ES2310532T3 - Documento de seguridad y procedimiento para producir un documento de seguridad. - Google Patents
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Abstract
Documento de seguridad que comprende un holograma (10) y un dispositivo (20, 26) emisor para emitir datos predeterminados de una manera sin contacto, estando integrado el dispositivo (20, 26) emisor en el holograma (10) y comprendiendo un circuito (20) integrado y una antena (26) conectada al circuito integrado, caracterizado porque el holograma (10) comprende un sustrato (14) con una capa (16) metálica dispuesta sobre al menos una superficie del mismo, la capa (16) metálica está formada al menos parcialmente como una antena, y el circuito (20) integrado está conectado a la capa (26) metálica a modo de antena, que forma la antena del dispositivo emisor.
Description
Documento de seguridad y procedimiento para
producir un documento de seguridad.
Esta invención se refiere a un documento de
seguridad y a un procedimiento para producir un documento de
seguridad.
La identificación y autenticación de documentos
de seguridad, tales como billetes de banco, cheques, acciones,
bonos, pasaportes, carnés de identidad, etc., es un problema que
existe desde hace mucho tiempo. Uno de los fines de los diferentes
dispositivos de seguridad incluidos en los documentos de seguridad
mencionados anteriormente es almacenar información que permite tanto
a los usuarios como a las máquinas distinguir entre documentos
reales y falsificados y distinguir entre diferentes documentos de
seguridad reales.
Se han adoptado diferentes técnicas para lograr
una autenticación y/o identificación de documentos de seguridad
fácil y segura, especialmente billetes de banco. Estas técnicas
hacen uso de papeles especiales, tintas especiales y diseños
especiales, la inclusión de marcas de agua y la inclusión de bandas
magnéticas, metálicas o de plástico.
Sobre todo, se conoce incrustar un chip plano en
un billete de banco. La primera superficie del chip se une a una
placa de soporte metálica para aumentar la estabilidad mecánica del
chip y para simplificar el manejo del chip durante la producción del
documento de seguridad. Sobre la segunda del chip está prevista una
capa que sirve como protección contra ataques químicos debidos a un
entorno agresivo. El chip almacena datos que podrían leerse por otro
dispositivo de una manera sin contacto. Un billete de banco que
incluye un chip se describe en la patente alemana DE 196 01 358.
El transpondedor del billete de banco conocido
se dispone preferiblemente en las proximidades de la banda metálica
del billete de banco para aumentar la estabilidad mecánica del
transpondedor. La antena está formada por la banda metálica del
billete de banco. Para proporcionar una protección frente a ataques
químicos, el transpondedor se incrusta en un compuesto de
sellado.
Un billete de banco y, en general, un documento
de seguridad lo usa el público. Dado que el público general no debe
notar la incorporación de un dispositivo de seguridad, es necesario
ocultarlo para evitar los intentos de modificación ilegal y
manipulación destructiva.
En todos los dispositivos emisores de
radiofrecuencia comerciales, la parte más evidente es la antena (en
tamaño de bucle, rectas, etc.). La percepción de estos elementos
hace que el usuario tome conciencia de la presencia de un
dispositivo emisor de radiofrecuencia. Los documentos de seguridad
como billetes de banco, pasaportes, cheques, etc. se manejan en
condiciones bastante diferentes. Estos documentos deben ser
suficientemente resistentes para resistir ataques medioambientales,
químicos y mecánicos. Esto forma parte de la vida normal de estos
documentos de seguridad. Estas condiciones de vida normal de un
billete de banco o documento de seguridad pueden ser bastante
peligrosas para un dispositivo electrónico sofisticado, como el
dispositivo de seguridad, si no está suficientemente protegido.
Tanto la activación como la comunicación entre
un dispositivo de lectura/escritura externo y el dispositivo de
seguridad insertado en el documento de seguridad se llevan a cabo a
través de una antena. Por este motivo, el dispositivo electrónico
insertado en el documento de seguridad debe estar equipado con una
antena apropiada para garantizar una buena transmisión y recepción
de señal electromagnética.
Las antenas pueden fabricarse usando elementos
conductores de diferentes formas y longitudes que resuenan a la
longitud de onda usada. Las antenas longitudinales normalmente no se
usan para la gran longitud necesaria para maximizar el efecto. De
hecho, para una transmisión de frecuencia típica de 13,56 MHz, la
longitud de la antena debe ser de 22,12 metros; esto no resulta
práctico en absoluto para los documentos de seguridad debido al
tamaño del documento necesario y a lo evidente que se hace para el
público.
Un procedimiento de producción de billetes de
banco es una combinación bastante compleja y cara de fabricación de
papel, impresión y estampación de hologramas. La inclusión de un
nuevo elemento, como un dispositivo emisor de radiofrecuencia, en un
documento de seguridad añade una nueva etapa al procedimiento de
fabricación con el subsiguiente aumento del coste debido al uso de
máquinas, mano de obra, materias primas, desechos, etc.
Un billete de banco que comprende un dispositivo
de seguridad se describe en la solicitud de patente alemana
publicada DE 196 30 648 A1. El dispositivo de seguridad utiliza una
antena para intercambiar la información con un dispositivo de
lectura/escritura externo mediante la transmisión de una señal
electromagnética a través de la generación de una tensión inducida
en la antena. Con el uso de una señal de radiofrecuencia de
activación, el dispositivo de lectura/escritura puede comunicarse
con el dispositivo de seguridad insertado en el billete de banco sin
necesidad de ninguna fuente de energía externa tal como una batería.
Tales dispositivos son ampliamente conocidos como
transpondedores.
El documento FR2802001 describe un documento de
seguridad que comprende un holograma y un dispositivo emisor para
emitir datos predeterminados de una manera sin contacto,
comprendiendo el dispositivo emisor un circuito integrado y una
antena conectada al circuito integrado.
\global\parskip0.930000\baselineskip
El documento DE19734855 da a conocer un
documento de seguridad que comprende un holograma que tiene un
sustrato con una capa metálica de disposición predeterminada.
Es un objeto de la invención proporcionar un
documento de seguridad que comprende un dispositivo de seguridad
mejorado que evita los intentos de modificación ilegal y
manipulación destructiva y que es suficientemente resistente para
resistir los ataques medioambientales, químicos y mecánicos. Otro
objeto de la invención es proporcionar un procedimiento con ahorro
de coste para producir un documento de seguridad que comprende un
dispositivo de seguridad.
Estos objetos se resuelven mediante un documento
de seguridad y un procedimiento para producir el documento de
seguridad que comprende las características de las reivindicaciones
1, y 7, respectivamente. Otros aspectos ventajosos de esta invención
constituyen el contenido de las reivindicaciones dependientes.
Según la invención, surgen las siguientes
ventajas como consecuencia de la combinación de un dispositivo
emisor de radiofrecuencia y un holograma en su uso combinado tanto
para la protección como para la identificación de documentos de
seguridad.
Esta combinación de un dispositivo emisor para
emitir datos predeterminados de una manera sin contacto con un
holograma consistirá preferiblemente en la incrustación del
dispositivo emisor en el sustrato de holograma.
Estas ventajas pueden dividirse en el
rendimiento del producto y el rendimiento del procedimiento. Desde
el punto de vista del rendimiento del producto, se obtienen tres
ventajas como consecuencia de esta combinación: un efecto de
ocultación, un efecto de protección y un efecto de antena del
holograma para el dispositivo emisor de radiofrecuencia.
Desde el punto de vista del rendimiento del
procedimiento, la principal ventaja es el ahorro del coste en el
procedimiento de producción del documento.
Tal como se mencionó anteriormente, esta
combinación supone una mejora importante, desde el punto de vista
del uso del producto, y la aparición de un efecto de ocultación, un
efecto de protección y el uso de emisión del holograma para el
dispositivo emisor de radiofrecuencia. Estas mejoras del producto se
explican a continuación.
Los hologramas se usan ampliamente en los
documentos de seguridad como una característica de autenticación
debido a la imposibilidad de reproducción de un modo ilegal. Los
usuarios de documentos de seguridad son conscientes de la existencia
de estos elementos y los reconocen como una prueba de
autenticidad.
El inventor ha reconocido que los hologramas
tienen superficies suficientemente grandes como para integrar la
antena para el dispositivo emisor de radiofrecuencia y para ocultar
el dispositivo emisor de radiofrecuencia.
Con este efecto de ocultación, se mejora la
seguridad del dispositivo emisor de radiofrecuencia debido al acceso
imposible para el público y, por tanto, la manipulación ilegal
imposible del dispositivo. Además, cualquier intento de manipulación
física por el público del dispositivo emisor de radiofrecuencia
supondrá la destrucción del holograma y la pérdida de la
autenticidad del documento de seguridad.
Según la técnica anterior, los transpondedores
se protegen mediante compuestos de sellado o capas separadas. A
diferencia de los documentos de seguridad conocidos, la destrucción
parcial del holograma puede reconocerse fácilmente dado que el
holograma se somete a examen o inspección visual.
La inclusión del dispositivo emisor en el
holograma le confiere una capa única protectora de los ataques
medioambientales, mecánicos y químicos.
El uso de un dispositivo emisor de
radiofrecuencia combinado con un holograma supone un ahorro de coste
importante del procedimiento en comparación con la aplicación de un
dispositivo de estas características, en un procedimiento por
separado, en un documento de seguridad.
La integración de un dispositivo emisor de
radiofrecuencia con un holograma supone ahorro de coste en el uso de
máquinas, dado que este nuevo elemento de seguridad combinado puede
aplicarse en la misma etapa de producción que un holograma normal.
La reducción en el coste procede del ahorro en la maquinaria, mano
de obra, desechos, etc. También se espera que el coste de la materia
prima de este nuevo elemento combinado sea inferior al coste de un
holograma y un dispositivo emisor de radiofrecuencia por
separado.
Las peticiones cruciales para cualquier
instalación de producción de documentos de seguridad son la
seguridad de las instalaciones, el control sobre los artículos
producidos y los elementos de seguridad utilizados. La aplicación de
hologramas a los documentos de seguridad requiere un estricto
control de la cantidad de hologramas usados, tanto los aplicados
como los desechados. La combinación del dispositivo emisor y el
holograma permite al productor de documentos de seguridad controlar
de una manera más rápida y más segura cualquier elemento individual
de esta combinación y una desactivación bastante fácil del
dispositivo emisor de radiofrecuencia en el desecho.
Tal como se mencionó anteriormente, un aspecto
principal de la invención es que la capa metálica del holograma está
formada al menos parcialmente como una antena, estando conectado el
dispositivo emisor a la capa metálica a modo de antena, es decir, la
capa metálica del holograma forma la antena del dispositivo emisor
de radiofrecuencia.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Usando una antena integrada en un holograma, una
vez que el documento de seguridad con el dispositivo emisor
integrado en un holograma está en estrecha proximidad con el
dispositivo de lectura/escritura externo, el campo electromagnético
B que varía con el tiempo que se produce mediante este
dispositivo externo induce una tensión (denominada fuerza
electromotriz o simplemente FEM) en la antena integrada en el
holograma. La tensión inducida en la antena integrada en el
holograma produce un flujo de corriente en esta capa metálica. La
ley que explica este fenómeno se denomina ley de Faraday: la tensión
inducida en la antena integrada en el holograma es igual a la
velocidad de cambio en el tiempo del flujo electromagnético
\diameter. La tensión generada en la antena integrada en el
holograma dependerá de la corriente que circula en el dispositivo de
lectura/escritura externo, de la extensión de la antena integrada en
el holograma del dispositivo de seguridad y de la distancia entre
ambos dispositivos.
El flujo de corriente en el dispositivo de
lectura/escritura externo produce un flujo magnético que provoca una
inducción de tensión en la antena integrada en un holograma
insertado en el elemento de seguridad. La tensión inducida en la
parte de antena de la capa metálica puede calcularse mediante la
siguiente ecuación:
\vskip1.000000\baselineskip
donde:
V = tensión inducida en la antena
integrada en el holograma
\psi = flujo magnético a través de cada
vuelta
B = campo magnético
N_{2} = número de bucles en la antena
integrada
i_{1} = corriente en la antena de
lectura/escritura externa
a = radio de la antena de
lectura/escritura externa
b = radio de la antena integrada
N_{1} = número de bucles en la antena del
dispositivo de lectura/escritura.
r = distancia entre las dos antenas.
M = inductancia mutua entre las dos
antenas.
Tal como se muestra en la ecuación anterior, la
tensión en la antena integrada en un holograma depende en buena
parte de la inductancia mutua entre las dos antenas. Esta
inductancia mutua es función de la geometría de antena y de la
distancia entre ellas. Tal como puede deducirse de la ecuación
anterior, la tensión inducida en la antena integrada en un holograma
disminuye con la distancia entre este elemento y el dispositivo de
lectura/escritura externo a la potencia cúbica. Por este motivo, el
uso de un holograma para integrar la antena, que está siempre en la
superficie del elemento de seguridad, supone una importante mejora
para la transmisión de señal, debido a la importante reducción de la
distancia con el dispositivo de lectura/escritura externo.
El tamaño de la antena es el segundo parámetro
que maximiza el campo magnético inducido. Para las diferentes formas
de antena, como una antena circular de un bucle, una antena circular
de varios bucles y una antena cuadrada de bucle, como una sección
transversal rectangular, la inductancia se maximiza cuando se reduce
el espesor.
Mediante el uso como antena de la capa metálica
de un holograma se maximiza la inductancia de todos estos tipos de
antenas, debido a la capa metálica de holograma extremadamente fina
usada para este fin. Por tanto, la corriente eléctrica producida en
la antena integrada en el holograma se maximiza cuando el documento
de seguridad entra en el campo creado por el dispositivo de
lectura/escritura externo.
Además, mediante el uso como antena de la capa
metálica de un holograma debido a la precisión del procedimiento de
fabricación del holograma, pueden producirse fácilmente todas las
formas de antena y para cada requisito de transmisión específico
puede producirse una antena diferente integrada en las formas del
holograma.
El flujo magnético a través de la antena se
maximiza cuando el bucle de la antena es perpendicular al campo
electromagnético. Esto se debe al producto interno de dos vectores,
como es el caso del campo electromagnético y la superficie de la
antena integrada en el holograma, que se maximiza cuando son
perpendiculares, por lo que el coseno del ángulo alcanza su valor
máximo, 1. El holograma aplicado a un documento de seguridad
permanece siempre en la misma posición sobre la superficie. La
integración de una antena en un holograma hace que la antena
permanezca siempre paralela a la superficie del documento de
seguridad y perpendicular a cualquier dispositivo de
lectura/escritura externo. Por tanto, se maximiza la tensión en la
antena integrada en el holograma.
Según una realización preferida de la invención,
la capa metálica está formada parcialmente como una antena de tamaño
de bucle. Las antenas de tamaño de bucle son más viables que las
longitudinales, y tal como establece la ley de Faraday que un campo
magnético que varía con el tiempo a través de una superficie
delimitada por una trayectoria cerrada induce una tensión alrededor
del bucle, también se alcanza el efecto de transmisión y
recepción.
Las antenas de tamaño de bucle pueden fabricarse
fácilmente usando la capa metálica del holograma, y el resultado
final de esta combinación alcanza las necesidades técnicas de
transmisión/recepción de señales electromagnéticas y la discreción
necesaria para el dispositivo emisor una vez insertado en el
documento de seguridad.
Los hologramas que se usan en los documentos de
seguridad consisten en pocas micras de metal (normalmente aluminio)
sobre un sustrato de plástico. La avanzada tecnología usada en este
procedimiento de fabricación hace que estén disponibles fácilmente
diferentes tamaños de bucles, como circulares, rectangulares,
etc.
La parte de la antena de la capa metálica puede
ser circular con un único bucle. La inductancia para una parte de
antena circular de bucle único integrada en la capa metálica es:
donde:
a = radio medio del bucle de la antena
integrada en el holograma, en cm
l = longitud de la antena integrada, en
cm
\vskip1.000000\baselineskip
Según un aspecto preferido de la invención, la
capa metálica está formada al menos parcialmente como una antena de
tamaño de bucle que tiene múltiples bucles. La parte de antena de la
capa metálica puede ser, por ejemplo, circular con múltiples bucles.
La inductancia para una bobina de antena circular de múltiples
bucles es:
donde:
a = radio medio del bucle de la antena
integrada en el holograma, en cm
N = número de bucles de la antena integrada
h = espesor de la película de la antena
integrada
b = longitud de arrollamiento de la
antena integrada, en cm
\vskip1.000000\baselineskip
Según un aspecto preferido de la invención, el
dispositivo de seguridad está unido al documento de seguridad
mediante una capa adhesiva dispuesta sobre la superficie del
sustrato del holograma opuesta a la superficie con la capa metálica
sobre la misma.
Según otro aspecto preferido de la invención el
documento de seguridad es un billete de banco.
La invención puede entenderse más claramente por
medio de ejemplos que se describen a continuación junto con los
dibujos adjuntos, en los que
la figura 1 muestra una vista en perspectiva
esquemática de un documento de seguridad según la invención con un
dispositivo de seguridad según la invención,
la figura 2 muestra una vista en sección
transversal vertical ampliada tomada a través del documento de
seguridad de la figura 1 en la ubicación del dispositivo de
seguridad según la invención,
la figura 3 muestra una vista desde arriba del
dispositivo de seguridad de las figuras 1 y 2 según una primera
realización de la invención y
la figura 4 muestra una vista desde arriba del
dispositivo de seguridad de las figuras 1 y 2 según una segunda
realización de la invención.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de
un documento 2 de seguridad según la invención, tal como billetes de
banco, cheques, acciones, bonos, pasaportes, carnés de identidad
etc. El documento de seguridad comprende un holograma 10. En el
documento 2 de seguridad está previsto además un dispositivo 4
emisor de radiofrecuencia. Junto con el dispositivo 4 emisor también
pueden estar previstos otros elementos de seguridad, por ejemplo una
banda 6 metálica que está incrustada parcialmente en el documento 2
de seguridad o una marca 8 de agua.
La figura 2 muestra una vista en sección
transversal vertical ampliada tomada a través del documento de
seguridad de la figura 1 en la ubicación del dispositivo 4 emisor.
El dispositivo 4 emisor es parte del holograma 10 del documento de
seguridad.
El holograma 10 comprende un sustrato 14 que se
usa normalmente en hologramas y que puede estar fabricado de
plástico y una capa 16 metálica prevista sobre el sustrato. La capa
16 metálica normalmente está fabricada de aluminio. El sustrato se
une al documento de seguridad mediante una capa 12 adhesiva.
Sobre la capa 16 metálica, que comprende los
rebajes 18 que forman el holograma, está prevista una capa 30
transparente para la protección de la capa 16 metálica de ataques
medioambientales, químicos o mecánicos.
Según la invención, el dispositivo 4 emisor
comprende un circuito 20 integrado que podría ser un transpondedor.
El circuito 20 integrado comprende un dispositivo de almacenamiento
para almacenar datos para la identificación y autenticación del
billete de banco. Los datos pueden leerse de una manera sin
contacto, tal como se describirá más adelante.
En la realización mostrada en la figura 2, el
circuito 20 integrado está integrado en el sustrato 14 del elemento
10 de holograma, es decir, el transpondedor 20 está rodeado
completamente por el material del sustrato 14 de modo que se logra
una protección excelente del transpondedor 20 frente a las
influencias medioambientales. El circuito 20 integrado comprende
además dos conexiones 22, 24 que se extienden cada una entre el
circuito 20 y la capa 16 metálica de modo que el circuito está
conectado con la capa 16 metálica o al menos con una parte de
ella.
La figura 3 muestra una vista desde arriba del
dispositivo 4 emisor de las figuras 1 y 2 según la invención. La
capa 16 metálica comprende una parte 26 de antena, que se muestra
con un rayado. La parte 26 de antena está conectada con el circuito
20 integrado (figura 2) mediante las conexiones 22, 24 y tiene
esencialmente forma de anillo. Para lograr un flujo sin obstáculos
de la corriente desde una conexión 22, 24 a través de la parte 26 de
antena hasta la otra conexión 24, 22, se prefiere que la parte 26 de
antena esté completamente separada de las otras partes de la capa 26
metálica mediante un rebaje 28. Debe observarse que las otras partes
de la capa 16 metálica se muestran simplemente de modo
esquemático.
La figura 4 muestra una vista desde arriba del
dispositivo 4 emisor de las figuras 1 y 2 según la invención. La
principal diferencia entre la primera realización mostrada en la
figura 3 y la segunda realización de la figura 4 es que la parte 26'
de antena en la figura 4 tiene forma espiral de modo que la parte de
antena comprende múltiples bucles. Debe observarse que la antena
podría diseñarse con cualquier forma.
El documento 2 de seguridad que comprende el
dispositivo 4 emisor se llevará a estrecha proximidad con un
dispositivo de lectura/escritura externo (no mostrado). El
dispositivo de lectura/escritura externo produce un campo
electromagnético B que varía con el tiempo. De este modo, se
induce una tensión (denominada fuerza electromotriz o simplemente
FEM) en la parte 26, 26' de antena de la capa 16 metálica del
elemento 10 de holograma. La tensión inducida en la parte 26, 26' de
antena del elemento 10 de holograma produce un flujo de corriente en
la parte 26, 26' de antena. Dado que el circuito 20 integrado
(transpondedor) está conectado con la parte 26, 26' de antena
mediante las conexiones 22, 24, se alimenta al transpondedor 20 con
energía eléctrica. Como resultado, el transpondedor 20 envía una
señal que es representativa de la información que está almacenada
en el dispositivo de almacenamiento. Esta señal se recibe por el
dispositivo de lectura/escritura externo. De este modo, se ha hecho
disponible la información dentro del dispositivo de almacenamiento
del transpondedor 20.
Claims (8)
1. Documento de seguridad que comprende un
holograma (10) y un dispositivo (20, 26) emisor para emitir datos
predeterminados de una manera sin contacto, estando integrado el
dispositivo (20, 26) emisor en el holograma (10) y comprendiendo un
circuito (20) integrado y una antena (26) conectada al circuito
integrado, caracterizado porque el holograma (10) comprende
un sustrato (14) con una capa (16) metálica dispuesta sobre al menos
una superficie del mismo, la capa (16) metálica está formada al
menos parcialmente como una antena, y el circuito (20) integrado
está conectado a la capa (26) metálica a modo de antena, que forma
la antena del dispositivo emisor.
2. Documento de seguridad según la
reivindicación 1, en el que la capa (16) metálica está formada
parcialmente como una antena (26) de tamaño de bucle.
3. Documento de seguridad según la
reivindicación 1, en el que la capa (16) metálica está formada
parcialmente como una antena de tamaño de bucle que tiene múltiples
bucles (26').
4. Documento de seguridad según una de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el circuito (20) integrado está
integrado en el sustrato del holograma.
5. Documento de seguridad según una de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el sustrato (14) está unido al
documento de seguridad mediante una capa (12) adhesiva dispuesta
sobre el lado del sustrato opuesto al lado con la capa (16) metálica
sobre el mismo.
6. Documento de seguridad según una de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que el documento (2) de seguridad es
un billete de banco.
7. Procedimiento para producir un documento de
seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 6 que comprende la
etapa de integrar el dispositivo (20, 26) emisor que comprende un
circuito (20) integrado y una antena (26) conectada al circuito
integrado en el holograma (10) que comprende un sustrato (14) con
una capa (14) metálica, en el que la capa (16) metálica del
holograma (10) está formada al menos parcialmente como una antena
(26) y el circuito (20) integrado está conectado a la capa (26)
metálica a modo de antena, que forma la antena del dispositivo
emisor.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, en
el que el circuito (20) integrado del dispositivo (20, 26) emisor
está integrado en el sustrato (14) del holograma (10).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP00117474 | 2000-08-11 | ||
| EP00117474A EP1179810A1 (en) | 2000-08-11 | 2000-08-11 | Security documents data exchange system |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2310532T3 true ES2310532T3 (es) | 2009-01-16 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES01119470T Expired - Lifetime ES2310532T3 (es) | 2000-08-11 | 2001-08-13 | Documento de seguridad y procedimiento para producir un documento de seguridad. |
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| AT (1) | ATE411579T1 (es) |
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| ES (1) | ES2310532T3 (es) |
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Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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