DE69118837T2

DE69118837T2 - Unterlage mit Sicherheitselement

Info

Publication number: DE69118837T2
Application number: DE69118837T
Authority: DE
Inventors: Sijbrand Spannenburg
Original assignee: Enschede Joh En Zonen Grafische Inrichting BV
Current assignee: Enschede Joh En Zonen Grafische Inrichting BV
Priority date: 1990-12-13
Filing date: 1991-12-11
Publication date: 1996-12-12
Anticipated expiration: 2011-12-12
Also published as: DK0490457T3; EP0490457B1; DE69118837D1; NL9002740A; JP3242684B2; GR3020558T3; ATE136848T1; JPH06152928A; IL100352A0; CA2057479A1; CA2057479C; HK1006957A1; ES2089118T3; EP0490457A1; US5374976A; IL100352A; NL192610B; NL192610C

Description

Die Erfindung betrifft einen Bildtrager gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines gleichmäßigen Rastermusters zum Bedrukken des Trägers mit einem Sicherungselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 4.
Heutzutage sind hochwertige Kopierer, wie insbesondere etwa Farbkopierer mit Matrix-Laserscannern, sowie Anlagen zur graphischen Gestaltung immer größeren Bevölkerungsschichten zugänglich, und es können Fotokopien eines Originals in großer Stückzahl kostengünstig und schnell angefertigt werden, wobei die Fotokopien nur schwer - wenn überhaupt - vom Original zu unterscheiden sind.
Um dem Kopieren von Dokumenten, beispielsweise von wertvollen Dokumenten, wie etwa Banknoten, oder auch vertraulichen Dokumenten, ein Ende zu setzen, wurde daran gedacht, den Bildträger mit einem Kopiersicherungselement zu versehen, das durch einen Kopierer erfaßt werden kann, so daß bei der Erfassung des Elements geeignete Maßnahmen ergriffen werden können. Bei diesem Konzept besteht das Kopiersicherungselement aus einem Objekt, das vom Kopierer erfaßt werden kann, beispielsweise einem Faden, der in den Träger während dessen Herstellung integriert wurde, oder einer speziellen Art von Drucktinte, die besondere optische Merkmale aufweist. Außerdem sollte der Drucker mit geeigneten Erfassungsvorrichtungen ausgestattet sein.
Ein anderes Verfahren zum Anbringen eines für einen Kopierer erfaßbaren Kopiersicherungselements auf einem Bildträger besteht darin, ein Kopiersicherungselement vorzusehen, das einen im Hintergrund verborgenen Warnhinweis umfaßt. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der DE 34 19 859 A1 und in US-A-4,210,346 beschrieben.
In der DE 34 19 859 A1, aus der ein Bildträger gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt ist, ist der Hintergrund beispielsweise aus parallelen Linien zusammengesetzt, die den aus eng zusammenstehenden Punkten bestehenden Warnhinweis umgeben.
In der US-A-4,210,346 wird der Warnhinweis ursprünglich als Festlinienbild vorbereitet und sowohl als Postivals auch als Negativlinienbild abgelichtet. Die Festlinienbilder werden durch herkömmliche photographische Zusammensetzverfahren für Vorlagen hergestellt. Der Warnhinweis wird dann mit einem kleiner abgestuften Hintergrundton umgeben. Als dritter Schritt wird ein Tarnmuster vorgesehen, das den Warnhinweis und das Hintergrundraster verbirgt, so daß eine Maske entsteht, die zum Drucken eines Dokuments verwendet werden kann.
Bei diesem Verfahren werden also eine Vielzahl von Arbeitsschritten und verschiedene herkömmliche Druckverfahren eingesetzt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Alternative bezüglich eines Trägers mit Sicherungselement anzugeben, ohne daß für die Herstellung des Sicherungselements eine besondere Behandlung des Trägers oder die Verwendung spezieller Drucktinten nötig wären.
Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß ein Träger der im Oberbegriff beschriebenen Art vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Ebene des Trägers Strichsegmente in verschiedenen Winkeln ausgerichtet sind und das erste Bild ein zweites, für das menschliche Auge im wesentlichen nicht wahrnehmbares Bild enthält, wobei das zweite Bild durch die unterschiedliche Winkelausrichtung der Strichsegmente entsteht, die wiederum eine Funktion eines Abstufungswertes des Sicherungselements ist, und wobei das erste und das zweite Bild nach dem Kopieren für das menschliche Auge wahrnehmbar sind.
Zur Erfindung gehört weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines gleichmäßigen Rastermusters für das Bedrucken eines Bildträgers mit einem für das menschliche Auge wahrnehmbaren Bild sowie eines maschinenerfaßbares Sicherungselementes, insbesondere eines Kopiersicherungselementes, wobei das gleichmäßige Rastermuster aus Rasterbildelementen zusammengesetzt ist, die ihrerseits jeweils aus einem Strichsegment bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß Strichsegmente in einer Ebene des Trägers in verschiedenen Winkeln ausgerichtet sind und in dem ersten Bild durch die Ausbildung der Winkelausrichtungen von Strichsegmenten als eine Funktion eines Abstufungswertes des Sicherungselements ein zweites Bild integriert wird, wobei das zweite Bild für das menschliche Auge im wesentlichen nicht wahrnehmbar ist, während nach dem Kopieren das erste und das zweite Bild für das menschliche Auge wahrnehmbar sind.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Trägers ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Anzahl bevorzugter Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Trägers unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1a eine vergrößerte Darstellung eines Bildes auf einem Träger, das durch Rasterdruckverfahren hergestellt wurde;
Fig.1b eine vergrößerte Darstellung einer Kopie des Bildes gemäß Fig.1a;
Fig.2a eine vergrößerte Darstellung eines im wesentlichen einheitlichen Bildes auf einem erfindungsgemäßen Träger, der mit einem ersten Ausführungsbeispiel des Kopiersicherungselements ausgestattet ist;
Fig.2b einen vergrößerten Ausschnitt von Fig.2a;
Fig.2c eine vergrößerte Darstellung einer Kopie des Bildes von Fig.2a;
Fig.2d einen vergrößerten Ausschnitt der Fig.2c;
Fig.3a eine vergrößerte Darstellung eines Bildes auf einem erfindungsgemäßen Träger, wobei in diesem Bild das Kopiersicherungselement von Fig.2a über das Bild von Fig.1a gelegt wurde;
Fig.3b eine vergrößerte Darstellung einer Kopie des Bildes gemäß Fig.3a;
Fig.4a eine vergrößerte Darstellung des im wesentlichen einheitlichen Bildes auf einem erfindungsgemäßen Träger, der mit einem zweiten Ausführungsbeispiel des Kopiersicherungssystems versehen ist;
Fig.4b einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig.4a;
Fig.4c eine vergrößerte Darstellung einer Kopie des Bildes gemäß Fig.4a;
Fig.4d einen vergrößerten Ausschnitt gemäß Fig.4c;
Fig.5a eine vergrößerte Darstellung eines Bildes auf einem erfindungsgemäßen Träger, wobei das Kopiersicherungselement von Fig.4a über das Bild von Fig.1a gelegt wurde; und
Fig.5b eine vergrößerte Darstellung einer Kopie des Bildes gemäß Fig.5b.
Zur besseren Verständlichkeit der Beschreibung wurden alle in der Zeichnung dargestellten Bilder vergrößert abgebildet. Insbesondere sind die Bilder gemäß den Fig.2b, 2d, 4b und 4d in sechsfacher Vergrößerung dargestellt, während die anderen Bilder in etwa dreifacher Vergrößerung abgebildet sind. Wenn im folgenden vom normalen Betrachtungsabstand die Rede ist, sollte man diese Vergrößerung berücksichtigen. Außerdem muß bei der Einschätzung der weiter unten angesprochenen visuellen Effekte in Betracht gezogen werden, daß es sich bei den der Beschreibung beigefügten Zeichnungsfiguren tatsächlich um Kopien handelt, die durch wenigstens einmaliges Kopieren der Originale entstanden sind, auch wenn sie im Text als Originale behandelt werden.
Fig.1a zeigt ein auf einem Träger vorgesehenes Bild, wobei das Bild aus nach einem gleichmäßigen Rastermuster verteilten Bildelementen zusammengesetzt ist, die aus kreisförmigen Rasterpixeln bestehen und deren Oberfläche und insbesondere deren Querschnitt in üblicher Ein- oder Mehrfarbdrucktechnik durch den Einsatz von wenigstens einem Raster bemessen wird. Das Bild ist in etwa dreifacher Vergrößerung dargestellt. Die Dichte der Rasterpixel beträgt in Wirklichkeit etwa 100 dpi, was einem Abstand der Rasterpixel zueinander von ca. 250 µm entspricht. Der Träger kann aus jedem geeigneten Trägermaterial bestehen, auf dem ein vom menschlichen Auge wahrnehmbares Bild hergestellt werden kann, also beispielsweise aus Papier oder synthetischem Werkstoff.
Bei normalem Betrachtungsabstand wird das menschliche Auge nicht in der Lage sein, individuelle Rasterpixel zu unterscheiden, so daß das Bild als durchgängiges Autotypiebild wahrgenommen wird.
In Fig.1b ist eine vergrößerte Kopie des Bildes von Fig.1a dargestellt, wobei die Kopie mit Hilfe eines Canon Matrixlaser-Kopierers mit einer Auflösung von 400 dpi und durch Laser-Abtastung des Originals in einer Matrix erzeugt wurde. Der Abstand des Matrixgitters dieses Kopierers beträgt somit etwa 60 µm. Da der Abstand des Gitters geringer ist als der der Rasterpixel, kann ein unzureichendes Abbilden auch dann verhindert werden, wenn das Standard-Modell des Kopierers mit einem digitalen Filter ausgestattet ist, der auf 3 * 3- Untermatritzen einwirkt.
Fig.2a zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Bildes auf einem erfindungsgemäßen Träger, das vom menschlichen Auge bei normalem Betrachtungsabstand als gleichmäßiges Bild wahrgenommen wird, wobei das Bild aus Bildelementen besteht, die durch Rasterelemente oder Raster-"Pixel" mit einer Dichte von 100 dpi gebildet werden, und jeder Rasterpunkt nicht als kreisförmiger Punkt wie in Fig.1a, sondern als Strichsegment ausgebildet ist. Fig.2b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Fig.2a. Diese Umformung von kreisförmigen Rasterpixeln in strichförmige Rasterpixel ist für das menschliche Auge bei einem normalen Betrachtungsabstand aufgrund der hohen Dichte von Rasterpixeln nicht zu erkennen
Anders ausgedrückt ist also durch die Umformung der Bildelemente des gleichförmigen Bildes in Strichsegmente ein zweites Bild in das gleichmäßige Bild integriert worden, wobei dieses zweite Bild für das menschliche Auge bei einem normalen Betrachtungsabstand nicht erkennbar ist. Da der Kopierer aber eine angemessene Auflösung besitzt, wird er in der Lage sein, kreisförmige Rasterpixel von strichförmigen zu unterscheiden. Wenn daher die Umformung des Rastermusters vom Kopierer erfaßt wird, verhindert ein Blockierschaltkreis, der Teil des Kopierers oder mit diesem verbunden ist, das Kopieren des Bildes und/oder löst einen Alarm aus.
Einer Rasterpixeldichte von 100 dpi entspricht eine Entfernung der Rasterpixel zueinander von etwa 250 µm. Die Breite eines Strichsegments beträgt bei diesem speziellen Beispiel 30 µm. Eine derartige Breite kann mit derzeit bekannten Rasterdrucktechniken erreicht werden.
Wie aus Fig.2a hervorgeht, ist nicht nur die bloße Umformung von Rasterpixeln, in diesem Fall die - nicht unbedingt notwendige - Umformung aller Rasterpixel in Strichsegmente, sondern auch der Grad der Umformung der Rasterpixel aufgrund der verschiedenen Winkelausrichtungen der Strichsegmente in der Trägerebene unterschiedlich. In diesem Fall ist die Winkelausrichtung eine Funktion Φ eines Abstufungswertes eines Bildes, entsprechend dem Spielgelbild von Fig.1a. Somit ist die Funktion Φ des Rasterpunktes i:
wobei d(x,y) der Abstufungswert des Bildes an dem Punkt mit den Koordianten (x,y) ist, dmin dem minimalen Abstufungswert und dmax dem maximalen Abstufungswert entspricht und Φ&sub0; für einen Ausgangswinkel steht, der im vorliegenden Beispiel π/2 entspricht.
Damit variiert Φi beständig im Bereich zwischen π/2 und 3π/2.
Die in Fig.2c dargestellte, mit Hilfe des Kopierers erzeugte Kopie des Bildes gemäß Fig.2a, zeigt deutlich, daß das Bild der Kopie für das menschliche Auge bei normalem Betrachtungsabstand tatsächlich erkennbar bzw. beträchtlich deutlicher erkennbar ist. In Fig.2d ist ein vergrößerter Ausschnitt von Fig.2c dargestellt. Der auftretende visuelle Effekt kann durch die Tatsache erklärt werden, daß die derzeit erhältlichen hochwertigen Kopierer mit digitalen Filterkreisen ausgestattet sind, die beispielsweise die Bildschärfe erhöhen. Darüber hinaus schienen Farbänderungen bei der Kopie sogar dann aufzutreten, wenn es sich bei dem Originalbild auf dem Träger um ein Schwarzweißbild handelte. Diese Farbänderungen erleichtern es dem menschlichen Auge zusätzlich, das Bild wahrzunehmen. Darüber hinaus scheint die Ausrichtung des Rastermusters des Trägers zur Kopierermatrix, beispielsweise in Winkeln von 0º, 45º und 90º, ebenso von Bedeutung zu sein wie die Betriebsweise, auf die der Kopierer eingestellt wurde, z.B. normale Betriebsweise oder Fotografierbetrieb.
Auf diese Weise wird auf dem erfindungsgemäßen Träger ein zweites Bild erzeugt, das bei normalem Betrachtungsabstand nicht zu erkennen ist, das aber in der Kopie in Form eines Bildes für das menschliche Auge bei normalem Betrachtungsabstand erfaßbar wird, wenn der Kopierer die Herstellung und Entnahme einer Kopie zuläßt, was beispielsweise dann der Fall sein kann, wenn der Kopierer nicht mit einem Kopiersicherungselement- Erkennungsschaltkreis und/oder einem Blockierkreis ausgestattet ist. Damit kann ohne zusätzliche Vorrichtungen ein Originaldokument von einer Kopie unterschieden werden. Daneben bestehen auch keine besonderen Anforderungen an den Träger und/oder die verwendete Drucktinte. Ein Hauptvorteil besteht darin, daß ein herkömmlicher Kopierer ohne besondere Erfassungs- und Blokkierschaltkreise verwendet werden kann.
Da die Umformung des ersten Bildes des erfindungsgemäßen Trägers nicht oder nur geringfügig erkennbar ist, kann das zweite Bild über ein in herkömmlicher Art gestaltetes Bild gelegt werden, beispielsweise das Bild gemäß Fig.1a, dessen Abmessungen verändert wurden. Es wird dabei auf Fig.3a verwiesen, wo beispielhaft eine vergrößerte Darstellung eines Bildes auf einem Träger gezeigt ist, bei dem das zweite Bild von Fig.2a über das Bild von Fig.1a gelegt wurde. Das für das menschliche Auge erkennbare Bild wird umgestaltet, indem die Breite der Strichsegmente entsprechend der Abmessung des Querschnitts der kreisförmigen Rasterpixel in Fig.1a bemessen wird.
Fig.3b zeigt eine vergrößerte Darstellung einer Kopie des Bildes in Fig.3a. Bei normaler Betrachtungsentfernung ist die Umformung des Originalbildes klar erkennbar, so daß jetzt auch das Spiegelbild von Fig.1a sichtbar ist, und zwar diesmal als Negativ. In diesem Fall beträgt die minimale Strichbreite nur 30 µm. Es ist von Vorteil, die unmodulierte Strichbreite so klein wie möglich zu wählen, da das Vorhandensein eines nicht scharf eingestellten Filters im Kopierer sogar dazu führen kann, daß die hellsten Bereiche bei der Kopie völlig weggelassen werden, so daß sich die Kopie und das Original klar sichtbar unterscheiden.
Ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Sicherungselements, insbesondere der im Bild verborgenen Abbildung, die in diesem Fall das Spiegelbild von Fig.1a ist, besteht darin, daß diese sich über eine beträchtliche Fläche des sichtbaren Bildes erstreckt, und zwar im vorliegenden Fall sogar über die gesamte Fläche. Dadurch ist das Kopiersicherungselement vollständig im Bild des zu schützenden Trägers integriert, und dies auch noch derart, daß die Wahrnehmbarkeit des ersten Bildes nicht oder nur geringfügig abnimmt. Die durch die Umformung im Bild verborgene Abbildung kann auch ein beispielsweise aus alphanumerischen Symbolen bestehender Code oder ein Balkencode sein. In diesem Fall kann der Kopierer mit geeigneten Leseschaltkreisen ausgestattet werden.
Fig.4a zeigt eine vergrößerte Darstellung eines im wesentlichen einheitlichen Bildes auf einem erfindungsgemäßen Träger, wobei ein zweites Ausführungsbeispiel eines Kopiersicherungselements vorgesehen ist, das aus einer Umformung von Rasterpixeln in Strichsegmente besteht, die gemäß der folgenden Funktion ausgerichtet sind:
wobei Φi der Winkel des Bildsegments i zur Horizontalen ist, d(x,y) den Abstufungswert des Bildes am Punkt mit den Koordinaten (x,y) darstellt und dgem für einen Durchschnittsabstufungswert steht. Damit ist jedes Strichsegment mit einem Winkel von 0 oder π/2 geneigt und die Funktion Φ ist eine Binärfunktion. Der Durchschnittswert dgem kann beispielsweise der Hälfte des maximalen Abstufungswertes des Originalbildes oder der durch dem Druckprozeß gesetzten Grenze entsprechen. In Fig.4b ist ein vergrößerter Ausschnitt von Fig.4a dargestellt.
Fig.4c zeigt eine Vergrößerung einer Kopie der Abbildung auf dem Träger gemäß Fig.4a, wobei die Umformung auf der Kopie sogar bei normalem Betrachtungsabstand für das menschliche Auge deutlich erkennbar ist. In Fig.4d ist ein vergrößerter Ausschnitt von Fig.4c dargestellt.
In ähnlicher Weise wie in den Fig.3a und 3b zeigen die Fig.5a und 5b eine vergrößerte Darstellung eines Bildes bzw. einer Kopie davon, wobei das Bild gemäß Fig.4a über das Bild gemäß Fig.1a gelegt wurde.
Die unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren erläuterten Beispiele dienen natürlich nur der näheren Beschreibung eines Trägers, der mit einem erfindungsgemäßen Sicherungselement versehen ist.
Für den Fachmann ist es selbstverständlich, daß im Rahmen der Erfindung viele Variationen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Trägers möglich sind. Es können also andere Umformungen des Bildelementes gewählt werden, als sie oben beschrieben wurden, wozu auch Umformungen gehören, bei denen Bildelemente in ihrer Lage verändert werden. Die genannten Zahlenwerte dienen nur der Veranschaulichung und können dem jeweiligen Kopierertyp angepaßt werden. Die Erfindung bezieht sich auch auf Träger, die mit einem Bild versehen sind, welches visuell erfaßbar ist und mit Hilfe sogenannter Frequenzmodulations-Techniken hergestellt wurde.

Claims

1. Bildträger versehen mit einem ersten, für das menschliche Auge wahrnehmbaren Bild, sowie maschinenerfaßbares Sicherungsselement, insbesondere ein Kopiersicherungselement, wobei das erste Bild aus in einem gleichmäßigen Rastermuster angeordneten Strichsegmenten zusammengesetzt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß in einer Ebene des Trägers Strichsegmente in verschiedenen Winkeln ausgerichtet sind und das erste Bild ein zweites, für das menschliche Auge im wesentlichen nicht wahrnehmbares Bild enthält, wobei das zweite Bild durch die unterschiedliche Winkelausrichtung der Strichsegmente entsteht, die wiederum eine Funktion eines Abstufungswertes des Sicherungselements ist, und wobei das erste und das zweite Bild nach dem Kopieren für das menschliche Auge wahrnehmbar sind.

2. Bildträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion des Abstufungswertes eine ständige Funktion des Abstufungswertes eines Sicherungsselements ist, das eine Fläche bildet, die der durch das erste Bild gebildeten Fläche entspricht, wobei das erste Bild und das Sichungsselement nach dem Kopieren für das menschliche Auge wahrnehmbar sind.

3. Bildträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion

ist, wobei Φi der Winkel ist, der durch das Strichsegment i mit den Koordinaten (x,y) innerhalb der Fläche des Rastermusters gebildet wird, d(x,y) dem Abstufungswert des Sicherungselements am Punkt (x,y) innerhalb der Fläche des Sicherungselements entspricht, dmin für den minimalen und dmax für den maximalen Abstufungswert steht und Φ&sub0; einen Ausgangswinkel darstellt.

4. Verfahren zur Herstellung eines gleichmäßigen Rastermusters für das Bedrucken eines Bildträgers mit einem für das menschliche Auge wahrnehmbaren Bild sowie eines maschinenerfaßbares Sicherungselementes, insbesondere eines Kopiersicherungselementes, wobei das gleichmäßige Rastermuster aus Rasterbildelementen zusammengesetzt ist, die ihrerseits jeweils aus einem Strichsegment bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß Strichsegmente in einer Ebene des Trägers in verschiedenen Winkeln ausgerichtet sind und in dem ersten Bild durch die Ausbildung der Winkelausrichtungen von Strichsegmenten als eine Funktion eines Abstufungswertes des Sicherungselements ein zweites Bild integriert wird, wobei das zweite Bild für das menschliche Auge im wesentlichen nicht wahrnehmbar ist, während nach dem Kopieren das erste und das zweite Bild für das menschliche Auge wahrnehmbar sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als die Funktion eine ständige Funktion des Abstufungswertes des Sicherungselements gewählt wird, welches eine Fläche bildet, die mit der durch das Rastermuster gebildeten Fläche identisch ist, wobei das erste Bild und das Sicherungselement nach dem Kopieren für das menschliche Auge wahrnehmbar sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion

ist, wobei Φi der Winkel ist, der durch das Strichsegment i mit den Koordinaten (x,y) innerhalb der Fläche des Rastermusters gebildet wird, d(x,y) dem Abstufungswert des Sicherungselements am Punkt (x,y) innerhalb der Fläche des Sicherungsselements entspricht, dmin für den minimalen und dmax für den maximalen Abstufungswert steht und Φ&sub0; einen Ausgangswinkel darstellt.