DE2547768A1

DE2547768A1 - Ausweisdokument o.dgl.und verfahren zu dessen markierung und pruefung

Info

Publication number: DE2547768A1
Application number: DE19752547768
Authority: DE
Inventors: Knut Goeran Hoegberg; Thor Anders Helge Malmberg; Stig Roland Sjoequist
Original assignee: ID KORT AB
Current assignee: ID KORT AB
Priority date: 1974-10-25
Filing date: 1975-10-24
Publication date: 1976-07-15
Also published as: BR7506964A; DE2559430C2; US4047033A; DE2559430A1; CA1078961A; SE7413480L; JPS5848948B2; FR2289976A1; JPS5188300A; FR2289976B1; SE399602B; DE2547768C2

Description

AB ID-Eort, Stockholm, LiIjehoImsv?.^en 32 (Schweden)

₁₂ ,

"Ausweisdokument oder dergleichen und Verfahren zu dessen Markierung und Prüfung'*

Priorität vom 25. Oktober 197M aus der schwedischen Patentanmeldung 74-1348Q-O

Die Erfindung betrifft ein Ausweisdokument oder dergleichen und ein Verfahren zu dessen -larkierung und Prüfung. Im Sinne der ^r'rfindunix sind mit Ausweisdokumenten auch andere Dokumente wie etwa Kontokarten, Kreditkarten, Banknoten₃ Schecks, Pässe, Urkunden und Datenbänder gleichartig. Nachfolgend wird daher lediglich von einem "Dokument¹⁷ im weitesten Sinne des Viortes gesprochen.

F'⁵T* die überprüfung der Echtheit eines Dokumentes wurden die verschiedensten Lösungen bekanntlich bereits vorgeschlagen, so etwa die Markierung mit radioaktiven Isotopen, die '"armierung mit nicht radioaktiven Indikatorsubstanzen, die unter -Neutronenbestrahlung die Strahlung teilweise absorbieren und die Markierung mit ultraviolett-fluoreszierenden Stoffen. UIe diese bekannten Vorschläge haben jedoch beträchtliche Nachteile.

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Die beiden erstgenannten Vorschläge haben selbstverständlich den Vorteil der Verwendung von Stoffen, die schwierig zu beschaffen sind (erhöhte Fälschungssicherheit), haben aber gleichzeitig den besonderen Nachteil, daß radioaktive Strahlung verwendet wird, was einerseits strengen Auflagen unterworfen ist und andererseits bei einem beträchtlichen Teil der Leute, die ständig in Berührung kommen können, auf erhebliche Abneigung stößt.

Die mit ultraviolett-fluoreszierenden Stoffen arbeitenden Lösungen besitzen u.a. die folgenden Nachteile: Ultraviolettfluoreszierende Substanzen sind relativ leicht für Fälschungszwecke zu beschaffen. Die erforderliche UV-Lichtquelle benötigt eine hohe Spannung und verträgt sich schlecht mit den heutigen elektronischen Bauelementen. Die UV-Lichtquelle ist schwierig zu modulieren. Aufgrund dieser hinsichtlich der UV-Lichtquelle bestehenden besonderen Bedingungen, ist es schwierig, den Prüfungsvorgang zu automatisieren.

Dementsprechend liegt ein erhebliches Bedürfnis für ein neues Verfahren zur Prüfung von Dokumenten vor, das frei von den zuvor genannten Nachteilen ist, von den Benutzern akzeptiert wird, einen hohen Grad an Sicherheit gegen Verfälschungen besitzt und rasch an heutige elektronische Systeme und demzufolge an moderne Lesegeräte für die fraglichen Dokumente anpaßbar ist und einfach automatisiert werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausweiskarte, ein Verfahren zu deren Herstellung und Prüfung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, die das vorstehend genannte Bedürfnis befriedigen.

Die Erfindung basiert auf der Markierung des zu prüfenden

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Dokumentes mit einem Stoff auf der Basis der Seltenen Erdmetalle, bei dem überraschenderweise festgestellt wurde, daß er eine Eigenschaft hat, gemäß derer er bei Erregung mit längerwelliger Strahlung, vorzugsweise Infrarot-Strahlung, Strahlung einer kürzeren Wellenlänge, insbesondere sichtbares Licht, vor allem grünes Licht, emittiert. Mit anderen Worten, bei Erregung mit Photonen einer gegebenen Energie emittiert er Photonen einer spezifischen, höheren Energie, was im Gegensatz zur normalen Fluoreszenz steht. Zum Prüfen wird das Dokument durch eine längerwellige Strahlung bestrahlt und das Vorhandensein der resultierenden kurzwelligeren Strahlung festgestellt.

Das Verfahren nach der Erfindung bietet eine Anzahl von Vorteilen. Das verwendete Material ist schwierig herzustellen, teuer und hat nur wenige AnwendungsnugLichkeiten, d.h. es ist extrem schwierig für Fälschungszwecke zu beschaffen. Darüber hinaus ist es unter Verwendung moderner elektronischer Bauelemente vergleichsweise einfach, sowohl die anregende Infrarot-Strahlung mit geeigneter, genau festgelegter Wellenlänge beispielsweise unter Verwendung licht-emittierender Dioden zu erzeugen als auch das als Folge der Infrarot-Anregung erzeugte, emittierte, sichtbare Licht beispielsweise unter Verwendung von Fotodioden selektiv festzustellen. Licht emittierende Dioden benötigen lediglich eine geringe Spannung und können in einfacher Weise moduliert werden; sie sind des weiteren ebenso wie Fotodioden extrem klein und einfach in moderne elektronische Geräte beispielsweise zum Lesen codierter Ausweiskarten einfügbar. Darüber hinaus hat Infrarot-Strahlung ein gutes Eindringvermögen, das eine einfache Erregung von der einen Seite des zu prüfenden Dokumentes und eine Detektion von der anderen Seite ermöglicht, und zwar selbst in Fäl- , len, in denen das Prüfmaterial auf die genannte andere Seite

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aufgebracht ist. Mit gepulster Infrarot-Erregung zeigen die emittierten Lichtimpulse in bezug auf das jeweilige besondere Prüfmaterial (unabhängig von dessen Konzentration) genau definierte Anstiegs- und Abfallzeiten, was es möglich macht, mit einem hohen Grad an Zuverlässigkeit zwischen verschiedenen Prüfstoffen zu unterscheiden oder umgekehrt sicherzustellen, ob ein empfangener Lichtimpuls tatsächlich von dem richtigen Stoff kommt. Darüber hinaus haben Stoffe der hier interessierenden Art sich als außerordentlich stabil und widerstandsfähig gegenüber denjenigen Einflüssen erwiesen, denen das Dokument während der Herstellung und des normalen Gebrauchs ausgesetzt sein kann.

Erfindungsgemäß ist daher ein Dokument vorgesehen, daß sich dadurch auszeichnet, daß es mit einer Markierung versehen ist, die einen Stoff auf der Basis der Seltenen Erden umfaßt, mit der Eigenschaft, bei Erregung durch eine längerwellige Strahlung, vorzugsweise Infrarot-Strahlung, kurzwelligerer Strahlung, insbesondere sichtbares Licht, auszusenden.

Als Stoff wird zweckmäßig der grünemittierende Typ Na LP₂, : Yb , Er³⁺ (Ln: Y, La) oder der Typ Y P₃ : Yb³⁺, Er³⁺ verwendet. Der Stoff Na Yq cn Yb_Q 39^Ero 39^Pif ^{hat s:}*-^{cn als} besonders vorteilhaft erwiesen. Der Stoff wird zweckmäßig in Form eines kristallinen Pulvers aufgebracht.

Das Verfahren zum Markieren und Prüfen eines Dokumentes besteht erfindungsgeraäß darin, daß das Ausweisdokument beim Markieren versehen wird mit einem Stoff auf der Basis der Seltenen Erden, mit der Eigenschaft, bei Erregung durch eine längerwellige Strahlung, vorzugsweise Infrarot-Strahlung, kurzwelligere Strahlung, insbesondere sichtbares Licht, auszusenden und daß beim Prüfen zumindest Teile des Ausweisdokumentes, die mit dem Stoff versehen sind, mit der längerwelligen Strahlung bestrahlt werden und das Vor-

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handensein der sich ergebenden kurzwelligeren Strahlung festgestellt wird.

Das Verfahren zum Aufbringen des Stoffes hängt im allgemeinen von der Art des betreffenden Dokumentes ab. Anzustreben ist, den Stoff in einer solchen Weise aufzubringen, daß er gegen mechanische Einflüsse geschützt ist und daß es so schwierig als möglich ist, ihn für Fälschungszwecke von dem Dokument zu entfernen.

Ein besonders bevorzugtes Verfahren für auf fotografischem Wege hergestellte Ausweiskarten besteht darin, den Stoff mit einem geeigneten Bindemittel zu einem Brei zu vermengen und anschließend den Brei auf die Ausweiskarte in jenem Herstellungsstadium aufzubringen, bei dem die fotografische Emulsion noch ungeschützt ist. Das Aufbringen kann in einfacher Weise durch Siebdrucken erfolgen. Durch Verwendung unterschiedlicher Siebe können das Feld oder die Felder der Karte, die den betreffenden Stoff enthalten, unterschiedliche Formen und Positionen erhalten, d.h. eine individuelle Codierung von Karten ist möglich. Sobald der Stoff in dieser Weise aufgebracht wurde, wird er durch Aufbringen eines Schutzüberzuges auf die Ausweiskarte od.dergl. geschützt.

Ein anderes Verfahren zum Aufbringen des Stoffes besteht darin, den Stoff in ein spezielles Trägermaterial, beispielsweise in Form eines sehr dünnen Kunststoffstreifens, einzuarbeiten. Das Trägermaterial wird dann in das Grundmaterial,beispielsweise Papier oder Kunststoff, aus dem das Dokument hergestellt wird, eingefügt oder eingearbeitet.

Zum Prüfen eines Dokumentes wird die Bestrahlung vorzugsweise gepulst, so daß die festgestellte oder detektierte Strahlung

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ebenfalls gepulst sein wird, und zwar in ganz bestimmten Zeitpunkten entsprechend den Zeitpunkten, zu denen die Bestrahlung erfolgt. Es ist in diesem Zusammenhang vorteilhaft zu prüfen, daß die Anstiegs- und Abfallzeiten der detektierten Strahlungsimpulse mit den spezifischen Anstiegs- und Abfallzeiten übereinstimmen, die für den Stoff gelten, der auf das zu prüfende Dokument aufgebracht wurde.

Die Prüfung eines Dokumentes kann dynamisch oder statisch ausgeführt werden. Es ist vorteilhaft, das Dokument nacheinander oder gleichzeitig an bestimmten Punkten oder Flächen zu bestrahlen und nach Feststellung, von welchen Punkten oder Flächen durch die Bestrahlung verursachte, kurzwelligere Strahlung stammt, die auf diese Weise erhaltene Information hinsichtlich der bestrahlten Punkte oder Flächen zu vergleichen mit einer Information, die von einer anderen Quelle stammt und anzeigt, von welchen Punkten oder Flächen die festgestellte, kurzwelligere Strahlung stammen sollte. Die anderswoher erhaltene Information kann beispielsweise von derjenigen abgeleitet werden, die von einem anderen, simultanen Lesevorgang des Dokumentes stammt (beispielsweise unter Verwendung eines Algorithmus oder aus einem Datenverarbeitungszentral) oder kann fest vorgegeben sein für die Vorrichtung, in der die Dokumentenprüfung durchgeführt wird. Die Vorrichtung zur Durchführung des Prüfverfahrens zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß sie mindestens eine Einrichtung zur Erzeugung längerwelliger Strahlung enthält, sowie eine entsprechende Anzahl von Einrichtungen zur Feststellung kurzwelligerer Strahlung, wobei jede Einrichtung zur Strahlungserzeugung einer bestimmten Einrichtung zur Strahlungsfeststellung zugeordnet ist, sowie Einrichtungen zur Ausrichtung des Ausweisdokumentes und der strahlungserzeugenden sowie strahlungsfeststellenden Einrichtungen relativ zueinander in eine bestimmte Prüfstellung. - 7 -

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Die Strahlungserzeugenden Einrichtungen bestehen zweckmäßig aus Infrarot emittierenden Dioden, die so ausgelegt sind, daß sie den größten Teil ihrer Strahlungsenergie innerhalb eines begrenzten Wellenlängenbereiches abgeben, der dem anzuregenden Prüfstoff angepaßt ist. Die Strahlungsfeststellenden Einrichtungen bestehen zweckmäßig aus Fotodioden, die so angeordnet oder ausgewählt sind, daß sie Strahlung nahezu ausschließlich innerhalb eines schmalen Wellenlängenbereiches feststellen, der durch die kurzwelligere Strahlung festgelegt ist, die von dem verwendeten Prüfstoff zu erwarten ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, die Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zum Prüfen eines Dokumentes in schematischer Vereinfachung wiedergibt. Es zeigt:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer einfachen Vorrichtung nach der Erfindung zur überprüfung von Dokumenten,

Fig. 2 die Verwendung einer Vorrichtung nach Fig.l in Verbindung mit einem bekannten Ausweiskartenleser,

Fig. 3 eine andere einfache Ausführungsform der Vorrichtung zur Prüfung eines Dokumentes,

Fig. k ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum statischen Prüfen eines Dokumentes, wobei mit einer gepulsten Bestrahlung des Dokumentes gearbeitet wird,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungs-

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form einer Vorrichtung zur dynamischen Prüfung von Dokumenten, wobei mit einer gepulsten Bestrahlung bestimmter Punkte des Dokumentes gearbeitet und ein Vergleich der Punktprüfergebnisse mit einer vorgegebenen Prüfinformation vorgenommen wird,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer in den Vorrichtungen nach den Figuren 4 und 5 verwendeten Prüfschaltung,

Fig. 7 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Prüfschaltung nach Fig. 6.

Figur 1 zeigt in schematischer Form eine einfache Vorrichtung zur Prüfung eines katenähnlichen Dokumentes 1, das mit einer Prüfmarkierung in Form einer Fläche 2 versehen ist, die an einer bestimmten Stelle sich befindet und aus einem gründea Licht emittierenden Prüfstoff besteht. Die Vorrichtung umfaßt einen Rahmen 3 mit einem Schlitz 4, in den das Dokument 1 einführbar ist. In dem den Schlitz begrenzenden oberen Teil des Rahmens 3 ist eine Infrarot-Licht emittierende Diode 5 in einer öffnung 6 angeordnet. Im unteren, den Schlitz begrenzenden Teil des Rahmens 3 ist zentrisch gegenüber der Licht emittierenden Diode 5 ein Filter 16, das für Infrarot-Strahlung undurchlässig ist, sowie eine für grünes Licht empfindliche Fotodiode 7 in einer öffnung angebracht. Die Licht emittierende Diode 5 und die mit dem Filter versehene Fotodiode 7 sind so angeordnet, daß sich die Fläche 2 zwischen ihnen befindet, wenn das Dokument 1 ordnungsgemäß in den Schlitz 4 eingeführt ist.

Die Licht emittierende Diode 5 ist mit einer Schaltung 9 verbun-

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den, die sie mit Strom versorgt. Die Fotodiode 7 ist mit einer Anzeigeschaltung 10 verbunden, die anspricht, wenn die Fotodiode 7 ein Ausgangssignal erzeugt.

Zur Prüfung des Dokumentes 1 wird dieses voll in den Schlitz 4 eingeführt, woraufhin die Licht emittierende Diode 5 eingeschaltet wird. Die Diode emittiert dann Infrarot-Strahlung, die auf den Prüfstoff 2 auftrifft, sofern er in dem Dokument enthalten ist, so daß er grünes Licht aussendet. Das grüne Licht wird von der Fotodiode 7 aufgenommen, die demzufolge ein Ausgangssignal an die Schaltung 10 liefert. Diese letztere zeigt dann an, daß das geprüfte Dokument echt ist.

Wenn das geprüfte Dokument keinen Prüfstoff derjenigen Art enthält, die bei Infrarot-Anregung grünes Licht der korrekten Wellenlängen emittiert, erzeugt die Fotodiode keinerlei Ausgangssignal und die Schaltung 10 zeigt folglich an, daß das Dokument nicht echt oder in Ordnung ist.

wie
Figur 2 zeigt/die Vorrichtung nach Figur 1 in Verbindung mit einem bekannten Ausweiskartenleser verwendet werden kann. Bei dem Ausweisleser handelt es sich vorzugsweise um eine Ausführungsform gemäß der deutschen Patentanmeldung P 24 56 601.6 der gleichen Inha-berin. Auf die dortigen Ausführungen wird ausdrücklich Bezug genommen. Wie in Figur 2 dargestellt, kann die licht emittierende Diode 5 in eine obere gedruckte Schaltungskarte 11 eingefügt sein, wobei der Ort der Licht emittierenden Diode 5 dem Ort der Fläche 2 auf der Ausweiskarte 12 entspricht, die den Prüfstoff enthält. Die Fotodiode 7 (hier nicht dargestellt) kann entsprechend in einer unteren gedruckten Schaltungskarte 13 untergebracht sein, die außerdem die erforderlichen elektronischen Schaltungen (nicht dargestellt) aufnehmen kann,

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wenn sie auf der gedruckten Schaltungskarte 11 nicht verfügbar sind.

Figur 3 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung für das Prüfen eines Dokumentes 1 mit einer Fläche aus Prüfstoff, bei der die Infrarot emittierende Diode 5 und die zugehörige Fotodiode 7 auf derselben Seite des zu prüfenden Dokumentes angeordnet sind. Diese Ausführungsform umfaßt eine biegsame, gemischte Faseroptik 20, deren eines Ende in einer Platte 23 zur Halterung des zu prüfenden Dokumentes 1 angeordnet ist und deren anderes Ende auf einer Platte oder Karte 2H angeordnet und derart geteilt ist, daß eine erste Anzahl von Fasern der Faseroptik mit der Licht emittierenden Diode 5 und eine zweite Anzahl von Fasern mit dem Filter 16 und der Fotodiode 7 verbunden sind, wobei die Diode 5, das Filter 16 und die Fotodiode 7 ebenfalls auf der Karte 2k angeordnet sind. Bekanntlich sind Faseroptiken einschließlich einer Licht emittierenden Diode, einem Filter und einer Fotodiode untergebracht in einem Gehäuse handelsüblich erhältlich, so daß es einer weiteren Beschreibung nicht bedarf.

Die Infrarot-Strahlung kann auf diese Weise durch die erste Zahl von Fasern dem Dokument 1 zugeführt werden, wo sie den Prüfstoff 2 erregt, während das von dem erregten Prüfstoff emittierte sichtbare Licht über die zweite Zahl von Fasern der Faseroptik der Fotodiode 7 zugeführt wird. Die Licht emittierende Diode 5

und die Fotodiode 7 können mit Schaltungen der in Figur 1 dargestellten Art verbunden sein.

Die Aus führungsform nach Figur 3 hat den Vorteil, daß sie eine einfache Prüfung von Dokumenten erlaubt, die nicht zwischen eine Licht emittierende Diode und eine Fotodiode in der in

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Figur 1 dargestellten Art und Weise eingeführt werden können. Jedoch kann eine Ausführungsform nach Figur 3 auch in Verbindung beispielsweise mit einem Ausweiskartenleser verwendet werden, der nicht in der in Figur 2 dargestellten Art und Weise abgeändert werden kann. In einem solchen Fall ist das eine Ende der Faseroptik 20 in einer öffnung in einer der gedruckten Schaltungskarten oder Platten untergebracht, zwischen die die Ausweiskarte eingeführt wird und das andere Ende der Faseroptik einschließlich der Dioden 5 und 7 und des Filters 16 sind auf einer getrennten gedruckten Schaltungskarte zusammen mit den benötigten elektronischen Schaltungen untergebracht.Zufolge der flexiblen Faseroptik kann diese getrennte gedruckte Schaltungsplatte über dem Ausweiskartenleser unter Einhaltung eines entsprechenden Abstandes oder seitlich von diesem angeordnet werden.

Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild einer etwas aufwendigeren Ausführungsform der Vorrichtung, die für die statische Prüfung von Dokumenten 1 ausgebildet ist, die mit einer Fläche 2 aus Prüfstoff versehen sind. Die Vorrichtung umfaßt wie zuvor eine Infrarot emittierende Diode 5 und eine mit dieser zusammenwirkende Fotodiode 7, die - wie dargestellt - so angeordnet sind, daß sich das zu untersuchende Dokument 1 derart zwischen ihnen befindet, daß die Fläche 2 auf echten Dokumenten zwischen die Licht emittierende Diode 5 und die Fotodiode 7 zu liegen kommt. Die Licht emittierende Diode 5 wird mittels eines Oszillators und einer Treiberstufe 31 gepulst. Der Oszillator 30 gibt eine Anzahl von Prüfimpulsen ab, sobald er einen Taktimpuls von einem Taktimpulsgenerator 32 erhält. Der Taktimpulsgenerator 32 ist seinerseits so ausgelegt, daß er den Taktimpuls abgabt, wenn er ein Eingangssignal von einer Schaltung 33 erhält, die aktiviert wird, wenn sich das Dokument 1 in der korrekten Prüfposition befindet, beispielsweise wenn das Dokument 1 korrekt in einen

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Schlitz wie in Figur 1 eingeführt ist.

Die Fotodiode 7, die unter korrekten Bedingungen demzufolge Ausgangsimpulse abgeben wird, die den Oszillatorimpulsen entsprechen, ist mit ihrem Ausgang mit einer Schaltung 34 verbunden, die als Verstärker und Rechteckimpulsformer arbeitet. Der Ausgang der Schaltung 34 ist mit einer ersten Prüfschaltung 35 über eine Schaltung 36 verbunden, die prüft, ob die von der Fotodiode 7 erhaltenen Impulse Anstiegs- und Abfallzeiten haben, die in den vorgegebenen Wellenlängenbereich fallen. Die Schaltung 36 erhält ebenfalls Steuerimpulse von dem Oszillator 30.

Die Aufgabe der Schaltung 36 ist es somit, jeden Ausgangsimpuls der Schaltung 34 zu sperren, dessen Anstiegs- und Abfallzeit nicht denjenigen Zeiten entspricht, die für das verwendete Prüfmaterial 2 gelten. Diese Aufgabe wird durch Ausnützung der Tatsache erfüllt, daß jeder Rechteck-Ausgangsimpuls der Schaltung 34 zufolge einer gewissen Verzögerung des Ausgangsimpulses der Fotodiode 7 und der besonderen Anstiegs- und Abfallzeiten des letztgenannten Ausgangsimpulses bedingt durch das verwendete Prüfmaterial, um eine gewisse Zeit in bezug auf den triggernden Steuerimpuls verzögert sein und eine ganz bestimmte Dauer haben wird. Die Schaltung 36 ist demzufolge zu ausgelegt, daß sie dann, wenn sie einen Steuerimpuls von dem Oszillator 30 erhalten hat, mit einer gegebenen zeitlichen Verzögerung ein sogenanntes Fenster für ein sehr kurzes Zeitintervall öffnet, so daß ein Impuls von der Schaltung 34 zu der Prüfschaltung 35 gelangen kann. Wenn der Ausgangsimpuls der Schaltung 34 licht der richtige ist, beispielsweise deswegen, weil das Feld 2 den falschen Prüfstoff enthält, öffnet sich das Fenster während einer Zeit, in der kein Impuls vorhanden ist, um durch das Fenster hindurch zu der Prüfschaltung 35 zu kommen.

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Eine Ausführungsform der Schaltung 36 wird später näher in Verbindung mit den Figuren 6 und 7 erläutert werden.

Die Prüfschaltung 35 umfaßt einen ersten Zähler 37, einen zweiten Zähler 38 und einen Vergleicher 39· Der erste Zähler 37 zählt die Zahl der von dem Oszillator gelieferten Steuer- oder Prüfimpulse und der zweite Zähler 38 zählt die Zahl der die Schaltung 36 durchlaufenden Impulse. Die Zähler besitzen dieselbe Stufenzahl und der Vergleicher 39 vergleicht die Inhalte der letzten Stufen der Register. Die Zähler 37> 38 und der Vergleicher 39 werden auf 0 zurückgesetzt und gelöscht durch jeden von dem Taktimpulsgenerator 32 gelieferten Taktimpuls.

Die Vorrichtung nach Figur 4 arbeitet wie folgt: Sobald das Dokument 1 in die richtige Prüfposition in bezug auf die Licht emittierende Diode 5 und die Fotodiode 7 gebracht ist, wird die Schaltung 33 betätigt, die beispielsweise einen End- oder Grenzwertschalter umfaßt und liefert einen Startimpuls an den Taktimpulsgenerator 32. Der letztere erzeugt daraufhin einen Taktimpuls vorbestimmter Dauer. Der Taktimpuls löscht die Zähler 37, 38 und den Vergleicher 39 für einen Prüfvorgang und löst den Oszillator 30 aus, der demzufolge beginnt, ane vorbestimmte Anzahl von Steuer- oder Prüfimpulsen abzugeben. Jeder Prüfimpuls prüft über die Treiberstufe 31 die Licht emittierende Diode 5, die demzufolge ein Infrarot-Impuls zum Prüfen des Stoffes 2 abgibt. Der letztere wird folglich angeregt und emittiert einenjentsprechenden Impuls sichtbaren Lichtes, der durch die Fotodiode 7 detektiert wird. Der zeitlich leicht verzögerte, entsprechende Ausgangsimpuls der Fotodiode wird in der Schaltung 34 verstärkt und in Rechteckform gebracht und dann der Schaltung 36 zugeführt. Die letztere hat etwas früher den entsprechenden Prüfimpuls erhalten und, hiervon ge-

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steuert, die Zeit eines Fensters festlegt, durch das ein korrekter Ausgangsimpuls von der Schaltung 34 hindurch als Eingangsimpuls an den Zähler 38 gelangen kann. Dieser Prüfimpuls lag außerdem am Zähler 37 an, der demzufolge unter normalen Umständen einen Prüfimpuls immer etwas früher zählen wird, als der zweite Zähler 38 einen entsprechenden Eingangsimpuls zählt.

Nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Steuer- oder Prüfimpulsen von dem Oszillator 30 abgegeben wurde, endet der Taktimpuls des Taktimpulsgenerators 32, wodurch der Oszillator 30 gesperrt wird und die Versorgung mit Prüfimpulsen aufhört. Wenn der letzte Prüfimpuls vom Zähler 37 gezählt wurde, wird dessen letzte Stufe aktiviert und ein Impuls an den Vergleicher 39 abgegeben. Vorausgesetzt, daß die letzte Stufe des Zählers 38 dann ebenfalls innerhalb eines bestimmten Zeitintervalles, beispielsweise entsprechend einer halben PrüfImpulsperiode, aktiviert ist und einen Impuls an den Vergleicher 39 afcg-bt, erzeugt der Vergleicher einen Ausgangsimpuls auf der Leitung 40, der angibt, daß die Prüfung ergeben hat, daß das Dokument 1 echt ist, d.h. jeder Prüfimpuls, der die Licht emittierende Diode 5 gepulst hat, einen korrekten Ausgangsimpuls der Fotodiode 7 ausgelöst hat. Die Vorrichtung gemäß Figur 4 kann in einfacher Weise zur Prüfung eines Dokumentes mit verschiedenen Prüfungsflächen vervollständigt werden. Dies geschieht am einfachsten ausgehend von der Erkenntnis, daß die Vorrichtung für jede Prüfflache die Schaltungen umfaßt, die in der Figur sich innerhalb der strichpunktierten Linie 50 befinden. Es liegen jedoch auch andere Möglichkeiten auf der Hand. So können die Prüfflächen unter Verwendung der gleichen Schaltungen 30 bis 32 und 34 bis 39 sowie geeigneter Schalt- und Steuerschaltungen sequentiell geprüft werden. Wenn die Vorrichtung gemäß Figur 4 dahingehend

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abgeändert wird, daß sie mehrere Flächen prüft, von denen beispielsweise eine oder einige den Prüfstoff nicht enthalten sollten, ist es vorteilhaft, die Vorrichtung mit zusätzlichen Vergleichern in der nachfolgend in Verbindung mit Figur 4 beschriebenen Art zu versehen.

Die Vorrichtung nach Figur 5 ist zur Durchführung einer dynamischen Prüfung eines Dokumentes 1 in vier vorbestimmten Prüfflächen, von denen eine oder mehrere einen Prüfstoff 2 entsprechend einen speziellen Code enthalten können, ausgelegt. Die Vorrichtung ist im Grundsatz ähnlich aufgebaut wie diejenige der Figur 4, d.h., jede Prüffläche wird in etwa dergleichen Weise wie bei der Vorrichtung nach Figur 4 geprüft, jedoch dynamisch statt statisch.

Die Vorrichtung in der Ausführungsform nach Figur 5 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Figur 4 jedoch in folgender Hinsieht:

Die Schaltung 33 ist so ausgelegt, daß sie einerseits einen Startimpuls erzeugt, wenn das Dokument 1 in die Vorrichtung eingeführt ist und daß sie andererseits für jede Prüfposition, die erreicht ist, während das Dokument 1 durch die Prüfvorrichtung hindurchgeführt wird, einenimpuls an den Taktimpulsgenerator 32 abgibt. Die Schaltung 33 liefert daher in diesem Ausführungsbeispiel nacheinander vier zeitlich getrennte Impulse, von denen jeder anzeigt, daß die zugehörige Prüffläche ansehen der Licht emittierenden Diode 5 und der Fotodiode 7 positioniert ist. Jeder derartige Impuls triggert dann wie zuvor das Prüfen der entsprechenden Prüffläche auf dem Dokument.

Darüber hinaus ist die Prüfschaltung 35 anders ausgelegt, ob-

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gleich sie ebenso auf dem Prinzip der Impulszählung aufbaut. Die Prüfschaltung 35 enthält ein UND-Glied 4l, von dem ein Eingang die Steuer- oder Prüfimpulse von dem Oszillator 30 erhält und von dem der andere Eingang die Ausgangsimpulse von der Schaltung 36 enthält, während am Ausgang ein Impuls jedesmal dann abgegeben wird, wenn ein empfangener Steuer- oder Prüfimpuls innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls von einem entsprechenden Impuls aus der Schaltung 36 gefolgt ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 4l ist mit einem Zähler 42 verbunden, der durch jeden Taktimpuls von dem Taktimpulsgenerator 32 gelöscht wird und der einen Ausgangsimpuls auf die Leitung 40 gibt, wenn er eine -vorbestimmte Anzahl von Impulsen von dem UND-Glied 41 erhalten hat. Ein Ausgangsimpuls auf der Leitung 40 stellt eine logische "1" dar und zeigt an, daß die geprüfte Fläche auf dem Dokument 1 korrekt mit dem Prüfstoff versehen ist. In entsprechender Weise stellt das Fehlen eines Ausgangsimpulses auf der Leitung 40 eine logische "0" dar und zeigt an, daß die geprüfte Fläche auf dem Dokument 1 nicht mit dem Prüfmaterial oder nicht korrekt mit dem Prüfmaterial versehen ist. Die Dauer jedes Taktimpulses und die Frequenz des Oszillators 30 sind so gewählt, daß jede Prüffläche auf dem Dokument selbst bei der maximalen Einführungs- oder Zuführungsgeschwindigkeit des Dokumentes in der Vorrichtung sich zwischen der Licht emittierenden Diode 5 und der Fotodiode 7 für eine ausreichend lange Zeit befindet, daß eine hinlängliche Zahl von Impulsen in dem Zähler 42 gespeist werden kann, wenn die Prüffläche das entsprechende Prüfmaterial trägt.

Schließlich umfaßt die Vorrichtung nach Figur 5 noch einen Vergleicher 43 mit einem Speicher 44 mit einer Anzahl von Speicherpositionen entsprechend der Anzahl von Prüfflächen auf dem Dokument, in vorliegendem Beispiel ist dies ein vierstufiges Schieberegister, sowie mit einem Festwertspeicher 45 mit der

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gleichen Anzahl von Speicherstellen und einer Vergleichersehartung 46, die so geschaltet ist, daß sie an ihrem Ausgang 47 ein Signal abgibt, wenn die Inhalte der Speicher 44 und 45 durch Vergleich als übereinstimmend festgestellt sind. Das Schieberegister 44 und die Vergleicherschaltung 46 werden auf 0 zurückgesetzt und gelöscht durch den Startimpuls von der Schaltung 33 über die Leitung 48. Das Einspeichern der Binärzahlen "1" und "0" von der Prüfschaltung 35 in das Schieberegister 44 und der Schiebevorgang werden durch Taktimpulse gesteuert, die von dem Taktimpulsgenerator 32 kommen.

Die Vorrichtungen der Ausfuhrungsform nach Figur 5 arbeitet wie folgt: Wenn das. Dokument 1, das geprüft werden soll, in die Vorrichtung eingeführt ist, wird die Schaltung 32 aktiviert und überträgt über die Leitung 48 einen Startimpuls, so daß das Schieberegister 44 und die Vergleicherschaltung 46 die 0- und Startposition annehmen. Wenn das Dokument, so wie es weiterhin durch die Vorrichtung geführt wird, seine erste Prüfsteilung erreicht, d.h. wenn die erste Prüffläche zwischen der Licht emittierenden Diode 5 und der Fotodiode 7 liegt, gibt die Schaltung 33 einen ersten Impuls an den Taktimpulsgenerator 32 ab, der seinerseits einen ersten Taktimpuls zur Nullstellung des Zählers 44 und zur Auslösung oder Triggerung des Oszillators 33 abgibt. Der Oszillator liefert dann eine erste Serie von Steuer- oder Prüfimpulsen, die wie bei der Vorrichtung nach Figur 4 eine entsprechende Serie von Impulsen am Ausgang der Schaltung 36 entstehen lassen, da die erste Prüffläche als mit dem korrekten Prüfstoff 2 versehen angenommen ist. Die beiden Impulszüge werden dem UND-Glied 4l zugeführt und lassen einen Pulszug entstehen, der in dem Zähler 42 gezählt wird. Sobald eine passende, vorher festgelegte Anzahl von Impulsen durch den Zähler 42 gezählt wurde, liefert letzterer

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ein Ausgangssignal, das eine logische "1" darstellt. Wenn der erste Taktimpuls endet, wird der Oszillator 30 wieder gesperrt und das Prüfergebnis auf der Leitung 40, in diesem Fall eine logische "1" wird in die erste Stufe des Schieberegisters 44 eingespeichert. Damit ist der erste Prüfvorgang abgeschlossen.

Der Transport des Dokumentes kann in der Zwischenzeit ununterbrochen weitergegangen sein; angenommen ist aber jedoch, daß beim Verschwinden des ersten Taktimpulses das Dokument höchstens um eine solche Strecke weiter transportiert wurde, daß die erste Prüffläche nach wie vor als zwischen der Licht emittierenden Diode 5 und der Fotodiode 7 liegend angesehen werden kann.

Wenn das Dokument im Zuge seines Weitertransportes seine zweite Prüfposition erreicht hat, d.h. mit seiner zweiten Prüffläche sich zwischen der Licht emittierenden Diode 5 und der Fotodiode 7 befindet, liefert die Schaltung 33 einen zweiten Impuls an den Taktimpulsgenerator 32 und löst damit einen zweiten Prüfvorgang aus. In der gleichen Weise werden ein dritter und ein vierter Prüfvorgang ausgelöst.

Nach Abschluß des vierten Prüfvorganges durch Einspeicherung einer logischen "1" oder "0" in das Schieberegister 44 enthält letzteres ein 4-bit-binär-Wort, das nun automatisch an die Vergleicherschaltung 46 übertragen wird. Die Vergleicherschaltung vergleicht dieses Binär-Wort mit einem binären 4-bit-Prüfwort, das aus dem Speicher 45 erhalten wird. Wenn der Vergleich Koinzidenz zwischen den zwei Binär-Worten zeigt, liefert die Vergleicherschaltung 46 ein Signal "akzeptiert" über die Leitung 47, das anzeigt, daß das geprüfte Dokument echt ist.

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Ein Ausführungsbeispiel für die Torschaltung 36 wird nun anhand der Figuren 6 und 7 näher erläutert. Diese Schaltung umfaßt ein erstes und ein zweites Verzögerungsglied 61 bzw. 62, eine erste und eine zweite monostabile Kippschaltung 63 bzw.64, ein ODER-Glied 65, eine Differenzierschaltung 66, ein UND-Glied 67 und eine Kippschaltung 68. Die Eingänge des ersten und des zweiten Verzögerungsgliedes 6l, 62 sind mit dem Ausgang des Oszillators 33 verbunden und erhalten dementsprechend die von dem Oszillator 30 abgegebenen Steuer- oder Prüfimpulse. Der Ausgang des ersten Verzögerungsgliedes 6l ist mit dem Eingang der ersten monostabilen Kippschaltung 63 verbunden und der Ausgang des zweiten Verzögerungsgliedes 62 ist mit dem Eingang der zweiten monostabilen Kippschaltung 64 verbunden. Der Ausgang jeder der monostabilen Kippschaltungen 63, 64 ist mit dem entsprechenden von zwei Eingängen des ODER-Gliedes 65 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes 65 ist mit einem Eingang des UND-Gliedes 67 verbunden, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang der Differenzierschaltung 66 verbunden ist. Ein Eingang der Differenzierschaltung 66 ist mit dem Ausgang der Schaltung 3^ verbunden. Schließlich ist der Ausgang des UND-Gliedes 67 mit dem Eingang der Kippschaltung 68 verbunden, deren Ausgang mit dem Eingang der Prüfschaltung 35 verbunden ist.

Die Signalformen an den Eunkten A bis J in Figur 6 sind in Figur 7 dargestellt, wobei das Diagramm A in Figur 7 sich auf den Punkt A in Figur 6 usw. bezieht.

Die Arbeitsweise der Torschaltung nach Figur 6 ist in Verbindung mit Figur 7 für den Fachmann ohne weiteres klar. Sie wird lediglich vorsorglich nachfolgend kurz erläutert.

B
Die Ausgangsimpulse/der Fotodiode 7 durchlaufen die Verstärker-

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und Rechtecktimpulsformersehaltung 34, wodurch die Vorderflanke und die Rückflanke der Rechteckimpulse C in bezug auf die Vorderflanke der Steuer- oder Prüfimpulse A des Oszillators 30 in einer bestimmten Weise verzögert werden, die für eine bestimmte Amplitude charakteristisch für die spezifischen, durch den verwendeten Prüfstoff bedingten Anstiegs- und Abfallzeiten der Ausgangsimpulse B ist.

Jeder Steuer- oder Prüfimpuls des Oszillators 30 durchläuft beide Verzögerungsglieder 6l und 62 und triggert die monostabil^en Kippschaltungen 63 bzw. 64 zu verschiedenen Zeiten entsprechend der Vorderflanke bzw. der Rückflanke des entsprechenden Ausgangsimpulses der Schaltung 34. Die so getriggerten Ausgangsimpulse der monostabilen Kippschaltungen 63 und 64 haben jeweils eine bestimmte Dauer, um Fensterimpulse für die Vorderflanke bzw. Rückflanke des entsprechenden Rechteckimpulses von der Schaltung 34 zu gewinnen.

Dementsprechend sind die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes 6l und die Impulsdauer des getriggerten Ausgangsimpulses der monostabilen. Kippschaltung 63 so gewählt, daß sie einen ersten, genau festgelegten Pensterimpuls ergeben, der das UND-Glied 67 die Vorderflanke eines entsprechenden Rechteckimpulses übertragen und die Kippschaltung 68 triggern läßt, wenn dieser Rechteckimpuls von einem Prüfstoff stammt, der die korrekte Anstiegszeit ergibt.

In analoger Weise sind die Verzogerungszeit des Verzögerungsgliedes 62 und die Impulsdauer des ausgelösten Ausgangsimpulses der monostabilen Kippschaltung 64 so gewählt, daß sie einen zweiten, vorher festgelegten Pensterimpuls ergeben, der das UND-Glied 67 befähigt, die Rückflanke eines entsprechenden

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Rechteckimpulses zu übertragen und die Kippschaltung 68 zu triggern, wenn dieser Rechteckimpuls von einem Prüfstoff, der die korrekte Abfallzeit ergibt, stammt.

Selbstverständlich sind die beiden Fensterimpulse unter Berücksichtigung zulässiger Schwankungen von Anstiegs- und Abfallzeiten bemessen.

Alle übrigen Schaltungselemente der beschriebenen Vorrichtungen und Schaltungen bedürfen keiner weiteren Beschreibung ₃ da ihr Aufbau und ihre Funktionsweise dem Fachmann geläufig sind.

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Claims

PATENTANWÄLTE

HBNZ-JOACHiM y\imm

RfcifcHSR PkIsTSCH 24.10.1975

AB ID-Kort 8617-IV/K

Patentansprüche:

li Ausweisdokument oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Markierung versehen ist, die einen Stoff auf der Basis der Seltenen Erden umfaßt,mit der Eigenschaft, bei Erregung durch eine längerwellige Strahlung, vorzugsweise Infrarot-Strahlung, kurzwelligerer Strahlung, insbesondere sichtbares Licht, auszusenden.
2. Ausweisdokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Stoff vom Typ Na LF^ : Yb³⁺, Er³⁺ (Ln: Y, Gd, La) ist,
3. Ausweisdokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff vom Typ Ln F₃ : Yb³⁺, Er³⁺ (Ln: Y, La) ist.
4. Ausweisdokument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff in Form eines kristallinen Pulvers aufgebracht ist.
5. Ausweisdokument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff in einem vorgegebenen Muster, insbesondere in Form eines kodierten Musters von Punkten oder Flächen, aufgebracht ist.
6. Verfahren zum Markieren und Prüfen eines Ausweisdokumentes od.dergl. nach Ansprüche 1 bis 5₉ dadurch gekennzeichnet, daß das Ausweisdokument beim Markieren versehen wird mit einem Stoff auf der Basis der Seltenen Erden , mit der Eigenschaft, bei Erregung durch eine längerwellige Strahlung, vorzugsweise

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Infrarot-Strahlung, kurzwelligere Strahlung, insbesondere sichtbares Licht, auszusenden und daß beim Prüfen zumindest Teile des Ausweisdokumentes, die mit dem Stoff versehen sind, mit der längerwelligen Strahlung bestrahlt werden und das Vorhandensein der sich ergebenden kurzwelligeren Strahlung festgestellt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff beim Markieren in Form eines kristallinen Pulvers aufgebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7» angewendet auf ein auf fotografischem Wege hergestelltes Ausweisdokument, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff auf oder in die fotografische Emulsion gebracht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff in Form eines Breies in einem vorgegebenen Muster, beispielsweise in Form eines Codes, unter Anwendung eines Siebdruckverfahrens aufgebracht wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestrahlung Infrarot-Strahlung verwendet wird, die durch mindestens eine licht-emittierende Diode erzeugt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlung impulsförmig durchgeführt wird und daß die Anstiegs- und Abfallzeit der entsprechenden, festgestellten Impulse kurzwelligerer Strahlung bestimmt und dann geprüft wird, ob diese kurzwelligere Strahlung von dem

richtigen Stoff stammt. ;

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12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausweisdokument statisch oder dynamisch j in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Muster von Punkten I oder Flächen bestrahlt wird, daß festgestellt wird, von wel-I chen Punkten oder Flächen durch die Erregerstrahlung erzeugte, kurzwelligere Strahlung empfangen wird und daß die so erj haltene Information über die Punkte und Flächen verglichen

wird mit von einer anderen Quelle erhaltener Information, i die die Punkte oder Flächen betrifft, von denen kurzwelligere ^;· Strahlung empfangen werden sollte, wenn sie mit längerwellij ger Strahlung bestrahlt werden.

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ÄST

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