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DE19734855A1 - Optical diffraction assembly for security marking of valuable - Google Patents

Optical diffraction assembly for security marking of valuable

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DE19734855A1
DE19734855A1 DE19734855A DE19734855A DE19734855A1 DE 19734855 A1 DE19734855 A1 DE 19734855A1 DE 19734855 A DE19734855 A DE 19734855A DE 19734855 A DE19734855 A DE 19734855A DE 19734855 A1 DE19734855 A1 DE 19734855A1
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Frank Puttkammer
Torsten Wolf
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WHD Elektronische Prueftechnik GmbH
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WHD Elektronische Prueftechnik GmbH
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Abstract

Assembly has optical diffraction element, and produces marking as optically variable device with metallised layer and pattern by removing sections

Description

Die Erfindung bezieht sich auf den Aufbau beugungsoptisch wirksamer Sicherheitselemente und eine Vorrichtung zur Prüfung derartiger Elemente.The invention relates to the construction of diffractive optical security elements and a device for testing such elements.

Bisher werden Dokumente mit beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselementen, insbesondere Hologrammen, mit aufwendiger optischer Prüftechnik kontrolliert. Dabei muß das Prüfobjekt sehr genau positioniert werden. Der gesamte Prüfprozeß dauert dabei so lange, daß diese Prüfverfahren in schnellaufenden Bearbeitungsmaschinen keine Anwendung finden. Ein Test beispielsweise von Dokumenten mit sogenannten OVD's optical variable device ist innerhalb einer Dokumentenbearbeitungsmaschine nicht möglich, da diese mit hohen Geschwindigkeiten arbeitet. Die DE 27 47 156 beschreibt ein Verfahren und ein Prüfgerät zur Echtheitsprüfung holographisch abgesicherter Identitätskarten. Das OVD wird reproduziert und eine Sichtkontrolle durchgeführt. Für eine schnelle, effiziente, personenunabhängige Prüfung ist dieses Verfahren nicht geeignet. In der EP 0 042 946 wird eine Vorrichtung zur Erzeugung von Abtastmustern beschrieben, die mittels Laser, Spiegel- und Linsensystem sowie einem Photodetektor geprüft werden. Der ökonomische Aufwand ist auch in diesem Fall sehr hoch. Er würde noch weiter steigen, wenn das Prüfgut unsortiert kontrolliert werden soll. Um eine Vorsortierung zu vermeiden, wäre eine mehrfache Anordnung des Echtheitsprüfsystems notwendig. Bekannt sind weiterhin Demetallisierungen in beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselementen zur Erreichung von optischen Effekten, die bislang nur mittels optischer Verfahren geprüft werden.So far, documents with diffractive optical security elements, in particular Holograms checked with complex optical testing technology. The test object must be very be positioned exactly. The entire test process takes so long that this Test methods are not used in high-speed processing machines. A test for example, documents with so-called OVD's optical variable device is within one Document processing machine not possible because it works at high speeds. DE 27 47 156 describes a method and a testing device for authenticity testing holographically secured identity cards. The OVD is reproduced and a visual inspection is carried out. This procedure is not suitable for quick, efficient, person-independent testing. In EP 0 042 946 describes a device for generating scanning patterns which using a laser, mirror and lens system and a photo detector. Of the In this case too, economic effort is very high. It would go up if that Test material should be checked unsorted. To avoid pre-sorting, one would be multiple arrangement of the authentication system necessary. Are still known Demetallizations in diffractive optical security elements to achieve optical effects that have so far only been checked using optical methods.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und einen Aufbau beugungsoptisch wirksamer Sicherheitselemente, insbesondere OVD's, Hologrammen oder Kinegrammen, vorzuschlagen, die schnell, personenunabhängig und mit geringem Aufwand prüfen sind. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Prüfung von Dokumenten vorzuschlagen, die derartige Sicherheitselemente enthalten. Die Vorrichtung soll sowohl in Dokumentenbearbeitungsmaschinen, als auch in Handprüfgeräten zur Prüfung von Dokumenten mit beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselementen Anwendung finden.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art and a Development of diffractive optical security elements, especially OVD's, holograms  or kinegrams to propose that quickly, regardless of person and with little effort are checking. Furthermore, it is an object of the invention to provide a device for testing To propose documents containing such security elements. The device is said to in document processing machines as well as in manual testing devices for testing Find documents with diffractive optical security elements.

Diese Aufgabenstellung wird durch die nachfolgende Erfindungsbeschreibung gelöst.This task is solved by the following description of the invention.

Der Einsatz von Hologrammen und anderen beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselementen zur Sicherung von Urkunden und anderen Wertpapieren sowie Banknoten gegen Fälschungen ist gegenwärtig immer häufiger anzutreffen. Derartige Dokumente sind z. B. die DM-Banknoten der Ausgabe 1997, die neben dem elektrisch leitenden Sicherheitsstreifen ein beugungsoptisch wirksames Sicherheitselement in Form eines Kinegramms besitzen. Eine schnelle Prüfbarkeit stellt eine weitere Sicherheitsstufe beim Bewerten der beugungsoptisch wirksamen Elemente als Echtheitsmerkmal dar. Beugungsoptisch wirksame Elemente bestehen unter anderem aus einer metallisierten Schicht. Diese Metallisierungsschicht ist elektrisch leitend. Entsprechend der Schichtdicke ändert sich die elektrische Leitfähigkeit. Das beugungsoptisch wirksame Element weist erfindungsgemäß eine diskontinuierliche Metallisierungsschicht und/oder partiell metallische Schichten und/oder Zonen metallischer Schichten in unterschiedlichen Ebenen auf, die eine zielgerichtete elektrische Kodierung von Informationen darstellen. Die Form der Kodierung gleicht dabei geometrischen Figuren, insbesondere Linien, Gitterlinien, Bögen und/oder Kreisen, die sowohl regelmäßig als auch unregelmäßig angeordnet sind. Eine partiell metallische Schicht, die oberhalb einer Trägerschicht angeordnet ist, beinhaltet mehrere demetallisierte Segmente. Eine diskontinuierliche Metallisierungsschicht beinhaltet Segmente mit unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit.The use of holograms and other safety elements with optical diffraction effects to secure documents and other securities as well as banknotes against counterfeiting is becoming increasingly common at the moment. Such documents are e.g. B. the DM banknotes 1997 edition, which has an optical diffraction lens in addition to the electrically conductive security strip effective security element in the form of a kinegram. Provides quick testability a further security level when evaluating the diffractive elements as Authenticity feature represents. Elements that are optically diffractive consist, among other things, of a metallized layer. This metallization layer is electrically conductive. According to the Layer thickness changes the electrical conductivity. The diffractive optical element according to the invention has a discontinuous metallization layer and / or partially metallic Layers and / or zones of metallic layers in different levels, one Represent targeted electrical coding of information. The form of coding resembles geometric figures, in particular lines, grid lines, arcs and / or circles, which are arranged both regularly and irregularly. A partially metallic layer which is arranged above a carrier layer contains several demetallized segments. A discontinuous metallization layer contains segments with different electrical Conductivity.

Die Vorrichtung weist einen kapazitiv arbeitenden Scanner auf. Dieser Scanner besteht aus einer Vielzahl nebeneinanderliegender Sendeelektroden und einer parallel zu dieser Aneinanderreihung liegenden Empfangselektrode. Der Scanner ist in einer Dokumentenbearbeitungsmaschine so angeordnet, daß die in üblichen Dokumentenbearbeitungsmaschinen vorhandenen optischen oder mechanischen Sensoren die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung aktivieren. Zur Verminderung von Detektions- und Meßfehlern wird vorzugsweise ein Sensorträger verwendet. Dieser Sensorträger nimmt alle Sensoren zur Prüfung auf. Die Abstände zwischen den Sensoren werden so minimiert und die Sensoren immer in definierter Lage angeordnet. Die Ansteuerung der einzelnen Sendeelektroden mit elektrischer Energie erfolgt zeitversetzt mittels einer Ansteuerelektronik mit einer Umschaltfrequenz im kHz-Bereich. Die Ansteuerelektronik enthält als Hauptbestandteile neben der Stromversorgung einen Multiplexer, einen Oszillator zur Bereitstellung der Energie für die Sendeelektroden und einen Oszillator zur Ansteuerung des Multiplexers.The device has a capacitive scanner. This scanner consists of one A large number of adjacent transmission electrodes and one parallel to this series lying receiving electrode. The scanner is like this in a document processing machine arranged that the optical or existing in conventional document processing machines  mechanical sensors activate the test device according to the invention. To reduce Detection and measurement errors, a sensor carrier is preferably used. This sensor carrier records all sensors for testing. This minimizes the distances between the sensors and the sensors are always arranged in a defined position. The control of the individual Transmitting electrodes with electrical energy are delayed by means of control electronics a switching frequency in the kHz range. The control electronics contain the main components in addition to the power supply, a multiplexer, an oscillator to provide the energy for the transmitter electrodes and an oscillator to control the multiplexer.

Die Energie der jeweils angesteuerten Sendeelektrode wird im Falle elektrischer Leitfähigkeit zwischen dieser Sende- und der Empfangselektrode kapazitiv überkoppelt. Ist kein elektrisch leitendes Merkmal vorhanden, findet keine Energieübertragung zwischen angesteuerter Sendeelektrode und der Empfangselektrode statt. Der Signalverlauf an der Empfangselektrode wird in ein entsprechendes Signalbild umgewandelt. Das Signalbild ist abhängig von der Struktur der metallisierten Schicht des beugungsoptisch wirksamen Elements. Weisen die beugungsoptisch wirksamen Elemente eine diskontinuierliche Metallisierungsschicht au?, so besitzen mehrere Segmente der Metallisierungsschicht unterschiedliche elektrische Leitfähigkeiten. Eine der Empfangselektrode nachfolgende Auswerteelektronik vergleicht das Signalbild des Prüflings mit entsprechenden Referenzsignalen. Die Auswerteelektronik besteht im Wesentlichen aus einer Stromversorgung, einem Verstärker, einem Demodulator, einem Komparator, einem Mikroprozessor mit Speicher sowie Filtern zur Unterdrückung von Fremd- und Störsignalen.In the case of electrical conductivity, the energy of the respective controlled transmission electrode becomes capacitively coupled over between this transmitting and the receiving electrode. Is not electrical conductive feature exists, there is no energy transfer between the controlled Transmitting electrode and the receiving electrode instead. The waveform at the receiving electrode is converted into a corresponding signal image. The signal pattern depends on the structure the metallized layer of the diffractive optical element. Assign the diffraction optically effective elements have a discontinuous metallization layer, so have several Segments of the metallization layer have different electrical conductivities. One of the The following evaluation electronics receive electrode compares the signal image of the test object corresponding reference signals. The evaluation electronics essentially consists of a Power supply, an amplifier, a demodulator, a comparator, a Microprocessor with memory and filters to suppress external and interference signals.

In einem Speicher sind neben der Software für den Mikroprozessor Referenzsignalbilder gespeichert, die mit dem abgetasteten Signalbild des Prüfdokuments verglichen werden. Da der Scanner über die gesamte Breite des Dokuments hinausgeht, wird jedes elektrisch leitende Merkmal mit erfindungsgemäßer Vorrichtung erfaßt. Der Vergleich mit den Referenzsignalbildern liefert ein klassifizierendes Signal zur Weiterverarbeitung. Dementsprechend könnte beispiels­ weise ein als Falsifikat erkanntes Dokument aussortiert werden, indem die Prüfeinrichtung gestoppt wird. Um Störeinflüsse zu verringern, wird der Sensorträger kompakt mit einer Platine verbunden, welche die Ansteuer- und die Auswerteelektronik trägt.In addition to the software for the microprocessor, there are reference signal images in a memory stored, which are compared with the scanned signal image of the test document. Since the Scanner goes beyond the entire width of the document, each is electrically conductive Feature detected with the inventive device. The comparison with the reference signal images provides a classifying signal for further processing. Accordingly, for example a document recognized as a false certificate can be sorted out by the test facility  is stopped. To reduce interference, the sensor carrier is compact with a circuit board connected, which carries the control and evaluation electronics.

Die gesamte Prüfeinrichtung befindet sich innerhalb von Dokumentenbearbeitungsmaschinen, so daß der Platzbedarf relativ klein gehalten wird. Die Sende- und Empfangselektroden werden über- oder unterhalb der Dokumente in Dokumentenbearbeitungsmaschinen so angeordnet, daß ein sicheres Abtasten gewährleistet ist. Dies geschieht z. B. mit Hilfe von Bändern oder im Bereich Umlenkeinrichtungen, so daß das Dokument beim Transport an die Sende- und Empfangselektroden gedrückt wird.The entire test facility is located within document processing machines, so that the space requirement is kept relatively small. The transmit and receive electrodes are Arranged above or below the documents in document processing machines so that a safe scanning is guaranteed. This happens e.g. B. with the help of tapes or in the area Deflection devices, so that the document during transport to the sending and Receiving electrodes is pressed.

In Abwandlung der Elektrodenanordnung liegt im Bereich der Erfindung, eine langgestreckte Sendeelektrode parallel zu einer Aneinanderreihung einer Vielzahl nebeneinanderliegender Empfangselektroden anzuordnen. In diesem Fall werden die empfangenen Signale mittels Multiplexer verarbeitet. Die weitere Auswerteelektronik entspricht der bereits beschriebenen. Eine weitere Ausgestaltung der Sende- und Empfangselektroden ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Sende- und Empfangselektroden nebeneinander und/oder in Reihe angeordnet sind. Sowohl die Ansteuerung als auch der Empfang der Signale werden nach dem Multiplex- bzw. Demultiplexverfahren verarbeitet.In a modification of the electrode arrangement, an elongated one is within the scope of the invention Transmitting electrode parallel to a series of a large number of adjacent Arrange receiving electrodes. In this case, the received signals are by means of Multiplexer processed. The other evaluation electronics correspond to those already described. A further embodiment of the transmitting and receiving electrodes is characterized in that a plurality of transmitting and receiving electrodes arranged side by side and / or in series are. Both the control and the reception of the signals are after the Multiplex or demultiplexing processes.

Zum Einsatz in Handgeräten enthalten diese analog entsprechende Vorrichtungen zum Transport des Dokuments oder des Scanners, deren Funktion den Transportvorrichtungen in Kopierern, optischen Bildeinzugsscannern oder Faxgeräten gleicht.For use in handheld devices, these contain corresponding devices for transportation of the document or scanner, the function of which is the transport devices in copiers, optical image scanners or fax machines.

In Abwandlung dazu ist eine Vorrichtung vorgesehen, die mittels Anschlagelementen die Position kapazitiv arbeitendem Scanner erfindungsgemäßer Prüfvorrichtung zum Dokument definiert. In diesem Fall wird das Dokument nur im Bereich der Sende- und Empfangselektroden geprüft.In a modification to this, a device is provided which uses stop elements to determine the position capacitive scanner of the inventive test device defined for the document. In this case, the document is only checked in the area of the transmitting and receiving electrodes.

Die Merkmale der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen vorteilhafte, schutzfähige Ausführungen darstellen, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in den folgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert. The features of the invention go beyond the claims also from the description and the drawings, the individual features each individually or in several in Form of sub-combinations represent advantageous, protective designs for the here Protection is claimed. Embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following exemplary embodiments.  

In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:

Fig. 1 schematische Darstellung eines Dokuments mit OVD mit mäanderförmigen demetallisierten Schichten, Fig. 1 shows a schematic representation of a document with an OVD with demetallized meandering layers,

Fig. 2 schematische Darstellung eines Dokuments mit OVD mit streifenförmigen demetallisierten Schichten, Figure 2 is schematic diagram. A document with an OVD with demetallized strip-like layers,

Fig. 3 schematische Darstellung eines Dokuments mit OVD mit streifenförmigen demetallisierten Schichten, Fig. 3 is a schematic representation of a document with an OVD with demetallized strip-like layers,

Fig. 4 schematische Darstellung eines Dokuments mit OVD mit gitterförmigen demetallisierten Schichten, Figure 4 is schematic representation. A document with an OVD with demetallized layers lattice-shaped,

Fig. 5 schematische Darstellung eines Dokuments mit OVD mit mehreren Sicherheitselementen, Figure 5 is schematic diagram. A document with an OVD having a plurality of security elements,

Fig. 6 Blockschaltbild einer Prüfvorrichtung, Fig. 6 block diagram of a test apparatus,

Fig. 7 schematische Darstellung des Scanners mit einer Vielzahl von Sende- und einer Empfangselektrode, Fig. 7 schematic representation of the scanner with a plurality of transmitting and a receiving electrode,

Fig. 8 schematische Darstellung des Scanners mit einer Sende- und einer Vielzahl Empfangselektroden, Fig. 8 schematic representation of the scanner with a transmitting and a plurality of receiver electrodes,

Fig. 9 schematische Darstellung des Scanners mit einer Vielzahl von Sende- und Empfangselektroden, Fig. 9 schematic diagram of the scanner with a plurality of transmitting and receiving electrodes,

Fig. 10 schematische Darstellung des Scanners und eines zu prüfenden Dokuments Seitenansicht, Fig. 10 schematic diagram of the scanner and a document to be tested side view,

Fig. 11 schematischer Schnitt durch ein OVD mit demetallisierten Segmenten Fig. 11 shows a schematic section of an OVD with demetallized segments

Fig. 12 Spannungs-Zeit-Diagramm des Auswertesignals Fig. 12 voltage-time diagram of the evaluation signal

Fig. 13 schematischer Schnitt durch ein OVD mit diskontinuierlicher Metallisierungsschicht Fig. 13 shows a schematic section of an OVD with a discontinuous metallization layer

Fig. 14 Spannungs-Zeit-Diagramm des Auswertesignals
Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Beispiele zeigen jeweils Dokumente mit erfindungsgemäßen Sicherheitselementen, wobei der kapazitiv arbeitende Scanner erfindungsgemäßer Vorrichtung ebenfalls schematisch dargestellt ist. Fig. 14 voltage-time diagram of the evaluation signal
The examples shown in FIGS. 1 to 5 each show documents with security elements according to the invention, the capacitive scanner of the device according to the invention also being shown schematically.

In Fig. 1 ist der schematische Aufbau eines OVD's 1 mit einer Metallisierungsschicht 2 dargestellt. Die Metallisierungsschicht 2 weist eine demetallisierte Zone 3 auf. In Draufsicht besitzt die demetallisierte Zone 3 die Form eines Mäanders. Die Breite der demetallisierten Zone 3 in Form eines Mäanders ist dabei größer als der kleinste Abstand zweier Elektroden. Der kapazitiv arbeitende Scanner besteht aus einer Vielzahl nebeneinanderliegender Sendeelektroden 5 und einer parallel zu dieser Aneinanderreihung liegenden Empfangselektrode 6.In Fig. 1, the schematic structure of an OVD's is presented with a metallization layer 2 1. The metallization layer 2 has a demetallized zone 3 . When viewed from above, the demetalized zone 3 has the shape of a meander. The width of the demetallized zone 3 in the form of a meander is larger than the smallest distance between two electrodes. The capacitively operating scanner consists of a plurality of transmitting electrodes 5 lying next to one another and a receiving electrode 6 lying parallel to this series.

Fig. 2 zeigt den schematischen Aufbau eines OVD, bei dem abwechselnd metallisierte streifenförmige Zonen 7 und demetallisierte streifenförmige Zonen 8 parallel zueinander angeordnet sind. Die in Draufsicht streifenförmigen Zonen 7, 8 verlaufen dabei parallel oder senkrecht zur Dokumententransportrichtung. Letzterer Fall ist in Fig. 3 dargestellt. Der Abstand zwischen zwei Zonen gleicher elektrischer Leitfähigkeit beträgt zwischen 0,2 und 1,0 mm. Die Breiten der Zonen gleicher elektrischer Leitfähigkeit variieren dabei. Fig. 2 shows the schematic structure of an OVD in which alternating metallized and demetallized strip-like zones 7 strip-shaped zones 8 are arranged parallel to each other. The zones 7 , 8 which are strip-shaped in plan view run parallel or perpendicular to the document transport direction. The latter case is shown in Fig. 3. The distance between two zones of the same electrical conductivity is between 0.2 and 1.0 mm. The widths of the zones with the same electrical conductivity vary.

Eine Kombination der Merkmale der Beispiele 2 und 3 ist in Fig. 4 dargestellt. Parallel zur Dokumententransportrichtung sind abwechselnd metallisierte streifenförmige Zonen 7 und demetallisierte streifenförmige Zonen angeordnet. Die metallisierten Zonen 7 sind durch eine senkrecht dazu verlaufende streifenförmige demetallisierte Zone 9 unterbrochen.A combination of the features of Examples 2 and 3 is shown in FIG. 4. Parallel to the document transport direction, alternating metallized strip-like zones 7 and demetallized strip-like zones are arranged. The metallized zones 7 are interrupted by a strip-shaped demetalized zone 9 running perpendicularly thereto.

Die Fig. 5 zeigt ein Dokument mit mehreren OVD's. Die gezielte Kombination beugungsoptisch wirksamer Sicherheitselemente ergibt eine weitere Kodierung. Dadurch wird die Prüfsicherheit erhöht. FIG. 5 shows a document with several OVD's. The targeted combination of diffractive optical security elements results in further coding. This increases test security.

Die Fig. 6 bis 9 stellen das Blockschaltbild sowie verschiedene Ausgestaltungsformen des kapazitiv arbeitenden Scanners 4 dar. FIGS. 6 to 9 illustrate the block diagram as well as different embodiments of the capacitively operating scanner is. 4

Fig. 6 zeigt das Blockschaltbild erfindungsgemäßer Prüfvorrichtung, bestehend aus einer Ansteuerelektronik, einem kapazitiv arbeitenden Scanner 4 und einer Auswerteelektronik. Die Ansteuerelektronik enthält im Wesentlichen neben der Stromversorgung einen Demultiplexer 10, einen Oszillator 11 zur Bereitstellung der Energie für die Sendeelektroden und einen Oszillator 12 zur Ansteuerung des Demultiplexers. Fig. 6 shows the block diagram of inspection apparatus according to the invention, consisting of an electronic control, a capacitively operating scanner 4 and an electronic evaluation unit. In addition to the power supply, the control electronics essentially contain a demultiplexer 10 , an oscillator 11 for providing the energy for the transmission electrodes and an oscillator 12 for controlling the demultiplexer.

Die Auswerteelektronik besteht hauptsächlich aus einer Stromversorgung, einem Verstärker 13, einem Demodulator 14, einem Komparator 15, einem Mikroprozessor 16 mit Speicher sowie Filtern zur Unterdrückung von Fremd- und Störsignalen. In einem Sensorträger eingegossen befinden sich die Sende- und Empfangselektroden. Diese bilden über die gesamte Dokumenteneinzugsbreite einen kapazitiv arbeitenden Scanner 4. Die streifenförmige Empfangselektrode verläuft quer zur Dokumenteneinzugsrichtung. Die Sendeelektroden sind parallel zur Empfangselektrode angeordnet. Der Abstand einer Sendeelektrode zur Empfangselektrode wird durch die dokumententypischen elektrisch leitenden Prüfmerkmale bestimmt. Durch die Aneinanderreihung von mehreren Sendeelektroden wird die Möglichkeit gegeben, in Längsachse des kapazitiv arbeitenden Scanners 4 mehrere elektrisch leitende Merkmale gleichzeitig zu erfassen. Die mit dieser Anordnung erreichbare Auflösung hängt von der Zahl der verwendeten Sendeelektroden ab. In diesem Ausführungsbeispiel liegt die Auflösung bei einem abtastbaren Punkt pro mm sowohl in Längs- als auch in Querrichtung. Der Mindestabstand zwischen benachbarten Sendeelektroden wird durch die störende kapazitive Kopplung untereinander begrenzt. Um dies zu verhindern und störende Einflüsse benachbarter Sendeelektroden zu verringern, werden die Sendeelektroden durch einen Multiplexer 10 nacheinander angesteuert. Durch die Anordnung der Sendeelektroden über die gesamte Dokumenteneinzugsbreite erfolgt die Prüfung der Dokumente lageneutral. Das bedeutet, daß eine Vorsortierung mehrerer Dokumente bei einer Dokumentenbearbeitungsmaschine entfällt. Fig. 7 zeigt die schematische Darstellung des Scanners 4 mit einer Vielzahl von Sendeelektro­ den 5 und einer Empfangselektrode 6. Die Ansteuerung und Auswertung erfolgt nach dem in Fig. 6 dargestellten Blockschaltbild. Fig. 8 zeigt die schematische Darstellung einer Ausführungsform des kapazitiv arbeitenden Scanners mit einer Sendeelektrode 17 und einer Vielzahl von Empfangselektroden 18. In Abwandlung zum Blockschaltbild nach Fig. 6 wird die Sendeelektrode 17 mittels Oszillator angesteuert. Die Signale der Empfangselektroden 18 werden mittels Multiplexer verarbeitet. Die weitere Auswerteelektronik, bestehend aus Stromversorgung, einem Verstärker, einem Demodulator, einem Komparator, einem Mikroprozessor mit Speicher sowie Filtern zur Unterdrückung von Fremd- und Störsignalen, gleicht dem Blockschaltbild nach Fig. 6. The evaluation electronics mainly consist of a power supply, an amplifier 13 , a demodulator 14 , a comparator 15 , a microprocessor 16 with memory and filters for suppressing external and interference signals. The transmitter and receiver electrodes are cast in a sensor carrier. These form a capacitive scanner 4 over the entire width of the document feeder. The strip-shaped receiving electrode runs across the document feed direction. The transmitting electrodes are arranged parallel to the receiving electrode. The distance between a transmitting electrode and the receiving electrode is determined by the document-typical electrically conductive test features. By lining up a plurality of transmitting electrodes, it is possible to simultaneously detect several electrically conductive features in the longitudinal axis of the capacitive scanner 4 . The resolution that can be achieved with this arrangement depends on the number of transmitting electrodes used. In this embodiment, the resolution is at one scannable point per mm in both the longitudinal and transverse directions. The minimum distance between adjacent transmission electrodes is limited by the interfering capacitive coupling. In order to prevent this and to reduce interfering influences from adjacent transmission electrodes, the transmission electrodes are controlled in succession by a multiplexer 10 . Due to the arrangement of the transmitting electrodes over the entire document feed width, the documents are checked in a position-neutral manner. This means that there is no pre-sorting of several documents in one document processing machine. Fig. 7 shows the schematic representation of the scanner 4 with a plurality of transmitting electrodes 5 and a receiving electrode 6th The control and evaluation takes place according to the block diagram shown in FIG. 6. Fig. 8 is a schematic representation showing an embodiment of the capacitively operating scanner with one transmitting electrode 17 and a plurality of receive electrodes 18. In a modification to the block diagram of FIG. 6, the transmitting electrode 17 is driven by oscillator. The signals of the receiving electrodes 18 are processed by means of multiplexers. The further evaluation electronics, consisting of a power supply, an amplifier, a demodulator, a comparator, a microprocessor with memory and filters for suppressing external and interference signals, is similar to the block diagram according to FIG. 6.

Fig. 9 zeigt die schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des kapazitiv arbeitenden Scanners mit einer Vielzahl von Sendeelektroden 19 und einer Vielzahl von Empfangselektroden 20. Diese sind in einer Reihe abwechselnd angeordnet. Dementsprechend werden sowohl die Ansteuersignale der Sendeelektroden 19 als auch die Auswertesignale der Empfangselektroden 20 mittels Multiplex- bzw. Demultiplexverfahren verarbeitet. FIG. 9 shows the schematic representation of a further embodiment of the capacitive scanner with a multiplicity of transmitting electrodes 19 and a multiplicity of receiving electrodes 20 . These are alternately arranged in a row. Accordingly, both the control signals of the transmission electrodes 19 and the evaluation signals of the reception electrodes 20 are processed by means of multiplex or demultiplexing methods.

Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung des kapazitiv arbeitenden Scanners 4 und eines zu prüfenden Dokuments in Seitenansicht. Das OVD beinhaltet partielle Metallisierungen 21 sowie eine elektrisch isolierende Trägerfolie 22. Fig. 10 shows a schematic representation of the capacitively operating scanner 4 and a document to be tested in side view. The OVD contains partial metallizations 21 and an electrically insulating carrier film 22 .

Fig. 11 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein OVD mit einer Trägerschicht 23 und einer partiell metallischen Schicht 24. Die partiell metallische Schicht 24 beinhaltet mehrere demetallisierte Segmente 25. In Fig. 12 ist das zugehörige Auswertesignal in einem Spannungs- Zeit-Diagramm dargestellt. Fig. 11 shows a schematic section through an OVD with a carrier layer 23 and a partially metallic layer 24. The partially metallic layer 24 contains several demetalized segments 25 . The associated evaluation signal is shown in a voltage-time diagram in FIG .

Fig. 13 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein OVD mit einer Trägerschicht 26 und einer diskontinuierlichen Metallisierungsschicht 27. Die diskontinuierliche Metallisierungs­ schicht 27 beinhaltet Segmente 28, 29, 30, 31, 32 mit unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit. In Fig. 14 ist das zugehörige Auswertesignal in einem Spannungs-Zeit-Diagramm dargestellt. Fig. 13 shows a schematic section through an OVD with a carrier layer 26 and a discontinuous metallization layer 27th The discontinuous metallization layer 27 contains segments 28 , 29 , 30 , 31 , 32 with different electrical conductivity. In Fig. 14, the associated evaluation signal is shown diagram voltage versus time in one.

In der vorliegenden Erfindung wurde anhand konkreter Ausführungsbeispiele der Aufbau beugungsoptisch wirksamer Sicherheitselemente und eine Vorrichtung zur Prüfung derartiger Elemente erläutert. Es sei aber vermerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die Einzelheiten der Beschreibung in den Ausführungsbeispielen eingeschränkt ist, da im Rahmen der Patentansprüche Änderungen und Abwandlungen beansprucht werden. So werden neben dem beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselement auch andere elektrisch leitfähige Merkmale durch erfindungsgemäße Vorrichtung detektiert. Die gezielte Kombination beugungsoptisch wirksamer Sicherheitselemente mit anderen elektrisch leitenden Merkmalen ergibt eine weitere Kodierung. Gleichzeitig lassen sich weitere elektrisch leitende Prüfmerkmale, wie z. B. ein elektrisch leitender Sicherheitsfaden oder Kodierungen aus elektrisch leitender Farbe, mittels erfindungsgemäßer Prüfvorrichtung klassifizieren.In the present invention, the structure was based on specific exemplary embodiments Diffractive optical security elements and a device for testing such Elements explained. However, it should be noted that the present invention does not go into the details the description in the exemplary embodiments is restricted, since within the scope of Changes and modifications are claimed. So in addition to the diffractive optically effective security element through other electrically conductive features device according to the invention detected. The targeted combination is more effective optically Security elements with other electrically conductive features result in further coding. At the same time, other electrically conductive test features, such as. B. an electrically conductive Security thread or coding made of electrically conductive paint, by means of the inventive Classify the test device.

Claims (22)

1. Aufbau beugungsoptisch wirksamer Sicherheitselemente in Dokumenten, dadurch gekennzeichnet, daß das beugungsoptisch wirksame Sicherheitselement mit einer zielgerichteten elektrischen Kodierung von Informationen, bestehend aus einer diskontinuierlichen Metalli­ sierungsschicht und/oder partiell metallisch leitenden Schichten und/oder Zonen metallischer Schichten in unterschiedlichen Ebenen, versehen ist.1. Structure of diffraction-optically effective security elements in documents, characterized in that the diffraction-optically effective security element is provided with a targeted electrical coding of information, consisting of a discontinuous metallization layer and / or partially metallic conductive layers and / or zones of metallic layers at different levels . 2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Kodierung geometrischen Figuren, insbesondere Linien, Gitterlinien, Bögen und/oder Kreisen gleicht.2. Structure according to claim 1, characterized in that the shape of the coding geometrical figures, in particular lines, grid lines, arcs and / or circles. 3. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Kodierung regelmäßig oder unregelmäßig angeordneten geometrischen Figuren, insbesondere Linien, Gitterlinien, Bögen und/oder Kreisen gleicht.3. Structure according to claim 1, characterized in that the shape of the coding regular or irregularly arranged geometric figures, in particular lines, Grid lines, arcs and / or circles are similar. 4. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Draufsicht eine demetallisierte Zone (3) die Form eines Mäanders besitzt.4. Structure according to claim 1, characterized in that a demetalized zone ( 3 ) has the shape of a meander in plan view. 5. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd metallisierte streifenförmige Zonen (7) und demetallisierte streifenförmige Zonen (8) parallel zueinander angeordnet sind, wobei in Draufsicht die streifenförmigen Zonen dabei parallel oder senkrecht zur Dokumententransportrichtung verlaufen. 5. Structure according to claim 1, characterized in that alternately metallized strip-shaped zones ( 7 ) and demetallized strip-shaped zones ( 8 ) are arranged parallel to one another, the top view of the strip-shaped zones running parallel or perpendicular to the document transport direction. 6. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei Zonen gleicher und/oder unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit mit dem kürzesten Abstand zwischen zwei Elektroden korrespondiert.6. Structure according to claim 1, characterized in that the distance between two zones same and / or different electrical conductivity with the shortest distance between two electrodes correspond. 7. Aufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei Zonen gleicher und/oder unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit mindestens 0,1 mm beträgt.7. Structure according to claim 6, characterized in that the distance between two zones same and / or different electrical conductivity is at least 0.1 mm. 8. Aufbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallisierten Zonen (7) durch ein oder mehrere senkrecht dazu verlaufende demetallisierte Zonen (9) unterbrochen sind.8. Structure according to one or more of the preceding claims, characterized in that the metallized zones ( 7 ) are interrupted by one or more demetallized zones ( 9 ) running perpendicular thereto. 9. Aufbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das beugungsoptisch wirksame Sicherheitselement ein OVD (1) ist.9. Structure according to one or more of the preceding claims, characterized in that the diffractive optical security element is an OVD ( 1 ). 10. Aufbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das beugungsoptisch wirksame Sicherheitselement ein Hologramm ist.10. Structure according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the diffractive optical security element is a hologram. 11. Aufbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das beugungsoptisch wirksame Sicherheitselement ein Kinegramm ist.11. Structure according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the diffractive optical security element is a kinegram. 12. Vorrichtung zur Prüfung von Dokumenten mit beugungsoptisch wirksamen Sicherheitselementen, gekennzeichnet durch einen kapazitiv arbeitenden Scanner (4), dessen Breite größer als die größte Breite eines Dokuments ist, bestehend aus einer Aneinanderreihung einer Vielzahl nebeneinanderliegender Elektroden, einer Ansteuerelektronik und einer Auswerteelektronik zum Vergleich des Signalverlaufs des zu prüfenden Dokuments mit entsprechenden Referenzsignalverläufen.12.Device for checking documents with diffractive optical security elements, characterized by a capacitive scanner ( 4 ), the width of which is greater than the greatest width of a document, consisting of a series of adjacent electrodes, control electronics and evaluation electronics for comparing the Signal curve of the document to be checked with corresponding reference signal curves. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Elektroden nebeneinander und/oder in mehreren Reihen angeordnet sind. 13. The apparatus according to claim 12, characterized in that a plurality of electrodes are arranged side by side and / or in several rows.   14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerelektronik aus einer Stromversorgung, einem Multiplexer (10), einem Oszillator (11) zur Bereitstellung der Energie für die Sendeelektroden (5) und einem Oszillator (12) zur Ansteuerung des Multiplexers (10) besteht.14. The apparatus according to claim 12, characterized in that the control electronics from a power supply, a multiplexer ( 10 ), an oscillator ( 11 ) for providing the energy for the transmitting electrodes ( 5 ) and an oscillator ( 12 ) for controlling the multiplexer ( 10 ) consists. 15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteelektronik aus einer Stromversorgung, einem Verstärker (13), einem Demodulator (14), einem Komparator (15), einem Mikroprozessor (16) mit Speicher sowie Filtern zur Unterdrückung von Fremd- und Störsignalen besteht.15. The apparatus according to claim 12, characterized in that the evaluation electronics from a power supply, an amplifier ( 13 ), a demodulator ( 14 ), a comparator ( 15 ), a microprocessor ( 16 ) with memory and filters to suppress external and Interference signals exist. 16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Abstand zwischen Elektroden kleiner als 0,5 mm ist.16. The device according to one or more of claims 12 to 15, characterized in that that the smallest distance between electrodes is less than 0.5 mm. 17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen einer Sendeelektrode (5) und der Empfangselektrode (6) mindestens 0,5 mm beträgt.17. The device according to one or more of claims 12 to 16, characterized in that the distance between a transmitting electrode ( 5 ) and the receiving electrode ( 6 ) is at least 0.5 mm. 18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in schnellaufenden Dokumentenbearbeitungsmaschinen angeordnet ist.18. The device according to one or more of claims 12 to 17, characterized in that that the device is arranged in high-speed document processing machines. 19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in Handgeräten angeordnet ist.19. The device according to one or more of claims 12 to 18, characterized in that that the device is arranged in hand-held devices. 20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in Dokumentenlesegeräten angeordnet ist. 20. The device according to one or more of claims 12 to 19, characterized in that that the device is arranged in document readers.   21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Scanner so über die, gesamte Breite des Dokuments angeordnet ist, daß unterschiedlich visuell wahrnahmbare beugungsoptisch wirksame Sicherheitselemente mit gleichen elektrischen Eigenschaften auf ein und demselben Dokument mittels Mikroprozessor verglichen werden.21. The device according to one or more of claims 12 to 20, characterized in that that the scanner is arranged across the entire width of the document in such a way that it differs Visually perceptible diffractive optically effective security elements with the same electrical Properties on the same document can be compared using a microprocessor. 22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Scanner so über die gesamte Breite des Dokuments angeordnet ist, daß gleich visuell wahrnehmbare beugungsoptisch wirksame Sicherheitselemente mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften auf ein und demselben Dokument mittels Mikroprozessor verglichen werden.22. The device according to one or more of claims 12 to 21, characterized in that that the scanner is arranged across the entire width of the document so that it is visual perceptible diffractive optically effective security elements with different electrical Properties on the same document can be compared using a microprocessor.
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