisting of different pieces of information. At least two pieces of information are coded or formed so that they have a reflectance and / or transmission spectrum in a broadband excitation with electromagnetic radiation, for example, white light, which comprises a continuous spectrum, which by a spectral distribution of a
  • Spectral color is dominated.
  • the two pieces of information are formed so that they are dominated by different spectral colors.
  • the reflectance and / or transmission spectra correspond to those of a spectral color. This means that the remission and / or transmission spectrum in each case only in one
  • Wavelength distance for example, a blue spectral color and a red spectral color
  • a radiation propagation in the human eye is wavelength dependent.
  • This effect can be intensified by using an optical device, by which the remitted and / or transmitted radiation is guided during the viewing and / or image acquisition, which comprises a Spatial propagation of electromagnetic radiation depends on the wavelength. If, for example, such a security element, which two
  • loupes or magnifying lamps have proven to be suitable, for example, include a magnifying glass with 3 diopters and surrounding the magnifying lamp, which is covered to a viewing side through a housing enclosing the magnifying glass and a lighting and
  • Viewing object whose security element is to be verified is open.
  • An appropriate distance may be easily selected depending on a loupe diameter, a diopter value and a vision of a human observer.
  • Such a security element offers, in particular, a very good protection against appearances of fake color graphics are created with multi-color printing systems.
  • Modern laser printers which for example have a cyan-yellow-magenta color system, are able to reproduce the graphic information in such a way that, when viewed and / or reproduced without chromatic aberration, they have an identical image or identical optical image Impression causes, however, an optical element is inserted, which the propagation direction
  • a spectral color is a color caused by light of a wavelength or a limited wavelength range.
  • a spectral distribution of a spectral color thus has only one wavelength or a narrow one
  • Wavelength range has a non-zero intensity
  • electromagnetic radiation in particular with light understood.
  • Remission here is the process in which electromagnetic radiation emanates from an object which is irradiated with electromagnetic radiation.
  • the radiation emitted by the object is regarded as remission radiation.
  • all physical processes are summarized in which the electromagnetic radiation does not pass through the object itself.
  • the remission thus includes both the diffuse and directed scattering and / or reflection as well as luminescence radiation, which by the irradiation with
  • a remission spectrum is the spectrum of the electromagnetic radiation emanating from the object in the remission.
  • a transmission spectrum is the spectrum of those radiated by the
  • the transmission spectrum may also comprise portions of a luminescence radiation which is excited on the basis of an irradiation of the object.
  • a spectrum is dominated by a spectral distribution of a spectral color means that the corresponding spectrum is more than half its Having intensity in a limited wavelength range, which causes a monochrome color impression of a spectral color in a viewer.
  • Wavelength range but also understood radiation in the infrared wavelength range and in the ultraviolet wavelength range.
  • white light is here
  • a contour information is that information that is determined by a contour of a graphic and / or graphical elements.
  • contour information of graphical elements are identical if their contours or images of the contours can be converted into each other by a scaling operation.
  • the 3D color effect is the effect that is used on a human
  • Information portions that cause different color impressions in the viewer would be arranged at different distances to the viewer. This is an effect that is not caused by perspective representations, but only due to the different colors of the information shares.
  • a security element for a value and / or security document for producing a 3 D color effect comprises graphic information and wherein the graphical information comprises at least a first information part and a second information part, wherein the first information part and the second Information share in a broadband excitation with electromagnetic radiation have different spectral distributions in the remission and / or transmission spectrum, wherein the invention provides that the first information portion and the second information portion are formed so that their remission and / or transmission spectrum in each case by a
  • Spectral distribution of a spectral color is dominated or are.
  • Security element remitted or transmitted electromagnetic radiation by at least one optical device, which is a spatial spread of the
  • Electromagnetic radiation depends on the wavelength, captures and
  • Such a verification can be performed, for example, with a verification device for a security element with a 3D color effect of a security and / or security document, which comprises: a broadband electromagnetic
  • Radiation source for illuminating the security element, a detection device for detecting an optical image of the security element, wherein the
  • Detection device is formed, preferably at the same time, spatially spatially resolved to detect at least two different spectral channels, and at least one optical device which affects a spatial propagation of the electromagnetic radiation wavelength dependent and is arranged or can be arranged such that a remitted or transmitted by the security element electromagnetic radiation when capturing the image is guided by the at least one optical device, and an evaluation device for evaluating the captured image.
  • an optical device which affects a spatial propagation of the electromagnetic radiation wavelength dependent and is arranged or can be arranged such that a remitted or transmitted by the security element electromagnetic radiation when capturing the image is guided by the at least one optical device, and an evaluation device for evaluating the captured image.
  • an evaluation device for a human observer is a verification with the help of a broadband
  • Radiation source and an optical device which influences a spatial propagation of the electromagnetic radiation wavelength dependent, for example, a chromatic aberration having magnifying glass, necessary to check whether the
  • the evaluation preferably comprises a comparison of the color values of a plurality of positions of the acquired image with expected color values for these positions. If the information components, as provided in the case of a genuine security element, are designed or applied to the security element in such a way that they each have a reflectance or transmission spectrum dominated by a spectral color, then the different information components corresponding to this spectral color and the associated wavelength only become one Mapped way. This means that a ray path of the radiation, which the an information component is formed, is determined by the wavelength of the spectral color, which dominates the respective remission or transmission spectrum. Is the
  • Information component formed so that it causes a metameric color impression to the corresponding spectral color when viewed, but has a remission or transmission spectrum that not only by a
  • Spectral color is dominated, the different spectral components along different imaging paths are imaged due to the wavelength-dependent optical device, so that the resulting images can be distinguished from each other. Checking the color values at different positions of the resulting image thus makes it possible to check whether it is a genuine security feature or a counterfeit security feature.
  • Information component and the second information component coded by colorants each having a reflectance spectrum and / or transmission spectrum, which is dominated when excited with white visible light through a spectral distribution of a spectral color in the visible wavelength range, wherein the first information component by a first spectral color and the second information component by a second spectral color are dominated.
  • the information components are preferably each designed so that they are perceived as a whole or constituents thereof as monochrome, areal regions with suitable excitation with electromagnetic radiation. Even lines or points that are perceived as homogeneously monochromatic, are here understood as areal areas.
  • a particularly clear 3D color effect is perceivable when the wavelengths of the spectral colors have a particularly large wavelength spacing. This is the case, for example, if the first spectral color lies in the blue wavelength range and the second spectral color lies in the red wavelength range or vice versa. When viewed through a large magnifying glass, for example, the portion of information perceived in blue is perceived to be closer to the viewer than the other
  • Spectral colors are perceived on levels in between. Of course it is it is possible to encode further pieces of information in such a way that their reflectance spectra are dominated by other spectral colors.
  • the graphical information comprises at least a third information component which, when excitation with electromagnetic radiation in the non-visible wavelength range, in particular in the ultraviolet wavelength range, has a reflectance spectrum and / or a transmission spectrum which dominates by the spectral distribution of a third spectral color is.
  • the third spectral color is also in the visible wavelength range.
  • the graphical information additionally comprises a fourth information component, which in the excitation with
  • electromagnetic radiation in the non-visible wavelength range in particular in the ultraviolet wavelength range, a remission spectrum and / or
  • Transmission spectrum which is dominated by the spectral distribution of a fourth spectral color and the first information portion and the second
  • Information content in the excitation with electromagnetic radiation in the non-visible wavelength range show no or almost no remission or transmission in the visible wavelength range and the third and fourth information component in the excitation with white visible light no or almost no remission or white remission and / or no or show almost no transmission or a white transmission in the visible wavelength range.
  • a white transmission is considered to be a transmission in which the white light is transmitted almost unattenuated or almost equally attenuated over the entire spectrum. This means that the transmission in the visible wavelength range is completely or almost wavelength-independent.
  • the first and the second information portion are visible, which show a 3D optical effect. If, however, the security element is viewed under excitation with non-visible electromagnetic radiation, for example UV radiation, then the third and the fourth information component are perceptible, which also show a 3D color effect. It is essential here that the third and the fourth spectral color must differ from one another. Otherwise, no relative depth effect by a human
  • the first information component and the third information component comprise the same contour information. If the first and the third spectral color are different, the one represented by the contour information appears
  • Spectral color to be the same spectral color or nearly the same spectral color.
  • This spatial movement of a contour in human perception taking place during a change of excitation can be further assisted by the fact that a planar expansion, i. Scaling the contour, making the contour larger in that portion of information whose spectral color is perceived as being closer to the viewer.
  • Contour information in the third information portion has a greater extent than in the first information component, provided that the third spectral color when viewed by an optical device, which influences a propagation of electromagnetic radiation wavelength dependent, as further in the foreground than the first spectral color is perceived, and otherwise a has smaller extent in the third information portion.
  • a wavelength difference of the first spectral color and the second spectral color is different from a wavelength difference of the third spectral color and the fourth spectral color.
  • the first information component and the third information component comprise the same contour information and the second and the fourth information component comprise a different contour information different from the first information component, which is identical in the second and fourth information component.
  • the first information component in the blue spectral color and the second information component in the red spectral color can be perceived by white light excitation and, after a change of excitation, the third information component is perceived in red and the fourth information component in blue.
  • the contour information changes its planes when the excitations change.
  • the various information portions are applied by means of colorants in a plane of a security and / or value document by printing technology.
  • individualized and / or personalized information shares in the security element.
  • individualizing information shares such information is considered, which can be assigned to an object in a group of similar objects individually.
  • Personalizing is the information that can be assigned to a person.
  • Personalizing information includes, for example, a date of birth, a name, a birthplace, just to name a few. For example, a serial number of an ID card or a banknote can be individualizing.
  • a spectrally resolved contour recognition is carried out and the determined contours, the positions of the determined contours and / or their contours
  • Intensity ratios in the individual spectral channels with expected contours, positions and / or intensity ratios are compared. This can be a
  • wavelength-selective sensor are detected.
  • the remitted radiation of an information component is one dominated by a spectral color
  • the structures produced by that information in the different channels will produce edges only at those positions to which that spectral color is imaged.
  • the remission spectrum has several
  • the Device which influences the geometric propagation of the electromagnetic radiation wavelength-dependent is not arranged in the beam path and the expected positions of contours and / or intensity ratios of the spectral channels of the detection device and / or the expected color values based on the reference image and a knowledge of the at least one optical device be calculated.
  • the reference image is thus evaluated, at least with regard to such information shares, which are assigned to specific color values, as if this information were coded by means of colorants which reproduce this information by means of the corresponding spectral color with suitable excitation.
  • Based on the knowledge of the imaging properties of the at least one optical element it is then possible to calculate the image which is detected when the at least one optical device is positioned in the beam path. A comparison of the like
  • An evaluation device can be designed accordingly for the verifications described above.
  • an evaluation device is designed and implemented by means of a program-controlled computing unit.
  • Vertechnischesvortechnisch vorzuhalten this can be designed so that two matched or mutually calibrated detection devices are provided, which are arranged so that the one wavelength-dependent propagation-influencing optical device only in the beam path of the one
  • Detection device is arranged.
  • the at least one optical device is movable, for example pivotable, into the beam path.
  • An embodiment can be designed such that movements of the at least one optical device in and / or out of the beam path can be carried out automatically.
  • verification devices are conceivable in which the document is detected by means of different detection devices, which at the same time perform a detection, but of different sections of the security element and / or sequentially capture the same part of the security element, only in the beam path of one of the detection devices, the at least one optical device is arranged, which influences a wavelength-dependent propagation of the electromagnetic radiation.
  • This may be for example a lens with a chromatic aberration.
  • Other embodiments of the at least one optical device include a prism, a grating, or the like.
  • Fig. 1 a is a schematic plan view of a security document with a
  • Fig. 1 b is a schematic representation for explaining a verification of a
  • FIG. 2 is a schematic representation of a verification device
  • 3a is a representation of a remission spectrum, which by a
  • 3b shows a remission spectrum, which in a human observer causes a color similar to the reflectance spectrum of FIG. 3a, but is not dominated by a spectral line; 4a shows another security document with a security element in a
  • FIG. 4b shows the security document according to FIG. 4a under illumination with UV light
  • Fig. 5b the security element according to Fig. 5a at a lighting with UV light.
  • a security document 1 is shown schematically, which is a
  • the security element includes security element 2, which shows a 3D color effect.
  • the security element comprises graphic information 3, which comprises a first information component 3-1, a second information component 3-2 and also another information component 3-5.
  • the different pieces of information 3-1, 3-2, 3-5 of the graphic information 3 are with different colorants, for example, on the security document
  • the security document may be, for example, a
  • Paper document or a plastic-based document The different information shares are all formed in one document level. It is understood by those skilled in the art that the individual pieces of information 3-1, 3-2, 3-5 not on the surface of the security document 1, but also in the interior of the
  • Security document 1 may be formed.
  • the first security document 1 may be formed.
  • Information shares are printed on top of each other. Furthermore, it is possible to print different pieces of information in one printing operation. Likewise, several can
  • Information items are printed or otherwise applied together with a printing ink or composition comprising different colorants.
  • one colorant shows a remission in the case of white light excitation, the other colorant on UV excitation.
  • An information portion may comprise several components, all of which have the same remission and / or transmission spectrum.
  • the individual pieces of information are each formed homogeneously monochrome, i. their constituents, when suitably excited, are flat homogeneous monochromatic areas
  • a flat, homogeneously monochrome perceived Area can be created by printing technology from pixels whose extent is below the perceptual limit, as this is common for example in digital printing processes (laser printing, inkjet printing, etc.).
  • the different pieces of information 3-1, 3-2, 3-5 are produced with colorants which have different reflectance or transmission spectra at a broadband excitation of the electromagnetic radiation, for example with white light, which has a continuous spectrum in the range of about 400 nm to about 800 nm.
  • the individual pieces of information each have a homogeneous uniform color.
  • the colorants are chosen so that the reflectance or transmission spectra of the individual information portions 3-1, 3-2, 3-5 are each dominated by a distribution spectrum of a spectral color.
  • a spectral distribution of a spectral color has a significant intensity only in a narrowly limited wavelength range.
  • the first information portion 3-1 is formed, for example, with colorants having a reflectance spectrum represented by the spectral color blue, i. is dominated by intensity in the wavelength range of for example 440 nm.
  • the second information component 3-2 is configured, for example, with colorants whose reflectance spectrum is dominated by the spectral color red, for example at a wavelength of approximately 680 nm.
  • Informationsanteil 3-5 is formed for example by colorants whose
  • Wavelength range of about 570 nm is dominated.
  • the graphical information 3 is one of the plural
  • Information portions 3-1, 3-2, 3-5 are perceived existing graphics, which in a plane, i. at a distance from the viewer, are arranged. Will that be
  • Security element 2 with the aid of, for example, a large magnifying glass, ie a converging lens, viewed which has a chromatic aberration, the different information components according to human perception seem to be arranged in different planes with respect to a viewing distance.
  • the first piece of information 3-1 which causes a blue color impression, is perceived as being closer to the viewer than the second piece of information 3-2, which causes a red color impression.
  • the further information portion 3-5 which causes a yellow color impression, is perceived in a plane in between. This means that the viewer has the first piece of information 3-1 as the foreground located, the second information portion 3-2 as in the background and perceives the further information portion 3-5 as located in the middle ground.
  • FIG. 1 b Schematically illustrated are the eyes of the observer 1 1, which view the security document 1 by an optical device 12, which a propagation direction
  • the optical device 12 may be formed, for example, as a converging lens, which shows a chromatic aberration. This means that a focal length of the condenser lens is different for the different spectral colors.
  • the different information components lying in an object plane are imaged differently on the retina of the eyes of the observer depending on the wavelength.
  • the perceived pieces of information 13-1, 13-2 and 13-5 are shown in phantom, as they are perceived in different levels by a viewer. To the top, the perceived distance from
  • FIG. 2 schematically shows a verification device for automated verification of a security element with a 3D color effect.
  • Verification device 20 has a document receiver 21 on which a document is placed during verification.
  • the document holder 21 is formed of a transparent at least in the visible wavelength range material, such as glass or Plexiglas.
  • the support can also be made of a quartz glass.
  • the verification device 21 further comprises an optical device 22, which has a propagation direction
  • Electromagnetic radiation during the passage influenced wavelength dependent.
  • the optical device can be constructed for example as a converging lens with chromatic aberration, but also as a prism or complex of different prisms.
  • optical gratings can be used as an optical device.
  • Verification device 20 additionally includes a white light spectrum generating excitation source 23. This generates a continuous or near continuous emission spectrum whose light is white from a human observer
  • the verification device comprises an imaging Detection device 24, which spatially and spectrally resolved an image of the
  • CMOS chip of a color camera can be used as detection device 24. Depending on the wavelength of the individual information components, these are mapped differently on the detection device 24. This means that a position does not depend exclusively on the position of an information element in the plane of the security document, but additionally on its color. However, it is essential that the
  • Reflectance spectrum or as explained later, the transmission spectrum is dominated by a spectral color.
  • a remission spectrum is shown by way of example, which by a
  • Spectral color for example, the spectral color in the yellow wavelength range is dominated. It can be seen an intensity in a narrow wavelength range. A comparable color impression is in a human observer through
  • Remission spectrum caused which is determined by a red and green spectral component, as shown in Fig. 3b by way of example.
  • An evaluation of the image acquired by means of the remission / transmission is carried out in an evaluation device 25 which, for example, by means of a
  • Microprocessor is formed, which executes a stored in a memory program code.
  • the verification device alternatively or additionally has another
  • Excitation source 26 which is for example also designed as a white light source that emits a continuous wavelength spectrum in the visible wavelength range. In this case, the transmission spectrum is evaluated.
  • Verification device on a UV light source 27 The optical device 22, which influences the propagation of electromagnetic radiation as a function of wavelength, is coupled to an actuator 28 so that the device 22 can be removed from the beam path and moved back into the beam path in order to record reference images without a wavelength-dependent spatial propagation influence.
  • FIG. 4 a shows a schematic plan view of the information portions visible during white light excitation.
  • a first portion of information 3-1 is once again designed with colorants which exhibit a reflectance spectrum which is dominated by the spectral color blue.
  • the second information component 3-2 is formed by colorants, which exhibit a reflectance spectrum in the case of white light excitation, which is indicated by a red
  • Spectral color is dominated.
  • Another portion of information 3-5 is formed, for example, by colorants, their reflectance spectrum by a green spectral color is dominated.
  • the components of the first information portion 3-1 are located in the foreground and the second
  • Information share 3-2 perceived as being in the background. Between them are the components of the further information share 3-5. If one changes the excitation from the white light excitation to a UV excitation, then one perceives the information components shown in FIG. 4b, which are shown schematically in plan view. In terms of their contours, a third piece of information 3-3 equals the first
  • the third information part 3-3, the fourth information part 3-4 and the other information part 3-6 are coded with colorants which show no remission when excited by visible light. Upon excitation with UV light, however, they show a reflectance spectrum, which is dominated by a spectral color.
  • the third information portion 3-3 is red by the spectral color, the fourth
  • Information portion 3-4 dominated by the spectral color blue and the other information portion 3-6 by the spectral color green. The occurring in UV light excitation
  • Luminescence is also understood here as a remission.
  • Informational portion 3-5 are formed with colorants that show no remission upon excitation with UV light. When viewing the security element during UV light excitation, the viewer thus perceives the individual information portions in different levels.
  • the components of the third information component 3-3 which in terms of their geometric configuration are similar to those of the first information component 3-1, are perceived as being located in the background, whereas the fourth information component 3-4, which in its contour is similar to the second information component 3-2, to be perceived as being in the foreground.
  • Information share 3-6 with UV excitation as well as the further information portion 3-5 with white light excitation is perceived as being in the middle ground.
  • a wavelength difference of the first spectral color and the second spectral color is different from a wavelength difference of the third spectral color and the fourth spectral color.
  • the sign changes.
  • the different contours thus seem to change their relative position with respect to a distance to the viewer when changing the excitation. This effect can be enhanced by For example, a size scaling of individual contours is additionally performed.
  • FIGS. 5a and 5b The views of a security document are again enclosed in FIGS. 5a and 5b
  • the device shown in Fig. 2 can also without the detection and
  • Evaluation device can be used by a human for verification.
  • a further UV light source can be arranged adjacent to the further excitation source.
  • Combinations of incident and transmitted light irradiation are also possible, e.g. the change from white light to UV light can be accompanied by the change from an evaluation of the reflectance spectrum to an evaluation of the transmission spectrum.
  • a magnifying lamp is used for verification: this includes, for example, a converging lens with 3 diopters and a diameter of about 15 cm.
  • the condenser lens is enclosed in a housing. In the housing, a circular-shaped converging lens is almost complete
  • enclosing light source for example in the form of a fluorescent tube or a light bulb arranged.
  • the housing is open to an object side, so that the security element to be verified is illuminated by means of the light source, to a viewing side the light source is shielded by the housing.
  • a suitable distance for viewing and observing the 3 D color effect there has been a lens to security distance of about 19.5 cm.
  • the magnifying glass can also be used for verification without the built-in light source.
  • Other embodiments additionally or alternatively include other light sources, for example IR or UV light sources. Light sources, or a combination of different light sources that can individually or collectively illuminate the security element.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement (2) zum Hervorrufen eines 3D-Farbeffekts umfassend eine grafische Information (3), welche mindestens einen ersten Informationsanteil (3-1) und einen zweiten Informationsanteil (3-2) umfasst, wobei der erste und der zweite Informationsanteil bei einer breitbandigen Anregung mit elektromagnetischer Strahlung unterschiedliche Spektralverteilungen im Remissions- und/oder Transmissionsspektrum aufweisen, wobei der erste Informationsanteil (3-1) und der zweite Informationsanteil (3-2) so ausgebildet sind, dass deren Remissions- und/oder Transmissionsspektrum jeweils durch eine Spektralverteilung einer Spektralfarbe dominiert ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zu dessen Verifikation sowie eine Verifikationsvorrichtung (20).

Description

Sicherheitselement mit einem 3D-Farbeffekt sowie Verifikationsverfahren und
Verifikationsvorrichtung für ein solches Sicherheitselement
Die Erfindung befasst sich mit Sicherheitselementen für Wert- und/oder
Sicherheitsdokumente und insbesondere mit Sicherheitselementen, welche farbig sind und optisch verifiziert werden können.
Aus dem Stand der Technik ist eine Reihe von Sicherheitselementen bekannt, die optisch verifiziert werden können. Sicherheitselemente sind hierbei solche Entitäten, die mindestens ein Merkmal aufweist, welches ein Nachmachen, Verfälschen, Duplizieren oder Ähnliches eines Gegenstands, auf dem diese Entität angebracht oder in dem diese Entität integriert sind, erschweren und/oder unmöglich machen. Gegenstände, welche über mindestens ein Sicherheitsmerkmal oder Sicherheitselement verfügen, werden als Sicherheitsdokumente bezeichnet. Verkörpern diese zusätzlich einen Wert, so werden diese auch als Wertdokumente bezeichnet. Beispiele für Sicherheitsdokumente sind beispielsweise Reisepässe, Personalausweise, Führerscheine, Zugangskarten, aber auch Etiketten und Tickets, um nur einige zu nennen. Sicherheitsdokumente, die zusätzlich einen Wert verkörpern und daher auch als Wertdokumente bezeichnet werden, umfassen beispielsweise Banknoten, Postwertzeichen, Steuermarken, Wertgutscheine, Aktien, um ebenfalls nur einige zu nennen. Eine genaue Abgrenzung der Gruppe der Wertdokumente ist nur schwer möglich, da beispielsweise Bank- oder Kreditkarten in der Regel direkt keinen Wert verkörpern, diese jedoch eine Verfügung über Geldbeträge oder Ähnliches ermöglichen.
Sicherheitselemente erfüllen ihre Funktion in der Regel nur dann, wenn eine Möglichkeit besteht, diese hinsichtlich ihrer Echtheit zu verifizieren. Hierdurch wird es möglich, die echten Sicherheitselemente von nachgeahmten oder verfälschten Sicherheitselementen oder kopierten Sicherheitselementen zu unterscheiden. Von Fälschern werden häufig Wert- und/oder Sicherheitsdokumente in der Weise gefälscht, dass die dazugehörigen Sicherheitselemente nachgeahmt oder so gut es geht nachgebildet werden. Solche Nachahmungen werden auch als Anscheinsfälschungen bezeichnet, da sie zunächst den Anschein erwecken, dass das korrekte Sicherheitselement in dem Wert- und/oder Sicherheitsdokument vorhanden ist. Erst bei einer genaueren Verifikation des
Sicherheitselements ist dann festzustellen, dass es sich um eine Verfälschung oder andere Art von Nachahmung handelt. Besonders geeignet sind Sicherheitselemente, die mit Hilfe von einfachen Hilfsmitteln durch Menschen verifiziert werden können, jedoch ebenso die Möglichkeit bieten, diese mit Hilfe von automatisierten oder teilautomatisierten Einrichtungen maschinell zu verifizieren. Darüber hinaus ist es häufig wünschenswert, Informationen mit einem Sicherheitselement verknüpfen zu können, die durch dieses Sicherheitselement selbst hinsichtlich einer Verfälschung, Nachahmung oder anderer Manipulation abgesichert werden können. Ferner ist es wünschenswert, dass ein Sicherheitselement einen angenehmen ästhetischen Eindruck vermittelt, um dem Wert- oder Sicherheitsdokument ein charakteristisches und/oder ästhetisch ansprechendes Äußeres zu verleihen.
Der Erfindung liegt somit die technische Aufgabe zugrunde, ein neuartiges
Sicherheitselement für Wert- und/oder Sicherheitsdokumente zu schaffen.
Grundidee der Erfindung
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, ein Sicherheitselement zu schaffen, welches eine grafische Information umfasst, die aus unterschiedlichen Informationsanteilen besteht. Mindestens zwei Informationsanteile werden so codiert bzw. ausgebildet, dass diese bei einer breitbandigen Anregung mit elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise mit weißem Licht, welches ein kontinuierliches Spektrum umfasst, ein Remissions- und/oder Transmissionsspektrum aufweisen, welches durch eine Spektralverteilung einer
Spektralfarbe dominiert wird. Die beiden Informationsanteile werden so ausgebildet, dass diese durch unterschiedliche Spektralfarben dominiert sind. Im Idealfall entsprechen die Remissions- und/oder Transmissionsspektren denen einer Spektralfarbe. Dies bedeutet, dass das Remissions- und/oder Transmissionsspektrum jeweils nur in einem
zusammenhängenden schmalbandigen Wellenlängenbereich eine Remission bzw.
Transmission aufweist. Betrachtet man eine solche grafische Information und wählt für die beiden Spektralfarben solche aus, die im optischen Spektrum einen großen
Wellenlängenabstand aufweisen, beispielsweise eine blaue Spektralfarbe und eine rote Spektralfarbe, so werden diese aufgrund der unterschiedlichen Wellenlängen bereits im menschlichen Auge unterschiedlich abgebildet, da eine Strahlungsausbreitung im menschlichen Auge wellenlängenabhängig ist. Verstärken lässt sich dieser Effekt, indem eine optische Einrichtung genutzt wird, durch die die remittierte und/oder transmittierte Strahlung bei der Betrachtung und/oder Abbildungserfassung geführt wird, welche eine räumliche Ausbreitung der elektromagnetischen Strahlung wellenlängenabhängig beeinflusst. Wird beispielsweise ein solches Sicherheitselement, welches zwei
Informationsanteile umfasst, die Remissionsspektren unterschiedlicher Spektralfarben bei einer Beleuchtung mit weißem, kontinuierlichem Licht zeigen, mittels einer Sammellinse betrachtet, welche eine starke chromatische Aberration zeigt, so führt dies dazu, dass aufgrund der unterschiedlichen räumlichen Ausbreitungsrichtungen von Licht
unterschiedlicher Wellenlänge bei einem Menschen der Sinneseindruck erweckt wird, dass die unterschiedlichen Informationsanteile, die in dem Sicherheitselement
nebeneinander in derselben Ebene angeordnet sind, in unterschiedlichen Ebenen ausgebildet seien. Der menschliche Betrachter nimmt somit die unterschiedlich farbigen Informationsanteile so wahr, als wären diese in unterschiedlichen Raumebenen angeordnet, so dass ein dreidimensionaler Effekt, d.h. zusätzlich zu der flächigen
Ausdehnung, eine unterschiedliche räumliche Tiefe hinzutritt. Dieser Effekt wird hier als 3D-Farbeffekt bezeichnet. Zur Verifikation wird somit lediglich eine Lichtquelle mit einem kontinuierlichen weißen Lichtspektrum sowie eine Lupe benötigt, welche eine gewisse chromatische Aberration aufweist. Als geeignet haben sich auch handelsübliche Lupen oder Lupenlampen erwiesen, die beispielsweise eine Lupe mit 3 Dioptrie und ein die Lupe umgebendes Leuchtmittel umfassen, welches zu einer Betrachtungsseite hin durch ein die Lupe einfassendes Gehäuse abgedeckt ist und zu einem Beleuchtungs- und
Betrachtungsobjekt, dessen Sicherheitselement verifiziert werden soll, offen ist. Ein geeigneter Abstand kann abhängig von einem Lupendurchmesser, einem Dioptrie-Wert und einer Sehkraft eines menschlichen Betrachters einfach gewählt werden.
Ein solches Sicherheitselement bietet insbesondere einen sehr guten Schutz gegenüber Anscheinsfälschungen, deren farbige Grafiken mit Mehrfarbdrucksystemen erstellt sind. Moderne Laserdrucker, die beispielsweise ein Cyan-Gelb-Magenta-Farbsystem aufweisen, sind zwar in der Lage, die grafische Information in der Weise nachzubilden, dass diese bei einer Betrachtung und/oder Abbildung ohne eine chromatische Aberration eine identische Abbildung bzw. einen identischen optischen Eindruck hervorruft, wird jedoch ein optisches Element eingefügt, welches die Ausbreitungsrichtung
wellenlängenabhängig beeinflusst, beispielsweise eine Linse mit einer starken
chromatischen Aberration, so wird der von dem Originalsicherheitselement
hervorgerufene 3D-Farbeffekt gar nicht oder nur stark abgeschwächt beobachtet. Die Ursache hierfür liegt in der Tatsache begründet, dass im Informationsanteil dessen Farbeindruck durch eine Farbsubtraktion unterschiedlich farbiger Flächenanteile hervorgerufen wird, ein Remissions- und/oder Transmissionsspektrum aufweist, welches nicht nur Anteile einer Spektralfarbe, sondern mehrerer Spektralfarben aufweist, die aufgrund der wellenlängenabhängigen Ausbreitungsrichtungsbeeinflussung durch das optische Element nun an unterschiedlichen Stellen auf der Netzhaut bzw. eines orts- und wellenlängenauflösenden Detektors abgebildet werden.
Definitionen
Als Spektralfarbe wird eine Farbe bezeichnet, die durch Licht einer Wellenlänge bzw. eines begrenzten Wellenlängenbereichs hervorgerufen wird. Eine Spektralverteilung einer Spektralfarbe weist somit nur bei einer Wellenlänge bzw. einem eng begrenzten
Wellenlängenbereich eine von Null verschiedene Intensität auf.
Als Anregung mit elektromagnetischer Strahlung wird die Bestrahlung mit
elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mit Licht, verstanden.
Als Remission wird hier der Vorgang angesehen, bei dem elektromagnetische Strahlung von einem Gegenstand ausgeht, welcher mit elektromagnetischer Strahlung bestrahlt wird. Die von dem Gegenstand ausgehende Strahlung wird als Remissionsstrahlung angesehen. Hierbei werden sämtliche physikalische Prozesse zusammengefasst, bei denen die elektromagnetische Strahlung nicht durch den Gegenstand selbst hindurchtritt. Die Remission umfasst somit sowohl die diffuse als auch gerichtete Streuung und/oder Reflexion als auch Lumineszenzstrahlung, welche durch die Bestrahlung mit
elektromagnetischer Strahlung ausgelöst wird. Hiervon unterschieden wird lediglich der Prozess, bei dem das Licht durch den Gegenstand selbst hindurchtritt, welcher als Transmission bezeichnet wird. Ein Remissionsspektrum ist das Spektrum der bei der Remission von dem Gegenstand ausgehenden elektromagnetischen Strahlung. Ein Transmissionsspektrum ist das Spektrum derjenigen Strahlung, die durch den
Gegenstand hindurch transmittiert wird, dessen Transmissionsspektrum betrachtet wird. Auch das Transmissionsspektrum kann Anteile einer Lumineszenzstrahlung umfassen, die aufgrund einer Bestrahlung des Gegenstandes angeregt wird.
Der Ausdruck, ein Spektrum wird durch eine Spektralverteilung einer Spektralfarbe dominiert, bedeutet, dass das entsprechende Spektrum mehr als die Hälfte seiner Intensität in einem begrenzten Wellenlängenbereich aufweist, der einen einfarbigen Farbeindruck einer Spektralfarbe bei einem Betrachter hervorruft.
Unter elektromagnetischer Strahlung wird insbesondere Licht im sichtbaren
Wellenlängenbereich, jedoch auch Strahlung im infraroten Wellenlängenbereich und im ultravioletten Wellenlängenbereich verstanden. Als weißes Licht wird hier
elektromagnetische Strahlung mit einem kontinuierlichen Spektrum verstanden, welches die für einen menschlichen Betrachter sichtbaren Wellenlängen des optischen Spektrums umfasst.
Eine Konturinformation ist jene Information, die durch eine Kontur einer Grafik und/oder grafischer Elemente bestimmt ist. Hierbei sind Konturinformationen von grafischen Elementen identisch, wenn deren Konturen bzw. Abbildungen der Konturen Abbildungen durch eine Skalierungsoperation ineinander überführt werden können.
Als 3D-Farbeffekt wird jener Effekt bezeichnet, welcher bei einem menschlichen
Betrachter den Eindruck erweckt, in einer Ebene nebeneinander angeordnete
Informationsanteile, die unterschiedliche Farbeindrücke beim Betrachter hervorrufen, wären in unterschiedlichen Entfernungen zu dem Betrachter angeordnet. Hierbei handelt es sich um einen Effekt, welcher nicht durch perspektivische Darstellungen, sondern einzig aufgrund der unterschiedlichen Farbigkeit der Informationsanteile hervorgerufen wird.
Bevorzugte Ausführungsformen
Insbesondere wird ein Sicherheitselement für ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument zum Hervorrufen eines 3 D- Farbeffekts vorgeschlagen, wobei das Sicherheitselement eine grafische Information umfasst und wobei die grafische Information mindestens einen ersten Informationsanteil und einen zweiten Informationsanteil umfasst, wobei der erste Informationsanteil und der zweite Informationsanteil bei einer breitbandigen Anregung mit elektromagnetischer Strahlung unterschiedliche Spektralverteilungen im Remissionsund/oder Transmissionsspektrum aufweisen, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass der erste Informationsanteil und der zweite Informationsanteil so ausgebildet sind, dass deren Remissions- und/oder Transmissionsspektrum jeweils durch eine
Spektralverteilung einer Spektralfarbe dominiert ist oder sind. Zur Verifikation eines Sicherheitselements, welches einen 3D-Farbeffekt aufweist, wird ein Verfahren vorgeschlagen, welches die Schritte umfasst: Beleuchten des
Sicherheitselements mit elektromagnetischer Strahlung, Führen der an dem
Sicherheitselement remittierten oder transmittierten elektromagnetischen Strahlung durch mindestens eine optische Einrichtung, welche eine räumliche Ausbreitung der
elektromagnetischen Strahlung wellenlängenabhängig beeinflusst, Erfassen und
Auswerten einer wellenlängenaufgelösten grafischen Abbildung des Sicherheitselements.
Eine solche Verifikation kann beispielsweise mit einer Verifikationsvorrichtung für ein Sicherheitselement mit einem 3D-Farbeffekt eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments vorgenommen werden, welche umfasst: eine breitbandige elektromagnetische
Strahlungsquelle zum Beleuchten des Sicherheitselements, eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer optischen Abbildung des Sicherheitselements, wobei die
Erfassungsvorrichtung ausgebildet ist, vorzugsweise zeitgleich, flächig ortsaufgelöst mindestens zwei unterschiedliche spektrale Kanäle zu erfassen, und mindestens eine optische Einrichtung, welche eine räumliche Ausbreitung der elektromagnetischen Strahlung wellenlängenabhängig beeinflusst und so angeordnet ist oder anordenbar ist, dass eine von dem Sicherheitselement remittierte oder transmittierte elektromagnetische Strahlung beim Erfassen der Abbildung durch die mindestens eine optische Einrichtung geführt ist, sowie eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der erfassten Abbildung. Für einen menschlichen Betrachter ist eine Verifikation mit Hilfe einer breitbandigen
Strahlungsquelle und einer optischen Einrichtung, welche eine räumliche Ausbreitung der elektromagnetischen Strahlung wellenlängenabhängig beeinflusst, beispielsweise eine chromatische Aberration aufweisende Lupe, notwendig, um zu prüfen, ob die
verschiedenen Informationsanteile aufgrund eines 3 D- Farbeffekts in unterschiedlichen Ebenen in dem Sicherheitselement angeordnet erscheinen. Wird die Verifikation mittels einer Verifikationsvorrichtung ausgeführt, umfasst das Auswerten vorzugsweise ein Vergleichen der Farbwerte mehrerer Positionen der erfassten Abbildung mit erwarteten Farbwerten für diese Positionen. Sind die Informationsanteile, wie es bei einem echten Sicherheitselement vorgesehen ist, so ausgebildet oder auf das Sicherheitselement aufgebracht, dass diese jeweils ein durch eine Spektralfarbe dominiertes Remissionsoder Transmissionsspektrum aufweisen, so werden die verschiedenen Informationsanteile jeweils entsprechend dieser Spektralfarbe und der damit verknüpften Wellenlänge nur auf eine Weise abgebildet. Dies bedeutet, dass ein Strahlengang der Strahlung, welche den einen Informationsanteil abbildet, durch die Wellenlänge der Spektralfarbe festgelegt ist, welche das jeweilige Remissions- oder Transmissionsspektrum dominiert. Ist der
Informationsanteil so ausgebildet, dass dieser zwar bei einer Betrachtung einen metameren Farbeindruck zu der entsprechenden Spektralfarbe hervorruft, jedoch ein Remissions- oder Transmissionsspektrum aufweist, dass nicht nur durch eine
Spektralfarbe dominiert ist, so werden die unterschiedlich spektralen Anteile entlang unterschiedlicher Abbildungswege aufgrund der wellenlängenabhängigen optischen Einrichtung abgebildet, so dass die sich ergebenden Abbildungen voneinander unterscheiden lassen. Ein Überprüfen der Farbwerte an unterschiedlichen Positionen der sich ergebenden Abbildung ermöglicht es somit zu prüfen, ob es sich um ein echtes Sicherheitsmerkmal oder ein nachgeahmtes Sicherheitsmerkmal handelt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Sicherheitselements sind der erste
Informationsanteil und der zweite Informationsanteil mittels Farbmitteln codiert, die jeweils ein Remissionsspektrum und/oder Transmissionsspektrum aufweisen, das bei Anregung mit weißem sichtbarem Licht durch eine Spektralverteilung einer Spektralfarbe im sichtbaren Wellenlängenbereich dominiert ist, wobei der erste Informationsanteil durch eine erste Spektralfarbe und der zweite Informationsanteil durch eine zweite Spektralfarbe dominiert sind.
Die Informationsanteile sind vorzugsweise jeweils so ausgebildet, dass diese als ganzes oder Bestandteile hiervon als einfarbige, flächige Gebiete bei geeigneter Anregung mit elektromagnetischer Strahlung wahrgenommen werden. Auch Linien oder Punkte, die als homogen einfarbig wahrgenommen werden, werden hier als flächige Gebiete aufgefasst.
Einen besonders deutlichen 3D-Farbeffekt nimmt man wahr, wenn die Wellenlängen der Spektralfarben einen besonders großen Wellenlängenabstand aufweisen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die erste Spektralfarbe im blauen Wellenlängenbereich liegt und die zweite Spektralfarbe im roten Wellenlängenbereich liegt oder umgekehrt. Bei einer Betrachtung durch eine große Lupe wird beispielsweise der Informationsanteil, der blau wahrgenommen wird, als näher am Betrachter empfunden als der andere
Informationsanteil, dessen Spektralfarbe im roten Wellenlängenbereich liegt.
Entsprechend ihrer Anordnung im Wellenlängenspektrum werden die anderen
Spektralfarben auf Ebenen hierzwischen wahrgenommen. Selbstverständlich ist es möglich, weitere Informationsanteile so zu codieren, dass deren Remissionsspektren durch andere Spektralfarben dominiert sind.
Weitere Effekte lassen sich realisieren, wenn die grafische Information mindestens einen dritten Informationsanteil umfasst, der bei einer Anregung mit elektromagnetischer Strahlung im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich, insbesondere im ultravioletten Wellenlängenbereich, ein Remissionsspektrum und/oder ein Transmissionsspektrum aufweist, welches durch die Spektralverteilung einer dritten Spektralfarbe dominiert ist. Vorzugsweise liegt die dritte Spektralfarbe ebenfalls im sichtbaren Wellenlängenbereich.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die grafische Information zusätzlich einen vierten Informationsanteil umfasst, der bei der Anregung mit
elektromagnetischer Strahlung im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich, insbesondere im ultravioletten Wellenlängenbereich, ein Remissionsspektrum und/oder
Transmissionsspektrum aufweist, welches durch die Spektralverteilung einer vierten Spektralfarbe dominiert ist und der erste Informationsanteil und der zweite
Informationsanteil bei der Anregung mit elektromagnetischer Strahlung im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich keine oder nahezu keine Remission oder Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich zeigen und der dritte und der vierte Informationsanteil bei der Anregung mit weißem sichtbarem Licht keine oder nahezu keine Remission oder eine weiße Remission und/oder keine oder nahezu keine Transmission oder eine weiße Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich zeigen. Als weiße Transmission wird eine Transmission angesehen, bei der das weiße Licht nahezu ungeschwächt oder über das gesamte Spektrum annähernd gleich geschwächt transmittiert wird. Dies bedeutet, dass die Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich vollständig oder nahezu wellenlängenunabhängig ist.
Bei der Betrachtung eines solchen Sicherheitselements unter weißem Licht sind der erste und der zweite Informationsanteil sichtbar, welche einen optischen 3D-Effekt zeigen. Wird das Sicherheitselement hingegen unter Anregung mit nicht sichtbarer elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise UV-Strahlung, betrachtet, so sind der dritte und der vierte Informationsanteil wahrnehmbar, die ebenfalls einen 3D-Farbeffekt zeigen. Wesentlich ist hierbei, dass die dritte und die vierte Spektralfarbe sich voneinander unterscheiden müssen. Ansonsten wird keine relative Tiefenwirkung durch einen menschlichen
Betrachter wahrgenommen. Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Informationsanteil und der dritte Informationsanteil dieselbe Konturinformation umfassen. Unterscheiden sich die erste und die dritte Spektralfarbe, so scheint die durch die Konturinformation dargestellte
Information ihren Abstand relativ zum Betrachter zu wechseln, wenn die Anregungsarten zwischen Weißlichtanregung und nicht sichtbarer Strahlungsanregung, beispielsweise UV-Anregung, gewechselt wird. Beispielsweise können die zweite und die vierte
Spektralfarbe dieselbe Spektralfarbe oder nahezu dieselbe Spektralfarbe sein. Diese bei einem Anregungswechsel stattfindende räumliche Bewegung einer Kontur in der menschlichen Wahrnehmung kann noch dadurch unterstützt werden, dass eine flächige Ausdehnung, d.h. Skalierung der Kontur, in der Weise vorgenommen wird, dass die Kontur in jenem Informationsanteil größer dargestellt wird, dessen Spektralfarbe als näher zum Betrachter liegend von diesem wahrgenommen wird.
Eine Ausführungsform sieht daher vor, dass eine Ausdehnung derselben
Konturinformation in dem dritten Informationsanteil eine größere Ausdehnung als in dem ersten Informationsanteil aufweist, sofern die dritte Spektralfarbe bei einer Betrachtung durch eine optische Einrichtung, welche eine Ausbreitung elektromagnetischer Strahlung wellenlängenabhängig beeinflusst, als weiter im Vordergrund liegend als die erste Spektralfarbe wahrgenommen wird, und ansonsten eine kleinere Ausdehnung in dem dritten Informationsanteil aufweist.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Wellenlängendifferenz der ersten Spektralfarbe und der zweiten Spektralfarbe von einer Wellenlängendifferenz der dritten Spektralfarbe und der vierten Spektralfarbe unterscheidet. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass der erste Informationsanteil und der dritte Informationsanteil dieselbe Konturinformation und der zweite und der vierte Informationsanteil eine andere, eine von dem ersten Informationsanteil verschiedene Konturinformation umfassen, welche in dem zweiten und vierten Informationsanteil identisch ist. In einem solchen Fall können beispielsweise der erste Informationsanteil in der Spektralfarbe Blau und der zweite Informationsanteil in der Spektralfarbe Rot per Wei ßlichtanregung wahrgenommen werden und nach einem Wechsel der Anregung der dritte Informationsanteil in rot und der vierte Informationsanteil in blau wahrgenommen werden. In diesem Fall wechseln die Konturinformationen bei einem Wechsel der Anregungen ihre Ebenen. Besonders bevorzugt werden die verschiedenen Informationsanteile mittels Farbmitteln in einer Ebene eines Sicherheits- und/oder Wertdokuments drucktechnisch aufgebracht. Somit ist es auf einfache Weise möglich, individualisierte und/oder personalisierte Informationsanteile in das Sicherheitselement zu integrieren. Als individualisierende Informationsanteile werden solche Informationen angesehen, die einem Gegenstand in einer Gruppe gleichartiger Gegenstände individuell zugeordnet werden können. Als personalisierend werden jene Informationsanteile angesehen, die einer Person zugeordnet werden können. Personalisierende Informationen sind beispielsweise ein Geburtsdatum, ein Name, ein Geburtsort, um nur einige zu nennen. Individualisierend kann beispielsweise eine Seriennummer eines Ausweises oder eines Geldscheins sein.
Bei einer automatisierten Verifikation ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass beim Auswerten eine spektral aufgelöste Konturerkennung ausgeführt wird und die ermittelten Konturen, die Positionen der ermittelten Konturen und/oder deren
Intensitätsverhältnisse in den einzelnen spektralen Kanälen mit erwarteten Konturen, Positionen und/oder Intensitätsverhältnissen verglichen werden. Hierbei kann ein
Vergleich der Intensitätsverhältnisse innerhalb eines spektralen Kanals zwischen unterschiedlichen Konturen, die durch unterschiedliche Informationsanteile verursacht sind, oder zwischen Kanälen für Konturen ausgeführt werden, die ein und demselben Informationsanteil zuordenbar sind. Da zum Erfassen von Abbildungen in der Regel optische Sensoren eingesetzt werden, die nur eine begrenzte Anzahl von spektralen Kanälen unterscheiden können, in der Regel beispielsweise drei Kanäle für blau, grün und rot, überlappen sich die Detektionsbereiche dieser Kanäle. Licht einer Spektralfarbe wird somit in der Regel in mindestens zwei spektralen Kanälen eines orts- und
wellenlängenselektiven Sensors erfasst werden. Handelt es sich bei der remittierten Strahlung eines Informationsanteils um solche, die durch eine Spektralfarbe dominiert ist, so werden die durch diese Information in den unterschiedlichen Kanälen erzeugten Strukturen jedoch Kanten ausschließlich an jenen Positionen erzeugen, an die diese Spektralfarbe abgebildet wird. Weist das Remissionsspektrum jedoch mehrere
Spektralanteile auf, so werden in den unterschiedlichen Farbkanälen an unterschiedlichen Positionen in der Abbildung Kanten derselben Information detektierbar sein, da die unterschiedlichen spektralen Anteile unterschiedlich hinsichtlich ihrer Position abgebildet werden. Auf diese Weise ist eine zuverlässige Verifikation auf maschinellem Wege möglich. Um eine solche Auswertung auch für grafische Informationen zu ermöglichen, welche der Verifikationsvorrichtung nicht vorbekannt sind, kann es vorgesehen sein, eine
Referenzabbildung des Sicherheitselements mit derselben oder einer vergleichbaren Abbildungsgeometrie zu erfassen, wobei jedoch die mindestens eine optische
Einrichtung, welche die geometrische Ausbreitung der elektromagnetischen Strahlung wellenlängenabhängig beeinflusst, nicht im Strahlengang angeordnet ist und die erwarteten Positionen von Konturen und/oder Intensitätsverhältnisse der spektralen Kanäle der Erfassungseinrichtung und/oder der erwarteten Farbwerte anhand der Referenzabbildung und einer Kenntnis über die mindestens eine optische Einrichtung errechnet werden. Die Referenzabbildung wird somit zumindest hinsichtlich solcher Informationsanteile, die bestimmten Farbwerten zugeordnet sind, so ausgewertet, als wären diese Informationen mittels Farbmitteln codiert, welche diese Informationen mittels der entsprechenden Spektralfarbe bei geeigneter Anregung wiedergeben. Anhand der Kenntnis der Abbildungseigenschaften des mindestens einen optischen Elements ist es dann möglich, die Abbildung zu errechnen, welche erfasst wird, wenn die mindestens eine optische Einrichtung im Strahlengang positioniert wird. Ein Vergleich der so
aufgenommenen Abbildung mit der errechneten Abbildung ermöglicht somit eine
Verifikation. Sind die entsprechenden Informationen der mindestens zwei ausgewählten Farbwerte nicht durch Farbmittel codiert, welche ein Remissionsspektrum zeigen, welches durch die entsprechenden Spektralfarben dominiert ist, so ergeben sich für die Abbildung, welche mit der optischen Einrichtung im Strahlengang erfasst wird, Abweichungen von der errechneten Abbildung.
Eine Auswerteeinrichtung kann entsprechend für die oben beschriebenen Verifikationen ausgebildet werden. Vorzugsweise wird eine Auswerteeinrichtung mittels einer programmgesteuerten Recheneinheit ausgebildet und umgesetzt.
Um eine schnelle Erfassung zu ermöglichen und keine beweglichen Teile in der
Verifikationsvorrichtung vorzuhalten, kann diese so ausgebildet werden, dass zwei aufeinander abgestimmte oder gegeneinander kalibrierte Erfassungseinrichtungen vorgesehen sind, die so angeordnet sind, dass die eine wellenlängenabhängige ausbreitungsbeeinflussende optische Einrichtung nur im Strahlengang der einen
Erfassungseinrichtung angeordnet ist. Bei anderen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine optische Einrichtung in den Strahlengang bewegbar, beispielsweise schwenkbar, ist. Eine Ausführungsform kann so ausgebildet sein, dass Bewegungen der mindestens einen optischen Einrichtung in und/oder aus dem Strahlengang automatisiert ausgeführt werden kann.
Ebenso sind Verifikationsvorrichtungen denkbar, bei denen das Dokument mittels unterschiedlicher Erfassungsvorrichtungen erfasst wird, welche zwar zeitgleich eine Erfassung, jedoch von unterschiedlichen Abschnitten des Sicherheitselements ausführen und/oder nacheinander denselben Teil des Sicherheitselements erfassen, wobei nur im Strahlengang einer der Erfassungseinrichtungen die mindestens eine optische Einrichtung angeordnet ist, die eine wellenlängenabhängige Ausbreitung der elektromagnetischen Strahlung beeinflusst. Dies kann beispielsweise eine Linse mit einer chromatischen Aberration sein. Andere Ausführungsformen der mindestens einen optischen Einrichtung umfassen ein Prisma, ein Gitter oder Ähnliches.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter
Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 a eine schematische Draufsicht auf ein Sicherheitsdokument mit einem
Sicherheitselement;
Fig. 1 b eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Verifikation eines
Sicherheitselements nach Fig. 1 a und eines 3 D- Farbeffekts;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Verifikationsvorrichtung;
Fig. 3a eine Darstellung eines Remissionsspektrums, welches durch eine
Spektrallinie dominiert ist;
Fig. 3b ein Remissionsspektrum, welches bei einem menschlichen Betrachter einen ähnlichen Farbeindruck wie das Remissionsspektrum nach Fig. 3a hervorruft, jedoch nicht durch eine Spektrallinie dominiert ist; Fig. 4a ein weiteres Sicherheitsdokument mit einem Sicherheitselement bei einer
Belichtung mit Weißlicht;
Fig. 4b das Sicherheitsdokument nach Fig. 4a bei einer Beleuchtung mit UV-Licht;
Fig. 5a ein Sicherheitsdokument mit einem Sicherheitselement bei Anregung mit
Weißlicht; und
Fig. 5b das Sicherheitselement nach Fig. 5a bei einer Beleuchtung mit UV-Licht.
In Fig. 1 a ist schematisch ein Sicherheitsdokument 1 dargestellt, welches ein
Sicherheitselement 2 umfasst, welches einen 3D-Farbeffekt zeigt. Das Sicherheitselement umfasst eine grafische Information 3, welche einen ersten Informationsanteil 3-1 , einen zweiten Informationsanteil 3-2 sowie noch einen weiteren Informationsanteil 3-5 umfasst. Die unterschiedlichen Informationsanteile 3-1 , 3-2, 3-5 der grafischen Information 3 sind mit unterschiedlichen Farbmitteln beispielsweise auf das Sicherheitsdokument
aufgebracht. Bei dem Sicherheitsdokument kann es sich beispielsweise um ein
Papierdokument oder ein auf Kunststoff basis hergestelltes Dokument handeln. Die unterschiedlichen Informationsanteile sind alle in einer Dokumentebene ausgebildet. Es versteht sich für den Fachmann, dass die einzelnen Informationsanteile 3-1 , 3-2, 3-5 nicht an der Oberfläche des Sicherheitsdokuments 1 , sondern auch im Innern des
Sicherheitsdokuments 1 ausgebildet sein können. Vorzugsweise werden die
Informationsanteile bei allen hier beschriebenen Ausführungsformen drucktechnisch aufgebracht. Eine Anordnung in einer Ebene liegt auch dann vor, wenn einzelne
Informationsanteile übereinander gedruckt werden. Ferner ist es möglich, unterschiedliche Informationsanteile in einem Druckvorgang zu drucken. Ebenso können mehrere
Informationsanteile gemeinsam mit einer Drucktinte oder einer Zubereitung gedruckt oder anderweitig aufgebracht werden, die unterschiedliche Farbmittel umfassen. Ein Farbmittel zeigt beispielsweise eine Remission bei Weißlichtanregung, das andere Farbmittel bei UV-Anregung. Ein Informationsanteil kann mehrere Bestandteile umfassen, die jedoch alle dasselbe Remissions- und/oder Transmissionsspektrum aufweisen. Die einzelnen Informationsanteile sind jeweils homogen einfarbig ausgebildet, d.h. ihre Bestandteile werden bei geeigneter Anregung als flächige homogen einfarbige Gebiete
wahrgenommen. Hierbei werden auch Punkte oder Linien, die als solche wahrnehmbar sind, als flächig angesehen. Auch ein flächiges, homogen einfarbig wahrgenommenes Gebiet kann drucktechnisch aus Bildpunkten erstellt sein, deren Ausdehnung unterhalb der Wahrnehmungsgrenze liegen, wie dieses beispielsweise bei digitalen Druckverfahren (Laserdruck, Tintenstrahldruck etc.) üblich ist.
Die unterschiedlichen Informationsanteile 3-1 , 3-2, 3-5 sind mit Farbmitteln hergestellt, welche unterschiedliche Remissions- oder Transmissionsspektren bei einer breitbandigen Anregung der elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise mit weißem Licht, aufweisen, welches ein kontinuierliches Spektrum im Bereich von etwa 400 nm bis etwa 800 nm aufweist. Die einzelnen Informationsanteile weisen jeweils eine homogene einheitliche Farbe auf. Die Farbmittel sind so gewählt, dass die Remissions- oder Transmissionsspektren der einzelnen Informationsanteile 3-1 , 3-2, 3-5 jeweils durch ein Verteilungsspektrum einer Spektralfarbe dominiert sind. Eine Spektralverteilung einer Spektralfarbe weist nur in einem eng begrenzten Wellenlängenbereich eine nennenswerte Intensität auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der erste Informationsanteil 3- 1 beispielsweise mit Farbmitteln ausgebildet, welche ein Remissionsspektrum aufweisen, welches durch die Spektralfarbe Blau, d.h. durch Intensität im Wellenlängenbereich von beispielsweise 440 nm, dominiert ist. Der zweite Informationsanteil 3-2 ist beispielsweise mit Farbmitteln ausgestaltet, deren Remissionsspektrum durch die Spektralfarbe Rot, beispielsweise bei einer Wellenlänge von etwa 680 nm, dominiert ist. Der weitere
Informationsanteil 3-5 ist beispielsweise durch Farbmittel ausgebildet, deren
Remissionsspektrum durch die Spektralfarbe Gelb, beispielsweise im
Wellenlängenbereich von etwa 570 nm, dominiert ist. Für einen menschlichen Betrachter, der das Sicherheitsdokument bei Weißlichtbeleuchtung ohne Zuhilfenahme von
Hilfsmitteln betrachtet, ist die grafische Information 3 als eine aus den mehreren
Informationsanteilen 3-1 , 3-2, 3-5 bestehende Grafik wahrnehmbar, welche in einer Ebene, d.h. in einem Abstand von dem Betrachter, angeordnet sind. Wird das
Sicherheitselement 2 jedoch unter Zuhilfenahme beispielsweise einer großen Lupe, d.h. einer Sammellinse, betrachtet, welche eine chromatische Aberration aufweist, so sind die unterschiedlichen Informationsanteile gemäß der menschlichen Wahrnehmung scheinbar in unterschiedlichen Ebenen, bezogen auf einen Betrachtungsabstand, angeordnet. Der erste Informationsanteil 3-1 , welcher einen blauen Farbeindruck hervorruft, wird als näher an dem Betrachter befindlich wahrgenommen als der zweite Informationsanteil 3-2, welcher einen roten Farbeindruck hervorruft. Der weitere Informationsanteil 3-5, welcher einen gelben Farbeindruck hervorruft, wird in einer Ebene hierzwischen wahrgenommen. Dies bedeutet, dass der Betrachter den ersten Informationsanteil 3-1 als im Vordergrund befindlich, den zweiten Informationsanteil 3-2 als im Hintergrund befindlich und den weiteren Informationsanteil 3-5 als im Mittelgrund befindlich wahrnimmt.
Anhand von Fig. 1 b wird dies noch einmal exemplarisch erläutert. Schematisch dargestellt sind die Augen des Betrachters 1 1 , welche das Sicherheitsdokument 1 durch eine optische Einrichtung 12 betrachten, welche eine Ausbreitungsrichtung
elektromagnetischer Strahlung, insbesondere von Licht, im sichtbaren, infraroten oder ultravioletten Wellenlängenbereich wellenlängenabhängig beeinflusst. Die optische Einrichtung 12 kann beispielsweise als Sammellinse ausgebildet sein, welche eine chromatische Aberration zeigt. Dies bedeutet, dass eine Brennweite der Sammellinse für die unterschiedlichen Spektralfarben unterschiedlich ist. Somit werden die in einer Gegenstandsebene liegenden unterschiedlichen Informationsanteile auf den Netzhäuten der Augen des Betrachters abhängig von der Wellenlänge unterschiedlich abgebildet. Über den Augen sind gestrichelt die wahrgenommenen Informationsanteile 13-1 , 13-2 und 13-5 schematisch dargestellt, wie sie in unterschiedlichen Ebenen durch einen Betrachter wahrgenommen werden. Nach oben nimmt die wahrgenommene Entfernung vom
Betrachter ab.
In Fig. 2 ist schematisch eine Verifikationsvorrichtung für eine automatisierte Verifikation eines Sicherheitselements mit einem 3D-Farbeffekt dargestellt. Die
Verifikationsvorrichtung 20 weist eine Dokumentaufnahme 21 auf, auf der ein Dokument während der Verifikation angeordnet wird. In der dargestellten Ausführungsform ist die Dokumentaufnahme 21 aus einem zumindest im sichtbaren Wellenlängenbereich transparenten Material, beispielsweise Glas oder Plexiglas, ausgebildet. Um auch eine Transmission von elektromagnetischer Strahlung im UV-Bereich zuzulassen, kann die Auflage auch aus einem Quarzglas gefertigt sein. Die Verifikationsvorrichtung 21 umfasst ferner eine optische Einrichtung 22, welche eine Ausbreitungsrichtung
elektromagnetischer Strahlung beim Durchtritt wellenlängenabhängig beeinflusst. Die optische Einrichtung kann beispielsweise als Sammellinse mit chromatischer Aberration, aber auch als Prisma oder Komplex aus unterschiedlichen Prismen aufgebaut sein.
Ebenso können optische Gitter als optische Einrichtung eingesetzt werden. Die
Verifikationsvorrichtung 20 umfasst zusätzlich eine ein Weißlichtspektrum erzeugende Anregungsquelle 23. Diese erzeugt ein kontinuierliches oder nahezu kontinuierliches Emissionsspektrum, deren Licht von einem menschlichen Betrachter als weiß
wahrgenommen wird. Ferner umfasst die Verifikationsvorrichtung eine abbildende Erfassungseinrichtung 24, welche orts- und spektralaufgelöst eine Abbildung des
Sicherheitselements auf dem Sicherheitsdokument erfasst, während dieses
beispielsweise mit elektromagnetischer Strahlung der Anregungsquelle 23 beleuchtet wird. Remittierte Strahlung tritt durch die optische Einrichtung 22 und wird dann von der Erfassungseinrichtung 24 erfasst. Beispielsweise kann ein CMOS-Chip einer Farbkamera als Erfassungseinrichtung 24 eingesetzt werden. Abhängig von der Wellenlänge der einzelnen Informationsanteile werden diese unterschiedlich auf der Erfassungseinrichtung 24 abgebildet. Dies bedeutet, dass eine Position nicht ausschließlich von der Position eines Informationselements in der Ebene des Sicherheitsdokuments, sondern zusätzlich von dessen Farbe abhängt. Hierbei ist es jedoch wesentlich, dass das
Remissionsspektrum, oder wie später erläutert wird das Transmissionsspektrum, durch eine Spektralfarbe dominiert ist.
In Fig. 3a ist exemplarisch ein Remissionsspektrum gezeigt, welches durch eine
Spektralfarbe, beispielsweise die Spektralfarbe im gelben Wellenlängenbereich, dominiert ist. Zu erkennen ist eine Intensität in einem eng begrenzten Wellenlängenbereich. Ein vergleichbarer Farbeindruck wird bei einem menschlichen Betrachter durch ein
Remissionsspektrum hervorgerufen, welches durch einen roten und grünen Spektralanteil bestimmt ist, wie dies in Fig. 3b exemplarisch dargestellt ist. Ohne eine Betrachtung durch eine optische Einrichtung, welche eine wellenlängenabhängige Beeinflussung der Ausbreitungsrichtung elektromagnetischer Strahlung vornimmt, werden
Informationsanteile, die sich nur hinsichtlich ihres Remissionsspektrums unterscheiden, identisch abgebildet.
Wird jedoch eine optische Einrichtung, welche eine Ausbreitung wellenlängenabhängig beeinflusst, verwendet, wie diese in Fig. 2 dargestellt ist, so unterscheiden sich ansonsten identische Sicherheitselemente, deren einer Informationsanteil in dem einen Fall das Remissionsspektrum nach Fig. 3a und in einem anderen Fall das Remissionsspektrum nach Fig. 3b zeigt. Während in dem Fall, in dem der Informationsanteil das
Remissionsspektrum nach Fig. 3a aufzeigt, nur eine Abbildungsgeometrie existiert, treten in dem Fall, in dem der Informationsanteil das Remissionsspektrum nach Fig. 3b aufzeigt, zwei unterschiedliche Abbildungspfade auf, die durch die Spektralfarben Rot und Grün geprägt sind. Somit kommt es auf der Erfassungseinrichtung zu unterschiedlichen Abbildungen, wenn diese spektral aufgelöst ausgewertet werden. Die im roten und grünen Spektralbereich erfassten Informationen sind in diesem Fall gegeneinander versetzt, wohingegen sie im ersteren Fall nicht gegeneinander versetzte Konturen des
Informationsanteils aufweisen.
Eine Auswertung der mittels der Remission/Transmission erfassten Abbildung wird in einer Auswerteeinrichtung 25 vorgenommen, welche beispielsweise mittels eines
Mikroprozessors ausgebildet ist, der einen in einem Speicher abgelegten Programmcode abarbeitet.
Ist das Sicherheitsdokument beispielsweise auf Kunststoff basis hergestellt, so kann es wünschenswert sein, das Sicherheitselement im Durchlicht zu verifizieren. Für diese Situation weist die Verifikationsvorrichtung alternativ oder zusätzlich eine weitere
Anregungsquelle 26 auf, welche beispielsweise ebenfalls als Weißlichtquelle ausgebildet ist, die ein kontinuierliches Wellenlängenspektrum im sichtbaren Wellenlängenbereich emittiert. In diesem Fall wird das Transmissionsspektrum ausgewertet.
Weitere Effekte lassen sich realisieren, wenn alternativ oder zusätzlich eine Anregung im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich vorgenommen wird. Hierfür weist die
Verifikationsvorrichtung eine UV-Lichtquelle 27 auf. Die optische Einrichtung 22, welche die Ausbreitung elektromagnetischer Strahlung wellenlängenabhängig beeinflusst, ist mit einem Aktor 28 gekoppelt, so dass die Einrichtung 22 aus dem Strahlengang entfernt und wieder in den Strahlengang bewegt werden kann, um Referenzabbildungen ohne eine wellenlängenabhängige räumliche Ausbreitungsbeeinflussung aufnehmen zu können.
Anhand von Fig. 4a und 4b soll erläutert werden, wie durch einen alternativen Einsatz der Anregungsquelle 23 und der UV-Lichtquelle 27 ein weiterer Effekt realisiert werden kann, bei dem konturähnliche oder konturgleiche Informationsanteile bei den unterschiedlichen Anregungsarten in unterschiedlichen Ebenen wahrgenommen werden.
In Fig. 4a ist eine schematische Draufsicht auf die bei Weißlichtanregung sichtbaren Informationsanteile dargestellt. Ein erster Informationsanteil 3-1 ist erneut mit Farbmitteln ausgestaltet, die ein Remissionsspektrum zeigen, welches durch die Spektralfarbe Blau dominiert ist. Der zweite Informationsanteil 3-2 ist durch Farbmittel ausgebildet, die bei Weißlichtanregung ein Remissionsspektrum zeigen, welches durch eine rote
Spektralfarbe dominiert ist. Ein weiterer Informationsanteil 3-5 ist beispielsweise durch Farbmittel ausgebildet, deren Remissionsspektrum durch eine grüne Spektralfarbe dominiert ist. Bei einer Betrachtung durch eine optische Einrichtung, welche eine
Ausbreitungsrichtung wellenlängenabhängig beeinflusst, werden die Bestandteile des ersten Informationsanteils 3-1 als im Vordergrund befindlich und der zweite
Informationsanteil 3-2 als im Hintergrund befindlich wahrgenommen. Hierzwischen befinden sich die Bestandteile des weiteren Informationsanteils 3-5. Wechselt man die Anregung von der Weißlichtanregung zu einer UV-Anregung, so nimmt man die in Fig. 4b dargestellten Informationsanteile wahr, welche in Draufsicht schematisch dargestellt sind. Hinsichtlich ihrer Konturen gleicht ein dritter Informationsanteil 3-3 dem ersten
Informationsanteil 3-1 und ein vierter Informationsanteil 3-4 dem zweiten
Informationsanteil 3-2. Ein anderer Informationsanteil 3-6 gleicht dem weiteren
Informationsanteil 3-5. Der dritte Informationsanteil 3-3, der vierte Informationsanteil 3-4 und der andere Informationsanteil 3-6 sind mit Farbmitteln codiert, welche bei Anregung mit sichtbarem Licht keine Remission zeigen. Bei Anregung mit UV-Licht zeigen sie jedoch ein Remissionsspektrum, welches jeweils durch eine Spektralfarbe dominiert ist. Der dritte Informationsanteil 3-3 ist durch die Spektralfarbe Rot, der vierte
Informationsanteil 3-4 durch die Spektralfarbe Blau und der andere Informationsanteil 3-6 durch die Spektralfarbe Grün dominiert. Die bei UV-Lichtanregung auftretende
Lumineszenz wird hier auch als Remission aufgefasst. Die Farbmittel des ersten
Informationsanteils 3-1 , des zweiten Informationsanteils 3-2 und des weiteren
Informationsanteils 3-5 sind mit Farbmitteln ausgebildet, die bei einer Anregung mit UV- Licht keine Remission zeigen. Bei einer Betrachtung des Sicherheitselements während der UV-Lichtanregung nimmt der Betrachter die einzelnen Informationsanteile somit in abweichenden Ebenen wahr. Die Bestandteile des dritten Informationsanteils 3-3, welche hinsichtlich ihrer geometrischen Ausgestaltung denen des ersten Informationsanteils 3-1 gleichen, werden als im Hintergrund befindlich wahrgenommen, wohingegen der vierte Informationsanteil 3-4, welcher hinsichtlich seiner Kontur dem zweiten Informationsanteil 3-2 gleicht, als im Vordergrund befindlich wahrgenommen werden. Der andere
Informationsanteil 3-6 bei UV-Anregung wird ebenso wie der weitere Informationsanteil 3- 5 bei Weißlichtanregung als im Mittelgrund befindlich wahrgenommen. Bei dieser Ausführungsform unterscheidet sich eine Wellenlängendifferenz der ersten Spektralfarbe und der zweiten Spektralfarbe von einer Wellenlängendifferenz der dritten Spektralfarbe und der vierten Spektralfarbe. Hier ändert sich das Vorzeichen. Die verschiedenen Konturen scheinen somit beim Wechsel der Anregung ihre relative Lage bezüglich eines Abstands zum Betrachter zu wechseln. Dieser Effekt lässt sich noch dadurch verstärken, dass beispielsweise zusätzlich eine Größenskalierung einzelner Konturen vorgenommen wird.
In Fig. 5a und 5b sind die Ansichten eines Sicherheitsdokuments erneut bei
Weißlichtanregung und bei UV-Lichtanregung schematisch dargestellt. Während die Bestandteile des dritten Informationsanteils relativ zu den Bestandteilen des ersten Informationsanteils hinsichtlich ihrer flächigen Ausdehnung kleiner sind, ist der vierte Informationsanteil im Vergleich zum zweiten Informationsanteil vergrößert. Bei einem Wechsel der Wellenlänge für eine Kontur von blau nach rot findet somit eine
Verkleinerung und bei einem Wechsel von rot nach blau entsprechend eine Vergrößerung statt. Hierdurch wird für einen menschlichen Betrachter der "dynamische" 3D-Farbeffekt beim Wechsel der Anregung noch zusätzlich verstärkt. Die Konturinformation ändert sich jedoch nicht.
Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung kann auch ohne die Erfassungs- und
Auswerteeinrichtung durch einen Menschen zur Verifikation genutzt werden. Um einen "dynamischen 3 D- Farbeffekt" in Transmission beobachten zu können, kann benachbart zu der weiteren Anregungsquelle eine weitere UV-Lichtquelle angeordnet sein.
Es sind auch Kombinationen von Auflicht- und Durchlichtbestrahlung möglich, z.B. kann der Wechsel von Weißlicht zu UV-Licht mit dem Wechsel von einer Auswertung des Remissionsspektrums zu einer Auswertung des Transmissionsspektrums einhergehen.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform wird beispielsweise eine Lupenlampe zur Verifikation eingesetzt: Diese umfasst beispielsweise eine Sammellinse mit 3 Dioptrie und einem Durchmesser von etwa 15 cm. Die Sammellinse ist in einem Gehäuse eingefasst. In dem Gehäuse ist eine die kreisförmig ausgebildete Sammellinse fast ganz
umschließende Lichtquelle, beispielsweise in Form einer Leuchtstoffröhre oder einer Glühlampe, angeordnet. Zu einer Objektseite ist das Gehäuse offen, so dass das zu verifizierendende Sicherheitselement mittels der Lichtquelle beleuchtet wird, zu einer Betrachtungsseite ist die Lichtquelle durch das Gehäuse abgeschirmt. Als geeigneter Abstand für eine Betrachtung und Beobachtung des 3 D- Farbeffekts hat sich ein Abstand Linse zu Sicherheitselement von etwa 19,5 cm ergeben. Die Lupe kann auch ohne die eingebaute Lichtquelle zur Verifikation verwendet werden. Andere Ausführungsformen umfassen zusätzlich oder alternativ andere Lichtquellen, beispielsweise IR- oder UV- Lichtquellen, oder eine Kombination von unterschiedlichen Lichtquellen, die einzeln oder gemeinsam das Sicherheitselement beleuchten können.
Für eine kleinere Lupe mit einem Durchmesser von etwa 9 cm wurde ein optimaler Abstand bei 16,5 cm gefunden.
Es versteht sich, dass hier nur beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, um die Erfindung auszuführen.
Bezugszeichenliste
1 Sicherheitsdokument
2 Sicherheitselement
3 grafische Information
3-1 erster Informationsanteil
3-2 zweiter Informationsanteil
3-3 dritter Informationsanteil
3-4 vierter Informationsanteil
3-5 weiterer Informationsanteil
3-6 anderer Informationsanteil
1 1 Augen
12 optische Einrichtung
13-1 wahrgenommene Informationsanteile
13-2 wahrgenommene Informationsanteile
13-5 wahrgenommene Informationsanteile
20 Verifikationsvorrichtung
21 Dokumentaufnahme
22 optische Einrichtung
23 Anregungsquelle (Weißlicht)
24 Erfassungseinrichtung (spektralaufgelöst/ortsaufgelöst)
25 Auswerteeinrichtung
26 weitere Anregungsquelle (Weißlicht)
27 UV-Lichtquelle
28 Aktor

Claims

Patentansprüche
1 . Sicherheitselement (2) für ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument (1 ) zum
Hervorrufen eines 3 D- Farbeffekts umfassend eine grafische Information (3), welche mindestens einen ersten Informationsanteil (3-1 ) und einen zweiten Informationsanteil (3-2) umfasst, wobei der erste und der zweite Informationsanteil bei einer breitbandigen Anregung mit elektromagnetischer Strahlung
unterschiedliche Spektralverteilungen im Remissions- und/oder
Transmissionsspektrum aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Informationsanteil (3-1 ) und der zweite Informationsanteil (3-2) so ausgebildet sind, dass deren Remissions- und/oder Transmissionsspektren jeweils durch eine Spektralverteilung einer Spektralfarbe dominiert sind.
2. Sicherheitselement (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Informationsanteil (3-1 ) und der zweite Informationsanteil (3-2) mittels Farbmitteln codiert sind, die jeweils ein Remissionsspektrum und/oder Transmissionsspektrum aufweisen, das bei Anregung mit weißem sichtbaren Licht, durch eine
Spektralverteilung einer Spektralfarbe im sichtbaren Wellenlängenbereich dominiert ist, wobei der erste Informationsanteil (3-1 ) durch eine erste
Spektralfarbe und der zweite Informationsanteil (3-2) durch eine zweite
Spektralfarbe dominiert sind.
3. Sicherheitselement (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die grafische Information (3) mindestens einen dritten Informationsanteil (3-1 ) umfasst, der bei einer Anregung mit elektromagnetischer Strahlung im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich ein Remissionsspektrum und/oder Transmissionsspektrum aufweist, welches durch die Spektralverteilung einer dritten Spektralfarbe dominiert ist.
4. Sicherheitselement (2) ach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
grafische Information (3) zusätzlich einen vierten Informationsanteil (3-4) umfasst, der bei der Anregung mit elektromagnetischer Strahlung im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich ein Remissionsspektrum und/oder Transmissionsspektrum aufweist, welches durch die Spektralverteilung einer vierten Spektralfarbe dominiert ist und der erste Informationsanteil (3-1 ) und der zweite
Informationsanteil (3-2) bei der Anregung mit elektromagnetischer Strahlung im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich keine oder nahezu keine
Remission/Transmission im Sichtbaren Wellenlängenbereich zeigen, und der dritte und der vierte Informationsanteil bei der Anregung mit weißem sichtbaren Licht keine oder nahezu keine Remission oder eine weiße Remission und/oder keine oder nahezu keine Transmission oder eine weiße Transmission im Sichtbaren Wellenlängenbereich zeigen.
Sicherheitselement (2) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Informationsanteil und der dritte Informationsanteil (3-3) dieselbe Konturinformation umfassen und eine Ausdehnung derselben Konturinformation in dem dritten Informationsanteil (3-3) eine größere Ausdehnung als in dem ersten Informationsanteil (3-1 ) aufweist, sofern die dritte Spektralfarbe bei einer
Betrachtung durch eine optische Einrichtung (22), welche eine Ausbreitung von elektromagnetischer Strahlung wellenlängenabhängig beeinflusst, als weiter im Vordergrund liegend als die erste Spektralfarbe wahrgenommen wird, und ansonsten eine kleinere Ausdehnung in dem dritten Informationsanteil (3-3) aufweist.
Sicherheitselement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die verschiedenen Informationsanteile mittels Farbmitteln in einer Ebene drucktechnisch aufgebracht sind.
Verfahren zur Verifikation eines Sicherheitselements, welches einen 3D-Farbeffekt aufweist, umfassend die Schritte:
Beleuchten des Sicherheitselements (2) mit breitbandiger elektromagnetischer Strahlung,
Führen der an dem Sicherheitselement remittierten und/oder transmittierten elektromagnetischen Strahlung durch mindestens eine optische Einrichtung (22), welche eine räumliche Ausbreitung der elektromagnetischen Strahlung
wellenlängenabhängig beeinflusst;
Erfassen und Auswerten einer wellenlängenaufgelösten grafischen Abbildung des Sicherheitselements (2).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswerten ein Vergleichen der Farbwerte mehrer Positionen der erfassten Abbildung mit erwarteten Farbwerten für diese Positionen umfasst.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim
Auswerten eine spektral aufgelöste Konturerkennung ausgeführt wird und die ermittelten Konturen, die Positionen der ermittelten Konturen und deren
Intensitätsverhältnisse in den einzelnen spektralen Kanälen mit erwarteten
Konturen, Positionen und Intensitätsverhältnissen verglichen werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Referenzabbildung des Sicherheitselements mit derselben oder einer
vergleichbaren Abbildungsgeometrie erfasst wird, wobei jedoch die mindestens eine optische Einrichtung (22) nicht im Strahlengang angeordnet ist, und die erwarteten Positionen von Konturen und/oder Intensitätsverhältnisse der spektralen Kanäle der Erfassungseinrichtung (24) und/oder die erwateten
Farbwerte anhand der Referenzabbildung und einer Kenntnis über die mindestens eine optische Einrichtung errechnet werden.
1 1 . Verifikationsvorrichtung (20) für ein Sicherheitselement (1 ) mit einem 3D- Farbeffekt eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments umfassend eine
breitbandige elektromagnetische Strahlungsquelle zum Beleuchten des
Sicherheitselements, eine Erfassungseinrichtung (23) zum Erfassen einer optischen Abbildung des Sicherheitselements, wobei die Erfassungseinrichtung (23) ausgebildet ist, vorzugsweise zeitgleich, flächig ortsaufgelöst mindestens zwei unterschiedliche spektrale Kanäle zu erfassen, und mindestens eine optische Einrichtung, welche eine räumliche Ausbreitung der elektromagnetischen
Strahlung wellenlängenabhängig beeinflusst und so angeordnet ist oder anordenbar ist, dass eine von dem Sicherheitselement (2) remittierte oder transmittierte elektromagnetische Strahlung beim Erfassen der Abbildung durch die mindestens eine optische Einrichtung geführt ist, sowie Auswerteeinrichtung zum Auswerten der erfassten Abbildung.
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