WO2005114595A1 - Method and device for recognising the authenticity of security characteristics on valuable documents and/or security documents - Google Patents

Method and device for recognising the authenticity of security characteristics on valuable documents and/or security documents Download PDF

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WO2005114595A1
WO2005114595A1 PCT/EP2005/004362 EP2005004362W WO2005114595A1 WO 2005114595 A1 WO2005114595 A1 WO 2005114595A1 EP 2005004362 W EP2005004362 W EP 2005004362W WO 2005114595 A1 WO2005114595 A1 WO 2005114595A1
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WO
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security
value
security document
geometric pattern
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PCT/EP2005/004362
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Manfred Paeschke
Oliver Muth
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Bundesdruckerei Gmbh
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    • G—PHYSICS
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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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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
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    • G07D7/004—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using digital security elements, e.g. information coded on a magnetic thread or strip
    • G07D7/0043—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using digital security elements, e.g. information coded on a magnetic thread or strip using barcodes

Definitions

  • the invention relates to a method for reading security features on value and / or security documents with the features of claim 1 and a corresponding device according to the features of claim 11.
  • the carrier can be, for example, a letter, large or maxi letter, on which the document of value is arranged in the form of one or more stamps.
  • Banknotes, ID cards, packaging, labels, stickers and tickets, in particular products which can be printed or otherwise provided with security features, are also considered to be value or security documents in the sense of the present invention.
  • the security features housed on or in the value or security document contain information that is usually not readily visible. Examples are magnetic or electromagnetic peculiarities, certain material properties as well as characteristics that can be detected in UV, IR and NIR. Typically, special sensors that are tailored to the respective case and that detect one or more of such properties are used for this.
  • DE 101 13 267 AI describes antistoke phosphors which, when excited with certain electromagnetic radiation, have characteristic luminescent properties, the emitted radiation being shorter-wave than the excitation radiation. Further luminescent substances which are suitable as security features for documents of value are described in DE 198 03 997 AI, WO 98/39392 AI, DE 199 17 887 AI.
  • the basic presence of the phosphor is determined on the value document.
  • the temporal emission curve of the luminescence can be determined (EP 1 158 459 AI).
  • DE 101 13 268 AI describes a system for checking the presence of a security feature on a document of value.
  • a line-shaped scanning line is generated, the length of which is dimensioned such that it detects the security feature of a document of value carried past the scanning line, even if the latter is arranged in a disordered manner on a carrier.
  • the security feature After excitation by the laser light, the security feature emits shorter-wave luminescent light according to the previously described effect, which is recorded by a photodetector and fed to the further evaluation as a raw luminescence signal.
  • the intensity profile of the emitted radiation in a specific wavelength range is analyzed over a predetermined measurement period after the excitation and a real-false statement is created.
  • the reading of security features of the aforementioned type is further improved.
  • At least one security element is inserted or applied in or on the value and / or security document, it being incorporated into a geometric pattern.
  • the security feature can be done using the well-known printing processes such as screen printing, intaglio printing, raster gravure offset, letter set, ink jet, etc. be printed on.
  • it can be applied as a transparent print below the visible motif if the material composition of the motif is such that it is suitable for the actual verification, i.e., for example, it is executed in a color that is sufficiently transparent for the excitation and luminescence wavelengths is.
  • the value and / or security document is scanned optically and excited with periodically pulsed electromagnetic radiation. It then emits luminescent radiation, from which raw signals are obtained. Both the scanning / excitation and the luminescence can take place in the entire electromagnetic wavelength range, but in particular in the invisible range and very particularly in the NIR range.
  • the sampled geometric pattern is extracted from the raw signals. The information encoded therein is output.
  • the security feature is no longer accidentally hidden in the motif or distributed over it, but is instead assigned to a geometric pattern in which information is encoded. Structural features and the information associated with them are thus extracted from the time-resolved intensity of the raw luminescence signal.
  • the present invention results in an advantageous extension of the conventional method because structural information is stored with the authenticity feature and, for example, nominal value or country coding can be read out with this additional information.
  • the invention also relates to a device for identifying the authenticity of security features on valuable and / or security documents, at least one security element being inserted or applied in or on the value and / or security document, and the security element being contained in a geometric pattern.
  • the device contains a scanning system with which the value and / or security document can be optically scanned.
  • the scanning system comprises a device for excitation of the security feature of the value and / or security document with periodically pulsed excitation radiation in order to receive raw luminescence signals from the security feature, and a device for extracting the scanned geometric pattern and the associated information from the raw luminescence signals.
  • the geometric pattern is designed as a bar code that can be read and decoded relatively easily and reliably, or if a pattern is selected that is invariant or star-shaped or completely rotationally symmetrical against rotation by 90 ° and 180 °, because that The measurement signal is then independent of the orientation of the disorderly applied stamp and the evaluation reliability is thereby considerably increased.
  • the scanning is preferably carried out in the form of a cell with a scanning line extending over the value and / or security document, along which the carrier of the value and / or security document is moved linearly at a constant speed.
  • the information encoded in the pattern is preferably the nominal value of the value and / or security document and / or its country coding, or the information that is most frequently used to identify the value document
  • the system according to the invention has a test device with which the raw luminescence signal can be checked according to wavelength and intensity profile, in particular for verifying the time constant. It also contains a decoding device for the geometric pattern extracted from the luminescence raw signal, in particular the bar code, and an output device for outputting a true / false statement and for outputting the information encoded in the geometric pattern.
  • Fig. 1 The correlation of a simple luminescence motif and luminescence signal using the example of a printed bar
  • FIG. 2 Embodiments for printed motifs and signals to be expected
  • Fig. 3 Further embodiments for printed motifs
  • Fig. 4 Special embodiment with storage of redundant non-information
  • Fig. 5 A block diagram for an exemplary embodiment for evaluating the raw luminescence signals according to the invention
  • Fig. 1 explains the basic principle.
  • the raw luminescence signal reflects characteristic geometric features.
  • the x ⁇ t ⁇ correlation can be seen clearly, i.e. With increasing x-expansion of the bar-like field, the signal becomes correspondingly wider. Conversely, the intensity increases according to the y extent of the marked field. The respective orientations therefore differ significantly from one another.
  • the top row contains printed samples which contain the security feature in the form of a luminescent substance.
  • the associated pattern of the raw luminescence signal is shown below, in which the printed geometry is reflected.
  • the sampling frequency is selected so that fine pixels are resolved down to the range of a few ⁇ m. If certain information is now assigned to the individual geometries, then nominal values, country codes, designations of origin can be derived differently.
  • samples such as those shown under D and E are particularly favorable because they deliver the same signals when rotated by 90 ° and facilitate the evaluation of appropriately glued-on value documents, labels or stamps.
  • Particularly suitable are star-shaped patterns that are invariant to even smaller angular rotations.
  • FIG. 3 shows further embodiments for printed motifs (upper row) and the associated raw luminescence signals.
  • Rotationally symmetrical patterns in the form of circular rings that also consist of can consist of several concentric rings with different widths and distances, are invariant to any rotation of the value document and thus significantly increase the evaluation reliability.
  • FIG. 1 A special embodiment is shown in FIG.
  • the feature (upper square) is applied in the form of a bar code. Since, according to the present invention, the spatial resolution is determined by the frequency of the excitation pulses, the line width can be designed such that thin lines are no longer resolved. The picture below shows that the raw luminescence signal no longer reproduces the thin line of the pattern. In this way, redundant non-information can be stored.
  • FIG. 5 shows a block diagram for a possible evaluation logic.
  • the wavelength and intensity profile for example in the form of a time constant, are checked from the luminescence raw signal generated with a specific pulse frequency. Depending on the agreement of these parameters with the given values, a genuinely false statement is made.
  • the geometric pattern is also printed, for example in the form of a

Abstract

The invention relates to a method and to a device for recognising the authenticity of security characteristics on valuable documents and/or security documents. At least one security element is applied to the valuable document and/or security document or inserted into the valuable document and/or security document, and the security element is integrated in a geometrical pattern. The valuable document and/or security document is optically scanned and the security characteristic is excited with the aid of periodically pulsed electromagnetic radiation in order to emit radiation from which luminescent raw signals can be obtained. The scanned geometric pattern is extracted from the luminescent raw signals. The information coded in the pattern is emitted.

Description

Bundesdruckerei GmbH 22. April 2005Bundesdruckerei GmbH April 22, 2005
'B81943PCT'B81943PCT
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ECHTHEITSERKENNUNG VON SICHERHEITSMERKMALEN AUF WERT- UND/ODER SICHERHEITSDOKUMENTENMETHOD AND DEVICE FOR DETECTING THE AUTHENTICITY OF SECURITY CHARACTERISTICS ON VALUE AND / OR SECURITY DOCUMENTS
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auslesen von Sicherheitsmerkmalen auf Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11.The invention relates to a method for reading security features on value and / or security documents with the features of claim 1 and a corresponding device according to the features of claim 11.
In zunehmendem Maße werden Sicherheitssysteme benötigt, die in der Lage sind, Sicherheitsmerkmale enthaltende Wert- oder Sicherheitsdokumente zu erkennen, die auf einem Träger angebracht sind, oder ein Produkt verifizieren können, das mit einem Sicherheitsmerkmal versehen ist. Der Träger kann bspw. ein Brief, Groß- oder Maxibrief sein, auf dem ungeordnet das Wertdokument in Form einer oder mehrerer Briefmarken angeordnet ist. Als Wert- oder Sicherheitsdokument im Sinne vorliegender Erfindung gelten aber auch Banknoten, Ausweise, Verpackungen, Label, Aufkleber und Tickets, insbesondere bedruckbare oder auf andere Weise mit Sicherheitsmerkmalen versehbare Erzeugnisse.There is an increasing need for security systems which are able to recognize security documents containing security features, which are attached to a carrier, or can verify a product which is provided with a security feature. The carrier can be, for example, a letter, large or maxi letter, on which the document of value is arranged in the form of one or more stamps. Banknotes, ID cards, packaging, labels, stickers and tickets, in particular products which can be printed or otherwise provided with security features, are also considered to be value or security documents in the sense of the present invention.
Die auf bzw. im Wert- oder Sicherheitsdokument untergebrachten Sicherheitsmerkmale bergen Informationen, die in der Regel nicht ohne weiteres sichtbar sind. Beispiele sind magnetische oder elektromagnetische Besonderheiten, bestimmte Materialeigenschaften sowie Charakteristika, die im UV, IR und NIR nachweisbar sind. Typischerweise werden hierfür spezielle, auf den jeweiligen Fall zugeschnittene Sensoren eingesetzt, die ein oder mehrere solcher Eigenschaften detektieren. In diesem Zusammenhang beschreibt die DE 101 13 267 AI Antistokes- Leuchtstoffe, die bei Anregung mit bestimmter elektromagnetischer Strahlung charakteristische Lumineszenzeigenschaften aufweisen, wobei die emittierte Strahlung kurzwelliger als die Anregungsstrahlung ist. Weitere Lumineszenzstoffe, die sich als Sicherheitsmerkmal für Wertdokumente eignen, sind in der DE 198 03 997 AI, der WO 98/39392 AI, der DE 199 17 887 AI beschrieben.The security features housed on or in the value or security document contain information that is usually not readily visible. Examples are magnetic or electromagnetic peculiarities, certain material properties as well as characteristics that can be detected in UV, IR and NIR. Typically, special sensors that are tailored to the respective case and that detect one or more of such properties are used for this. In this context, DE 101 13 267 AI describes antistoke phosphors which, when excited with certain electromagnetic radiation, have characteristic luminescent properties, the emitted radiation being shorter-wave than the excitation radiation. Further luminescent substances which are suitable as security features for documents of value are described in DE 198 03 997 AI, WO 98/39392 AI, DE 199 17 887 AI.
Bekannt ist (DE 196 49 874 AI), den Lumineszenzfarbstoff großflächig auf einem Wertdokument, bspw. einer Ausweiskarte aufzubringen und anschließend partiell so abzudecken, dass ein Code gebildet wird, in dem benutzerrelevante Daten abgelegt sind, die zur Echtheitsübeφiüfung des Dokuments herangezogen werden.It is known (DE 196 49 874 AI) to apply the luminescent dye over a large area to a document of value, for example an identification card, and then to partially cover it in such a way that a code is formed in which user-relevant data are stored which are used to check the authenticity of the document.
In herkömmlichen Systemen wird die prinzipielle Anwesenheit des Leuchtstoffes auf dem Wertdokument festgestellt. Dabei kann bspw. der zeitliche Emissionsverlauf der Lumineszenz ermittelt werden (EP 1 158 459 AI).In conventional systems, the basic presence of the phosphor is determined on the value document. For example, the temporal emission curve of the luminescence can be determined (EP 1 158 459 AI).
Die DE 101 13 268 AI beschreibt ein System zur Überprüfung der Anwesenheit eines Sicherheitsmerkmals auf einem Wertdokument. Mit einem Laser und geeigneter Optik wird dabei eine strichförmige Abtastlinie erzeugt, deren Länge so bemessen ist, dass sie das Sicherheitsmerkmal eines an der Abtastlinie vorbeigeführten Wertdokuments erfasst, auch wenn letzteres ungeordnet auf einem Träger angebracht ist. Das Sicherheitsmerkmal emittiert nach Anregung durch das Laserlicht nach dem zuvor beschriebenen Effekt kurzwelligeres Lumineszenzlicht, das von einem Photodetektor aufgenommen und als Lumineszenz-Rohsignal der weiteren Auswertung zugeführt wird. In dieser wird das Intensitätsprofil der emittierten Strahlung in einem bestimmten Wellenlängenbereich über einen vorgegebenen Messzeitraum nach der Anregung analysiert und eine Echt- Unecht-Aussage erstellt. Mit der Erfindung wird das Auslesen von Sicherheitsmerkmalen der vorgenannten Art weiter verbessert.DE 101 13 268 AI describes a system for checking the presence of a security feature on a document of value. With a laser and suitable optics, a line-shaped scanning line is generated, the length of which is dimensioned such that it detects the security feature of a document of value carried past the scanning line, even if the latter is arranged in a disordered manner on a carrier. After excitation by the laser light, the security feature emits shorter-wave luminescent light according to the previously described effect, which is recorded by a photodetector and fed to the further evaluation as a raw luminescence signal. In this, the intensity profile of the emitted radiation in a specific wavelength range is analyzed over a predetermined measurement period after the excitation and a real-false statement is created. With the invention, the reading of security features of the aforementioned type is further improved.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Echtheitserkennung von Sicherheitsmerkmalen auf Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten ist mindestens ein Sicherheitselement in oder auf das Wert- und /oder Sicherheitsdokument ein- oder aufgebracht, wobei es in ein geometrisches Muster eingebunden ist. Das Sicherheitsmerkmal kann dabei über die bekannten Druckverfahren wie Siebdruck, Stichtiefdruck, Rastertiefdruck Offset, Letterset, Ink-Jet u.s.w. aufgedruckt werden. Insbesondere kann es als transparenter Druck unterhalb des sichtbaren Motivs appliziert werden, wenn die stoffliche Zusammensetzung des Motivs so beschaffen ist, dass sie für die eigentliche Verifikation geeignet ist, also bspw. in einer Farbe ausgeführt ist, die für die Anregungs- und Lumineszenzwellenlängen ausreichend transparent ist.According to the method according to the invention for identifying the authenticity of security features on value and / or security documents, at least one security element is inserted or applied in or on the value and / or security document, it being incorporated into a geometric pattern. The security feature can be done using the well-known printing processes such as screen printing, intaglio printing, raster gravure offset, letter set, ink jet, etc. be printed on. In particular, it can be applied as a transparent print below the visible motif if the material composition of the motif is such that it is suitable for the actual verification, i.e., for example, it is executed in a color that is sufficiently transparent for the excitation and luminescence wavelengths is.
Das Wert- und/oder Sicherheitsdokument wird optisch abgetastet, und dabei mit periodisch gepulster elektromagnetischer Strahlung angeregt. Es emittiert daraufhin Lumineszenz- Strahlung, aus der Rohsignale gewonnen werden. Sowohl die Abtastung/ Anregung als auch die Lumineszenz können dabei im gesamten elektromagnetischen Wellenlängenbereich, insbesondere aber im nicht-sichtbaren Bereich und ganz besonders im NIR-Bereich stattfinden. Aus den Rohsignalen wird das abgetastete geometrische Muster extrahiert. Die darin codierte Information wird ausgegeben.The value and / or security document is scanned optically and excited with periodically pulsed electromagnetic radiation. It then emits luminescent radiation, from which raw signals are obtained. Both the scanning / excitation and the luminescence can take place in the entire electromagnetic wavelength range, but in particular in the invisible range and very particularly in the NIR range. The sampled geometric pattern is extracted from the raw signals. The information encoded therein is output.
Das Sicherheitsmerkmal wird somit nicht mehr zufallig im Motiv versteckt oder flächig über dieses verteilt, sondern einem geometrischen Muster zugeordnet, in dem Information codiert ist. Aus der zeitaufgelösten Intensität des Lumineszenz-Rohsignals werden somit Strukturmerkmale und die mit ihnen verbundene Information extrahiert. Mit der vorliegenden Erfindung ergibt sich eine vorteilhafte Erweiterung des herkömmlichen Verfahrens, weil mit dem Echtheitsmerkmal strukturelle Information hinterlegt wird und mit dieser Zusatzinformation beispielsweise eine Nominalwert- oder Ländercodierung ausgelesen werden kann.The security feature is no longer accidentally hidden in the motif or distributed over it, but is instead assigned to a geometric pattern in which information is encoded. Structural features and the information associated with them are thus extracted from the time-resolved intensity of the raw luminescence signal. The present invention results in an advantageous extension of the conventional method because structural information is stored with the authenticity feature and, for example, nominal value or country coding can be read out with this additional information.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Echtheitserkennung von Sicherheitsmerkmalen auf Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten, wobei mindestens ein Sicherheitselement in oder auf das Wert- und /oder Sicherheitsdokument ein- oder aufgebracht ist, und das Sicherheitselement in einem geometrischen Muster enthalten ist. Die Vorrichtung enthält ein Abtastsystem, mit dem das Wert- und/oder Sicherheitsdokument optisch abtastbar ist. Das Abtastsystem umfasst eine Einrichtung zur Anregung des Sicherheitsmerkmals des Wert- und/oder Sicherheitsdokument mit periodisch gepulster Anregungsstrahlung, um Lumineszenz-Rohsignale vom Sicherheitsmerkmal zu erhalten, sowie eine Einrichtung zur Extraktion des abgetasteten geometrischen Musters und der damit verbundenen Information aus den Lumineszenz-Rohsignalen.The invention also relates to a device for identifying the authenticity of security features on valuable and / or security documents, at least one security element being inserted or applied in or on the value and / or security document, and the security element being contained in a geometric pattern. The device contains a scanning system with which the value and / or security document can be optically scanned. The scanning system comprises a device for excitation of the security feature of the value and / or security document with periodically pulsed excitation radiation in order to receive raw luminescence signals from the security feature, and a device for extracting the scanned geometric pattern and the associated information from the raw luminescence signals.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das geometrische Muster als Strichcode ausgebildet ist, der sich relativ einfach und sicher auslesen und decodieren läßt oder wenn ein Muster gewählt wird, das gegen Verdrehung um 90° und 180° invariant oder sternförmig oder vollständig rotationssymmetrisch ist, weil das Messsignal dann von der Orientierung der ungeordnet aufgebrachten Briefmarke unabhängig ist und die Auswertesicherheit damit erheblich gesteigert wird.It is particularly advantageous if the geometric pattern is designed as a bar code that can be read and decoded relatively easily and reliably, or if a pattern is selected that is invariant or star-shaped or completely rotationally symmetrical against rotation by 90 ° and 180 °, because that The measurement signal is then independent of the orientation of the disorderly applied stamp and the evaluation reliability is thereby considerably increased.
Die Abtastung erfolgt bevorzugt zellenförmig mit einer sich über das Wert- und/oder Sicherheitsdokument erstreckenden Abtastlinie, an der der Träger des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments linear mit konstanter Geschwindigkeit vorbeibewegt wird. Vorzugsweise ist die in dem Muster codierte Information der Nominalwert des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments und/oder dessen Ländercodierung, oder überhaupt diejenige Information, die zur Kennzeichnung des Wertdokuments am häufigsten herangezogen wirdThe scanning is preferably carried out in the form of a cell with a scanning line extending over the value and / or security document, along which the carrier of the value and / or security document is moved linearly at a constant speed. The information encoded in the pattern is preferably the nominal value of the value and / or security document and / or its country coding, or the information that is most frequently used to identify the value document
Das erfindungsgemäße System weist eine Prüfeinrichtung auf, mit der das Lumineszenz-Rohsignal nach Wellenlänge und Intensitätsprofil, insbesondere zur Verifizierung der Zeitkonstante überprüfbar ist. Ferner enthält es eine Decodiereinrichtung für das aus dem Lumineszenz-Rohsignal extrahierte geometrische Muster, insbesondere den Strichcode sowie eine Ausgabeeinrichtung, zur Ausgabe einer Echt-/Unecht-Aussage und zur Ausgabe der im geometrischen Muster codierten Information.The system according to the invention has a test device with which the raw luminescence signal can be checked according to wavelength and intensity profile, in particular for verifying the time constant. It also contains a decoding device for the geometric pattern extracted from the luminescence raw signal, in particular the bar code, and an output device for outputting a true / false statement and for outputting the information encoded in the geometric pattern.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung.Further features and advantages of the invention result from the following description of the figures.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 : Die Korrelation eines einfachen Lumineszenzmotivs und Lumineszenzsignals am Beispiel eines aufgedruckten BalkensFig. 1: The correlation of a simple luminescence motif and luminescence signal using the example of a printed bar
Fig. 2: Ausfuhrungsformen für gedruckte Motive und zu erwartende Signale Fig. 3 : Weitere Ausführungsformen für gedruckte Motive Fig. 4: Spezielle Ausführungsform mit Hinterlegung redundanter Nichtinformation Fig. 5: Ein Blockschaltbild für ein Ausfuhrungsbeispiel zur Auswertung der Lumineszenz-Rohsignale nach der ErfindungFig. 2: Embodiments for printed motifs and signals to be expected Fig. 3: Further embodiments for printed motifs Fig. 4: Special embodiment with storage of redundant non-information Fig. 5: A block diagram for an exemplary embodiment for evaluating the raw luminescence signals according to the invention
Die Fig. 1 erläutert das Grundprinzip. Die obere Reihe zeigt einen Balken, der horizontal, diagonal und vertikal verdruckt ist und den Leuchtstoff enthält. Wird der Prüfling mit konstanter Geschwindigkeit längs der Koordinate x mit einer Anregungsstrahlung der Pulsfrequenz ω = 2 KHz am Sensor vorbeigeführt und dabei streifenformig abgetastet, gibt das zeitliche Intensitätsprofil die in Transportrichtung aufgedruckte Verifikationsstoff- Konzentration wieder. Auf diese Weise lassen sich örtlich (hier in x-Richtung) aufgelöste Intensitätsprofile erstellen.Fig. 1 explains the basic principle. The top row shows a bar that is printed horizontally, diagonally and vertically and contains the phosphor. If the test object is guided past the sensor at a constant speed along the coordinate x with an excitation radiation of the pulse frequency ω = 2 KHz and is scanned in the form of a strip, the result is temporal Intensity profile the verification substance concentration printed in the transport direction again. In this way, locally resolved intensity profiles (here in the x direction) can be created.
Das Lumineszenz-Rohsignal spiegelt charakteristische geometrische Merkmale wieder. Insbesondere ist die x{t} Korrelation deutlich zu sehen, d.h. mit zunehmender x-Ausdehnung des balkenartigen Feldes wird das Signal entsprechend breiter. Umgekehrt steigt die Intensität entsprechend der y- Ausdehnung des markierten Feldes. Die jeweiligen Ausrichtungen unterscheiden sich also signifikant voneinander.The raw luminescence signal reflects characteristic geometric features. In particular, the x {t} correlation can be seen clearly, i.e. With increasing x-expansion of the bar-like field, the signal becomes correspondingly wider. Conversely, the intensity increases according to the y extent of the marked field. The respective orientations therefore differ significantly from one another.
Die Fig. 2 zeigt Beispiele für geometrische Strukturen, in die das Sicherheitsmerkmal vorteilhafterweise eingebunden werden kann. Die obere Reihe enthält Druckmuster, welche das Sicherheitsmerkmal in Form eines Lumineszenzstoffs enthalten. Darunter ist das zugehörige Muster des Lumineszenz-Rohsignals abgebildet, in dem sich die aufgedruckte Geometrie wiederspiegelt. Die Abtastfrequenz ist dabei so gewählt, dass feine Pixel bis in den Bereich von wenigen μm aufgelöst werden. Sind nun den einzelnen Geometrien bestimmte Informationen zugeordnet, so lassen sich bspw. Nominalwerte, Ländercodierungen, Herkunftsbezeichnungen differenziert ableiten.2 shows examples of geometric structures in which the security feature can advantageously be incorporated. The top row contains printed samples which contain the security feature in the form of a luminescent substance. The associated pattern of the raw luminescence signal is shown below, in which the printed geometry is reflected. The sampling frequency is selected so that fine pixels are resolved down to the range of a few μm. If certain information is now assigned to the individual geometries, then nominal values, country codes, designations of origin can be derived differently.
Im Hinblick auf automatische Sortierung von Produkten sind Muster, wie sie unter D und E dargestellt sind, besonders günstig, weil sie bei Verdrehung um 90° jeweils gleiche Signale liefern und die Auswertung entsprechend aufgeklebter Wertdokumente, Label oder Briefmarken erleichtern. Geeignet sind besonders sternförmig ausgebildete Muster, die gegenüber noch kleineren Winkelverdrehungen invariant sind.With regard to automatic sorting of products, samples such as those shown under D and E are particularly favorable because they deliver the same signals when rotated by 90 ° and facilitate the evaluation of appropriately glued-on value documents, labels or stamps. Particularly suitable are star-shaped patterns that are invariant to even smaller angular rotations.
Die Figur 3 zeigt weitere Ausführungsformen für gedruckte Motive (obere Reihe) sowie die zugehörigen Lumineszenz-Rohsignale.FIG. 3 shows further embodiments for printed motifs (upper row) and the associated raw luminescence signals.
Rotationssymmetrische Muster in Form von Kreisringen, die auch aus mehreren konzentrischen Ringen mit unterschiedlicher Breite und Abständen bestehen können, sind gegenüber beliebigen Drehungen des Wertdokuments invariant und erhöhen die Auswertesicherheit damit erheblich.Rotationally symmetrical patterns in the form of circular rings that also consist of can consist of several concentric rings with different widths and distances, are invariant to any rotation of the value document and thus significantly increase the evaluation reliability.
In der Figur 4 ist eine spezielle Ausführungsform dargestellt. Das Merkmal (oberes Quadrat) ist in Form eines Strichcodes aufgebracht. Da gemäß vorliegender Erfindung die Ortsauflösung von der Frequenz der Anregungspulse bestimmt wird, kann die Strichbreite so ausgeführt sein, dass dünne Striche nicht mehr aufgelöst werden. Im unteren Bild ist zu sehen, dass das Lumineszenz-Rohsignal den dünnen Strich des Musters nicht mehr wiedergibt. Es kann somit auf diese Weise redundante Nicht-Information hinterlegt werden.A special embodiment is shown in FIG. The feature (upper square) is applied in the form of a bar code. Since, according to the present invention, the spatial resolution is determined by the frequency of the excitation pulses, the line width can be designed such that thin lines are no longer resolved. The picture below shows that the raw luminescence signal no longer reproduces the thin line of the pattern. In this way, redundant non-information can be stored.
In Figur 5 ist ein Blockschaltbild für eine möglich Auswertelogik dargestellt. Aus dem mit einer bestimmten Pulsfrequenz erzeugten Lumineszenz- Rohsignal werden nach entsprechender Filterung Wellenlänge und Intensitätsprofil, bspw. in Form einer Zeitkonstante überprüft. Je nach Übereinstimmung dieser Parameter mit vorgegebenen Werten wird eine Echt Unecht-Aussage abgegeben. In Kombination mit dieser Auswertung wird zusätzlich das geometrische Muster, bspw. in Form eines aufgedrucktenFIG. 5 shows a block diagram for a possible evaluation logic. After appropriate filtering, the wavelength and intensity profile, for example in the form of a time constant, are checked from the luminescence raw signal generated with a specific pulse frequency. Depending on the agreement of these parameters with the given values, a genuinely false statement is made. In combination with this evaluation, the geometric pattern is also printed, for example in the form of a
Strichcodes, extrahiert und die darin enthaltene Information decodiert. Aufdiese Weise können bspw. der Nominalwert, eine Länderkennung, derBarcodes extracted and the information contained therein decoded. In this way, for example, the nominal value, a country code, the
Hersteller oder ein anderes Charakteristikum des Wertdokuments ausgelesen werden. Manufacturer or another characteristic of the value document can be read out.

Claims

Bundesdruckerei GmbH 22. April 2005B81943PCTPatentansprüche Bundesdruckerei GmbH April 22, 2005B81943PCTPatent claims
1. Verfahren zur Echtheitserkennung von Sicherheitsmerkmalen auf Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten, wobei a) mindestens ein Sicherheitselement in oder auf das Wert- und /oder Sicherheitsdokument ein- oder aufgebracht ist, und das Sicherheitselement in ein geometrisches Muster eingebunden ist, b) das Wert- und/oder Sicherheitsdokument optisch abgetastet wird, c) das Sicherheitsmerkmal mit periodisch gepulster elektromagnetischer Strahlung zur Emission von Strahlung angeregt wird, aus der Lumineszenz-Rohsignale gewonnen werden, d) aus den Lumineszenz-Rohsignalen das abgetastete geometrische Muster extrahiert und die darin codierte Information ausgegeben wird1. A method for identifying the authenticity of security features on value and / or security documents, wherein a) at least one security element is inserted or applied in or on the value and / or security document, and the security element is integrated in a geometric pattern, b) that Value and / or security document is optically scanned, c) the security feature is stimulated with periodically pulsed electromagnetic radiation to emit radiation from which raw luminescence signals are obtained, d) the scanned geometric pattern is extracted from the raw luminescence signals and the encoded therein Information is issued
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Sicherheitsmerkmal ein Leuchtstoff, insbesondere ein Antistokes-Leuchtstoff ist.2. The method according to claim 1, wherein the security feature is a phosphor, in particular an antistokes phosphor.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Wert- und/oder Sicherheitsdokument eine Banknote, Ausweis, Label, Aufkleber oder Ticket, insbesondere ein bedrucktes Erzeugnis, insbesondere ein Postwertzeichen ist. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the value and / or security document is a banknote, ID, label, sticker or ticket, in particular a printed product, in particular a postage stamp.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Wert- und/oder Sicherheitsdokument auf einem Träger, insbesondere auf einem Großoder Maxibrief angebracht ist.4. The method according to claim 3, wherein the value and / or security document is attached to a carrier, in particular on a large or maxi letter.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das geometrische Muster als Strichcode ausgebildet ist.5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the geometric pattern is designed as a bar code.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das geometrische Muster so ausgebildet ist, dass es gegen eine Verdrehung um 90° und 180° invariant ist.6. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the geometric pattern is designed so that it is invariant against rotation by 90 ° and 180 °.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das geometrische Muster sternförmig invariant gegen kleinwinklige Verdrehung oder rotationssymmetrisch ist.7. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the geometric pattern is star-shaped invariant against small-angle rotation or rotationally symmetrical.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Abtastung zellenförmig mit einer sich über das Wert- und/oder Sicherheitsdokument erstreckenden Abtastlinie erfolgt.8. The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the scanning takes place in a cell shape with a scanning line extending over the value and / or security document.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die in dem Muster codierte Information den Nominalwert des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments wiedergibt und oder dessen Ländercodierung beinhaltet.9. The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the information encoded in the pattern reflects the nominal value of the value and / or security document and or includes its country code.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Lumineszenz- Rohsignal zum einen hinsichtlich Wellenlänge und Intensitätsprofil, insbesondere der Zeitkonstante überprüft wird, und danach eine Echt/Unecht-Aussage abgegeben wird, und zum andern aus dem Lumineszenz-Rohsignal das geometrische Muster extrahiert und die darin codierte Information, insbesondere der Nominalwert des Wert- und oder Sicherheitsdokuments ausgegeben werden. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the raw luminescence signal is checked on the one hand with regard to wavelength and intensity profile, in particular the time constant, and then a true / false statement is given, and on the other hand the geometric from the luminescence raw signal Pattern is extracted and the information encoded therein, in particular the nominal value of the value and or security document are output.
11. Vorrichtung zur Echtheitserkennung von Sicherheitsmerkmalen auf Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten, wobei a) mindestens ein Sicherheitselement in oder auf das Wert- und /oder Sicherheitsdokument ein- oder aufgebracht ist, und das Sicherheitselement in ein geometrisches Muster eingebunden ist, b) mit einem Abtastsystem, mit dem das Wert- und/oder Sicherheitsdokument optisch abtastbar ist, c) mit einer Einrichtung zur Anregung des Sicherheitsmerkmals des Wert- und/oder Sicherheitsdokument mit periodisch gepulster elektromagnetischer Strahlung, um Lumineszenz-Rohsignale vom Sicherheitsmerkmal zu erhalten, d) mit einer Einrichtung zur Extraktion des abgetasteten geometrischen Musters aus den Lumineszenz-Rohsignalen und zur Ausgabe der im Muster codierten Information11. Device for the authenticity detection of security features on valuable and / or security documents, wherein a) at least one security element is inserted or applied in or on the valuable and / or security document, and the security element is integrated in a geometric pattern, b) with a scanning system with which the value and / or security document can be optically scanned, c) with a device for exciting the security feature of the value and / or security document with periodically pulsed electromagnetic radiation in order to obtain raw luminescence signals from the security feature, d) with a device for extracting the scanned geometric pattern from the luminescence raw signals and for outputting the information encoded in the pattern
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei eine Einrichtung zur Detektion der von einem Leuchtstoff, insbesondere Antistokes-Leuchtstoff abgegebenen Emission vorgesehen ist.12. The apparatus of claim 11, wherein a device for detecting the emission of a phosphor, in particular antistokes phosphor is provided.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Wert- und/oder Sicherheitsdokument eine Banknote, Ausweis, Label, Aufkleber oder Ticket, insbesondere ein bedrucktes Erzeugnis, insbesondere ein Postwertzeichen ist.13. The apparatus of claim 11 or 12, wherein the value and / or security document is a banknote, ID, label, sticker or ticket, in particular a printed product, in particular a postage stamp.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Wert- und/oder Sicherheitsdokument auf einem Träger, insbesondere auf einem Großoder Maxibrief angebracht ist. 14. The apparatus of claim 13, wherein the value and / or security document is attached to a carrier, in particular on a large or maxi letter.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei eine Leseeinrichtung für einen das geometrische Muster bildenden Strichcode vorgesehen ist.15. Device according to one of claims 11 to 14, wherein a reading device for a bar code forming the geometric pattern is provided.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei eine eine Abtastlinie erzeugende zellenförmige Abtasteinrichtung vorgesehen ist.16. Device according to one of claims 11 to 15, wherein a cell-shaped scanning device generating a scanning line is provided.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei eine Ausgabeeinrichtung für den Nominalwert und/oder der Ländercodierung des Wert- und /oder Sicherheitsdokuments vorgesehen ist.17. Device according to one of claims 11 to 16, wherein an output device for the nominal value and / or the country coding of the value and / or security document is provided.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17 mit einer Prüfeinrichtung, mit der das Lumineszenz-Rohsignal nach Wellenlänge und Intensitätsprofil, insbesondere Zeitkonstante überprüfbar ist einer Decodiereinrichtung für das aus dem Lumineszenz-Rohsignal extrahierte geometrische Muster, insbesondere den Strichcode einer Ausgabeeinrichtung, zur Ausgabe einer Echt-/Unecht-Aussage und zur Ausgabe der im geometrischen Muster codierten Information.18. Device according to one of claims 11 to 17 with a test device with which the raw luminescence signal can be checked according to wavelength and intensity profile, in particular time constant, a decoding device for the geometric pattern extracted from the raw luminescence signal, in particular the bar code of an output device, for output a true / false statement and to output the information encoded in the geometric pattern.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die im geometrischen Muster, insbesondere Strichcode, codierte Information den Nominalwert und/oder die Ländercodierung des Wert- und oder Sicherheitsdokuments wiedergibt. 19. The apparatus of claim 18, wherein the information encoded in the geometric pattern, in particular bar code, reflects the nominal value and / or the country coding of the value and or security document.
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