Aus der WO 02/02350 Al ist ein Sicherheitspapier mit einem mehrschichti- gen Sicherheitselement bekannt, welches einen visuell prüfbaren Effekt auf- weist und mit einem integrierten Schaltkreis versehen ist. Im integrierten Schaltkreis können abhängig von der Verwendung des Sicherheitselements verschiedene Informationen gespeichert werden, die bei Bedarf wieder aus- gelesen werden können.

Solche Sicherheitselemente erlauben eine zuverlässige Sicherung von Doku- menten gegen unerlaubte Nachahmung, Vervielfältigung oder Manipulation und sind sowohl visuell als auch maschinell prüfbar. Die Verwendung von integrierten Schaltkreisen ist allerdings mit zusätzlichen Kosten verbunden, die für bestimmte Anwendungen zu hoch sein können. Auch entsprechende Geräte zum maschinellen Prüfen solcher Sicherheitselemente, insbesondere zum Auslesen der in den integrierten Schaltkreisen gespeicherten Informa- tionen, sind relativ teuer.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Sicherheitselement anzugeben, welches bei hoher Fälschungs-und Manipulationssicherheit möglichst einfach und ko- stengünstig herzustellen ist sowie eine Vorrichtung anzugeben, welche bei einfachem Aufbau eine möglichst zuverlässige Prüfung von Sicherheitsele- menten erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitselement bzw. die Vorrichtung ge- mäß Anspruch 1 bzw. 26 und 34 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Das erfindungsgemäße Sicherheitselement zeichnet sich dadurch aus, daß durch die räumliche Struktur, insbesondere durch die räumliche Ausdeh- nung und/oder Lage und/oder Form, einer oder mehrerer der elektrisch leitfähigen Komponenten des Sicherheitselements eine Codierung gegeben ist.

In einer ersten Ausführungsform zeichnet sich die erfindungsgemäße Vor- richtung dadurch aus, daß durch ein mit ersten Mitteln erzeugtes erstes Ma- gnetfeld in den elektrisch leitfähigen Komponenten des Sicherheitselements, durch deren räumliche Struktur eine Codierung gegeben ist, ein Induktions- strom induziert wird. Der Induktionsstrom verursacht ein zweites Magnet- feld, welches von zweiten Mitteln erfaßt wird. In einer Auswerteeinrichtung wird die Codierung anhand des erfaßten zweiten Magnetfeldes ermittelt.

In einer zweiten Ausführungsform zeichnet sich die erfindungsgemäße Vor- richtung dadurch aus, daß Mittel zur Erzeugung eines elektrischen Felds zur Prüfung des Sicherheitselements vorhanden sind, wobei das elektrische Feld von den elektrisch leitfähigen Komponenten, durch deren räumliche Struk- tur eine Codierung gegeben ist, verändert wird, und eine Auswerteeinrich- tung die Codierung anhand des veränderten elektrischen Feldes ermittelt.

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, als Sicherheitselement einen ge- schlossenen elektrischen Stromkreis vorzusehen, dessen elektrisch leitfähige Komponenten derart ausgestaltet und/oder miteinander gekoppelt sind, daß ein elektrischer Kreisstrom durch die Komponenten fließen kann. Ab- hängig von der jeweiligen räumlichen Struktur der einzelnen Komponenten variieren deren elektrische und/oder magnetische Eigenschaften, so daß dem Sicherheitselement durch die jeweilige räumliche Strukturierung der

Komponenten eine elektrisch und/oder magnetisch codierte Information eingeprägt werden kann.

Diese Codierung wird in der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch er- faßt, daß mittels eines von außen angelegten zeitlich und/oder räumlich va- riierenden Magnetfeldes ein oder mehrere Induktionsströme in dem ge- schlossenen Stromkreis induziert werden. Die induzierten Kreisströme flie- ßen dabei durch die einzelnen, i. a. unterschiedlich räumlich strukturierten Komponenten und verursachen dort entsprechend unterschiedliche zweite Magnetfelder. Diese werden mit geeigneten sensorischen Mitteln erfaßt und zur Ermittlung der dem Stromkreis eingeprägten codierten Information aus- gewertet.

Die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente lassen sich, insbesondere im Vergleich zu integrierten Schaltkreisen, einfach und kostengünstig herstellen und gewährleisten eine hohe Sicherheit gegen Fälschungs-und Manipulati- onsversuche. Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das entsprechende Verfahren erlauben eine zuverlässige Prüfung solcher Sicherheitselemente bei gleichzeitig einfachem Aufbau bzw. einfacher Durchführung.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicherheits- elemente sind die Komponenten als elektrisch leitfähige Schichten ausgebil- det. Die codierte Information ist hierbei durch die Dicke und/oder Größe und/oder Form und/oder der Art des Materials der flächenartig ausgebilde- ten leitfähigen Schichten gegeben. Die Schichten werden beispielsweise mit- tels drucktechnischer Verfahren oder anderer Techniken zum Aufbringen dünner Schichten erzeugt. Die Schichten werden entweder direkt auf dem mit dem Sicherheitselement zu versehenden Objekt, beispielsweise einem Sicherheitspapier oder einem Dokument, oder auf einer Trägerschicht er-

zeugt, welche zusammen mit dem Sicherheitselement auf das Objekt aufge- bracht, z. B. aufgeklebt, wird.

Vorzugsweise ist zumindest ein Teil der Komponenten des elektrischen Stromkreises durch ein Verfahren erhältlich, bei dem zunächst eine Negativ- darstellung einer zu erzeugenden Positivdarstellung, d. h. des elektrischen Stromkreises oder zumindest einer Komponente davon, auf eine Unterlage, beispielsweise eine Kunststoffolie als Trägerschicht, aufgedruckt wird. Hier- zu eignen sich insbesondere Tiefdruckverfahren, wie z. B. Stichtiefdruck- oder Rollentiefdruckverfahren. Auf die gedruckte Negativdarstellung wird dann, beispielsweise durch Aufdampfen, Aufdrucken oder andere Beschich- tungstechniken, eine dünne Deckschicht aus elektrisch leitendem oder halb- leitendem Material aufgebracht. Bei einem anschließenden Waschvorgang in einem geeigneten Lösungsmittel wird die Struktur der aufgebrachten Nega- tivdarstellung zusammen mit dem auf dieser Struktur befindlichen Material der Deckschicht entfernt, so daß im wesentlichen nur noch die Bereiche der Deckschicht außerhalb der Strukturen der Negativdarstellung auf der Un- terlage verbleiben, wobei eine Positivdarstellung mit einer hohen Konturen- schärfe erhalten wird. Mit diesem Verfahren lassen sich beliebig komplex strukturierte elektrische Stromkreise auf einfache und kostengünstige Weise erzeugen.

Alternativ können Komponenten des elektrischen Stromkreises auch durch andere Verfahren hergestellt werden. Besonders geeignet sind hierzu bei- spielsweise Ätzverfahren, bei welchen aus einer auf einer Unterlage aufge- brachten dünnen elektrisch leitfähigen Schicht die gewünschten Ausneh- mungen durch Wegätzen des Schichtmaterials an den entsprechenden Stel- len erzeugt werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Sicherheitselements weisen einzelne Abschnitte der elektrisch leitfähigen Schicht unterschiedlich hohe Leitfähig- keiten auf, durch welche die Codierung gegeben ist. Die unterschiedlich ho- hen elektrischen Leitfähigkeiten werden vorzugsweise durch unterschiedli- che Schichtdicken und/oder Rasterung und/oder unterschiedliche Materia- lien in den einzelnen Abschnitten der Schicht realisiert.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Sicherheitselements ist vorgesehen, daß eine oder mehrere der Komponenten eine geschlossene Lei- terschleife bilden, durch deren räumliche Struktur, insbesondere Schichtdik- ke und/oder Breite einzelner Leiterbahnen und/oder deren Abstand zuein- ander und/oder deren Material, die Codierung gegeben ist. Zur Erhöhung der in die Leiterschleife eingeprägten Informationsdichte ist insbesondere vorgesehen, daß einzelne Abschnitte der Leiterschleife Komponenten unter- schiedliche räumliche Strukturen aufweisen, durch welche die Codierung gegeben ist.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der elektrische Stromkreis als Transformatorschaltung ausgebildet ist, welche sich aus min- destens zwei miteinander verbundenen elektrischen Spulen zusammensetzt, deren Transformationsverhalten die Codierung darstellt.

In einer anderen bevorzugten Ausführung ist der elektrische Stromkreis als Schwingkreis ausgebildet, welcher sich aus mindestens einer elektrischen Spule und mindestens einem Kondensator zusammensetzt. Die Codierung ist in diesem Falle durch das Resonanzverhalten, insbesondere die Reso- nanzfrequenz, des Schwingkreises gegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen : Fig. la-e Beispiele für Sicherheitselemente mit unterschiedlichen Codie- rungsstrukturen ; Fig. 2a-e weitere Beispiele für Sicherheitselemente ; Fig. 3 eine Banknote mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitsele- ment ; Fig. 4 einen Querschnitt durch die in Fig. 3 dargestellte Banknote ; Fig. 5a eine in Negativdarstellung gedruckte Spule ; Fig. 5b die in Fig. 5a gezeigte Spule in Positivdarstellung ; Fig. 5c eine Kondensatorplatte in Positivdarstellung ; Fig. 6 einen Querschnitt durch ein als Schwingkreis ausgebildetes Sicherheitselement ; Fig. 7 ein als Transformatorschaltung ausgebildetes Sicherheitsele- ment mit einer Vorrichtung zu dessen Prüfung ; Fig. 8 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Prüfung eines codierten Sicherheitselements ;

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor- richtung zur Prüfung eines codierten Sicherheitselements ; Fig. 10a-b eine perspektivische Darstellung des Prinzips der Prüfung ei- nes Sicherheitselements mit zugehörigem Signalverlauf ; Fig. 11a-b eine perspektivische Darstellung des Prinzips der Detektion von periodisch angeordneten Sicherheitselementen mit zuge- hörigem Signalverlauf ; und Fig. 12a-d weitere Ausführungsformen von Sicherheitselementen.

Die Figuren la bis le zeigen Beispiele für Sicherheitselemente mit unter- schiedlichen Codierungsstrukturen.

Das in Figur la gezeigte Sicherheitselement 2 wird durch eine dünne, elek- trisch leitende Schicht in Form eines langgestreckten Rechtecks gebildet. Die typische Dicke der Schicht liegt im Bereich zwischen etwa 25 und 500 nm, vorzugsweise bei über 250 nm, um eine für den Nachweis von elektrischen Induktionsströmen ausreichend hohe elektrische Leitfähigkeit zu gewährlei- sten. Typische Breiten des Sicherheitselements liegen zwischen 1 und 20 mm, typische Längen zwischen 30 und 90 mm. Als elektrisch leitfähiges Material werden vorzugsweise Metalle, wie beispielsweise Aluminium, Nickel, Kup- fer oder Leitsilber, oder halbleitende Materialien, insbesondere auf der Basis von organischen Polymeren, verwendet. Das Material kann auch mittels elektrisch leitender Farben, insbesondere elektrisch leitender Druckfarben, aufgebracht werden.

Gegenüber dem in Figur la gezeigten Beispiel weist das in Figur 1b darge- stellte Sicherheitselement 2 im inneren Bereich der Schicht eine Ausnehmung 4 in Form eines schmalen, langgezogenen Rechtecks auf. Die geschlossene elektrisch leitfähige Struktur 3 im äußeren Bereich der Schicht bildet somit eine geschlossene Leiterschleife. Je nach Herstellungsverfahren können Aus- nehmungen 4 mit sehr kleinen Breiten bis zu etwa 0,2 mm erzeugt werden.

Figur 1c zeigt eine Weiterbildung der in Figur 1b dargestellten geschlossenen Leiterschleife, wobei die Ausnehmungen 6a und 6b in einzelnen Abschnitten der Leiterschleife jeweils unterschiedliche räumliche Strukturen aufweisen.

Im dargestellten Beispiel handelt es sich um einzelne quadratische Ausneh- mungen 6b, welche durch gegenseitige Überlappung bzw. schmale Aus- nehmungen 6a miteinander verbunden sind. Die Anordnung der einzelnen, ineinander übergehenden Ausnehmungen 6a und 6b ist hierbei symmetrisch zur Längsachse der geschlossenen, elektrisch leitfähigen Struktur 5.

Demgegenüber zeigt das Sicherheitselement 2 in Figur 1d eine zur Längs- achse der geschlossenen elektrisch leitfähigen Struktur 5 asymmetrische An- ordnung der jeweiligen Ausnehmungen 6a und 6b, wobei ein zahnartiges Profil der Ausnehmungen 6a und 6b erhalten wird.

Bei dem in Figur le dargestellten Beispiel sind unterschiedlich große quadra- tische Ausnehmungen 8a und 8b vorgesehen, welche durch elektrisch leitfä- hige Stege der elektrisch leitfähigen Struktur 7 voneinander getrennt sind.

Durch die Wahl der räumlichen Struktur des jeweiligen Sicherheitselements 2, insbesondere Schichtdicke und/oder Abmessungen und/oder Form und/oder Material der elektrisch leitfähigen Struktur 3,5 und 7 bzw. der Ausnehmungen 4,6a, 6b, 8a und 8b, läßt sich dem Sicherheitselement 2 eine

codierte Information einprägen. Die in einzelnen Abschnitten unterschied- lich strukturierten Sicherheitselemente 2 der Figuren 1c bis le stellen hierbei eine Bit-Codierung von Informationen mit bis zu neun Bits dar, welche durch separates Prüfen der einzelnen unterschiedlich strukturierten Ab- schnitte des jeweiligen Sicherheitselements 2 gelesen werden können.

Die Figuren 2a bis 2e zeigen weitere Beispiele erfindungsgemäßer Sicher- heitselemente mit Bit-Codierung.

Das in Figur 2a dargestellte Sicherheitselement 2 weist eine geschlossene elektrisch leitfähige Struktur 21 im äußeren Bereich und stufenförmige, in- einander übergehende Ausnehmungen 20a und 20b im inneren Bereich der Schicht auf.

Das in Figur 2b gezeigte Sicherheitselement 2 bildet das in Figur 2a darge- stellte dahingehend weiter, daß hier auch die geschlossene elektrisch leitfä- hige Struktur 21 im äußeren Bereich der Schicht einen stufenförmigen Ver- lauf aufweist.

Das in Figur 2c dargestellte Sicherheitselement 2 zeigt eine weitere Möglich- keit der Codierung in Form von kammartig strukturierten Ausnehmungen 22a und 22b. Der Gehalt codierter Information entspricht hierbei im wesent- lichen den in den Sicherheitselementen 2 der Figuren 2a und 2b enthaltenen Informationen mit stufenförmiger Codierung, wobei an der Stelle der Flan- ken 20a/20b bzw. 20b/20a der stufenförmigen Ausnehmungen jeweils eine zahnartige Ausnehmung 22b angeordnet ist. In den Beispielen der Figuren 2d und 2e ist dieses Codierungsprinzip weiter verdeutlicht.

Figur 3 zeigt ein Dokument in Form einer Banknote 1 mit einem erfindungs- gemäßen Sicherheitselement 2. Auf die Banknote 1 ist eine Trägerschicht 10 aufgebracht, welche mit dem im Zusammenhang mit der Figur 2a näher be- schriebenen Sicherheitselement 2 versehen ist. Die Trägerschicht 10 ist vor- zugsweise eine Kunststoffolie, z. B. aus PET, PVC oder PE, mit typischen Dicken zwischen 2 und 20 um.

Figur 4 zeigt einen vergrößerten Querschnitt durch die in Figur 3 dargestell- te Banknote 1 mit Sicherheitselement 2 senkrecht zur Ebene der Banknote 1 entlang der Linie B-B'. Auf der Trägerschicht 10 sind die einzelnen unter- schiedlich strukturierten Abschnitte mit den elektrisch leitfähigen Struk- turen 21 sowie den Ausnehmungen 20a der elektrisch leitfähigen Schicht zu erkennen.

In dem hier dargestellten Beispiel ist die Trägerschicht 10 mit den auf seiner Oberseite befindlichen elektrisch leitfähigen Strukturen 21 mittels einer Kle- berschicht 12, insbesondere einer Schicht aus Kaschierkleber, mit einer Zwi- schenschicht 14 verklebt. Dieses Schichtsystem ist auf der Banknote 1 auf- gebracht, beispielsweise mittels einer weiteren (nicht dargestellten) Kleber- schicht. Alternativ kann die Trägerschicht 10 auch ohne Zwischenschicht 14 mit der Kleberschicht 12 direkt auf die Banknote 1 aufgeklebt werden. Ein in dieser Weise in ein solches Schichtsystem eingebrachtes bzw. auf die Bank- note 1 aufgebrachtes Sicherheitselement 2 ist von außen her schwer zugäng- lich und damit gut gegen Manipulationsversuche geschützt. Generell kann die Trägerfolie 10 aber auch mit der dem Sicherheitselement 2 gegenüberlie- genden Unterseite auf die Banknote 1 aufgebracht werden.

In den beschriebenen Varianten des gezeigten Beispiels ist die Trägerschicht 10 mit den darauf befindlichen elektrisch leitfähigen Strukturen 21 vorzugs- weise als selbsttragendes Etikett ausgebildet.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird das Sicherheitselement 2 mit Hilfe einer sog. Transferfolie auf das Sicherheitspapier bzw. die Bankno- te 1 aufgebracht. Hierbei wird eine dünne Trägerschicht lösbar auf eine Transferfolie aufgebracht. Auf der Trägerschicht wird dann, vorzugsweise mit einem der oben beschriebenen Verfahren, das Sicherheitselement 2 er- zeugt. Auf die mit dem Sicherheitselement 2 versehene Trägerschicht wird eine Kleberschicht aufgebracht, die bei der Übertragung dieser Schichtstruk- tur auf das Sicherheitspapier bzw. die Banknote 1 mittels Wärme und Druck aktiviert wird, so daß die Trägerschicht zusammen mit dem Sicherheitsele- ment 2 auf dem Sicherheitspapier bzw. der Banknote 1 befestigt wird. In ei- nem letzten Schritt wird die Transferfolie abgezogen.

Die Trägerschicht 10 und/oder die Zwischenschicht 14 kann derart ausge- staltet sein, daß diese einen für das Sicherheitselement charakteristischen optischen Effekt aufweist. Insbesondere kann diese einen optisch variablen Effekt zeigen, bei dem das Sicherheitselement unter verschiedenen Betrach- tungswinkeln unterschiedliche visuelle Eindrücke erzeugt. Dies kann vor- zugsweise durch mindestens eine zusätzliche Schicht mit optisch variablen Pigmenten, insbesondere Interferenzschicht-oder Flüssigkristallpigmenten, und/oder mit Beugungsstrukturen in Form einer Reliefstruktur, wie z. B. einem Hologramm, erreicht werden. Durch dieses zusätzliche Echtheits- merkmal wird die Nachahmung oder Manipulation des erfindungsgemäßen Sicherheitselements weiter erschwert.

Nachfolgend wird der Aufbau eines als Schwingkreis ausgebildeten Sicher- heitselements anhand der Figuren 5a bis 5c und 6 näher erläutert.

Figur 5a zeigt eine Negativdarstellung 50 einer spiralförmigen Spule 51, de- ren Enden Kontaktflächen 52 aufweisen. Die Negativdarstellung 50 ist, vor- zugsweise mittels Tiefdruckverfahren, insbesondere Stichtiefdruckverfahren oder Rollentiefdruckverfahren unter Verwendung gravierter und/oder ge- ätzter Zylinder, auf einer Trägerschicht 10 aufgedruckt. Druckfarben mit ei- nem hohen Pigmentanteil, der in der trockenen Druckfarbe typischerweise bei mehr als 10 Gewichtsprozent liegt, sind hierfür besonders geeignet.

Nach dem Trocknen der Druckfarbe wird auf die Negativdarstellung 50 eine dünne Deckschicht aus leitendem Material, wie z. B. Aluminium oder Nickel, aufgebracht. Typische Dicken dieser Deckschicht liegen zwischen etwa 30 nm und 500 nm. Die Aufbringung der Deckschicht erfolgt vorzugsweise durch Aufdampfen, Aufdrucken oder andere Beschichtungstechniken.

Anschließend wird die Struktur der Negativdarstellung 50 zusammen mit den auf der Struktur liegenden Teilen der Deckschicht in einem Waschvor- gang entfernt. Bei Verwendung von wasserlöslichen Druckfarben, bei wel- chen als Bindemittel vorzugsweise Stärke, Alkohol oder Cellulose verwendet wird, ist bei diesem Waschvorgang lediglich Wasser erforderlich.

Am Ende des Waschvorgangs bleibt eine aus dem elektrisch leitenden Mate- rial bestehende Positivdarstellung der spiralförmigen Spule 51 einschließlich Kontaktflächen 52 erhalten.

Mit dem beschriebenen Verfahren lassen sich besonders feine Strukturen mit typischen Strukturgrößen bis zu 0,1 mm bei gleichzeitig sehr hoher Kontu-

renschärfe herstellen. Insbesondere ist dieses Verfahren zur Erzeugung von strukturierten Sicherheitselementen 2, wie sie in den Figuren la bis le, 2a bis 2e und 7 dargestellt sind, geeignet.

Figur 5c zeigt einen mit dem oben beschriebenen Verfahren in analoger Wei- se auf einer weiteren Trägerschicht 15 hergestellten elektrisch leitfähigen Flächenbereich 53. Wird der Flächenbereich 53 zusammen mit einer elek- trisch isolierenden Schicht über die in Figur 5b dargestellten Kontaktflächen 52 gebracht, so entsteht ein aus dem Flächenbereich 53 und den Kontaktflä- chen 52 als Kondensatorplatten bestehender Kondesator 52/53. Der Konden- sator 52/53 bildet zusammen mit der Spule 51 einen Schwingkreis 51 bis 53.

Durch die räumliche Struktur von Spule 51 und Kondensator 52/53, d. h.

Größe und Form sowie Windungszahl bzw. Abstand zueinander, erhält der Schwingkreis 51 bis 53 ein charakteristisches Resonanzverhalten, durch wel- ches dem Schwingkreis eine bestimmte Information eingeprägt werden kann.

Das Resonanzverhalten, insbesondere die Resonanzfrequenz, des Schwing- kreises 51 bis 53 wird beispielsweise durch Erfassung der Resonanzabsorpti- on des Schwingkreises in einem hochfrequenten elektromagnetischen Wech- selfeld, insbesondere durch Messung der durch den Schwingkreis 51 bis 53 verursachten Verstimmung eines Hochfrequenz-Senders, ermittelt. Eine bei der Resonanzfrequenz des Schwingkreises 51 bis 53 detektierbare Signal- überhöhung tritt im allgemeinen nur dann auf, wenn die sich aus dem ohm- schen Widerstand des Stromkreises, der Induktivität der Spule 51 und der Kapazität des Kondensators 52/53 errechnende Güte des Schwingkreises größer als 1 ist.

Typische Frequenzen liegen zwischen etwa 1 MHz und 1 GHz. Typische Breiten und/oder Abstände der Spulenwindungen 51 liegen zwischen etwa 0,1 mm und 2 mm, vorzugsweise bei 0,2 mm, typische Schichtdicken zwi- schen 30 nm und 1000 nm, vorzugsweise bei etwa 500 nm. Die typische An- zahl der Windungen der Spule 51 liegt zwischen 5 und 100, insbesondere bei etwa 40.

Alternativ können die Eigenschaften des Schwingkreises 51 bis 53 auch mit einem Impedanzanalysator ermittelt werden. Herbei wird der Frequenzver- lauf der Impedanz, d. h. des Wechselstromwiderstands, einer Sendespule gemessen, wobei vorzugsweise Betrag und Phase der Impedanz erfaßt wer- den. Die Sendespule besteht aus Kupferdraht mit einem typischen Durch- messer von etwa 0,7 mm und einer typischen Länge von etwa 85 mm. Die Induktivität der Sendespule liegt im Bereich zwischen 50 und 100 nH, ihre Resonanzfrequenz zwischen etwa 50 und 500 MHz. Wird der zu untersu- chende Schwingkreis 51 bis 53 in das von der Sendespule erzeugte Nahfeld gebracht, so ändert sich aufgrund der magnetischen Kopplung beider Spulen die Impedanz der Sendespule. Diese Änderung ist im Frequenzbereich der Resonanzfrequenz des Schwingkreises 51 bis 53 maximal. Bei diesem Verfah- ren kann nicht nur die durch den Schwingkreis 51 bis 53 verursachte Ver- stimmung des Senders gemessen werden, sondern auch deren individuelle Charakteristik erkannt werden. Mit Hilfe der Impedanzanalyse ist somit eine besonders genaue Erfassung und Auswertung der Eigenschaften des Schwingkreises 51 bis 53 und der darin enthaltenen Codierung möglich. Ein geeignetes, einfach aufgebautes Detektionsgerät umfaßt einen abstimmbaren Sender (VCO) oder einen Sender mit, vorzugsweise drei bis vier, fest ein- stellbaren Sendefrequenzen sowie eine Detektionsschaltung zur Messung der Impedanz bei, vorzugsweise drei bis vier, fest einstellbaren Frequenzen.

Figur 6 zeigt einen Querschnitt durch einen Schwingkreis 51 bis 53, welcher die in den Figuren 5b und 5c dargestellten Komponenten umfaßt. Die Spule 51 ist zusammen mit den Kontaktflächen 52 auf einer ersten Trägerschicht 10, die Kondensatorplatte 53 auf einer zweiten Trägerschicht 15 aufgebracht.

Zwischen den beiden Trägerschichten 10 und 15 ist eine elektrisch isolieren- de Schicht 16, vorzugsweise aus Kunststoff, vorgesehen, welche das Dielek- trikum zwischen den Kontaktflächen 52 und der Kondensatorplatte 53 des Kondensators bildet.

Das Schichtsystem 10/16/15 ist in diesem Beispiel auf eine Banknote 1 auf- gebracht, beispielsweise durch Aufkleben. Es kann aber auch teilweise oder ganz in eine Banknote 1 eingebracht werden, um eine besonders hohe Fäl- schungs-und Manipulationssicherheit zu erreichen.

Analog zu der in Figur 4 näher beschriebenen Ausführungsform kann auch im Beispiel der Figur 6 die erste und/oder zweite Trägerschicht 10 bzw. 15 derart ausgestaltet sein, daß diese einen für das Sicherheitselement charakte- ristischen optischen Effekt aufweist.

Eine besonders einfach herzustellende Alternative zu dem hier dargestellten Beispiel besteht darin, die Spule 51 mit den Kontaktflächen 52 einerseits und die Kondensatorplatte 53 andererseits auf jeweils eine der beiden Seiten ei- ner Trägerschicht (nicht dargestellt) aufzubringen. Das Dielektrikum wird in diesem Fall durch die Trägerschicht selbst gebildet.

Bei einer noch einfacheren Variante wird der Schwingkreis lediglich durch eine auf einer Trägerschicht aufgebrachte, kurzgeschlossene Spule (nicht dargestellt) gebildet, wobei auf einen separaten Kondensator verzichtet wird. Die für einen solchen Schwingkreises nötigen Kapazitäten rühren von

sog. parasitären Kapazitäten her, welche sich u. a zwischen den einzelnen Leiterbahnen der Spule ausbilden.

Figur 7 zeigt ein als Transformatorschaltung ausgebildetes Sicherheitsele- ment 2 mit einer Vorrichtung 48 zu dessen Prüfung.

Das Sicherheitselement 2 ist-analog dem in den Figuren 3 und 4 beschriebe- nen Ausführungsbeispiel-mittels einer Trägerschicht 10 auf der Banknote 1 aufgebracht. Die elektrisch leitfähige Schicht-des Sicherheitselementes 2 weist in diesem Beispiel zwei breite, rechteckige Ausnehmungen auf, welche durch eine schmale Ausnehmung miteinander verbunden sind. Auf diese Weise wird ein geschlossener elektrischer Stromkreis erhalten, welchen man sich als aus zwei elektrischen Spulen 30 und 31 zusammengesetzt denken kann, deren Enden über zwei elektrisch leitende Verbindungen 32 miteinan- der verbunden sind. Der elektrische Stromkreis stellt somit eine einfache Transformatorschaltung 30 bis 32 mit einem Windungszahlenverhältnis der beiden Spulen 30 und 31 von 1 : 1 dar.

Wird beispielsweise an der Spule 30 ein magnetisches Wechselfeld angelegt, so werden in dieser elektrische Ströme induziert, die über die Verbindungen 32 in die andere Spule 31 fließen können und dort ihrerseits ein magneti- sches Wechselfeld erzeugen, welches von einem im Bereich der Spule 31 an- geordneten Detektor erfaßt werden kann. Aus der Art und Stärke des erfaß- ten Wechselfeldes kann auf die Art und/oder den Aufbau der Transforma- torschaltung 30 bis 32 und damit auf die in ihr enthaltene codierte Informati- on geschlossen werden. Die Codierung ist in diesem Beispiel insbesondere durch das Größenverhältnis der Spulen 30 und 31 bzw. der Ausnehmungen im Bereich der Spulen 30 bzw. 31 und/oder das Windungszahlenverhältnis der beiden Spulen 30 bzw. 31 zueinander gegeben. Letzteres kann beispiels-

weise dadurch verändert werden, daß eine Spule 30 bzw. 31 mit einer oder mehreren weiteren Spulen, gegebenenfalls in zusätzlichen Schichten des Si- cherheitselements 2, gekoppelt wird.

Im rechten Bildteil der Fig. 7 ist eine geeignete Vorrichtung 48 zur Prüfung des als Transformatorschaltung ausgebildeten Sicherheitselements 2 darge- stellt. Eine Anregungsspule 40 mit Ferritkern 42 wird mit elektrischer Wech- selspannung aus der Spannungsquelle 44 betrieben. Typische Frequenzen der Wechselspannungen liegen zwischen etwa 1 und 30 MHz, insbesondere bei etwa 13,56 MHz. Mittels einer Transporteinrichtung (nicht dargestellt) wird die Banknote 1 in Transportrichtung T in den Bereich der Vorrichtung 48 gebracht, wo die Spule 30 des Sicherheitselements 2 im Bereich der Anre- gungsspule 40 zu liegen kommt. Das von der Anregungsspule 40 ausgehen- de magnetische Wechselfeld induziert dann in der Spule 30 elektrische Strö- me, welche über die elektrischen Verbindungen 32 zur Spule 31 fließen und dort ein magnetisches Wechselfeld erzeugen, welches von der Detekti- onsspule 41 mit Ferritkern 43 erfaßt wird. Die in der Detektionsspule 41 in- duzierten elektrischen Ströme und/oder Spannungen werden von einer Meßeinrichtung 45 gemessen und gegebenenfalls einer weiteren Auswer- tung unterzogen.

In der Funktion des Ferritkerns 42 bzw. 43 können anstelle von Ferrit auch andere Materialien mit vergleichbar hoher magnetischer Permeabilität ein- gesetzt werden. Vorzugsweise ist der Querschnitt des Ferritkerns 42 bzw. 43 kleiner oder gleich dem inneren Querschnitt, d. h. der Ausnehmung, der je- weiligen Spule 30 bzw. 31, so daß der Ferritkern 42 bzw. 43 von der jeweili- gen Spule 30 bzw. 31 bei der Messung quasi umschlossen wird. Typische Abstände zwischen der Transformatorschaltung 30 bis 32 und den Ferritker- nen 40 und 41 mit Spule 42 und 43 liegen im Bereich zwischen 0,1 und 2 mm,

vorzugsweise zwischen 0,7 und 1 mm, um eine gute magnetische Kopplung bei gleichzeitig geringer Störanfälligkeit, insbesondere infolge von Bankno- tenstaus im Bereich der Vorrichtung 48, zu gewährleisten. Vorzugsweise lie- gen die Zeitspannen, innerhalb derer die Transformatorschaltung einer Banknote 1 geprüft wird, im Bereich von Millisekunden, so daß auch schnell an der Vorrichtung 48 vorbeilaufende Banknoten 1 mit einer hohen Zuver- lässigkeit geprüft werden können. Dies ist insbesondere für den Einsatz in Banknotenbearbeitungsmaschinen mit einer hohen Transport-und Bearbei- tungsrate von Bedeutung.

Im dargestellten Beispiel der Fig. 7 haben die beiden Spulen 30 und 31 den selben rechteckigen Querschnitt bei jeweils nur einer Windung. Wie bereits erläutert wurde, können die jeweiligen Querschnitte und/oder Windungs- zahlen der Spulen unterschiedlich gewählt werden, beispielsweise durch Kopplung eine weiteren Spule (nicht dargestellt) an die Spule 31. In diesem Fall werden die an der Detektionsspule 41 induzierten Ströme erhöht, so daß eine besonders empfindliche Prüfung der Transformatorschaltung 30 bis 32 ermöglicht wird. Eine Erhöhung der Effizienz der Transformatorschaltung 30 bis 32 ist auch durch eine mit der Spule 30 gekoppelte zusätzliche Spule (nicht dargestellt) möglich, durch welche sich die gesamte Induktivität im Bereich der Spule 30 und damit die jeweils induzierten Ströme entsprechend erhöhen. In bestimmten Anwendungen, bei denen die Transformatorschal- tung 30 bis 32 bei den zu prüfenden Banknoten 1 nicht durchgehend exakt an der selben Stelle plaziert ist, können in der Vorrichtung 48 Mittel vorge- sehen sein, welche die Lage der Transformatorschaltung 30 bis 32 vorab er- fassen und die Position der Ferritkerne 40 und 41 einschließlich der Spulen 42 und 43 entsprechend einstellen. Bei den genannten Mitteln kann es sich beispielsweise um optische Sensoren handeln.

Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Prüfung eines codierten Sicherheitselements. Das mittels einer Träger- schicht 10 auf der Banknote 1 aufgebrachte Sicherheitselement 2 weist, wie bereits im Zusammenhang mit den Beispielen der Figuren 2a, 2b und 2d nä- her erläutert, eine stufenförmige Ausnehmung 20a auf. Die Prüfvorrichtung besteht aus zwei ersten Mitteln 60, die ein zeitlich veränderliches Magnetfeld erzeugen. Hierzu ist jeweils eine Anregungsspule 40 mit Spulenkern 42 so- wie eine-aus Gründen der Anschaulichkeit nicht dargestellte-Spannungs- quelle zur Spannungsversorgung der Anregüngsspule 40 vorgesehen. Bei dem erzeugten veränderlichen Magnetfeld handelt es sich vorzugsweise um ein periodisch veränderliches Magnetfeld. Als Spannungsquelle wird hierbei eine Wechselspannungsquelle verwendet. Wird die Banknote 1 mit dem Si- cherheitselement 2 in Transportrichtung T in den Bereich der ersten Mittel 60 transportiert, so induzieren die von den ersten Mitteln 60 erzeugten magne- tischen Wechselfelder im Sicherheitselement 2 Induktionsströme, die auf- grund der elektrisch geschlossenen Struktur des Sicherheitselements 2 Kreisströme ausbilden können. Diese Kreisströme verursachen ihrerseits magnetische Felder, welche von zweiten Mitteln 61a und 61b sowie 62a bis 62d detektiert werden können. Die zweiten Mittel umfassen jeweils eine De- tektionsspule 41 mit einem zweiten Spulenkern 43 sowie eine Meßeinrich- tung (nicht dargestellt) zur Erfassung der in der Detektionsspule 41 indu- zierten Ströme und/oder Spannungen.

Mit dem stufenförmigen Verlauf der Ausnehmung 20a im inneren Bereich der Schicht variiert der induzierte Kreisstrom in den einzelnen Abschnitten des äußeren Bereichs der Schicht entsprechend. Die daraus resultierenden unterschiedlichen Magnetfelder werden von den zweiten Mitteln 61a und 61b sowie 62a bis 62d erfaßt. Die jeweils induzierten Spannungen bzw.

Ströme werden zur Ermittlung der Codierung an eine Auswerteeinrichtung (nicht dargestellt) weitergeleitet.

Im dargestellten Beispiel weisen die zweiten Mittel zwei Positionssenso- ren 61a und 61b und vier Codesensoren 62a bis 62d auf. Die Positionssenso- ren 62a bis 62d erfassen die jeweilige Position einzelner Codierungseinhei- ten, im vorliegenden Fall einer Bit-Codierung die Einheiten 1 und 0. Die Si- gnale der Codesensoren 62a bis 62d werden dann bei der Auswertung mit den Signalen der Positionssensoren 61a und 61b verglichen, so daß für jeden Codesensor 62a bis 62d eine Codierungseinheit, d. h. 1 oder 0, ermittelt wer- den kann. Im vorliegenden Beispiel erfassen die Codesensoren 62a bis 62d die Bitfolge"0110".

Durch die Positionssensoren 61a und 61b kann die in Sicherheitselement 2 enthaltene Codierung auch dann richtig erkannt werden, wenn dieses sei- tenverkehrt in die Prüfvorrichtung eingelegt wird. Je nach Anwendungsfall, z. B. bei der Prüfung seitenrichtig eingebrachter und entsprechend ausgerich- teter Dokumente, kann aber auch auf einen oder beide Positionssensoren 61a und 61b verzichtet werden. In diesen Fällen können die Positionssensoren 61a und 61b auch als Codesensoren dienen.

Alternativ zu dem gezeigten Beispiel können die ersten Mittel 60 lediglich eine Anregungsspule 42 mit Spulenkern 42 aufweisen, welche an nur einem Ende oder an einem anderen Bereich des Sicherheitselements 2 ein magneti- sches Wechselfeld erzeugt. Selbstverständlich können aber auch mehrere erste Mittel 60 vorgesehen sein, welche z. B. in regelmäßigen Abständen ent- lang des Sicherheitselements 2 angeordnet sind.

Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor- richtung zur Prüfung eines codierten Sicherheitselements. Für die Bank- note 1 und das darauf befindliche Sicherheitselement 2 gelten die Ausfüh- rungen zu Figur 8 entsprechend. Im Unterschied zu dem dort beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das erste Magnetfeld, welches im Sicherheitsele- ment 2 Induktionsströme induziert, mittels eines Permanentmagneten 73 erzeugt. Der Permanentmagnet 73 ist durch ein Eisenjoch 74 mit einem zwei- ten Spulenkern 43 gekoppelt, welcher von einer Detektionsspule 41 umge- ben ist. Zwischen dem Permanentmagneten 73 und dem zweiten Spulen- kern 43 bildet sich ein räumlich inhomogenes zweites Magnetfeld aus. Wird nun die Banknote 1 mitsamt dem Sicherheitselement 2 in Transportrich- tung T an den zweiten Mitteln 71a und 71b sowie 72a bis 72d vorbeitranspor- tiert, so werden im Sicherheitselement 2 aufgrund seiner Bewegung in den inhomogenen zweiten Magnetfeldern Induktionsströme induziert, welche abhängig sind von der Struktur des jeweiligen Abschnitts des Sicherheits- elements 2 im Bereich der einzelnen Sensoren 71a und 71b sowie 72a bis 72d.

Analog zu dem in Figur 8 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist auch hier eine Auswerteeinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen, welche aus den in den Detektionsspulen 41 induzierten Strömen bzw. Spannungen die im Si- cherheitselement 2 enthaltene Codierung ermittelt. Wie in dem in Figur 8 beschriebenen Ausführungsbeispiel können auch hier Positionssensoren 71a und 71b vorgesehen sein, welche die Lage der jeweiligen Codierungseinhei- ten erfassen.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurde in den Fi- guren 8 und 9 beispielhaft für die Prüfung von Sicherheitselementen 2 mit einer stufenförmigen Codierung näher erläutert. Prinzipiell eignen sich die beschriebenen Vorrichtungen jedoch für eine Vielzahl von unterschiedlich

strukturierten geschlossenen elektrischen Stromkreisen, insbesondere für die in den Figuren la bis le und 2a bis 2e dargestellten Sicherheitselemente.

Figur 10a zeigt eine perspektivische Darstellung der in Figur 9 beschriebenen Vorrichtung der Prüfung eines Sicherheitselements mittels eines statischen Magnetfeldes. Fig. 10b zeigt den zugehörigen Signalverlauf. Im dargestellten Beispiel wird eine Banknote 1 in Transportrichtung T an einem Sensor 71 vorbeitransportiert. Aus Gründen der Anschaulichkeit wurde in dieser Dar- stellung lediglich ein Sensor 71 eingezeichnet ; je nach Anwendungsfall kön- nen entsprechend dem in Figur 9 beschriebenen Beispiel selbstverständlich mehrere solcher Sensoren 71 nebeneinander angeordnet sein.

Das Sicherheitselement 2 wird in diesem Fall durch eine geschlossene Lei- terschleife gebildet, in welcher beim Durchlaufen des inhomogenen ersten Magnetfeldes des Permanentmagneten 73 ein Kreisstrom induziert wird.

Dieser Kreisstrom verursacht ein zweites Magnetfeld, welches der Änderung des ersten Magnetfeldes entgegengerichtet ist. Hierdurch verändert sich die magnetische Flußdichte im zweiten Spulenkern 43, wodurch in der Detekti- onsspule 41 eine Spannung induziert wird.

Ein typischer Verlauf der induzierten Spannung ist in Fig. 10b dargestellt.

Das Spannungssignal S zeigt in Abhängigkeit der Position X der Banknote 1 einen positiven sowie einen negativen Spannungspuls, was durch die unter- schiedliche Richtung des in den beiden Teilen der Leiterschleife 2 induzier- ten Kreisstroms Ik und den daraus entsprechend unterschiedlich orientierten Magnetfeldern zu erklären ist. Je nach Schichtdicke und/oder Breite der ein- zelnen Leiterbahnen der Leiterschleife und/oder deren Abstand zueinander variiert das detektierte Spannungssignal S, aus welchem in einem geeigneten Auswerteverfahren auf die Codierung geschlossen werden kann.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zum Sensor 71 eine wei- tere Detektionsspule 47 mit einem Spulenkern 46 vorgesehen, welcher nicht mit dem Permanentmagneten 73 des Sensors 71 gekoppelt ist. In der vom Sensor 71 aus entgegen der Transportrichtung T angeordneten Detekti- onsspule 47 werden im wesentlichen nur dann Spannungen induziert, wenn die Leiterschleife 2 ausreichend breit ist oder das in der Leiterschleifen- schicht befindliche Material eine ausreichend hohe magnetische Remanenz aufweist, da nur in diesen Fällen eine Änderung der magnetischen Flußdich- te im Spulenkern 46 gegeben ist.

Figur 11a zeigt eine perspektivische Darstellung einer weiteren Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Detektion von periodisch ange- ordneten Sicherheitselementen. Figur 11b zeigt den zugehörigen Signalver- lauf. Ein mit mehreren Sicherheitselementen 2 versehenes Dokument 1 wird in Transportrichtung T am Sensor 71, welcher im Zusammenhang mit Fi- gur 10a bereits näher beschrieben wurde, vorbeitransportiert. Die einzelnen Sicherheitselemente 2 entsprechen vorzugsweise dem in Figur la beschrie- benen Beispiel einer durchgehenden elektrisch leitfähigen Schicht. Eine Co- dierung ist in diesem Fall durch die Struktur der einzelnen Sicherheitsele- mente 2 sowie deren Anordnung zueinander gegeben. Im dargestellten Bei- spiel weisen alle Sicherheitselemente 2 eine identische Form auf und sind periodisch, das heißt in gleichen Abständen zueinander, angeordnet.

Wird das Dokument 1 nun mit einer konstanten Transportgeschwindigkeit in Transportrichtung T am Permanentmagneten 73 des Sensors 71 vor- beitransportiert, so werden in den Sicherheitselementen 2 Wirbelströme in- duziert, welche ihrerseits jeweils ein Magnetfeld verursachen, das in der De- tektionsspule 41 den in Figur 11b dargestellten Spannungssignalverlauf S induziert. Für den Fall, daß analog zu dem in Figur 9 gezeigten Beispiel

mehrere Sensoren 71a, 71b, 72a bis 72d nebeneinander angeordnet sind, werden an mehreren Stellen der Sicherheitselemente 2 Wirbelströme er- zeugt, welche sich zu einem das ganze Sicherheitselement 2 durchströmen- den Kreisstrom-ähnlich dem in Zusammenhang mit Figur 10a beschriebe- nen-überlagern.

Das Spannungssignal S in Figur 11b zeigt einen im Bereich der Sicherheits- elemente 2 im wesentlichen periodischen Spannungsverlauf. Aus der Anzahl der Perioden und deren Signalhöhe kann die auf dem Dokument 1 befindli- che Codierung abgeleitet werden. Bei dem Dokument 1 handelt es sich vor- zugsweise um eine sogenannte Trennkarte, welche zur Trennung von unter- schiedlichen Banknotenpäckchen bei deren Bearbeitung in einer automat- schen Banknotenbearbeitungsmaschine verwendet wird. Die erfindungsge- mäße Vorrichtung zur Prüfung von Sicherheitselementen kann daher sowohl zum Prüfen von Dokumenten selbst, insbesondere Banknoten, als auch zur Prüfung bzw. Erkennung von bei der Banknotenbearbeitung eingesetzten Trennkarten verwendet werden.

Eine weitere Form der Codierung von Banknoten bzw. Trennkarten besteht in der Anordnung mehrerer Sicherheitselemente 2 mit unterschiedlichen Breiten und/oder in unterschiedlichen Abständen relativ zueinander, wo- durch eine Art Balkencode erhalten wird, welcher mit der oben beschriebe- nen Vorrichtung auf einfach Weise gelesen werden kann.

Die Ausnehmungen 4,6a, 6b, 8a, 8b, 20a, 20b, 22a und 22b der oben be- schriebenen Sicherheitselemente sind jeweils als Durchbrüche durch die elektrisch leitfähigen Strukturen 3,5, 7,21, 23,30 bis 32 und 51 bis 53 ausge- bildet, d. h. im Bereich einer Ausnehmung befindet sich kein elektrisch lei- tendes Material. In einer bevorzugten alternativen Ausführungsform ist je-

doch im Bereich einer Ausnehmung 4,6a, 6b, 8a, 8b, 20a, 20b, 22a und 22b elektrisch leitfähiges Material vorhanden, dessen elektrische Leitfähigkeit gegenüber der jeweiligen elektrisch leitfähigen Struktur 3,5, 7,21, 23,30 bis 32 und 51 bis 53 vermindert ist. Eine verminderte Leitfähigkeit wird hier- bei vorzugsweise durch eine geringere Schichtdicke des Materials im Bereich der Ausnehmung erreicht. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. la erläu- tert wurde, liegen typische Schichtdicken von Strukturen mit für den Nach- weis von Induktionsströmen ausreichend hoher elektrischer Leitfähigkeit oberhalb von etwa 250 nm. Eine signifikante Verminderung der elektrischen Leitfähigkeit im Bereich der Ausnehmung wird demnach durch Schichtdik- ken erreicht, welche deutlich kleiner sind als 250 nm und welche Erfah- rungswerten entsprechend unterhalb von etwa 150 nm, insbesondere im Be- reich zwischen 20 nm und 50 nm, liegen.

Die oben angegebenen typischen Schichtdicken gelten vorzugsweise für Aluminiumschichten. Bei Verwendung anderer elektrisch leitfähiger Mate- rialien, wie z. B. andere Metalle oder elektrisch leitende Druckfarben, mit an- derer spezifischer elektrischer Leitfähigkeit sind die Dicken der entspre- chenden Schichten entsprechend größer bzw. kleiner.

Diese Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, daß die Ausnehmungen lichtundurchlässig sind und folglich im Durchlicht nicht mit dem bloßen Auge erkannt werden können. Aufgrund der geringen absoluten Dickenun- terschiede zwischen elektrisch leitender Struktur und Ausnehmung in der Größenordnung von etwa 200 nm ist außerdem weder ein manuelles Erta- sten noch ein visuelles Erkennen der Codierungsstrukturen in Reflexions- geometrie möglich. Solche Sicherheitselemente eignen sich somit insbeson- dere als Träger geheimzuhaltender, ausschließlich maschinell lesbarer In- formationen.

Die Figuren 12a und 12b zeigen weitere Ausführungsformen von Sicher- heitselementen.

Das in Fig. 12a dargestellte Sicherheitselement 2 weist im wesentlichen den Aufbau des in Fig. la dargestellten Sicherheitselements auf, wobei zusätzlich in unterschiedlichen Abschnitten der elektrisch leitende Schicht Aussparun- gen in Form von Unterbrechungen 24 eingebracht sind, durch welche die elektrisch leitenden Abschnitte 23 voneinander getrennt werden. Durch die Abfolge von elektrisch isolierenden Unterbrechungen 24 und leitenden Ab- schnitten 23 entlang des Sicherheitselements 2 erhält dieses eine Bit- Codierung, welche vorzugsweise mit der in Fig. 9 dargestellten Vorrichtung geprüft bzw. gelesen werden kann. Analog zu dem in Fig. 9 gezeigten Bei- spiel sind in diesem Fall neun jeweils gleich beabstandete Meßköpfe mit dem in Zusammenhang mit den Sensoren 72a bis 72d beschriebenen Aufbau vor- zusehen. Wird bei der Prüfung das Sicherheitselement 2 an der erfindungs- gemäßen Vorrichtung vorbeibewegt, so werden-analog zu den Ausführun- gen im Zusammenhang mit den Figuren 8 und 9-in den leitenden Abschnit- ten 23 Induktionsströme, insbesondere Wirbelströme, induziert, welche ein Magnetfeld erzeugen, das mit den Sensoren erfaßt werden kann. Im Bereich der Unterbrechungen 24 dagegen werden keine Induktionsströme induziert, so daß die Sensoren an diesen Stellen kein Signal, oder zumindest ein von den Sensoren über den leitenden Abschnitten verschiedenes Signal, liefern.

Auf diese Weise wird die in dem Sicherheitselement 2 enthaltene Codierung "010010110"gelesen.

Fig. 12b zeigt eine Weiterbildung des in Fig. 12a dargestellten Sicherheits- elements, bei welchem anstelle von Unterbrechungen Abschnitte 26 vorge- sehen sind, welche eine im Vergleich zu den elektrisch leitenden Abschnit- ten 25 geringere Dicke aufweisen und damit eine verminderte elektrische

Leitfähigkeit zeigen. Auch für solche Sicherheitselemente ist die in Fig. 9 dargestellte Vorrichtung besonders geeignet. Für das Lesen bzw. die Prü- fung der Codierung gelten die Ausführungen zu dem in Fig. 12a gezeigten Beispiel entsprechend, wobei in den elektrisch leitenden Abschnitten 25 stär- kere Induktionsströme induziert werden als in den Abschnitten 26 mit ge- ringerer elektrischer Leitfähigkeit. Dementsprechend unterscheiden sich die von den einzelnen Meßköpfen über den Abschnitten 25 bzw. 26 erzeugten Signale, so daß auch hier die in dem Sicherheitselement 2 enthaltene Codie- rung"010010110"gemessen wird.

Alternativ kann zur Prüfung solcher Sicherheitselemente auch die in Fig. 8 dargestellte Vorrichtung verwendet werden, wobei insbesondere durch die Wahl einer ausreichenden Dicke der Abschnitte 26 sichergestellt werden muß, daß geschlossene Induktionsströme durch das Sicherheitselement 2 fließen können.

Eine besondere Variante dieses Ausführungsbeispiels zeichnet sich dadurch aus, daß die Dicke der Abschnitte 26 und damit deren elektrische Leitfähig- keit gerade so gewählt wird, daß keine ausreichend hohen elektrischen Ströme mehr fließen können, um mit der in den Figuren 8 bzw. 9 beschrie- benen Vorrichtung nachgewiesen werden zu können. Die Abschnitte 26 ver- halten sich bei der Prüfung in der entsprechenden Vorrichtung dann im Prinzip wie die Unterbrechungen 24 des in Fig. 12a gezeigten Sicherheits- elements 2. Typische Dicken der Abschnitte 26 liegen zwischen 20 nm und 50 nm, typische Dicken der elektrisch leitenden Abschnitte 25 oberhalb von 150 nm, insbesondere oberhalb von 250 nm. Wie bereits oben näher ausgeführt, haben derart ausgestaltete Sicherheitselemente 2 den besonderen Vorteil, daß die enthaltene Codierung nicht mit bloßem Auge oder durch Ertasten erkannt werden kann.

Diese Variante des Sicherheitselements wird vorzugsweise wie folgt herge- stellt : Aufbringen, insbesondere Aufdampfen, einer ersten Schicht aus Metall oder Aufdrucken einer ersten Schicht aus elektrisch leitfähiger Druckfar- be auf eine Unterlage ; Aufdrucken einer Negativdarstellung der Codierung auf die erste Schicht, wobei diejenigen Abschnitte der ersten Schicht unbedruckt blei- ben, auf welche eine zweite Schicht aufgebracht werden soll ; - Aufbringen, insbesondere Aufdampfen, einer zweiten Schicht aus Metall oder Aufdrucken einer zweiten Schicht aus elektrisch leitfähiger Druck- farbe auf die Negativdarstellung ; Entfernen der aufgedruckten Negativdarstellung zusammen mit den auf den bedruckten Bereichen der Negativdarstellung befindlichen Bereichen der zweiten Schicht in einem Waschvorgang, so daß nur noch Bereiche der zweiten Schicht auf der ersten Schicht verbleiben, welche einer Posi- tivdarstellung der Codierung entsprechen.

Die erste Schicht hat hierbei eine wesentlich geringere elektrische Leitfähig- keit als die zweite Schicht. Dies wird vorzugsweise durch eine wesentlich geringere Dicke der ersten Schicht im Vergleich zur Dicke der zweiten Schicht erreicht. Vorzugsweise ist die Dicke der ersten Schicht ist kleiner als 50 nm und die Dicke der zweiten Schicht größer als 150 nm.

In einer weiteren Verfahrensvariante werden die unterschiedlich dicken Ab- schnitte der Schicht wie folgt erzeugt : - Aufdrucken einer Negativdarstellung der Codierung auf eine Unterlage ; - Aufbringen, insbesondere Aufdampfen, einer ersten Schicht aus Metall oder Aufdrucken einer ersten Schicht aus elektrisch leitfähiger Druckfar- be auf die Negativdarstellung ;

Entfernen der aufgedruckten Negativdarstellung zusammen mit den auf den bedruckten Bereichen der Negativdarstellung befindlichen Bereichen der ersten Schicht in einem Waschvorgang, so daß nur noch Bereiche der ersten Schicht auf der Unterlage verbleiben, welche einer Positivdarstel- lung der Codierung entsprechen ; Aufbringen, insbesondere Aufdampfen, einer zweiten Schicht aus Metall oder Aufdrucken einer zweiten Schicht aus elektrisch leitfähiger Druck- farbe auf die Positivdarstellung der Codierung.

Bei dieser Variante wird die Dicke der ersten Schicht so gewählt, daß diese wesentlich größer ist als die Dicke der zweiten Schicht, so daß die elektrisch leitfähigen Abschnitte der ersten Schicht eine wesentlich höhere elektrische Leitfähigkeit aufweisen als die Abschnitte der zweiten Schicht.

Ausgehend von Fig. 12b ist es auch möglich, in den dünnen Abschnitten 26 eine beugungsoptische Struktur, insbesondere ein Hologramm, vorzusehen.

Prinzipiell ist es auch möglich, die elektrisch leitenden Abschnitte 25 in einer ersten Schichtebene mit einer sich über die gesamte Länge des Sicherheits- elements 2 erstreckenden beugungsoptischen Struktur in einer zweiten Schichtebene zu kombinieren. Die in eine dünne Metallschicht mit typischen Dicken zwischen 20 nm und 50 nm eingebrachte beugungsoptische Struktur in der zweiten Schichtebene weist eine im Vergleich zu den elektrisch leiten- den Abschnitten 25 vernachlässigbar geringe elektrische Leitfähigkeit auf, so daß die durch die Anordnung der Abschnitte 25 gegebene Codierung mit der in Fig. 9 dargestellten Vorrichtung-wie im Zusammenhang mit den Fi- guren 12a und 12b beschrieben-gelesen bzw. geprüft werden kann.

Darüber hinaus ist es möglich, Sicherheitselemente derart auszugestalten, daß die Dicke der Schicht und damit die elektrische Leitfähigkeit der Schicht

entlang einer Dimension der Schicht, insbesondere entlang der Längsaus- dehnung, kontinuierlich variiert. Alternativ kann die Schicht in unterschied- lichen Abschnitten mehr als zwei unterschiedliche Dicken aufweisen, so daß im Querschnitt der Schicht eine Art Treppenstruktur mit über einer Dimen- sion der Schicht unterschiedlich hohen Treppenstufen erhalten wird. Auch die Codierungen solcher Sicherheitselemente können mit den oben näher beschriebenen Vorrichtungen gemäß den Figuren 8 und 9 nachgewiesen bzw. ausgelesen werden. Die einzelnen Meßköpfe 61,-62 bzw. 71,72 liefern hierbei von der Schichtdicke des jeweiligen Abschnitts der Schicht abhängige Signale, welche zur weiteren Decodierung entsprechend ausgewertet wer- den.

In den Figuren 12c und 12d sind weitere Ausführungsformen der in den Fi- guren 12a bzw. 12b gezeigten Codierungsprinzipien dargestellt.

Anstelle von Unterbrechungen 24 bzw. dünnen Schichten 28 sind bei dem Sicherheitselement 2 der Fig. 12c Abschnitte 28 mit einer Rasterung vorgese- hen. Die Dicke der Schicht in den Abschnitten 28 der Rasterung ist vorzugs- weise gleich der Dicke der Schicht in den elektrisch leitfähigen Abschnitten 27. Im dargestellten Beispiel eines sog. Linienrasters ist die elektrisch leitfä- hige Schicht in den gerasterten Abschnitten 28 durch eine Vielzahl kleiner, länglicher Aussparungen unterbrochen. Hierdurch wird die elektrische Leit- fähigkeit der Abschnitte 28 so stark reduziert, daß dort mit den in den Figu- ren 8 und 9 dargestellten Vorrichtungen keine Kreisströme mehr nachgewie- sen werden können. Die gerasterten Abschnitte 28 verhalten sich damit wie die Unterbrechungen 24 bzw. die sehr dünnen Schichten 26 der in den Figu- ren 12a und 12b dargestellten Sicherheitselemente 2. Der Nachweis der ent- haltenen Codierung"010010110"erfolgt im einzelnen entsprechend den Aus- führungen im Zusammenhang mit den Figuren 8,9 und 12a bzw. 12b.

Anstelle von Linienrastern können beispielsweise auch Punktraster oder Kreuzraster vorgesehen sein, wobei über die Struktur des jeweiligen Rasters sowie die Größe einzelner Rasterelemente die elektrische Leitfähigkeit der gerasterten Abschnitte 28 gezielt vorgegeben werden kann.

Bei dem in Fig. 12d dargestellten Sicherheitselement 2 sind in unterschiedli- chen Abschnitten 29 und 34 der Schicht unterschiedliche Rasterungen vorge- sehen. Die Rasterung der Abschnitte 34 entspricht hierbei der in den Ab- schnitten 28 der Fig. 12c gezeigten Rasterung, wodurch diese eine sehr ge- ringe elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Die Rasterung der Abschnitte 29 ist als ein Punktraster ausgebildet, bei welchem sich die einzelnen, leitfähigen Rasterpunkte (schwarz gezeichnet) berühren. Die elektrische Leitfähigkeit dieser Abschnitte 29 ist dadurch zwar niedriger als in den entsprechenden Abschnitten 27 des in Fig. 12c dargestellten Sicherheitselements, für den in- duktiven Nachweis ist diese jedoch ausreichend hoch. Der Nachweis der enthaltenen Codierung"010010110"erfolgt wiederum analog zu der im Zu- sammenhang mit den Figuren 8, 912a bzw. 12b näher beschriebenen Weise.

Die Codierung mit den Rasterungen in den Abschnitten 28,29 und 34 der Sicherheitselemente der Figuren 12c bzw. 12d werden vorzugsweise wie folgt erhalten : Aufdrucken einer Negativdarstellung der Codierung mit gerasterten Be- reichen auf eine Unterlage ; - Aufbringen, insbesondere Aufdampfen, einer Metallschicht oder Auf- drucken einer Schicht aus elektrisch leitfähiger Druckfarbe auf die Nega- tivdarstellung ; - Entfernen der aufgedruckten Negativdarstellung zusammen mit den auf den bedruckten Bereichen der Negativdarstellung befindlichen Bereichen der Metallschicht bzw. elektrisch leitfähigen Schicht in einem Waschvor-

gang, so daß eine Positivdarstellung der Codierung mit Rasterung erhal- ten wird.

Die Dicke der Metallschicht bzw. der Schicht aus elektrisch leitender Druck- farbe wird hierbei so gewählt, daß diese eine für den Nachweis von Indukti- onsströmen ausreichend hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist. Vorzugs- weise ist die Dicke der Schicht größer als 150 nm.

Durch geeignete Wahl der Rasterung kann erreicht werden, daß unter- schiedlich gerasterte Abschnitte oder Abschnitte mit und ohne Rasterung weder mit bloßem Auge noch durch Betasten voneinander unterschieden werden können. Solche Sicherheitselemente sind daher insbesondere als Träger geheimzuhaltender, ausschließlich maschinell lesbarer Informationen geeignet.

Da die elektrische Leitfähigkeit der einzelnen Abschnitte nicht nur von der Schichtdicke, sondern auch von der spezifischen Leitfähigkeit des verwende- ten Materials abhängt, ist es auch möglich, die unterschiedlich hohen elektri- schen Leitfähigkeiten in den einzelnen Abschnitten der Schicht-zusätzlich oder alternativ zur oben beschriebenen Dickenvariation bzw. Rasterung- durch Verwendung unterschiedlicher Materialien, insbesondere Metalle und/oder elektrisch leitende Druckfarben, mit unterschiedlichen spezifi- schen elektrischen Leitfähigkeiten in den einzelnen Abschnitten zu realisie- ren. Beispielsweise kann als erstes Material Aluminium verwendet werden, wohingegen als zweites Material Kupfer verwendet wird. Ebenso ist es möglich, daß Materialien verwendet werden, die unterschiedliche Legierun- gen oder Zusammensetzungen aufweisen.

Bisher wurde die Vorrichtung zur Prüfung des Sicherheitselements mit er- sten Mitteln zur Erzeugung eines ersten Magnetfelds und zweiten Mitteln zur Erfassung eines zweiten Magnetfelds beschrieben. Es ist aber offensicht- lich, daß auch eine Vorrichtung verwendet werden kann, die zur Prüfung des Sicherheitselements elektrische Felder verwendet und/oder die Leitfä- higkeit des Sicherheitselements bestimmt.

Eine derartige Vorrichtung kann beispielsweise mehrere Kapazitäten auf- weisen, die eine Anordnung aufweisen können, die z. B. der Anordnung der zweiten Mittel 61 aus Figur 8 entspricht. Durch die unterschiedlich leitfähi- gen Bereiche des Sicherheitselements bzw. das Vorhandensein oder die Ab- wesenheit von leitfähigem Material, wird das elektrische Feld der Kapazitä- ten durch das Sicherheitselement verändert und kann meßtechnisch erfaßt werden, z. B. durch eine Veränderung der Spannung an den Kapazitäten.

Dadurch wird es ermöglicht eine Prüfung durchzuführen, wie sie z. B. an- hand der Figur 8 beschrieben wurde, d. h. die Codierung des Sicherheitsele- ments zu ermitteln.

Die Kapazitäten können so angeordnet sein, daß das Sicherheitselement bei der Prüfung an den Kapazitäten vorbei bewegt wird, wobei das elektrische Feld sich in Richtung es Sicherheitselements erstreckt. Es ist aber auch mög- lich die Kapazitäten derart anzuordnen, daß das Sicherheitselement bei der Prüfung durch die Kapazitäten und damit durch das elektrische Feld hin- durch bewegt wird.