CH662194A5 - METHOD AND DEVICE FOR CHECKING THE AUTHENTICITY OF DOCUMENTS. - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 7. The invention relates to a method and to a device according to the preamble of claim 1 and claim 7, respectively.
Stand der Technik State of the art
Die Verwendung einer mit dem Namen magnetische Tinte bezeichneten Druckfarbe als Echtheitsmerkmal zum Prüfen der Echtheit von Dokumenten ist bekannt, z.B. aus der DE-OS 1 524 612, Seite 4, Zeile 4. Das dort beschriebene magnetische Billett besitzt eine magnetisierbare Schicht, die wenigstens teilweise magnetisiert ist. Das Prüfen der Echtheit des Billetts erfolgt ausschliesslich durch Auswertung dieser Magnetisierung. The use of an ink called magnetic ink as an authenticity feature for checking the authenticity of documents is known, e.g. from DE-OS 1 524 612, page 4, line 4. The magnetic ticket described there has a magnetizable layer which is at least partially magnetized. The authenticity of the ticket is checked exclusively by evaluating this magnetization.
Paramagnetisches und ferromagnetisches Material ist an sich ebenfalls bekannt, z.B. aus den Vorlesungen über Physik, Band III, Kapitel 35, Feynman, 1971, Oldenbourg Verlag. Paramagnetic and ferromagnetic material is also known per se, e.g. from the lectures on physics, volume III, chapter 35, Feynman, 1971, Oldenbourg Verlag.
Aufgabe und Lösung Task and solution
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Prüfen der Echtheit von Dokumenten zu realisieren, die zur Erzielung eines starken Prüfsignals sowie einer hohen Prüfgenauigkeit keinen intimen mechanischen Kontakt zwischen einem Messkopf und dem zu prüfenden Dokument benötigen, und die gleichzeitig das Risiko von Fälschungen verringern. Der Vermeidung dieses intimen mechanischen Kontaktes hat folgende Vorteile: The invention has for its object to implement a method and a device for checking the authenticity of documents that do not require intimate mechanical contact between a measuring head and the document to be checked to achieve a strong test signal and a high test accuracy, and at the same time the risk reduce counterfeiting. Avoiding this intimate mechanical contact has the following advantages:
- Kein übermässiger mechanischer Verschleiss des Messkopfes durch Reibung, - No excessive mechanical wear of the measuring head due to friction,
- keine unzulässigen Störungen durch Staub oder sonstige Unreinheiten, - no impermissible disturbances due to dust or other impurities,
- eine Verringerung des Risikos eines Einklemmens des z.B. verknitterten Dokumentes in der Nähe des Messkopfes, a reduction in the risk of pinching the e.g. crumpled document near the measuring head,
- keine Notwendigkeit einer genauen Justierung des Messkopfes und - no need for precise adjustment of the measuring head and
- eine geringe Abhängigkeit des Prüfresultates von der relativen Stellung des Prüfobjektes zum Messkopf. - A slight dependency of the test result on the relative position of the test object to the measuring head.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 bzw. 7 angegebenen Merkmale gelöst. According to the invention, the stated object is achieved by the features specified in the characterizing part of claims 1 and 7.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below. Show it:
Fig. 1 eine Einrichtung zum Prüfen der Echtheit eines Dokumentes und Fig. 1 shows a device for checking the authenticity of a document and
Fig. 2 Resonanzkennlinien von paramagnetischem oder ferromagnetischem Material in Funktion der Frequenz f. Fig. 2 resonance characteristics of paramagnetic or ferromagnetic material as a function of frequency f.
Gleiche Bezugszahlen bezeichnen in allen Figuren der Zeichnung gleiche Teile. The same reference numerals designate the same parts in all figures of the drawing.
Beschreibung der Ausbildung der Einrichtung Description of the training of the institution
Die in der Fig. 1 dargestellte Einrichtung zum Prüfen der Echtheit eines Dokumentes 1 besteht aus einem Mittel 2a; 2b; 3 zur Erzeugung eines hochfrequenten Wechselmagnetfeldes Hi, einem Mittel 4a; 4b zur Erzeugung eines konstanten stationären Magnetfeldes H2 und einem Mittel 5 zur Ermittlung und Auswertung der Resonanzkennlinie des Ausgangssignals Uo eines Wechselstromgenerators 3. The device shown in FIG. 1 for checking the authenticity of a document 1 consists of a means 2a; 2 B; 3 for generating a high-frequency alternating magnetic field Hi, a means 4a; 4b for generating a constant stationary magnetic field H2 and a means 5 for determining and evaluating the resonance characteristic of the output signal Uo of an AC generator 3.
Die beiden Magnetfelder Hi und H2 wirken gleichzeitig auf eine Stelle des Dokumentes 1, auf der ein Echtheitsmerkmal 6 aus magnetischer Tinte aufgetragen ist, z.B. eine Banknotennummer oder eine Unterschrift. Die magnetische Tinte enthält paramagnetisches oder ferromagnetisches Material, welches eine Resonanzfrequenz fR besitzt. Die relative Rich5 The two magnetic fields Hi and H2 act simultaneously on a point on document 1 on which an authenticity feature 6 made of magnetic ink is applied, e.g. a banknote number or signature. The magnetic ink contains paramagnetic or ferromagnetic material which has a resonance frequency fR. The relative Rich5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
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3 3rd
662 194 662 194
tung der beiden Magnetfelder H i und H2 untereinander ist an sich beliebig, sie bestimmt jedoch die Empfindlichkeit des Prüfverfahrens. In der Fig. 1 wurde einfachshalber angenommen, dass beide Magnetfelder Hi und H2 parallel sind. The direction of the two magnetic fields H i and H2 among themselves is arbitrary, but it determines the sensitivity of the test method. For the sake of simplicity, it was assumed in FIG. 1 that both magnetic fields Hi and H2 are parallel.
Das Mittel 2a; 2b ; 3 zur Erzeugung des hochfrequenten Wechselmagnetfeldes H1 besteht z.B. aus einer Spule 2a ; 2b und einem Wechselstromgenerator 3. Die Spule 2a; 2b hat eine beliebige Anzahl Windungen. In der Fig. 1 wurde angenommen, dass die Spule 2a; 2b aus einer ersten Windung 2a und einer zweiten Windung 2b besteht, die beide z.B. parallel zur Oberfläche des Dokumentes 1 angeordnet sind, so dass das mit ihrer Hilfe erzeugte hochfrequente Wechselmagnetfeld Hi senkrecht zur Oberfläche des Dokumentes 1 wirksam ist. Der Abstand zwischen den beiden Windungen 2a und 2b beträgt z.B. 1 cm. Die beiden Windungen 2a und 2b sind entweder elektrisch parallel oder gemäss der Fig. 1 elektrisch in Reihe geschaltet. Der Wechselstromgenerator 3 speist die Spule 2a; 2b mit einem Wechselstrom. Die Frequenz dieses Wechselstromes und damit auch die Frequenz des von ihm erzeugten hochfrequenten Wechselmagnetfeldes Hi ist einstellbar und liegt z.B. zwischen einem Kilohertz und einem Gigahertz. The agent 2a; 2 B ; 3 for generating the high-frequency alternating magnetic field H1 is e.g. from a coil 2a; 2b and an AC generator 3. The coil 2a; 2b has any number of turns. In Fig. 1 it was assumed that the coil 2a; 2b consists of a first turn 2a and a second turn 2b, both of which e.g. are arranged parallel to the surface of the document 1, so that the high-frequency alternating magnetic field Hi generated with them is effective perpendicular to the surface of the document 1. The distance between the two turns 2a and 2b is e.g. 1 cm. The two turns 2a and 2b are either electrically connected in parallel or electrically in series according to FIG. 1. The AC generator 3 feeds the coil 2a; 2b with an alternating current. The frequency of this alternating current and thus also the frequency of the high-frequency alternating magnetic field Hi generated by it is adjustable and lies e.g. between one kilohertz and one gigahertz.
Das Mittel 4a; 4b zur Erzeugung des konstanten stationären Magnetfeldes H2 ist z.B. ein Permanentmagnet mit rechteckförmigem Querschnitt, der so angeordnet ist, dass das durch ihn erzeugte konstante stationäre Magnetfeld H2 senkrecht zur Oberfläche des Dokumentes 1 wirksam ist. Die Längsseite des Querschnittes des Permanentmagneten ist z.B. parallel zur Schmalseite des Dokumentes 1 angeordnet und besitzt z.B. eine Länge L in der Grössenordnung von 5 cm. Der Permanentmagnet besitzt einen Südpol 4a und einen Nordpol 4b. Die erste Windung 2a der Spule 2a; 2b befindet sich gemäss der Fig. 1 z.B. oberhalb des Dokumentes 1 zwischen diesem und dem Südpol 4a des Permanentmagnetes, und die zweite Windung 2b unterhalb des Dokumentes 1 zwischen diesem und dem Nordpol 4b des Permanentmagnetes. The agent 4a; 4b for generating the constant stationary magnetic field H2 is e.g. a permanent magnet with a rectangular cross section, which is arranged such that the constant stationary magnetic field H2 generated by it is effective perpendicular to the surface of the document 1. The long side of the cross section of the permanent magnet is e.g. arranged parallel to the narrow side of document 1 and has e.g. a length L of the order of 5 cm. The permanent magnet has a south pole 4a and a north pole 4b. The first turn 2a of the coil 2a; 2b is located according to Fig. 1 e.g. above the document 1 between it and the south pole 4a of the permanent magnet, and the second turn 2b below the document 1 between it and the north pole 4b of the permanent magnet.
Die Spule 2a; 2b besitzt z.B. eine «slow wave»-Struktur, d.h. eine Mikrowellenstruktur mit niedriger Phasengeschwindigkeit und ist ein Teil eines Resonanzkreises, der auf die Resonanzfrequenz fR des Materials der magnetischen Tinte abgestimmt ist. Der andere Teil des Resonanzkreises, der zusammen mit der Spule 2a; 2b den gesamten Resonanzkreis bildet, befindet sich innerhalb des Wechselstromgenerators 3. Das Ausgangssignal des Resonanzkreises kann ein elektrischer Strom oder eine elektrische Spannung sein. Es ist z.B. gemäss der Fig. I der Spannungsabfall Uo über dem gesamten Resonanzkreis. Das Mittel 5 zur Ermittlung und Auswertung dieses Ausgangssignals Uo ist dann z.B. ein Millivoltmeter, ein Kalhodenstrahloszillograph oder ein Kennlinienschreiber. The coil 2a; 2b has e.g. a "slow wave" structure, i.e. a microwave structure with a low phase velocity and is part of a resonance circuit which is tuned to the resonance frequency fR of the material of the magnetic ink. The other part of the resonant circuit, which together with the coil 2a; 2b forms the entire resonant circuit, is located within the AC generator 3. The output signal of the resonant circuit can be an electrical current or an electrical voltage. It is e.g. I the voltage drop Uo over the entire resonance circuit. The means 5 for determining and evaluating this output signal Uo is then e.g. a millivolt meter, a calhode beam oscillograph or a curve recorder.
In der Fig. 2 sind zwei mögliche Kennlinien des Ausgangssignals Uo des Resonanzkreises in Funktion der Frequenz f dargestellt. Beide Kennlinien besitzen in der Fig. 2 die gleiche Resonanzfrequenz fR, jedoch unterschiedliche Bandbreiten und unterschiedliche Pegelwerte Ur,i bzw. Ur,2 bei der Resonanzfrequenz fR. 2 shows two possible characteristic curves of the output signal Uo of the resonance circuit as a function of the frequency f. 2 have the same resonance frequency fR, but different bandwidths and different level values Ur, i and Ur, 2 at the resonance frequency fR.
Funktionsbeschreibung Functional description
Das Dokument 1 besteht aus beliebigem nichtmagnetischem Material und besitzt mindestens an einer Stelle ein Echtheitsmerkmal 6 aus magnetischer Tinte. Es handelt sich dabei z.B. um eine Banknote, einen Geldscheck, eine Fahroder Eintrittskarte, Ersatzgeld oder ein sonstiges Wertdokument. Document 1 consists of any non-magnetic material and has at least one authenticity feature 6 made of magnetic ink at one point. It is e.g. a banknote, a money check, a ticket for driving or admission, replacement money or any other document of value.
In der Prüfeinrichtung werden eine oder mehrere mit magnetischer Tinte versehene Stellen des Dokumentes 1 auf Echtheit geprüft, indem das Dokument 1 an einem Messkopf vorbeigeführt wird. Der Messkopf besteht aus der Spule 2a; In the test device, one or more points of the document 1 provided with magnetic ink are checked for authenticity by the document 1 being guided past a measuring head. The measuring head consists of coil 2a;
2b und den beiden Polen 4a und 4b des Permanentmagnetes. Das Echtheitsmerkmal 6 kann natürlich auch kontinuierlich über eine gewisse Länge geprüft werden, während es am Messkopf vorbeigeführt wird. 2b and the two poles 4a and 4b of the permanent magnet. The authenticity feature 6 can of course also be checked continuously over a certain length while it is being guided past the measuring head.
Normalerweise wird beim Prüfen der Echtheit eines Dokumentes 1 sowohl das Vorhandensein des Echtheitsmerkmals 6, also die Existenz der magnetischen Tinte, als auch die Entzifferung des Echtheitsmerkmals 6, d.h. das Lesen der einzelnen dargestellten Buchstaben und Zahlen, realisiert. Die Art der Druckfarbe der magnetischen Tinte wurde jedoch in den bisherigen Prüfverfahren nicht detektiert, so konnte die Verwendung unterschiedlicher magnetischer Tinten nicht festgestellt werden. Normally, when checking the authenticity of a document 1, both the presence of the authenticity feature 6, i.e. the existence of the magnetic ink, and the deciphering of the authenticity feature 6, i.e. reading the individual letters and numbers shown. However, the type of printing ink of the magnetic ink has not been detected in the previous test methods, so the use of different magnetic inks could not be determined.
In vielen Fällen ist es jedoch nicht nötig, die einzelnen Buchstaben oder Zahlen des Echtheitsmerkmals 6 zu entziffern, sondern es genügt, die Anwesenheit des Echtheitsmerkmals 6 an mindestens einer bestimmten Stelle des Dokumentes 1 festzustellen und zu kontrollieren, ob das Echtheitsmerkmal 6 aus der richtigen magnetischen Tinte besteht. In many cases, however, it is not necessary to decipher the individual letters or numbers of the authentication feature 6, rather it is sufficient to determine the presence of the authentication feature 6 at at least one specific point in document 1 and to check whether the authentication feature 6 is of the correct magnetic type Ink exists.
Die magnetische Tinte enthält paramagnetisches oder ferromagnetisches Material. Das Verfahren zum Prüfen der Echtheit des Dokumentes 1 nutzt den an sich bekannten paramagnetischen oder ferromagnetischen Resonanzeffekt dieses Materials aus, indem es entweder die ganze Resonanzkennlinie der magnetischen Tinte oder einzelne Parameter dieser Resonanzkennlinie, wie z.B. die Resonanzfrequenz fR, den Pegelwert Ur bei der Resonanzfrequenz fR oder die Frequenzbandbreite, auswertet. Auf diese Art kann sogar die Anwesenheit von sehr kleinen Quantitäten magnetischer Tinte pro Flächeneinheit des Dokumentes 1 festgestellt werden. The magnetic ink contains paramagnetic or ferromagnetic material. The method for checking the authenticity of document 1 takes advantage of the known paramagnetic or ferromagnetic resonance effect of this material by either using the entire resonance characteristic of the magnetic ink or individual parameters of this resonance characteristic, e.g. evaluates the resonance frequency fR, the level value Ur at the resonance frequency fR or the frequency bandwidth. In this way, the presence of very small quantities of magnetic ink per unit area of document 1 can even be determined.
Jede Art Druckfarbe der magnetischen Tinte besitzt eine andere Resonanzkennlinie. In der Fig. 2 sind als Beispiel zwei Resonanzkennlinien dargestellt, die zufälligerweise die gleiche Resonanzfrequenz fR, jedoch unterschiedliche Pegelwerte Ur.i bzw. Ur.: bei der Resonanzfrequenz fR und unterschiedliche Frequenzbandbreiten besitzen. Each type of printing ink for magnetic ink has a different resonance characteristic. 2 shows two resonance characteristics as an example, which happen to have the same resonance frequency fR, but different level values Ur.i and Ur .: at the resonance frequency fR and different frequency bandwidths.
Die paramagnetische oder ferromagnetische Resonanz der magnetischen Tinte ist nur abhängig vom physikalischen Zustand des verwendeten magnetischen Materials, von dessen chemischer Zusammensetzung, von dessen Magnetisierungszustand und vom Wert H: des die magnetische Tinte beeinflussenden konstanten stationären Magnetfeldes H: gemäss der Formal 2k fR = gH2. Der Parameter g kennzeichnet die Resonanzfrequenz fR der magnetischen Tinte in Funktion des anstehenden konstanten stationären Magnetfeldes H2 und ist ausschliesslich von dem in der magnetischen Tinte enthaltenen magnetischen Material und fast nicht vom Lösungsmittel, der Tintenkonzentration oder dem Trägermaterial abhängig. Je grösser der Wert H: des konstanten stationären Magnetfeldes H2 ist, je höher ist die Resonanzfrequenz fR und je stärker ist der Resonanzeffekt sowie die Empfindlichkeit des Prüfverfahrens. H2 besitzt z.B. einen Wert von einigen A/m bis zu 240 kA/m. The paramagnetic or ferromagnetic resonance of the magnetic ink is only dependent on the physical state of the magnetic material used, on its chemical composition, on its magnetization state and on the value H: of the constant stationary magnetic field H influencing the magnetic ink: according to the formula 2k fR = gH2. The parameter g characterizes the resonance frequency fR of the magnetic ink as a function of the constant magnetic field H2 present and is exclusively dependent on the magnetic material contained in the magnetic ink and almost not on the solvent, the ink concentration or the carrier material. The greater the value H: of the constant stationary magnetic field H2, the higher the resonance frequency fR and the stronger the resonance effect and the sensitivity of the test method. H2 has e.g. a value of a few A / m up to 240 kA / m.
Wird nun die magnetische Tinte noch zusätzlich einem hochfrequenten Wechselmagnetfeld Hi ausgesetzt, dessen Frequenz gleich der Resonanzfrequenz fR der magnetischen Tinte ist, so tritt in dem das hochfrequente Wechselmagnetfeld Hi erzeugenden Resonanzkreis eine elektrische Resonanz auf, oder anders ausgedrückt, die elektrische Resonanz ist im Resonanzkreis nur vorhanden, wenn die Frequenz des von der Wechselstromquelle 3 gelieferten Wechselstromes, der ja den Resonanzkreis durchfliesst, mit der inneren Resonanzfrequenz fR der magnetischen Tinte übereinstimmt. Ist dies nicht der Fall, so tritt keine Resonanz auf, was ein Zeichen dafür ist, dass an der betreffenden Stelle des Dokumentes 1 kein Echtheitsmerkmal 6 vorhanden ist oder dass dieses aus einer falschen Tinte besteht, also auf jeden Fall If the magnetic ink is now additionally exposed to a high-frequency alternating magnetic field Hi, the frequency of which is equal to the resonance frequency fR of the magnetic ink, an electrical resonance occurs in the resonant circuit producing the high-frequency alternating magnetic field Hi, or in other words, the electrical resonance is only in the resonant circuit present if the frequency of the alternating current supplied by the alternating current source 3, which indeed flows through the resonant circuit, corresponds to the inner resonant frequency fR of the magnetic ink. If this is not the case, there is no resonance, which is a sign that there is no authenticity feature 6 at the relevant point of the document 1 or that this consists of an incorrect ink, in any case
5 5
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15 15
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25 25th
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eine Fälschung ist. Statt der Resonanzfrequenz fR können zum Prüfen der Echtheit natürlich auch, allein oder zusätzlich, noch die Frequenzbandbreite der Resonanzkennlinie, der Pegelwert Ur bei der Resonanzfrequenz fR oder sogar die gesamte paramagnetische bzw. ferromagnetische Resonanzkennlinie ermittelt und ausgewertet werden. Die Resonanzkennlinie wird z.B. dabei mittels eines Kathoden-strahloszillographens oder mittels eines Kennlinienschreibers aufgezeichnet. is a fake. Instead of the resonance frequency fR, the frequency bandwidth of the resonance characteristic curve, the level value Ur at the resonance frequency fR or even the entire paramagnetic or ferromagnetic resonance characteristic curve can, of course, also be determined and evaluated, alone or in addition. The resonance characteristic is e.g. recorded by means of a cathode-ray oscilloscope or by means of a characteristic chart recorder.
Da diese Resonanzkennlinie abhängig ist vom Wert H2 des konstanten stationären Magnetfeldes H2, von der Umgebungstemperatur, von den Richtungen der beiden Magnetfelder H1 und H2 untereinander sowie gegenüber der Richtung des Dokumentes 1 und von der verwendeten Tinte, ist eine Fälschung des Dokumentes 1 praktisch unmöglich zu realisieren, da alle diese Parameter einem möglichen Fälscher unbekannt sind. Es ist diesem Fälscher praktisch unmöglich, eine magnetische Tinte herzustellen, die im Prüfverfahren bei den gegebenen, dem Fälscher unbekannten Randbedingungen eine gleiche Resonanzantwort ergibt wie die echte Tinte, wenn er nicht deren genaue chemische s Zusammensetzung, deren Herstellungsverfahren und die im Prüfverfahren verwendeten Randbedingungen bzw. gemessenen Parameter kennt, wie z.B. fR, H2, Frequenzbandbreite, Ur, Richtungen der Magnetfelder H i und H2, die Umgebungstemperatur sowie die Stellen auf dem Dokument 1, die 10 geprüft werden. Since this resonance characteristic is dependent on the value H2 of the constant stationary magnetic field H2, on the ambient temperature, on the directions of the two magnetic fields H1 and H2 with respect to one another and with respect to the direction of document 1 and the ink used, it is practically impossible to forge document 1 realize because all these parameters are unknown to a possible counterfeiter. It is practically impossible for this counterfeiter to produce a magnetic ink that gives the same resonance response in the test procedure under the given boundary conditions unknown to the counterfeiter as the real ink if it does not contain the exact chemical composition, its production process and the boundary conditions used in the test procedure or knows measured parameters, such as fR, H2, frequency bandwidth, Ur, directions of the magnetic fields H i and H2, the ambient temperature as well as the locations on document 1 that are checked 10.
Da wegen der grossen Empfindlichkeit des Messkopfes gegenüber dem Resonanzeffekt der magnetischen Tinte dieser keinen intimen mechanischen Kontakt mit dem Dokument 1 benötigt, fallen alle damit verbundenen Nach-is teile weg, so dass alle in der Beschreibungseinleitung nach der Aufgabenstellung erwähnten Vorteile entstehen. Since, due to the great sensitivity of the measuring head to the resonance effect of the magnetic ink, this does not require any intimate mechanical contact with the document 1, all the associated disadvantages are eliminated, so that all the advantages mentioned in the introduction to the description after the task arise.
B B
1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
Claims (11)
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PL | Patent ceased |