Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
OPTICAL METHOD, DEVICE AND SYSTEM FOR STORING INFORMATION IN A SECURE MANNER AND FOR RECOGNISING STORED INFORMATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/111778
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an optical method and to a suitable device for carrying out said method, and to a system which contains said device and which is used to store information is a secure manner and to recognise the stored information. The invention is based on the fact that an output amount (A) of diffraction grids (a1, ...aj) which is arranged, preferably, in the form of a matrix, is suitable for creating a storage device which excludes practically all unauthorised access, when the output amount (A) is produced from the two partial amounts (B, C). The information consists of one of the two partial amounts (B) and the points which are free in the matrix by the first part (B) are filled by the diffraction grids (C1,... cj) which form the two partial amounts (C). The invention also relates to reducing crosstalk in a safe manner. When the diffraction grids are randomly selected and transferred, security can be increased even further.

Inventors:
TOEKES SZABOLCS (HU)
ORZO LASZLO (HU)
AYOUB AHMED (HU)
Application Number:
PCT/HU2006/000028
Publication Date:
October 26, 2006
Filing Date:
April 19, 2006
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MTA SZAMITASTECH AUTOM KUTATO (HU)
TOEKES SZABOLCS (HU)
ORZO LASZLO (HU)
AYOUB AHMED (HU)
International Classes:
G06K19/06; G06K19/16
Foreign References:
EP1195712A12002-04-10
US6525879B12003-02-25
US6324004B12001-11-27
Attorney, Agent or Firm:
Gedeon, Sándor (Kossuth L. tér 13-15 III.3, Budapest, HU)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Optisches Verfahren, Gerät und System für Sicherheitsspei cherung von Informationen und für Erkennbarmachung der gespeicherten Informationen, wobei die Information auf einen mit kodiert gelagerten Beugungsgittern ausplattbaren kodierten Informationsträger geordnet ist, dann wird der Informationträger mit Lichtstrahlen durchleuchtet, weiterhin werden die Lichtstrahlen durch eine Fourierlinse auf einen, in der hinteren Fourierebene der Fourierlinse angeordneten und nur das an den die Information enthaltenen Beugungsgittern modulierte Licht demodulierenden optischen Filter geführt, ferner werden die an dem optischen Filter demodulierten, die kodierte Information tragenden Lichtstrahlen durch eine inverse Fourierlinse führend dekodiert und die Information wird auf einem in der hinteren Fourierebene der inversen Fourierlinse stellten Detektor wiederhergestellt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Information an dem kodierten Informationsträger (3) mit den aus der aus den in Gitterkonstante (d) und in Azimutwinkel (α) unterschiedenen Beugungsgittern (ai,...a]) bestehenden Ausgangsmenge (A) ausgewählten Beugungsgitter Cb1,... bj) ausgeformt wird und der in die hintere Fourierebene der Fourierlinse (4) einstell bare, die erste Beugungsordnung Cm1) der den Beugungsgittern (b[,...bj) durchfluteten Lichtstrahlen durchlässige binäre optische Filter (5) das in den Beugungsgittern (b],...b;) durchgelassene Licht durch die Fourierlinse (4) führend, in die hintere Fourierebene der Fourierlinse (4) projizierend erstellt wird, die an dem kodierten Informationsträger (3) leer gebliebenen Stellen aus den nach der Auswahl der auf den Eintragung der Information verwendeten Beugungsgitter (bi,...b,) in der Ausgangsmenge (A) zurückgebliebenen Beugungsgittern (C1,...Cj) ge kachelt werden.
2. Optisches Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß die die Information bildenden Beugungsgitter (bi,...bj) aus den mit linearen und/oder netzartigen optischen Spalten versehenen Beugungsgittern (ai,...aj) zufälligerweise ausgewählt werden und/oder die Information aus den ausgewählten Beugungsgittern (bi,...bj) mit einem zufälligerweisen Auswahl ausgeformt wird und/oder die an dem kodierten Informationsträger (3) leer gebliebenen Stellen aus den auf Kacheln zurückgebliebenen Beugungsgit tern (cj,...Cj) zufälligerweise wählend ausgefüllt werden.
3. Optisches Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der kodierte Informationsträger (3) mittels paralleler Leser liσhtstrahlen beleuchtet wird (1) .
4. Optisches Gerät für Sicherheitsspeicherung von Informationen und für Erkennbarmachung der gespeicherten Informationen, daß eine Lichtquelle, vorzugsweise Leserlichtquelle in einem auf Anwen düng von optischen Mitteln geeigneten optischen Gerät, durch einen Bündelerweiterer mit einem in das optische Gerät ersetzbaren bzw. von dort entfernbaren kodierten Informationsträger in optischer Verbindung steht und der kodierte Informationsträger durch eine die kodierte Information tragende Fourierlinse, durch einen zweidimensionalen, die Information durchlassenen optischen Filter und durch eine dekodierende inverse Fourierlinse mit einem für die Wiederherstellung der Information geeigneten Detektor in optischer Verbindung steht, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß aus einer aus den voneinander in Gitterkonstanten (d) und in Azimutwinkeln (cc) unterschiedenen Beugungsgittern (ai,...aj) bestehenden Ausgangsmenge (A) ausgewählte, eine Teilmenge (B) bildende Beugungsgitter (bj,...bj) an dem aus dem Gerät (11) entfernbar eingesetzten kodierten Informationsträger (3) zur Ausformung von Information(en) geeignet angeordnet sind, und die in der Ausgangsmenge (A) zurückgebliebenen, von den auf die Ausstaltung der Information verwendeten Beugungsgittern (b., .. ..bj) unterschiedenen Beugungsgitter (cj,...Cj) an der an dem kodierten Informationsträger (3) leer gebliebenen Stellen angeordnet sind, ferner der binäre optische Filter (5) für den Durchlaß, oder für die Reflektierung der ersten Beugungsordnungen (mi) der an den die Information tragenden Beugungsgittern (b[,...b;) modulierten Lichtstrahlen, sowie die Filtrierung der nullten Beugungsordnungen (m0) , der zweiten und der höheren Beugungsordnungen (mi Λ 013... ) , sowie die FiI trierung aller an den anderen, keine Information tragenden Beugungsgittern (C],...Cj) modulierten Lichtstrahlen geeignet ausgeformt ist.
5. Optisches Gerät nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Beugungsgitter (aι,...ai) auf eine, 0,180,22 mm einfassende Fläche ausbreitende, eine regelmäßige, vorzugsweise Kreis, Quadrat, Hexagon, oder eine unregelmäßige ebene Figur und eine Phasendrehung zwischen 0 und 180 aufweisende, vorzugsweise in 50% besetzte Beugungsgitter (ai,...ai), vorzugsweise Phasengitter sind.
6. Optisches Gerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Gitterkonstante (d) der Beugungsgitter (aj,...ai) zwischen 5μm und 12μm, sowie die Anzahl der Gitterkonstanten (d) und der Azimutwinkel (oc) so gewählt sind, daß das übersprechen zwischen der Informationsträgern der unterschiedenen Beugungsgitter (aj,...aj) vermeidet wird.
7. Optisches Gerät nach einem der Ansprüchen 4 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der die Filterzeichnung stabil tragende optische Filter (5) im optischen Gerät (11) befestigt angeordnet ist.
8. Optisches Gerät nach einem der Ansprüchen 4 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der die Filterzeichnung stabil tragende optische Filter (18) in das optische Gerät (11) einsetzbar, bzw. davon entfernbar angeordnet ist.
9. Optisches Gerät nach einem der Ansprüchen 4 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der optische Filter (21) ein flüssigkeitskristallischer Mikrodisplay (LCD SLM) oder ein optisch adressierter, zweidimensionaler Display ist.
10. Optisches System für Sicherheitsspeicherung von Informationen und für Erkennbarmachung der gespeicherten Informationen, in welchem System ein in den Ansprüchen 4 bis 9 beschriebenen optisches Gerät angeordnet ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ausgang des Detektors (7) auf ein Steuergerät (13) angeschlossen ist, ein Ausgang des Steuergeräts (13) durch einen die auf Nutzung des durch das System versicherten Objekts berechtigenden Infor mationen speichernden Informationsspeicher (12) auf einen Eingang eines Komparators (14), vorzugsweise eines UNDTors , und der andere Ausgang des Steuergeräts (13) direkt auf der anderen Eingang des Komparators (14) verbunden sind, ferner der Ausgang des Komparators (14) auf den Eingang einer Durch führungseinheit (15) angeschlossen ist.
11. Optisches System nach Anspruch 10, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß eine auf Einführen einen PINKode eignete Klaviatur (20) zum optischen Gerät (11) angeschlossen ist, und der Ausgang der Klaviatur (20) durch das Steuergerät (13) mit dem in einem zentralen Datenspeicher (19) befindlichen, alle berechtigten Informationen enthaltenen Informationsspeicher (12) in funktionaler Verbindung steht.
12. Optisches System nach Anspruch 10, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß der optische Filter (21) ein auf die Änderung der Filterzeichnung geeignet erstellter flüssigkeitskristallischer Mikrodisplay (LCD SLM) oder ein mit einem optisch adressierten, zwei dimensionalen optischen Ventil ist, der Ausgang der Klaviatur (20) durch das Steuergerät (13) einerseits mit dem Eingang des in dem zentralen Datenspeicher (19) befindlichen, alle berechtigen Informationen enthaltenen Informationsspeichers (12) angeschlossen ist, andererseits mit dem im zentralen Datenspeicher (19) befindlichen optischen Filterspeicher (22) in funktionaler Verbindung steht, ferner der Ausgang des optischen Filterspeichers (22) durch ein auf die Einführung der Filterseichnung in den optischen Filter (21) geeignetes Steuergerät (13) auf den Eingang des optischen Filters (21) angeschlossen ist.
Description:
Optisches Verfahren, Gerät und System für Sicherheitsspeicherung von Informationen und für Erkennbarmachung der gespeicherten Informationen.

Gegenstand der Erfindung ist ein optisches Verfahren für Sicherheitsspeicherung von Informationen und für Erkennbarmachung der gespeicherten Informationen, wobei die Information auf einen mit kodiert gelagerten Beugungsgittern ausplattbaren kodierten Informationsträger geordnet ist, dann wird der Informationträger mit Lichtstrahlen durchleuchtet, weiterhin werden die Lichtstrahlen durch eine Fourierlinse auf einen, in der hinteren Fourierebene der Fourierlinse angeordneten und nur das an den die Information enthaltenen Beugungsgittern modulierte Licht demodulierenden optischen Filter geführt, ferner werden die an dem optischen Filter demodulierten, die kodierte Information tragenden Lichtstrahlen durch eine inverse Fourierlinse führend dekodiert und die Information wird auf einem in der hinteren Fourierebene der inversen Fourierlinse stellten Detektor wiederhergestellt . Gegenstände der Erfindung sind ferner optische Geräte und optische Systeme für Sicherheitsspeicherung von Informationen und für Erkennbarmachung der gespeicherten Informationen, wobei eine Lichtquelle, vorzugsweise Leserlichtquelle in einem auf Anwendung von optischen Mit- teln geeigneten optischen Gerät, durch einen Bündelerweiterer mit einem in das optische Gerät ersetzbaren bzw. von dort entfernbaren kodierten Informationsträger in optischer Verbindung steht und der kodierte Informationsträger durch eine die kodierte Information tragende Fourierlinse, durch einen zweidimensionalen, die Information durchlassenen optischen Filter und durch eine dekodierende inverse Fourierlinse mit einem für die Wiederherstellung der Information geeigneten Detektor in optischer Verbindung steht.

Es ist bekannt, daß die optischen Lösungen sicherheitstechnischer Aufgaben im Laufe der Anwendung eine wesentliche Rolle spielen. Einige Teile dieser Lösungen können mit Augen identifiziert werden. Solche Lösungen sind die Hologramme, die Diffraktionsdrucke, z.B. in den Banknoten, Bandrollen, usw.

Andere Teile optischer Ausführungen können mit Augen nicht besichtigt werden. Diese beanspruchen eine automatische, mit einen Gerät durchgeführte Identifizierung. Solche Ausführungen macht z.B. das Buch, Rudolf R. Van Renesse: "Optical Document Security" (Artech House Boston-London, Second Edition. 1998) bekannt.

Bei dem Verfahren SAM (screen-angle-modulation) wird die Information durch mit unterschiedener Orientierung verfügende Linienstückchen dargestellt. Die Orientierung dieser Linienstückchen unterscheidet von der Orientierung der den Hintergrund ausfüllenden Linienstückchen. Für die Trennung der verborgenen Information von dem Hintergrund wird Fourierfiltrierung angewendet. (Van Renesse a.a.O. S.180-187.) Dieses Verfahren bringt aber keine volle Sicherheit.

Die Verfälschung und die Kopierbarkeit werden durch das Verfahren μSAM dadurch schwer gemacht, daß die verborgene Information mit durch Augen, bzw. durch Kopiermaschinen schon unzerlegbaren (aber durch Maschienenabtastung noch wahrnehmbaren) Linienstüσkchen aufgeschrieben wird. Der Dekoder ist hier ein Fourierfilter . (Van Renesse a.a.O. S.187-191.) Dieses Verfahren beansprucht einen großen Kostenaufwand und es erfriedigt die Sicherheitserfordernisse doch nicht.

Ferner sind aus Beugungsgittern aufgebaute Sicherheitsmittel auch bekannt. Die Beugungsgitter bestehen aus einer Serie von miteinander parallel ordneten oder ein Netz bildenden optischen Spalten. Die Spalten lassen das Licht durch, aber kann das Licht den zwischen den Spalten befindlichen Teilen nicht durchfluten, oder wird das Licht einer Phasenmodulation unterworfen. Zum Maschinenlesen dessen wird auch ein Fourierfilter angewendet.

Es ist ferner auch bekannt, daß die Kodierung von vertraulichen Informationen wegen sichertechnischer Gründen zwecks Verhinderung der Zugänglichkeit von Inkompteneten seit langem angewendet wird. Der Adressat der Information ist im Besitz des entsprechenden Dekoders imstande die Information zu entziffern. Es ist auch be-

kannt , daß die auf Aufbruch der Koden gerichtete Technik mit der Entwicklung der Kodierung beinahe parallel entwickelte. Heute gelingt es nur mit sehr großem Aufwand die mit Sicherheitssystemen bewahrten Datenbas issen auf kurze Zeit zu schützen.

In den am besten zu schützen gewünschten Systemen, zum Beispiel in den Safes der Banken - wie bekannt - wird die Öffnung der Fächer mit gemeisamer (nacheinander folgender) Anwendung von zwei Schlüsseln durchgeführt. Einzeln kann der Safe mit keinem von den beiden Schlüsseln geöffnet werden. Die beiden Schlüssel zusammen enthalten die zur Öffnung nötige mechanische Information. Da die beiden Kods in den Schlüsseln mechanisch erscheinen, können sie - im Falle der Zugänglichkeit - kopieren.

Aufgabe der Erfindung ist einen auf sicherheitsteσhnische Speicherung von Informationen und die Auszifferung der gespeicherten Information geeigneten Koder-Dekoder auszuarbeiten, der die unbefugte Zugänglichkeit zur Information praktisch ausschließt. Die Aufgabe ist ferner die Ausarbeitung ein optisches Sicherheitssys- tem durch die Anwendung dieses Koder-Dekoders , das - abhängig von dem Grad der Ausarbeitung - von den einfachsten Fällen bis zu den komplizierten Systemen geeignet ist die Berechtigung zu beweisen.

Der Grundlage der Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine, vorzugsweise in Matrix angeordnete Menge von Beugungsgittern auf

Erstellung eines in der Aufgabe bestimmtes Ziel erreichenden

Speichers geeignet ist, wenn die Menge aus zwei Teilmengen hergestellt wird, wobei die Information aus einer von den beiden

Teilmengen ausgelegt wird und die von der ersten Menge in der Matrix frei gelassenen Stellen mit den die zweiten Teilmenge bildenden Beugungsgittern gekachelt werden, ferner wird die

Vermeidung des Übersprechens gesichert. Wenn die Selektion und

Versetzung der Beugungsgitter zufälligerweise durchgeführt werden, kann die Sicherheit noch weiter erhöht wer-den. Würde ein eine mit diesem Verfahren kodierte Information durchlässiger optischer Filter angewendet, welches- - in dem op-tischen Gerät befestigt ist und die Filterzeichnung stabil trägt;

- in das optische Gerät eingesetzt, bzw. entfernt werden kann und die Filterzeichnung stabil trägt; oder

- mit einem auf die Änderung der Filterzeichnung geeigneten flüssigkeitskristallischen Mikrodisplay oder mit einem optisch ad- ressierten, zweidimensionalen optischen Ventil ausgeführt ist, kann das optische Gerät, abhängig von dem Ausbaugrad des Sicherheitssystems, auf die Beweisung von einfachsten bis zu komplizierten objektbeschützenden, bzw. auf die Beweisung der Berechtigung geeigneten Aufgaben brauchbar machen. Es wurde auch erkannt, daß die die Information erhaltene Menge im Laufe des nach der Erfindung durchgeführten Kodierungsverfahrens aus zwei oder mehreren Teilmengen bestehen kann. So können mehrere Informationen an einem einzelnen Informationsträger angeordnet werden, die mit Hilfe eines gemeinsamen optischen Filters oder mehrerer optischen Filter dekodiert werden können.

Unter Lichtmodulation, bzw. -demodulation sind in dieser Beschreibung auf Grund der drei Varianten der Beugungsgitter, die lichtdurchlässige, die lichtreflektierende und die phasenmodulie- rende Funktion der Beugungsgitter zu verstehen.

Unter Vermeidung des Übersprechens ist die Vermeidung des Her- übergelangens der Information aus einem der Zeichenträger in einen anderen Zeichenträger, d.h. die Verhinderung der Koinzidenz der ersten Beugungsordnungen miteinander und mit den höheren Beugungsordnungen der an den Beugungsgittern modulierten Lichtstrahlen zu verstehen.

Das Wesen des Verfahrens nach der Erfindung liegt daran, daß - die Information an den kodierten Informationsträger mit den aus der aus den in Gitterkonstante und in Azimutwinkel unterschiedenen Beugungsgittern bestehenden Ausgangsmenge ausgewählten Beugungsgittern ausgeformt wird und

- der in die hintere Fourierebene der Fourierlinse einstellbare, die erste Beugungsordnung der den Beugungsgittern durchfluteten Lichtstrahlen durchlässige binäre optische Filter das in den Beugungsgittern durchgelassene Licht durch die Fourierlinse

führend, in die hintere Fourierebene der Fourierlinse projizierend erstellt wird,

- die an dem kodierten Informationsträger leer gebliebenen Stellen aus den nach der Auswahl der auf den Eintragung der Infor- mation verwendeten Beugungsgitter zurückgebliebenen Beugungsgittern gekachelt werden.

Das Wesen des Geräts nach der Erfindung liegt daran, daß

- aus einer aus den voneinander in Gitterkonstanten und in Azi- mutwinkeln unterschiedenen Beugungsgittern bestehenden Ausgangsmenge ausgewählte, eine Teilmenge bildende Beugungsgitter an dem aus dem Gerät entfernbar eingesetzten kodierten Informationsträger zur Ausformung von Information(en) geeignet angeordnet sind, - die in der Äusgangsmenge zurückgebliebenen, von den auf die Ausformung der Information verwendeten Beugungsgittern unterscheidenden Beugungsgitter an der an dem kodierten Informationsträger leer gebliebenen Stellen angeordnet sind, ferner

- der binäre optische Filter für den Durchlaß oder für die Re- flektierung der ersten Beugungsordnungen der an den die Information tragenden Beugungsgittern modulierten Lichtstrahlen, sowie

- die Filtration der nullten Beugungsordnung, der zweiten und der höheren Beugungsordnungen, sowie die Filtration aller an den anderen, keine Information tragenden Beugungsgittern modulierten Lichtstrahlen ausgeformt ist.

Das Wesen des Systems nach der Erfindung liegt daran, daß

- der Ausgang des Detektors auf eine Steuereinheit angeschlossen ist,

- ein Ausgang der Steuereinheit durch einen die auf Nutzung des durch das System versicherten Objekts berechtigenden Informationen speichernden Informationsspeicher auf einen Eingang eines Komparators , vorzugsweise auf ein UND-Tor, und - der andere Ausgang der Steuereinheit direkt auf den anderen Eingang des Komparators verbunden sind, ferner

- der Ausgang des Komparators auf den Eingang einer Durchführungseinheit angeschlossen ist.

Die Erfindung wird ausführlicher durch die in den Figuren schema- tisch dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei in Fig.l ein Teil der die Elemente der auf die der Erfindung entsprechenden, kodierten Informationsträger tragbaren Information bildenden unterschiedenen Beugungsgitter, im Falle von rundförmi- gen Beugungsgittern, in Fig.2 im Falle von quadratförmigen Beugungsgittern, in Fig.3 im Falle von sechseckförmigen Beugungsgittern zu sehen ist, in Fig.4 das funktionale Schema eines Ausführungsbeispiels des erfindungsmäßigen optischen Geräts, in Fig.5 das funktionale Schema eines anderen Ausführungsbei- spiels des erfindungsraäßigen optischen Geräts und in Fig.6 ein Ausführungsbeispiel des binären optischen Filters gezeigt werden, in Fig.7 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsmäßigen optischen Systems im Falle eines in dem optischen Gerät befestigten und die Filterzeichnung stabil tragenden optischen Filters, in Fig.8 ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsmäßigen optischen Systems im Falle eines in das optische Gerät einsetzbaren und davon entfernbaren, sowie die Filterzeichnung stabil tra- genden optischen Filters, in Fig 9. ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsmäßigen optischen Systems im Falle eines in dem optischen Gerät befestigten und mit einem auf die Änderung der Filterzeichnung geeigneten flüssigkeitskristallischen Mikrodisplay oder mit einem optisch adressierten, zweidimensionalen optischen Ventil ausgeformten optischen Filters zu sehen ist.

Nach einem Beispiel werden in Fig.l gezeigte kleine, rundförmige Beugungsgitter Ca 1 ,... a^ z.B mit einem Durchmesser 0,2 mm, her- gestellt, die über unterschiedenen, im Beispiel über zwölf unterschiedenen Gitterkonstanten (d) verfügen. Die Gitterkonstanten (d) werden vorzugsweise aus dem Bereich 5μm i d < 12μm wegen der

Vermeidung des Übersprechens so gewählt, daß die ersten Beugungsordnungen (mi) und die höheren Beugungsordnungen (.11 2 ,111 3 ...) der unterschiedenen Beugungsgitter (ai, ...aj) nicht zusammenfallen. Die Beugungsgitter (ai,...aj) werden an einer zu Lichtmodulation geeigneten, nach dem Beispiel lichtdurchlässigen Platte mit einer Seitenlänge 6x6 mm in Matrixform angeordnet, d.h. 30x30=900 Stük- ke von den Beugungsgittern (aj,...ai) sind an der Platte anzuordnen. Die Beugungsgitter (ai,...aj) können in unterschiedenen Matrixpunkten und in unterschiedenen Azimutwinkeln (α) gelegt wer- den. Z.B. α = 6 gewählt können 30 unterschiedene Lagen der Beugungsgitter (aj,...ai) erreicht werden. So ist die Anzahl der voneinander unterschiedenen Lagen mit 12 x 30 = 360 gleich. Die Beugungsgitter (ai,...a t ) (im Beispiel: 1=360) bilden eine Ausgangsmenge (A) .

Die Beugungsgitter (aj, ...a]) können unterschiedene Formen haben. In Fig.2 sind quadratförmige, und in Fig.3 sechseckige Beugungsgitter (aj,...ai) und deren Anordnungen gezeigt.

Die nach der Erfindung erstellten optischen Mittel können im in Fig.4 dargestellten optischen Gerät angewendet werden. Im diesen optischen Gerät steht eine Lichtquelle, vorzugsweise Leserlichtquelle (1) durch einen Bündelerweiterer (2) mit einem an einer für Lichtmodulation geeigneten Platte angeordneten kodierten In- formationsträger (3) in optischer Verbindung. Weiterhin steht der kodierte Informationsträger (3) durch eine Fourierlinse (4) , durch einen die Information durchlassenen optischen Filter (5) und durch eine dekodierende inverse Fourierlinse (6) mit einem für die Wiederherstellung der Information geeigneten Detektor (7) in optischer Verbindung.

Das in Fig.5 dargestellte Gerät unterscheidet sich vom in Fig.4 gezeigten Gerät darin, daß der optische Filter (5) ein reflektierender und nicht durchlässiger optischer Filter (5) ist. In die- sem Fall ist ein halbdurσhlässiges Spiegel (8) zwischen der Fourierlinse (4) und dem optischen Filter (5) angeordnet, welches die vom optischen Filter (5) reflektierten Lichtstrahlen, vor-

zugsweise mit einem Winkel 90 ablenkend durch eine andere inver- se Fourierlinse (9) auf einen Schirm (10) projiziert, an welchem Schirm (10) die Information schon auch für Besichtigung mit Augen geeignet wird.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig.4 und 5 wird der kodierte Informationsträger (3) mit parallelen Lichtstrahlen beleuchtet. Die Beleuchtung kann aber mit in einen Punkt zulaufenden Lichtstrahlen durchgeführt werden. Die an diesem Punkt durchlaufende Ebene ist die Fourierebene der inversen Fourierlinse (6) , die zwischen dem kodierten Informationsträger (3) und der inversen Fourierlinse (6) angeordnet wird. Die Lage der inversen Fourierlinse (6) ist so festzusetzen, daß die am kodierten Informationsträger (3) stellte Information in die Ebene des Detektors (7) abgebildet wird.

Die optischen Mittel werden nach der Erfindung mit dem folgenden Verfahren erstellt:

Aus der Ausgangsmenge (A) wird eine aus Beugungsgittern (bj,.. ..bj) bestehende Teilmenge (B) zufälligerweise ausgewählt und die Information wird aus diesen Beugungsgittern (ϊ>i, ...b;) zufälligerweise ausgewählt auf den kodierten Informationsträger (3) ausgeformt. Aus den Richtungen der in der ersten Beugungsordnung (mi) gebeugten Strahlenbündel der die Information bildenden Beugungsgitter (b], ... bj) , ferner in Kenntnis der Fokusweite der auf eine Konzentration in zwei Punkte der ersten Beugungsordnungen (mi) je einer Beugungsgitter (b j , ... bj) geeigneten Fourierlinse (4) wird der binäre optische Filter (5) ausgerechnet und herge- stellt. Der optische Filter (5) wird in die hintere Fourierebene der Fourierlinse (4) angeordnet. Der optische Filter (5) läßt nur die Lichtstrahlen der zur Teilmenge (B) gehörenden Beugungsgitter Cb 1 , ... b j ) mit Ausnahme der nullten Beugungsordnungen (mj) durch, da diese abgedeckt werden. Die Konzentration in zwei Punkte der ersten Beugungsordnungen (mj) der Beugungsgitter (bi,...bj) wird mit Hilfe des optischen Filters (5) durchgeführt. Diese zwei Punkte erscheinen an dem optischen Filter (5) symmetrisch, d.h.

die Anzahl der auf den optischen Filter (5) gestellten Punkte: 2i. Nach der Erstellung des optischen Filters (5) werden die von den die Information bildenden Beugungsgittern (bi,...b,-) an dem kodierten Informationsträger (3) leer gelassenen Matrixstellen mit Hilfe der aus den bei der Bildung der Teilmenge (B) außer Acht gelassenen, eine Teilmenge (C) bildenden, zufälligerweise ausgewählten Beugungsgitter (CJ,..CJ) gekachelt.

Die durch den optischen Filter (5) durchgelassene Information wird mittels der inversen Fourierlinse (6) dekodiert und an der hinteren Fourierebene angeordneten Detektor (7) , z.B an einer CCD Kammer dargestellt, oder als Eingriffssignal auf Verwendung brauchbar gemacht.

Wenn z.B. in dem obigen Beispiel i = j = 180 ist, und 352 Stücke von den Beugungsgittern (bi,...bj) zur Auslegung der Information nötig sind, sollen einige von den Beugungsgittern (b[,...bj) in der Information mehrmal vorkommen. Ebendasselbe bezieht sich auch auf die den Hintergrund bildenden, auf Auffließen genützten Beu- gungsgitter (ci,..C j ), aus welchem 648 Stücke nötig sind.

Der Umriß der Beugungsgitter (ai,...a|) kann außer einem Kreis irgendeine andere regelmäßige Kontur (rechteckiges Parallelogramm, Rhombus, Rhomboid, Trapez, Pentagon, Hexagon, Ellipse, usw.) oder eine unregelmäßige ebene Figur aufweisen.

Die Erweiterung des Leserbündels ist darum erforderlich, daß die ganze Oberfläche des den Ausgangsschlüssel enthaltenden Fensters gleichmäßig, vorzugsweise mit parallelen Lichtstrahlen zu be- leuchten sei .

Im in Fig.7 gezeigten optischen Gerät (11) steht eine Leserlichtquelle (1) durch einen Bündelerweiterer (2) mit einem an einer für Lichtmodulation geeigneten Platte angeordneten kodier- ten Informationsträger (3) in optischer Verbindung. Der kodierte Informationsträger (3) steht durch eine Fourierlinse (4) , durch einen optischen Filter (5) und durch einen dekodierenden inversen

Fourierlinse (6) mit einem für die Wiederherstellung der Information geeigneten Detektor (7) in optischer Verbindung. In dieser Anordnung ist der optische Filter (5) ein statisches Element, welches in das optische Gerät (11) fix eingebaut ist. In dieser Form funktioniert das optische Mittel also als ein mit einem Schlüssel aufweisende System und jede berechtigten Verbraucher sollen mit dem gleichen kodierten Informationsträger (3) verfügen. Der Ausgang des Detektors (7), sowie der Ausgang eines die auf Nutzung des mittels des Systems versicherten Objekts berech- tigenden Informationen speichernden Informationsspeichers (12) durch ein Steuergerät (13) und durch einen Komparator (14) , vorzugsweise durch ein UND-Tor auf den Eingang einer Durchfüh- ungseinheit (15) verbunden sind. Dem Beispiel gemäß - im Interesse der in einer kleineren Ort ereigneten Ersetzbarkeit - wird der Weg des Lichtstrahls an zwei Spiegeln (16,17) in 180° gefaltet .

Ist nicht die zur die Öffnung des gegebenen Raums notwendige Information an dem kodierten Informationsträger (3) und erscheint eine andere Information an dem Detektor (7) (z.B. eine Menge von ungeordneten Punkten, oder vielleicht eine solche Information, deren Elemente alle Elemente der berechtigten Information enthalten, aber darüber sich hinausbreiten) , wird durch den Informationsspeicher (12) und durch den Komparator (14) gesichert, daß ein Verbotssignal in die Durchführungseinheit (15) gelange.

Das System kann mit einer anderer Anordnung von Filtern auf Anwendung von komplizierteren Sicherheitssystemen brauchbar gemacht werden. Auf die Systemvariation, als der Filter ein entfernbar hergestellte, statische, optische Filter, der die Filterzeichnung stabil trägt, werden zwei unterschiedene Variationen bekanntgegeben. Eine der Variationen stimmt im wesentlichen mit der in Fig.7 gezeigten Variation überein mit dem Unterschied, daß die zwei Schlüssel [der kodierte Informationsträger (3) und der optische Filter(18)] entweder im Sitze einer berechtigten Person oder - im Interesse der Sicherheit - im Sitze zwei berechtigten Personen sind. Zur Nutzung des mittels des Systems versicherten Objekts

sind die zwei Schlüssel gemeisam anzuwenden. Ein solches System kann z.B. für die Öffnung von Safes angewendet werden, wo nur für öffnen-Schließen eines Safes zu sorgen ist.

Wenn die Verwaltung mehrerer Safes in einer Bank, in einem Hotel, usw. gesichert werden soll so, daß die Öffnung der einzelnen Safes nur mit voneinander abweichenden Schlüsselpaaren ermöglicht werden kann, ist es zweckmäßig ein zentraler Datenspeicher für die Speicherung der zur Vergleichung nötigen Informationen anzu- wenden. Darauf wird ein Ausführungsbeispiel in Fig.8 gezeigt, wo der Filter ein, aus dem optischen Gerät (11) entfernbarer und die Filterzeichnung stabil tragender statischer optischer Filter (18) ist und die zur Vergleichung nötigen Informationen in einem zentralen Datenspeicher (19) angewendeten, alle berechtigete Informa- tionen enthaltenen Informationsspeicher (12) gestellt sind.

In diesem Fall ist dafür zu sorgen, daß diejenige Informationen aus dem Informationsspeicher (12) ausgewählt werden, welche mit den am Detektor (7) erschienenen Informationen verglichen werden sollen. Das kann so erreichen, daß eine auf Einführen einen PIN- Kode eignete Klaviatur (20) zum optischen Gerät (11) angeschlossen ist, welche durch das Steuergerät (13) mit dem Informationsspeicher (12) in funktionaler Verbindung steht. Mit Hilfe des PIN-Kodes kann die zum gegebenen Objekt gehörende Information aus dem Informationsspeicher (12) gewählt werden und die am Ausgang des Datenspeichers (19) erscheinende Information kann mittels des Komparators (14) mit der am Detektor (7) wiederhergestellten Information in der bei Abschreiben der Fig.7 beschriebenen Weise verglichen werden.

Einem weiteren, in Fig.9 gezeigten Ausführungsbeispiel des Systems gemäß ist der Filter ein in dem optischen Gerät befestigter, aber umprogramierbarer optischer Filter (21), z.B. flüssigkeitskristallischer Mikrodisplay (LCD SLM) oder ein mit einem optisch adressierten, zweidimensionalen optischen Ventil ausgeformter optischer Filter. In diesem Fall wird das optische System mit einem im zentralen Datenspeicher (19) angeordneten optischen Filter-

Speicher (22) ergänzt. Die Klaviatur (20) steht durch das Steuergerät (13) auf den Eingang des optischen Filterspeichers (22) geschlossen und der Ausgang des optischen Filterspeichers (22) ist durch das Steuergerät (13) mit dem optischen Filter (21) in funktionaler Verbindung. Die gewünschte Zeichenfigur kann aus ei- nem Datenspeicher mit einem anderen PIN -Kode hervorgerufen werden, und dann kann diese mit der optisch rückgestellten Zeichenfigur verglichen werden. Würden die beiden Zeichenfiguren miteinander übereinstimmen, kann das Genehmigungss igna1 , würden die beide sich unterscheiden, kann das Verbotssignal ausgegeben werden.

Die Informationsübertragung kann mittels dieses Systems nur dann durchgeführt werden, wenn die Berechtigung der Nützung des gege- benen Schlüsselpaars außer dem zusammenpassenden Schlüsselpaar mittels des optischen Filterspeichers (22) auch bestätigt wird. Wird der PINl-Kode an der Klaviatur (20) getippt, wird die dem PINl-Kode entsprechende Darstellung ausgewählt und in den optischen Filter (21) eingeführt. Vom diesen Punkt wird das Verfahren auf der in Fig.8 gezeigten Weise weitergesetzt.

Das System ist z.B. auf Hineingelangen in solche geschlossene Räume geeignet, wohin nur die Ausgewählte eintreten dürfen, aber nur mit voneinander abweichenden Karten. Die Möglichkeit der Ab- änderung des PIN-Kodes gibt Mittel dazu, wenn das Eintrittsrecht jemandem entzogen wird, kann die Karte nahher von niemandem gebraucht werden, bzw. kann die verlorene Karte durch einen Unberechtigten noch im Kenntnis des PIN-Kodes nicht in Anspruch genommen werden. Das System kann auf Identifizierung von Personen, von Dokumenten (Führerschein, Fahrzeugspapiere, Dauerkarte usw. ) auf Identifizierung von Bankkarten, Eintrittskarten, hochwertigen Gegenständen, Sicherheitspapieren, Wertpapieren und von anderen hochwertigen Papieren gebraucht werden.

Das System ist - abhängig von Ausbau des Systems - auf Befriedigung sämtliches in der Praxis vorkommenden Anspruchs geeignet. Es gibt Möglichkeit auch daran, daß ein mehrstufiger Eintritt

durch das erfindungsmäßige System mit einem einzigen kodierten Informationsträger (3) gewährleistet wird. Im diesen Fall werden mehrere Informationen an dem kodierten Informationsträger (3) aufgesetzt und zu jeder Information gehört ein anderer optischer Filter (21). Z.B. zu Eintritt in ein Gebäude verfügen alle, in dem Gebäude auf Aufenthalt berechtigte Personen mit gleichen Information, bzw. mit einem mit dieser entsprechende PIN-Kode, aber ein jeder nur in das Geschoß hineingelangen kann, wo er sich auf- enthalten berechtigt ist, d.h. einem anderen Geschoß an dem ko- dierten Informationsträger (3) eine andere Information entspricht. Im jeden Geschoß kann der entsprechende Raum nur mittels der an den kodierten Informationsträgern (3) befindlichen, raumweise abweichenden dritten Information geöffnet werden. Dieses System kann in kleineren Hotels, in Pensionen angewendet werden, wo keine Pforte, bzw. keine Rezeption zu finden ist.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsmäßigen Verfahrens ist, daß der kodierte Informationsträger (3) und der optische Filter (5) die Zugänglichkeit zur Information für Unberechtigten verhin- dert. Die Entfernbarkeit dieser beiden Einheiten aus dem Gerät ermöglicht die Anwendung der Sicherheitsvorschriften der mit zwei Schlüsseln funktionierenden Systemen.