DE19706008C3 - Verfahren zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von variablen grafischen Elementen in Wert- und Sicherheitsdokumenten - Google Patents

Description

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

Wert- und Sicherheitsdokumente wie Ausweise, Kredit­ karten oder dgl. enthalten variable Daten wie Bilder, Grafi­ ken, alphanumerische Zeichen und Muster (Paßbild, Unter­ schrift, Personaldaten, Barcodes u. ä.), die gegen Verfäl­ schungen geschützt werden müssen.

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

Die zu sichernden Daten werden nach den bekanntgewor­ denen Verfahren mit Schichten oder mit Strukturen über­ deckt, deren Unversehrtheit überprüfbar ist und die bei ei­ nem 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 Ver­ fahren 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 Da­ ten vorgeschlagen, diese auf dem Wertdokument zu dupli­ zieren und die Kopie der Daten mit einem Muster zu umge­ ben, das bei Verfälschungsversuchen zerstört wird. Ein sol­ ches Verfahren erspart einen zweiten separaten Arbeitsgang für die Absicherung der Daten gegen Manipulation. Nach­ teilig 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 inner­ halb der Freiräume der Muster manipuliert werden, bei­ spielsweise 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 ma­ terialabtragenden oder materialverändernden Beschrif­ tungstechniken wie Gravur oder Laserbeschriftung erreicht. Eine solche Technologie ist teuer und zeitaufwendig. Die auf diese Art hergestellten Daten können oft mit feinmecha­ nischen 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 Umgebungsflä­ che bei bestimmten Betrachtungswinkeln ist das Sicher­ heitsmerkmal. Außerdem wird vorgeschlagen, die diffus re­ flektierenden Flächen der variablen Daten mit feinen Struk­ turen zu versehen, die beim Wechsel des Betrachtungswin­ kels durch wechselnde Helligkeit der Umgebungsflächen sichtbar oder unsichtbar werden. Dieses Verfahren erfordert eine komplexe Herstellungstechnologie für diffus und ge­ richtet reflektierende personalisierbare Strukturen sowie die Notwendigkeit, bei der Verifikation der Echtheit, den richti­ gen Betrachtungswinkel zu finden. Außerdem sind geeig­ nete Beleuchtungsbedingungen erforderlich.

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

Die DE-OS 14 46 851 betrifft ein Verfahren zum Bemu­ stern oder Beschriften von Sicherheitsfäden in Wertdoku­ menten. Die Bemusterung des Sicherheitsfadens erlaubt aufgrund dessen Breite eine Mikrobeschriftung in der Gros­ senördnung 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 alphanumeri­ sche 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 Bil­ der und/oder Zeichen durch Belichtung einer photoempfind­ lichen Schicht erzeugt werden, wobei gleichzeitig ein unbe­ lichtetes Sicherheitsmuster erzeugt wird, das nachfolgend mit einer aufgedruckten Farbschicht überdeckt wird. Die vi­ suelle Erkennbarkeit der grafischen Elemente bleibt dabei erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von variablen grafi­ schen 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 Beschrif­ tungstechniken, doppeltem Datenbestand auf dem Doku­ ment, überwunden sowie Sicherheitslücken und die kompli­ zierte Verifikation der Echtheit vermieden werden und in einfacher Art und Weise Sicherheitsmerkmale eingebracht und die Unversehrtheit und Echtheit des Dokumentes über­ prüft werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkma­ len des Patentanspruchs 1. Danach werden zumindest die Flächen der variablen graphischen Elemente mit mikrosko­ pisch feinen Strukturen versehen und es wird zwischen den spektralen und/oder geometrischen Eigenschaften der Strukturen (Farbe/Muster) und den zu schützenden varia­ blen 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 Origi­ nalzeichen appliziert, visuell unauffällig und unabhängig vom Betrachtungswinkel zu verifizieren.

Jeder Versuch, die geschützten Daten mit einem Verfah­ ren zu verfälschen, welches eine niedrigere Auflösung be­ sitzt als das Original-Herstellungs-verfahren, läßt sich mit einfachen optischen Hilfsmitteln am Fehlen der charakteri­ stischen feinen Strukturen erkennen, die die authentischen Daten aufweisen würden.

Da Fälscher nicht über die Technologien für die Produk­ tion der Feinstrukturen an den Daten verfügen, sind die nach der Erfindung geschützten Daten in hohem Maße fäl­ schungssicher.

Das Verfahren ist insbesondere zur Herstellung von Per­ sonaldokumenten geeignet, bei denen die Text- und Bildin­ formationen in eine fotografische Schicht belichtet werden.

Für die Belichtung hinreichend hochaufgelöster Struktu­ ren können optische Abbildungen oder Laser- bzw. Katho­ denstrahlbelichter verwendet werden.

Als fotografische Materialien sind insbesondere feinkör­ nige, diffusionslichthoffreie Emulsionen geeignet.

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

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erge­ ben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeich­ nungen 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 Zei­ chens "b" nach Fig. 1,

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

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

Weitere geeignete Technologien sind hochauflösende di­ gitale Druckverfahren.

Für das Aufbringen variabler Daten, d. h. von Daten, die sich von Dokument zu Dokument ändern, bietet sich bei­ spielsweise 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 Buch­ stabe "b" als zu schützendes variables grafisches Element gezeigt. Anstelle der Einbelichtung eines solchen einfachen alphanumerischen Zeichens "b" wird bei der Personalisie­ rung eines Wertdokumentes ein strukturiertes "b" zum Bei­ spiel 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 gene­ riert und an den Belichter übertragen werden. Alternativ dazu kann auch ein strukturierter Zeichensatz bereits fest abgespeichert sein oder als Masken für den Belichtungspro­ zeß bereitstehen.

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

Auch Bilder können nach diesem Verfahren gegen Aus­ tausch geschützt werden, indem geeignete Strukturen an be­ stimmte Stellen des Bildes oder des Bildrandes belichtet werden.

Als fotografische Materialien sind insbesondere feinkör­ nige, lichthoffreie Emulsionen geeignet.

Alle oberhalb des als Informationsträger fungierenden va­ riablen grafischen Elementes verlaufenden Materialschich­ ten sollten möglichst transparent sein, um die optische Veri­ fikation des Vorhandenseins der Feinstrukturen nicht durch Lichtstreuung zu beeinträchtigen.

Wenn für die vorgeschlagene Struktur ein Fraktalmuster verwendet wird, dann können sehr deutlich die Auflösungs­ grenzen eines Reproduktionsverfahrens gezeigt werden. Die Teilstrecken oder Teilflächen werden immer feiner unter­ teilt, 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 erkenn­ bar.

Als zusätzliches Sicherheitsmerkmal kann eine Farbin­ formation der Struktur dienen. Insbesondere können für al­ phanumerische 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 Schutz­ struktur, hier die innenliegende Fläche 4 des Buchstabens "c", identisch ist. Diese Farbe kann auch nach einem nur dem Sicherheitsdrucker bekannten Code mit der Gesamtin­ formation der variablen Daten verknüpft sein. Um die Les­ barkeit nicht wesentlich zu beeinträchtigen, wird das Ver­ hältnis von farbiger Fläche zu Zeichenfläche klein gewählt.

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

Claims (6)

1. Verfahren zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von variablen grafischen Elementen, insbesondere al­ phanumerische 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 va­ riablen grafischen Elementen ein definierter Zusam­ menhang in Form eines Codes hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die strukturierten variablen grafischen Ele­ mente in eine lichtempfindliche Schicht belichtet wer­ den.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die strukturierten variablen grafischen Ele­ mente gedruckt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die strukturierten variablen grafischen Ele­ mente 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, da­ durch gekennzeichnet, daß die Strukturen der variablen grafischen Elemente in einem von der Reproduktion des zu schützenden grafischen Elementes separaten Ar­ beitsgang reproduziert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Strukturen der variablen grafischen Ele­ mente durch Fraktallinien und/oder Fraktalflächen ge­ bildet werden.