EP3415339B1 - Verfahren zum eineindeutigen identifizieren eines dokuments - Google Patents

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EP3415339B1
EP3415339B1 EP18177266.6A EP18177266A EP3415339B1 EP 3415339 B1 EP3415339 B1 EP 3415339B1 EP 18177266 A EP18177266 A EP 18177266A EP 3415339 B1 EP3415339 B1 EP 3415339B1
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EP
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test parameter
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Olaf Dressel
Ilya Komarov
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Bundesdruckerei GmbH
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    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
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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
    • G07D7/20—Testing patterns thereon
    • G07D7/202—Testing patterns thereon using pattern matching
    • G07D7/205—Matching spectral properties

Definitions

  • the invention relates to a method for uniquely identifying a document which is designed as a security document or a value document.
  • Such documents are known as such in various embodiments. These include, for example, security documents such as ID cards, passports or identity cards, as well as value documents such as credit cards or banknotes.
  • security documents such as ID cards, passports or identity cards
  • value documents such as credit cards or banknotes.
  • the document can, for example, be in a book or fit with a document cover and document insert or as a plastic card, be it with or without a chip module.
  • Such security or value documents have one or more security features for unambiguous identification.
  • Optical security features as such are for example in the document DE 10 2007 015 934 A1 called.
  • document DE 10 2016 112 672 A1 discloses a method for producing a layer arrangement for a security document with the following steps: providing a semifinished product with a layer arrangement (1) with a stack of layers of plastic material; Producing a recess (5) in an outer layer of the layer arrangement (1) with the aid of a processing device; Printing a print image (2) in the area of the recess (5) by means of a printing device and producing an internal print image, with a further layer of plastic material being applied to the outer layer in such a way that at least the recess (5) with the print image (2 ) is covered by the further layer, and the inner print image of one
  • the front and / or back of the layer arrangement (1) can be seen from the outside through at least one of the layers.
  • document WO 01/27587 A1 relates to a device for determining a contactless chip card. Images are taken of manufactured chip cards in order to carry out an optical check, in particular with regard to the correct manufacture, for example the arrangement of the antenna and the chip on the card. A check of the correct application of printing can also be carried out here.
  • the object of the invention is to provide a method for the one-to-one identification of a document designed as a security or value document, with which a one-to-one document identification is made possible in a simplified manner.
  • a material property that can be uniquely assigned to the document is therefore used as a material signature (“material fingerprint”) for identifying the security or value document. It can be any material property of the document that is made available due to the production process when the document is created or not due to the production process, be it deliberately or randomly. Thus, a material property of the material or materials used for the document, which is specific to the materials and is not changed by the manufacturing process, can be used for the material signature, be it as an individual or a supplementary signature feature.
  • uniqueness means that each security or value document has exactly one material signature (a material property or combination of material properties) that distinguishes it from other documents, and each material signature has exactly one security or value document.
  • the security or value document can be uniquely identified on the basis of the material signature alone.
  • the material test parameter and the material comparison parameter can be determined by means of an optical measuring method.
  • the security or value document can be uniquely identified using an optically tunable material signature.
  • the material signature can be determined optically.
  • the material test parameter and the material comparison parameter can be determined in the optical measuring method as a parameter for an optical property from the following group: transmission, absorption, reflection and emission.
  • One or more optical properties of the material of the document can be used to compare the material comparison parameter and the material test parameter.
  • the material test parameter and the material comparison parameter can form a spectrally resolved material signature, in which the material test parameter and the material comparison parameter relate to a spectrally resolved material property.
  • material test parameters and material comparison parameters which can relate to any optical property, are assigned to a specific wavelength or a wavelength range. For example, it can be absorption or transmission values at a given wavelength or a given wavelength range.
  • the emission for example in the form of fluorescence, can also be determined for a wavelength or a wavelength range.
  • the material comparison parameter and the material test parameter can each be determined in the same local area of the at least one material section of the document.
  • the material test parameter and the material comparison parameter can be determined in different local material sections of the document if the material property used for unambiguous identification is formed in the different local material sections.
  • electronic data are stored in the local memory of the document and / or the central database, which Specify in particular in which local material section of the document (position or location determination) the material test parameter is to be determined.
  • these electronic data can be read out in order to subsequently determine the material test parameter for the material section or sections of the document identified on the basis of the electronic data.
  • the electronic data can indicate the material section in which the material comparison parameter was determined.
  • the electronic data can indicate a local material section in which the material test parameter is to be determined.
  • the local material portion of the document can be indicated in relative relation to and spaced from a reference point on the document, for example in relation to a photo or other image on the document.
  • the material comparison parameter and the material test parameter can be determined in a material section of the document which has a production-related change or anomaly in the material properties.
  • material sections in particular can be used for the material signature which differ from other material sections of the document with regard to at least one material property, in particular from other material sections outside of a security feature. In this way, local changes in one or more material properties by means of the material comparison parameter and the material test parameter can be used to uniquely identify the document.
  • the material comparison parameter and the material test parameter can be determined in a material section of the document which, with regard to the material property, is designed to be the same as other material sections of the document.
  • one or more material properties of the material of the document can be used which are characteristic not only for a local material section of the document but also for further material sections of the document. For example, an absorption or transmission behavior that can be uniquely assigned to the document can be essentially the same in the various material sections.
  • the material comparison parameter and the material test parameter can be determined in the at least one material section of the document which has a material property that is unique to the document, and additionally in a material section of the document which does not have a material property that is unique to the document. at In this embodiment it is provided to include several material properties in the comparison of material comparison parameters and material test parameters.
  • a non-unique material property in a first step can be used to assign the security or value document to be identified to a given class or group (classification), for example the class "company ID card” or "ID card”, in order to then use the class or group Finally, to identify the document unambiguously on the basis of the unambiguous material property.
  • the document can have a security feature that can be evaluated to uniquely identify the document, and the material property indicated by the material comparison parameter cannot be associated with the security feature, which can mean that the unambiguous material property is not caused by the production of the security feature or is influenced by it.
  • Several security features can also be provided.
  • One or more security features can be optically determinable security features, as they are known as such in various designs.
  • the at least one material section of the document can be arranged outside of a material section of the document detected by the security feature.
  • the at least one material section of the document is then free of the at least one security feature.
  • the material section of the document which does not have a material property that is unique to the document can also be arranged outside the security feature.
  • the material comparison parameter is determined for one or more material sections that are formed outside and separately from the at least one security feature. This can mean in particular that the material section examined is not influenced in terms of its material properties by the design and manufacture of the security feature (s) in the document.
  • the determination of the document can further include: evaluating the security feature to identify the document and uniquely identifying the document if the material test parameter corresponds to the material comparison parameter and the document is additionally identified on the basis of the security feature. Provision is made here to further safeguard the unambiguous identification of the document by evaluating the material signature and security feature. The checking of security features is known as such in various designs.
  • the material comparison parameter and the material test parameter can be determined in at least one further material section of the document. It can be provided here that the same material property is checked in each case in the material section and the further material section, for example an optical property such as absorption or transmission of the material.
  • the further material section can be arranged outside or inside the security feature.
  • the material comparison parameter and the material test parameter can be determined in a large number of different material sections of the document, which are optionally arranged at a distance from one another or arranged adjacent to one another, which are arranged distributed over an entire surface or a partial area thereof of the document. In this way, the method for identifying the document can be further refined and secured. The same or different material properties can be tested over a large part of the surface or the entire surface of the document.
  • a further material comparison parameter and an assigned further material test parameter can be determined and included in the determination of the document in accordance with the evaluation of the material comparison parameter and the material test parameter.
  • groups of material signatures for the document can be used for unambiguous identification.
  • the material signatures can relate to material properties that are not related to the one or more security features of the document, in particular that are not conditioned, influenced or caused by the production of the one or more security features in the security or value document are caused.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an arrangement with a security document in the form of a chip card 1, a test device 2 and a central database 3.
  • Electronic data can be exchanged between the test device 2 and the central database 3, the data communication including wireless and / or wired data transmission can.
  • a material test parameter is determined with the aid of the test device 2.
  • the material test parameter indicates a material property for at least one local material section 4 on the chip card 1.
  • it can be an optically determinable material test parameter, for example relating to absorption, Transmission, reflection and / or emission.
  • the material test parameter can relate to a refraction, the refractive index and / or the light scattering of the material.
  • Non-optical material properties for example a material density, can also be derived from optical measured variables.
  • the material test parameter can be determined in a spectrally resolved manner, for example by determining the position and / or intensity of absorption, emission, reflection and / or transmission bands as a function of the wave.
  • the determination of optical material test parameters is known as such in various embodiments and is explained in more detail below for exemplary embodiments.
  • Test data in the form of electronic data are generated for the measured material test parameters by means of the test device 2 in order to compare the test data with comparison data which specify a material comparison parameter that was previously determined and for which the comparison data was stored in the central database 3.
  • the material comparison parameter indicated by the comparison data uniquely identifies the chip card 1 and can thus be used for the comparison with the test data in order to identify the chip card 1.
  • the comparison data can be stored in a local data memory of a chip module 5 integrated in the chip card 1.
  • the local data memory is part of the chip module 5 in the chip card 1, with which electronic data can be exchanged in the usual way.
  • the test device 2 is set up to determine the material comparison parameter and the material test parameter and to exchange electronic data with the chip module 5.
  • a plastic card without a chip module can be provided.
  • the chip module 5 can be set up for contact-based and / or contactless data communication, for example using RFID technology.
  • test data and comparison data can take place in the test device 2 itself and / or in a server device 6, which can be set up to exchange data with the test device 2 and optionally with the central database 3.
  • the unambiguous material signature in the local material section 4 is checked outside the area of the chip card 1 covered by the security feature 7.
  • a respective material property is recorded for several local areas 8 which are distributed over the surface of the chip card 1, for example in a matrix-like manner (cf. Fig. 1 ).
  • a group of (local) material properties is then created, which the chip card uniquely identifies.
  • a material determination can take place pixel by image. This can cover the entire surface of the chip card 1 or parts thereof.
  • the determination and the checking (for identification) can optionally also cover the area of the security feature 7 in an exemplary embodiment. Alternatively, a check is carried out exclusively outside of the security feature 7.
  • a material property which uniquely characterizes the chip card 1 and is the result of a process fluctuation during the manufacture of the chip card 1 can be used for the material comparison parameter.
  • the chip card 1 can be produced by laminating plastic films, as is known per se in various designs. It is known that this or other production processes have a natural range of fluctuation, which leads to a characteristic variation of material properties. If the process fluctuation is stable over time, it leads to a determinable (measurable) and unambiguously assignable material property, which is why it can be viewed as an "engraved" process fluctuation.
  • the process fluctuations can lead, for example, to unambiguous optical properties, such as optical transmission properties in a certain wavelength range or fluctuating material concentrations / densities in different volume or surface elements in / on the chip card 1 or the quality and distribution of material interfaces within the chip card. Also can be so when manufacturing due uniquely identifiable dielectric functions of the plastic body of the chip card from process fluctuations.
  • one or more unique material modifications can be generated for the card body of the chip card 1, for example in the course of the manufacturing process and / or subsequently. Such material modifications can, for example, introduce a unique spectral material signature into the security document, in particular the chip card 1.
  • a unique spectral material signature can be, for example, a new optically determinable band (absorption / transmission / emission) in a spectral range. This spectral band can be in the THz spectral range, for example.
  • the unique spectral material signature could, for example, also be integrated through special transmission properties that are given over a certain wavelength range.
  • the material property or the material properties which uniquely identify the chip card 1 can be determined (measurable or testable) using one or more material comparison parameters. These form a material signature of the chip card 1 or another security or value document, for example an optically determinable material signature which can be determined in a spectrally resolved manner.
  • Electronic comparison data are generated for the material comparison parameter (s) and stored in the central database 3 and / or the local data memory so that the comparison data can be evaluated when the security or value document is to be identified.
  • raw measurement data are determined, for example by means of an optical analysis device such as a spectral apparatus for measuring absorption and transmission. These are measurement data that are measured when determining the chip card 1 or another security or value document for the one or more material properties.
  • one or more characteristic material properties for example optical properties, optionally resolved spectrally, can be determined from the raw measurement data with the aid of an algorithm.
  • This can be, for example, an intensity I at a fixed wavelength ⁇ (I ( ⁇ )), an area integral under the measurement curve for absorption or transmission over a spectral range between two wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 or other mathematical functions that result from the spectral Derive the course of the raw measurement data.
  • step 12 it is determined whether the one or more characteristic material properties are unique, that is to say are suitable for a one-to-one identification based solely on the material property (s).
  • the one or more characteristic material properties can be compared with all material signatures stored in the central database 3 in order to check the uniqueness. If the one or more characteristic material properties have been identified as unique (one-to-one), a material signature for the workpiece (for example chip card 1) of the security or value document is stored in step 14 and stored in the central database 3 and / or the local data memory . A later test (identification) in step 15 using the material signature is thus possible if the same measuring method and the same test method are carried out again.
  • Characteristic material properties can be determined for only a single local area, for example only one local area of the chip card 1, or for several local areas 8 and then used for identification. For example, one or more volume or surface elements or certain points on the body of the security or value document can be evaluated.
  • a body for the chip card 1 is produced as a stack of plastic films by means of lamination.
  • One or more material properties (material signature) can be determined for the laminated stack, in particular optically.
  • Fig. 3 shows a schematic representation in which a layer arrangement 20 with stacked plastic film layers 21 in the non-laminated state is fed to a work station 22 in order to create a layer arrangement 23 of the plastic film layers 21 in the laminated state State.
  • the layer arrangement 23 produced in this way with the plastic film layers 21 in the laminated state is then fed to an optical measuring device 24 with which the layer arrangement 23 with the plastic film layers 21 in the laminated state is optically determined as a test object.
  • the lamination of the plastic film layers 21 takes place, for example, in a hot pressing process known in the production of security documents, in which thermoplastic plastics are pressed together at elevated temperatures so that a monoblock is formed.
  • the layers can also be joined using glue or plastic welding.
  • the layer arrangement 23 of the plastic film layers 21 can be formed essentially free of internal interfaces.
  • measuring light beams 26 generated by a measuring light source 25 are radiated onto the layer arrangement 23.
  • reflected measuring light beams 30 and transmitted measuring light beams 31 are detected.
  • Associated measurement signals are sent to an evaluation device 32, which is set up to determine at least one optical measurement parameter from the measurement signals, for example a degree of transmission and / or a degree of reflection for the examined item (card body).
  • optical measuring device 24 different layer arrangements can be determined optically in order to then determine one or more optically determinable material properties for the examined layer arrangements with the aid of the evaluation device 32, which can potentially be used for the one-to-one identification.
  • a degree of transmission T and a degree of reflection R are determined as absolute and / or relative values for the layer arrangement serving as a reference.
  • I R + T, where I indicates the light intensity of the incident measurement light rays 26. This equation is based on the assumption that there is no absorption of the measuring light beams 26 in the examined test object. This measurement situation is shown schematically in Fig. 4 shown.
  • One or more local defects, which can form a type of (production-related) anomaly can be used as a material signature. Alternatively, anomalies that can be determined optically or non-optically can also be generated in a targeted manner during manufacture.
  • the layer arrangement 23 can optionally be qualified as a reject.
  • the deviating transmission behavior lying outside the tolerance limits can be used as the material signature, in particular if it is within a predetermined fluctuation (for example greater than the tolerance limit for rejects) of the optical transmission.
  • the corresponding test result can be output in the evaluation device 32 via a display.
  • the optical measurement parameters in particular reflection and / or transmission, can be determined for a layer arrangement of the plastic film layers 21 in the non-laminated state.
  • Each of the plastic film layers 21 contributes to the reflected light. Overall, the following then applies: T" ⁇ T' ⁇ T.
  • the degree of auto-adhesion for the laminated plastic film layers can be determined non-destructively, which can also be used as a measure of the interface strength in the stack of plastic film layers 21.
  • one or more reference values for the optical measurement parameters to be measured can be stored in the evaluation device 32, in particular in an electronic storage medium.
  • one of the reference values can be selected, for example depending on the structure of the layer arrangement (number and thickness of the plastic film layers).
  • the plastic film layers 21 can be designed as polycarbonate films, for example. Before the lamination process, these and other plastic films have a natural surface roughness, which is why such plastic films then appear "cloudy" when viewed through.
  • the turbidity of a plastic film layer at a wavelength of light is described, for example, by its haze value, which can be determined, for example, in accordance with the ASTM D 1003 standard.
  • the interfaces between the plastic films disappear during lamination due to plastic deformation of the surfaces and the self-adhesion of the polycarbonate chains across interfaces.
  • An ideally laminated layer arrangement therefore essentially no longer has any physical interfaces.
  • the source of diffuse light scattering surface roughness
  • the light transmission at wavelengths at which the layer arrangement has essentially no absorption is significantly increased, which reduces the Haze value.
  • Characteristic values for the haze value in one or more local areas that are distributed over the surface can be used as a material signature and thus a plastic card body in a one-to-one individualizing manner.
  • Fig. 7 shows a schematic representation of a further device for the non-destructive determination of a layer arrangement 23 of the plastic film layers 21 in the laminated state.
  • the same reference numerals are used for the same features as in Fig. 3 used.
  • Further light sources 50, 51 are provided, which are arranged on opposite sides of the layer arrangement 23.
  • the measuring light beams 30, 31 are received jointly by the detector device 27.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum eineindeutigen Identifizieren eines Dokuments, welches als ein Sicherheits- oder ein Wertdokument ausgebildet ist.
    • Hintergrund
  • Derartige Dokumente sind in verschiedenen Ausführungsformen als solche bekannt. Hierzu gehören beispielsweise Sicherheitsdokumente wie Ausweise, Reisepässe oder Identitätskarten, sowie Wertdokumente beispielsweise Kreditkarten oder Banknoten. Das Dokument kann zum Beispiel in Buch- oder Passform mit Dokumenthülle und Dokumenteinlage oder als Plastikkarte, sei es mit oder ohne Chipmodul, vorliegen.
  • Zur eineindeutigen Identifizierung weisen solche Sicherheits- oder Wertdokumente ein oder mehrere Sicherheitsmerkmale auf. Optische Sicherheitsmerkmale sind als solche zum Beispiel in dem Dokument DE 10 2007 015 934 A1 genannt.
  • In den Dokumenten WO 2014 / 060 362 A1 sowie US 2016 / 0078 707 A1 sind Verfahren zum Authentifizieren eines Gegenstands angegeben, welcher ein Filmsubstrat aufweist, insbesondere einen Polymerfilm, das bei Lichteinfall doppelbrechend ist. Die Eigenschaft der Doppelbrechung soll genutzt werden, um Sicherheitsdokumente als Echt oder Fälschung zu bestimmen, insbesondere Banknoten. Hierzu werden die gemessenen Ergebnisse für die Doppelbrechung mit vorher bestimmten Vergleichsparametern verglichen. Hierauf basierend wird dann über die Authentizität des untersuchten Gegenstands entschieden.
  • Dokument DE 10 2016 112 672 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Schichtanordnung für ein Sicherheitsdokument mit den folgenden Schritten: Bereitstellen eines Halbzeugs mit einer Schichtanordnung (1) mit einem Stapel von Schichten aus Kunststoffmaterial; Herstellen einer Ausnehmung (5) in einer außenliegenden Schicht der Schichtanordnung (1) mit Hilfe einer Bearbeitungseinrichtung; Drucken eines Druckbilds (2) im Bereich der Ausnehmung (5) mittels einer Druckeinrichtung und Herstellen eines innenliegenden Druckbilds, wobei hierbei eine weitere Schicht aus Kunststoffmaterial auf die außenliegende Schicht aufgebracht wird, derart, dass zumindest die Ausnehmung (5) mit dem Druckbild (2) von der weiteren Schicht überdeckt wird, und wobei das innenliegende Druckbild von einer Vorder- und / oder einer Rückseite der Schichtanordnung (1) durch wenigstens eine der Schichten hindurch von außen einsehbar ist.
  • Dokument WO 01 / 27587 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen einer kontaktlosen Chipkarte. Von hergestellten Chipkarten werden Bildaufnahmen gemacht, um eine optische Prüfung durchzuführen, insbesondere hinsichtlich der korrekten Herstellung, zum Beispiel der Anordnung der Antenne und des Chips auf der Karte. Auch eine Prüfung des korrekten Aufbringens einer Bedruckung kann hierbei durchgeführt werden.
    • Zusammenfassung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum eineindeutigen Identifizieren eines als Sicherheits- oder Wertdokument ausgeführten Dokuments anzugeben, mit dem eine eineindeutige Dokumentenidentifizierung auf vereinfachte Art und Weise ermöglicht ist.
  • Zur Lösung ist ein Verfahren zum eineindeutigen Identifizieren eines Dokuments, das ein Sicherheits- oder ein Wertdokument ist, nach dem unabhängigen Anspruch 1 vorgesehen. Alternative Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist in Anspruch 1 definiert.
  • Mit den vorgeschlagenen Technologien ist die Möglichkeit geschaffen, das Sicherheits- oder Wertdokument anhand einer bestimm- oder messbaren Materialeigenschaft eineindeutig zu identifizieren. Es wird also eine eineindeutig dem Dokument zuordenbare Materialeigenschaft als Materialsignatur ("Materialfingerabdruck") für das Identifizieren des Sicherheitsoder Wertdokuments genutzt. Es kann sich um eine beliebige Materialeigenschaft des Dokuments handeln, die herstellungsbedingt beim Erzeugen des Dokuments oder nicht herstellungsbedingt bereitgestellt wird, sei es gezielt oder zufällig. So kann auch eine Materialeigenschaft des oder der für das Dokument genutzten Materialien, die den Materialien zu eigen ist und durch den Herstellungsprozess nicht verändert wird, für die Materialsignatur herangezogen werden, sei es als einzelnes oder ergänzendes Signaturmerkmal.
  • Wesentlich ist die Eineindeutigkeit der Zuordnung zum Dokument. Eineindeutigkeit bedeutet hierbei, dass jedes Sicherheits- oder Wertdokument genau eine Materialsignatur (eine Materialeigenschaft oder Kombination von Materialeigenschaften) hat, die sie von anderen Dokumenten unterscheidet, und zu jeder Materialsignatur gehört genau ein Sicherheits- oder Wertdokument.
  • Erfindungsgemäß kann das Sicherheits- oder Wertdokument allein anhand der Materialsignatur eineindeutig identifiziert werden.
  • Beim Vergleichen des Materialvergleichsparameter und des Materialprüfparameters kann eine Übereinstimmung oder Entsprechung festgestellt werden, wenn die Parameter sich innerhalb vorgegebener Prüftoleranzen entsprechen.
  • Der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter können mittels eines optischen Messverfahrens bestimmt werden. Auf diese Weise ist das Sicherheits- oder Wertdokument anhand einer optisch stimmbaren Materialsignatur eineindeutig identifizierbar. Die Materialsignatur ist optisch bestimmbar.
  • Der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter können bei dem optischen Messverfahren als ein Parameter für eine optische Eigenschaft aus der folgenden Gruppe bestimmt werden: Transmission, Absorption, Reflexion und Emission. Eine oder mehrere optische Eigenschaften des Materials des Dokuments können für den Vergleich des Materialvergleichsparameters und des Materialprüfparameters herangezogen werden.
  • Der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter können eine spektral aufgelöste Materialsignatur bilden, bei der der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter eine spektral aufgelöste Materialeigenschaft betreffen. Bei einer spektral aufgelösten Materialeigenschaft sind Materialprüfparameter und Materialvergleichsparameter, die eine beliebige optische Eigenschaft betreffen können, einer bestimmten Wellenlänge oder einem Wellenlängenbereich zugeordnet. So kann es sich zum Beispiel um Absorptions- oder Transmissionswerte bei einer vorgegebenen Wellenlänge oder einem vorgegebenen Wellenlängenbereich handeln. Auch die Emission, beispielsweise in Form der Fluoreszenz, kann für eine Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich bestimmt werden.
  • Der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter können jeweils in demselben lokalen Bereich des zumindest einen Materialabschnitts des Dokuments bestimmt werden. Alternativ können der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter in unterschiedlichen lokalen Materialabschnitten des Dokuments bestimmt werden, wenn in den unterschiedlichen lokalen Materialabschnitten die zum eineindeutigen Identifizieren genutzte Materialeigenschaft ausgebildet ist.
  • In den alternativen Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass in dem lokalen Speicher des Dokuments und / oder der zentralen Datenbank elektronische Daten hinterlegt sind, die insbesondere angeben, in welchem lokalen Materialabschnitt des Dokuments (Lage- oder Ortsbestimmung) der Materialprüfparameter zu bestimmen ist. Beim Bestimmen des Dokuments können diese elektronischen Daten ausgelesen werden, um anschließend den Materialprüfparameter für den oder die anhand der elektronischen Daten identifizierten Materialabschnitte des Dokuments zu bestimmen. Die elektronischen Daten können hierbei den Materialabschnitt angeben, in welchem der Materialvergleichsparameter bestimmt wurde. Ergänzend oder alternativ können die elektronischen Daten einen lokalen Materialabschnitt angeben, in welchem der Materialprüfparameter zu bestimmen ist. Beispielsweise kann der lokale Materialabschnitt des Dokuments in relativer Beziehung zu und beabstandet von einem Bezugspunkt auf dem Dokument angegeben sein, zum Beispiel in Bezug auf ein Foto oder eine andere Abbildung auf dem Dokument.
  • Der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter können in einem Materialabschnitt des Dokuments bestimmt werden, welcher eine herstellungsbedingte Änderung oder Anomalie der Materialeigenschaften aufweist. Allgemein können insbesondere Materialabschnitte für die Materialsignatur herangezogen werden, die sich hinsichtlich wenigstens einer Materialeigenschaft von anderen Materialabschnitten des Dokuments unterscheiden, insbesondere von anderen Materialabschnitten außerhalb eines Sicherheitsmerkmals. Auf diese Weise können lokale Änderungen einer oder mehrerer Materialeigenschaften mittels des Materialvergleichsparameters und des Materialprüfparameters zum eineindeutigen Identifizieren des Dokuments herangezogen werden.
  • Der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter können in einem Materialabschnitt des Dokuments bestimmt werden, welcher hinsichtlich der Materialeigenschaft gleich anderen Materialabschnitten des Dokuments ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform können ein oder mehrere Materialeigenschaften des Materials des Dokuments herangezogen werden, die nicht nur für einen lokalen Materialabschnitt des Dokuments, sondern auch für weitere Materialabschnitte des Dokuments charakteristisch sind. Beispielsweise kann ein eineindeutig dem Dokument zuordenbares Absorptions- oder ein Transmissionsverhalten in den verschiedenen Materialabschnitten im Wesentlichen gleich sein.
  • Der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter können in dem zumindest einen Materialabschnitt des Dokuments, welcher eine für das Dokument eineindeutige Materialeigenschaft aufweist, und zusätzlich in einem Materialabschnitt des Dokuments bestimmt werden, welcher keine für das Dokument eineindeutige Materialeigenschaft aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, mehrere Materialeigenschaften in den Vergleich von Materialvergleichsparameter und Materialprüfparameter einzubeziehen. So kann eine nicht eineindeutige Materialeigenschaft in einem ersten Schritt dazu dienen, dass zu identifizierende Sicherheits- oder Wertdokument einer vorgegebenen Klasse oder Gruppe zuzuordnen (Klassifizierung), zum Beispiel der Klasse "Betriebsausweis" oder "Personalausweis", um dann innerhalb der Klasse oder Gruppe das Dokument anhand der eineindeutigen Materialeigenschaft schließlich eineindeutig zu identifizieren.
  • Das Dokument kann ein zum eineindeutigen Identifizieren des Dokuments auswertbares Sicherheitsmerkmal aufweisen, und die durch den Materialvergleichsparameter angegebene Materialeigenschaft kann nicht mit dem Sicherheitsmerkmal in Verbindung stehen, was bedeuten kann, dass die eineindeutige Materialeigenschaft nicht durch das Herstellen des Sicherheitsmerkmals verursacht oder hierdurch beeinflusst ist. Auch mehrere Sicherheitsmerkmale können vorgesehen sein. Ein oder mehrere Sicherheitsmerkmale können optisch bestimmbare Sicherheitsmerkmale sein, wie sie als solche in verschiedenen Ausführungen bekannt sind.
  • Der zumindest eine Materialabschnitt des Dokuments kann außerhalb eines von dem Sicherheitsmerkmal erfassten Materialabschnitts des Dokuments angeordnet sein. Der zumindest eine Materialabschnitt des Dokuments ist dann frei von dem mindestens einen Sicherheitsmerkmal. Auch der Materialabschnitt des Dokuments, welcher keine für das Dokument eineindeutige Materialeigenschaft aufweist, kann außerhalb des Sicherheitsmerkmals angeordnet sein. Bei dieser Ausführungsform wird der Materialvergleichsparameter für einen oder mehrere Materialabschnitte bestimmt, die außerhalb und getrennt von dem mindestens einen Sicherheitsmerkmal gebildet sind. Dieses kann insbesondere bedeuten, dass der untersuchte Materialabschnitt hinsichtlich seiner Materialeigenschaften nicht durch das Ausbilden und das Herstellen des oder der Sicherheitsmerkmale in dem Dokument beeinflusst ist.
  • Das Bestimmen des Dokuments kann weiterhin Folgendes umfassen: Auswerten des Sicherheitsmerkmals zum Identifizieren des Dokuments und eineindeutiges Identifizieren des Dokuments, wenn der Materialprüfparameter dem Materialvergleichsparameter entspricht und das Dokument zusätzlich anhand des Sicherheitsmerkmals identifiziert wird. Hierbei ist vorgesehen, die eineindeutige Identifizierung des Dokuments weiter abzusichern, indem Materialsignatur und Sicherheitsmerkmal ausgewertet werden. Das Prüfen von Sicherheitsmerkmalen ist als solches in verschiedenen Ausführungen bekannt.
  • Der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter können in wenigstens einem weiteren Materialabschnitt des Dokuments bestimmt werden. Hierbei kann vorgesehen sein, dass in dem Materialabschnitt und dem weiteren Materialabschnitt jeweils dieselbe Materialeigenschaft geprüft wird, beispielsweise eine optische Eigenschaft wie Absorption oder Transmission des Materials. Der weitere Materialabschnitt kann außerhalb oder innerhalb des Sicherheitsmerkmals angeordnet sein.
  • Der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter können in einer Vielzahl verschiedener Materialabschnitten des Dokuments, die wahlweise voneinander beabstandet oder aneinandergrenzend angeordnet sind, bestimmt werden, die über eine Gesamtoberfläche oder einen Teilbereich hiervon des Dokuments verteilt angeordnet sind. Hierdurch kann das Verfahren zum Identifizieren des Dokuments weiter verfeinert und abgesichert werden. Gleiche oder unterschiedliche Materialeigenschaften können über einen Großteil der Fläche oder die Gesamtfläche des Dokuments abgeprüft werden.
  • Ein weiterer Materialvergleichsparameter und ein zugeordneter weiterer Materialprüfparameter können bestimmt und in das Bestimmen des Dokuments dem Auswerten des Materialvergleichsparameters und des Materialprüfparameters entsprechend einbezogen werden. Auf diese Weise können Gruppen von Materialsignaturen für das Dokument zum eineindeutigen Identifizieren herangezogen werden. Bei dieser oder anderen Ausführungsformen können sich die Materialsignaturen auf Materialeigenschaften beziehen, die nicht mit dem einen oder den mehreren Sicherheitsmerkmalen des Dokuments in Verbindung stehen, insbesondere also nicht durch die Herstellung des einen oder der mehreren Sicherheitsmerkmale in dem Sicherheits- oder Wertdokument bedingt, beeinflusst oder hervorgerufen sind.
    • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Anordnung zum eineindeutigen Identifizieren eines als Kunststoff- oder Chipkarte, auch Plastikarte, ausgeführten Sicherheits- oder Wertdokuments;
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung zu Verfahrensschritten beim eineindeutigen Identifizieren eines Sicherheits- oder Wertdokuments;
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum zerstörungsfreien Bestimmen einer laminierten Schichtanordnung für einen Körper einer Kunststoffkarte;
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung zu den optischen Messgrößen Reflexion und Transmission an einer Schichtanordnung mit gestapelten Kunststofffolienschichten im laminierten Zustand;
    Fig. 5
    eine schematische Darstellung zu den optischen Messgrößen Reflexion und Transmission an einer Schichtanordnung mit gestapelten Kunststofffolienschichten im laminierten Zustand, wobei Fehlstellen in der Schichtanordnung vorhanden sind;
    Fig. 6
    eine schematische Darstellung zu den optischen Messgrößen Reflexion und Transmission für eine Schichtanordnung mit gestapelten Kunststofffolienschichten im nichtlaminierten Zustand; und
    Fig. 7
    eine schematische Darstellung einer weiteren Vorrichtung zum zerstörungsfreien Bestimmen einer laminierten Schichtanordnung für einen Körper einer Kunststoffkarte.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem als Chipkarte 1 ausgeführten Sicherheitsdokument, einer Prüfeinrichtung 2 sowie einer zentralen Datenbank 3. Zwischen der Prüfeinrichtung 2 und der zentralen Datenbank 3 können elektronische Daten ausgetauscht werden, wobei die Datenkommunikation eine drahtlose und / oder ein leitungsgebunden Datenübertragung umfassen kann.
  • Zum eineindeutigen Identifizieren der Chipkarte 1, die auch als Wertdokument nutzbar ist, zum Beispiel als Werttoken, wird mithilfe der Prüfeinrichtung 2 ein Materialprüfparameter bestimmt. Der Materialprüfparameter gibt eine Materialeigenschaft für wenigstens einen lokalen Materialabschnitt 4 auf der Chipkarte 1 an. Beispielsweise kann es sich um einen optisch bestimmbaren Materialprüfparameter handeln, zum Beispiel betreffend Absorption, Transmission, Reflexion und / oder Emission. Alternativ oder ergänzend kann der Materialprüfparameter eine Refraktion, den Brechungsindex und / oder die Lichtstreuung des Materials betreffen. Aus optischen Messgrößen können auch nicht-optische Materialeigenschaften abgeleitet werden, zum Beispiel eine Materialdichte.
  • Der Materialprüfparameter kann spektral aufgelöst bestimmt werden, beispielsweise dadurch, dass wellenabhängig Lage und / oder Intensität von Absorptions-, Emissions-, Reflexions- und / oder Transmissionsbanden bestimmt werden. Das Bestimmen von optischen Materialprüfparametern ist als solches in verschiedenen Ausführungsformen bekannt und wir unten für beispielhafte Ausführungsformen noch näher erläutert.
  • Für den gemessenen Materialprüfparameter werden mittels der Prüfeinrichtung 2 Prüfdaten in Form elektronischer Daten erzeugt, um die Prüfdaten mit Vergleichsdaten zu vergleichen, die einen Materialvergleichsparameter angeben, der zuvor bestimmt und für den in der zentralen Datenbank 3 die Vergleichsdaten hinterlegt wurden. Der Materialvergleichsparameter, den die Vergleichsdaten anzeigen, identifiziert die Chipkarte 1 eineindeutig und kann so für den Vergleich mit den Prüfdaten herangezogen werden, um die Chipkarte 1 zu identifizieren.
  • Alternativ oder ergänzend können die Vergleichsdaten in einem lokalen Datenspeicher eines in die Chipkarte 1 integrierten Chipmoduls 5 gespeichert sein. Der lokale Datenspeicher ist Teil des Chipmoduls 5 in der Chipkarte 1, mit dem in üblicher Art und Weise elektronische Daten ausgetauscht werden können. In einer Ausführungsform ist die Prüfeinrichtung 2 eingerichtet, den Materialvergleichsparameter und den Materialprüfparameter zu bestimmen und elektronische Daten mit dem Chipmodul 5 auszutauschen. Alternativ zur Chipkarte kann eine Plastikkarte ohne Chipmodul vorgesehen sein.
  • Das Chipmodul 5 kann für eine kontaktbehaftete und / oder eine kontaktlose Datenkommunikation eingerichtet sein, zum Beispiel unter Nutzung der RFID-Technologie.
  • Das Vergleichen von Prüfdaten und Vergleichsdaten kann in der Prüfeinrichtung 2 selbst und / oder in einer Servereinrichtung 6 stattfinden, die eingerichtet sein kann, mit der Prüfeinrichtung 2 und wahlweise mit der zentralen Datenbank 3 Daten auszutauschen.
  • Das als Chipkarte 1 ausgeführte Sicherheits- oder Wertdokument verfügt weiterhin über ein Sicherheitsmerkmal 7, welches ergänzend oder alternativ zum eineindeutigen Identifizieren der Chipkarte 1 in üblicherweise auswertbar ist. Bei dem Sicherheitsmerkmal 7 kann es sich um eines der folgenden optischen Sicherheitsmerkmale handeln, die als solche in verschiedenen Ausführungsformen bekannt sind (vgl. zum Beispiel DE 10 2007 015 934 A1 ):
    • Guillochen: Guillochen werden mit Hilfe von so genanntem Liniendruck auf das Dokument aufgedruckt. Sie bestehen im Allgemeinen aus in verschiedenen Farben übereinander gedruckten Wellen- und Schleifenmustern;
    • Mikro-Schrift - Hierbei handelt es sich um aufgedruckte Schriftzüge in kleinster Schrift. Mit bloßem Auge lässt sich die Mikro-Schrift kaum erkennen. Beispielsweise ist Mikro-Schrift auf den Euro-Banknoten als Bildelement in die Motive eingearbeitet. Mit Hilfe einer Lupe kann die Mikro-Schrift gelesen werden;
    • Metamere Systeme - Aufgrund metamerer Farbgleichheit können unterschiedliche spektrale Zusammensetzungen des Lichts bei Menschen den gleichen Farbeindruck hervorrufen und zum Beispiel mittels Farbfiltern oder variablen Beleuchtungsquellen optisch wahrnehmbar gemacht werden;
    • Aufdrucke mit Fluoreszenz-, Phosphoreszenz- und / oder Up-Conversion-Farben;
    • Aufdrucke mit Infrarot-Farbe: Die Farbe wird nur unter Infrarot-Strahlung für Lesegeräte mit entsprechenden Sensoren detektierbar. Beispielsweise sind Euro-Banknoten mit diesem optischen Sicherheitsmerkmal ausgestattet;
    • Barcodes, insbesondere ein- oder zweidimensionale Barcodes, monochrom oder mehrfarbig;
    • Optisch variable Farben (OVI - Optical Variable Ink): Bei einer optisch variablen Farbe ändert sich der Farbeindruck je nach Betrachtungswinkel, da das Licht an den Pigmenten gebrochen, gestreut oder reflektiert wird;
    • Hologramme und Kinegrame (transparent oder reflektierend);
    • Wasserzeichen;
    • digitale Wasserzeichen, die eine sichtbare und / oder maschinell auslesbare Information tragen;
    • Passerdruck: Verschiedene Muster oder Symbole werden so über- oder aneinander gedruckt, dass sie zusammen ein bestimmtes Bild ergeben. Kleinste Abweichungen im Stand, d. h. so genannte Passerungenauigkeiten, können leicht mit bloßem Auge erkannt werden. Wenn sich die Teilbilder auf verschiedenen Seiten des Dokuments, wie zum Beispiel einer Banknote, befinden, bezeichnet man dieses optische Sicherheitsmerkmal als Durchsichtspasser;
    • Durchsichtsfenster: Ein Fenster aus einer transparenten Kunststofffolie ist in dem Dokument eingearbeitet;
    • Melierfasern: Dem Papier des Dokuments werden Fasern beigemischt, die unter UV-Licht in verschiedenen Farben leuchten;
    • Sicherheitsfaden; und
    • Mikroperforation.
  • Die Prüfung der eineindeutigen Materialsignatur im lokalen Materialabschnitt 4 erfolgt außerhalb des von dem Sicherheitsmerkmale 7 erfassten Bereiches der Chipkarte 1.
  • Es kann vorgesehen sein, beim Identifizieren der Chipkarte 1 eine jeweilige Materialeigenschaft für mehrere lokale Bereiche 8 zu erfassen, die über die Oberfläche der Chipkarte 1 verteilt sind, zum Beispiel matrixartig (vgl. Fig. 1). Es entsteht dann eine Gruppe von (lokalen) Materialeigenschaften, die die Chipkarte eineindeutig identifiziert. Im Fall einer digitalen Bildauswertung zum Bestimmen der lokalen Materialeigenschaft kann bildpixelweise eine solche Materialbestimmung stattfinden. Dies kann die gesamte Oberfläche der Chipkarte 1 erfassen oder Teile hiervon. Insbesondere können das Bestimmen und das Prüfen (zum Identifizieren) in einer beispielhaften Ausführung wahlweise auch den Bereich des Sicherheitsmerkmals 7 erfassen. Alternativ wird ausschließlich außerhalb des Sicherheitsmerkmals 7 geprüft.
  • Für den Materialvergleichsparameter kann eine die Chipkarte 1 eineindeutig kennzeichnende Materialeigenschaft herangezogen werden, die Folge einer Prozessschwankung beim Herstellen der Chipkarte 1 ist. Beispielweise kann die Chipkarte 1 mittels Laminieren von Kunststofffolien hergestellt werden, wie dies in verschiedenen Ausführungen an sich bekannt ist. Es ist bekannt, dass dieser oder andere Produktionsprozesse eine natürliche Schwankungsbreite aufweisen, die zu einer charakteristischen Variation von Materialeigenschaften führt. Ist die Prozessschwankung zeitlich stabil führt diese zu einer bestimmbaren (messbaren) und eineindeutig zuordenbaren Materialeigenschaft, weshalb diese als eine "eingravierte" Prozessschwankung angesehen werden kann.
  • Die Prozessschwankungen können zum Beispiel zu eineindeutigen optischen Eigenschaften führen, wie beispielsweise optische Transmissionseigenschaften in einem bestimmten Wellenlängenbereich oder schwankende stoffliche Konzentrationen / Dichten in verschiedenen Volumen- oder Flächenelementen in / auf der Chipkarte 1 oder die Qualität und die Verteilung von Materialgrenzflächen innerhalb der Chipkarte. Auch können so beim Herstellen aufgrund von Prozessschwankungen eineindeutig identifizierbare dielektrische Funktionen des Kunststoffkörpers der Chipkarte.
  • Alternativ oder ergänzend können eine oder mehrere eineindeutige Materialmodifikationen für den Kartenkörper der Chipkarte 1 erzeugt werden, zum Beispiel im Verlauf des Herstellungsprozesses und / oder nachträglich. Solche Materialmodifikationen können beispielweise eine eineindeutige spektrale Materialsignatur in das Sicherheitsdokument einführen, insbesondere die Chipkarte 1. Eine eineindeutige spektrale Materialsignatur kann zum Beispiel eine neue optisch bestimmbare Bande (Absorption / Transmission / Emission) in einem Spektralbereich sein. Diese spektrale Bande kann sich beispielsweise im THz-Spektralbereich befinden. Die eineindeutige spektrale Materialsignatur könnte zum Beispiel auch durch spezielle Transmissionseigenschaften integriert werden, die über einen bestimmten Wellenlängenbereich gegeben sind. Eine Möglichkeit der Schaffung einer neuen spektralen Materialsignatur im spektralen IR-Bereich mithilfe stofflicher Modifikation von Polycarbonat ist beispielsweise in dem Dokument EP 3 059 713 A1 beschrieben. Dort ist ein Verfahren zum Verifizieren der Echtheit eines Wert- oder Sicherheitsdokuments offenbart, bei dem in dem Kunststoffmaterial das Vorhandensein eines ersten und eines zweiten Polymers mittels spektraler Analyse im Infrarot-Bereich optisch bestimmt werden.
  • Die Materialeigenschaft oder die Materialeigenschaften, die die Chipkarte 1 eineindeutig identifizieren, sind anhand eines oder mehrerer Materialvergleichsparameter bestimmbar (mess- oder prüfbar). Diese bilden einer Materialsignatur der Chipkarte 1 oder eines anderen Sicherheits- oder Wertdokuments, zum Beispiel eine optisch bestimmbar Materialsignatur, die spektral aufgelöst bestimmt werden kann. Für den oder die Materialvergleichsparameter werden elektronische Vergleichsdaten erzeugt und in der zentralen Datenbank 3 und / oder dem lokalen Datenspeicher abgespeichert, so dass die Vergleichsdaten ausgewertet werden können, wenn das Sicherheits- oder Wertdokument identifiziert werden soll.
  • In einer Ausführung kann beim Bestimmen der Vergleichsdaten wie folgt gemäß Fig. 2 vorgegangen werden. Zunächst werden in einem Schritt 10 Rohmessdaten bestimmt, zum Beispiel mittels eines optischen Analysegeräts wie Spektralapparat zum Messen von Absorption und Transmission. Hierbei handelt es sich um Messdaten, die beim Bestimmen der Chipkarte 1 oder eines anderen Sicherheits- oder Wertdokuments für die eine oder die mehreren Materialeigenschaften gemessen werden.
  • Sodann können im Schritt 11 mithilfe eines Algorithmus aus den Rohmessdaten eine oder mehrere charakteristische Materialeigenschaften bestimmt werden, zum Beispiel optische Eigenschaften, wahlweise spektral aufgelöst. Das können beispielsweise eine Intensität I bei einer festen Wellenlänge λ (I(λ)), ein Flächenintegral unter der Messkurve für Absorption oder Transmission über einen spektralen Bereich zwischen zwei Wellenlängen λ1 und λ2 oder andere mathematische Funktionen sein, die sich aus dem spektralen Verlauf der Rohmessdaten ableiten lassen.
  • Nachfolgend wird im Schritt 12 bestimmt, ob die eine oder die mehreren charakteristische Materialeigenschaften einzigartig sind, also für eine eineindeutige Identifizierung allein auf Basis der Materialeigenschaft(en) geeignet sind. Hierzu können die eine oder die mehreren charakteristischen Materialeigenschaften mit allen in der zentralen Datenbank 3 abgespeicherten Materialsignaturen abgeglichen werden, um die Eineindeutigkeit zu prüfen. Wenn die eine oder die mehreren charakteristischen Materialeigenschaften als einzigartig (eineindeutig) identifiziert wurden, wird im Schritt 14 eine Materialsignatur für das Werkstück (zum Beispiel Chipkarte 1) des Sicherheits- oder Wertdokuments abgespeichert und in der zentralen Datenbank 3 und / oder dem lokalen Datenspeicher abgelegt. Somit ist eine spätere Prüfung (Identifizierung) im Schritt 15 anhand der Materialsignatur möglich, wenn das gleiche Messverfahren und das gleiche Prüfverfahren erneut durchgeführt werden.
  • Charakteristische Materialeigenschaften können für nur einen einzigen lokalen Bereich, zum Beispiel nur einen lokalen Bereich der Chipkarte 1, oder für mehrere lokale Bereiche 8 bestimmt werden und dann zur Identifizierung herangezogen werden. Zum Beispiel können ein oder mehrere Volumen- oder Flächenelemente oder bestimmte Punkte des Körpers des Sicherheits- oder Wertdokuments ausgewertet werden.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 beispielhaft eine Ausführungsform für das Bestimmen einer Materialsignatur für die Chipkarte 1 näher beschrieben. Hierbei wird ein Körper für die Chipkarte 1 als Stapel von Kunststofffolien mittels Laminieren hergestellt. Für den laminierten Stapel können ein oder mehrere Materialeigenschaften (Materialsignatur) bestimmt werden, insbesondere optisch.
  • Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung, bei der eine Schichtanordnung 20 mit gestapelten Kunststofffolienschichten 21 im nichtlaminierten Zustand einer Arbeitsstation 22 zugeführt wird, um einer Schichtanordnung 23 der Kunststofffolienschichten 21 im laminierten Zustand herzustellen. Die so hergestellte Schichtanordnung 23 mit den Kunststofffolienschichten 21 im laminierten Zustand wird dann einer optischen Messvorrichtung 24 zugeführt, mit der die Schichtanordnung 23 mit den Kunststofffolienschichten 21 im laminierten Zustand als Prüfling optisch bestimmt wird.
  • Die Lamination der Kunststofffolienschichten 21 erfolgt beispielsweise in einem bei der Herstellung von Sicherheitsdokumenten bekannten Heißpressverfahren, bei dem thermoplastische Kunststoffe unter erhöhten Temperaturen zusammengepresst werden, so dass ein Monoblock gebildet wird. Das Fügen der Schichten kann aber auch mittels Einsatz von Klebstoff oder mittels Kunststoffschweißen erfolgen. Infolge des Laminierens kann Schichtanordnung 23 der Kunststofffolienschichten 21 im Wesentlichen frei von inneren Grenzflächen ausgebildet sein.
  • Beim optischen Bestimmen der Materialeigenschaften, die dann für die eineindeutige Identifizierung herangezogen werden sollen, werden von einer Messlichtquelle 25 erzeugte Messlichtstrahlen 26 auf die Schichtanordnung 23 eingestrahlt. Mithilfe einer ersten und zweiten Detektoreinrichtung 27, 28 werden reflektierte Messlichtstrahlen 30 und transmittierte Messlichtstrahlen 31 erfasst. Zugehörige Messsignale werden an eine Auswerteinrichtung 32 gegeben, die eingerichtet ist, wenigstens einen optischen Messparameter aus den Messsignalen zu bestimmen, beispielsweise einen Transmissionsgrad und / oder einen Reflexionsgrad für den untersuchten Prüfling (Kartenkörper).
  • Mit der optischen Messvorrichtung 24 können unterschiedliche Schichtanordnungen jeweils optisch bestimmt werden, um danach mithilfe der Auswerteeinrichtung 32 eine oder mehrere optische bestimmbare Materialeigenschaften für die untersuchten Schichtanordnungen zu bestimmen, die potenziell für die eineindeutige Identifizierung herangezogen werden können.
  • In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, zunächst eine Schichtanordnung mit gestapelten Kunststofffolienschichten im laminierten Zustand als Referenz optisch zu bestimmen. Hierbei werden für die als Referenz dienende Schichtanordnung ein Transmissionsgrad T und ein Reflexionsgrad R als Absolut- und / oder Relativgrößen bestimmt. Für diese optischen Messparameter gilt: I=R+T, wobei I die Lichtintensität der einfallenden Messlichtstrahlen 26 angibt. Dieser Gleichung liegt die Annahme zugrunde, dass in dem untersuchten Prüfling keine Absorption der Messlichtstrahlen 26 stattfindet. Diese Messsituation ist schematisch in Fig. 4 gezeigt.
  • Die für die als Referenz ausgewählte Schichtanordnung gewonnenen optischen Messparameter können mit gleichen optischen Messparametern für die Schichtanordnung 23 (Prüfling) verglichen werden. Für deren Bestimmung ist eine Messsituation schematisch in Fig. 4 und 5 gezeigt. An lokalen Defekten oder Fehlstellen 40 innerhalb der Schichtanordnung 23 kommt es zur Lichtreflexion, sodass sich folgendes ergibt: I=R+R'+T", woraus folgt: T'=T-R'. Im Unterschied zur Ausgangssituation nach Fig. 3, welche eine ideale Schichtanordnung von laminierten Kunststofffolien betrifft, bei denen im Schichtstapel die Reflexion minimiert ist oder gar nicht stattfindet, ergibt sich aufgrund der lokalen Fehlstellen 40 ein geändertes optisches Verhalten, welches indikativ ist für die Laminierqualität innerhalb der untersuchten Schichtanordnung. Eine oder mehrere lokalen Fehlstellen, die eine Art von (herstellungsbedingter) Anomalie bilden können, können als Materialsignatur herangezogen werden. Anomalien optisch oder nicht-optische bestimmbarer Eigenschaften können alternativ auch gezielt erzeugt werden bei der Herstellung.
  • Liegt die Differenz von T und T' innerhalb einer vorgegebenen Fehlertoleranz oder ist etwa Null, liegt eine Schichtanordnung von laminierten Kunststofffolienschichten vor, die für einen Körper einer Kunststoffkarte geeignet ist. Andernfalls kann die Schichtanordnung 23 wahlweise als Ausschuss qualifiziert werden. Alternativ kann das abweichende, außerhalb der Toleranzgrenzen liegende Transmissionsverhalten als Materialsignatur herangezogen werden, insbesondere dann, wenn es innerhalb einer vorbestimmten Schwankung (beispielweise größer als Toleranzgrenze betreffend Ausschuss) der optischen Transmission liegt. Das entsprechende Prüfergebnis kann in der Auswerteeinrichtung 32 über eine Anzeige ausgegeben werden.
  • Alternativ oder ergänzend können die optischen Messparameter, insbesondere Reflexion und / oder Transmission, für eine Schichtanordnung der Kunststofffolienschichten 21 im nichtlaminierten Zustand bestimmt werden. Die zugehörige Messsituation ist schematisch in Fig. 6 gezeigt. Es ergibt sich folgendes: I=R1+R2+R3+T". Jede der Kunststofffolienschichten 21 trägt zum reflektierten Licht bei. Insgesamt gilt sodann: T"<T'<T.
  • Für den Fall T"=T-T' ist bei der Messsignalauswertung zu schlussfolgern, dass in dem untersuchten Bereich der Schichtanordnung 23 eine Lamination nicht erfolgt ist. Gilt T"<T-T', ist auf nicht laminierte Bereich in der Schichtanordnung 23 zu schließen. Diese Materialeigenschaft "nichtlaminiert oder nicht vollständig laminiert" in dem zugeordneten lokalen Bereich kann als Materialsignatur herangezogen werden.
  • Mit dem beschriebenen Verfahren kann der Autohäsionsgrad für die laminierten Kunststofffolienschichten zerstörungsfrei bestimmt werden, was weiterhin als Maß für die Grenzflächenfestigkeit in dem Stapel der Kunststofffolienschichten 21 verwendet werden kann.
  • In der Auswerteeinrichtung 32 können vor dem Prüfen der Schichtanordnung 23 mit den gestapelten Kunststofffolienschichten 21 im laminierten Zustand für die zu messenden optischen Messparameter ein oder mehrere Referenzwerte hinterlegt werden, insbesondere in einem elektronischen Speichermedium. Je nach Prüfaufgabe kann einer der Referenzwerte ausgewählt werden, beispielsweise in Abhängigkeit vom Aufbau der Schichtanordnung (Anzahl und Dicke der Kunststofffolienschichten).
  • Die Kunststofffolienschichten 21 können beispielsweise als Polycarbonatfolien ausgebildet sein. Vor dem Laminierprozess besitzen diese und andere Kunststofffolien eine natürliche Oberflächenrauigkeit, weshalb solche Kunststofffolien in der Durchsicht dann als "trüb" erscheinen. Die Trübheit einer Kunststofffolienschicht bei einer Lichtwellenlänge wird beispielsweise durch seinen Hazewert beschrieben, der zum Beispiel gemäß der Norm ASTM D 1003 bestimmt werden kann.
  • Werden die Folien in der beschriebenen Art und Weise laminiert, verschwinden beim Laminieren die Grenzflächen zwischen den Kunststofffolien aufgrund plastischer Verformung der Oberflächen und der Autohäsion vom Polycarbonatketten über Grenzflächen hinweg. Eine ideal laminierte Schichtanordnung weist daher im Wesentlichen keine physikalischen Grenzflächen mehr auf. Die Quelle der diffusen Lichtstreuung (Oberflächenrauigkeit) wird durch das Laminieren zumindest verringert. Hierdurch wird die Lichttransmission bei Wellenlängen, bei denen die Schichtanordnung im Wesentlichen keine Absorption aufweist, deutlich erhöht, was den Hazewert verringert. Charakteristische Werte für den Hazewert in einem oder mehreren lokalen Bereichen, die über die Oberfläche verteilt sind, können als Materialsignatur und somit einen Kunststoffkartenkörper eineindeutig individualisierend herangezogen werden.
  • Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Vorrichtung zum zerstörungsfreien Bestimmen einer Schichtanordnung 23 der Kunststofffolienschichten 21 im laminierten Zustand. Für gleiche Merkmale werden dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 3 verwendet. Im Unterschied zur Vorrichtung in Fig. 3 sind weitere Lichtquellen 50, 51 vorgesehen, die auf gegenüberliegenden Seiten der Schichtanordnung 23 angeordnet sind. Die Messlichtstrahlen 30, 31 werden gemeinsam von der Detektoreinrichtung 27 empfangen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Chipkarte
    2
    Prüfeinrichtung
    3
    zentrale Datenbank
    4
    lokaler Materialabschnitt
    5
    Chipmodul
    6
    Servereinrichtung
    7
    Sicherheitsmerkmal
    8
    lokale Bereiche
    10 ... 15
    Verfahrensschritte
    20
    Schichtanordnung mit gestapelten Kunststofffolienschichten
    21
    gestapelte Kunststofffolienschichten
    22
    Arbeitsstation
    23
    Schichtanordnung
    24
    optische Messvorrichtung
    25
    Messlichtquelle
    26
    Messlichtstrahlen
    27,28
    Detektoreinrichtung
    30
    reflektierte Messlichtstrahlen
    31
    transmittierte Messlichtstrahlen
    32
    Auswerteinrichtung
    40
    lokale Fehlstellen
    50, 51
    weitere Lichtquellen

Claims (14)

  1. Verfahren zum eineindeutigen Identifizieren eines Dokuments (1; 20), welches als ein Sicherheits- oder ein Wertdokument ausgebildet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
    - Bereitstellen eines Dokuments (1; 20), welches aus einem oder mehreren Materialien hergestellt ist;
    - Bestimmen eines Materialvergleichsparameters für eine Materialeigenschaft in zumindest einem Materialabschnitt (4) des Dokuments (1; 20);
    - Speichern von den Materialvergleichsparameter angebenden Vergleichsdaten in einem lokalen Speicher des Dokuments (1; 20) und / oder einer zentralen Datenbank (3), wobei der Materialvergleichsparameter dem Dokument (1; 20) eineindeutig zugeordnet wird und für das Dokument (1; 20) so eine eindeutige Materialsignatur bildet, die das Dokument (1; 20) von anderen Dokumenten unterscheidet; und
    - Bestimmen des Dokuments (1; 20), wobei hierbei
    - ein Materialprüfparameter für den zumindest einen Materialabschnitt (4) und / oder einen weiteren Materialabschnitt des Dokuments (1; 20), der von dem zumindest einen Materialabschnitt (4) verschieden ist, bestimmt wird;
    - die Vergleichsdaten aus dem lokalen Speicher des Dokuments (1; 20) und / oder der zentralen Datenbank (3) ausgelesen und mit Prüfdaten verglichen werden, die den Materialprüfparameter angeben; und
    - das Dokument (1; 20) anhand der Materialsignatur als eineindeutig identifiziert bestimmt wird, wenn beim Vergleichen der Prüfdaten und der Vergleichsdaten festgestellt wird, das der Materialprüfparameter innerhalb vorgegebener Parametergrenzen dem Materialvergleichsparameter entspricht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter mittels eines optischen Messverfahrens bestimmt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter bei dem optischen Messverfahren als ein Parameter für eine optische Eigenschaft aus der folgenden Gruppe bestimmt werden: Transmission, Absorption, Reflexion und Emission.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter eine spektral aufgelöste Materialsignatur bilden, bei der der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter eine spektral aufgelöste Materialeigenschaft betreffen.
  5. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter jeweils in demselben lokalen Bereich des zumindest einen Materialabschnitts des Dokuments (1; 20) bestimmt werden.
  6. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter in einem Materialabschnitt des Dokuments (1; 20) bestimmt werden, welcher eine herstellungsbedingte Änderung oder Anomalie der Materialeigenschaften aufweist.
  7. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter in einem Materialabschnitt des Dokuments (1; 20) bestimmt werden, welcher hinsichtlich der Materialeigenschaft gleich anderen Materialabschnitten des Dokuments (1; 20) ausgebildet ist.
  8. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter in dem zumindest einen Materialabschnitt (4) des Dokuments (1; 20), welcher eine für das Dokument (1; 20) eineindeutige Materialeigenschaft aufweist, und zusätzlich in einem Materialabschnitt des Dokuments (1; 20) bestimmt werden, welcher keine für das Dokument (1; 20) eineindeutige Materialeigenschaft aufweist.
  9. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dokument (1; 20) ein zum eineindeutigen Identifizieren des Dokuments (1; 20) auswertbares Sicherheitsmerkmal (7) aufweist und die durch den Materialvergleichsparameter angegebene Materialeigenschaft nicht mit dem Sicherheitsmerkmal (7) in Verbindung steht.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Materialabschnitt (4) des Dokuments (1; 20) außerhalb eines von dem Sicherheitsmerkmal (7) erfassten Materialabschnitts des Dokuments (1; 20) angeordnet ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen des Dokuments (1; 20) weiterhin Folgendes umfasst:
    - Auswerten des Sicherheitsmerkmals (7) zum Identifizieren des Dokuments (1; 20) und
    - eineindeutiges Identifizieren des Dokuments (1; 20), wenn der Materialprüfparameter dem Materialvergleichsparameter entspricht und das Dokument zusätzlich anhand des Sicherheitsmerkmals (7) identifiziert wird.
  12. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter in wenigstens einem weiteren Materialabschnitt des Dokuments (1; 20) bestimmt werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter in einer Vielzahl verschiedener Materialabschnitte (8) des Dokuments (1; 20) bestimmt werden, die über eine Gesamtoberfläche oder einen Teilbereich hiervon des Dokuments (1; 20) verteilt angeordnet sind.
  14. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Materialvergleichsparameter und ein zugeordneter weiterer Materialprüfparameter bestimmt und in das Bestimmen des Dokuments (1; 20) dem Auswerten des Materialvergleichsparameters und des Materialprüfparameters entsprechend einbezogen werden.
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