ДАТЧИК ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЦЕННЫХ ДОКУМЕНТОВ Российский патент 2015 года по МПК G07D7/12 

Изобретение относится к датчику и способу проверки ценных документов, а также к устройству, которое имеет датчик.

Для проверки ценных документов обычно применяются датчики, с помощью которых определяется вид ценных документов и/или с помощью которых ценные документы проверяются на подлинность и/или на их состояние. Датчики такого рода применяются, например, для проверки банкнот, чеков, удостоверений, кредитных карт, чековых карточек, билетов, купонов и тому подобного. Ценные документы проверяются в устройстве для обработки ценных документов, в котором, в зависимости от подлежащих проверке свойств ценного документа, содержится один или несколько разных датчиков. Для проверки ценных документов они обычно перемещаются относительно датчиков, причем либо документ транспортируется мимо датчика, либо наоборот.

Подлежащий проверке ценный документ может иметь одно или несколько люминесцентных веществ, у которых проверяется, например, время затухания и/или спектральные свойства люминесценции. Люминесцентные вещества ценного документа могут иметься на ценном документе участками или на всей площади поверхности. Для контроля времени затухания люминесценции известно освещение ценных документов световыми импульсами, и в темной фазе между световыми импульсами детектирование интенсивности люминесценции ценного документа в различное время после окончания осветительного импульса. При этом недостатком является то, что в связи с импульсным освещением и в связи с относительным перемещением между датчиком и ценным документом производится прерывная проверка ценного документа, так как темные фазы приводят к периодическому прерыванию оптического возбуждения ценного документа, так что через регулярные интервалы вдоль ценного документа проверка люминесценции не происходит.

Кроме того, известно освещение подлежащего проверке ценного документа в одном положении пути его перемещения возбуждающим светом и регистрация люминесценции ценного документа с помощью детектора, который расположен на расстоянии от освещения в последующем положении пути перемещения. Если при этом в качестве детектора применяется двухмерный датчик изображения, из пространственного падения люминесценции вдоль направления перемещения ценного документа может быть определено время затухания люминесценции ценного документа. При этом недостатком является то, что в случае меньшей скорости перемещения ценного документа этим способом может быть определен лишь ограниченный диапазон величин времени затухания.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать датчик для проверки ценных документов, с помощью которого является проверяемым время затухания люминесценции ценного документа также и при малых скоростях перемещения в большом диапазоне величин времени затухания.

Эта задача решена посредством объектов независимых пунктов формулы изобретения. В зависимых от них пунктах указаны благоприятные усовершенствования и варианты осуществления изобретения.

Датчик согласно изобретению выполнен для проверки имеющегося в плоскости измерения датчика ценного документа. Для проверки ценного документа ценный документ и датчик перемещаются относительно друг друга таким образом, что ценный документ перемещается вдоль направления перемещения относительно датчика. При этом обычно ценный документ перемещается вдоль направления перемещения вдоль или же мимо находящегося в состоянии покоя датчика. Однако в качестве альтернативы также и датчик может перемещаться относительно находящегося в состоянии покоя ценного документа, или могут перемещаться и тот, и другой. Датчик выполнен для того, чтобы проверять время затухания люминесценции ценного документа. При этом время затухания проверяется на основе сигналов люминесценции от детекторов датчика. Датчик может применяться только для проверки отдельно перемещаемых мимо датчика ценных документов, но также и для проверки листа с несколькими ценными документами или сплошной полосы материала, которая вдоль направления перемещения имеет множество ценных документов. Например, датчик также пригоден и для проверки полосы материала из еще не готовых ценных документов, чтобы проверять ценные документы уже при их изготовлении.

Датчик имеет осветительное устройство, которое применяется для освещения участка плоскости измерения датчика для того, чтобы на этом участке плоскости измерения осветить возбуждающим светом ценный документ, когда он перемещается относительно датчика. Кроме того, датчик имеет несколько детекторов для детектирования люминесцентного излучения, которое испускает освещенный возбуждающим светом ценный документ, когда он перемещается относительно датчика, в различных областях детектирования плоскости измерения. Области детектирования детекторов датчика расположены вдоль направления перемещения ценного документа со смещением относительно друг друга. Освещенный участок и области детектирования детекторов в каждом случае расположены неподвижно в плоскости измерения датчика. Возбуждающий свет осветительного устройства предназначен для того, чтобы возбуждать люминесценцию подлежащего проверке ценного документа таким образом, чтобы ценный документ испускал люминесцентное излучение, которое является детектируемым детекторами.

Первый из детекторов датчика выполнен для генерирования первого сигнала люминесценции первой области детектирования, которая в плоскости измерения частично совпадает с освещенным участком. Первый сигнал люминесценции соответствует детектированному в первой области детектирования люминесцентному излучению. Второй из детекторов датчика выполнен для генерирования второго сигнала люминесценции предшествующей области детектирования, которая, при рассмотрении вдоль направления перемещения ценного документа, расположена перед первой областью детектирования в плоскости измерения. Второй сигнал люминесценции соответствует детектированному в предшествующей области детектирования люминесцентному излучению. При рассмотрении вдоль направления перемещения освещенный участок, предпочтительно, имеет длину, которая больше или равна длине первой области детектирования.

Кроме того, датчик, предпочтительно, имеет третий детектор, который выполнен для генерирования третьего сигнала люминесценции последующей области детектирования. Последующая область детектирования, расположена при рассмотрении вдоль направления перемещения, за первой областью детектирования в плоскости измерения. Третий сигнал люминесценции соответствует детектированному в последующей области детектирования люминесцентному излучению. Третий детектор делает возможным то, что датчик может точнее определять длительные времена затухания. Но датчик может быть реализован и без третьего детектора. В одном примере осуществления последующая область детектирования расположена, при рассмотрении вдоль направления перемещения, настолько далеко за первой областью детектирования, что она частично не совпадает с освещенным участком плоскости измерения.

Для проверки ценного документа освещенный участок плоскости измерения непрерывно освещается, и люминесцентное излучение ценного документа непрерывно детектируется детекторами, одновременно с освещением. Благодаря этому ценный документ может проверяться без прерываний, в отличие от проверки с импульсным освещением и смещенным относительно него во времени детектированием. Перед детекторами обычно расположен спектральный фильтр, который блокирует возбуждающий свет осветительного устройства, чтобы на ценном документе заодно не детектировался рассеянный возбуждающий свет.

Кроме того, датчик может иметь один или несколько дополнительных детекторов, которые выполнены соответственно для генерирования дополнительного сигнала люминесценции дополнительной области детектирования. Дополнительная область детектирования или дополнительные области детектирования расположены, при рассмотрении вдоль направления перемещения ценного документа, за предшествующей областью детектирования и перед первой областью детектирования в плоскости измерения. Факультативно и сигналы люминесценции дополнительных детекторов могут использоваться для проверки времени затухания. Для этого, например, в каждом случае может быть образовано отношение сигнала люминесценции одного из дополнительных детекторов к первому сигналу люминесценции. Является благоприятным использовать для проверки времени затухания и сигнал люминесценции одного из этих дополнительных детекторов, так как при этом становится возможной более точная проверка или определение времени затухания. Первый, второй, а также, при необходимости, дополнительные детекторы и, при необходимости, третий детектор могут быть образованы, например, одномерной или двухмерной фотодетекторной матрицей.

Датчик выполнен для того, чтобы для проверки времени затухания люминесценции ценного документа при определенных условиях использовать второй сигнал люминесценции и сигнал люминесценции по меньшей мере одного из других детекторов датчика. Этим другим детектором, сигнал люминесценции которого используется вместе со вторым сигналом люминесценции, является, например, первый детектор или один из указанных выше дополнительных детекторов датчика. Условия, когда для проверки времени затухания используются второй сигнал люминесценции и сигнал люминесценции другого детектора, могут быть твердо заданными.

Однако датчик также может быть выполнен для того, чтобы эти условия являлись устанавливаемыми после пуска датчика в эксплуатацию. К условиям того, чтобы второй сигнал люминесценции и сигнал люминесценции другого детектора использовались для проверки времени затухания, могут относиться условия измерения для проверки ценного документа и/или свойства самого подлежащего проверке ценного документа, например, вид ценного документа. Например, при таких ценных документах, для люминесценции которых ожидается относительно короткое время затухания, которое меньше, чем заданное время затухания, для проверки времени затухания может использоваться второй сигнал люминесценции и, по меньшей мере, сигнал люминесценции одного из других детекторов датчика, прежде всего, второй и первый сигнал люминесценции или второй и сигнал люминесценции по меньшей мере одного из дополнительных детекторов. Выбор тех сигналов люминесценции, на основе которых проверяется время затухания, может происходить, так сказать, в режиме «онлайн», например, на основе информации, которая определяется лишь в рамках проверки ценного документа.

Предпочтительно, датчик выполнен для того, чтобы проверять время затухания люминесценции ценного документа на основе первого и второго сигнала люминесценции. Датчик может быть выполнен для того, чтобы проверять время затухания выборочно на основе первого и второго сигнала люминесценции или на основе первого и третьего сигнала люминесценции. Выбор первого и второго или первого и третьего сигнала люминесценции может быть сделан в зависимости от условий измерения и/или в зависимости от свойств подлежащего проверке ценного документа. Датчик также может быть выполнен для того, чтобы проверять время затухания люминесценции ценного документа выборочно на основе первого и второго сигнала люминесценции или на основе первого и третьего сигнала люминесценции или на основе первого, второго и третьего сигнала люминесценции.

В распоряжение датчика может быть предоставлена информация о скорости перемещения ценного документа относительно датчика. Например, скорость перемещения ценного документа может быть установлена в датчике. Информация об используемой при проверке ценного документа скорости перемещения может быть введена в датчик и извне, например, посредством устройства, в которое встроен датчик. Это может происходить перед проверкой ценного документа. Датчик может также, так сказать в режиме «онлайн», получать фактическую скорость перемещения или такт перемещения подлежащего проверке ценного документа, например, от устройства, которое управляет и перемещением ценного документа. Скорость перемещения ценного документа может быть определена из перемещения ценного документа с помощью одной или нескольких оптоэлектронных пар. Оптоэлектронные пары могут быть расположены в устройстве вдоль пути перемещения ценного документа перед и/или за датчиком. При этом скорость перемещения может быть определена из временного интервала между сигналами двух оптоэлектронных пар, которые с определенным интервалом расположены вдоль пути перемещения, например, на основе временного интервала между кромками ценного документа или другой структуры сигналов. Но скорость перемещения может быть определена также и механически, например с помощью приводимого в перемещение системой транспортировки ценным документом, листом или полосой материала колеса.

Однако датчик согласно изобретению может быть и сам выполнен для того, чтобы определять скорость перемещения ценных документов. Например, для этого в датчик может быть интегрирована одна или несколько оптоэлектронных пар. Например, датчик для этого имеет одну оптоэлектронную пару вдоль пути перемещения перед областями детектирования детекторов, сигналы люминесценции которых датчик использует для проверки времени затухания, и одну оптоэлектронную пару за ними. Тогда скорость перемещения может быть определена при известном расстоянии между оптоэлектронными парами из временного интервала между кромками ценного документа или другой структуры сигналов оптоэлектронных пар. При известной длине ценного документа или известной длине структуры ценного документа скорость перемещения также может быть определена из сигнала одной-единственной оптоэлектронной пары датчика.

Однако скорость перемещения ценного документа также может быть определена из сигналов люминесценции, которые детектирует датчик. Например, скорость перемещения может быть определена посредством сравнения сигналов люминесценции, которые были детектированы, по меньшей мере, двумя из детекторов в качестве функции времени, например, посредством сравнения сигналов люминесценции первого и второго детектора. Сравнение дает временной интервал между сигналами люминесценции, с которым детектируются сигналы люминесценции в связи с местным смещением детекторов вдоль направления перемещения. При этом может быть использован, например, временной интервал между определенными структурами сигнала люминесценции или подъем или же спад детектированных сигналов люминесценции на передней или задней кромке ценного документа. Из определенного временного интервала и известного пространственного смещения детекторов вдоль направления перемещения может быть определена скорость перемещения соответствующего ценного документа. При известной длине ценного документа или известной длине структуры ценного документа скорость перемещения также может быть определена из сигнала люминесценции одного-единственного из детекторов датчика.

Прежде всего, датчик выполнен для того, чтобы выбор сигналов люминесценции, которые используются для проверки времени затухания люминесценции, делался в зависимости от скорости перемещения, с которой ценный документ и датчик при проверке ценного документа перемещаются относительно друг друга. Например, датчик выполнен для того, чтобы ниже первого порога скорости перемещения проверять время затухания люминесценции на основе первого и второго сигнала люминесценции. Дополнительно, выше второго порога скорости перемещения время затухания люминесценции может проверяться на основе первого и третьего сигнала люминесценции, причем второй порог скорости больше или равен первому порогу скорости. Кроме того, между первым и вторым порогом скорости время затухания люминесценции может проверяться на основе первого, второго и третьего сигнала люминесценции. Для проверки времени затухания люминесценции датчик образует, например, отношение второго и первого сигнала люминесценции и/или отношение третьего и первого сигнала люминесценции. Соответствующее отношение может быть сравнено, например, с одним или несколькими порогами, чтобы проверить, составляет ли время затухания величину ниже или выше определенного времени или находится в определенном временном окне.

В одном примере осуществления первый детектор имеет спектральную чувствительность, которая отличается от спектральной чувствительности второго детектора и от спектральной чувствительности третьего детектора. Спектральная чувствительность первого детектора отличается от спектральной чувствительности второго и третьего детектора таким образом, что дополнительный испускаемый свет подлежащего проверке ценного документа, который находится в другой области спектра в отличие от люминесцентного излучения, время затухания которого проверяется датчиком, является детектируемым либо первым детектором, либо, соответственно, как вторым, так и третьим детектором. Дополнительный испускаемый свет может находиться в более длинноволновой или более коротковолновой области спектра, чем люминесцентное излучение, время затухания которого проверяется. Например, дополнительный испускаемый свет является детектируемым только первым детектором, а вторым детектором и третьим детектором дополнительный испускаемый свет соответственно является недетектируемым. В качестве альтернативы дополнительный испускаемый свет является детектируемым только соответственно вторым и третьим детектором, а первым детектором дополнительный испускаемый свет является недетектируемым. Для того чтобы получить различную спектральную чувствительность детекторов, могут быть применены детекторы разного вида, но также для первого детектора может быть применен другой спектральный фильтр в отличие от второго и третьего детектора. В случае с дополнительным испускаемым светом речь также может идти о люминесценции ценного документа.

Дополнительный испускаемый свет, для проверки которого выполнен датчик, может быть испускаемым светом, который испускается тем же самым ценным документом, время затухания люминесценции которого проверяется. При этом, например, проверяется дополнительный испускаемый свет области ценного документа, которая находится вне области ценного документа, в которой ценный документ излучает вышеуказанную люминесценцию. Обе области ценного документа могут быть отделенными друг от друга областями ценного документа или частично перекрываться. Но в последнем случае время затухания люминесценции, предпочтительно, проверяется вне области частичного перекрытия. Но дополнительный испускаемый свет также может быть испускаемым светом других ценных документов, которые отличаются от тех ценных документов, время затухания люминесценции которых проверяется.

В плоскости измерения предшествующая область детектирования частично совпадает с освещенным участком, предпочтительно, таким образом, что при проверке ценного документа возбуждающим светом освещается только частичная область предшествующей области детектирования, причем эта частичная область, при рассмотрении вдоль направления перемещения, расположена в конце предшествующей области детектирования. Освещенная частичная область предшествующей области детектирования простирается, при рассмотрении вдоль направления перемещения, от середины предшествующей области детектирования или от места за серединой предшествующей области детектирования до конца предшествующей области детектирования. При этом вдоль направления перемещения от начала до середины предшествующей области детектирования в плоскости измерения не существует частичного совпадения между предшествующей областью детектирования и освещенным участком. Предпочтительно, освещенная частичная область предшествующей области детектирования по площади охватывает от 20% до 50% предшествующей области детектирования.

В одном примере осуществления первая область детектирования в плоскости измерения частично совпадает с освещенным участком таким образом, что при проверке ценного документа возбуждающим светом освещается только частичная область первой области детектирования, которая, при рассмотрении вдоль направления перемещения, расположена в начале первой области детектирования. Например, середина освещенного участка, при рассмотрении вдоль направления перемещения, расположена перед первой областью детектирования. Освещенная частичная область первой области детектирования простирается, при рассмотрении вдоль направления перемещения, от начала первой области детектирования, предпочтительно, до середины первой области детектирования. При этом вдоль направления перемещения от середины первой области детектирования до конца первой области детектирования в плоскости измерения не существует частичного совпадения с областью освещения. В этом примере осуществления из всех областей детектирования первая область детектирования в плоскости измерения имеет самое большое частичное совпадение с освещенным участком. Предпочтительно, освещенная частичная область первой области детектирования по площади охватывает, по меньшей мере, 30% первой области детектирования. Прежде всего, первая область детектирования частично совпадает с освещенным участком таким образом, что при проверке ценного документа возбуждающим светом освещается по существу половина первой области детектирования.

Кроме того, изобретение относится к устройству, которое выполнено для того, чтобы применять датчик согласно изобретению для проверки ценных документов. Устройство может быть устройством для проверки ценных документов, которое проверяет ценные документы на их подлинность, платежным устройством или машиной для обработки ценных документов, которая может проверять и, при необходимости, сортировать ценные документы.

Кроме того, изобретение относится к способу проверки ценного документа со следующими стадиями: ценный документ и датчик, который выполнен для проверки ценного документа, для проверки ценного документа перемещаются относительно друг друга, причем ценный документ перемещается вдоль направления перемещения относительно датчика и относительно освещенного участка. С помощью осветительного устройства освещается участок плоскости измерения датчика, так что ценный документ, при перемещении относительно датчика и относительно освещенного участка, на освещенном участке освещается возбуждающим светом. Датчик имеет несколько детекторов, которые детектируют люминесцентное излучение, которое освещенный возбуждающим светом ценный документ испускает в разных областях детектирования плоскости измерения. Затем на основе сигналов люминесценции детекторов проверяется время затухания люминесценции ценного документа. Области детектирования детекторов расположены вдоль направления перемещения ценного документа со смещением относительно друг друга. На стадии детектирования первый из детекторов генерирует первый сигнал люминесценции первой области детектирования, которая в плоскости измерения частично совпадает с освещенным участком, а второй из детекторов генерирует второй сигнал люминесценции предшествующей области детектирования, которая, при рассмотрении вдоль направления перемещения, расположена перед первой областью детектирования в плоскости измерения.

Кроме того, на стадии детектирования третий из детекторов может генерировать третий сигнал люминесценции последующей области детектирования, которая, при рассмотрении вдоль направления перемещения, расположена за первой областью детектирования в плоскости измерения. Аналогично другим особенностям датчика, для которых датчик выполнен, в способе согласно изобретению могут быть реализованы соответствующие стадии способа.

Относительное перемещение между датчиком и подлежащим проверке ценным документом может быть осуществлено посредством вышеуказанного устройства. Остальные стадии способа могут быть реализованы описанным датчиком. Осветительное устройство может быть составной частью датчика. Время затухания может быть проверено самим датчиком. Однако в качестве альтернативы проверка времени затухания может быть произведена и вне датчика.

Далее изобретение в качестве примера поясняется на следующих фигурах.

Показано на:

Фиг.1А-В: схематическая конструкция датчика с ходом освещающего луча и освещенным участком В (фиг.1А, 1В) и с ходами лучей детектирования и областями D1, D2, D3 детектирования (фиг.1Б, 1В),

Фиг.2А-Б: относительное расположение освещенного участка и областей детектирования в виде сверху на плоскость измерения датчика в соответствии с двумя примерами осуществления,

Фиг.3А-Г: кривая интенсивности люминесценции как функции места × вдоль направления перемещения ценного документа для двух разных скоростей перемещения и двух разных времен затухания,

Фиг.4А-В: сигналы S1, S2 и S3 люминесценции детекторов Dl, D2 и D3 как функция времени затухания для двух разных скоростей перемещения,

Фиг.5А-Б: отношение третьего и первого сигнала S3/S1 люминесценции (фиг.5А) и второго и первого сигнала S2/S1 люминесценции как функция времени затухания (фиг.5Б).

На фигурах 1А-В схематически показана конструкция датчика 100 для проверки ценных документов (плоскость x-z). Ценный документ W вдоль направления перемещения Т перемещается относительно датчика 100 и при этом проходит плоскость Е измерения датчика 100. При этом плоскость ценного документа лежит примерно в плоскости Е измерения датчика 100. Для проверки ценного документа он перемещается через освещенный участок В плоскости Е измерения, на котором на плоскость измерения падает возбуждающий свет осветительного устройства 8 датчика 100, ср. фиг.1А. Ход луча возбуждающего света ведет от осветительного устройства 8 через линзу 9 к светоделителю 6, который отклоняет долю возбуждающего света и от которого возбуждающий свет через еще одну линзу 7 направляется на плоскость Е измерения. Возбуждающий свет осветительного устройства 8 ведет к оптическому возбуждению люминесценции ценного документа W и может находиться, например, в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной области спектра. В качестве осветительного устройства может применяться лампа, один или несколько светодиодов или один или несколько лазеров.

Кроме того, датчик содержит несколько детекторов 1, 2, 3, которые могут быть расположены на общем носителе 4. В качестве детекторов могут применяться, например, отдельные фотодиоды или отдельные фототранзисторы, но для этого может быть также применена фотодетекторная ячейка или двухмерная фотодетекторная матрица, отдельные элементы которой образуют детекторы. Каждый из детекторов выполнен для детектирования люминесцентного излучения ценного документа, которое может находиться в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной области спектра. Детекторы могут быть снабжены спектральным фильтром (не показан), который подавляет спектральную область освещающего света и/или пропускает только подлежащее детектированию люминесцентное излучение. Детекторы детектируют люминесцентное излучение, которое исходит из соответствующей лежащей в плоскости Е измерения области детектирования соответствующего детектора. Так, первый детектор 1 детектирует люминесцентное излучение, которое исходит из первой области D1 детектирования, второй детектор 2 люминесцентное излучение, которое исходит из предшествующей области D2 детектирования, которая вдоль направления Т перемещения ценного документа расположена перед первой областью D1 детектирования, а третий детектор 3 исходящее от последующей области D3 детектирования люминесцентное излучение, которая, вдоль направления Т перемещения ценного документа W, расположена за первой областью D1 детектирования, ср. фиг.1Б. Люминесцентное излучение соответствующей области D1-D3 детектирования собирается линзой 7, проходит светоделитель 6 и линзой 5 фокусируется на соответствующий детектор 1-3.

За счет перемещения ценного документа W вдоль направления Т перемещения люминесцентное излучение испускает не только та область ценного документа, которая как раз находится на освещенном участке В, но и область документа, которая примыкает к нему вдоль направления Т перемещения. Первая область D1 детектирования и предшествующая область D2 детектирования расположены так, что они частично совпадают с освещенным участком В. Последующая область D3 детектирования в этом примере находится вне освещенного участка В, ср. фиг.1 В. Люминесцентное излучение ценного документа W непрерывно детектируется детекторами 1, 2, 3, например, по всему ценному документу W, в то время, когда он перемещается относительно датчика 100.

На фиг.2А показан вид сверху на плоскость Е измерения датчика 100 (плоскость x-y), по которому видно относительное расположение освещенного участка В и областей D1, D2, D3 детектирования. Форма участка В и областей D1, D2, D3 детектирования в каждом случае может быть любой. В этом примере форма освещенного участка В является прямоугольной, а форма областей D1, D2, D3 детектирования круглой. Освещенный участок В частично совпадает с первой областью D1 детектирования в освещенной частичной области D10 первой области D1 детектирования и с предшествующей областью D2 детектирования в освещенной частичной области D20 предшествующей области D2 детектирования. Ценный документ W перемещается через показанный на фиг.2А участок плоскости Е измерения вдоль направления Т перемещения (направление x).

Детекторы 1, 2, 3 непрерывно детектируют испускаемую ценным документом W интенсивность люминесценции в то время, как ценный документ W перемещается вдоль направления Т перемещения через плоскость Е измерения датчика 100. На фигурах 3А-Г соответственно нанесена эта непрерывно детектируемая интенсивность L люминесценции как функция координаты х места параллельно направлению Т перемещения ценного документа W. При этом величины интенсивности люминесценции нормированы на соответствующий максимум интенсивности. В идеале детектированная детекторами 1, 2, 3, нанесенная на фигурах 3А-Г интенсивность люминесценции в каждом случае остается одинаковой, пока через области D1, D2, D3 детектирования перемещается гомогенно люминесцирующая область ценного документа.

Кроме того, на фигурах 3А-Г вверху нанесены в каждом случае на соответствующих позициях × области D1-D3 детектирования и освещенный участок В. На фигурах 3А и 3В показана интенсивность люминесценции для случая малой скорости v_g перемещения ценного документа W, на фигурах 3Б и 3Г случай высокой скорости v_h перемещения. На фигурах 3А и 3Г соответственно нанесена интенсивность L люминесценции «медленного» люминесцентного вещества, интенсивность люминесценции которого имеет длительное время τ₁ затухания, на фигурах 3Б и 3В интенсивность L люминесценции «быстрого» люминесцентного вещества, интенсивность люминесценции которого имеет короткое время τ_k затухания. Во всех четырех случаях в первой области D1 детектирования детектируется самая высокая интенсивность люминесценции. Является ли детектируемой и в каком количестве интенсивность люминесценции в предшествующей и последующей области D2 и D3 детектирования, зависит от времени затухания люминесценции и скорости перемещения ценного документа W.

На фигурах 4А-В показан сигнал S1 люминесценции первого детектора 1, сигнал S2 люминесценции второго детектора 2 и сигнал S3 люминесценции третьего детектора 3, в каждом случае в зависимости от времени т затухания люминесценции, для двух разных скоростей v_g и v_h перемещения. В случае «медленной» люминесценции со временем τ₁ затухания малой скоростью v_g перемещения (случай фиг.3А) первый детектор 1 (первая область D1 детектирования) и третий детектор 3 (последующая область D3 детектирования) детектируют значительный сигнал S1 или же S3 люминесценции, ср. фиг.4А и 4Б. Напротив, сигнал S2 люминесценции второго детектора 2 (предшествующая область D2 детектирования) очень незначителен, ср. фиг.4В. Для проверки времени затухания люминесценции в этом случае используются сигналы S1 и S3 люминесценции первого и третьего детекторов 1,3. Для этой цели может быть, например, образовано отношение S3/S1, на основе которого проверяется и при необходимости однозначно определяется время затухания люминесценции, ср. фиг.5А.

В случае «медленной» люминесценции со временем τ₁ затухания и высокой скоростью v_h перемещения (случай фиг.3Г), и в случае «быстрой» люминесценции со временем τ_k затухания и высокой скоростью v_h (случай фиг.3Б) первый детектор 1 (первая область D1 детектирования) и третий детектор 3 (последующая область D3 детектирования) детектируют значительный сигнал S1 или же S3 люминесценции, ср. фиг.4А и 4Б. Напротив, сигнал S2 люминесценции второго детектора 2 (предшествующая область D2 детектирования) очень незначителен, ср. фиг.4В. Для проверки времени затухания люминесценции и в этом случае используются люминесцентные сигналы S1 и S3 первого и третьего детекторов 1,3. Для этой цели может быть, например, образовано отношение S3/S1, на основе которого проверяется и при необходимости однозначно определяется время затухания люминесценции, ср. фиг.5А.

В случае «быстрой» люминесценции со временем τ_k затухания и малой скоростью v_g перемещения (случай фиг.3В) первый детектор 1 (первая область D1 детектирования) детектирует значительный сигнал S1 люминесценции, ср. фиг.4А. Однакоф сигнал S3 люминесценции третьего детектора 3 (последующая область D3 детектирования) в этом случае настолько незначителен, что им можно пренебречь, ср. фиг.4Б. Напротив, сигнал S2 люминесценции второго детектора 2 (предшествующая область D2 детектирования) в этом случае значителен, ср. фиг.4В. Для проверки времени затухания люминесценции в этом случае используются сигналы S1 и S2 люминесценции первого и второго детекторов 1, 2. Для этой цели может быть, например, образовано отношение S2/S1, на основе которого проверяется и при необходимости однозначно определяется время затухания люминесценции, ср. фиг.5Б.

В случае малой или средней скорости перемещения, которая находится между обеими скоростями v_g и v_h, время затухания люминесценции также может быть проверено на основе всех трех сигналов S1, S2 и S3 люминесценции. Тогда, например, время τ_l затухания, которое примерно соответствует средней величине времени τ_k и τ_l затухания, вызывало бы на всех детекторах 1, 2 и 3 отчетливые сигналы S1, S2, S3 люминесценции. Время τ затухания может быть проверено, например, в определенном среднем диапазоне скоростей на основе всех трех сигналов S1, S2 и S3 люминесценции, например, с образованием обоих отношений S3/S1 и S2/S1, а при малых скоростях на основе первого и второго сигналов S1, S2 люминесценции.

Детекторы 1, 2 и 3 могут иметь сходную или одинаковую спектральную чувствительность. Однако в следующем примере осуществления первый детектор 1 имеет не такую спектральную чувствительность, как второй детектор 2 и третий детектор 3, спектральная чувствительность которых, по меньшей мере, приблизительно одинакова. При этом в общей спектральной области, которую покрывают все три детектора 1, 2, 3, кривая их спектральной чувствительности, предпочтительно, проходит, по меньшей мере, приблизительно одинаково. За счет отличающейся спектральной чувствительности первого детектора 1 достигается то, что датчик 100, наряду с проверкой времени τ_l затухания, может также обнаруживать дополнительный испускаемый свет ценного документа W, например, люминесценцию, которая вызывается другим люминесцентным веществом, в отличие от люминесценции, время τ_l затухания которой проверяется. При этом дополнительный испускаемый свет, предпочтительно, обнаруживается в области ценного документа, в которой не происходит люминесценция, время τ_l затухания которой проверяется.

В первом варианте этого примера осуществления используется первый детектор 1, спектральная чувствительность которого покрывает дополнительную спектральную область, которую не покрывают второй 2 и третий детектор 3. Например, спектральная чувствительность первого детектора 1 простирается до более длинноволновой области спектра, чем спектральная чувствительность второго 2 и третьего детектора 3. При этом первом варианте первый детектор 1 детектирует отчетливый сигнал люминесценции, который соответствует находящейся в дополнительной спектральной области дополнительной интенсивности люминесценции. От люминесценции в этой дополнительной спектральной области второй 2 и третий детектор 3 не детектируют соответственно никакого сигнала люминесценции. Испускание дополнительного испускаемого света является однозначно обнаруживаемым, так как этот случай является однозначно отличаемым от всех случаев фигур 3, 4 и 5. Дело в том, что там всегда и второй 2 или третий детектор 3 детектирует отчетливый сигнал люминесценции.

Во втором варианте этого примера осуществления используются второй 2 и третий детектор 3, спектральная чувствительность которых соответственно покрывает дополнительную спектральную область, которую не покрывает первый детектор 1. Например, спектральная чувствительность второго 2 и третьего детектора 3 соответственно простирается до более длинноволновой спектральной области, чем спектральная чувствительность первого детектора 1. При этом втором варианте второй 2 и третий детектор 3 соответственно детектируют отчетливый сигнал люминесценции, который соответствует находящейся в дополнительной спектральной области дополнительной интенсивности люминесценции. От люминесценции в этой дополнительной спектральной области первый детектор 1 не детектирует никакого сигнала люминесценции, только второй или третий детектор. И при этом варианте испускание дополнительного испускаемого света является однозначно обнаруживаемым и однозначно отличаемым от всех случаев фигур 3, 4 и 5. Дело в том, что в каждом из последних случаев первый детектор 1 детектирует отчетливый сигнал люминесценции.

На фиг.2Б показан другой пример осуществления, в котором датчик 100 имеет дополнительные детекторы n, которые детектируют люминесцентное излучение освещенного ценного документа W, которое он, когда он перемещается относительно датчика 100, испускает в дополнительных областях Dn детектирования плоскости Е измерения. Дополнительные области Dn расположены вдоль направления Т перемещения за предшествующей областью D2 детектирования, но перед первой областью D1 детектирования. Первый, второй, третий и дополнительные детекторы 1, 2, 3, n могут быть образованы одномерной фотодетекторной матрицей, в которой детекторы выполнены, например, на одной и той же подложке. Аналогично первому, второму и третьему детектору, дополнительные детекторы n генерируют дополнительные сигналы Sn люминесценции дополнительных областей Dn детектирования. По аналогии с третьими сигналами люминесценции для определенных условий измерения может быть благоприятным использовать для проверки времени затухания и сигналы Sn люминесценции, для чего образуются, например, отношения Sn/S1. Кроме того, датчик 100 может иметь дополнительные детекторы m, которые детектируют люминесцентное излучение освещенного ценного документа W в дополнительных областях Dm детектирования плоскости Е измерения. Области Dm детектирования расположены, вдоль направления Т перемещения, за первой областью D1 детектирования. Сигналы Sm люминесценции также могут быть использованы для проверки времени затухания люминесценции.

Изобретение относится к датчику для проверки ценного документа, который перемещается относительно датчика. Технический результат заключается в обеспечении проверки при малых скоростях перемещения и широком диапазоне величин времени затухания. Датчик имеет осветительное устройство для того, чтобы освещать ценный документ возбуждающим светом, и несколько детекторов для непрерывного детектирования люминесцентного излучения, которое испускает освещенный возбуждающим светом ценный документ в разных областях детектирования, которые расположены со смещением относительно друг друга вдоль направления перемещения датчика. Первый из детекторов выполнен для генерирования первого сигнала люминесценции первой области детектирования, которая в плоскости измерения частично совпадает с освещенным участком, а второй из детекторов выполнен для генерирования второго сигнала люминесценции предшествующей области детектирования, которая, при рассмотрении вдоль направления перемещения, расположена перед первой областью детектирования в плоскости измерения. Датчик обеспечивает проверку времени затухания люминесценции на основе сигналов люминесценции нескольких детекторов. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Датчик (100) для проверки имеющегося в плоскости (Е) измерения датчика ценного документа (W), причем для проверки ценного документа ценный документ (W) и датчик (100) перемещаются относительно друг друга таким образом, что ценный документ (W) перемещается относительно датчика (100) вдоль направления (Т) перемещения, содержащий:
- осветительное устройство (8) для освещения участка (В) плоскости (Е) измерения датчика для того, чтобы освещать ценный документ (W) на участке (В) возбуждающим светом, когда он перемещается относительно датчика (100), и
- несколько детекторов (1, 2, 3, n) для детектирования люминесцентного излучения, которое испускает освещенный возбуждающим светом ценный документ (W) в разных областях (D1, D2, D3, Dn) детектирования плоскости (Е) измерения, когда он перемещается относительно датчика (100), причем области (D1, D2, D3, Dn) детектирования детекторов (1, 2, 3, n) расположены со смещением относительно друг друга вдоль направления (Т) перемещения,
и при этом датчик (100) выполнен для того, чтобы проверять время затухания люминесценции ценного документа (W) на основе сигналов люминесценции детекторов (1, 2, 3, n), отличающийся тем, что
- первый из детекторов (1) выполнен для генерирования первого сигнала (S1) люминесценции первой области (D1) детектирования, которая в плоскости (Е) измерения частично совпадает с освещенным участком (В), а
- второй из детекторов (2) выполнен для генерирования второго сигнала (S2) люминесценции предшествующей области (D2) детектирования, которая, при рассмотрении вдоль направления (Т) перемещения, расположена перед первой областью (D1) детектирования в плоскости (Е) измерения.

2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что третий из детекторов (3) датчика выполнен для генерирования третьего сигнала (S3) люминесценции последующей области (D3) детектирования, которая, при рассмотрении вдоль направления (Т) перемещения, расположена за первой областью (D1) детектирования в плоскости (Е) измерения.

3. Датчик по п.2, отличающийся тем, что первый детектор (1) имеет спектральную чувствительность, которая отличается от спектральной чувствительности второго детектора (2) и от спектральной чувствительности третьего детектора (3) таким образом, что дополнительный испускаемый свет подлежащего проверке ценного документа (W), который находится в отличной от люминесцентного излучения спектральной области, является детектируемым либо первым детектором (1), либо, соответственно, как вторым (2), так и третьим детектором (3).

4. Датчик по п.1 или 2, отличающийся тем, что датчик имеет один или несколько дополнительных детекторов (n), которые соответственно выполнены для генерирования дополнительного сигнала (Sn) люминесценции дополнительной области (Dn) детектирования, причем дополнительная область детектирования или дополнительные области (Dn) детектирования, при рассмотрении вдоль направления (Т) перемещения, расположены за предшествующей областью (D2) детектирования и перед первой областью (D1) детектирования в плоскости (Е) измерения.

5. Датчик по п.1 или 2, отличающийся тем, что датчик выполнен для того, чтобы при определенных условиях второй сигнал (S2) люминесценции и сигнал (S1, Sn) люминесценции по меньшей мере одного из других детекторов (1, 2, 3, n, m) датчика (100) использовались для проверки времени затухания люминесценции ценного документа.

6. Датчик по п.1 или 2, отличающийся тем, что датчик выполнен для того, чтобы при подлежащем проверке ценном документе (W), для люминесценции которого ожидается время затухания, которое меньше, чем заданное время затухания, для проверки времени затухания использовались второй сигнал (S2) люминесценции и сигнал (S1, S3, Sn, Sm) люминесценции по меньшей мере одного из других детекторов (1, 2, 3, n, m) датчика (100).

7. Датчик по п.1 или 2, отличающийся тем, что датчик выполнен для того, чтобы выбор сигналов (S1, S2, S3) люминесценции, которые используются для проверки времени затухания люминесценции, делался в зависимости от скорости перемещения, с которой ценный документ (W) и датчик (100) перемещаются относительно друг друга при проверке ценного документа.

8. Датчик по п.1 или 2, отличающийся тем, что датчик выполнен для того, чтобы проверять время затухания люминесценции ценного документа (W) на основе первого (S1) и второго сигнала (S2) люминесценции.

9. Датчик по п.1 или 2, отличающийся тем, что датчик выполнен для того, чтобы проверять время затухания люминесценции ценного документа (W) выборочно на основе первого (S1) и второго сигнала (S2) люминесценции или на основе первого (S1) и третьего сигнала (S3) люминесценции.

10. Датчик по п.1 или 2, отличающийся тем, что предшествующая область (D2) детектирования частично совпадает с освещенным участком (В) таким образом, что при проверке ценного документа возбуждающим светом освещается только частичная область (D20) предшествующей области (D2) детектирования, которая, при рассмотрении вдоль направления перемещения, расположена в конце предшествующей области (D2) детектирования.

11. Датчик по п.10, отличающийся тем, что освещенная частичная область (D20) предшествующей области (D2) детектирования, при рассмотрении вдоль направления (Т) перемещения, простирается от середины предшествующей области (D2) детектирования или от места за серединой предшествующей области (D2) детектирования до конца предшествующей области (D2) детектирования.

12. Датчик по п.1 или 2, отличающийся тем, что первая область (D1) детектирования частично совпадает с освещенным участком (В) таким образом, что при проверке ценного документа возбуждающим светом освещается только частичная область (D10) первой области (D1) детектирования, которая, при рассмотрении вдоль направления перемещения, расположена в начале первой области (D1) детектирования.

13. Датчик по п.12, отличающийся тем, что освещенная частичная область (D10) первой области (D1) детектирования, при рассмотрении вдоль направления перемещения, простирается, по меньшей мере, от начала первой области (D1) детектирования до середины первой области (D1) детектирования.

14. Устройство для проверки ценных документов с датчиком по одному из пп.1-13.

15. Способ проверки ценного документа, прежде всего с помощью датчика по одному из пп.1-13, со стадиями:
- перемещение подлежащего проверке ценного документа вдоль направления (Т) перемещения относительно датчика, который выполнен для проверки ценного документа, причем ценный документ перемещается вдоль направления (Т) перемещения относительно датчика,
- освещение участка (В) плоскости (Е) измерения датчика осветительным устройством (8), так что ценный документ, при перемещении относительно датчика (100), на освещаемом участке (В) освещается возбуждающим светом,
- детектирование несколькими детекторами люминесцентного излучения, которое в разных областях (D1, D2, D3) детектирования плоскости (Е) измерения испускает освещенный возбуждающим светом ценный документ (W), когда он перемещается относительно датчика (100), причем области (D1, D2, D3) детектирования детекторов расположены вдоль направления (Т) перемещения ценного документа со смещением относительно друг друга, и при этом первый из детекторов (1) генерирует первый сигнал (S1) люминесценции первой области (D1) детектирования, которая в плоскости измерения частично совпадает с освещенным участком (В), а второй из детекторов (2) генерирует второй сигнал (S2) люминесценции предшествующей области (D2) детектирования, которая, при рассмотрении вдоль направления (Т) перемещения, расположена в плоскости измерения перед первой областью (D1) детектирования,
- проверка времени затухания люминесценции ценного документа на основе сигналов люминесценции детекторов.