專利名稱：文件特別是價(jià)值文件或安全文件、信息輸入的方法、電腦程序產(chǎn)品和閱讀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及文件(Dokument),特別是價(jià)值文件或安全文件、向文件 的電路輸入信息的方法、以及相應(yīng)的電腦程序產(chǎn)品和閱讀裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公開了多種不同形式的具有集成電路的文件。例如， 這樣的文件多數(shù)為紙基形式，如用作電子護(hù)照或芯片卡，特別是所謂的 智能卡，其在設(shè)計(jì)上可以具有接觸式或非接觸式或具有雙接口 (界面)。
現(xiàn)有技術(shù)也公開了用于各種這樣文件的無線識別系統(tǒng)，也可以稱為 射頻識別(RFID)系統(tǒng)。已知的RFID系統(tǒng)大致至少包括一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器(或 稱應(yīng)答器，Transponder)和一個(gè)無線收發(fā)單元(Sende-Empfangseinheit)。轉(zhuǎn) 發(fā)器還稱為RFID標(biāo)記器(Etikett)、 RFID芯片、KFID標(biāo)簽(Tag)、 RFID標(biāo)帖 (Label)或無線標(biāo)帖；無線收發(fā)單元還稱為閱讀裝置或讀取器。除此之外， 通?？赏ㄟ^所謂的中間設(shè)備，實(shí)現(xiàn)與伺服器、服務(wù)器和其它類似系統(tǒng)的 結(jié)合，如收^L系統(tǒng)或商品管理系統(tǒng)。
儲存在RFID轉(zhuǎn)發(fā)器上的數(shù)據(jù)可通過電磁波得到。對于低頻率，可通 過附近電磁場的感應(yīng)實(shí)現(xiàn)；對于較高的頻率，可通過電磁遠(yuǎn)場實(shí)現(xiàn)。RFID 轉(zhuǎn)發(fā)器可以被尋址和讀取的距離隨著設(shè)計(jì)方式(主動(dòng)/被動(dòng))、使用的頻 帶、場強(qiáng)度和其它環(huán)境影響而改變，從幾厘米到超過一公里。
RFID轉(zhuǎn)發(fā)器通常包括芯片和天線，其位于殼體中的載體上或者印刷 在基片上。另外，主動(dòng)RFID轉(zhuǎn)發(fā)器包括能源，如電池。
RFID轉(zhuǎn)發(fā)器可以用于不同的文件，特別是芯片卡，例如，為了實(shí)現(xiàn)
電子錢夾或者電子票，或整合到紙張內(nèi)，例如，整合到價(jià)值文件或安全 文件內(nèi)，特別是鈔票和識別文件。
例如，DE201 00 158Ul中公開了一種識別和安全卡片，其由分層的 和/或注塑的塑料物質(zhì)做成，其包括帶有天線的、整合的半導(dǎo)體，以用于 實(shí)現(xiàn)RFID過程。另夕卜，從專利DE 10 2004 008 841 Al,可知一種書-型價(jià) 值文件，例如，護(hù)照，其包括轉(zhuǎn)發(fā)器單元。
依照現(xiàn)有技術(shù)，這樣的安全或者價(jià)值文件有時(shí)制成為芯片卡。它們 可以配備有接觸式或者非接觸式的接口 ，例如，RFID設(shè)計(jì)有如此的接口 ， 其允許與芯片卡終端進(jìn)行有線和無線通訊。在后一情形，叫做雙接口芯 片卡。例如，芯片卡的通訊協(xié)議和方法按照標(biāo)準(zhǔn)ISO 14443中的定義。
這些具有RFID功能的文件的缺點(diǎn)是，在未經(jīng)文件的攜帶者同意的情 況下，RFID接口可以被尋址，例如如果文件是在攜帶者的皮夾中時(shí)。用 于防止數(shù)據(jù)未經(jīng)許可而被讀出的保護(hù)機(jī)構(gòu)被稱為"基本存取控制"；請參 見"機(jī)器可讀旅行文件"，技術(shù)報(bào)告，PX/^于提供/CC^^遞濬的歡器^T 諒滋/;f義伴，1.1版，10月1日，2004，國際的民用航空組織 (http:〃www.icao.int/mrtd/download/documents/TR-PKI%20mrtds%20ICC %20read-only%20access%20vl—l.pdf)。
DE 199 21 335 Al中公開了一種數(shù)據(jù)載體，例如，包括用于顯示光學(xué) 安全特征的微透鏡的信用卡、鈔票或者入場票。從那里反射或衍射的光 線由具有兩個(gè)附加微透鏡的系統(tǒng)顯示。在中間平面中，其圖像可以在探 測器和濾波器的幫助下按如此方式被影響需要的入口分布(Eingangs-vertteilung ),皮引導(dǎo)向定義的出口分布(Ausgangsverteilung )。

發(fā)明內(nèi)容
與現(xiàn)有技術(shù)不同，本發(fā)明的目的是提供一種具有電路的改進(jìn)的文件、 向這種文件的電路輸入信息的方法和相應(yīng)的電腦程序產(chǎn)品(例如可通過 整合到文件內(nèi)的微處理器實(shí)現(xiàn))、以及閱讀裝置。
例如，依照本發(fā)明，生成的文件具有用于形成光學(xué)掩模的區(qū)域。在
該區(qū)域后面，設(shè)有用于收集光學(xué)信息的輻射傳感矩陣(Matrix )。除此之 外，文件還設(shè)有用于輸入收集的光學(xué)信息的電路，特別是集成電路。
根據(jù)本申請，那些光學(xué)元件被理解為對入射的輻射線進(jìn)行光學(xué)信息 調(diào)制的光學(xué)掩模，例如，對輻射線強(qiáng)度進(jìn)行位置相關(guān)的調(diào)制和/或?qū)椛?線進(jìn)行衍射。
文件可以是價(jià)值文件或安全文件等，特別是一個(gè)支付手段、確認(rèn)文 件如護(hù)照、身份證件、簽證、駕駛證或類似物、和/或芯片卡。
文件可以以空白的文件供貨，例如，為了分散個(gè)性化的目的，提供 給護(hù)照和認(rèn)證機(jī)關(guān)、駕駛證機(jī)關(guān)或相似的機(jī)構(gòu)等。在發(fā)行機(jī)關(guān)，然后在 相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行個(gè)性化，形成光學(xué)掩模。另一方面，個(gè)性化還可以在文件 制造處集中進(jìn)行。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，用于形成光學(xué)掩模的區(qū)域，其對特定波長 范圍的輻射線基本上是透明的，這意味著某一頻率的輻射線相對較高地 被傳輸過該區(qū)域，以便其可以到達(dá)輻射傳感矩陣。通過在該區(qū)域上形成 光學(xué)掩模后，該區(qū)域部分地被光學(xué)掩模所覆蓋，其中，該掩模對某一頻 率的輻射線基本上是不可以透過的；這意味著，某一頻率的輻射線沒有 或者只有很小的部分通過被掩模覆蓋的區(qū)域，到達(dá)輻射傳感矩陣。掩模 也可以包括對于某一頻率范圍透明的區(qū)域以及非透明的其它區(qū)域，例如 變黑的區(qū)域，其中，各個(gè)區(qū)域可以與每個(gè)像素相對應(yīng)。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，借助于激光進(jìn)行個(gè)性化的區(qū)域包括所謂的 激光啟動(dòng)器(Laser-Initiator),如激光輻射吸收色素，特別是金屬色素或 金色素，如Iriodin或者;Lazerflair色素(參見http:〃www.merck-pig;ments.com/ servlet/PB/show/1129890/E—effekte_02—2003.pdf)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，該光學(xué)掩模可以印刷在所述區(qū)域上。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，該光學(xué)掩?？梢园ㄈD。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，光學(xué)掩模是為了對作用在該區(qū)域上的輻射線進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制而形成的，其中，光學(xué)信息被調(diào)制到輻射線上。可選擇 地或另外地，該掩模也可以具有衍射的特性，以便通過作用在該區(qū)域并 包括光學(xué)信息的輻射線、而在輻射傳感矩陣上形成衍射圖案
(Beugungsmuster )。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，光學(xué)掩?；旧蠈σ欢l率范圍的輻射線 是反射作用的。然而，該頻率范圍的輻射線在未形成掩模覆蓋的位置處 被傳輸過。在該實(shí)施方式中，在光學(xué)掩模的區(qū)域和輻射傳感矩陣之間， 設(shè)有濾波器，其基本上只讓某一頻率范圍的輻射線穿過。結(jié)果，只有作 用在區(qū)域的非掩;f莫部分上的某一頻率范圍的輻射線，到達(dá)輻射傳感矩陣。 輻射傳感矩陣優(yōu)選地以這種方式形成其對某一頻率范圍特別敏感。借 助于這樣的設(shè)計(jì)，可以改良收集的光學(xué)信息的信噪比(SNR)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，輻射傳感矩陣可以是光電二極管矩陣，或 者電荷耦合器件(CCD)矩陣。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，輻射傳感矩陣具有對某一頻率范圍透明并 沿第一方向的第一電纟及以及沿第二方向的第二電極。例如，第一方向和 第二方向彼此垂直。在第一和第二電極之間設(shè)置有光電導(dǎo)體(光敏電阻)。 圖像點(diǎn)借助于第一和第二電極的十字交點(diǎn)來定義，其可以通過控制具有 適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電路和/或驅(qū)動(dòng)軟件的輻射傳感矩陣被讀取。所謂的某一頻率 范圍，是指傳輸通過掩^t的透明區(qū)域的那部分輻射線的頻率范圍。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，文件具有電子存儲單元，用于存儲在輻射 傳感矩陣的幫助下收集的光學(xué)信息。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，文件具有邏輯電路，優(yōu)選為微處理器，以 用于處理在輻射傳感矩陣的幫助下獲得的光學(xué)信息。例如，如果光學(xué)矩 陣是借助于條形碼而形成的，微處理器可以復(fù)原(zurueckwinnen)來自 收集的光學(xué)信息的條形碼信息。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，文件具有用于存儲參考信息的電子存儲單 元以及用于校驗(yàn)參考信息和收集的光學(xué)信息的一致性的手段。由此，安
全特征可以如此實(shí)現(xiàn)如果在參考信息和收集的光學(xué)信息之間存在一致 性，文件才被授權(quán)使用。通過這種安全特征，可以改良價(jià)值文件和安全 文件的防造假安全性。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，文件具有用于從輻射線生成電能的手段， 以便直接或間接向電路供給能量。為此目的，例如可通過整合到文件內(nèi) 的光電池而利用光電效應(yīng)。也可以直接地向電路供應(yīng)電能和/或利用可充 電電池，以便如果沒有輻射線源存在的話，還可以使用文件的功能。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，文件具有作為用于電子存儲單元的通路保 護(hù)的密碼手段。因此，例如，只有當(dāng)密碼協(xié)議已經(jīng)在之前成功完成，才 能向電子存儲單元進(jìn)行讀寫操作。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，光學(xué)掩模顯示圖像，例如，護(hù)照照片和/或 字母數(shù)字信息、條形碼、或類似物。
因此，本發(fā)明可以有利地應(yīng)用于不同的領(lǐng)^^:
a) 借助于本發(fā)明的幫助，可以實(shí)現(xiàn)直接電子可讀的光學(xué)存儲單元。 由此，可以擴(kuò)展通常整合到文件內(nèi)的電子存儲單元的有限存儲容量。
b) 在電子存儲單元中，當(dāng)為了和已獲得的光學(xué)信息的比較而儲存了 參考信息，通過這種方法可產(chǎn)生安全特征，允許文件進(jìn)行自校驗(yàn)。因此， 在文件被授權(quán)使用之前，通過文件本身，來校驗(yàn)已獲得的光學(xué)信息是否 與參考信息相對應(yīng)。
c) 通過本發(fā)明，可以生成基本存取控制，以<更避免意外地和/或不注 意地被使用者接觸文件，例如被RFID處理。舉例來說，文件4吏用的先決 條件可以是文件的攜帶者取出文件，例如，從他的皮夾或者他的錢夾取 出，所以它暴露于日光。這樣，輻射傳感矩陣接收包括被光學(xué)掩模調(diào)制 的信息的光線。只有在該光學(xué)信息被文件收集并且校驗(yàn)之后，文件才可 以被使用，例如，授:權(quán)文件可以使用RFID功能。
另外地，上述用法的各種結(jié)合和子結(jié)合可以用在相同的文件中。特 別地，用法c)中的4交驗(yàn)可以類似地用在用法b)中。
另 一方面，本發(fā)明涉及一種用于向整合在文件內(nèi)的電路內(nèi)輸入信息 的方法，其中，文件具有光學(xué)掩模，輻射傳感矩陣設(shè)置于該光學(xué)掩模的 后面，輻射傳感矩陣與電路聯(lián)接。例如，為了輸入信息，文件暴露于日 光或具有不同頻率輻射的輻射線源，其中，對作用在光學(xué)掩模的輻射線 進(jìn)行信息調(diào)制，該信息可以在輻射傳感矩陣的幫助下被收集并輸入電路。
再一方面，本發(fā)明涉及一種電腦程序產(chǎn)品，其包括可運(yùn)行的程序指 令，例如，由整合到價(jià)值文件或安全文件內(nèi)的集成電路執(zhí)行。電腦程序 用于控制輻射傳感矩陣，以便集合光學(xué)信息，使得其可以通過電路進(jìn)一 步被處理和/或儲存。
又一方面，本發(fā)明涉及一種用于依照本發(fā)明之文件的閱讀裝置。該 閱讀裝置可以包括輻射線源或用于控制輻射線源。借助于輻射線源，文 件可以井然有序地暴露于輻射線，例如，觸發(fā)文件的自校驗(yàn)。
下面借助于附圖，進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。


圖l是才艮據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式中文件的示意框圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明另 一 實(shí)施方式中文件的的示意框圖 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式中方法的流程圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式中文件的俯視圖，其中
形式，且具有RFID元件；
圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式中文件的俯視圖，其中
照的形式；
圖6是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式中文件的俯視圖，其中 片形式，并包括接觸式(接口 )的芯片模塊；
圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式中文件的俯視圖，其中 片形式，并具有雙接口的芯片模塊；
圖8是4艮據(jù)本發(fā)明 一 實(shí)施方式中文件的示意性剖^L圖
，文件是卡片的 ，文件本體是護(hù) ,文件本體是卡 ，文件本體是卡 ，其中，電路整
合在卡片本體內(nèi)而不能從外部接觸；
圖9是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式中文件的示意性剖視圖，其包括具有接 觸式的芯片模塊；
圖10是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式中文件的俯視圖，其包括一些光學(xué)掩
模；
圖ii是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式中文件的示意性剖視圖，其包括輻射
傳感矩陣的層布置；
圖12是輻射傳感矩陣一實(shí)施方式的立體圖13是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式中閱讀裝置的框圖。
上述附圖中，各附圖標(biāo)記的含義為
100文件
102表面
104窗口
106輻射線
108區(qū)域
110掩模區(qū)域
112輻射傳感矩陣
114矩陣元件
116驅(qū)動(dòng)器
118處理器
120程序指令
122電子存儲單元
124參考數(shù)據(jù)
126接口
128光束
130濾波器
132光電池
134文件本體
136集成電路(IC)
138圖形個(gè)性化信息
140天線
142字線和位線
144布線
146個(gè)性化區(qū)域
147芯片模塊
148光源
150空穴
152接觸點(diǎn)
154上部電極
156光電導(dǎo)體
158下部電扭_
160區(qū)域
162閱讀裝置
164數(shù)據(jù)處理單元
166接口
168輻射線源
具體實(shí)施例方式
在以下針對附圖的描述中，相應(yīng)的元件采用相同的附圖標(biāo)記。
圖1示出了文件100，例如價(jià)值文件或安全文件。文件100多數(shù)可以在 紙張或塑料基體上形成。在其文件表面102上，文件100有窗口104,經(jīng)過 它，輻射線106能到達(dá)文件100的內(nèi)部區(qū)域108?？蛇x擇地，整個(gè)的文件表 面102可以是透明的。在區(qū)域108中，形成光學(xué)掩模，其包括掩^f莫區(qū)域110。
掩模區(qū)域110可以被個(gè)性化應(yīng)用到區(qū)域108。為此，可以采用現(xiàn)有技
術(shù)已知的所有的個(gè)性化方法，例如，采用激光或印刷的個(gè)性化方法。
為了圖形個(gè)性化形成區(qū)域108。例如，區(qū)域108主要是透明的，而且 優(yōu)選由透明的聚合物構(gòu)成，特別是具有激光啟動(dòng)器的聚>^酸酯。依照個(gè) 性化信息，借助于激光應(yīng)用到區(qū)域108，該區(qū)域?qū)谘谀^(qū)域110中接 收著色，特別是變黑。區(qū)域108可以應(yīng)用視覺上的可辨識的個(gè)性化，例如， 通過灰度激光方法。除此之外，個(gè)性化還可以借助于熱傳遞、擴(kuò)散或噴 墨印刷。個(gè)別的全息圖還能被當(dāng)作個(gè)性化技術(shù)使用。
除此之外，區(qū)域108可以由顯示元件形成，例如，由可以個(gè)性化的雙 穩(wěn)定的顯示元件形成。為此，可以采用具有可活動(dòng)的顯示元件的指示裝 置，例如，在DE 10 2005 039 524中所公開的那種；該參考文件的所有內(nèi) 容被結(jié)合在本申請中作為參考。
沿著輻射線106的方向，輻射傳感矩陣112位于區(qū)域108后面。例如， 輻射傳感矩陣可以被形成為光電二極管矩陣或者CCD矩陣，其中，輻射 傳感矩陣112的每個(gè)矩陣元件114收集圖像點(diǎn)。
輻射傳感矩陣112與能夠控制輻射傳感矩陣112的驅(qū)動(dòng)器116連接，以 便讀耳又矩陣元件114。
文件100進(jìn)一步包括邏輯電路，特別是處理器118,用于程序指令120 的執(zhí)行。
文件100進(jìn)一步包括電子存儲單元122。本申請中，電子存儲單元可 以是易失性(fluechtig)或非易失性。如果文件100是為了自驗(yàn)證而形成 的，電子存儲單元122必須是非易失性的，以便永久地儲存參考數(shù)據(jù)124。
文件100另外地包括有接觸式或非接觸式的接口 ，特別是RFID接口 126。接口126還可以被形成為允許既與接觸式、也與非接觸式的外部閱 讀裝置(參見圖13)進(jìn)行通訊的所謂的雙模式接口。
文件100的電氣和電子部件，也就是驅(qū)動(dòng)器116、處理器118、存儲單 元122和接口 126，可以完全地或者部分地形成為一個(gè)或多個(gè)集成電路(參 見圖4到圖9的IC 136)。
使用文件100時(shí)，向其施加輻射線106。輻射線106可以是日光或者人 造輻射線源的輻射線，比如，在可見區(qū)域中的房間照明，或者在看得見 的和/或看不見的頻率范圍內(nèi)的漫射、平行或鐳射光線的特別的輻射線 源，例如，在紅外線的范圍或短波范圍內(nèi)，如紫外線。
輻射線106通過表面102的窗口 104進(jìn)入文件100并撞擊在區(qū)域108中 形成的掩模。
在圖l顯示的本申請中，平行輻射線106被釆用，其中，輻射線106 的單個(gè)平行光束128被顯示為圖1的箭頭。
掩模區(qū)域110按以下方式形成，它們對某一頻率范圍的輻射線基本上 是不可以穿過的。除此之外，假定光束128位于這頻率范圍。因此，如果 光束128撞擊掩模區(qū)域110,光束128在那里被吸收或反射。優(yōu)選地，光束 128沒有或只有小部分沿著輻射傳感矩陣112的方向被傳輸通過掩模區(qū)域 110。
然而，如果其中一個(gè)光束128撞擊在未被掩模區(qū)域110覆蓋的區(qū)域108 上的一個(gè)位置，那么該光束128被傳輸過區(qū)域108，因?yàn)閰^(qū)域108基本上是 對此頻率范圍透明的。結(jié)果是，在感光矩陣112中一個(gè)矩陣元件114上的 光束128的撞擊基本上未削弱，如圖l的箭頭所示。
借助于該方法，某個(gè)圖像，它攜帶光學(xué)信息，在輻射傳感矩陣112 上被投射，確定地通過區(qū)域108的掩模。該黑白圖像可以通過驅(qū)動(dòng)器116 從輻射傳感矩陣112讀取。如果矩陣元件114沒有收到其中一個(gè)基本上未 削弱的光束128,例如，這產(chǎn)生邏輯信息"O";另一方面，如果基本上未 削弱的光束128到達(dá)矩陣元件114,這產(chǎn)生邏輯信息"r。通過控制輻射傳 感矩陣112，驅(qū)動(dòng)器116可以讀取單個(gè)信息位。
如果位于區(qū)域108的掩模在它的掩模區(qū)域110中包括不同的灰度值或 者顏色，那么，具有不同的灰度值或者彩色圖像的對應(yīng)圖像在輻射傳感 矩陣112上被投射，從而可以收集每個(gè)矩陣元件114幾個(gè)信息位。
例如，如果通過外部閱讀裝置(未在圖l顯示)請求經(jīng)由接口126被
傳送到處理器118，程序指令120的執(zhí)行是自動(dòng)地啟動(dòng)。如果輻射線106 然后被應(yīng)用到文件100，那么驅(qū)動(dòng)器116傳送從輻射傳感矩陣112收集的光 學(xué)信息到處理器118。然后，參考數(shù)據(jù)124從存儲單元122讀取，并校驗(yàn)是 否和從驅(qū)動(dòng)器116傳送的信息 一致。
如果這樣的一致性不存在，外部閱讀裝置的請求被拒絕；反之，請 求被程序指令120處理，并且產(chǎn)生的對應(yīng)響應(yīng)經(jīng)由接口 126凈皮傳送到外部 閱讀裝置。
在電子存儲單元122內(nèi)，參考數(shù)據(jù)124的存儲優(yōu)選在區(qū)域108的個(gè)性化 期間進(jìn)行。在區(qū)域108的個(gè)性化完成之后，也就是，在形成具有掩模區(qū)域 IIO的光學(xué)掩模之后，處理器118被發(fā)行機(jī)關(guān)文件100的外部閱讀裝置控 制，從而，由于應(yīng)用輻射線106,驅(qū)動(dòng)器116傳送的信息被儲存為電子存 儲單元122的參考數(shù)據(jù)124。為了便利該方法，在程序指令120的幫助下密 碼協(xié)議必須成功地被完成，其授權(quán)閱讀裝置或者發(fā)行機(jī)關(guān)對電子存儲單 元122進(jìn)行寫操作。
一種操縱文件100的嘗試是失敗。例如，如果在區(qū)域108的掩模被另 外掩模代替，或如果已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的掩模通過應(yīng)用另外的掩模區(qū)域110而改 變，這導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器116所傳送的信息的變化，因此，通過區(qū)分參考數(shù)據(jù)124 和收集的光學(xué)信息，其阻斷文件IOO。
圖2示出了文件IOO的可選擇的實(shí)施例。在圖2的實(shí)施例中，濾波器130 位于區(qū)域108和輻射傳感矩陣112之間。濾波器被形成以1更只通過能被掩 模區(qū)域110反射或吸收的頻率范圍內(nèi)的輻射線。這導(dǎo)致事實(shí)上只有光束 128到達(dá)輻射傳感矩陣112,光束128在該頻率范圍內(nèi)并且沒有撞擊其中一 個(gè)掩模區(qū)域IIO。優(yōu)選地，輻射傳感矩陣112對穿過濾波器130的頻率范圍 特別敏感。借助于該措施，與光學(xué)信息的收集相關(guān)的信噪比可以被改良。
在該實(shí)施例中，文件100在它的表面102有光電池132。光電池132可 以直接地供應(yīng)文件IOO的電氣和電子部件電能。只有當(dāng)使用者取出文件 IOO的時(shí)候，例如，從他的皮夾或者他的錢夾取出文件100的時(shí)候，能量
供應(yīng)發(fā)生，因此光線可以到達(dá)光電池132。這還允許實(shí)現(xiàn)基本存取控制， 只要它在皮夾或者使用者的錢夾中，RFID處理不能無線接觸文件100, 由于在該情形下，沒有光線到達(dá)光電池而為文件供應(yīng)充分的能量。
可選擇地，文件100也可以包括允許使用文件100的可充電電池，即 使不存在外部閱讀裝置和/或照明狀態(tài)對能量供應(yīng)是不充分的。此時(shí)，光 電池可以用于充電電池以^更延長它的生命。
可選擇地或另外地，能量還可以經(jīng)由無線電接口 ，例如RFID接口， 傳送到文件100。
圖3示出了依照本發(fā)明的方法的流程圖。在步驟300中，輻射線被應(yīng) 用到文件，例如，借助于來自輻射線源的照明。輻射線穿過文件的掩模 到達(dá)它的輻射傳感矩陣。在步驟302中，輻射傳感矩陣被讀取以便讀出已 經(jīng)在進(jìn)入輻射線時(shí)被掩模調(diào)制的光學(xué)信息。
在步驟304中，從輻射傳感矩陣讀出的信息進(jìn)入文件的電路，例如， 微處理器。其后，在步驟306中，微處理器閱讀來自文件的存儲單元的參 考信息(見圖1中的參考數(shù)據(jù)124)。
在步驟308中，讀出信息和參考信息為了一致性被校驗(yàn)。如果存在充 分的一致性，文件100的功能的釋放在步驟310中發(fā)生，例如，用于讀取 來自文件的電子存儲單元的另外數(shù)據(jù)。如果這樣的一致性不存在，拒絕 在步驟312中發(fā)生，這意味著文件100的一個(gè)或多個(gè)功能被阻塞。
掩模的另 一種可能用法是用作光學(xué)數(shù)據(jù)存儲單元。為了讀取該光學(xué) 數(shù)據(jù)存儲單元，該單元暴露于適當(dāng)?shù)妮椛渚€，其上的信息被掩模光學(xué)地 調(diào)制(見步驟300)。信息在輻射傳感矩陣的幫助下接收并讀入文件的電 路內(nèi)(見步驟302)。例如，掩模能夠由2D條形碼實(shí)現(xiàn)或者以清楚的文本 包括個(gè)人信息，例如，文件攜帶者的名字和位址。在后一情況，特別有 利的是，信息能夠以清楚的文本進(jìn)入人的眼睛，同時(shí)，通過輻射傳感矩 陣的收集而可用于文件的電路。
輻射傳感矩陣可以被形成為光電二極管矩陣。輻射傳感矩陣可以特
別包括光電導(dǎo)體。有機(jī)光電導(dǎo)體可以被當(dāng)作光電導(dǎo)體材料使用。借助于
具有適當(dāng)?shù)母泄鈩?例如，C60、 Qo-PBEM、 TNF、 TNFM)的適當(dāng)?shù)墓?電導(dǎo)體的感光作用，光電導(dǎo)體可以相對于它們的光譜《丈感性^皮設(shè)定，這 樣，例如，可以從UV改變到可見的或NIR區(qū)域。
電荷載體的生成可以由所謂的"光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移"或通過形成電荷轉(zhuǎn) 移復(fù)合物進(jìn)行。借助于這個(gè)方法，例如，可以生成純的紅外線的光電二 極管矩陣，其能夠讀取只能在紅外光譜范圍中可見的信息。同樣地，能 夠轉(zhuǎn)換到紫外線范圍，其中，此時(shí)可能不需要感光劑，因?yàn)樵S多光電導(dǎo) 體可以在該范圍中^C直接地激勵(lì)。
圖4顯示了具有文件本體134和集成電路(IC) 136的文件100的實(shí)施 例，IC 136整合了文件100的必要的電子部件，比如，驅(qū)動(dòng)器116、處理 器118、電子存儲單元122和/或接口126，參見圖1和2。
掩模在這里由圖形個(gè)性化信息138形成。該信息可以特別是文件100 的攜帶者的照片或他的生物學(xué)特征。圖形個(gè)性化信息可以以激光方法的 形式被應(yīng)用，也就是，變黑、漂白或相似方法，或者以全息照相的形式， 特別是通過體積全息照相或印刷的方法，例如，通過噴墨印刷、數(shù)字印 刷、激光印刷、轉(zhuǎn)印、熱升華印刷或另外的印刷工藝。
被整合在IC 136的驅(qū)動(dòng)器與字線和位線142連接，它用于尋址輻射傳 感矩陣112的個(gè)別矩陣元件(參見圖1和2的矩陣元件114)。
IC 136被形成為圖4的實(shí)施例的RFID轉(zhuǎn)發(fā)器。例如，IC136被形成為 在13.56MHZ操作，或者依照標(biāo)準(zhǔn)IS014443A/B或IS015693或其它的RFID 標(biāo)準(zhǔn)形成?？梢灶A(yù)見，文件100的天線140具有幾個(gè)線圈，例如，三到七 個(gè)具有一些歐姆電阻抗的線圈，典型地少于5歐姆。天線140可以由聚合 導(dǎo)電糊印刷地形成或者可以由清漆絕緣的銅線圈實(shí)現(xiàn)。另外，天線MO 還可以由蝕刻、激光或噴墨印刷方法形成。
天線140的優(yōu)選生產(chǎn)技術(shù)，包括它與IC 136的連接，由具有IC 136的 輻射傳感矩陣112的生產(chǎn)方法和它們的字線和位線142和配線144的設(shè)計(jì) 決定。
在包括非接觸式的IC 136的實(shí)施例中，字線和位線142是優(yōu)選地被印 刷制作。然而，它們還可以由板上芯片(COB)技術(shù)生成。該實(shí)施例中， 用于操作IC 136和讀取輻射傳感矩陣112的電能通過天線140被電磁地耦 聯(lián)到文件100內(nèi)。
施例中，IC 136也是為了實(shí)現(xiàn)RFID方法而被形成。例如，圖5的文件100 的實(shí)施例可以符合ICAO9303定義的護(hù)照規(guī)格。為此，標(biāo)準(zhǔn)IS014443A/B 用的是13.56MHZ,其中，文件100和外部非接觸式RFID閱讀裝置之間的 幾厘米的閱讀距離是足夠的。天線140除了形成為線圈之外，雙極天線還 可以被采用。然而，為此，較高的RFID頻率通常被采用，例如，在800MHZ 和950MHZ范圍，到孩i波范圍大約2.45GHZ。
文件100有一個(gè)或多個(gè)個(gè)性化區(qū)域146，除了圖形個(gè)性化信息138之 外，它還用作光學(xué)掩^C在一個(gè)或多個(gè)個(gè)性化區(qū)域146中，不同類型的個(gè) 性化數(shù)據(jù)可以被應(yīng)用，比如簽名、字母數(shù)字信息、條形碼或其它的光學(xué) 代碼，它們中的每一個(gè)還作為位于下面的輻射傳感矩陣112的掩模。ICAO 航線還可以用作這樣的掩模。輻射傳感矩陣l 12可以位于圖形個(gè)性化信息 138或個(gè)性化區(qū)域146下面并且可以在文件100的整個(gè)區(qū)域上延展。
圖6示出了具有包括芯片模塊147的接觸式的文件100的實(shí)施例，其 中，IC 136位于芯片模塊147。配線144示意性示出了輻射傳感矩陣112與 芯片模塊147的連接。在可仿效的實(shí)施例中，輻射傳感矩陣112可以位于 撓性并能夠分層的載體上。
字線和位線142可以通過配線144引到芯片模塊147以便與后者導(dǎo)電 連接。在芯片模塊147中，驅(qū)動(dòng)器116在這里被形成為一個(gè)分開的部件并 鄰近IC136。然而， 一般地，驅(qū)動(dòng)器功能也可以被整合入IC 136內(nèi)，或者 個(gè)別的驅(qū)動(dòng)器元件可以通過COB的方式位于輻射傳感矩陣112的行和列 的區(qū)域。
對于該實(shí)施例，能量供應(yīng)是優(yōu)選地通過包括芯片模塊147的接觸式從 外部閱讀裝置進(jìn)行。該樣的外部閱讀裝置一方面用于芯片模塊147的電接 觸，另一方面用于向由圖形個(gè)性化信息138和個(gè)性化區(qū)域146形成的掩模 暴露光線。
圖7示出了文件100的實(shí)施例，其中芯片模塊147被形成為所謂的雙接 口模塊。
圖8示出了分層布置的文件100的實(shí)施例。例如，天線140^皮布置為包 括在文件100的內(nèi)層的三到七個(gè)線圈。IC 136和/或驅(qū)動(dòng)器116借助于不同 的接觸方法作為棵露的IC直接地接觸，特別是借助于COB的方法，或薄 的插入件可以也被采用，它也是具有接觸的IC的附加載體。另外，小的 SMD (表面安裝裝置)或SMT (表面安裝技術(shù))部件可以被采用。配線 144可以加地或減地設(shè)計(jì)，如現(xiàn)有技術(shù)所知的用于撓性的電路板或芯片卡 的方法。輻射傳感矩陣112位于圖形個(gè)性化信息138下面以便文件100在由 適當(dāng)光源148暴露于輻射線106期間，個(gè)性化信息用作輻射線106的掩模， 特別是濾波器，其中輻射傳感矩陣112生成特性信號。
圖9示出了具有芯片模塊147的文件100的實(shí)施例，它包括IC 136和驅(qū) 動(dòng)器116。芯片模塊147具有接觸式152用于接觸配線144，而且它被布置 在文件100的空穴150。
圖10顯示了具有可以被輻射線讀取的不同的信息區(qū)域的文件100的 實(shí)施例。圖形個(gè)性化信息138由這里示意性顯示的護(hù)照圖像構(gòu)成。除此之 外，文件100帶有個(gè)性化區(qū)域146，個(gè)性化區(qū)域146包括地址區(qū)域、簽名、 或條形碼。最后，文件100具有在看得見的頻率范圍中看不見的信息的區(qū) 域160。
在均用作光學(xué)掩^f莫的圖形個(gè)性化信息138、個(gè)性化區(qū)域146和區(qū)域160 下面，分別設(shè)有一個(gè)輻射傳感矩陣?？蛇x擇地，輻射傳感矩陣在整個(gè)的 區(qū)域上形成，以便它到達(dá)所有的光學(xué)掩模。
圖。輻射傳感矩陣112有上部電極154和下部電極158，光電導(dǎo)體布置在其 間。如圖12的透一見圖所示，上部電才及154和下部電才及158布置成不同的方 向，這意p木著在該情形它們;波此垂直地布置。通過下部電才及158和上部電 極154的十字交叉點(diǎn)的方式，限定了輻射傳感矩陣112的矩陣元件114 (參 見圖1和2)。
至少上部電極154必須被形成為透明的以便光束128 (參見圖1和2 ) 到達(dá)矩陣元件114,通過相應(yīng)的上部電極154到達(dá)光電導(dǎo)體156，其中光電 導(dǎo)體通過該處理在該位置變成傳導(dǎo)的以便實(shí)現(xiàn)與布置在下面的電極158 的電連接。該電連接的建立作為邏輯信號被驅(qū)動(dòng)器116讀取。
圖13示出了閱讀裝置162,其為了存取依照本發(fā)明的文件而形成。閱 讀裝置162具有與接口 166聯(lián)接的數(shù)據(jù)處理單元164。接口 166用于通過對 應(yīng)接口126(參見圖1， 2)與文件100生成通訊連接。閱讀裝置162的接口 也可以形成為具有4妄觸式、非接觸式、或雙接口。它可以特別是RFID接 cj 。
閱讀裝置162另外具有輻射線源168。輻射線源16—直地激活或者被 數(shù)據(jù)處理單元激活，例如，當(dāng)文件10(^皮插入閱讀裝置162內(nèi)時(shí)、位于它 附近時(shí)、和/或已經(jīng)在接口166和126之間建立電接觸時(shí)。輻射線源168發(fā) 出一定頻率的輻射線，其上的光學(xué)信息被文件100的光學(xué)掩模調(diào)制，以便 該信息可以被文件的輻射傳感矩陣收集，例如，為了自校驗(yàn)的目的。輻 射線源168可以被整合入閱讀裝置內(nèi)，或它可以是被閱讀裝置162控制的 分開的部件。
權(quán)利要求
1、一種文件，其包括形成光學(xué)調(diào)制手段(110；138；146；160)的區(qū)域(108)，其對進(jìn)入的輻射線(106、128)進(jìn)行信息的光學(xué)調(diào)制；位于所述區(qū)域后面的、用于獲得光學(xué)信息的輻射傳感矩陣(112、114；154、156、158)；以及用于信息輸入的電路(116、118、122；136)。
2、 如權(quán)利要求l所述的文件，其中，所述的文件是價(jià)值文件或安全 文件，特別是支付手段，如鈔票、信用卡或類似物，或確認(rèn)文件，如護(hù) 照、身份證、簽證、駕駛證或類似物。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的文件，其中，所述的文件是芯片卡。
4、 如權(quán)利要求l、 2或3所述的文件，其中，所述的形成光學(xué)調(diào)制手 段(110; 138; 146; 160)的區(qū)域能被個(gè)性化。
5、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其中，所述的光學(xué)調(diào)制手段 (110; 138; 146; 160)是在所述區(qū)域內(nèi)形成的。
6、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其中，所述的區(qū)域?qū)椛渚€是 透明的。
7、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其中，所述的區(qū)域具有激光啟 動(dòng)器。
8、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其中，所述的光學(xué)調(diào)制手段 (110; 138; 146; 160)能被印刷或者已經(jīng)被印刷。
9、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其中，所述的光學(xué)調(diào)制手段 (110; 138; 146; 160)包括全息圖。
10、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其中，所述的光學(xué)調(diào)制手段(110; 138; 146; 160)如此形成，其能反射某一頻率范圍的輻射線， 而且設(shè)置有濾波器(130 )，該濾波器(130 )位于所述的光學(xué)調(diào)制手段(110; 138; 146; 160)和所述的輻射傳感矩陣之間；其中，所述的濾波器如此 形成，其基本上僅讓部分頻率范圍的輻射線通過。
11、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其中，所述的光學(xué)調(diào)制手段 (110; 138; 146; 160)形成為光學(xué)掩模。
12、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其中，所述的光學(xué)調(diào)制手段 (110; 138; 146; 160)如此形成，其能進(jìn)行輻射線的衍射和/或強(qiáng)度調(diào)制。
13、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其中，所述的輻射傳感矩陣 是光電二極管矩陣或者電荷耦合器件(CCD)矩陣。
14、 如前述4又利要求之一所述的文件，其中，所述的輻射傳感矩陣 具有透明的沿第一方向的第一電極(154)、透明的沿第二方向的第二電 極(158)、以及位于所述第一電極和第二電極之間的光電導(dǎo)體(156); 其中，所述第一電極和第二電極的交點(diǎn)定義圖像點(diǎn)(114)。
15、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其中，所述的輻射傳感矩陣 具有一些圖像點(diǎn)(114),并且包括通過讀取圖像點(diǎn)而獲得光學(xué)信息的手 段(116)。
16、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其包括用于存儲已獲得的光 學(xué)信息的電子存儲單元(122)。
17、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其包括用于輸入已獲得的信 息的處理器(118)。
18、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其包括用于存儲參考信息 (124 )的存儲單元(122 ),并且包括用于檢驗(yàn)已獲得光學(xué)信息和參考信 息是否一致的手段(118)。
19、 如權(quán)利要求18所述的文件，其包括根據(jù)校驗(yàn)的結(jié)果而授權(quán)所述 文件被使用的手段(118)。
20、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其包括從輻射線產(chǎn)生電能的 手段(132)，以便直接或間接向所述電路供應(yīng)能量。
21、 如權(quán)利要求20所述的文件，其中，所述的產(chǎn)生電能的手段如此 設(shè)置，其能利用光電效應(yīng)而產(chǎn)生電能。
22、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其包括電子存儲單元(122) 和用于所述存儲單元之通路保護(hù)的密碼裝置(118、 120)。
23、 如'前述權(quán)利要求之一所述的文件，其中，所述的光學(xué)調(diào)制手段 是由看得見的或看不見的圖樣(138; 146， 160)在所述區(qū)域(108)之 中或之上形成的，特別是護(hù)照照片、字母數(shù)字信息、條形碼或類似物。
24、 如前述權(quán)利要求之一所述的文件，其中，所述的電路能借助已 獲得的光學(xué)信息，用于實(shí)現(xiàn)基本存取控制。
25、 用于向文件(100)的電路(118、 122)內(nèi)輸入信息的方法，其 中，所述的文件具有光學(xué)掩才莫(110; 138; 146; 160)和位于該光學(xué)掩 模后面的輻射傳感矩陣(112)，其中，所述的輻射傳感矩陣與所述的電 路聯(lián)接；該方法包括以下步驟-輻照(106、 128、 148)該光學(xué)掩模；-為了獲取信息而讀取(116)所述的輻射傳感矩陣。
26、 如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述的電路具有用于讀取所 述輻射傳感矩陣的驅(qū)動(dòng)器部件(116)。
27、 如權(quán)利要求25或26所述的方法，其中，將儲存在所述文件之電子存儲單元(122)內(nèi)的參考信息(124)與已獲得的信息，進(jìn)行校驗(yàn)， 確認(rèn)其是否具有一致性。
28、 一種電腦程序產(chǎn)品，其包括可由文件(100)的集成電路(118; 136)執(zhí)行、以便用于控制輻射傳感矩陣(112)而獲得光學(xué)信息的指令(120)，所述的光學(xué)信息通過位于所述輻射傳感矩陣前面的光學(xué)掩模 (110)纟更射到所述輻射傳感矩陣上。
29、 一種用于文件(100)的閱讀裝置，其中，所述的文件包括對進(jìn) 入的輻射線(106、 128; 168)進(jìn)行光學(xué)調(diào)制的手段(110; 138; 146; 160)和布置在所述光學(xué)調(diào)制手段的后面并與所述文件的電路(116、 118、 122、 126; 136)聯(lián)接的輻射傳感矩陣(112);其中，所述的閱讀裝置能 控制用于生成輻射線的輻射線源(168)和/或包括如此的輻射線源。
30、 如權(quán)利要求29所述的閱讀裝置，其包括當(dāng)訪問所述文件(100) 時(shí)能激活所述輻射線源(168)的數(shù)據(jù)處理單元(164)。
31、 如權(quán)利要求29或30所述的閱讀裝置，其中，當(dāng)所述閱讀裝置的 接口 ( 166)與所述文件的相應(yīng)接口 (126)接觸時(shí)，所述的輻射線源被 激活。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種文件，其包括形成光學(xué)調(diào)制手段(110；138；146；160)的區(qū)域(108)、位于該區(qū)域后面的用于獲得光學(xué)信息的輻射傳感矩陣(112、114；154、156、158)、以及用于信息輸入的電路(116、118、122；136)，其中，光學(xué)調(diào)制手段對進(jìn)入輻射線(106，128)進(jìn)行信息的光學(xué)調(diào)制。
文檔編號G06K19/10GK101389491SQ200780006535
公開日2009年3月18日 申請日期2007年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月24日
發(fā)明者安德列·利奧波德, 曼弗雷德·皮斯卡 申請人:聯(lián)邦印刷有限公司