專利名稱：有價(jià)文件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有價(jià)文件，特別是鈔票，其具有有價(jià)文件基底和用于檢驗(yàn)該有價(jià)文件的至少三種不同特征物質(zhì)。
背景技術(shù)：
印刷物WO 97/39428公開了這樣一種有價(jià)文件，其基底在一個(gè)區(qū)域具有用于不同保密級的不同的機(jī)器可驗(yàn)證的真實(shí)性特征。有價(jià)文件包含由單一材料制成的機(jī)器可驗(yàn)證的低級防偽特征。在詢問時(shí)，低級防偽特征提供指示所詢問的特性存在或不存在的是/否應(yīng)答。低級防偽特征用于在使用簡單探測器的場合(例如，零售出口)的真實(shí)性檢驗(yàn)。
另一類似的機(jī)器可驗(yàn)證的高級防偽特征具有這樣的特性，即難于檢測，以允許進(jìn)行有價(jià)文件的深入詢問和更高級別的驗(yàn)證。高級防偽特征的檢驗(yàn)較復(fù)雜，并例如用在中央銀行中。所述高級防偽特征是物理性質(zhì)(例如，光發(fā)射的激發(fā)波長或矯頑性等)不同的兩種物質(zhì)的均勻混合物。
然而從WO 97/39428獲知的系統(tǒng)具有這樣的缺點(diǎn)，即可以對有價(jià)文件進(jìn)行復(fù)雜的真實(shí)性檢驗(yàn)，而不能對有關(guān)特定有價(jià)文件的類型或價(jià)值進(jìn)行任何聲明。對于有價(jià)文件(特別是鈔票)的機(jī)器處理，還期望由機(jī)器檢測文件的類型，例如已知貨幣的幣種(currency)或面值。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，本發(fā)明針對提出一類有價(jià)文件的問題，該有價(jià)文件不僅包括提高的防偽性能，而且同時(shí)包括價(jià)值識(shí)別的可能性。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，價(jià)值識(shí)別應(yīng)理解為表示對于特定用戶組對以編碼形成表示的信息的評價(jià)。在鈔票的情況下，編碼的信息可以是例如面值、幣種、序列、發(fā)行國家或者鈔票的其他特定特征。
所提出的問題通過具有主權(quán)利要求的特征的有價(jià)文件進(jìn)行解決。用于此類有價(jià)文件的制造方法以及用于檢驗(yàn)或處理此類有價(jià)文件的兩個(gè)方法是并列權(quán)利要求的主題。本發(fā)明有利的發(fā)展是從屬權(quán)利要求的主題。
本發(fā)明的有價(jià)文件具有第一特征物質(zhì)以及第二和第三特征物質(zhì)，第二和第三特征物質(zhì)在印刷油墨中一起施加于有價(jià)文件基底上。第二特征物質(zhì)由發(fā)光物質(zhì)形成，第三特征物質(zhì)由能夠在特定光譜范圍內(nèi)進(jìn)行吸收的材料形成。如下文中詳細(xì)說明地，這種組合產(chǎn)生了偽造者極難偽造的復(fù)雜特征系統(tǒng)。該特征系統(tǒng)允許來自不同用戶組的用戶分別在該文件上進(jìn)行真實(shí)性檢驗(yàn)和價(jià)值識(shí)別。
例如，一用戶組的用戶可以將第一特征物質(zhì)的特性用于真實(shí)性檢驗(yàn)，而另一用戶組的用戶可以利用一特性，特別是第二特征物質(zhì)的發(fā)光來進(jìn)行真實(shí)性檢驗(yàn)。兩個(gè)用戶組可以使用用于價(jià)值識(shí)別的吸收性材料，以不僅能夠進(jìn)行真實(shí)性檢驗(yàn)而且能夠進(jìn)行價(jià)值識(shí)別，而無需任何附加的巨大努力。真實(shí)性檢驗(yàn)和價(jià)值識(shí)別的確切的實(shí)施將在下面進(jìn)行詳細(xì)說明。
所述用戶組可以是中央銀行，商業(yè)銀行，任何商業(yè)機(jī)構(gòu)，例如列車服務(wù)、百貨公司或者自動(dòng)售貨機(jī)操作員等。
全部特征系統(tǒng)的分析是異常困難和精細(xì)的，因?yàn)榈谌讲荒芤庾R(shí)到不同用戶組使用何種物質(zhì)，特別是何種物質(zhì)特性進(jìn)行檢驗(yàn)。即使得知一個(gè)用戶組的流程也不易于表示其他一個(gè)或多個(gè)用戶組用于真實(shí)性檢驗(yàn)和價(jià)值識(shí)別的物質(zhì)和方法。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，第一特征物質(zhì)結(jié)合于有價(jià)文件基底的近表面區(qū)域中。第一特征物質(zhì)的分布可以是有次序的并形成一設(shè)定結(jié)構(gòu)。例如，特征物質(zhì)的條紋結(jié)構(gòu)可以形成編碼，如下文中詳細(xì)所述。為了將特征結(jié)合于紙基的近表面區(qū)域中，適當(dāng)?shù)姆椒槔缭谟∷⑽顴P-A-0 659 935和DE 101 20818中所述的方法，其中第一標(biāo)記物質(zhì)的顆粒與氣流或者液流相混合，并結(jié)合于濕紙幅中。在這一方面，所述印刷物的公開內(nèi)容包含于本申請中。
根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，第一特征物質(zhì)基本上均勻分布于有價(jià)文件基底的體積中，從而相同尺寸的足夠大體積的元件分別包括基本上相同量的第一特征物質(zhì)。該分布可以是有規(guī)則的，并且可以例如按照給定的規(guī)則模式進(jìn)行。然而，第一特征物質(zhì)優(yōu)選地以隨機(jī)分布方式結(jié)合于基底中。如果紙張用作有價(jià)文件基底，優(yōu)選地在紙張成形前將特征物質(zhì)添加于造紙?jiān)现小?br> 所選的第三特征物質(zhì)優(yōu)選為能夠在紅外光譜范圍內(nèi)吸收的特征物質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明，“紅外光譜范圍”應(yīng)當(dāng)理解為750nm或更大的波長范圍，優(yōu)選為800nm或更大的波長范圍。在可見光譜范圍內(nèi)，第三特征物質(zhì)優(yōu)選地基本上無色或者僅具有微弱固有顏色。從而，在普通光照條件下，第三特征物質(zhì)是不可識(shí)別的或者不是非常顯眼。此外，與發(fā)光物質(zhì)不同地，例如，吸收紅外的特征物質(zhì)不提供主動(dòng)信號，所述主動(dòng)信號將有利于分析所使用的物質(zhì)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，即使在約800nm波長下，第三特征物質(zhì)也不具有顯著的吸收，從而其不能由市場上可獲得的硅基紅外檢測器進(jìn)行檢測。優(yōu)選地，第三特征物質(zhì)僅在約1.2μm以上的光譜范圍內(nèi)，優(yōu)選地在約1.5μm和約2.2μm之間的光譜范圍內(nèi)具有顯著的吸收。在此情況下，第三特征物質(zhì)的紅外吸收僅可由精確的非通用檢測器進(jìn)行檢測。
在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，所用吸收紅外的特征物質(zhì)是例如基于摻雜的半導(dǎo)體材料的物質(zhì)。包括金屬氧化物的物質(zhì)也是適當(dāng)?shù)?，其特征尤其在于其抗老化性。?yōu)選地，第三特征物質(zhì)以顆粒形式存在，其平均顆粒尺寸小于50nm。這導(dǎo)致可見光極少地由顆粒散射，從而特征物質(zhì)在可見光下是無色的或者僅具有微弱的固有顏色。
本發(fā)明中使用的紅外吸收劑的示例是來自Siber Hegner GmbH，Hamburg的2，5-環(huán)己二烯-1，4-二內(nèi)鎓鹽-雙[N，N-雙(4-二丁基氨基苯基)銨]雙(六氟代銻酸鹽)，其總分子式C62H92N6F12Sb2，染料ADS 990 MC，其總分子式C32H30N2S4Ni，或者ADS 1120P，其總分子式C52H44Cl2O6，所述紅外吸收劑在可見光下或者約800nm下不具有任何可感知的吸收。
根據(jù)本發(fā)明有利的發(fā)展，有價(jià)文件具有第四特征物質(zhì)，其優(yōu)選地如同第一特征物質(zhì)一樣結(jié)合于有價(jià)文件的基底中。除了第一特征物質(zhì)之外或者作為第一特征物質(zhì)的替代，第四特征物質(zhì)可以用于有價(jià)文件的真實(shí)性檢驗(yàn)。第四特征物質(zhì)在基底內(nèi)的分布可以形成設(shè)定結(jié)構(gòu)，或者可以是均勻的并且特別是隨機(jī)分布。
在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，第一和/或第四特征物質(zhì)的存在表示例如鈔票發(fā)行的序列或者特定的現(xiàn)有升級。例如，只有第一特征物質(zhì)可以出現(xiàn)于原始發(fā)行的貨幣中，而第一和第四特征物質(zhì)可以出現(xiàn)于貨幣的升級中。在一定過渡期后，可以構(gòu)想僅使用第四特征物質(zhì)。
除了第二特征物質(zhì)之外，第一特征物質(zhì)和/或第四特征物質(zhì)也可以有利地由發(fā)光物質(zhì)或者發(fā)光物質(zhì)的混合物形成。對于所述特征物質(zhì)，優(yōu)選的是，使用發(fā)光物質(zhì)或發(fā)光物質(zhì)的混合物，其在紅外光譜范圍內(nèi)發(fā)光，并特別具有復(fù)雜的難以偽造的光譜發(fā)射特性。所述發(fā)射特性可以特別地用于從相似的發(fā)光物質(zhì)中分辨出該發(fā)光物質(zhì)。然而，也可以用于通過形成發(fā)光物質(zhì)的發(fā)射光譜和/或激勵(lì)光譜而產(chǎn)生編碼。
在本發(fā)明的有價(jià)文件的有利實(shí)施例中，第三特征物質(zhì)由吸收紅外的特征物質(zhì)形成，第一和/或第四特征物質(zhì)由在第三特征物質(zhì)的吸收范圍內(nèi)發(fā)光的發(fā)光物質(zhì)形成。這使得可以使用發(fā)光物質(zhì)的特性和第三特征物質(zhì)的特性的交互作用進(jìn)行編碼讀取，如下文詳細(xì)所述。
如果所使用的特征物質(zhì)為發(fā)光物質(zhì)，優(yōu)選至少一種發(fā)光特征物質(zhì)是基于摻雜有稀土元素的主晶格的發(fā)光物質(zhì)。也可以是，幾個(gè)或全部發(fā)光物質(zhì)是基于此類摻雜的主晶格形成的。所述發(fā)光物質(zhì)可以例如通過直接照射至稀土離子的吸收帶進(jìn)行激勵(lì)。在優(yōu)選變形中，也可以采用吸收性主晶格或者所謂的感光劑(sensitizer)，所述感光劑吸收激勵(lì)輻射并將其轉(zhuǎn)移至稀土離子，然后稀土離子發(fā)光。顯然，主晶格和/或摻雜劑對于不同的特征物質(zhì)可以不同，以獲得不同激勵(lì)和/或發(fā)射范圍。
在優(yōu)選實(shí)施例中，主晶格在可見光譜范圍內(nèi)吸收，并且可選地，特別是在第一或第四特征物質(zhì)的情況下，在高達(dá)約1.1μm的近紅外區(qū)域內(nèi)附加地吸收?？梢杂晒庠?例如，鹵素?zé)?、LED、激光、閃光燈或者氙弧燈)高效地進(jìn)行激勵(lì)，從而僅需要少量的發(fā)光物質(zhì)。這允許例如通過常規(guī)的印刷過程來施加發(fā)光物質(zhì)。同樣，少量物質(zhì)防止?jié)撛诘膫卧煺邔λ褂玫奈镔|(zhì)進(jìn)行檢測。如果主晶格在高達(dá)約1.1μm的近紅外下吸收，就可以抑制稀土離子的易于檢測的發(fā)射譜線，而僅保留在更加難以檢測的更大波長下的發(fā)射。
在備選的優(yōu)選實(shí)施例中，使用即使在可見光譜范圍內(nèi)也吸收的發(fā)光物質(zhì)，優(yōu)選地在可見光譜范圍的大部分上，尤其優(yōu)選地在近紅外區(qū)域內(nèi)。那么，在那些更易于接近的光譜范圍內(nèi)的發(fā)射也得以抑制。
主晶格可以具有例如鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)或者石榴石型結(jié)構(gòu)，并被摻雜有在紅外光譜范圍內(nèi)發(fā)射的稀土元素，例如鐠、釹、鏑、鈥、鉺、銩或鐿。在EP-B-0052 624或者EP-B-0 053 124中說明了主晶格和摻雜劑的其他可能的實(shí)施例，在這一方面，本申請包括其公開內(nèi)容。
在進(jìn)一步有利的實(shí)施例中，第一和/或第四特征物質(zhì)印刷在有價(jià)文件基底上。在此使用的印刷過程可以是例如凹版印刷、絲網(wǎng)印刷、凸版印刷、柔版印刷或者平版印刷。印刷油墨可以包含著色劑，其尤其優(yōu)選地在特征物質(zhì)的吸收和發(fā)射范圍內(nèi)具有透明區(qū)域。印刷油墨進(jìn)行的一定吸收當(dāng)然也是可以容忍的，只要特征物質(zhì)的信號沒有完全衰減。優(yōu)選地，印刷油墨進(jìn)行的吸收小于50％。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選進(jìn)展，第一和/或第四特征物質(zhì)以編碼形式施加于或結(jié)合于有價(jià)文件基底中，以進(jìn)一步增加有價(jià)文件的防偽性。
第二和第三特征物質(zhì)也有利地以編碼形式印刷于有價(jià)文件基底上。在此使用的印刷油墨也可以包含其他著色劑，如上所述，所述其他著色劑特別優(yōu)選地在特征物質(zhì)的吸收和發(fā)射范圍內(nèi)具有透明區(qū)域。除了增加的防偽性之外，以編碼形式的施加第三特征物質(zhì)允許在文件上進(jìn)行簡單可靠的價(jià)值識(shí)別。
由第一特征物質(zhì)、第四特征物質(zhì)或者第二和第三特征物質(zhì)形成的編碼可以包括任何種類的符號或者圖案，例如字母數(shù)字字符串。優(yōu)選地，至少一個(gè)編碼是條碼。這里條碼理解成指的是由具有所述特征物質(zhì)或所述多個(gè)特征物質(zhì)的條帶或區(qū)域(“條”)以及位于條之間的沒有特征物質(zhì)的條帶或區(qū)域(“間隔”)構(gòu)成的任何一維或二維圖案。通常，條/間隔序列表示二進(jìn)制數(shù)序列，該二進(jìn)制數(shù)序列表示有關(guān)有價(jià)文件的任何加密信息。
條碼可以是特別地用裸眼不可見，而僅是在用合適的光源照射后可以由其在特殊光譜范圍內(nèi)的發(fā)射或吸收檢測到。條碼特別適于機(jī)器讀出，并提供幾乎無錯(cuò)誤的讀取結(jié)果，主要與檢驗(yàn)數(shù)字有關(guān)。所使用的條碼例如是通常格式，例如2/5碼、2/5交錯(cuò)碼、128碼或39碼，但也可以是僅用于本發(fā)明的有價(jià)文件的特殊格式。還可以使用二維條碼，該二維條碼提供特別強(qiáng)的壓縮記錄和增加的冗余，這使得它們對制造誤差的敏感度降低。
如果在有價(jià)文件上形成幾個(gè)編碼，它們可以是相同類型或者不同類型的。例如，第一標(biāo)記物質(zhì)可以按照條碼形式以條紋結(jié)構(gòu)結(jié)合于基底中，第二和第三特征物質(zhì)以其他條碼形式印刷，同時(shí)第四特征物質(zhì)以字母數(shù)字字符串形式印刷。
優(yōu)選地提出，至少一個(gè)編碼在有價(jià)文件表面的主要部分上延伸，特別是在有價(jià)文件的大致整個(gè)表面上延伸。這使得可以獲得有價(jià)文件的防偽能力的進(jìn)一步增加，因?yàn)槠渌募?包括其他真實(shí)文件)的間隙或插入部分本身顯示為所述編碼中的干擾。
例如，在此類文件的情況下，例如相同面值的鈔票，此類編碼或其一部分可以在不同文件中設(shè)置一定偏差。如果以連續(xù)的形式制造該文件，這可以例如通過使用其圓周為文件尺寸的非整數(shù)倍的印刷輥來獲得。一列連續(xù)文件可以包括相同內(nèi)容或者相同形式的編碼，同時(shí)由于不同偏差使得各個(gè)文件可以彼此相區(qū)別。在逐張印刷中，如果根據(jù)所需重復(fù)率使用具有相互偏差的編碼或者編碼部分的幾個(gè)印刷板，則可以實(shí)現(xiàn)相同結(jié)果。
有價(jià)文件基底優(yōu)選為印刷的或未印刷的棉纖維紙、棉/合成纖維紙、纖維素紙、或者涂覆的、印刷的或未印刷的塑料膜。也可以使用疊層基底?；椎牟牧蠈τ诒景l(fā)明并不重要，只要其可以結(jié)合或者施加所需的特定特征物質(zhì)。
本發(fā)明的有價(jià)文件優(yōu)選為鈔票、股票、信用卡、徽章或身份證、任何類型的護(hù)照、簽證、單據(jù)等。
根據(jù)本發(fā)明利用印刷工藝將第二和第三物質(zhì)施加于有價(jià)文件基底，例如使用凹版印刷、絲網(wǎng)印刷、凸版印刷、柔版印刷、噴墨印刷、數(shù)字印刷、轉(zhuǎn)印或者平版印刷工藝。
在本發(fā)明的有利發(fā)展中，有價(jià)文件具有其他印刷層，其部分或全部覆蓋設(shè)置有第二和第三特征物質(zhì)的有價(jià)文件的區(qū)域。特別是，印刷層在可見光譜范圍內(nèi)可以是不透明的，而在第二特征物質(zhì)的發(fā)射范圍和/或第三特征物質(zhì)的吸收范圍內(nèi)是透明或半透明的。從而，印刷層在可見光譜范圍內(nèi)隱藏第二和第三特征物質(zhì)，但是在相應(yīng)波長下允許檢測第二特征物質(zhì)的發(fā)光或者第三特征物質(zhì)的吸收。如果印刷層完全覆蓋設(shè)置有第二和第三特征物質(zhì)的有價(jià)文件的區(qū)域，其必須在第二特征物質(zhì)的發(fā)射范圍內(nèi)和第三特征物質(zhì)的吸收范圍內(nèi)都是透明或者半透明的，以允許檢測特定特征性質(zhì)。
顯然，可以將其他特征物質(zhì)施加于或結(jié)合于基底，以例如進(jìn)一步增加防偽性或者包括其他用戶組。
在用于檢驗(yàn)或處理上述有價(jià)文件的方法中，利用用于檢驗(yàn)有價(jià)文件真實(shí)性的第一和/或第二特征物質(zhì)的至少一種特性以及用于有價(jià)文件價(jià)值識(shí)別的第三特征物質(zhì)的吸收，對有價(jià)文件的真實(shí)性進(jìn)行檢驗(yàn)和對該文件進(jìn)行價(jià)值識(shí)別。優(yōu)選地，有價(jià)文件的真實(shí)性由不同用戶組的用戶利用不同特征物質(zhì)進(jìn)行確定。這意味著，如果用戶屬于第一用戶組，則利用第一特征物質(zhì)確定有價(jià)文件的真實(shí)性。如果用戶屬于第二用戶組，則所述用戶可以自由選擇第二特征物質(zhì)的特性，以進(jìn)行真實(shí)性識(shí)別。
然而，兩個(gè)用戶組都利用第三特征物質(zhì)的吸收性進(jìn)行價(jià)值識(shí)別。
如果有價(jià)文件設(shè)置有第四特征物質(zhì)，由第一用戶組的用戶進(jìn)行的檢驗(yàn)或者處理可以通過使用第一和/或第四特征物質(zhì)的至少一種特性來進(jìn)行，以檢驗(yàn)有價(jià)文件的真實(shí)性。例如，第一用戶組的一些用戶可以使用第一特征物質(zhì)進(jìn)行真實(shí)性檢驗(yàn)，而其他用戶使用第四特征物質(zhì)進(jìn)行真實(shí)性檢驗(yàn)。
在兩種方法變形中，優(yōu)選這樣進(jìn)行價(jià)值識(shí)別，即，通過由來自第三特征物質(zhì)的吸收范圍的射線照射有價(jià)文件的至少局部區(qū)域，在照射范圍的波長下在該局部區(qū)域中確定第三特征物質(zhì)的吸收，并且基于所確定的吸收進(jìn)行價(jià)值識(shí)別。
在此優(yōu)選的是，在紅外光譜范圍內(nèi)進(jìn)行照射，并且有利地是通過對透射的和/或衰減的(remitted)紅外射線進(jìn)行空間解析測量而確定吸收。
如果第一和/或第四特征物質(zhì)是由在第三特征物質(zhì)的吸收范圍內(nèi)發(fā)光的發(fā)光物質(zhì)形成的，也可以這樣實(shí)現(xiàn)價(jià)值識(shí)別，即，通過由來自發(fā)光的第一和/或第四特征物質(zhì)的激勵(lì)范圍的射線照射有價(jià)文件的至少局部區(qū)域，在第三特征物質(zhì)的吸收范圍的波長下確定第一和/或第四特征物質(zhì)的發(fā)射，并且基于所確定的發(fā)射進(jìn)行價(jià)值識(shí)別。在優(yōu)選實(shí)施例中，第三特征物質(zhì)在第一特征物質(zhì)的特定發(fā)射波長下不進(jìn)行吸收，而其在第四特征物質(zhì)的特定發(fā)射波長下吸收至少部分發(fā)射射線。從而，第一特征物質(zhì)在特定波長下的發(fā)射為預(yù)期的100％，而在所預(yù)期的100％的基礎(chǔ)上，第四特征物質(zhì)在另一特定波長下的發(fā)射為例如50％。從而，在整個(gè)光譜中，特定吸收劑可以易于借助這些特定發(fā)射和吸收特性進(jìn)行檢測。從而，在偽造中使用任何吸收性物質(zhì)都是不夠的，吸收劑也必須具有與第一和/或第四特征物質(zhì)的光譜相互作用的非常特殊的光譜。
這種可選變形基于第一或第四特征物質(zhì)與第三特征物質(zhì)的性質(zhì)之間的相互作用。第三特征物質(zhì)的吸收并非如同上述方法中一樣是經(jīng)由衰減或者透射測量確定的，而是經(jīng)由在設(shè)置有第三特征物質(zhì)的區(qū)域中第一或第四特征物質(zhì)的受抑制的光發(fā)射確定的。
在該變形中，照射也優(yōu)選地在紅外光譜范圍內(nèi)進(jìn)行，例如在0.8μm至1.0μm范圍內(nèi)，并且該發(fā)射是以空間解析方式測量的，以檢測局部吸收。
所述方法附加地允許標(biāo)準(zhǔn)化所測得的發(fā)射圖樣。如果吸收性編碼印刷位于有價(jià)文件正面，則背面上的光發(fā)射得以測量，隨之測量吸收調(diào)制的正面上的光發(fā)射。有價(jià)文件由來自背面的激勵(lì)光照射，并且將第一和/或第四標(biāo)記物質(zhì)的基本上恒定的背面發(fā)射作為參考值。然后，正面發(fā)射可以與所述參考值相關(guān)聯(lián)，從而得以標(biāo)準(zhǔn)化。或者，也可以將調(diào)制的正面光發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)化為未印刷區(qū)域的發(fā)射。
在所有所述方法變形中，有利的是利用發(fā)光二極管或者激光二極管進(jìn)行照射。
與例如由可見光譜范圍內(nèi)發(fā)光的物質(zhì)形成的編碼相比，使用吸收紅外的第三特征物質(zhì)具有若干優(yōu)點(diǎn)。由此，IR編碼的可自動(dòng)讀取性僅微弱地受到其下的背景印刷的干擾。此外，污染在紅外光譜范圍中的干擾顯著低于在可見光譜和紫外光譜范圍中的干擾。此外，在衰減測量中測量頭的信噪比顯著優(yōu)于熒光測量中的，從而可以獲得更高分辨率。
上述方法包括以下優(yōu)點(diǎn)，所有用戶組都可以對該文件不僅進(jìn)行真實(shí)性檢驗(yàn)而且進(jìn)行價(jià)值識(shí)別，而無需付出巨大的努力。進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)是第一和第二用戶組的用戶使用不同特征物質(zhì)進(jìn)行真實(shí)性檢驗(yàn)。從而，用于第二用戶組的真實(shí)性檢驗(yàn)的裝置的分析例如沒有給出第一用戶組的真實(shí)性檢驗(yàn)中的流程的指示，因?yàn)樗鰴z測設(shè)備不會(huì)詢問第二特征物質(zhì)的任何性質(zhì)。


下文中，將參照附圖對本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行說明。為了更加清楚，附圖沒有按照實(shí)際尺寸和比例示出。
附圖表述如下圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的鈔票的示意圖，圖2是沿線II-II剖開的圖1的鈔票的截面圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的鈔票的截面圖，圖4a是沿線II-II在圖1的鈔票背面上測量的光發(fā)射圖樣，圖4b是沿線II-II在鈔票正面上測量的光發(fā)射圖樣，圖5是根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步實(shí)施例的鈔票的截面圖，以及圖6是圖5的鈔票的后視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將以鈔票為例說明本發(fā)明。圖1和2示出鈔票10的示意圖，其設(shè)置有四個(gè)不同特征物質(zhì)，并允許由不同用戶組進(jìn)行真實(shí)性檢驗(yàn)和價(jià)值識(shí)別。圖1以平面圖示出鈔票10，圖2是沿著圖1的線II-II的截面圖。
如圖2中最佳所示，兩個(gè)特征物質(zhì)，即第一特征物質(zhì)14和第四特征物質(zhì)20以顆粒的形式均勻分布在鈔票10的紙基12的體積內(nèi)。第一和第四特征物質(zhì)14、20的顆?？梢栽诩垙埑尚吻疤砑佑诩垵{或者纖維漿中，或者僅在紙張成形后結(jié)合于纖維矩陣中。
在該實(shí)施例中，第一特征物質(zhì)14由基于稀土金屬摻雜的主晶格的發(fā)光物質(zhì)形成，并且在大致1.5μm波長的紅外光譜范圍內(nèi)受到激勵(lì)后發(fā)光。第四特征物質(zhì)20由不同發(fā)光物質(zhì)的混合物形成，其在受到激勵(lì)后發(fā)出具有復(fù)雜并難以偽造的光譜分布的射線。
第二特征物質(zhì)16和第三特征物質(zhì)18在印刷油墨22中一起印刷在鈔票10正面上，并形成兩種不同編碼24和26。在該實(shí)施例中，第一編碼24由條碼形成，其中存儲(chǔ)鈔票10的面值。第二編碼26是字母數(shù)字編碼，其包含純文本形式的鈔票10的面值以及關(guān)于鈔票的可選的其他加密信息。
第二特征物質(zhì)16例如由發(fā)光物質(zhì)形成，其得以特別地選擇，從而其發(fā)光可易于進(jìn)行激勵(lì)并且可以利用市場上可獲得的檢測器進(jìn)行檢測。第三特征物質(zhì)18由吸收紅外的材料形成并且在可見光譜范圍下基本無色。
現(xiàn)在由兩個(gè)不同用戶組利用四個(gè)特征物質(zhì)14、16、18和20的不同組合或者利用因此形成的編碼進(jìn)行真實(shí)性檢驗(yàn)和價(jià)值識(shí)別。為具有高防偽需求的第一用戶組和具有相對較低防偽需求的第二用戶組設(shè)計(jì)本實(shí)施例的鈔票10。
第二用戶組可以包括例如在停車場收取鈔票的簡單機(jī)器或者自動(dòng)售貨機(jī)。為了這種用途，尤其有利的是采用用于真實(shí)性檢驗(yàn)和價(jià)值識(shí)別的低廉檢測裝置。
第二用戶組的用戶通過利用來自第二特征物質(zhì)16的激勵(lì)范圍的光照射鈔票并且檢測相應(yīng)的發(fā)光信號而檢驗(yàn)鈔票10的真實(shí)性。如果接收到了正確的發(fā)光信號，用戶就將該鈔票定為真實(shí)的。在此，存在正確的發(fā)光信號就足夠了，而無需空間解析評價(jià)(spatially resolved evaluation)。由于對發(fā)光物質(zhì)16的選擇，這種檢測可以非常簡單地利用市場上可獲得的低廉檢測器來進(jìn)行。
如果鈔票被識(shí)別為真實(shí)的，如果需要，第二用戶組的用戶可以借助由吸收紅外的第三特征物質(zhì)18形成的編碼24進(jìn)行價(jià)值識(shí)別。為此，利用紅外射線照射鈔票的編碼24區(qū)域，并且例如沿著圖1的線II-II以空間解析方式測量透射或衰減的射線。根據(jù)條碼編碼24的形式，第三特征物質(zhì)18的紅外吸收導(dǎo)致對所測得的信號的調(diào)制，如果編碼方案是公知的，則通過所測得的信號可以易于確定鈔票的價(jià)值。
具有更高防偽需求的第一用戶組可以包括例如銀行，其中鈔票的真實(shí)性由高質(zhì)量的精確檢測器進(jìn)行檢驗(yàn)。具有難以檢測的1.5μm紅外發(fā)射的第一特征物質(zhì)14用作該用戶組的真實(shí)性標(biāo)志。可選擇地或者附加地，具有復(fù)雜光譜發(fā)射的第四特征物質(zhì)20可以用于真實(shí)性檢驗(yàn)。
同樣，鈔票的價(jià)值識(shí)別由第一用戶組的用戶借助吸收紅外的第三特征物質(zhì)18來進(jìn)行，但是與第二用戶組相對地，其使用具有更難以讀取的字母數(shù)字編碼26。與條碼24所不同地，簡單行掃描對于讀取字母數(shù)字編碼26是不夠的。編碼26的紅外吸收必須以空間解析方式進(jìn)行二維測量，并且所測得的信號必須進(jìn)行模式識(shí)別。
編碼信息可以以純文本表示或者以適當(dāng)?shù)募用芩惴ㄟM(jìn)行加密。編碼26可以包括與編碼24相同的信息，但是，其也可以為第一用戶組而具有其他或者附加信息。如果編碼26包括其他信息，第一用戶組的用戶可以另行讀取編碼24。
同時(shí)，編碼26的精確評估為第一用戶組進(jìn)行鈔票10的附加的真實(shí)性檢驗(yàn)。如果在通過編碼26進(jìn)行的價(jià)值識(shí)別過程中識(shí)別了無效編碼，即使第一特征物質(zhì)14的檢驗(yàn)沒有顯示出任何不正常，該鈔票也可以歸為假的。
在鈔票的更簡單實(shí)施例中，也可以沒有第二編碼26。第一和第二用戶組使用相對易于讀取的編碼24進(jìn)行價(jià)值識(shí)別。同時(shí)，通過第一或第四特征物質(zhì)14或20進(jìn)行的高質(zhì)量真實(shí)性檢驗(yàn)為第一用戶組保證了借助紅外吸收讀取的鈔票價(jià)值的正確性。
圖3示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，紙基12具有兩個(gè)分開制造后連接起來的紙層30和32。第一特征物質(zhì)14在造紙過程中結(jié)合于紙層30中，第二特征物質(zhì)20結(jié)合于紙層32中。也可以是，一個(gè)紙層(例如，層30)包含全部特征物質(zhì)，而另一紙層不設(shè)置特征物質(zhì)。
在圖3的實(shí)施例中，字母數(shù)字編碼26附加地套印有印刷層34，該印刷層在可見光譜范圍內(nèi)是不透明的，但是在第三特征物質(zhì)18的吸收范圍內(nèi)是透明或者半透明的。印刷層在可見光譜范圍內(nèi)就隱藏第三特征物質(zhì)18，但是允許第一用戶組的用戶對其紅外吸收進(jìn)行檢測。
將結(jié)合附圖4來說明由第一用戶組的用戶對圖1和2所示的鈔票10進(jìn)行的價(jià)值識(shí)別的進(jìn)一步變形。對于這種變形，所選的第一特征物質(zhì)14是發(fā)光物質(zhì)，其在第三特征物質(zhì)18的吸收范圍內(nèi)發(fā)光。
圖4(a)示出在激勵(lì)第一發(fā)光物質(zhì)14之后沿線II-II在鈔票10背面測量的光發(fā)射圖樣40。因?yàn)榈谝惶卣魑镔|(zhì)14均勻分布在基底12內(nèi)并且鈔票背面不包括任何吸收結(jié)構(gòu)，從而存在基本恒定的發(fā)射信號40，其量值可以作為隨后在鈔票正面進(jìn)行的測量的參考值。如果沿線II-II在鈔票10正面測量光發(fā)射，其結(jié)果大致為圖4(b)中所示的圖樣42。在線II-II與編碼24或26相交的位置，由于第三特征物質(zhì)18進(jìn)行的吸收而在所測得的發(fā)光圖樣42中產(chǎn)生間隙44或下沉(dip)?？傊?，編碼24或26中包含的信息可以通過IR吸收的間接測量而進(jìn)行讀取。因?yàn)閷⒌谝缓偷谌龢?biāo)記物質(zhì)的特性的交互效應(yīng)(interactiveeffect)用于讀取操作，從而第三方極其難以偽造該防偽特征。
圖5和6中示出了本發(fā)明另一實(shí)施例。與圖1和2的鈔票10類似，鈔票50具有第一和第二編碼24、26，該第一和第二編碼是利用包含發(fā)光物質(zhì)和吸收紅外的標(biāo)記物質(zhì)的印刷油墨22而印刷在鈔票正面的。然而，與圖1和2的鈔票不同地，在紙基12中，僅有第四標(biāo)記物質(zhì)20均勻分布于紙基12內(nèi)。
在圖5與圖6的后視圖相結(jié)合的觀察中最佳顯示，發(fā)光的第一特征物質(zhì)14以在鈔票的整個(gè)表面上延伸的條紋52的形式結(jié)合在紙基12的近表面區(qū)域中。各個(gè)條紋52的寬度和特定間隔54的寬度形成條碼，其中以加密形式存儲(chǔ)關(guān)于鈔票10的任何信息，例如面值和幣種。
條碼52、54可以通過利用激勵(lì)光照射鈔票背面并且沿線V-V測量第一特征物質(zhì)14的光發(fā)射來進(jìn)行讀取。在該實(shí)施例中，第一和第二標(biāo)記物質(zhì)的激勵(lì)范圍被選擇成不相重疊，從而條碼52、54的讀取以及基于第二標(biāo)記物質(zhì)的真實(shí)性檢驗(yàn)不會(huì)相互干擾。
權(quán)利要求
1.一種有價(jià)文件，特別是鈔票，其具有有價(jià)文件基底和用于檢驗(yàn)該有價(jià)文件的至少三種不同特征物質(zhì)，其特征在于，該有價(jià)文件具有第一特征物質(zhì)，并且第二和第三特征物質(zhì)在印刷油墨中一起施加于有價(jià)文件基底上，第二特征物質(zhì)由發(fā)光物質(zhì)形成，第三特征物質(zhì)由在特定光譜范圍內(nèi)吸收的材料形成。
2.如權(quán)利要求1所述的有價(jià)文件，其特征在于，第一特征物質(zhì)結(jié)合于有價(jià)文件基底的體積中。
3.如權(quán)利要求2所述的有價(jià)文件，其特征在于，第一特征物質(zhì)基本上均勻分布于有價(jià)文件基底的體積中。
4.如權(quán)利要求1至3中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，第三特征物質(zhì)在紅外光譜范圍內(nèi)進(jìn)行吸收。
5.如權(quán)利要求4所述的有價(jià)文件，其特征在于，在可見光譜范圍內(nèi)，第三特征物質(zhì)基本上無色或者僅具有微弱固有顏色。
6.如權(quán)利要求4或5所述的有價(jià)文件，其特征在于，第三特征物質(zhì)在約1.2μm以上的光譜范圍內(nèi)，優(yōu)選地在從約1.5μm至2.2μm的光譜范圍內(nèi)顯著地進(jìn)行吸收。
7.如權(quán)利要求4至6中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，第三特征物質(zhì)在約0.8μm波長下不具有顯著的吸收。
8.如權(quán)利要求4至7中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，第三特征物質(zhì)包括摻雜的半導(dǎo)體材料或者金屬氧化物。
9.如權(quán)利要求4至8中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，第三特征物質(zhì)以顆粒形式存在于印刷油墨中，其平均顆粒尺寸小于50nm。
10.如權(quán)利要求1至9中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，有價(jià)文件具有不同于第一特征物質(zhì)的第四特征物質(zhì)，該第四特征物質(zhì)優(yōu)選地結(jié)合于有價(jià)文件基底的體積中。
11.如權(quán)利要求10所述的有價(jià)文件，其特征在于，第四特征物質(zhì)基本上均勻分布于有價(jià)文件基底的體積中。
12.如權(quán)利要求1至11中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，第一和/或第四特征物質(zhì)由發(fā)光物質(zhì)或者發(fā)光物質(zhì)的混合物形成。
13.如權(quán)利要求1至12中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，至少一種特征物質(zhì)是基于摻雜有稀土元素的主晶格形成的。
14.如權(quán)利要求4至13中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，第一和/或第四特征物質(zhì)是由發(fā)光物質(zhì)形成的，該發(fā)光物質(zhì)在第三特征物質(zhì)的吸收范圍內(nèi)發(fā)射。
15.如權(quán)利要求1至14中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，第一和/或第四特征物質(zhì)印刷在有價(jià)文件基底上。
16.如權(quán)利要求1至15中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，第一和/或第四特征物質(zhì)以編碼形式施加于或結(jié)合于有價(jià)文件基底中。
17.如權(quán)利要求1至16中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，第二和第三特征物質(zhì)以編碼形式印刷于有價(jià)文件基底上。
18.如權(quán)利要求16或17所述的有價(jià)文件，其特征在于，至少一個(gè)編碼在有價(jià)文件表面的絕大部分上延伸，特別是在有價(jià)文件的基本整個(gè)表面上延伸。
19.如權(quán)利要求16至18中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，至少一個(gè)編碼是條碼。
20.如權(quán)利要求16至18中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，至少一個(gè)編碼表示關(guān)于有價(jià)文件的信息，該信息優(yōu)選地以加密形式表示。
21.如權(quán)利要求1至20中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，有價(jià)文件基底包括印刷的或未印刷的棉紙或者由棉/合成纖維混合物構(gòu)成的紙張。
22.如權(quán)利要求1至21中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，有價(jià)文件基底包括印刷的或未印刷的塑料膜。
23.如權(quán)利要求1至22中至少一項(xiàng)所述的有價(jià)文件，其特征在于，有價(jià)文件具有其他印刷層，其部分地或者完全地覆蓋設(shè)置有第二和第三特征物質(zhì)的有價(jià)文件區(qū)域。
24.如權(quán)利要求23所述的有價(jià)文件，其特征在于，所述其他印刷層在可見光譜范圍內(nèi)是不透明的，并在第二特征物質(zhì)的發(fā)射范圍內(nèi)和/或第三特征物質(zhì)的吸收范圍內(nèi)是透明或半透明的。
25.一種用于制造如權(quán)利要求1至24中任一項(xiàng)所述的有價(jià)文件的方法，其特征在于，第二和第三特征物質(zhì)在印刷油墨中一起施加于有價(jià)文件基底上。
26.如權(quán)利要求25所述的制造方法，其特征在于，第一和/或第四特征物質(zhì)結(jié)合于有價(jià)文件基底的體積中。
27.一種用于檢驗(yàn)或處理如權(quán)利要求1至24中任一項(xiàng)所述的有價(jià)文件的方法，其中利用用于檢驗(yàn)有價(jià)文件真實(shí)性的第一和/或第二特征物質(zhì)的至少一種特性以及用于有價(jià)文件價(jià)值識(shí)別的第三特征物質(zhì)的吸收，對有價(jià)文件的真實(shí)性進(jìn)行檢驗(yàn)和對該有價(jià)文件進(jìn)行價(jià)值識(shí)別。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，第一用戶組的用戶將第一特征物質(zhì)的至少一種特性用于檢驗(yàn)有價(jià)文件的真實(shí)性，并將第三特征物質(zhì)的吸收用于有價(jià)文件的價(jià)值識(shí)別。
29.如權(quán)利要求27或28所述的方法，其特征在于，第二用戶組的用戶將第二特征物質(zhì)的至少一種特性用于檢驗(yàn)有價(jià)文件的真實(shí)性，并將第三特征物質(zhì)的吸收用于有價(jià)文件的價(jià)值識(shí)別。
30.如權(quán)利要求27或28所述的方法，其特征在于，第一和/或第四特征物質(zhì)的至少一種特性用于檢驗(yàn)有價(jià)文件的真實(shí)性。
31.如權(quán)利要求27至30中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了進(jìn)行價(jià)值識(shí)別，有價(jià)文件的至少局部區(qū)域由來自第三特征物質(zhì)的吸收范圍的射線照射，在照射范圍的波長下在該局部區(qū)域中確定第三特征物質(zhì)的吸收，并且基于所確定的吸收進(jìn)行價(jià)值識(shí)別。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，在紅外光譜范圍內(nèi)進(jìn)行照射。
33.如權(quán)利要求31或32所述的方法，其特征在于，以空間解析方式進(jìn)行吸收的確定。
34.如權(quán)利要求27至30中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了進(jìn)行價(jià)值識(shí)別，有價(jià)文件的至少局部區(qū)域由來自發(fā)光的第一和/或第四特征物質(zhì)的激勵(lì)范圍的射線照射，在第三特征物質(zhì)的吸收范圍的波長下確定第一和/或第四特征物質(zhì)的發(fā)射，并且基于所確定的發(fā)射進(jìn)行價(jià)值識(shí)別。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，在紅外光譜范圍內(nèi)進(jìn)行照射。
36.如權(quán)利要求34或35所述的方法，其特征在于，以空間解析方式進(jìn)行發(fā)射的確定。
37.如權(quán)利要求34至36中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，第一和/或第四特征物質(zhì)的發(fā)射是在有價(jià)文件的背面確定的，價(jià)值識(shí)別優(yōu)選地是基于在背面確定的發(fā)射的對比而進(jìn)行的。
38.如權(quán)利要求27至37中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了由第二用戶組的用戶進(jìn)行真實(shí)性檢驗(yàn)，第二特征物質(zhì)由來自其激勵(lì)范圍的射線照射，在第二特征物質(zhì)的發(fā)射范圍的至少一個(gè)波長下確定發(fā)射，并且基于所確定的發(fā)射進(jìn)行真實(shí)性檢驗(yàn)。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，第二特征物質(zhì)由可見光和/或紅外射線照射，并且在紅外光譜范圍內(nèi)確定其發(fā)射。
40.如權(quán)利要求31至39中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，照射由發(fā)光二極管或者激光二極管進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防偽文件，特別是鈔票，其包括防偽文件基底和用于檢驗(yàn)該防偽文件的至少三種不同標(biāo)記物質(zhì)，其具有至少一個(gè)第一標(biāo)記物質(zhì)。第二和第三標(biāo)記物質(zhì)在印刷油墨中一起施加于防偽文件基底上。第二標(biāo)記物質(zhì)由發(fā)光材料形成，第三標(biāo)記物質(zhì)由能夠在特定光譜范圍內(nèi)吸收的材料形成。
文檔編號G07D7/00GK1867946SQ200480029776
公開日2006年11月22日 申請日期2004年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月8日
發(fā)明者格哈德·施文克, 托馬斯·吉林, 格哈德·斯滕澤爾, 考爾·威蒂克 申請人:德國捷德有限公司