EP2976755A1 - Vorrichtung und verfahren zur echtheitsüberprüfung eines wert- oder sicherheitsdokuments - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur echtheitsüberprüfung eines wert- oder sicherheitsdokuments

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Publication number
EP2976755A1
EP2976755A1 EP14712261.8A EP14712261A EP2976755A1 EP 2976755 A1 EP2976755 A1 EP 2976755A1 EP 14712261 A EP14712261 A EP 14712261A EP 2976755 A1 EP2976755 A1 EP 2976755A1
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EP
European Patent Office
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excitation
transformer
electrode
voltage
value
Prior art date
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Application number
EP14712261.8A
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EP2976755B1 (de
Inventor
Jakob Kuen
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Bundesdruckerei GmbH
Original Assignee
Bundesdruckerei GmbH
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Publication date
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Publication of EP2976755B1 publication Critical patent/EP2976755B1/de
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/02—Testing electrical properties of the materials thereof
    • G07D7/023—Measuring conductivity by direct contact
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
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    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/02—Testing electrical properties of the materials thereof
    • G07D7/026—Testing electrical properties of the materials thereof using capacitive sensors

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for checking the authenticity of a value or security document.
  • Securities or security documents such as banknotes, personal documents, credit cards and the like, may have so-called security or authenticity features attached to or in the document.
  • security features may e.g. be stimulated from the outside and analyzed at or after the suggestion.
  • Typical authenticity features are fluorescent pigments which, when excited by a special sensor, can light up and be verified.
  • DE 10 2008 047 636 A1 discloses a device for checking the authenticity of a security document, which has at least one security feature electroluminescent at an excitation frequency in a high-voltage alternating field, with a sensor unit comprising an excitation module, a condenser system and a
  • Detector unit includes.
  • the security document is moved by the sensor unit and the luminescent light is collected by the condenser system and applied to the
  • the excitation module has a gap-shaped opening, which has a
  • Security document is to bridge an air gap, e.g. between an electrode and the value or security document.
  • an air gap e.g. between an electrode and the value or security document.
  • Dielectric strength of the air is a limiting factor for the excitation field. In previous designs, there was one for the existing air routes
  • DE 44 10 253 C2 discloses a circuit arrangement for supplying energy to electroluminescent films, which excites this luminous layer to emit radiation in the visible range by means of a higher-frequency change in the potentials of two electrodes enclosing a luminous layer. In the document becomes a
  • US 4,633,141 A discloses a power converter for an electroluminescent device, wherein the electroluminescent device of a
  • Low-voltage source can be powered.
  • Switching transistors convert a low-DC voltage to a low-AC voltage, which is subsequently increased and coupled to a resonant circuit which supplies the
  • electroluminescent device comprises.
  • EP 1 025 387 B1 discloses a lighting device which is arranged on motor vehicles and / or in the interiors of motor vehicles, with an electroluminescent layer arrangement comprising at least a first electrode layer, a
  • Dielectric layer Dielectric layer, an electroluminescent luminescent layer and a transparent second electrode layer, wherein the electroluminescent layer arrangement is arranged on a support and / or in a frame, and the electrode layers are connected to an AC drive device, wherein the
  • AC drive device is arranged on a circuit board, which is connected to the carrier and / or simultaneously formed as a support for the electroluminescent layer assembly, wherein the circuit board with drive means and electroluminescent layer assembly and optionally a covering the electroluminescent layer arrangement transparent cover a compact Form building unit.
  • US 5,663,573 A discloses a light emitting bipolar device consisting of a light emitter consisting of an electroluminescent organic light emitting material in contact with an insulating material. The light emitter is in contact with two electrodes which are held in spaced relation to each other. The device operates with an AC voltage of less than 24 volts, in some embodiments less than 5 volts.
  • US 2004/0035932 A1 discloses a discriminating device which is equipped with an AC voltage applying means for applying an AC voltage to electrodes. Further disclosed is a light detecting device for detecting light from a light collecting point of a bill, which is in a
  • an optical splitter means for splitting the light detected by the light detecting means into light of a fluorescent ink and other light.
  • a control agent for controlling the AC applying agent.
  • an authenticity discriminating means for discriminating the authenticity of the bill based on an output value of the light detecting means.
  • the control means for controlling the AC applying means operates the AC applying means only when the light detecting means discriminates that it detects light from the fluorescent ink based on a result of the optical division by the optical divider means.
  • Resonance circuit is selected higher than usual excitation frequencies. This advantageously allows a voltage amplitude of the excitation voltage to to reduce. This in turn can be a space of elements of the resonant circuit can be reduced.
  • Proposed is a device for authenticity verification of a value
  • a security document is any document that is a physical entity that is against unauthorized manufacture and / or
  • Security features are features that make it difficult to falsify and / or duplicate compared to a simple copy at least. Physical entities that include or form a security feature are referred to as security features.
  • a security document may include multiple security features and / or security elements. As defined herein, a security document always ceases
  • Security element examples of security documents, which also include value documents that represent a value, include, for example, passports,
  • Health insurance cards banknotes, postage stamps, bank cards, credit cards,
  • the value or security document may be an electroluminescent
  • Electroluminescent pigments include.
  • the device comprises at least a first AC voltage source, a first transformer and at least one first electrode.
  • the first transformer is the input side to the first AC voltage source and the output side electrically connected to the first electrode.
  • an output voltage having a first amplitude and an excitation frequency can be generated.
  • the output voltage can be transformed into an excitation voltage having a second amplitude. The second amplitude may be higher than the first amplitude.
  • Excitation voltage an electric excitation field.
  • the device may further comprise a housing in which the first AC voltage source, the first transformer and the first electrode are arranged.
  • the first electrode may in particular be arranged on an edge of the housing, so that the electric field lines extend away from this edge of the housing or towards this edge of the housing.
  • the housing can form an import volume, opened at least on one side, for the value or security document.
  • an edge portion or several edge portions of the housing may include or limit the import volume.
  • the import volume may e.g. be formed by two spaced apart with a predetermined distance surfaces of an edge of the housing.
  • the import volume may be designed as an insertion slot into which the value or security document is inserted along a movement path and from which the value or security document, e.g. after the authenticity check, it is executed again.
  • the import volume may be a volume opened to one side or to several sides.
  • the first electrode is in this case arranged such that the electric field lines of the excitation field extend at least partially into the import volume or run through the import volume.
  • a value or security document arranged in the import volume can be subjected to the electrical excitation field.
  • the first transformer and the first electrode are designed such that a resonant frequency of a resonant circuit, which is at least one
  • Secondary inductance of the transformer and a capacitance of the first electrode is greater than or equal to 80 kHz.
  • the excitation frequency corresponds to the
  • the proposed device is thus operable with a very high resonance frequency, in which case the excitation frequency of the resonance frequency equivalent.
  • the high excitation frequency causes a high in an advantageous manner
  • Rate of change of a field reversal of the electrical excitation field (dU / dt). Since the emission excitation of electroluminescent pigments is dependent on the rate of change of the excitation field, the amplitude of the excitation voltage, ie the second amplitude, can thus be reduced.
  • Resonance circuit to be stored energy, so the magnetic or electrical energy to be stored, reduced.
  • the space required for a ferrite core of the transformer, which serves to store the magnetic energy can be reduced at a lower power.
  • the reduction of the maximum voltage of the excitation voltage causes a reduced insulation requirement e.g. from windings of the transformer. Again, this leads to a reduction of space requirements.
  • Excitation voltage also results in improved reliability of the transformer. This stores e.g. for a human user, with reduced amplitude of the excitation voltage, less energy available to the user e.g. could be dangerous if touched.
  • the resonant frequency is greater than or equal to 80 kHz. Further preferred are 150-250 kHz.
  • the increase in the resonant frequency and thus the excitation frequency advantageously also makes it possible to minimize the risk of air breakdown during operation of the device since, as explained above, smaller amplitudes of the excitation voltage can be used.
  • the device further comprises a detection device for detecting the radiation emitted by the electroluminescent pigments.
  • the device may comprise at least one optical element, for example a lens, in order to ensure a desired beam path of the emitted radiation.
  • the device can comprise additional excitation devices, in particular optical excitation devices, eg a device for generating UV radiation. This can for example be arranged such that it also emits a further excitation radiation in the previously explained import volume and thus towards the value or security document.
  • the device may comprise further excitation means, e.g. encourage further safety pigments on or in the asset or security document.
  • further excitation means e.g. encourage further safety pigments on or in the asset or security document.
  • photoluminescent pigments can be excited and the radiation emitted by these pigments can be evaluated.
  • evaluation of the radiation emitted by photoluminescent pigments as so-called
  • Predection can be used.
  • Excitation field only take place when at least one evaluation criterion is met in the evaluation of the radiation emitted by photoluminescent pigments radiation.
  • the first transformer may have a commercially available CCFL transformer design.
  • the first transformer may have a commercially available CCFL transformer design.
  • Module can be e.g. arranged in a module, e.g. to be shed.
  • the resulting module advantageously has a compact design.
  • modules can be integrated, for example, in ATMs.
  • the resonant circuit further comprises a winding capacitance of a secondary winding of the transformer and a resulting capacitance of stray capacitances.
  • the resulting capacity of stray capacitances refers to a resulting capacitance of device-based stray capacitances of the device. Stray capacitances arise e.g. from capacitances between elements of the resonant circuit, for example a wiring or parts of the
  • a total capacity of the resonant circuit can be
  • Cp Cw + Ce ⁇ Cs Formula 1 where Cp denotes the total capacitance of the resonant circuit, Cw the winding capacity of the secondary inductance, Ce the capacitance of the first electrode or of an electrode assembly comprising the first electrode and Cs the resulting capacitance of stray capacitances.
  • fres denotes the resonance frequency
  • Ls denotes the secondary inductance.
  • Es (Cp x Us 2 ) / 2 Formula 3 where Es denotes the stored energy and Us the maximum voltage amplitude of the excitation voltage.
  • the resonance frequency can thus advantageously be increased on the one side, but the maximum energy stored in the resonant circuit can be lowered. This advantageously allows the reduction of a space of the proposed device, since the space in the
  • a further advantageous aspect is that with a reduction in the installation space of the transformer, the winding capacitance Cw is likewise reduced, as a result of which, as can be seen from formulas 2 and 3, the resonance frequency fres increases and the maximum energy Es stored in the resonant circuit decreases.
  • the inventive choice of the resonant frequency thus advantageously causes a reduction in space through various aspects.
  • the secondary inductance of the transformer is at most 0.8 H.
  • the secondary inductance is 0.1 H.
  • a total capacity Cp is at most 30 pF.
  • the total capacitance Cp of the resonant circuit 10 is pF.
  • Construction volume of the transformer can be in this case, for example, 24 x 20 x 15 mm.
  • the device comprises a further electrode.
  • the electrical excitation field can form between the first and the further electrode.
  • the further electrode may in particular be arranged at a predetermined distance from the first electrode. If the device has the above-explained import volume, then the first electrode can be arranged on or on a surface of a first edge section, for example of a housing of the device, wherein the further electrode is connected to another
  • Edge portion of the housing may be arranged, which is opposite to the first edge portion.
  • the edge sections may include the import volume.
  • the device comprises a further
  • the further transformer is the input side to the first or another voltage source and the output side electrically connected to the other electrode.
  • a further excitation voltage can be generated on the output side.
  • the further excitation voltage has a
  • an amplitude of the further excitation voltage can be greater than the amplitude of the output voltage of the first AC voltage source.
  • an output voltage of the other transformer may have a greater amplitude than an output voltage of the other AC voltage source.
  • Transformer is generated, and the further excitation voltage, which is generated by the further transformer, amplitudes of equal height.
  • phase offset proposed according to the invention advantageously results in that a maximum amplitude of the resulting excitation voltage which generates the electrical excitation field between the electrodes is greater than, in particular twice as large as, the maximum amplitude of the first excitation voltage or the further excitation voltage. For example, a resulting
  • Excitation voltage with a maximum amplitude of 3 kV are generated by the excitation voltage generated by the first transformer has a maximum amplitude of 1, 5 kV and the excitation voltage generated by the other transformer also has an amplitude of 1, 5 kV.
  • the device is designed such that the device forms the previously explained import volume for the value or security document to be checked.
  • the first and the further electrodes are arranged on opposite sides of the insertion volume at a predetermined first distance. Further, the first and the further electrode are arranged transversely to an insertion direction of the value or security document at a predetermined further distance.
  • the insertion direction can be defined here, for example, as a first direction.
  • the first distance then designates a distance in a second direction, which is oriented perpendicular to the first direction.
  • the second direction may be perpendicular to a surface of a value or security document to be checked, if this is arranged in the import volume.
  • the second direction is oriented perpendicular to surfaces of edge portions of the housing of the device, wherein the edge portions comprise the import volume at least partially.
  • the first and the further electrode as previously explained, arranged on opposite sides or edge portions of the housing.
  • first and the further electrodes can be arranged at a distance from the predetermined further spacing with respect to the insertion direction, that is to say in a third direction, the third direction being oriented perpendicular to the first direction and perpendicular to the second direction.
  • the electric field which forms between the first and the further electrode comprises both portions in the second direction and portions in the third direction.
  • the shares in third direction is essential to excite electroluminescent pigments in a value or security document to be tested.
  • the electrodes may also be arranged relative to one another as described in DE 10 2008 047 636 A1.
  • the predetermined first distance is between 0.5 mm and 2.0 mm and the predetermined further distance is 1.0 mm to 3.0 mm.
  • the proposed distances in this case advantageously result in a reduction of the capacitance Ce of the capacitor arrangement as well as a reduction of the resulting stray capacitances Cs.
  • AC voltage source generates the output voltage at the resonant frequency of the resonant circuit.
  • the output voltages of the AC power sources can be generated with a phase shift of 180 °. Further, an amplitude of the output voltage (s) may be selected such that the one generated by the transformer (s)
  • Excitation voltage (s) has a desired amplitude.
  • an energy for exciting the electroluminescent pigments is reduced in an advantageous manner.
  • the resonant frequency corresponds to a high excitation frequency, the excitation can nevertheless take place with a device which has a low space requirement.
  • an excitation voltage has an amplitude of at most 3 kV. If excitation voltages are generated by two transformers, an amplitude of the individual excitation voltages can amount to a maximum of 1.5 kV.
  • the further excitation radiation may in particular be an optical radiation, preferably a UV radiation or an IR radiation.
  • the excitation field and the further excitation radiation can be generated such that they have the same spatial sections of the value or
  • electroluminescent pigment in addition to the electroluminescent properties also have photoluminescent properties that allow the
  • the excitation field is generated only when an optical feature excited by the further excitation radiation has been detected.
  • the generation of the excitation voltage occurs only when one through the other
  • Excitation radiation excited optical feature was detected.
  • the Excitation voltage and thus the excitation field is therefore generated only after the time of the further excitation radiation.
  • electroluminescent pigment also has photoluminescent properties in addition to the electroluminescent properties. Namely, in this case, the detection of the optical characteristic ensures that an electroluminescent pigment is contained in the value or security document. Preferably, a spatial portion of the value or security document can be determined in which the pigment is arranged. This subsequently enables a targeted excitation of the electroluminescent properties. At the same time, operational reliability is increased since it can be ruled out that spatial sections of the security or value document are exposed to the excitation field, which does not
  • electroluminescent pigments For example, plasma formation and / or breakdown that would occur when portions of the security document with a hologram or security threads are exposed to the excitation field can be avoided.
  • FIGURE shows a schematic block diagram of a device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a device 1 according to the invention.
  • the device comprises a first module 2a and a second module 2b.
  • a module 2a, 2b may in this case designate a structural unit which has, for example, a housing.
  • Each module 2a, 2b comprises a transformer 3a, 3b. Furthermore, each module 2a, 2b comprises an electrode 4a, 4b. Furthermore, each module 2a, 2b comprises optical elements 5a, 5b, which are designed and arranged such, radiation 6, which of a
  • each module 2a, 2b comprises such a detection device 8a, 8b.
  • each module 2a, 2b a control and evaluation 1 1 a, 1 1 b on.
  • an AC voltage source which is electrically connected to the transformer 3a of the first module 2a and the transformer 3b of the second module 2b, wherein the transformers 3a, 3b are electrically connected in parallel to each other.
  • the AC voltage source is connected to the transformer 3b of the second module 2b, that an input voltage of the transformer 3b of the second module 2b, that is, a voltage which drops across a primary winding, not shown, 180 ° out of phase with an input voltage of the transformer 3a of the first Module 2a is.
  • the modules 2a, 2b are constructed similarly. This means that the geometrical arrangement of the elements of the modules 2a, 2b is equal, for example, to a geometric center of the modules 2a, 2b.
  • the modules 2a, 2b are in this case arranged within the device 1 such that they include an import volume 12.
  • the import volume 12 is in particular encompassed by an edge portion 13a of a housing of the first module 2a and an edge portion 13b of a housing of the second module 2b.
  • Import volume 12 is arranged.
  • the value or security document 14 can hereby be moved along the first direction z through the import volume, the first direction z being oriented in FIG. 1 into the plane of the drawing.
  • the first direction z thus specifies a direction of movement of a movement path or an insertion direction for the value or security document 14.
  • the electrodes 4a, 4b of the first module 2a and the second module 2b are at a predetermined first distance VA
  • the first distance VA is in this case measured in a second direction y, wherein the second direction y is oriented perpendicular to the first direction z.
  • the second direction y may in particular be perpendicular to surfaces of the previously explained edge sections 13a, 13b.
  • a third direction x is also shown, wherein the directions x, y, z form a Cartesian coordinate system.
  • the electrodes 4a, 4b are arranged in the region of the respective edge section 13a, 13b.
  • the first distance VA can be a spacing of electrode surfaces of the electrodes 4a, 4b or a spacing of the geometric center points of the electrodes 4a, 4b.
  • the further distance LA can in this case be, for example, a distance from geometric center points of the electrodes 4a, 4b or from geometric center points of the electrode surfaces of the electrodes 4a, 4b.
  • a first resonant circuit is formed by a secondary inductance of the
  • Transformer 3a of the first module 2a a capacitance of the electrode assembly of the electrodes 4a, 4b, a winding capacity of a secondary winding of
  • Resonance resonant circuits are excited with their resonant frequency greater than or equal to 80 kHz.
  • an electric excitation field 17 which has a proportion in the third direction x, is formed between the electrodes 4a, 4b. These portions in the third direction x excite the electroluminescent pigments 7 of the value or security document 14.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Echtheitsüberprüfung eines Wert- oder Sicherheitsdokuments, wobei die Vorrichtung (1) zumindest eine erste Wechselspannungsquelle, einen ersten Transformator (3a) und zumindest eine erste Elektrode (4a) umfasst, wobei der erste Transformator (3a) eingangsseitig mit der ersten Wechselspannungsquelle und ausgangsseitig mit der ersten Elektrode (4a) elektrisch verbunden ist, wobei mittels der ersten Wechselspannungsquelle eine Ausgangsspannung mit einer ersten Amplitude und einer Anregungsfrequenz erzeugbar ist, wobei mittels des ersten Transformators (3a) die Ausgangsspannung in eine Anregungsspannung mit einer zweiten Amplitude transformierbar ist, wobei die ersten Elektrode (3a) in Abhängigkeit der Anregungsspannung ein elektrisches Anregungsfeld erzeugt, wobei der erste Transformator (3a) und die erste Elektrode (4a) derart ausgebildet sind, dass eine Resonanzfrequenz eines Resonanzschwingkreises, der zumindest eine Sekundärinduktivität des ersten Transformators (3a) und eine Kapazität der ersten Elektrode (4a) umfasst, größer als oder gleich 80 kHz ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Echtheitsüberprüfung eines Wert- oder Sicherheitsdokuments
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Echtheitsüberprüfung eines Wert- oder Sicherheitsdokuments.
Wert- oder Sicherheitsdokumente, wie beispielsweise Banknoten, Personaldokumente, Kreditkarten und dergleichen können sogenannte Sicherheits- oder Echtheitsmerkmale aufweisen, die auf oder im Dokument angebracht sind. Diese Sicherheitsmerkmale können z.B. von außen angeregt und bei oder nach der Anregung analysiert werden. Typische Echtheitsmerkmale sind fluoreszierende Pigmente, die bei Anregung mittels eines speziellen Sensors aufleuchten und hierdurch verifiziert werden können.
Auch ist es bekannt, elektrolumineszierende Pigmente in oder auf einem Wert- oder Sicherheitsdokument anzuordnen.
Die DE 10 2008 047 636 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Echtheitsüberprüfung eines Sicherheitsdokuments, das zumindest ein bei einer Anregungsfrequenz in einem Hochspannungs-Wechselfeld elektrolumineszierendes Sicherheitsmerkmal aufweist, mit einer Sensoreinheit, die ein Anregungsmodul, ein Kondensorsystem und eine
Detektoreinheit umfasst. Das Sicherheitsdokument wird durch die Sensoreinheit bewegt und das Lumineszenzlicht von dem Kondensorsystem gesammelt und auf die
Detektoreinheit gerichtet, welche das Lumineszenzlicht erfasst und spektral auswertet. Hierbei weist das Anregungsmodul eine spaltförmige Öffnung auf, die einen
Bewegungspfad des zu überprüfenden Sicherheitsdokuments mit ihren
gegenüberliegenden Begrenzungsflächen übergreift.
Zum Anregen von elektrolumineszierenden Pigmenten in einem Wert- oder
Sicherheitsdokument ist eine Luftstrecke zu überbrücken, die sich z.B. zwischen einer Elektrode und dem Wert- oder Sicherheitsdokument befindet. Hierbei bildet die
Durchschlagsfestigkeit der Luft einen begrenzenden Faktor für das Anregungsfeld. In bisherigen Bauformen ergab sich für die dort vorliegenden Luftstrecken eine
Anregungsfrequenz von einigen kHz und eine maximale Amplitude der
Anregungsspannung größer 5 kV, insbesondere einige 5 kV. Die DE 44 10 253 C2 offenbart eine Schaltungsanordnung zur Energieversorgung von Elektrolumineszenzfolien, die durch eine höherfrequente Veränderung der Potentiale zweier eine Leuchtschicht einschließenden Elektroden diese Leuchtschicht zur Emission von Strahlung im sichtbaren Bereich anregt. In der Druckschrift wird eine
Anregungsfrequenz von 400 Hz offenbart.
Die US 4,633,141 A offenbart einen Leistungswandler für eine elektrolumineszierende Einrichtung, wobei die elektrolumineszierende Einrichtung von einer
Niedrigspannungsquelle mit Leistung versorgt werden kann. Schalttransistoren konvertieren eine Niedriggleichspannung zu einer Niedrigwechselspannung, die nachfolgend erhöht und mit einem Resonanzkreis gekoppelt wird, welcher die
elektrolumineszierende Einrichtung umfasst.
Die EP 1 025 387 B1 offenbart eine Leuchtvorrichtung, die an Kraftfahrzeugen und/ oder in Innenräumen von Kraftfahrzeugen angeordnet ist, mit einer Elektrolumineszenz- Schichtanordnung, die mindestens eine erste Elektrodenschicht, eine
Dielektrikumsschicht, eine Elektrolumineszenz-Leuchtschicht und eine transparente zweite Elektrodenschicht aufweist, wobei die Elektrolumineszenz-Schichtanordnung auf einem Träger und/oder in einem Rahmen angeordnet ist, und die Elektrodenschichten mit einer Wechselspannungs-Ansteuereinrichtung verbunden sind, wobei die
Wechselspannungs-Ansteuereinrichtung auf einer Leiterplatte angeordnet ist, die mit dem Träger verbunden ist und/oder gleichzeitig als Träger für die Elektrolumineszenz- Schichtanordnung ausgebildet ist, wobei die Leiterplatte mit Ansteuereinrichtung und Elektrolumineszenz-Schichtanordnung und gegebenenfalls einer die Elektrolumineszenz- Schichtanordnung abdeckenden transparenten Abdeckung eine kompakte Baueinheit bilden.
Die US 5,663,573 A offenbart eine lichtemittierende bipolare Einrichtung, die aus einem Lichtemitter besteht, der aus eine elektrolumineszierenden organischen lichtemittierenden Material in Kontakt mit einem isolierenden Material besteht. Der Lichtemitter ist in Kontakt mit zwei Elektroden, die in einer voneinander beabstandeten Beziehung zueinander gehalten werden. Die Einrichtung operiert mit einer Wechselspannung von weniger als 24 Volt, in einigen Ausführungsformen weniger als 5 Volt. Die US 2004/0035932 A1 offenbart eine Unterscheidungsvorrichtung, die mit einem Wechselspannungsbeaufschlagungsmittel ausgestattet ist, um Elektroden mit einer Wechselspannung zu beaufschlagen. Weiter offenbart ist eine Lichtdetektionseinrichtung zur Detektion von Licht von einem Lichtsammelpunkt einer Banknote, die in eine
Umgebung des elektromagnetischen Felds transportiert wird. Weiter offenbart ist ein optisches Teilermittel zur Aufteilung des von der Lichtdetektionseinrichtung detektierten Lichts in Licht von einer fluoreszierenden Tinte und anderes Licht. Weiter offenbart ist ein Kontrollmittel zur Kontrolle des Wechselspannungsbeaufschlagungsmittels. Weiter offenbart ist ein Echtheitsunterscheidungsmittel zur Unterscheidung der Echtheit der Banknote basierend auf einem Ausgangswert der Lichtdetektionseinrichtung. Weiter betreibt das Kontrollmittel zur Kontrolle des Wechselspannungsbeaufschlagungsmittels das Wechselspannungsbeaufschlagungsmittel nur wenn das Lichtdetektionsmittel unterscheidet, dass es Licht von der fluoreszierenden Tinte basierend auf einem Ergebnis der optischen Teilung durch das optische Teilermittel detektiert.
Es ist wünschenswert, Vorrichtungen zur Echtheitsüberprüfung z.B. in dezentrale, kleine Banknotenprüfgeräte oder in Bankautomaten zu integrieren. Hierzu ist es erforderlich, einen Bauraum einer solchen Vorrichtung zu reduzieren.
Existierende Vorrichtungen zur Echtheitsüberprüfung erfüllen diese Anforderungen nicht in genügender Weise.
Es stellt sich das technische Problem, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Echtheitsüberprüfung eines Wert- oder Sicherheitsdokuments zu schaffen, wobei ein Bauraum der Vorrichtung minimiert und eine Betriebssicherheit der Vorrichtung erhöht wird.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 8. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Es ist eine Grundidee der Erfindung, ein elektrisches Anregungsfeld mittels eines Resonanzschwingkreises zu erzeugen, wobei eine Resonanzfrequenz des
Resonanzschwingkreises höher als bisher übliche Anregungsfrequenzen gewählt wird. Dies erlaubt in vorteilhafter Weise, eine Spannungsamplitude der Anregungsspannung zu reduzieren. Hierdurch wiederum kann ein Bauraum von Elementen des Resonanzschwingkreises reduziert werden.
Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Echtheitsüberprüfung eines Wert- oder
Sicherheitsdokuments. Als Sicherheitsdokument wird jedes Dokument bezeichnet, das eine physikalische Entität ist, die gegen ein unautorisiertes Herstellen und/oder
Verfälschen durch Sicherheitsmerkmale geschützt ist. Sicherheitsmerkmale sind solche Merkmale, die ein Verfälschen und/oder Duplizieren gegenüber einem einfachen Kopieren zumindest erschweren. Physikalische Entitäten, die ein Sicherheitsmerkmal umfassen oder ausbilden, werden als Sicherheitselemente bezeichnet. Ein Sicherheitsdokument kann mehrere Sicherheitsmerkmale und/oder Sicherheitselemente umfassen. Im Sinne der hier festgelegten Definition stellt ein Sicherheitsdokument auch immer ein
Sicherheitselement dar. Beispiele für Sicherheitsdokumente, welche auch Wertdokumente umfassen, die einen Wert repräsentieren, umfassen beispielsweise Reisepässe,
Personalausweise, Führerscheine, Identitätskarten, Zutrittskontrollausweise,
Krankenkassenkarten, Banknoten, Postwertzeichen, Bankkarten, Kreditkarten,
Smartcards, Tickets und Etiketten.
Das Wert- oder Sicherheitsdokument kann ein elektrolumineszierendes
Sicherheitsmerkmal aufweisen, welches zumindest bei einer Anregungsfrequenz in einem Hochspannungs-Wechselfeld luminesziert. Insbesondere kann das Wert- oder
Sicherheitsdokument so genannte elektrolumineszierende Pigmente beinhalten.
Die Vorrichtung umfasst zumindest eine erste Wechselspannungsquelle, einen ersten Transformator und zumindest eine erste Elektrode. Der erste Transformator ist eingangsseitig mit der ersten Wechselspannungsquelle und ausgangsseitig mit der ersten Elektrode elektrisch verbunden. Mittels der ersten Wechselspannungsquelle ist eine Ausgangsspannung mit einer ersten Amplitude und einer Anregungsfrequenz erzeugbar. Mittels des Transformators ist die Ausgangsspannung in eine Anregungsspannung mit einer zweiten Amplitude transformierbar. Die zweite Amplitude kann hierbei höher als die erste Amplitude sein. Weiter erzeugt die erste Elektrode in Abhängigkeit der
Anregungsspannung ein elektrisches Anregungsfeld. Dies bedeutet, dass sich, je nach Orientierung, Feldlinien des Anregungsfeldes von einer Oberfläche der ersten Elektrode weg oder zu der Oberfläche der Elektrode hin erstrecken. Die Vorrichtung kann weiter ein Gehäuse umfassen, in welchem die erste Wechselspannungsquelle, der erste Transformator und die erste Elektrode angeordnet sind. Die erste Elektrode kann insbesondere an einem Rand des Gehäuses angeordnet sein, sodass sich die elektrischen Feldlinien von diesem Rand des Gehäuses weg oder zu diesem Rand des Gehäuses hin erstrecken.
Das Gehäuse kann hierbei ein zumindest einseitig geöffnetes Einfuhrvolumen für das Wert- oder Sicherheitsdokument ausbilden. Insbesondere kann ein Randabschnitt oder können mehrere Randabschnitte des Gehäuses das Einfuhrvolumen umfassen oder begrenzen. Das Einfuhrvolumen kann z.B. durch zwei mit einem vorbestimmten Abstand beabstandete Oberflächen eines Randes des Gehäuses ausgebildet sein. In diesem Fall kann das Einfuhrvolumen als Einfuhrschacht ausgebildet sein, in welches das Wert- oder Sicherheitsdokument entlang eines Bewegungspfades eingeführt und aus welchem das Wert- oder Sicherheitsdokument, z.B. nach der Echtheitsüberprüfung, wieder ausgeführt wird. Das Einfuhrvolumen kann hierbei ein zu einer Seite oder zu mehreren Seiten hin geöffnetes Volumen sein.
Die erste Elektrode ist hierbei derart angeordnet, dass sich die elektrischen Feldlinien des Anregungsfeldes zumindest teilweise in das Einfuhrvolumen hin erstrecken oder durch das Einfuhrvolumen verlaufen. Somit kann ein in dem Einfuhrvolumen angeordnetes Wert- oder Sicherheitsdokument mit dem elektrischen Anregungsfeld beaufschlagt werden.
Erfindungsgemäß sind der erste Transformator und die erste Elektrode derart ausgebildet, dass eine Resonanzfrequenz eines Resonanzschwingkreises, der zumindest eine
Sekundärinduktivität des Transformators und eine Kapazität der ersten Elektrode umfasst, größer als oder gleich 80 kHz ist. Die Anregungsfrequenz entspricht der
Resonanzfrequenz.
In bisher üblichen Vorrichtungen zur Echtheitsüberprüfung wurden Anregungsfrequenzen von nur einigen kHz und Anregungsspannungen mit einer Amplitude größer 5 kV verwendet.
Die vorgeschlagene Vorrichtung ist hierbei also mit einer sehr hohen Resonanzfrequenz betreibbar, wobei in diesem Fall auch die Anregungsfrequenz der Resonanzfrequenz entspricht. Die hohe Anregungsfrequenz bedingt in vorteilhafter Weise eine hohe
Änderungsgeschwindigkeit einer Feldumkehr des elektrischen Anregungsfeldes (dU/dt). Da die Emissionsanregung von elektrolumineszierenden Pigmenten abhängig von der Änderungsgeschwindigkeit des Anregungsfeldes ist, kann somit die Amplitude der Anregungsspannung, also die zweite Amplitude, reduziert werden. Durch die
Verringerung der Amplitude der Anregungsspannung wird auch die im
Resonanzschwingkreis zu speichernde Energie, also die zu speichernde magnetische oder elektrische Energie, reduziert. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise, einen Bauraum z.B. des Transformators, zu verkleinern. Beispielsweise kann der für einen Ferritkern des Transformators, der zur Speicherung der magnetischen Energie dient, benötigte Bauraum bei einer niedrigeren Energie verringert werden. Gleichzeitig bewirkt die Verringerung der maximalen Spannung der Anregungsspannung einen verringerten Isolationsbedarf z.B. von Windungen des Transformators. Auch dies führt wiederum zu Verringerung von Bauraumanforderungen.
Weiter ergibt sich vorteilhaft, dass sich bei Reduktion der Amplitude der
Anregungsspannung auch eine verbesserte Betriebssicherheit des Transformators ergibt. Dieser speichert z.B. für einen menschlichen Benutzer, bei verringerter Amplitude der Anregungsspannung weniger Energie, die dem Nutzer z.B. bei Berührung gefährlich werden könnte.
Vorzugsweise ist die Resonanzfrequenz größer als oder gleich 80 kHz. Weiterhin bevorzugt sind 150 - 250 kHz.
Die Erhöhung der Resonanzfrequenz und somit der Anregungsfrequenz ermöglicht in vorteilhafter Weise auch, dass eine Gefahr eines Luftdurchschlages beim Betrieb der Vorrichtung minimiert wird, da, wie vorhergehend erläutert, kleinere Amplituden der Anregungsspannung verwendet werden können.
Es ist möglich, dass die Vorrichtung weiter eine Detektionseinrichtung zur Erfassung der von den elektrolumineszierenden Pigmenten emittierten Strahlung umfasst. Weiter kann die Vorrichtung zumindest ein optisches Element, beispielsweise eine Linse, umfassen, um einen gewünschten Strahlenverlauf der emittierten Strahlung zu gewährleisten. Weiter kann die Vorrichtung zusätzliche Anregungseinrichtungen, insbesondere optische Anregungseinrichtungen, z.B. eine Einrichtung zur Erzeugung von UV-Strahlung, umfassen. Diese kann z.B. derart angeordnet sein, dass diese ebenfalls eine weitere Anregungsstrahlung in das vorhergehend erläuterte Einfuhrvolumen und somit hin zum Werte- oder Sicherheitsdokument emittiert.
Weiter kann die Vorrichtung weitere Anregungseinrichtungen umfassen, die z.B. weitere Sicherheitspigmente auf oder in dem Wert- oder Sicherheitsdokument anregt. Somit kann z.B. eine zeitversetzte Anregung von elektrolumineszierenden Pigmenten und
zusätzlichen Sicherheitspigmenten erfolgen. Z.B. kann gleichzeitig zur Beaufschlagung mit dem elektrischen Anregungsfeld eine Bestrahlung mit UV-Strahlung erfolgen. Auch können sogenannte photolumineszierende Pigmente angeregt und die von diesen Pigmenten emittierte Strahlung ausgewertet werden. Beispielsweise kann die Auswertung der von photolumineszierenden Pigmenten emittierte Strahlung als sogenannte
Vordetektion genutzt werden. Somit kann eine Erzeugung des elektrischen
Anregungsfeldes erst dann erfolgen, wenn mindestens ein Auswertekriterium bei der Auswertung der von photolumineszierenden Pigmenten emittierten Strahlung erfüllt ist.
Der erste Transformator kann beispielsweise ein handelsübliches CCFL- Transformatordesign aufweisen. Somit verringern sich zusätzlich in vorteilhafter Weise Kosten bei der Realisierung der vorgeschlagenen Vorrichtung.
Einzelne oder alle der vorhergehend erläuterten Elemente der vorgeschlagenen
Vorrichtung können z.B. in einem Modul angeordnet, z.B. vergossen, werden. Das entstehende Modul weist hierbei in vorteilhafter Weise eine kompakte Bauform aus. Derartige Module können beispielsweise in Bankautomaten integriert werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Resonanzschwingkreis weiter eine Wicklungskapazität einer Sekundärwicklung des Transformators und eine resultierende Kapazität von Streukapazitäten. Hierbei bezeichnet die resultierende Kapazität von Streukapazitäten eine resultierende Kapazität von aufbaubedingten Streukapazitäten der Vorrichtung. Streukapazitäten ergeben sich z.B. aus Kapazitäten zwischen Elementen des Resonanzschwingkreises, beispielsweise einer Verdrahtung oder Teilen des
Transformators, und einer Umgebung, beispielsweise einem Gehäuse. In diesem Fall lässt sich eine Gesamtkapazität des Resonanzschwingkreises
beispielsweise wie folgt berechnen:
Cp = Cw + Ce x Cs Formel 1 wobei Cp die Gesamtkapazität des Resonanzschwingkreises, Cw die Wicklungskapazität der Sekundärinduktivität, Ce die Kapazität der ersten Elektrode oder einer die erste Elektrode umfassenden Elektrodenanordnung und Cs die resultierende Kapazität von Streukapazitäten bezeichnet.
Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine genauere Modellierung des
Resonanzschwingkreises ermöglicht.
Die Resonanzfrequenz des Resonanzschwingkreises kann beispielsweise als fres = 1 /(2π x sqrt(Ls x Cp)) Formel 2 bestimmt werden, wobei fres die Resonanzfrequenz und Ls die Sekundärinduktivität bezeichnen. In diesem Fall ergibt sich eine maximal im Resonanzschwingkreis gespeicherte Energie als
Es = (Cp x Us2)/2 Formel 3 wobei Es die gespeicherte Energie und Us die maximale Spannungsamplitude der Anregungsspannung bezeichnet.
Durch die Verringerung der Gesamtkapazität Cp kann somit in vorteilhafter Weise auf der einen Seite die Resonanzfrequenz erhöht, die maximal im Resonanzschwingkreis gespeicherte Energie jedoch erniedrigt werden. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise die Reduktion eines Bauraums der vorgeschlagenen Vorrichtung, da der Bauraum im
Wesentlichen durch den erforderlichen Bauraum des Transformators und die notwendigen Isolationsmaßnahmen vorgegeben ist. Bei Verringerung der maximal im
Resonanzschwingkreis gespeicherten Energie Es verringert sich somit auch der Bauraum des Transformators, wobei die hohe Resonanzfrequenz trotzdem eine zuverlässige Anregung von elektrolumineszierenden Pigmenten eines Wert- oder
Sicherheitsdokuments ermöglicht.
Als weiter vorteilhafter Aspekt ergibt sich, dass bei einer Reduktion des Bauraums des Transformators sich ebenfalls die Wicklungskapazität Cw reduziert, wodurch sich wiederum, wie aus den Formeln 2 und 3 ersichtlich, die Resonanzfrequenz fres erhöht und die maximal im Resonanzschwingkreis gespeicherte Energie Es erniedrigt.
Die erfindungsgemäße Wahl der Resonanzfrequenz bewirkt somit in vorteilhafter Weise eine Bauraumverkleinerung durch verschiedene Aspekte.
In einer weiteren Ausführungsform beträgt die Sekundärinduktivität des Transformators höchstens 0,8 H. Vorzugsweise beträgt die Sekundärinduktivität 0,1 H.
Alternativ oder kumulativ beträgt eine Gesamtkapazität Cp höchstens 30 pF.
Vorzugsweise beträgt die Gesamtkapazität Cp des Schwingkreises 10 pF.
Versuche haben ergeben, dass sich durch die vorgeschlagene Parameterwahl eine ausreichende Anregung mit einer maximalen Amplitude der Anregungsspannung von 3 kV ergibt. Eine maximal im Resonanzschwingkreis gespeicherte Energie Es beträgt hierbei ca. 0,05 mJ. Die Resonanzfrequenz kann hierbei 150 kHz erreichen. Ein
Bauvolumen des Transformators kann in diesem Fall beispielsweise 24 x 20 x 15 mm betragen.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine weitere Elektrode.
Hierbei kann sich das elektrische Anregungsfeld zwischen der ersten und der weiteren Elektrode ausbilden. Die weitere Elektrode kann insbesondere mit einem vorbestimmen Abstand von der ersten Elektrode beabstandet angeordnet sein. Weist die Vorrichtung das vorhergehend erläuterte Einfuhrvolumen auf, so kann die erste Elektrode auf oder an einer Oberfläche eines ersten Randabschnitts, beispielsweise eines Gehäuses der Vorrichtung, angeordnet sein, wobei die weitere Elektrode an einem weiteren
Randabschnitt des Gehäuses angeordnet sein kann, der dem ersten Randabschnitt gegenüberliegt. Die Randabschnitte können hierbei das Einfuhrvolumen umfassen. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise ein gewünschter Verlauf des elektrischen Feldes erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen weiteren
Transformator, wobei der weitere Transformator eingangsseitig mit der ersten oder einer weiteren Spannungsquelle und ausgangsseitig mit der weiteren Elektrode elektrisch verbunden ist. Mittels des weiteren Transformators ist ausgangsseitig eine weitere Anregungsspannung erzeugbar. Die weitere Anregungsspannung weist einen
Phasenversatz von 180° zur ersten Anregungsspannung auf.
Ist der weitere Transformator eingangsseitig mit der ersten Spannungsquelle verbunden, so kann eine Amplitude der weiteren Anregungsspannung größer als die Amplitude der Ausgangsspannung der ersten Wechselspannungsquelle sein. Ist der weitere
Transformator eingangsseitig mit einer weiteren Wechselspannungsquelle verbunden, so kann eine Ausgangsspannung des weiteren Transformators eine größere Amplitude als eine Ausgangsspannung der weiteren Wechselspannungsquelle aufweisen.
Vorzugsweise weisen jedoch die erste Anregungsspannung, die vom ersten
Transformator erzeugt wird, und die weitere Anregungsspannung, die vom weiteren Transformator erzeugt wird, Amplituden gleicher Höhe auf.
Durch den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Phasenversatz ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass eine maximale Amplitude der resultierenden Anregungsspannung, die das elektrische Anregungsfeld zwischen den Elektroden erzeugt, größer als, insbesondere doppelt so groß wie, die maximale Amplitude der ersten Anregungsspannung oder der weiteren Anregungsspannung ist. Beispielsweise kann eine resultierende
Anregungsspannung mit einer maximalen Amplitude von 3 kV erzeugt werden, indem die vom ersten Transformator erzeugte Anregungsspannung eine maximale Amplitude von 1 ,5 kV und die vom weiteren Transformator erzeugte Anregungsspannung ebenfalls eine Amplitude von 1 ,5 kV aufweist.
Hierdurch können also in vorteilhafter Weise maximale Amplituden von Spannungen, die an der Sekundärseite des jeweiligen Transformators erzeugt werden, reduziert werden. Dies führt wiederum dazu, dass in vorteilhafter Weise ein Bauraum der Transformatoren und die Anforderungen an die Isolation reduziert werden kann. Dies wiederum ermöglicht in vorteilhafter Weise, dass miniaturisierte Trafodesigns zum Einsatz kommen, die handelsüblich zur Verfügung stehen.
So konnte in Versuchen gezeigt werden, dass eine Reduktion eines Bauvolumens auf 10 % des bisher üblichen Bauvolumens möglich ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass die Vorrichtung das vorhergehend erläuterte Einfuhrvolumen für das zu überprüfende Wertoder Sicherheitsdokument ausbildet. Die erste und die weitere Elektrode sind auf gegenüberliegenden Seiten des Einführvolumens mit einem vorbestimmten ersten Abstand angeordnet. Weiter sind die erste und die weitere Elektrode quer zu einer Einführrichtung des Wert- oder Sicherheitsdokuments mit einem vorbestimmten weiteren Abstand beabstandet angeordnet.
Die Einführrichtung kann hierbei beispielsweise als eine erste Richtung definiert werden. Der erste Abstand bezeichnet dann einen Abstand in einer zweiten Richtung, welche senkrecht zu der ersten Richtung orientiert ist. Weiter kann die zweite Richtung senkrecht zu einer Oberfläche eines zu überprüfenden Wert- oder Sicherheitsdokuments sein, wenn dieses im Einfuhrvolumen angeordnet ist. In diesem Fall ist es auch möglich, dass die zweite Richtung senkrecht zu Oberflächen von Randabschnitten des Gehäuses der Vorrichtung orientiert ist, wobei die Randabschnitte das Einfuhrvolumen zumindest teilweise umfassen. In diesem Fall sind also die erste und die weitere Elektrode, wie vorhergehend erläutert, auf gegenüberliegenden Seiten oder Randabschnitten des Gehäuses angeordnet.
Weiter können die erste und die weitere Elektrode in Bezug quer zur Einführrichtung, also in einer dritten Richtung, mit dem vorbestimmten weiteren Abstand beabstandet angeordnet sein, wobei die dritte Richtung senkrecht zur ersten Richtung und senkrecht zur zweiten Richtung orientiert ist.
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass das elektrische Feld, welches sich zwischen der ersten und der weiteren Elektrode bildet, sowohl Anteile in der zweiten Richtung als auch Anteile in der dritten Richtung umfasst. Hierbei können die Anteile in dritter Richtung wesentlich zur Anregung von elektrolumineszierenden Pigmenten in einem zu überprüfenden Wert- oder Sicherheitsdokument sein.
Selbstverständlich sind auch weitere Anordnungen der Elektroden vorstellbar.
Beispielsweise können die Elektroden auch, wie in der DE 10 2008 047 636 A1 beschrieben, relativ zueinander angeordnet sein. Diesbezüglich wird daher insbesondere auf die Fig. 2, Fig. 4a, Fig. 4b, Fig. 5, Fig. 6a, Fig. 6b, Fig. 7, Fig. 8 und Fig. 9 und die entsprechenden Erläuterungen in der Beschreibung verwiesen.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der vorbestimmte erste Abstand zwischen 0,5 mm und 2,0 mm und der vorbestimmte weitere Abstand 1 ,0 mm bis 3,0 mm.
Die vorgeschlagenen Abstände ergeben hierbei in vorteilhafter Weise eine Reduktion der Kapazität Ce der Kondensatoranordnung sowie eine Reduktion der resultierenden Streukapazitäten Cs.
Weiter vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Echtheitsüberprüfung eines Wert- oder Sicherheitsdokuments mittels einer Vorrichtung entsprechend einer der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen. Hierbei wird mittels der ersten
Wechselspannungsquelle die Ausgangsspannung mit der Resonanzfrequenz des Resonanzschwingkreises erzeugt. Umfasst die Vorrichtung zwei
Wechselspannungsquellen, so werden die Ausgangsspannungen beider
Wechselspannungsquellen jeweils mit der Resonanzfrequenz des
Resonanzschwingkreises erzeugt. Wie vorhergehend beschrieben können in diesem Fall die Ausgangsspannungen der Wechselspannungsquellen mit einem Phasenversatz von 180 ° erzeugt werden. Weiter kann eine Amplitude der Ausgangsspannung(en) derart gewählt werden, dass die von dem Transformator/den Transformatoren erzeugte
Anregungsspannung(en) eine gewünschte Amplitude aufweist.
Durch das Betreiben des Resonanzschwingkreises in seiner Resonanzfrequenz wird in vorteilhafter Weise eine Energie zur Anregung der elektrolumineszierenden Pigmente reduziert. Da die Resonanzfrequenz jedoch, wie vorhergehend erläutert, einer hohen Anregungsfrequenz entspricht, kann die Anregung trotzdem mit einer Vorrichtung erfolgen, die einen geringen Bauraumbedarf aufweist. In einer weiteren Ausführungsform weist eine Anregungsspannung eine Amplitude von maximal 3 kV auf. Werden Anregungsspannungen von zwei Transformatoren erzeugt, so kann eine Amplitude der einzelnen Anregungsspannungen maximal 1 ,5 kV betragen.
Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise die Erzeugung eines elektrischen Anregungsfeldes mit einer geringen Anregungsspannung, wodurch sich einerseits eine Betriebssicherheit für z.B. einen Nutzer erhöht und gleichzeitig die vorhergehend erläuterten reduzierten Anforderungen an einen Isolationsbedarf ergeben, die wiederum Bauraumanforderungen minimieren.
In einer weiteren Ausführungsform wird zusätzlich zu einem Anregungsfeld eine weitere Anregungsstrahlung zur Anregung weiterer optischer Merkmale des Wert- oder
Sicherheitsdokuments erzeugt wird. Die weitere Anregungsstrahlung kann insbesondere eine optische Strahlung, vorzugsweise eine UV-Strahlung oder eine IR-Strahlung sein.
Insbesondere können das Anregungsfeld und die weitere Anregungsstrahlung derart erzeugt werden, dass sie gleiche räumlich Abschnitte des Wert- oder
Sicherheitsdokuments bestrahlen.
Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, weitere optische Sicherheitsmerkmale oder -elemente des Wert- oder Sicherheitsdokuments anzuregen und die aufgrund der weiteren Anregungsstrahlung von dem entsprechenden Merkmal emittierte Strahlung auszuwerten. Es ist insbesondere möglich, dass ein weiteres optisches Merkmal des elektrolumineszierenden Pigments angeregt wird. Hierbei kann das
elektrolumineszierende Pigment neben den elektrolumineszierenden Eigenschaften auch photolumineszierende Eigenschaften aufweisen, die es erlauben, das
elektrolumineszierende Pigment durch die weitere Anregungsstrahlung anzuregen. Durch die Anregung weitere optischer Merkmale und eine entsprechende Auswertung der von diesen emittierten Strahlung kann auch eine Verifikation in vorteilhafter Weise verbessert werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird das Anregungsfeld erst erzeugt, wenn ein durch die weitere Anregungsstrahlung angeregtes optisches Merkmal detektiert wurde. Somit erfolgt das Erzeugen der Anregungsspannung erst, wenn ein durch die weitere
Anregungsstrahlung angeregtes optisches Merkmal detektiert wurde. Die Anregungsspannung und somit das Anregungsfeld wird daher erst zeitlich nach der weiteren Anregungsstrahlung erzeugt.
Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn, wie vorhergehend erläutert, das
elektrolumineszierende Pigment neben den elektrolumineszierenden Eigenschaften auch photolumineszierende Eigenschaften aufweist. In diesem Fall wird durch die Detektion des optischen Merkmals nämlich sichergestellt, dass ein elektrolumineszierendes Pigment im Wert- oder Sicherheitsdokument enthalten ist. Vorzugsweise kann auch ein räumlicher Abschnitt des Wert- oder Sicherheitsdokuments bestimmt werden, in welchem das Pigment angeordnet ist. Dies ermöglicht nachfolgend eine gezielte Anregung der elektrolumineszierenden Eigenschaften. Gleichzeitig wird auch eine Betriebssicherheit erhöht, da ausgeschlossen werden kann, dass räumliche Abschnitte des Wert- oder Sicherheitsdokuments dem Anregungsfeld ausgesetzt werden, die keine
elektrolumineszierenden Pigmente enthalten. Beispielsweise kann eine Plasmabildung und/oder ein Durchschlag vermieden werden, der/die entstehen würde, wenn Abschnitte des Wert- oder Sicherheitsdokuments mit einem Hologramm oder Sicherheitsfäden dem Anregungsfeld ausgesetzt werden.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 dargestellt. Die Vorrichtung umfasst ein erstes Modul 2a und ein zweites Modul 2b. Ein Modul 2a, 2b kann hierbei eine bauliche Einheit bezeichnen, die beispielsweise ein Gehäuse aufweist.
Jedes Modul 2a, 2b umfasst einen Transformator 3a, 3b. Weiter umfasst jedes Modul 2a, 2b eine Elektrode 4a, 4b. Weiter umfasst jedes Modul 2a, 2b optische Elemente 5a, 5b, die derart ausgebildet und angeordnet sind, Strahlung 6, die von einem
elektrolumineszierenden Pigment 7 emittiert wird, zu einer Detektionseinrichtung 8a, 8b zu lenken. Hierbei umfasst jedes Modul 2a, 2b eine solche Detektionseinrichtung 8a, 8b. Weiter dargestellt sind Einrichtungen 9a, 9b zur Erzeugung einer UV-Strahlung 10. Weiter weist jedes Modul 2a, 2b eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 1 1 a, 1 1 b auf. Nicht dargestellt ist eine Wechselspannungsquelle, die elektrisch mit dem Transformator 3a des ersten Moduls 2a und dem Transformator 3b des zweiten Moduls 2b verbunden ist, wobei die Transformatoren 3a, 3b elektrisch parallel zueinander verschaltet sind. Hierbei ist die Wechselspannungsquelle derart mit dem Transformator 3b des zweiten Moduls 2b verbunden, dass eine Eingangsspannung des Transformators 3b des zweiten Moduls 2b, also eine Spannung, die über einer nicht dargestellten Primärwicklung abfällt, um 180° phasenverschoben zu einer Eingangsspannung des Transformators 3a des ersten Moduls 2a ist. Die Module 2a, 2b sind hierbei gleichartig aufgebaut. Dies bedeutet, dass die geometrische Anordnung der Elemente der Module 2a, 2b bezogen z.B. auf einen geometrischen Mittelpunkt der Module 2a, 2b gleich ist. Die Module 2a, 2b sind hierbei innerhalb der Vorrichtung 1 derart angeordnet, dass diese ein Einfuhrvolumen 12 einschließen. Das Einfuhrvolumen 12 wird insbesondere von einem Randabschnitt 13a eines Gehäuses des ersten Moduls 2a und einem Randabschnitt 13b eines Gehäuses des zweiten Moduls 2b umfasst.
Weiter dargestellt ist ein Wert- oder Sicherheitsdokument 14, welches in dem
Einfuhrvolumen 12 angeordnet ist. Das Wert- oder Sicherheitsdokument 14 kann hierbei entlang einer ersten Richtung z durch das Einfuhrvolumen bewegt werden, wobei die erste Richtung z in Fig. 1 in die Zeichenebene hinein orientiert ist. Die erste Richtung z gibt somit eine Bewegungsrichtung eines Bewegungspfades oder eine Einführrichtung für das Wert- oder Sicherheitsdokument 14 vor. Die Elektroden 4a, 4b des ersten Moduls 2a und des zweiten Moduls 2b sind mit einem vorbestimmten ersten Abstand VA
voneinander beabstandet. Der erste Abstand VA wird hierbei in einer zweiten Richtung y gemessen, wobei die zweite Richtung y senkrecht zur ersten Richtung z orientiert ist. Die zweite Richtung y kann hierbei insbesondere senkrecht zu Oberflächen der vorhergehend erläuterten Randabschnitte 13a, 13 b sein. Weiter dargestellt ist eine dritte Richtung x, wobei die Richtungen x, y, z ein kartesisches Koordinatensystem bilden. Die Elektroden 4a, 4b sind hierbei im Bereich des jeweiligen Randabschnitts 13a, 13b angeordnet. Der erste Abstand VA kann hierbei ein Abstand von Elektrodenflächen der Elektroden 4a, 4b oder ein Abstand der geometrischen Mittelpunkte der Elektroden 4a, 4b sein.
Weiter dargestellt ist, dass die Elektroden 4a, 4b der Module 2a, 2b mit einem
vorbestimmten weiteren Abstand LA voneinander entlang der dritten Richtung x beabstandet sind. Der weitere Abstand LA kann hierbei beispielsweise ein Abstand von geometrischen Mittelpunkten der Elektroden 4a, 4b oder von geometrischen Mittelpunkten der Elektrodenflächen der Elektroden 4a, 4b sein. Ein erster Resonanzschwingkreis wird durch eine Sekundärinduktivität des
Transformators 3a des ersten Moduls 2a, eine Kapazität der Elektrodenanordnung aus den Elektroden 4a, 4b, einer Wicklungskapazität einer Sekundärwicklung des
Transformators 3a des ersten Moduls 2a und einer resultierenden Kapazität von
Streukapazitäten des ersten Moduls 2a gebildet. Ein weiterer Resonanzschwingkreis wird durch die entsprechenden Elemente des zweiten Moduls 2b gebildet. Hierbei wird die nicht dargestellte Wechselspannungsquelle derart betrieben, dass die
Resonanzschwingkreise mit ihrer Resonanzfrequenz angeregt werden, die größer als oder gleich 80 kHz ist. In diesem Fall bildet sich zwischen den Elektroden 4a, 4b ein elektrisches Anregungsfeld 17, welches einen Anteil in der dritten Richtung x aufweist. Diese Anteile in der dritten Richtung x regen die elektrolumineszierenden Pigmente 7 des Wert- oder Sicherheitsdokuments 14 an.

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung zur Echtheitsüberprüfung eines Wert- oder Sicherheitsdokuments, wobei die Vorrichtung (1 ) zumindest eine erste Wechselspannungsquelle, einen ersten Transformator (3a) und zumindest eine erste Elektrode (4a) umfasst, wobei der erste Transformator (3a) eingangsseitig mit der ersten Wechselspannungsquelle und ausgangsseitig mit der ersten Elektrode (4a) elektrisch verbunden ist, wobei mittels der ersten Wechselspannungsquelle eine Ausgangsspannung mit einer ersten Amplitude und einer Anregungsfrequenz erzeugbar ist, wobei mittels des ersten Transformators (3a) die Ausgangsspannung in eine Anregungsspannung mit einer zweiten Amplitude transformierbar ist, wobei die ersten Elektrode (3a) in Abhängigkeit der Anregungsspannung ein elektrisches Anregungsfeld erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Transformator (3a) und die erste Elektrode (4a) derart ausgebildet sind, dass eine Resonanzfrequenz eines Resonanzschwingkreises, der zumindest eine Sekundärinduktivität des ersten Transformators (3a) und eine Kapazität der ersten Elektrode (4a) umfasst, größer als oder gleich 80 kHz ist, wobei die
Anregungsfrequenz der Resonanzfrequenz entspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Resonanzschwingkreis weiter eine Wicklungskapazität einer Sekundärwicklung des ersten Transformators (3a) und eine resultierende Kapazität von Streukapazitäten umfasst.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
Sekundärinduktivität höchstens 0,8 H und/oder eine Gesamtkapazität des
Resonanzschwingkreises höchstens 30 pF beträgt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) eine weitere Elektrode (4a) umfasst.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) einen weiteren Transformator (3b) umfasst, wobei der weitere Transformator (3b) eingangsseitig mit der ersten oder einer weiteren
Wechselspannungsquelle und ausgangsseitig mit der weiteren Elektrode (4b) elektrisch verbunden ist, wobei mittels des weiteren Transformators (3b)
ausgangsseitig eine weitere Anregungsspannung erzeugbar ist, wobei die weitere Anregungsspannung einen Phasenversatz von 180° zur ersten Anregungsspannung aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
Vorrichtung (1 ) derart ausgebildet ist, dass die Vorrichtung (1 ) ein Einfuhrvolumen (12) für das zu überprüfende Wert- oder Sicherheitsdokument (14) ausbildet, wobei die erste und die weitere Elektrode (4a, 4b) auf gegenüberliegenden Seiten des Einfuhrvolumens (12) mit einem vorbestimmten ersten Abstand (VA) angeordnet sind und wobei die erste und die weitere Elektrode (4a, 4b) quer zu einer Einführrichtung des Wert- oder Sicherheitsdokuments (14) mit einem weiteren vorbestimmten Abstand (LA) beabstandet angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abstand (VA) zwischen 0,5 mm und 2,0 mm und der weitere vorbestimmte Abstand (LA) 1 ,0 mm bis 3,0 mm beträgt.
8. Verfahren zur Echtheitsüberprüfung eines Wert- oder Sicherheitsdokuments mittels einer Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der ersten Wechselspannungsquelle die Ausgangsspannung mit der Resonanzfrequenz des Resonanzschwingkreises erzeugt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Anregungsspannung eine Amplitude von maximal 3 kV aufweist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass
zusätzlich zu einem Anregungsfeld eine weitere Anregungsstrahlung zur Anregung weiterer optischer Merkmale des Wert- oder Sicherheitsdokuments erzeugt wird.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungsfeld erst erzeugt wird, wenn ein durch die weitere Anregungsstrahlung angeregtes optisches Merkmal detektiert wurde.
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