DE19706008C2 - Verfahren zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von variablen grafischen Elementen in Wert- und Sicherheitsdokumenten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von variablen grafischen Elementen, wie zum Beispiel alphanumerische Zeichen, Bilder, Barcodes oder dgl., in Wert- und Sicherheitsdokumenten.

Wert- und Sicherheitsdokumente wie Ausweise, Kreditkarten oder dgl. enthalten variable Daten wie Bilder, Grafiken, alphanumerische Zeichen und Muster (Paßbild, Unterschrift, Personaldaten, Barcodes u. ä.), die gegen Verfälschungen geschützt werden müssen.

Es sind bereits Verfahren bekannt, mit denen besonders wichtige individuelle Charakteristika von Wert- und Sicherheitsdokumenten wie Ausweiskarten und dgl. geschützt werden können.

Die zu sichernden Daten werden nach den bekanntgewordenen Verfahren mit Schichten oder mit Strukturen überdeckt, deren Unversehrtheit überprüfbar ist und die bei einem Verfälschungsversuch zerstört werden. Geschickten Fälschern gelingt es jedoch mitunter, diese Schutzschichten aufzubrechen und nach Manipulationen an den Daten diese wieder zu applizieren. Nachteilig bei diesen bekannten Verfahren ist es auch, daß die Sicherheitsstrukturen oder - schichten im allgemeinen in einem zweiten Arbeitsgang aufgebracht werden müssen.

In der DE 39 41 326 A1 wird zur Sicherung variabler Daten vorgeschlagen, diese auf dem Wertdokument zu duplizieren und die Kopie der Daten mit einem Muster zu umgeben, das bei Verfälschungsversuchen zerstört wird. Ein solches Verfahren erspart einen zweiten separaten Arbeitsgang für die Absicherung der Daten gegen Manipulation. Nachteilig ist, es jedoch, daß die Daten in doppelter Ausführung auf dem Wertdokument vorliegen müssen, was insbesondere für Bilder und Barcodes ungünstig ist, die eine große Fläche auf dem Dokument einnehmen. Nachteilig ist ferner, daß bei der Verifikation der Echtheit zwei Datensätze miteinander verglichen werden müssen. Einzelne Zeichen können innerhalb der Freiräume der Muster manipuliert werden, beispielsweise könnte ein "E" in ein "L" gefälscht werden (Fig. 2 der DE 39 41 326 A1).

Nach einem anderen bekannten Verfahren entsprechend der DE 30 48 736 C2 wird die Sicherung von Daten mit materialabtragenden oder materialverändernden Beschriftungstechniken wie Gravur oder Laserbeschriftung erreicht. Eine solche Technologie ist teuer und zeitaufwendig. Die auf diese Art hergestellten Daten können oft mit feinmechanischen Technologien oder mit Lasern verfälscht werden.

In der DE 44 46 368 A1 wird vorgeschlagen, die Daten eines Wertdokuments als diffus reflektierende und deren Umgebung als gerichtet reflektierende Fläche auszuführen. Der Wechsel des Kontrastes der Zeichen zur Umgebungsfläche bei bestimmten Betrachtungswinkeln ist das Sicherheitsmerkmal. Außerdem wird vorgeschlagen, die diffus reflektierenden Flächen der variablen Daten mit feinen Strukturen zu versehen, die beim Wechsel des Betrachtungswinkels durch wechselnde Helligkeit der Umgebungsflächen sichtbar oder unsichtbar werden. Dieses Verfahren erfordert eine komplexe Herstellungstechnologie für diffus und gerichtet reflektierende personalisierbare Strukturen sowie die Notwendigkeit, bei der Verifikation der Echtheit, den richtigen Betrachtungswinkel zu finden. Außerdem sind geeignete Beleuchtungsbedingungen erforderlich.

Aus der US 4 511 616 ist ein Wertdokument bekannt, das u. a. alphanumerische Zeichen trägt, deren Flächen mit feinen, ggfs. farbigen Strukturen versehen sind.

Die DE-OS 14 46 851 betrifft ein Verfahren zum Bemustern oder Beschriften von Sicherheitsfäden in Wertdokumenten. Die Bemusterung des Sicherheitsfadens erlaubt aufgrund dessen Breite eine Mikrobeschriftung in der Grossenördnung von Zehntel-mm.

Die DE 28 36 529 C2 beschreibt die Herstellung einer lesbaren Codierung (alphanumerische Zeichen) auf einem Dokument mittels Farb-Tintenstrahldruck. Dabei können entweder weiße Zahlen auf mehrfarbigem (strukturiertem) Unterdruck erzeugt werden, oder es werden alphanumerische Zeichen erzeugt, deren Fläche den Unterdruck enthält.

Aus der DE 29 07 809 B2 ist schließlich ein Verfahren zur Sicherung von Wertdokumenten bekannt, bei dem Bilder und/oder Zeichen durch Belichtung einer photoempfindlichen Schicht erzeugt werden, wobei gleichzeitig ein unbelichtetes Sicherheitsmuster erzeugt wird, das nachfolgend mit einer aufgedruckten Farbschicht überdeckt wird. Die visuelle Erkennbarkeit der grafischen Elemente bleibt dabei erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von variablen grafischen Elementen in Wert- und Sicherheitsdokumenten zu entwickeln, mit dem die Nachteile des Standes der Technik, insbesondere bezüglich der Notwendigkeit der Verwendung von komplexen Herstellungstechnologien, teuren Beschriftungstechniken, doppeltem Datenbestand auf dem Dokument, überwunden sowie Sicherheitslücken und die komplizierte Verifikation der Echtheit vermieden werden und in einfacher Art und Weise Sicherheitsmerkmale eingebracht und die Unversehrtheit und Echtheit des Dokumentes überprüft werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Danach werden zumindest die Flächen der variablen graphischen Elemente mit mikroskopisch feinen Strukturen versehen und es wird zwischen den spektralen und/oder geometrischen Eigenschaften der Strukturen (Farbe/Muster) und den zu schützenden variablen grafischen Elementen ein definierter Zusammenhang in Form eines Codes hergestellt.

Aufgrund der Feinheit der Strukturen wird das visuelle Erscheinungsbild der Text-, Bild- oder sonstigen Daten nicht beeinträchtigt.

Die mikroskopisch feinen Strukturen sind an den Originalzeichen appliziert, visuell unauffällig und unabhängig vom Betrachtungswinkel zu verifizieren.

Jeder Versuch, die geschützten Daten mit einem Verfahren zu verfälschen, welches eine niedrigere Auflösung besitzt als das Original-Herstellungs-verfahren, läßt sich mit einfachen optischen Hilfsmitteln am Fehlen der charakteristischen feinen Strukturen erkennen, die die authentischen Daten aufweisen würden.

Da Fälscher nicht über die Technologien für die Produktion der Feinstrukturen an den Daten verfügen, sind die nach der Erfindung geschützten Daten in hohem Maße fälschungssicher.

Das Verfahren ist insbesondere zur Herstellung von Personaldokumenten geeignet, bei denen die Text- und Bildinformationen in eine fotografische Schicht belichtet werden.

Für die Belichtung hinreichend hochaufgelöster Strukturen können optische Abbildungen oder Laser- bzw. Kathodenstrahlbelichter verwendet werden.

Als fotografische Materialien sind insbesondere fein­ körnige, diffusionslichthoffreie Emulsionen geeignet.

Die Unversehrtheit und Echtheit der grafischen Information kann einfach mit einer vergrößernden Optik geprüft werden, wenn für die über der Emulsion liegenden Schichten klare Materialien gewählt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen von Strukturen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein zu schützendes variables grafisches Element in Form eines stark vergrößerten Buchstabens "b",

Fig. 2 Ein Ausführungsbeispiele des strukturierten Zeichens "b" nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Beispiel für die Nutzung von Farben an einem Zeichen "c".

Dem Fachmann sind verschiedene Technologien zur Realisierung feiner variabler Strukturen bekannt. Geeignet sind beispielsweise die parallele oder die serielle Belichtung lichtempfindlicher Schichten mit Belichtern, Lasern, Masken, Leuchtarrays o. ä. sowie Wechselwirkungen von Oberflächen mit kurzwelligen elektromagnetischen Strahlen (Röntgen-/UV-Strahlen) oder Teilchen-Strahlen (Ionen-/Elektronen-Strahlen).

Weitere geeignete Technologien sind hochauflösende digitale Druckverfahren.

Für das Aufbringen variabler Daten, d. h. von Daten, die sich von Dokument zu Dokument ändern, bietet sich beispielsweise die datenbankgesteuerte Belichtung einer im Wertdokument vorliegenden fotografischen Emulsion an.

Als Beispiel einer Ausführungsform der Erfindung wird die Belichtung einer lichtempfindlichen Schicht gewählt.

In der Fig. 1 ist beispielhaft ein stark vergrößerter Buchstabe "b" als zu schützendes variables grafisches Element gezeigt. Anstelle der Einbelichtung eines solchen einfachen alphanumerischen Zeichens "b" wird bei der Personalisierung eines Wertdokumentes ein strukturiertes "b" zum Beispiel entsprechend der Darstellung in Fig. 2 einbelichtet.

Die Struktur 3 in den Fig. 2 kann in Abhängigkeit vom zu schützenden grafischen Element von einer Software generiert und an den Belichter übertragen werden. Alternativ dazu kann auch ein strukturierter Zeichensatz bereits fest abgespeichert sein oder als Masken für den Belichtungsprozeß bereitstehen.

Wenn Änderungen an den Belichtungssystemen unerwünscht sind, können geeignete Strukturen auch zusätzlich zu dem zu sichernden grafischen Element "b" mit separaten Belichtern, z. B. Laser-Scannern o. dgl., einbelichtet werden. Ein solches Verfahren eignet sich auch zur Sicherung von Linienzügen wie Unterschriften, Logos o. dgl.

Auch Bilder können nach diesem Verfahren gegen Austausch geschützt werden, indem geeignete Strukturen an bestimmte Stellen des Bildes oder des Bildrandes belichtet werden.

Als fotografische Materialien sind insbesondere feinkörnige, lichthoffreie Emulsionen geeignet.

Alle oberhalb des als Informationsträger fungierenden variablen grafischen Elementes verlaufenden Materialschichten sollten möglichst transparent sein, um die optische Verifikation des Vorhandenseins der Feinstrukturen nicht durch Lichtstreuung zu beeinträchtigen.

Wenn für die vorgeschlagene Struktur ein Fraktalmuster verwendet wird, dann können sehr deutlich die Auflösungsgrenzen eines Reproduktionsverfahrens gezeigt werden. Die Teilstrecken oder Teilflächen werden immer feiner unterteilt, ohne die Eigenschaften der Fläche oder der Kante, die Ausgangsobjekt des Musters ist, stark zu beeinträchtigen. Reproduktionen solcher Muster mit niedriger auflösenden Technologien werden sofort durch die grobere Flächen- oder Kantenstruktur der gefälschten Fraktalmuster erkennbar.

Als zusätzliches Sicherheitsmerkmal kann eine Farbinformation der Struktur dienen. Insbesondere können für alphanumerische Zeichen Farbcodes definiert werden, die in den Strukturen der einzelnen Elemente wiederkehren. Die Fig. 3 zeigt aus der Vielfalt der denkbaren Varianten eine Ausführungsform.

Jedem zu schützenden Element, hier der Buchstabe "c", wird eine Farbe zugeordnet, die mit der Farbe der Schutzstruktur, hier die innenliegende Fläche 4 des Buchstabens "c", identisch ist. Diese Farbe kann auch nach einem nur dem Sicherheitsdrucker bekannten Code mit der Gesamtinformation der variablen Daten verknüpft sein. Um die Lesbarkeit nicht wesentlich zu beeinträchtigen, wird das Verhältnis von farbiger Fläche zu Zeichenfläche klein gewählt.

Die Unversehrtheit und Echtheit der variablen Daten kann einfach mit elektronischen oder optischen Vergrößerungsgeräten oder -hilfsmitteln verifiziert werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von variablen grafischen Elementen, insbesondere alphanumerische Zeichen, Bilder, Barcodes in Wert und Sicherheitsdokumenten, wobei mindestens die Flächen der variablen graphischen Elemente mit mikroskopisch feinen Strukturen versehen werden und zwischen den spektralen und/oder geometrischen Eigenschaften der Strukturen (Farbe/Muster) und den zu schützenden variablen grafischen Elementen ein definierter Zusammenhang in Form eines Codes hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturierten variablen grafischen Elemente in eine lichtempfindliche Schicht belichtet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturierten variablen grafischen Elemente gedruckt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturierten variablen grafischen Elemente durch Änderung der Absorptions-, Reflektions-, oder Transmissionseigenschaften einer Materialschicht unter der Einwirkung elektromagnetischer Strahlung erzeugt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturen der variablen grafischen Elemente in einem von der Reproduktion des zu schützenden grafischen Elementes separaten Arbeitsgang reproduziert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturen der variablen grafischen Elemente durch Fraktallinien und/oder Fraktalflächen gebildet werden.