Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству аутентификации листа бумаги, которое аутентифицирует лист бумаги, на который нанесен флуоресцентный материал.
Уровень техники
В уровне техники известна технология нанесения в заданном положении на листе бумаги флуоресцентного материала, имеющего заданные характеристики флуоресцентного света, и выполнение аутентификации листа бумаги путем детектирования излучаемого флуоресцентного света, который ассоциируется с характеристикой флуоресцентного света флуоресцентного материала. Длина волны света (называемого светом возбуждения), которая приводит к излучению флуоресцентным материалом флуоресцентного света, и характеристика спектра света, излучаемого флуоресцентным материалом при облучении светом возбуждения, обычно отличается, в зависимости от флуоресцентного материала, и это называется характеристикой флуоресцентного света.
Например, в Патентном документе 1 раскрыт флуоресцентный материал, который излучает ультрафиолетовый свет при облучении ультрафиолетовым излучением, и флуоресцентный материал, который излучает инфракрасный свет при облучении инфракрасным светом. При выполнении аутентификации ценного документа, в заданном положении которого нанесен такой флуоресцентный материал, в Патентном документе 1 описано облучение ультрафиолетовым светом или инфракрасным светом этого документа, который представляет собой цель аутентификации, и выполнение аутентификации документа путем удостоверения наличия/отсутствия излучения флуоресцентного света, которое ассоциировано с флуоресцентным материалом. Когда технология, раскрытая в Патентном документе 1, используется для аутентификации листа бумаги, возможно аутентифицировать лист бумаги на основе наличия/отсутствия эмиссии флуоресцентного света от флуоресцентного материала даже при том, что излучаемый свет не может быть детектирован глазами человека. Путем детектирования таких различий излучаемого света, которые не могут быть детектированы, используя видимый свет, становится возможным точно выполнять аутентификацию листа бумаги.
Однако, некоторые флуоресцентные материалы имеют аналогичные характеристики флуоресцентного света. В частности, некоторые флуоресцентные материалы имеют, по существу, одинаковую длину волны света возбуждения и длину волны пика флуоресцентного спектра света, возбуждаемого при облучении светом возбуждения; однако, они имеют разные другие характеристики, чем длина волны пика флуоресцентного спектра. Когда на листы бумаги наносят флуоресцентные материалы, которые имеют, по существу, одинаковую длину волны света возбуждения и одинаковую длину волны пика флуоресцентного спектра, возбуждаемого при облучении светом возбуждения, но имеют разную половину ширины флуоресцентного спектра, такие листы бумаги нельзя различить, используя технологию, раскрытую в Патентном документе 1. Однако, технология, которая позволяет различать даже такие листы бумаги, известна в области техники.
Например, в Патентном документе 2 раскрыта технология, которая позволят различать листы бумаги, на которые нанесены флуоресцентные материалы, которые имеют, по существу, одинаковую длину волны света возбуждения и длину волны пика флуоресцентного спектра, возбуждаемого при облучении светом возбуждения, но имеют разную половину ширины флуоресцентного спектра. А именно, лист бумаги облучают светом возбуждения заданной длины волны, измеряют интенсивность света, возбуждаемого в непосредственной близости к длине волны пика флуоресцентного спектра нанесенного флуоресцентного материала, и интенсивность света, возбуждаемого в непосредственной близости к длине волны, которая сдвинута на заданную величину от длины волны пика, и в котором флуоресцентный материал, нанесенный на лист бумаги, определяют на основе магнитуды разности между интенсивностью принимаемого света двух длин волн.
Список литературы
Патентный документ
[Патентный документ 1] Патент ЕР 1647946
[Патентный документ 2] WO 2011/114455
Сущность изобретения
Техническая задача
Однако, требуется, чтобы устройство аутентификации позволяло обрабатывать различные типы листов бумаги, как цели аутентификации, на которые нанесены флуоресцентные материалы, имеющие разные характеристики флуоресцентного света, соответственно. Это требует, чтобы датчики могли дифференцировать характеристики флуоресцентных спектров, излучаемых флуоресцентными материалами, когда флуоресцентные материалы облучают светом возбуждения, имеющим разные длины волн света.
В области техники известно, что флуоресцентный спектрофотометр может измерять характеристики флуоресцентного света различных флуоресцентных материалов. Такой флуоресцентный спектрофотометр излучает свет возбуждения на всех длинах волн в заданном диапазоне длин волн на флуоресцентный материал, и измеряет интенсивность света, излучаемого флуоресцентным материалом для каждой длины волны света возбуждения. Интенсивность относится к спектральной информации света, излучаемого флуоресцентным материалом, когда его облучают светом возбуждения определенной длины волны. В результате использования такого флуоресцентного спектрофотометра становится возможным получать данные характеристики флуоресцентного света различных флуоресцентных материалов, и, используя полученные данные характеристики флуоресцентного света, становится возможным выполнять аутентификацию листов бумаги, на которые нанесен флуоресцентный материал. Однако флуоресцентные спектрофотометры являются очень дорогостоящими; кроме того, они не пригодны для выполнения аутентификации листа бумаги в частичной области, печать на которой выполняется, используя чернила, которые содержат флуоресцентный материал.
Настоящее изобретение было выполнено для решения представленных выше задач в обычных технологиях, и его цель состоит в том, чтобы предоставить устройство аутентификации листа бумаги, которое имело бы простую структуру, которая позволяла бы быстро выполнять аутентификацию разных типов листов бумаги, на которые нанесены флуоресцентные материалы, имеющие разные характеристики флуоресцентного света.
Средство решения задач
Для решения описанных выше задач и достижения описанной выше цели, в соответствии с аспектом настоящего изобретения, устройство аутентификации листа бумаги, которое определяет аутентификацию листа бумаги, на который нанесен флуоресцентный материал, включает в себя модуль определения типа, который определяет тип листа бумаги; источник света возбуждения, который выбирает один свет возбуждения из множества видов света возбуждения, имеющих разные длины волн, и излучает выбранный свет возбуждения на лист бумаги; множество типов фильтров, каждый имеет тип фильтра, пропускающий свет только полосы длин волн в разном заданном диапазоне, среди видов света, излучаемых флуоресцентным материалом, нанесенным на лист бумаги; множество приемников света, каждый приемник света установлен в соответствие с одним типом фильтра и принимает свет, пропущенный фильтром; модуль генерирования данных характеристики флуоресцентного света, который генерирует данные характеристики флуоресцентного света на основе интенсивности света в полосе длин волн заданного диапазона, принятого приемниками света, когда излучается свет возбуждения с длиной волны, выбранной источником света возбуждения; модуль сохранения, который заранее сохраняют данные характеристики флуоресцентного света подлинного листа бумаги, соответствующего типу листа бумаги, или значения критерия принятия решения, рассчитанные из данных характеристики флуоресцентного света подлинного листа бумаги; и модуль аутентификации, который аутентифицирует лист бумаги, используя данные характеристики флуоресцентного света или значения критерия принятия решения, сохраненные в модуле сохранения подлинного листа бумаги, соответствующего типу листа бумаги, определенному модулем определения типа, и данные характеристики флуоресцентного света, генерируемые модулем генерирования данных характеристики флуоресцентного света.
В представленном выше устройстве аутентификации листа бумаги источник света возбуждения, фильтры и приемники света все расположены на стороне одной поверхности листа бумаги.
В представленном выше устройстве аутентификации листа бумаги источник света возбуждения расположен на стороне одной поверхности листа бумаги, и фильтры, и приемники света расположены на стороне другой поверхности листа бумаги.
В представленном выше устройстве аутентификации листа бумаги, в то время как источник света возбуждения выбирает один свет возбуждения среди множества видов света возбуждения с разными длинами волн, и излучает выбранный свет возбуждения на лист бумаги, каждый из приемников света одновременно или последовательно принимает интенсивность света, который прошел через соответствующий фильтр.
В представленном выше устройстве аутентификации листа бумаги источник света возбуждения периодически и последовательно излучает свет возбуждения на разных длинах волн, приемники света периодически и последовательно принимают свет одной полосы длин волн одновременно, и модуль генерирования данных характеристики флуоресцентного света генерирует данные характеристики флуоресцентного света, соответственно, на основе интенсивности света полосы длин волн, принимаемой каждым из приемников света.
В представленном выше устройстве аутентификации листа бумаги модуль генерирования данных характеристики флуоресцентного света генерирует матрицу длины волны возбуждения и полосы длины волны принимаемого света из множества диапазонов длин волн света возбуждения, каждый диапазон длин волн света возбуждения, включающий в себя длины волн множества видов света возбуждения и полос длин волн принимаемого света, соответственно, пропущенных каждым фильтром, источник света возбуждения последовательно излучает множество видов света возбуждения на разных длинах волн на лист бумаги, приемники света, соответственно, принимают свет, который прошел через соответствующий один из фильтров, модуль генерирования данных характеристики флуоресцентного света генерирует данные характеристики флуоресцентного света на основе интенсивности света в каждой области матрицы, в модуле сохранения сохраняют области матрицы, используемые при аутентификации для каждого типа листа бумаги, и модуль аутентификации выполняет аутентификацию, используя данные характеристики флуоресцентного света области матрицы, идентифицированной для каждого типа листа бумаги, сохраненные в модуле сохранения, на основе результата, полученного модулем определения типа.
В представленном выше устройстве аутентификации листа бумаги модуль аутентификации определяет, что свет соответствующей полосы длин волн принимают, когда интенсивность света, принятого приемником света, имеет определенное значение или больше, и определяет, что свет соответствующей полосы длин волн не принимают, когда интенсивность света, принимаемого приемником света, меньше, чем установленное значение.
Описанное выше устройство аутентификации листа бумаги дополнительно включает в себя модуль получения оптического изображения, который получает оптическое изображение листа бумаги, и модуль определения типа определяет, по меньшей мере, тип листа бумаги, используя данные изображения заданной области листа бумаги, полученные модулем получения оптического изображения, при транспортировке листа бумаги.
В представленном выше устройстве аутентификации листа бумаги приемники света измеряют интенсивность света, излучаемого транспортируемым листом бумаги, и модуль генерирования данных характеристики флуоресцентного света генерирует данные характеристики флуоресцентного света на основе интенсивности света, измеряемой приемниками света в положении листа бумаги.
В представленном выше устройстве аутентификации листа бумаги приемники света принимают интенсивность света, в то время как свет возбуждения излучается источником света возбуждения, и принимают интенсивность света после отключения источника света возбуждения, как интенсивность фосфоресцентного света, модуль генерирования данных характеристики флуоресцентного света дополнительно генерирует данные характеристики фосфоресцентного света на основе интенсивности фосфоресцентного света, в модуле сохранения заранее сохраняют данные характеристики фосфоресцентного света подлинного листа бумаги, соответствующего типу листа бумаги, или значения критерия принятия решения, рассчитанные по данным характеристики фосфоресцентного света подлинного листа бумаги, и модуль аутентификации определяет, на основе типа листа бумаги, определенного модулем определения типа, аутентичность листа бумаги, используя данные характеристики фосфоресцентного света, относящиеся к фосфоресцентному свету подлинного листа бумаги, сохраненные в модуле сохранения, или одновременно данные характеристики фосфоресцентного света и данные характеристики флуоресцентного света, и данные характеристики фосфоресцентного света, сохраненные в модуле сохранения, или одновременно данные характеристики фосфоресцентного света и данные характеристики флуоресцентного света.
В представленном выше устройстве аутентификации листа бумаги источник света возбуждения излучает свет возбуждения, имеющий разные длины волн, в полосе видимого света, и фильтры пропускают свет, имеющий разные длины волн, в полосе инфракрасного света.
В представленном выше устройстве аутентификации листа бумаги источник света возбуждения излучает свет возбуждения, имеющий разные длины волн, в полосе инфракрасного света, и фильтры пропускают свет, имеющий разные длины волн, в полосе инфракрасного света.
Предпочтительные эффекты изобретения
В соответствии с настоящим изобретением, определяют тип листа бумаги; множество видов света возбуждения, имеющих разные длины волн, последовательно излучают на лист бумаги; свет, излучаемый флуоресцентным материалом, нанесенным на лист бумаги, фильтруют для пропуска света в полосе длин волн множества разных заданных диапазонов; свет, отфильтрованный в соответствии с множеством разных заданных диапазонов, принимают и измеряют его интенсивность; данные характеристики флуоресцентного света генерируют на основе длины волны света возбуждения и измеряют интенсивность света длины волны в заданном диапазоне, пропущенного в результате фильтрации; и лист бумаги аутентифицируют, используя данные характеристики флуоресцентного света подлинного листа бумаги, соответствующие типу листа бумаги, или пороговое значение, полученное из данных характеристики флуоресцентного света. В соответствии с этим, можно быстро и легко выполнять аутентификацию нескольких типов листов бумаги, на которые нанесены флуоресцентные материалы, имеющие разные характеристики флуоресцентного света.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1А - 1С показаны схематические пояснительные чертежи для пояснения общей конфигурации устройства аутентификации листа бумаги, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2А и 2В показаны схематические пояснительные чертежи для пояснения характеристики флуоресцентного света флуоресцентного материала, нанесенного на лист бумаги, в первом варианте осуществления.
На фиг. 3А и 3В показаны чертежи структуры аппаратной части для пояснения внутренней структуры устройства аутентификации листа бумаги, показанного на фиг. 1А - 1С.
На фиг. 4А и 4В показаны чертежи внутренней структуры для пояснения внутренней структуры датчика флуоресценции отражательного типа, показанного на фиг. 3А и 3В;
На фиг. 5А и 5В показаны схематические пояснительные чертежи для пояснения конфигурации фильтра на стороне приема датчика флуоресценции, показанного на фиг. 4А и 4В.
На фиг. 6 показан вид для пояснения временных характеристик освещения источников света датчика флуоресценции и временных характеристик измерения интенсивности света, принятого модулем приема, показанным на фиг. 4А и 4В.
На фиг. 7 показана функциональная блок-схема для пояснения внутренней функциональной конфигурации устройства аутентификации листа бумаги в соответствии с первым вариантом осуществления, показанным на фиг. 1А - 1С.
На фиг. 8 показана детальная функциональная блок-схема для пояснения детальной функциональной конфигурации датчика флуоресценции, показанного на фиг. 7.
На фиг. 9 показан пояснительный чертеж для пояснения характеристики данных, полученных датчиком флуоресценции, полученных датчиком флуоресценции, имеющим структуру аппаратной части, показанную на фиг. 4А и 4В.
На фиг. 10 представлена блок-схема последовательности операций при обработке аутентификации листа бумаги, выполняемой устройством аутентификации листа бумаги, показанным на фиг. 1А - 1С.
На фиг. 11 показан пояснительный чертеж для пояснения характеристики флуоресцентного света флуоресцентного материала, нанесенного на лист бумаги, и характеристики модуля приема датчика флуоресценции в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретение.
На фиг. 12А - 12С показаны чертежи внутренней структуры для пояснения структуры датчика флуоресценции пропускающего типа, используемого во втором варианте осуществления.
На фиг. 13 показан пояснительный чертеж для пояснения характеристики послесвечения света, излучаемого фосфоресцентым материалом.
На фиг. 14 показан вид для пояснения временных характеристик свечения источников света датчика флуоресценции и временных характеристик измерения интенсивности света, принимаемого модулем приема, показанным на фиг. 12А - 12С.
На фиг. 15 показана функциональная блок-схема для пояснения внутренней функциональной конфигурации устройства аутентификации листа бумаги в соответствии со вторым вариантом осуществления.
На фиг. 16 показана детальная функциональная блок-схема для пояснения детальной функциональной конфигурации датчика флуоресценции, показанного на фиг. 15.
Подробное описание вариантов осуществления
Предпочтительные варианты осуществления устройства аутентификации листа бумаги, в соответствии с настоящим изобретением, подробно поясняются ниже, со ссыпкой на приложенные чертежи.
Первый вариант осуществления
Общий обзор устройства 10 аутентификации листа бумаги, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, поясняется ниже, используя фиг. 1А - 1С. На фиг. 1А представлен пример внешней конфигурации устройства 10 аутентификации листа бумаги, а также пример листа бумаги, который представляет собой цель аутентификации. На фиг. 1В показана структурная схема датчика 14 флуоресценции, включенного в устройство 10 аутентификации листа бумаги для получения характеристики флуоресцентного света листа бумаги. На фиг. 1С представлены примеры данных характеристики флуоресцентного света, полученные датчиком 14 флуоресценции, показанного на фиг. 1В.
Как показано на фиг. 1А, на листе бумаги, который представляет собой цель аутентификации, выполняют печать в заданном положении, используя специальные чернила, которые содержат флуоресцентный материал. В первом варианте осуществления аутентификацию листа бумаги выполняют путем детектирования характеристики флуоресцентного света флуоресцентного материала. Устройство 10 аутентификации листа бумаги включает в себя размещенный на передней стороне устройства накопитель 11, в который можно помещать множество листов бумаги, которые представляют собой цель аутентификации; модуль 15 укладки, в который транспортируют листы бумаги, которые были помещены в накопитель 11 и распознаны, как подлинные листы бумаги; и модуль 16 отбраковки, куда транспортируют листы бумаги, которые были помещены в накопитель 11 и распознаны, как неподлинные листы бумаги. Устройство 10 аутентификации листа бумаги получает данные, полученные датчиком флуоресценции в каждом из множества положений линии сканирования, показанной на фиг. 1А, листа бумаги, помещенного в накопитель 11, используя датчик 14 флуоресценции, показанный на фиг. 1В, и аутентифицирует лист бумаги на основе данных характеристики флуоресцентного света, сгенерированных из данных, полученных датчиком флуоресценции.
На фиг. 1В показана структурная схема датчика 14 флуоресценции, включенного в устройство 10 аутентификации листа бумаги для измерения характеристики флуоресцентного света листа бумаги, который подают из накопителя 11. Датчик 14 флуоресценции излучает свет возбуждения первого - четвертого источников 145а, 145b, 145с, 145d света на лист бумаги, который транспортируют по пути транспортирования листа бумаги, направляя между направляющими пластинами пути транспортирования, и измеряет интенсивность света, излучаемого от листа бумаги, принимая свет с помощью модуля 142 приема. В первом варианте осуществления свет возбуждения, излучаемый первым - четвертым источниками 145а, 145b, 145с, 145d света, представляет собой видимый свет, и свет, излучаемый флуоресцентным материалом листа бумаги, представляет собой инфракрасный свет.
С первого по четвертый источники 145а, 145b, 145с, 145d света представляют собой четыре типа светодиодов, которые, соответственно, излучают видимый свет на разных длинах волн. Датчик 14 флуоресценции включает четыре светодиода, то есть, с первого по четвертый источники 145а, 145b, 145с, 145d света, один за другим, и модуль 142 приема детектирует отклик флуоресцентного материала листа бумаги на свет возбуждения с разными длинами волн. В первом варианте осуществления предполагается, что с первого по четвертый источники 145а, 145b, 145с, 145d света излучают свет возбуждения, имеющий длины волн А, В, С, D, соответственно. Модуль 142 приема принимает инфракрасный свет, излучаемый флуоресцентным материалом, и получает интенсивность инфракрасного света.
Фильтр 144 на стороне источника света расположен между первым - четвертым источниками 145а, 145b, 145с, 145d света и листом бумаги. Фильтр 144 на стороне источника света отфильтровывает компонент инфракрасного света, присутствующий в свете возбуждения, излучаемом с первого по четвертый источниками 145а, 145b, 145с, 145d света. Таким образом, поскольку компонент инфракрасного света в свете возбуждения не попадает в модуль 142 приема, модуль 142 приема может принимать только инфракрасный свет, излучаемый флуоресцентным материалом. Модуль 142 приема включает в себя разделенный на четыре фотодиод, в котором четыре фотодиода размещены в форме матрицы два на два на одной подложке. Таким образом, модуль 142 приема включает в себя четыре независимых модуля приема. Фильтр 143 на стороне приема расположен между модулем 142 приема и листом бумаги. Фильтр 143 на стороне приема включает в себя полосовой фильтр, который пропускает инфракрасный свет в диапазоне длин волн, который отличается для каждого из четырех модулей приема. Таким образом, четыре модуля приема модуля 142 приема могут принимать свет в каждой полосе, которая была отфильтрована фильтром 143 на стороне приема. В соответствии с этим, возможно детектировать интенсивность света для каждой полосы инфракрасного компонента флуоресцентного света, излучаемого из листа бумаги. В первом варианте осуществления, в качестве примера, поясняется случай, в котором три из разделенных на четыре фотодиода модуля 142 приема используются для детектирования характеристики флуоресцентного света. Кроме того, предполагается, что три модуля приема могут детектировать интенсивность принимаемого света в диапазоне волн λ1 или длиннее и короче чем 12, интенсивность принимаемого света в диапазоне длин волн от λ2 или длиннее и короче чем λ3, и интенсивность принимаемого света в диапазоне длин волн λ3 или длиннее и короче чем λ4.
На фиг. 1С представлены примеры данных характеристики флуоресцентного света, получаемые датчиком 14 флуоресценции, показанным на фиг. 1В, по линии сканирования, представленной на фиг. 1А листа бумаги, который представляет собой цель аутентификации. Флуоресцентный материал, содержащийся в чернилах, используемых для печати структуры флуоресцентного света на листе бумаги, который представляет собой цель аутентификации, показанный на фиг. 1А, проявляет характеристику флуоресцентного света, в соответствии с которой он излучает свет, имеющий длину волны в диапазоне от λ3 или длиннее и короче чем λ4, при облучении светом возбуждения с длиной волны А. На различных графиках, показанных на фиг. 1С, на вертикальной оси представлена интенсивность принимаемого света модулем 142 приема, и на горизонтальной оси представлено расстояние от самой правой кромки на линии сканирования на листе бумаги, который представляет собой цель аутентификации. Поскольку флуоресцентный материал, содержащийся в чернилах, используемых для печати структуры флуоресцентного света на листе бумаги, излучает свет, имеющий длину волны в диапазоне от λ3 или длиннее и короче чем λ4, при облучении светом возбуждения с длиной волны А, эффект излучения света флуоресцентным материалом, содержащегося в структуре флуоресцентного света, проявляется в верхней правой части графика на фиг. 1С. Кроме того, три пика в верхней правой части графика на фиг. 1С отражают влияние положения и формы структуры флуоресцентного света, показанной на фиг. 1А.
В устройстве 10 аутентификации листа бумаги предварительно сохраняют данные характеристики флуоресцентного света, показанные на фиг. 1С, соответствующие подлинному листу бумаги, оно получает данные характеристики флуоресцентного света, показанные на фиг. 1С, соответствующие листу бумаги, который представляет собой цель аутентификации, и выполняет аутентификацию целевого листа бумаги, состоящую в аутентификации путем оценки степени схожести между двумя данными. Флуоресцентный материал, который при облучении светом возбуждения, имеющим длину волн А, В, С или D, имеет характеристику флуоресцентного света, в соответствии с которой он излучает свет, возбуждаемый при облучении светом возбуждения, имеющим длину волны А, и излучает флуоресцентный свет, имеющий длину волны в диапазоне λ1 или длиннее и короче, чем λ4, наносят на лист бумаги, то есть, цель аутентификации, представленный на фиг. 1С. Кроме того, в устройстве 10 аутентификации листа бумаги заранее сохраняют данные характеристики флуоресцентного света, показанные на фиг. 1С подлинного листа бумаги для каждого типа листов бумаги. Устройство 10 аутентификации листа бумаги распознает тип и ориентацию листа бумаги, транспортируемого на основе изображения листа бумаги, полученного при облучении листа бумаги видимым светом или инфракрасным светом. Затем устройство 10 аутентификации листа бумаги сравнивает данные характеристики флуоресцентного света подлинного листа бумаги, соответствующего распознанному типу и ориентации листа бумаги, и данные характеристики флуоресцентного света, полученные из листа бумаги, который представляет собой цель аутентификации, и оценивает степень схожести между ними для аутентификации. Это позволяет выполнять аутентификацию различных типов листов бумаги. При сравнении данных характеристики флуоресцентного света, один подход состоит в оценке степени схожести между данными характеристики флуоресцентного света подлинного листа бумаги и данными характеристики флуоресцентного света, полученными с листа бумаги, используя коэффициент корреляции. Другой подход может состоят в том, чтобы установить пороговое значение на основе накопленного значения, полученного в результате интегрирования данных в заданном блоке интегрирования, и может определять, что заданный флуоресцентный свет присутствует, если соответствующее значение больше, чем пороговое значение.
Таким образом, тип листа бумаги определяют, используя другую характеристику, чем характеристика флуоресцентного света, лист бумаги последовательно облучают светом возбуждения на разных длинах волн, и данные характеристики флуоресцентного света, которые получают, как результат измерений интенсивности света в заданном диапазоне длин волн, излучаемых флуоресцентным материалом листа бумаги, сравнивают с данными характеристики флуоресцентного света подлинного листа бумаги, заранее сохраненными в соответствии с каждым типом и направлением транспортирования (сканирования) листа бумаги. Аутентификацию листа бумаги выполняют путем оценки степени схожести между двумя данными. С помощью такого способа можно легко выполнять аутентификацию нескольких типов листов бумаги, на которые были нанесены флуоресцентные материалы, имеющие разные характеристики флуоресцентного света.
Далее характеристика флуоресцентного света флуоресцентного материала, нанесенного на лист бумаги в первом варианте осуществления, поясняется со ссылкой на фиг. 2А и 2В. На фиг. 2А показан вид для пояснения блока, используемого для идентификации флуоресцентного материала, нанесенного на лист бумаги, который представляет собой цель аутентификации в первом варианте осуществления. На фиг. 2В показан вид для пояснения характеристики типичного спектра излучения флуоресцентного материала, который излучает свет в области близкого инфракрасного света.
Каждый тип флуоресцентного материала излучает определенный флуоресцентный свет при облучении светом возбуждения заданной длины волны, и излучаемый флуоресцентный свет имеет определенный спектр, который является специфичным для типа флуоресцентного материала. В первом варианте осуществления видимый свет, имеющий длину волны в диапазоне от 380 нм до 780 нм, используют в качестве света возбуждения, и лист бумаги, на который нанесен флуоресцентный материал, который излучает инфракрасный свет, имеющий длину волны 780 нм или длиннее, представляет собой цель аутентификации. Некоторые из флуоресцентных материалов, включающих в себя редкоземельные элементы, известны, как имеющие характеристику флуоресцентного света таким образом, что они излучают яркий свет в определенном диапазоне длин волн.
В частности, можно использовать
Er: Gd2O2S
Er: NaYW2O6,
YbEr: CaF2
и т.п.
Эти материалы известны, как излучающие флуоресцентный свет, имеющий длину волны приблизительно 1100 нм, при их облучении светом возбуждения, с длиной волны приблизительно 550 нм.
На фиг. 2А показан вид, который определяет блоки, которые представляют взаимосвязь между длиной волны света возбуждения и длиной волны света, который излучается флуоресцентным материалом, и который принимает модуль 142 приема флуоресцентного датчика. В первом варианте осуществления область длин волн света возбуждения от 380 нм до 780 нм разделяют на четыре области, и четыре типа света возбуждения, каждый из которых имеет пик спектра в соответствующей области, можно излучать на лист бумаги. Длины волн с четырьмя пиками спектров света возбуждения обозначены как А, В, С, D. Кроме того, в первом варианте осуществления, модуль 142 приема, который принимает флуоресцентный свет, возбуждаемый при облучении соответствующим светом возбуждения, может детектировать интенсивность света, соответствующего каждой из следующих трех полос: полоса 1, для которой длина волны находится в диапазоне λ1 или длиннее и короче чем λ2, полоса 2, для которой длина волны находится в диапазоне λ2 или длиннее и короче чем λ3, и полоса 3, для которой длина волны находится в диапазоне λ3 или длиннее и короче чем λ4.
В первом варианте осуществления, как показано на фиг. 2А, установлены 12 блоков с диапазонами длин волн: от A1 до A3, от В1 до В3, от C1 до С3 и от D1 до D3. Блок A1 представляет собой блок полосы 1, в котором длина волны пика спектра света возбуждения составляет А, и диапазон длин волн флуоресцентного света находится в диапазоне λ1 или длиннее и короче чем λ2. Блок А2 представляет собой блок полосы 2, в которой длина волны пика спектра света возбуждения составляет А, и диапазон волн флуоресцентного света находится в диапазоне λ2 или длиннее и короче чем λ3. Блок A3 представляет собой блок полосы 3, в которой длина волны пика спектра света возбуждения представляет собой А, и диапазон длин волн флуоресцентного света находится в диапазоне λ3 или длиннее и короче чем λ4. Аналогично, от В1 до В3 представляют собой блоки, в которых длина волны пика спектра света возбуждения равна В, от C1 до С3 представляют собой блоки, в которых длина волны пика спектра света возбуждения составляет С, и от D1 до D3 представляют собой блоки, в которых длина волны пика спектра света возбуждения составляет D.
В зависимости от типа флуоресцентного материала флуоресцентный материал излучает флуоресцентный свет, имеющий длину волны, которая попадает в один из блоков от A1 до A3, от В1 до В3, от C1 до С3 и от D1 до D3. Аутентификация листа бумаги в первом варианте осуществления выполняется, используя этот факт. Когда на лист бумаги наносят заданный флуоресцентный материал в заданном его положении, определяют, является ли лист бумаги подлинным листом бумаги или нет, путем детектирования наличия/отсутствия излучения флуоресцентного света из заданного положения на листе бумаги, и определяют, находится ли длина волны детектируемого флуоресцентного света в пределах представленных выше блоков, соответствующих излучению флуоресцентного света из флуоресцентного материала подлинного листа бумаги.
На фиг. 2В показан пример представительного спектра флуоресцентной эмиссии флуоресцентного материала, который содержит редкоземельные элементы, и излучает флуоресцентный свет в диапазоне длин волн света в близком инфракрасном свете. Кроме того, на фиг. 2В показаны флуоресцентные спектры флуоресцентных материалов 1, 2, 3, имеющих разные характеристики флуоресцентного света.
Множество флуоресцентных материалов излучают флуоресцентный свет, имеющий длину волны пика в диапазоне инфракрасного света, имеют спектр в виде крутого пика, как представлено на примере формы волны спектра флуоресцентных материалов 2 и 3. В случае флуоресцентного материала 2, длина волны пика флуоресцентного света, излучаемого из него, детектируется в полосе 2, и, в случае флуоресцентного материала 3, длина волны пика флуоресцентного света, излучаемого из него, детектируется в полосе 3.
Кроме того, множество флуоресцентных материалов, примеры которых могут представлять собой флуоресцентный материал 1, длина волны пика которого детектируется в полосе 1, которая находится близко к диапазону видимого света, имеют флуоресцентный спектр, длина волны пика которого попадает в диапазон видимого света. Однако, в случае флуоресцентных материалов, которые имеют длину волны пика во флуоресцентном спектре, в диапазоне видимого света, пример которого представлен флуоресцентным спектром флуоресцентного материала 1, интенсивность света на длине волны пика является сильной, и распределение спектра также является широким. Это позволяет детектировать флуоресцентный свет таких флуоресцентных материалов даже в диапазоне полосы 1. На листе бумаги, на который нанесен флуоресцентный материал, имеющий характеристику, представленную флуоресцентным спектром флуоресцентного материала 1, флуоресцентный свет может быть детектирован в полосе 1, которая представляет собой диапазон инфракрасного света, хотя длина волны пика его флуоресцентного спектра находится в диапазоне видимого света.
Физическая внутренняя структура устройства 10 аутентификации листа бумаги, показанного на фиг. 1А, поясняется ниже со ссылкой на фиг. 3А и 3В. На фиг. 3А показан вид в поперечном сечении устройства 10 аутентификации листа бумаги, и на фиг. 3В показан вид, обозначающий размещение датчиков и т.п., включенных в модуль 52 распознавания и подсчета, который выполняет распознавание, аутентификацию, подсчет и т.п. листов бумаги, транспортируемых модулем 12 транспортирования в устройстве 10 аутентификации листа бумаги.
Вначале, со ссылкой на фиг. 3А, поясняется внутренняя физическая структура устройства 10 аутентификации листа бумаги. Как показано на фиг. 3А, устройство 10 аутентификации листа бумаги включает в себя накопитель 11, в котором размещается множество листов Ρ бумаги, для которых требуется выполнить распознавание и подсчет, модуль 51 подачи, который подает внутрь корпуса лист Ρ бумаги один за другим из нижней части стопки листов Ρ бумаги, помещенных в накопитель 11, и модуль 12 транспортирования, который транспортирует лист Ρ бумаги один за другим, подаваемый модулем 51 подачи внутрь корпуса.
Модуль 52 распознавания и подсчета включают в себя датчики 14 флуоресценции и другие датчики, в соответствии с настоящим вариантом осуществления и они установлены вдоль модуля 12 транспортирования. Модуль 52 распознавания и подсчета функционирует, как модуль распознавания, который выполняет, используя датчики 14 флуоресценции и другие датчики, распознавание, аутентификацию и подсчет листов Ρ бумаги, подаваемых из накопителя 11 внутрь корпуса. Конфигурация модуля 52 распознавания и подсчета поясняется ниже со ссылкой на фиг. 3В.
Модуль 51 подачи включает в себя выталкивающий ролик 51а, который примыкает к поверхности листа Ρ бумаги в нижней части стопки листов Ρ бумаги, помещенных в накопителе 11, и подающийся ролик 51b, расположенный после выталкивающего ролика 51а в направлении подачи листа Ρ бумаги и выполняющий подачу листов Ρ бумаги, которые подают внутрь корпуса с помощью выталкивающего ролика 51а. Ролик 51с заслонки (обратный ролик) расположен напротив подающегося ролика 51b, формируя, таким образом, часть заслонки между подающим роликом 51b и роликом 51с заслонки.
Лист Ρ бумаги, подаваемый выталкивающим роликом 51а, проходит через часть заслонки и поступают один за другим в модуль 12 транспортирования внутри корпуса. Лист бумаги, подаваемый в модуль 12 транспортирования, транспортируется в модуль 52 распознавания и подсчета. Модуль 52 распознавания и подсчета получает данные изображения и данные флуоресцентного света с транспортируемого листа бумаги. Как показано на фиг. 3А, модуль 12 транспортирования, разветвляется на два пути транспортирования в точке после модуля 52 распознавания и подсчета. Один из путей транспортирования соединен с модулем 15 укладки и другой из путей транспортирования соединен с модулем 16 отбраковки. После аутентификации листа бумаги на основе данных изображения, данных флуоресцентного света и т.п., полученных с листа бумаги модуля 52 распознавания и подсчета, лист бумаги, определенный, как подлинный лист бумаги, транспортируется в модуль 15 укладки, и лист бумаги, определенный, как неподлинный лист бумаги, транспортируется к модулю 16 отбраковки.
На передней стороне (на правой поверхности на фиг. 3А) модуля 15 укладки предусмотрено отверстие. Оператор может вынимать листы Ρ бумаги, накопленные в модуле 15 укладки, через это отверстие. Отверстие также предусмотрено на передней стороне модуля 16 отбраковки. Оператор может вынимать листы Р' бумаги, накопленные в модуле 16 отбраковки, через это отверстие.
Как показано на фиг. 3А, модуль 53 отклонения размещен в точке, в которой расходятся два пути транспортирования модуля 12 транспортирования. Модуль 53 отклонения включает в себя отклоняющий элемент и привод (не показан), который выполняет привод отклоняющего элемента. Модуль 53 отклонения избирательно посылает лист Ρ бумаги, который принимают перед модулем 53 отклонения на один из путей транспортирования из двух расходящихся путей транспортирования.
В модуле 15 укладки предусмотрен механизм 55 укладки типа укладочного колеса в положении в задней части корпуса (слева от модуля 15 укладки, показанного на фиг. 3А). Такой механизм 55 укладки типа укладочного колеса включает в себя колесо 55а укладки и модуль привода (не показан), который выполняет привод колеса 55а укладки. Колесо 55а укладки вращается в направлении по часовой стрелке (направление, показанное стрелкой на фиг. 3А) на фиг. 3А вокруг оси, которая продолжается горизонтально, но ортогонально поверхности листа бумаги, на котором напечатана фиг. 3А. В колесе 5а укладки предусмотрено множество лопаток 55b на ее внешней поверхности, которые продолжаются наружу, но в противоположном направлении (в направлении против часовой стрелки на фиг. 3А) относительно направления вращения колеса 55а укладки. Эти лопатки 55b, как показано на фиг. 3А, размещены через регулярные интервалы по внешнему контуру колеса 55а укладки.
Колесо 55а укладки механизма 55 укладки типа укладочного колеса всегда вращается с помощью привода в направлении по часовой стрелке на фиг. 3А во время работы устройства 10 аутентификации листа бумаги. Листы Ρ бумаги подают один за другим к колесу 55а укладки из модуля 12 транспортирования. Колесо 55а укладки принимает лист Ρ бумаги, переданный из модуля 12 транспортирования между его двумя лопатками 55b, и передает лист Ρ бумаги, который был принят между лопатками 55b в модуль 15 укладки. Таким образом, листы Ρ бумаги подают один за другим из колеса 55а укладки в модуль 15 укладки, и множество листов Ρ бумаги накапливается в модуле 15 укладки.
В устройстве 10 аутентификации листа бумаги предусмотрена задвижка 56, для закрывания отверстия, расположенного перед модулем 15 укладки. Это отверстие, расположенное в передней части модуля 15 укладки, может открываться/закрываться при выполнении соответствующей операции задвижки 56. Задвижка 56 движется модулем привода задвижки (не показан) для привода задвижки 56 между открытым положением, в у котором задвижка 56 отведена назад от отверстия, расположенного перед модулем 15 укладки, для того, чтобы открыть отверстие, и закрытым положением, в котором задвижка 56 закрывает отверстие, расположенное перед модулем 15 укладки. Таким образом, когда задвижка 56 находится в открытом положении, задвижка 56 находится в отведенном назад состоянии от отверстия, расположенного перед модулем 15 укладки, и отверстие открыто, и оператор может получить доступ к листам Ρ бумаги, накопленным в модуле 15 укладки.
С другой стороны, когда задвижка 56 находится в закрытом положении, отверстие, расположенное перед модулем 15 укладки, закрыто задвижкой 56, и оператор не может получить доступ к листам Ρ бумаги, накопленным в модуле 15 укладки. На фиг. 3А задвижка 56 в открытом положении показана сплошной линией, и задвижка 56 в закрытом положении показана длинными линиями и двумя точками.
Как показано на фиг. 3А, устройство 10 аутентификации листа бумаги включает в себя различные датчики. В частности, в накопителе 11 предусмотрен датчик 61 детектирования оставшегося листа бумаги, включающий в себя оптический датчик отражающего типа для детектирования, остался ли лист Ρ бумаги в накопителе 11. Кроме того, датчик 63 момента времени отклонения, включающий в себя оптический датчик, расположен перед модулем 53 отклонения в модуле 12 транспортирования. Элемент отклонения модуля 53 отклонения перемещается в любое одно из положения для подачи листа Ρ бумаги в модуль 15 укладки и положения для подачи листа Ρ бумаги в модуль 16 отбраковки в момент времени, в который лист Ρ бумаги детектируется датчиком 63 момента времени отклонения.
Датчик 64 детектирования прохода листа бумаги, включающий в себя оптический датчик, размещен на пути транспортирования, который соединяется с модулем 15 укладки, после точки, в которой расположен модуль 53 отклонения, где путь транспортирования разделяется на два пути транспортирования, для детектирования листа Ρ бумаги, переданного в этот путь транспортирования. Такой датчик 64 детектирования прохода листа бумаги детектирует, отклонился ли лист Ρ бумаги в модуле 53 отклонения на путь транспортирования, который соединяется с модулем 15 укладки.
В модуле 15 укладки предусмотрен датчик 65 детектирования листа бумаги в модуле укладки, включающий в себя оптический датчик для детектирования, накапливается ли лист Ρ бумаги в модуле 15 укладки. В модуле 16 отбраковки предусмотрен датчик 66 детектирования листа бумаги в модуле отбраковки, включающем в себя оптический датчик для детектирования, накапливается ли лист Р' бумаги в модуле 16 отбраковки.
Кроме того, как показано на фиг. 3А, модуль 54 дисплея и операций размещен на передней стороне корпуса устройства 10 аутентификации листа бумаги. Модуль 54 дисплея и операций представляет собой модуль ввода-вывода, который отображает информацию и принимают ввод информации от оператора. В частности, информация, такая как количество листов или общая сумма в соответствии с номиналом листов Ρ бумаги, подсчитанных модулем 52 распознавания и подсчета, отображается в модуле 54 дисплея и операций. Кроме того, модуль 54 дисплея и операций принимает от оператора инструкции, относящиеся к операциям.
На фиг. 3В показана конфигурация модуля 52 распознавания и подсчета, представленного на фиг. 3А. В модуле 52 распознавания и подсчета предусмотрены датчики 62а и 62b детектирования прохода листа бумаги, датчик 13 линии, датчики 62с и 62d детектирования прохода листа бумаги, датчики 14 флуоресценции, и датчики 62е и 62f детектирования прохода листа бумаги, размещенные в этом порядке, в направлении транспортирования листа бумаги. Такие датчики детектируют проход листа бумаги.
Операция сканирования, выполняемая датчиком 13 линии, начинается, когда передняя кромка листа бумаги детектируется датчиками 62а и 62b детектирования прохода листа бумаги, и операция сканирования датчика 13 линии останавливается, когда задняя кромка листа бумаги детектируется датчиками 62с и 62d детектирования прохода листа бумаги. Операция сканирования датчиков 14 флуоресценции начинается, когда передняя кромка листа бумаги детектируется датчиками 62с и 62d детектирования прохода листа бумаги, и операция сканирования датчиками 14 флуоресценции останавливается, когда задняя кромка листа бумаги детектируется датчиками 62е и 62f детектирования прохода листа бумаги.
Датчик 13 линии получает изображение области, охватывающей всю ширину листа бумаги. Датчики 14 флуоресценции размещены в таких положениях, где они могут выполнять сканирование вдоль заданной линии сканирования на листе бумаги. Два датчика 14 флуоресценции размещены в примере, показанном на фиг. 3В, и они могут получать характеристики флуоресцентного света относительно двух линий сканирования на листе бумаги. Естественно, что большее количество датчиков 14 флуоресценции может быть размещено в форме массива.
Внутренняя структура флуоресцентного датчика 14 отражающего типа, показанная на фиг. 3А и 3В, поясняется со ссылкой на фиг. 4А и 4В. На фиг. 4А показан вид структур источника 145 света, который представляет собой источник света для света возбуждения, излучаемого датчиком 14 флуоресценции, и модуля 142 приема, который детектирует флуоресцентный свет, излучаемый из листа бумаги, когда смотреть со стороны пути транспортирования листа бумаги. На фиг. 4В показан вид в поперечном сечении датчика 14 флуоресценции отражающего типа при его разрезе вдоль вертикальной плоскости, которая параллельна направлению транспортирования листа бумаги.
Вначале, со ссылкой фиг. 4А, поясняются структуры источника 145 света и модуля 142 приема. Источник 145 света представляет собой светодиод, который излучает свет возбуждения на четырех разных длинах волн. Источник 145 света включает в себя первый источник 145а света, который излучает свет возбуждения на длине волны А, второй источник 145b света, который излучает свет возбуждения на длине волны В, третий источник 145с света, который излучает свет возбуждения на длине волны С, и четвертый источник 145d света, который излучает свет возбуждения на длине волны D.
Модуль 142 приема представляет собой разделенный на четыре фотодиод, и эти четыре фотодиода могут независимо измерять интенсивность принимаемого света. Как представлено на фиг. 4В, фильтр 143 принимающей стороны установлен так, что он фильтрует свет, принимаемый каждым из четырех фотодиодов, таким образом, что каждый из фотодиодов принимает свет только определенного диапазона длин волн. Таким образом, с помощью четырех фотодиодов, становится возможным измерять интенсивность света в четырех разных диапазонах длин волн. Модуль 142 приема включает в себя первый модуль 142а приема, который измеряет интенсивность света в полосе 1, имеющей диапазон длин волн от λ1 или длиннее, и короче чем λ2, второй модуль 142b приема, который измеряет интенсивность света в полосе 2, имеющей диапазон длин волн от λ2 или длиннее и короче, чем λ3, третий модуль 142с приема, который измеряет интенсивность света в полосе 3, имеющей диапазон длин волн λ3 или длиннее и короче чем λ4, и четвертый модуль 142d приема, который измеряет интенсивность принимаемого света, без выполнения фильтрации длины волны.
Структура датчика 14 флуоресценции отражающего типа поясняется ниже, используя вид в поперечном сечении датчика 14 флуоресценции отражающего типа, показанного на фиг. 4В. Как показано на фиг. 4В, датчик 14 флуоресценции установлен над путем транспортирования листа бумаги, который сформирован между верхней пластиной транспортирования и нижней пластиной транспортирования, и источник 145 света, и модуль 142 приема расположены с одной стороны относительно пути транспортирования листа бумаги. Когда свет возбуждения излучается от источника 145 света, свет возбуждения проходит через фильтр 144 на стороне источника света и освещает лист бумаги, который представляет собой цель аутентификации. Свет, отраженный от листа бумаги, и флуоресцентный свет, излучаемый флуоресцентным материалом, нанесенным на лист бумаги, фильтруют с помощью фильтра 143 на стороне приема, и интенсивность света, принимаемого в каждой полосе, детектируют с помощью модуля 142 приема. Фильтр 144 на стороне источника света представляет собой фильтр обрезки инфракрасного света, который предотвращает прием компонента инфракрасного света для света, излучаемого источником 145 света модуля 142 приема, путем отфильтровывания компонента инфракрасного света для света, излучаемого источником света. Таким образом, модуль 142 приема может детектировать только инфракрасный свет, содержащийся во флуоресцентном свете.
Как показано на фиг. 4В, тестовый носитель для мониторинга количества света размещен под стеклянным окном, на пластине направления пути транспортирования, которая расположена непосредственно ниже датчика 14 флуоресценции. Когда лист бумаги не обрабатывают, выполняется автоматическое обслуживание, используя такой тестовый носитель. При выполнении автоматического обслуживания, источник 145 света включают в состоянии, в котором лист бумаги отсутствует на пути транспортирования, и он излучает свет на тестовый носитель, который расположен ниже пути транспортирования, и отраженный свет принимается в четвертом модуле 142d приема, не имеющем фильтр 143 на стороне приема. Интенсивность света, принимаемого четвертым модулем 142d приема, измеряется после включения света светодиодов четырех источников света один за другим. При сравнении измеряемой интенсивности с интенсивностью света, измеряемой в состоянии, в котором все в порядке, если измеряемая интенсивность ниже, чем заданная пороговая интенсивность, определяют, что произошел отказ. Кроме того, даже если измеряемая интенсивность света выше, чем пороговая интенсивность определения отказа каждого из четырех источников света, но если она отличается от присущей интенсивности, которую получают в нормальном состоянии, интенсивность света возбуждения можно регулировать путем регулирования тока, подаваемого в светодиоды.
Конфигурация фильтра 143 на стороне приема датчика 14 флуоресценции, который показан на фиг. 4А и 4В, поясняется ниже со ссылкой на фиг. 5А и 5В.
Как показано на фиг. 5А, модуль 142 приема включает в себя четыре модуля приема, такие как первый модуль 142а приема, второй модуль 142b приема, третий модуль 142с приема и четвертый модуль 142d приема. Фильтр 143 стороны приема, включающий в себя три фильтра, такие как первый фильтр 143а стороны приема, второй фильтр 143b стороны приема и третий фильтр 143с стороны приема, наложен на модуль 142 приема. Как показано на фиг. 5А, первый фильтр 143а стороны приема наложен на первый модуль 142а приема, второй модуль 142b приема и третий модуль 142с приема, второй фильтр 143b приема наложен на второй модуль 142b приема и третий модуль 142с приема, и третий фильтр 143с стороны приема наложен на третий модуль 142с приема. Четвертый модуль 142d приема может принимать свет на всех длинах волн, включая в себя видимый свет, поскольку на него не наложен никакой фильтр.
Как показано на фиг. 5В, первый фильтр 143а стороны приема пропускает свет, имеющий длину волны λ1 или длиннее, второй фильтр 143b стороны приема пропускает свет, имеющий длину волны λ2 или длиннее, и третий фильтр 143с стороны приема пропускает свет, имеющий длину волны λ3 или длиннее. Материал фотодиода модуля 142 приема, используемый в первом варианте осуществления, представляет собой кремний. Поскольку предел детектирования длины волны кремниевого фотодиода составляет приблизительно 1100 нм, значение λ4 принято равным 1100 нм. Когда интенсивность света, принимаемого первым модулем 142а приема, принята как Va, интенсивность света, принимаемого вторым модулем 142b приема, принята как Vb, интенсивность света, принимаемого третьим модулем 142с приема, принята как Vc, интенсивность света, имеющего длину волны в полосе 1, можно рассчитать как (Va-Vb), интенсивность света, имеющего длину волны в полосе 2, можно рассчитать как (Vb-Vc), и интенсивность света, имеющего длину волны в полосе 3, составит Vc.
Моменты времени включения источника 145 света датчика 14 флуоресценции, показанного на фиг. 4А и 4В, и моменты времени измерения интенсивности света, принимаемого модулем 142 приема, показанного на фиг. 4А и 4В, поясняются ниже со ссылкой на фиг. 6.
Что касается источника света, первый источник 145а света, который излучает свет, имеющий длину волны А, включают в момент t1 времени и выключают в момент t4 времени, второй источник 145b света, который излучает свет, имеющий длину волны В, включают в момент t5 времени и выключают в момент t8 времени, третий источник 145с света, который излучает свет, имеющий длину волны С, включают в момент t9 времени и выключают в момент t12 времени, и четвертый источник 145d света, который излучает свет, имеющий длину волны D, включают в момент t13 времени и выключают в момент t16 времени. С помощью модуля 142 приема, в момент времени, когда соответствующие источники света излучают свет, получают, соответственно, интенсивность света, принимаемого первым модулем 142а приема, вторым модулем 142b приема, и третьим модулем 142с приема.
В частности, с помощью первого модуля 142а приема, второго модуля 142b приема и третьего модуля 142с приема, интенсивность света получают между моментами t2 и t3 времени, которые находятся между моментами t1 и t4 времени, в то время как первый источник 145а света излучает свет. С помощью первого модуля 142а приема, второго модуля 142b приема и третьего модуля 142с приема, интенсивность света получают между моментами t6 и t7 времени, которые находятся между моментами t5 и t8 времени, в то время как второй источник 145b света излучает свет. С помощью первого модуля 142а приема, второго модуля 142b приема и третьего модуля 142с приема, интенсивность света получают между моментами t10 и t11 времени, которые находятся между моментами t9 и t12 времени, в то время как третий источник 145с света излучает свет. С помощью первого модуля 142а приема, второго модуля 142b приема и третьего модуля 142с приема, интенсивность света получают между моментами t14 и t15 времени, которые находятся между моментами t13 и t16 времени, в то время как четвертый источник 145d света излучает свет.
При выполнении сканирования на линии сканирования, показанной на фиг. 1А, на листе бумаги, который представляет собой цель аутентификации, последовательность обработки, показанная на фиг. 6, включающая в себя излучение света четырьмя источниками света, и получение интенсивности света с помощью модуля 142 приема в одной точке на линии сканирования, и путем повторения той же последовательности обработки каждый раз после перемещения листа бумаги на заданное расстояние, можно получать данные характеристики флуоресцентного света, показанные на фиг. 1С.
Первый модуль 142а приема, второй модуль 142b приема и третий модуль 142с приема могут быть выполнены с возможностью последовательного приема света один за другим, в то время как свет возбуждения, имеющий длину волны А, излучается источником 145 света, как показано на фиг. 6. В качестве альтернативы, при параллельном размещении схем приема, первый модуль 142а приема, второй модуль 142b приема и третий модуль 142с приема могут быть выполнены с возможностью приема света в одно время. Хотя это не показано на чертежах, в последующем каскаде модуля 142 приема, расположена схема усилителя и A/D преобразователь для выполнения аналого-цифрового преобразования.
Внутренняя функциональная конфигурация устройства 10 аутентификации листа бумаги, в соответствии с первым вариантом осуществления, показанная на фиг. 1А - 1С, поясняется ниже со ссылкой на фиг. 7.
Как показано на фиг. 7, устройство 10 аутентификации листа бумаги включает в себя накопитель 11, на который кладут лист бумаги, представляющий собой цель аутентификации, модуль 12 транспортирования, который транспортирует лист бумаги, датчик 13 линии, который получает изображение листа бумаги, датчик 14 флуоресценции, который детектирует характеристику флуоресцентного света на линии сканирования на листе бумаги, модуль 15 укладки, который принимает лист бумаги, для которого определили, что он представляет собой подлинный лист бумаги, модуль 16 отбраковки, который имеет отверстие, через которое выбрасывается лист бумаги, определенный как неподлинный лист бумаги, модуль 17 сохранения и модуль 18 управления.
Модуль 17 сохранения представляет собой устройство сохранения, такое как привод жесткого диска, энергонезависимое запоминающее устройство и т.п. В модуле 17 сохранения содержится база 17а данных листа бумаги, данные 17b, полученные датчиком флуоресценции, данные после регулировки 17с по оси времени, данные перед коррекцией 17d уровня, данные после коррекции 17е уровня, данные 17f для каждой полосы и данные 17g характеристики флуоресцентного света.
В базе 17а данных листа бумаги содержатся, в связи с кодом распознавания листа бумаги, в качестве результата распознавания листа бумаги, данные характеристики, полученные заранее по данным изображения подлинного листа бумаги, и данные, относящиеся к характеристике флуоресцентного света, генерируемой из информации, полученной заранее из подлинного листа бумаги. Более подробно, код распознавания листа бумаги содержит информацию, относящуюся, по меньшей мере, к одному из типа листа бумаги и направления транспортирования листа бумаги. Когда имеется множество типов листов бумаги, множество направлений транспортирования, множество датчиков флуоресценции и множество каналов, выделенных для датчиков флуоресценции, и номера каналов выделяют для датчиков флуоресценции, в базе 17а листов бумаги содержатся номер и данные характеристики флуоресцентного света подлинного листа бумаги для каждой из длин волн (от А до D) возбуждения источников (145а - 145d) света и для каждой из полос (1-3) приема света модуля 142 приема. В настоящем варианте осуществления пояснялся пример, в котором множество данных, полученных в каждой точке выборки, используются, как данные характеристики флуоресцентного света, сохраненные для подлинного листа бумаги. В альтернативной конфигурации данные характеристики флуоресцентного света могут представлять собой статистическое значение, такое как пиковое значение, интегральное значение или среднее значение для заданной области, значения их нормализации и т.п.
Данные 17b, полученные датчиком флуоресценции, включают в себя данные, относящиеся к интенсивности света, принимаемого первым модулем 142а приема, вторым модулем 142b приема и третьим модулем 142с приема для каждой длины волны света возбуждения для моментов времени, в которые данные были получены для точки на линии сканирования, или для каждого заданного расстояния.
Как показано на фиг. 4А, от первого модуля 142а приема до четвертого модуля 142d приема измеряют интенсивность света, используя фотодиоды, расположенные в физически разных положениях, в зависимости от полосы длины волны, на которой должен быть произведен прием. Детали поясняются ниже; однако, разница в физических положениях модулей приема относительно направления транспортирования листа бумаги соответствует разнице во времени при получении данных в одной и той же точке листа бумаги. Данные после регулирования 17с оси времени получают путем коррекции разницы во времени для данных 17b, полученных датчиком флуоресценции.
Данные перед коррекцией 17d уровня получают путем вычитания из данных после регулировки 17с оси времени части, включенной в них, соответствующей сигналу смещения операционного усилителя фотодиода, и дополнительно выполняя коррекцию таким образом, что минимальное значение сигнала каждого фотодиода становится равным нулю.
Данные после коррекции 17е уровня получают путем умножения данных перед коррекцией 17d уровня на заданный коэффициент. Заданный коэффициент предназначен для коррекции разности чувствительности детектирования, связанной с физической взаимосвязью положений между четырьмя источниками света (то есть, первым источником 145а света, вторым источником 145b света, третьим источником 145с света и четвертым источником 145d света) и тремя модулями приема (то есть, первым модулем 142а приема, вторым модулем 142b приема и третьим модулем 142с приема).
Таким образом, данные после коррекции 17е уровня представляют собой данные, получаемые в результате выполнения для данных 17b, полученных датчиком флуоресценции, коррекции временной оси и коррекции интенсивностей света, полученных первым модулем 142а приема, вторым модулем 142b приема и третьим модулем 142с приема. Однако, даже после выполнения такой коррекции, интенсивности света, принимаемые первым модулем 142а приема, представляют собой интенсивности света для полос 1, 2 и 3, интенсивности света, принимаемые вторым модулем 142b приема, представляют собой интенсивности света для полос 2 и 3, и интенсивность света, принимаемая третьим модулем 142с приема, представляет собой интенсивность света для полосы 3. Данные для полосы 17f получают из данных после коррекции 17е уровня путем расчета интенсивности света для полосы. В частности, когда интенсивность света, принимаемую первым модулем 142а приема, обозначают как Va, интенсивность света, принимаемого вторым модулем 142b приема, обозначают как Vb, и интенсивность света, принимаемого третьим модулем 142с приема, обозначают как Vc, интенсивность света длины волны в полосе 1 рассчитывают как (Va-Vb), и интенсивность света длины волны в полосе 2 рассчитывают как (Vb-Vc). Такие арифметические расчеты могут быть выполнены в схеме операционного усилителя, или могут быть выполнены, используя цифровые данные, полученные путем выполнения A/D преобразования.
Данные 17g характеристики флуоресцентного света получают для коррекции разности уровня в детектированном сигнале, в результате присутствия загрязнений на листе бумаги или в результате разности между лицевой и обратной ориентациями листа бумаги, путем нормализации данных для каждой полосы 17f по максимальному значению, при условии, что данные на соседних участках имеют максимальное значение перед тем, как будет выполнена нормализация в пределах заданного диапазона. Данные характеристики флуоресцентного света подлинного листа бумаги, содержащегося в базе данных 17а листа бумаги, имеют такой же формат, как и данные 17g характеристики флуоресцентного света. Аутентификация листа бумаги выполняется путем оценки степени схожести между данными характеристики флуоресцентного света подлинного листа бумаги, содержащегося в базе 17а данных листа бумаги, и данными 17g характеристики флуоресцентного света.
Модуль 18 управления полностью управляет устройством 10 аутентификации листа бумаги. Модуль 18 управления включает в себя модуль 18а управления транспортированием, модуль 18b распознавания типа листа бумаги, модуль 18с получения данных датчика флуоресценции, модуль 18d генерирования данных характеристики флуоресцентного света, и модуль 18е аутентификации. Компьютерные программы, которые соответствуют функциям этих модулей, содержатся в не показанном ROM или в энергонезависимом запоминающем устройстве, и в результате загрузки таких программ в CPU (центральное процессорное устройство) и их выполнения реализуется обработка, соответствующая этим модулям.
Модуль 18а управления транспортированием управляет модулем 12 транспортирования для транспортирования листа бумаги, который был помещен в накопитель 11 и подан модулем 51 подачи в модуль 52 распознавания и подсчета, в котором установлены датчик 13 линии, датчики 14 флуоресценции и т.п. Модуль 18а управления транспортированием управляет модулем 53 отклонения на основе результата аутентификации листа бумаги, и транспортирует лист бумаги, определенный как подлинный лист, в модуль 15 укладки, и транспортирует лист бумаги, определенный как не подлинный, в модуль 16 отбраковки.
Модуль 18b распознавания типа листа бумаги получает данные изображения листа бумаги, транспортируемого в модуль 52 распознавания и подсчета, используя датчик 13 линии, генерирует данные характеристики для данных изображения из полученных данных изображения. Путем оценки степени схожести между сгенерированными данными характеристики изображения и данными характеристики изображения листа бумаги, предварительно сохраненными в базе 17а данных листа бумаги, модуль 18b распознавания типа листа бумаги распознает тип листа бумаги и назначает код распознавания листа бумаги.
Модуль 18с получения данных датчика флуоресценции путем управления датчиком 14 флуоресценции, получает данные, относящиеся к флуоресцентному свету, излучаемому листом бумаги, который транспортировали в модуль 52 распознавания и подсчета, и сохраняет полученные данные, как полученные данные 17b датчика флуоресценции. На основе полученных данных 17b датчика флуоресценции, которые были получены модулем 18с получения данных датчика флуоресценции, модуль 18d генерирования данных характеристики флуоресцентного света генерирует данные после регулировки 17с оси времени, данные перед коррекцией 17d уровня, данные после коррекции 17е уровня, данные для каждой полосы 17f и данные 17g характеристики флуоресцентного света в указанном порядке.
Модуль 18е аутентификации выполняет аутентификацию листа бумаги путем оценки степени схожести между данными 17g характеристики флуоресцентного света, генерируемыми модулем 18d генерирования данных характеристики флуоресцентного света и данными характеристики флуоресцентного света подлинного листа бумаги, сохраненными в базе 17а данных листа бумаги. Такое определение степени схожести выполняют, используя общеизвестный способ определения степени схожести, такой как оценка взаимосвязи между заданным пороговым значением и значением корреляции, абсолютная сумма дифференциального значения каждой точки и т.п., для обоих данных характеристики флуоресцентного света.
Подробная функциональная конфигурация датчика 14 флуоресценции, показанная на фиг. 7, поясняется ниже со ссылкой на фиг. 8. Датчик 14 флуоресценции включает в себя усилительную плату 141, модуль 142 приема, фильтр 143 стороны приема, фильтр 144 стороны источника света, источник 145 света, плату 146 управления светодиодом и модуль 147 управления датчиком флуоресценции.
Усилительная плата 141 усиливает интенсивность сигнала света, принимаемого модулем 142 приема. Модуль 142 приема представляет собой разделенный на четыре фотодиод, изготовленный из кремния, имеющий диапазон детектирования длины волны между от приблизительно 190 нм до 1100 нм, и включает в себя первый модуль 142а приема, второй модуль 142b приема, третий модуль 142с приема и четвертый модуль 142d приема.
Фильтр 143 стороны приема представляет собой полосовой фильтр, который пропускает свет разных диапазонов длин волн, соответствующих каждому из четырех модулей приема в модуле 142 приема, и включает в себя первый фильтр 143а стороны приема, второй фильтр 143b стороны приема и третий фильтр 143с стороны приема. Первый фильтр 143а стороны приема пропускает свет, имеющий длину λ1 волны или длиннее, второй фильтр 143b стороны приема пропускает свет, имеющий длину λ2 волны или длиннее, и третий фильтр 143с стороны приема пропускает свет, имеющий длину λ3 волны или длиннее.
Первый фильтр 143а стороны приема фильтрует свет, который попадает в первый модуль 142а приема, второй модуль 142b приема и в третий модуль 142с приема; второй фильтр 143b стороны приема фильтрует свет, который попадает на второй модуль 142b приема и третий модуль 142с приема; и третий фильтр 143с стороны приема фильтрует свет, который попадает на третий модуль 142с приема. В соответствии с этим, первый модуль 142а приема детектирует интенсивность света, имеющего длину λ1 волны или длиннее, второй модуль 142b приема детектирует интенсивность света, имеющего длину волны λ2 или длиннее, и третий модуль 142с приема детектирует интенсивность света, имеющего длину волны λ3 или длиннее. Четвертый модуль 142d приема может детектировать интенсивность света всех длин волн, поскольку на нем не предусмотрен фильтр.
Третий фильтр 144 стороны источника света представляет собой фильтр отсечения инфракрасного света, который пропускает только свет с длинами волн 650 нм или меньше. Источник 145 света включает в себя четыре светодиода, и светодиоды, соответственно, излучают видимый свет с разными длинами волн. Первый источник 145а света излучает видимый свет, имеющий длину волны А, второй источник света 145b излучает видимый свет, имеющий длину волны В, третий источник света 145с излучает видимый свет, имеющий длину волны С, и четвертый источник 145d света излучает видимый свет, имеющий длину волны D.
Плата 146 управления светодиодами управляет интенсивностью излучения света, излучаемого светодиодами источника 145 света. Модуль 147 управления датчиком флуоресценции управляет, как показано на фиг. 6, временными характеристиками излучения света первого источника 145а света, второго источника 145b света, третьего источника 145с света и четвертого источника 145d света, и временными характеристиками получения данных об интенсивности принимаемого света модулем 142 приема.
Характеристика данных 17b, получаемых датчиком флуоресценции, которые получает датчик 14 флуоресценции, имеющий физическую структуру, показанную на фиг. 4А и 4В, поясняется ниже со ссылкой на фиг. 9.
В примере, показанном на фиг. 9, представлена часть данных 17b, получаемых датчиком флуоресценции, которые получает датчик 14 флуоресценции. В этом примере данные 17b, получаемые датчиком флуоресценции, которые получает датчик 14 флуоресценции, представляют собой данные, относящиеся к флуоресцентному свету, излучаемому из листа бумаги, на котором напечатан флуоресцентный материал. И используя флуоресцентный материал, который излучает свет в полосе 2, при его облучении светом возбуждения с длиной волны А, печатают структуру флуоресцентного света, как показано на фиг. 9. На графике, показанном на фиг. 9, среди данных, полученных датчиком 14 флуоресценции, представлена взаимосвязь между временными характеристиками, в соответствии с которыми первый модуль 142а приема света и второй модуль 142b приема света выполняют сканирование на линии сканирования, и детектируемую интенсивность света, когда лист бумаги облучается светом возбуждения с длиной волны А.
Поскольку используется флуоресцентный материал, который излучает флуоресцентный свет в полосе 2, идеально, чтобы идентичные данные были получены, как в первом модуле 142а приема, так и во втором модуле 142b приема; однако, как показано на чертеже, существует разность Δd между физическими положениями первого модуля 142а приема и второго модуля 142b приема относительно направления транспортирования листа бумаги. В соответствии с этим, хотя форма колебаний данных, полученных первым модулем 142а приема, который расположен в передней части в направлении транспортирования листа бумаги, напоминает форму колебаний данных, полученных вторым модулем 142b приема, который расположен после него, существует разница во времени Δt между моментами времени, в которые появляются пики двух форм колебаний. Если предположить, что скорость транспортирования листа бумаги равняется v, эта разность времени может быть рассчитана, как Δt=Δd/v.
Данные, получаемые после регулировки 17с на оси времени представляют собой данные, получаемые путем коррекции времени в данных 17b, полученных датчиком флуоресценции, который включает в себя разницу во времени, вызванную различием между физическими положениями первого модуля 142а приема, второго модуля 142b приема, и третьего модуля 142с приема в отношении направления транспортирования листа бумаги, как показано на фиг. 9. Коррекция временных характеристик между измерениями в первом модуле 142а приема и втором модуле 142b приема поясняется, используя фиг. 9; однако, аналогичная коррекция временных характеристик необходима для первого модуля 142а приема и третьего модуля 142с приема.
Поскольку данные для каждой полосы 17f генерируются путем расчетов, используя детектируемые значения, которые детектируются первым модулем 142а приема, вторым модулем 142b приема и третьим модулем 142с приема, разница во времени должна быть заранее скорректирована при генерировании данных для каждой полосы 17f.
Обработка аутентификации листа бумаги, выполняемая устройством 10 аутентификации листа бумаги, показанным на фиг. 1А - 1С, поясняется ниже со ссылкой на фиг. 10.
Вначале модуль 18b распознавания типа листа бумаги начинает получать, используя датчик 13 линии, изображение листа бумаги, подаваемого в модуль 12 транспортирования из накопителя 11 (Этап S101). Кроме того, модуль 18с получения данных датчика флуоресценции получает, параллельно получению изображений модулем 18b распознавания типа листа бумаги, данные датчика флуоресценции, используя датчик 14 флуоресценции, и сохраняет полученные данные, как полученные данные 17b датчика флуоресценции (Этап S102).
Если получение данных изображения листа бумаги закончено, модуль 18b распознавания типа листа бумаги генерирует данные характеристики изображения из полученных данных изображения, выполняет оценку степени схожести между сгенерированными данными характеристики и данными характеристики изображения листа бумаги, заранее сохраненными в базе 17а данных листа бумаги, и распознает тип листа бумаги, определяя лист бумаги, имеющий степень схожести, которая удовлетворяет заданному критерию (Этап S103). Когда степень схожести между данными характеристики, генерируемыми из данных изображения и каждыми из данных характеристики изображения листа бумаги, заранее сохраненными в базе данных 17а листа бумаги, не удовлетворяет заданному критерию (НЕТ на Этапе S104), поскольку невозможно определить тип листа бумаги, распознается, что лист бумаги не может быть обработан, как цель аутентификации этим устройством, и введенный лист бумаги транспортируют в модуль 16 отбраковки (Этап S114), и процедура обработки заканчивается.
Когда степень схожести между данными характеристики, генерируемыми из данных изображения и любыми одними из данных характеристики изображения листа бумаги, заранее сохраненными в базе 17а данных листа бумаги, удовлетворяет заданному критерию (ДА на Этапе S104), тип введенного листа бумаги определяют, как один из типов, зарегистрированных в базе 17а данных листа бумаги, который удовлетворяет заданному критерию по степени схожести. В этом случае модуль 18d генерирования данных характеристики флуоресцентного света выполняет коррекцию временной оси для полученных данных 17b датчика флуоресценции и сохраняет эти данные после коррекции, как данные после регулировки 17с на временной оси (Этап S105).
Кроме того, модуль 18d генерирования данных характеристики флуоресцентного света вычитает из данных после регулировки 17с временной оси участок, соответствующий напряжению смещения схемы усилителя, которая усиливает сигнал фотодиода, включенного в нее, дополнительно, выполняет коррекцию таким образом, что минимальное значение сигнала каждого из фотодиодов становится равным нулю, и сохраняет данные после коррекции, как данные перед коррекцией 17d уровня (Этап S106). Модуль 18d генерирования данных характеристики флуоресцентного света умножает данные перед коррекцией 17d уровня на заданный коэффициент и сохраняет результат, как данные после коррекции 17е уровня (Этап S107). Заданный коэффициент предназначен для коррекции разности чувствительности детектирования, вызванной физической взаимосвязью положений между четырьмя источниками света (то есть, первым источником 45а света, вторым источником 145b света, третьим источником 145с света и четвертым источником 145d света) и тремя модулями приема (то есть, первым модулем 142а приема, вторым модулем 142b приема и третьим модулем 142с приема).
Модуль 18d генерирования данных характеристики флуоресцентного света рассчитывает данные для каждой полосы 17f из данных после коррекции 17е уровня (Этап 108), и для коррекции разности уровня в детектированном сигнале, ввиду наличия загрязнений на листе бумаги или из-за лицевой/обратной ориентации листа бумаги, присутствующего в данных для каждой полосы 17f, нормализует данные для каждой полосы 17f по максимальному значению, и сохраняет результат, как данные 17g характеристики флуоресцентного света (Этап S109).
Модуль 18е аутентификации получает из базы 17а данных листа данные критерия определения для данных характеристики флуоресцентного света в качестве конкретного положения, соответствующего типу листа бумаги, идентифицированному на Этапе S103 (Этап S110), и выполняет определение степени схожести в определенной области между полученными данными и данными 17g характеристики флуоресцентного света для листа бумаги, нормализованного на Этапе S109 (Этап S111). Способ выполнения такого определения степени схожести может изменяться, в зависимости от необходимой точности и количества типов листов бумаги, которые представляют собой цели аутентификации. Например, когда требуется более высокая точность, количество типов листов бумаги, которые представляют собой цели аутентификации, велико и т.п., для каждого блока, определенного на основе полосы, показанной на фиг. 2А, который представляет диапазон длин волны света возбуждения и длин волны флуоресцентного света, оценивают степень схожести формы графика, которая обозначает взаимосвязь между временными характеристиками, при которых выполняется сканирование на линии сканирования на листе бумаги, и интенсивность флуоресцентного света, и когда определяют, что степень схожести графиков всех блоков высокая, можно определять, что лист бумаги представляет собой подлинный лист бумаги. В этом случае, когда существует множество типов листов бумаги, множество направлений транспортирования, и множество датчиков флуоресценции, и если номер каналов назначают для каждого из датчиков флуоресценции, данные критерия определения подготавливают для каждого из номеров каналов. Кроме того, в качестве данных характеристики флуоресцентного света, соответственно, можно выбрать, следует ли использовать весь график или участок графика, имеющий отчетливые характеристики. В отличие от этого, когда более высокая точность не требуется, количество типов листов бумаги, которые представляют собой цели аутентификации, мало и т.п., и если наличие/отсутствие флуоресцентного света соответствует для каждого блока, определенного на основе полосе, показанной на фиг. 2А, которая представляет диапазон длин волн света возбуждения и длин волн флуоресцентного света, можно определить, что лист бумаги представляет собой подлинный лист бумаги. Для определения наличия/отсутствия флуоресцентного света, возможно использовать интегральное значение, среднее значение, пиковое значение и т.п. для определенной ширины области.
Если на Этапе S111 определяют, что степень схожести высока между данными 17g характеристики флуоресцентного света введенного листа бумаги и данными характеристики флуоресцентного света, которые соответствуют типу листа бумаги, определенному на Этапе S103, и полученными из базы 17а данных листа бумаги (ДА на Этапе S112), модуль 18а управления транспортированием транспортирует введенный лист бумаги и укладывает в модуль 15 укладки (Этап S113), и заканчивает процедуру обработки. В отличие от этого, если на этапе S111 определяют, что степень схожести не высока (НЕТ на Этапе S112), введенный лист бумаги транспортируют и сбрасывают в модуль 16 отбраковки (Этап S114), и процедура обработки заканчивается.
В первом варианте осуществления, как пояснялось выше, тип листа бумаги определяют на основе характеристики данных изображения листа бумаги. Кроме того, при использовании светодиодов, которые излучают свет, имеющий разные длины волн, каждым из видов света возбуждения, имеющих разные длины волн, последовательно освещают лист бумаги. Кроме того, при использовании датчика, который может измерять интенсивность света в каждой полосе, которая обозначает диапазон длин волн, путем комбинирования фильтров, которые пропускают свет, имеющий разные диапазоны длин волн, и разделенного на четыре фотодиода, который может измерять интенсивность принимаемого света, излучают данные характеристики флуоресцентного света, которые представляют собой интенсивность флуоресцентного света, соответствующего длине волны света возбуждения, излучаемого на лист бумаги, и получают полосу света, из листа бумаги. Поскольку аутентификация листа бумаги выполняется путем сравнения данных характеристики флуоресцентного света листа бумаги, полученных таким образом, используя данные характеристики флуоресцентного света подлинного листа бумаги, заранее сохраненного для каждого типа листа бумаги, аутентификация нескольких типов листов бумаги, на которых нанесен флуоресцентный материал, имеющий разные характеристики флуоресцентного света, может выполняться быстро и легко.
Второй вариант осуществления
В первом варианте осуществления характеристику флуоресцентного света детектируют, используя датчик 14 отражательной флуоресценции. Кроме того, в первом варианте осуществления, материал фотодиодов, используемых в модуле 142 приема, представляет собой кремний, в результате чего, длина волны света, который может быть детектирован, находится в диапазоне приблизительно от 190 нм до 1100 нм. Однако, некоторые материалы излучают свет, который не является видимым светом, некоторые материалы излучают свет, имеющий длину волны длиннее, чем 1100 нм, и некоторые материалы продолжают излучать свет, даже если облучение светом возбуждения прекращается. Свет, излучаемый постоянно после прекращения облучения светом возбуждения, в частности, называется светом фосфоресценции. Во втором варианте осуществления используется датчик 24 флуоресценции на пропускание, который не является датчиком отражательного типа, инфракрасный свет используется в качестве света возбуждения, и используется фотодиод, изготовленный из арсенида индия-галлия, который может детектировать свет, имеющий полосу длин волн, большую, чем в первом варианте осуществления. Кроме того, аутентификацию листа бумаги выполняют, используя не только свойство излучения, при облучении листа бумаги светом возбуждения, но также и свойство излучения после прекращения облучения светом возбуждения, то есть, свойство излучения фосфоресцентного света.
Характеристика флуоресцентного света флуоресцентного материала, нанесенного на лист бумаги во втором варианте осуществления, и характеристика модуля 242 приема датчика 24 флуоресценции поясняются ниже со ссылкой на фиг. 11.
В первом варианте осуществления цель аутентификации представляет собой лист бумаги, на который нанесен такой флуоресцентный материал, который излучает флуоресцентный свет при облучении светом возбуждения, имеющим длины волн А, В, С, D, которые находятся в диапазоне видимого света, и которые излучают инфракрасный свет, имеющий длину волны 1100 нм или короче, который детектируется фотодиодом, изготовленным из кремния. В отличие от этого, во втором варианте осуществления цель аутентификации представляет собой лист бумаги, на который нанесен такой флуоресцентный материал, который излучает флуоресцентный свет, или фосфоресцентный свет при облучении светом возбуждения, имеющим длины волн, А', В', С' или D', которые находятся в диапазоне инфракрасного света, и который излучает инфракрасный свет, имеющий длину волны 2600 нм или короче, которая длиннее, чем А', которая детектируется фотодиодом, изготовленным из арсенида индия и галлия.
Во втором варианте осуществления три полосы для детектирования флуоресцентного света или фосфоресцентного света выделяют в диапазоне волн, который длиннее, чем длина волны А' света возбуждения. В частности, область, имеющую длину волны в диапазоне λ1' или длиннее и короче, чем λ2', принимают, как полосу 1, область, имеющая длину волны в диапазоне λ2' или длиннее и короче, чем λ3', принимают, как полосу 2, и область, имеющая длину волны в диапазоне λ3' или длиннее и короче, чем λ4', принимают, как полосу 3. Кроме того, во втором варианте осуществления, диапазон детектирования разделяют на 12 блоков: от Α'1 до А'3, от Β'1 до В'3, от С'1 до С'3 и от D'1 до D'3. Блок Α'1 представляет собой блок в полосе А1', в которой пик длины волны спектра света возбуждения представляет собой А', и длина волны флуоресцентного света находится в диапазоне от λ1' или длиннее и короче чем λ2'. Блок А'2 представляет собой блок полосы 2, в котором длина волны пика спектра света возбуждения представляет собой А', и длина волны флуоресцентного света находится в диапазоне от λ2' или длиннее и короче чем λ3'. Блок А'3 представляет собой блок в полосе 3, в которой длина волны пика спектра света возбуждения составляет А' и длина волны флуоресцентного света находится в диапазоне λ3' или длиннее и короче чем λ4'. Аналогично от Β'1 до В'3 представляют собой блоки, в которых длина волны пика спектра света возбуждения составляет В', от С'1 до С'3 представляют собой блоки, в которых длина волны пика спектра света возбуждения составляет С', и от D'1 до D'3 представляют собой блоки, в которых длина волны пика спектра света возбуждения составляет D'.
Кроме того, в первом варианте осуществления, измеряют интенсивность флуоресцентного света на линии сканирования для каждого блока; однако, во втором варианте осуществления, измеряют интенсивности, как флуоресцентного света, так и фосфоресцентного света, и аутентификацию листа бумаги выполняют путем сравнения этих двух измеренных интенсивностей с интенсивностями для подлинного листа бумаги.
Структура пропускающего флуоресценцию датчика 24, используемого во втором варианте осуществления, поясняется со ссыпкой на фиг. 12А - 12С. На фиг. 12А показан вид источника 245 света, который представляет собой источник света для света возбуждения флуоресцентного датчика 24, когда его рассматривают со стороны пути транспортирования листа бумаги. На фиг. 12В показан вид структуры модуля 242 приема, который детектирует флуоресцентный свет и фосфоресцентный свет, если смотреть со стороны пути транспортирования листа бумаги. На фиг. 12С показан вид в поперечном сечении флуоресцентного датчика 24 пропускающего типа в разрезе вдоль вертикальной плоскости, которая параллельна направлению транспортирования листа бумаги.
Структура источника 245 света поясняется ниже со ссылкой на фиг. 12А. Источник 245 света представляет собой светодиод, который излучает четыре вида света возбуждения, имеющих разные длины волн. Первый источник 245а света излучает свет возбуждения, имеющий длину А' волны, второй источник 245b света излучает свет возбуждения, имеющий длину В' волны, третий источник 245 с света излучает свет возбуждения, имеющий длину С волны, и четвертый источник 245d света излучает свет возбуждения, имеющий длину D' волны.
Структура модуля 242 приема поясняется со ссылкой на фиг. 12В. Модуль 242 приема представляет собой фотодиод, разделенный на четыре отдела, в котором одна подложка, изготовленная из арсенида индия-галлия, разделена на четыре отдела, и один фотодиод размещен в каждом из этих отделов. Четыре фотодиода могут независимо измерять интенсивность принимаемого света. Кроме того, эти четыре фотодиода могут, соответственно, измерять интенсивность света в разных диапазонах длин волн в результате наличия фильтра 243 на стороне приема, показанного на фиг. 12с. Первый модуль 242а приема измеряет интенсивность света в полосе 1, имеющей диапазон длин волн λ1' или длиннее и короче, чем λ2', второй модуль 242b приема измеряет интенсивность света в полосе 2, имеющей диапазон длин волн λ2' или длиннее и короче чем λ3', третий модуль 242с приема измеряет интенсивность света в полосе 3, имеющей диапазон длин волн λ3' или длиннее и короче чем λ4', и четвертый модуль 242d приема измеряет интенсивность принимаемого света, без выполнения фильтрации длины волны.
Структура датчика 24 флуоресценции пропускающего типа поясняется ниже, используя вид в поперечном сечении датчика 24 флуоресценции пропускающего типа, показанного на фиг. 12С. Как показано на фиг. 12С, датчик 24 флуоресценции включает в себя источник 245 света и модуль 242 приема, расположенный через путь транспортирования листа бумаги. Источник 245 света расположен ниже пути транспортирования листа бумаги, и модуль 242 приема расположен над путем транспортирования листа бумаги. Когда свет возбуждения излучается из источника 245 света, свет возбуждения проходит через фильтр 244 на стороне источника света и падает на лист бумаги, который представляет собой цель аутентификации. Флуоресцентный свет и фосфоресцентный свет, излучаемый флуоресцентным материалом, нанесенным на лист бумаги, проходят через лист бумаги и фильтруются фильтром 243 на стороне приема, и интенсивность света, принимаемого в каждой полосе, детектируется модулем 242 приема. Фильтр 244 на стороне источника света представляет собой фильтр, который отфильтровывает свет, имеющий длину волны λ1' или длиннее. В соответствии с этим, фильтр 244 на стороне источника света предотвращает прием компонента света, излучаемого источником 245 света, имеющим длину волны λ1' или длиннее, в модуле 242 приема, путем фильтрации компонента света, излучаемого источником 245 света, имеющим длину волны λ1' или длиннее. Таким образом, модуль 242 приема может детектировать только свет, имеющий длину волны λ1' или длиннее, содержащегося во флуоресцентном свете или фосфоресцентном свете.
Когда лист бумаги не обрабатывают, четвертый модуль 242d приема используется для выполнения автоматического обслуживания. Когда выполняется автоматическое обслуживание, источник 245 света включают в состоянии, в котором лист бумаги не присутствует на пути транспортирования, и свет принимается в четвертом модуле 242d приема.
Интенсивность света, принимаемого четвертым модулем 242d приема, измеряется после включения света светодиодов четырех источников света один за другим. При сравнении с интенсивностью света, когда все нормально, если измеренная интенсивность меньше, чем заданная пороговая интенсивность, определяют, что возникла неисправность. Кроме того, даже если измеренная интенсивность света выше, чем пороговая интенсивность определения неисправности для каждого из четырех источников света, но если она отличается от правильной интенсивности, которую получают в нормальном состоянии, интенсивность света возбуждения можно регулировать путем регулирования тока, подаваемого в светодиод.
Характеристика послесвечения для эмиссии света фосфоресцентным материалом поясняется ниже со ссылкой на фиг. 13.
Некоторые флуоресцентные материалы имеют характеристику фосфоресценции света, в соответствии с которой они продолжают излучать свет, даже если облучение светом возбуждения прекращается. На графике, показанном на фиг. 13, на горизонтальной оси представлено время, прошедшее после отключения света возбуждения, и на вертикальной оси представлена интенсивность света. Интенсивность света, показанная на вертикальной оси, выражена как отношение, когда интенсивность во время облучения светом возбуждения принята, как "1". Когда светом возбуждения облучают материал, который проявляет характеристику фосфоресценции, и когда облучение светом возбуждения прекращается, интенсивность света, излучаемого таким материалом, постепенно снижается, и уменьшение становится более пологим с течением времени. Таким образом, когда светом возбуждения, имеющим заданную длину волны, облучают материал, который проявляет характеристику фосфоресценции, возможно детектировать фосфоресцентный свет, даже если определенное время прошло после облучения с прекращением света возбуждения.
Характеристика света фосфоресценции, которая состоит в том, что излучение света в продолжается некоторое время даже после прекращения облучения светом возбуждения, не проявляется обычным флуоресцентным материалом. Поэтому, используя такую характеристику излучения света, которая остается даже после прекращения облучения светом возбуждения, при аутентификации листа бумаги, может быть улучшена точность определения.
Временные характеристики освещения источника 245 света датчика 24 флуоресценции и измеренные временные характеристики интенсивности света, принимаемого модулем 242 приема, которые показаны на фиг. 12А - 12С, поясняются ниже со ссылкой на фиг. 14.
Что касается источника света, первый источник 245а света, который излучает свет, имеющий длину волны А', включают в момент времени t1 и выключают в момент времени t4, второй источник 245b света, который излучает свет, имеющий длину волны В', включают в момент времени t1 и выключают в момент времени t10, третий источник 245с света, который излучает свет, имеющий длину волны С', включают в момент времени t13 и выключают в момент времени t16, и четвертый источник 245d света, который излучает свет, имеющий длину волны D', включают в момент времени t19 и выключают в момент времени t22. В модуле 242 приема, в момент времени, когда заданное время прошло после момента времени, в который соответствующие источники света прекратили излучение света после начала излучения, получают интенсивности света, принимаемого первым модулем 242а приема, вторым модулем приема 242b и третьим модулем 242с приема, соответственно.
В частности, первый модуль 242а приема, второй модуль 242b приема и третий модуль 242с приема получают интенсивность флуоресцентного света и фосфоресцентного света, принимаемого между моментами t2 и t3 времени, которые находятся между моментами t1 и t4 времени, в то время как первый источник 245а света излучает свет. Кроме того, первый модуль 242а приема, второй модуль 242b приема и третий модуль 242с приема получают интенсивность фосфоресцентного света, принимаемого между моментом t5 времени, который представляет собой время, когда заданное время прошло от момента времени, в который выключили первый источник 245а света, и моментом t6 времени.
Первый модуль 242а приема, второй модуль 242b приема и третий модуль 242с приема получают интенсивность флуоресцентного света и фосфоресцентного света, принимаемого между моментами t8 и t9 времени, которые находятся между моментами t1 и t10 времени, в то время как, второй источник 245b света излучает свет. Кроме того, первый модуль 242а приема, второй модуль 242b приема, и третий модуль 242с приема получают интенсивность фосфоресцентного света, принимаемого между моментом t11 времени, который представляет собой момент времени, когда заданное время прошло от момента времени, в который выключен второй источник 245b света, и моментом t12 времени.
Первый модуль 242а приема, второй модуль 242b приема и третий модуль 242с приема получает интенсивности флуоресцентного света и фосфоресцентного света, принимаемого между моментами t14 и t15 времени, которые находятся между моментами t13 и t16 времени, в то время как третий источник 245с света излучает свет. Кроме того, первый модуль 242а приема, второй модуль 242b приема и третий модуль 242с приема получают интенсивность фосфоресцентного света, принимаемого между моментом t17 времени, который представляет собой момент времени, когда заданное время прошло от момента времени, в который третий источник 245с света выключили, и моментом t18 времени.
Первый модуль 242а приема, второй модуль 242b приема и третий модуль 242с приема получают интенсивности флуоресцентного света и фосфоресцентного света, принимаемых между моментами t20 и t21 времени, которые находятся между моментами t19 и t22 времени, в то время как четвертый источник 245d света излучает свет. Кроме того, первый модуль 242а приема, второй модуль 242b приема и третий модуль 242с приема получают интенсивность фосфоресцентного света, принимаемого между моментом t23 времени, который представляет собой момент времени, когда заданное время прошло от момента времени, в который выключили четвертый источник 245d света, и моментом t24 времени.
Внутренняя функциональная конфигурация устройства 20 аутентификации листа бумаги, в соответствии со вторым вариантом осуществления, поясняется ниже со ссылкой на фиг. 15: что касается внутренней конфигурации устройства 20 конфигурации листа бумаги, показанного на фиг. 15, компонентам, которые являются такими же, как и у устройства 10 аутентификации листа бумаги, в соответствии с первым вариантом осуществления, назначены те же номера ссылочных позиций, и их пояснение исключено, и пояснение представлено только для компонентов, которые отличаются.
Датчик 24 флуоресценции имеет пропускающую структуру, как показано на фиг. 12А - 12С, и свет возбуждения, излучаемый источником 245 света, представляет сбой инфракрасный свет. Модуль 242 приема представляет собой фотодиод, изготовленный из арсенида индия-галлия, и может детектировать инфракрасный свет, имеющий полосу с большей длиной волны по сравнению с фотодиодом в первом варианте осуществления, изготовленном из кремния. Поскольку детектируется не только флуоресцентный свет или фосфоресцентный свет, во время излучения света возбуждения, но также детектируется фосфоресцентный свет после прекращения облучения светом возбуждения, как пояснялось в отношении фиг. 14, в соответствии с временными характеристиками излучения света каждого источника света, возможно измерять интенсивность фосфоресцентного света или интенсивность фосфоресцентного света, когда источник света излучает свет, а также измерять интенсивность фосфоресцентного света после выключения источника света.
Наименования данных, сохраненных в модуле 17 сохранения, показанном на фиг. 15, являются такими же, как и в первом варианте осуществления; однако, содержание каждых данных отличается от представленных в первом варианте осуществления. В частности, во втором варианте осуществления, поскольку детектируют фосфоресцентный свет после того, как облучение светом возбуждения прекращается, как показано на фиг. 14, и результат детектирования фосфоресцентного света после прекращения облучения светом возбуждения, также используется для аутентификации листа бумаги, информация о фосфоресцентном свете после прекращения облучения светом возбуждения включена в каждые данные.
В базе 27а данных листа бумаги содержатся, в дополнение к базе 17а данных листа бумаги по первому варианту осуществления, в скоррелированном виде с кодом распознавания листа бумаги, который используется для обозначения результата распознавания листа бумаги, данные для характеристики фосфоресцентного света после прекращения облучения светом возбуждения, которые заранее сгенерированы по информации, полученной из подлинного листа бумаги.
Данные 17b, полученные датчиком флуоресценции, данные после регулировки 17с временной оси, данные перед коррекцией 17d уровня, данные после коррекции 17е уровня, данные для каждой полосы 17f и данные 17g характеристики флуоресцентного света, в соответствии с первым вариантом осуществления, имеют такую же структуру данных, и они содержат значение интенсивности флуоресцентного света для каждой точки на линиях сканирования в блоках, показанных на фиг. 2А и 2В. Данные 27b, полученные датчиком флуоресценции, данные после регулировки 27с временной оси, данные перед коррекцией 27d уровня, данные после коррекции 27е уровня, данные для полосы 27f и данные 27g характеристики флуоресцентного света, в соответствии со вторым вариантом осуществления, также имеют такую же структуру данных, и они содержат значение интенсивности флуоресцентного света и фосфоресцентного света для каждой точки на линиях сканирования блоков, показанных на фиг. 11, и значение интенсивности фосфоресцентного света после того, как облучение светом возбуждения прекращают. Таким образом, в дополнение к информации, содержащейся в данных, в соответствии с первым вариантом осуществления, данные содержат информацию, относящуюся к интенсивности фосфоресцентного света после прекращения облучения светом возбуждения.
Поскольку функция детектирования интенсивности фосфоресцентного света после прекращения облучения светом возбуждения, была добавлена к датчику 24 флуоресценции, модуль 28с получения данных датчика флуоресценции имеет дополнительную функцию, по сравнению с модулем 18с получения данных датчика флуоресценции, в соответствии с первым вариантом осуществления, состоящую в сохранении в нем интенсивности фосфоресцентного света после прекращения облучения светом возбуждения и измеренной датчиком 24 флуоресценции, как данные 27b, полученные датчиком флуоресценции.
Поскольку, в дополнение к структуре для данных 17b, полученных датчиком флуоресценции, в соответствии с первым вариантом осуществления, структура данных для данных 27b, полученных датчиком флуоресценции, содержит информацию, относящуюся к интенсивности света фосфоресценции после прекращения облучения светом возбуждения, модуль 28d генерирования данных характеристики флуоресцентного света выполняет обработку, относящуюся к интенсивности фосфоресцентного света, таким же образом, как и при обработке, относящейся к интенсивности флуоресцентного света.
Модуль 28е аутентификации выполняет аутентификацию листа бумаги, на основе характеристик эмиссии флуоресцентного света и фосфоресцентного света, в то время как выполняют облучение светом возбуждения, и характеристики фосфоресцентного света, после прекращения облучения светом возбуждения, используя данные, относящиеся к свету фосфоресценции, после прекращения облучения светом возбуждения, которые были добавлены к базе данных 27а листа бумаги, и данные 27g характеристики света флуоресценции.
Подробная функциональная конфигурация датчика 24 флюоресценции, показанная на фиг. 15, поясняется ниже со ссылкой на фиг. 16.
Модуль 242 приема представляет собой фотодиод, изготовленный из арсенида индия-галлия, и может детектировать инфракрасный свет, имеющий длину волны вплоть до 2600 нм. Таким образом, при сравнении с модулем приема, в соответствии с первым вариантом осуществления, модуль 242 приема может детектировать свет с большей длиной волны. Первый модуль 242а приема, второй модуль 242b приема, третий модуль 242с приема и четвертый модуль 242d приема детектируют интенсивности света, имеющие разные полосы длин волн, используя фильтр 243 стороны приема.
Первый фильтр 243а стороны приема представляет собой фильтр, который не пропускает свет, имеющий длину волны короче, чем λ1', второй фильтр 243b стороны приема представляет собой фильтр, который не пропускает свет, имеющий длину волны короче, чем λ2', и третий фильтр 243с стороны приема представляет собой фильтр, который не пропускает свет, имеющий длину волны короче, чем λ3'.
Первый фильтр 243а стороны приема фильтрует свет, который попадает в первый модуль 242а приема, второй модуль 242b приема и третий модуль 242с приема; второй фильтр 243b стороны приема фильтрует свет, который попадает во второй модуль 242b приема и третий модуль 242с приема; и третий фильтр 243с стороны приема фильтрует свет, который попадает в третий модуль 242с приема. В соответствии с этим, первый модуль 242а приема детектирует интенсивность света, имеющего длину волны λ1' или длиннее, второй модуль 242b приема детектирует интенсивность света, имеющего длину волны λ2' или длиннее, и третий модуль 242с приема детектирует интенсивность света, имеющего длину волны λ3' или длиннее. Четвертый модуль 242d приема может детектировать интенсивность света всех длин волн, поскольку в нем не предусмотрен какой-либо фильтр.
Фильтр 244 стороны источника света представляет собой фильтр, который пропускает только свет, имеющий длину волны короче чем λ1'. Источник 245 света включает в себя четыре светодиода, и каждый светодиод, соответственно, излучает видимый свет с разной длиной волны. Первый источник 245а света излучает инфракрасный свет, имеющий длину волны А', второй источник 245b света излучает инфракрасный свет, имеющий длину волны В', третий источник 245с света излучает инфракрасный свет, имеющий длину волны С', и четвертый источник 245d света излучает инфракрасный свет, имеющий длину волны D'.
Модуль 247 управления датчиком флуоресценции управляет, как показано на фиг. 14, временными характеристиками излучения света первого источника 245а света, второго источника 245b света, третьего источника 245с света и четвертого источника 245d света, и временными характеристиками получения данных интенсивности света, принимаемыми модулем 242 приема.
Во втором варианте осуществления, как пояснялось выше, тип листа бумаги идентифицируют на основе характеристики данных изображения листа бумаги. Кроме того, путем использования светодиодов, которые излучают инфракрасный свет, имеющий разные длины волн, светом возбуждения, который представляет собой инфракрасный свет, имеющим разные длины волн, облучают лист бумаги одним светом одновременно и последовательно. Кроме того, путем использования датчика, который представляет собой комбинацию фильтров, которые пропускают свет, имеющий разные диапазоны длин волн, и разделенного на четыре фотодиода, который может измерять интенсивность принимаемого света и который может измерять интенсивность света в каждой полосе, которая обозначает диапазон длин волн, измеряют интенсивность света для каждой полосы. Кроме того, данные характеристики флуоресцентного света, которые представляют собой интенсивность сигнала принимаемого флуоресцентного света при излучении света возбуждения, и данные характеристики фосфоресцентного света, которые представляют собой интенсивность сигнала принимаемого фосфоресцентного света после прекращения облучения светом возбуждения, генерируют и сохраняют в корреляции с длиной волны света возбуждения и полосами принимаемого света. Путем сравнения данных характеристики флуоресцентного света и данных характеристики фосфоресцентного света листа бумаги, полученного таким образом с данными характеристики флуоресцентного света и данными характеристики. фосфоресцентного света подлинного листа бумаги, сохраненными заранее для каждого типа листа бумаги, выполняют аутентификацию листа бумаги. В соответствии с этим, путем использования материала, который излучает флуоресцентный/фосфоресцентный свет в инфракрасном свете при облучении инфракрасным светом, аутентификация нескольких типов листов бумаги, на которые нанесены фосфоресцентные/флуоресцентные материалы, имеющие разные характеристики фосфоресцентного/флуоресцентного излучения, может быть выполнена быстро и легко. Можно использовать как данные характеристики флуоресцентного света, так и данные фосфоресцентного света, или только одни из них можно использовать для выполнения аутентификации. Кроме того, аутентификация может выполняться, используя пороговое значение, как пояснялось в первом варианте осуществления.
В первом варианте осуществления и во втором варианте осуществления, предполагается, что цель аутентификации представляет собой лист бумаги; однако, такой лист бумаги включает в себя ценные бумаги, такие как акции, чек и подарочный купон и банкнота.
В первом варианте осуществления и во втором варианте осуществления поясняется пример, в котором выполняют аутентификацию листа бумаги, на который нанесен флуоресцентный материал, который излучает флуоресцентный свет или фосфоресцентный свет в инфракрасной области, при облучении видимым светом или инфракрасным светом, однако, настоящее изобретение не ограничено этим. Таким образом, возможно предусмотреть источник света, который излучает ультрафиолетовый свет, и фотодиод, который детектирует видимый свет или ультрафиолетовый свет, и выполняют аутентификацию листа бумаги, на который нанесен флуоресцентный материал, который излучает ультрафиолетовый свет или видимый свет при облучении ультрафиолетовым светом.
В первом варианте осуществления и во втором варианте осуществления поясняется пример, в котором используется разделенный на четыре фотодиод в качестве модулей 142 и 242 приема; однако, настоящее изобретение не ограничено этим. Например, можно использовать множество одиночных фотодиодов. Кроме того, нет необходимости, чтобы фотодиоды были разделены на четыре отдела. Таким образом, в зависимости от типа флуоресцентного материала, нанесенного на лист бумаги, который представляет собой цель аутентификации, фотодиод может быть разделен на меньше или больше, чем четыре отдела. Кроме того, нет необходимости, чтобы все фотодиоды были изготовлены из одного и того же материала. Таким образом, возможно выбирать материал фотодиодов в зависимости от длины волны, предназначенной для детектирования, и корректировать детектированную интенсивность на основе чувствительности детектирования фотодиодов.
В первом варианте осуществления и во втором варианте осуществления, тип листа бумаги идентифицируют по характеристике изображения листа бумаги; однако, настоящее изобретение не ограничено этим. Например, штрих-код и т.п., содержащий информацию, обозначающую тип листа бумаги, может быть заранее напечатан в заданном положении на листе бумаги, и тип листа бумаги может быть определен путем распознавания напечатанной информации.
Аутентификация листа бумаги выполняется в первом варианте осуществления, используя только характеристики флуоресцентного света флуоресцентного материала, нанесенного на лист бумаги, и аутентификация листа бумаги выполняется во втором варианте осуществления, используя как характеристику флуоресцентного/фосфоресцентного света фосфоресцентного материала/флуоресцентного материала, нанесенного на лист бумаги; однако, настоящее изобретение не ограничено этим. Таким образом, аутентификация может выполняться, используя только характеристику фосфоресцентного света фосфоресцентного материала, нанесенного на лист бумаги.
В первом варианте осуществления и во втором варианте осуществления множество фильтров, которые отфильтровывают свет с длинами волн, которая короче чем заданная длина волны, используется в качестве фильтров 143 и 243 стороны приема, и интенсивность света в заданном диапазоне волн получают, выполняя расчет, в котором используется измеренная интенсивность принимаемого света; однако настоящее изобретение не ограничено этим. Таким образом, используя фильтр, который пропускает только в заданном диапазоне длин волн, можно непосредственно измерять интенсивность света в заданном диапазоне длин волн.
Возможно называть блоки A1 - D3, показанные на фиг. 2А, и блоки Α'1 - D'3, показанные на фиг. 11, матрицей. Когда определяют аутентичность листа бумаги, модуль 142 приема определяет, из какого участка листа бумаги необходимо принимать свет на основе типа листа бумаги и направления транспортирования. Поэтому, правила, относящиеся к тому, какой блок матрицы требуется использовать, могут быть заранее определены на основе типа листа бумаги и направления транспортирования и могут быть сохранены в базах 17а и 27а данных листа бумаги, сохраненных в модуле 17 сохранения. И на основе типа листа бумаги и направления транспортирования, определенных во время выполнения аутентификации, блок для использования может быть вызван из баз 17а и 27а данных листа бумаги, и аутентификация может быть выполнена, используя данные характеристики флуоресцентного света для вызванного блока.
Различные структурные компоненты, упомянутые в первом варианте осуществления и во втором варианте осуществления, являются функциональными и не обязательно присутствуют физически. Таким образом, децентрализация и/или унификация различных компонентов не ограничены тем, что показано на чертежах. Все из или некоторые из компонентов могут быть децентрализованы и/или объединены в требуемых модулях, функционально или физически, в зависимости от различной нагрузки, режимов работы и т.п.
Промышленная применимость
Как пояснялось выше, устройство аутентификации листа бумаги, в соответствии с настоящим изобретением, пригодно при воплощении высокоскоростной и простой аутентификации нескольких типов листов бумаги, на которые нанесен флуоресцентный/фосфоресцентный материал, имеющий характеристику флуоресцентного света и/или фосфоресцентного света.
Пояснение номеров ссылочных позиций
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| УСТРОЙСТВО АУТЕНТИФИКАЦИИ, СПОСОБ АУТЕНТИФИКАЦИИ И ДАТЧИК ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ | 2010 |
|
RU2530276C2 |
| УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО И ФОСФОРЕСЦЕНТНОГО СВЕЧЕНИЯ | 1997 |
|
RU2170420C2 |
| ВАЛИДАТОР БАНКНОТЫ | 2010 |
|
RU2534367C2 |
| ЗАЩИЩЕННАЯ СТРУКТУРА, СОДЕРЖАЩАЯ ФОСФОРЕСЦЕНТНЫЕ И ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ КОМПОЗИЦИИ | 2011 |
|
RU2578316C2 |
| СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ И АУТЕНТИФИКАЦИИ МЕТКИ | 2014 |
|
RU2643453C2 |
| Способ считывания машиносчитываемых люминесцентных маркировок и оптико-электронное устройство для его осуществления | 2020 |
|
RU2743193C1 |
| СПОСОБ ПРОВЕРКИ АЛКОГОЛЬНОГО НАПИТКА ЧЕРЕЗ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ЧАСТИЧНО ПРОЗРАЧНЫЙ КОНТЕЙНЕР | 2016 |
|
RU2808938C2 |
| СПОСОБ УСТАНОВЛЕНИЯ ПОДЛИННОСТИ ДОКУМЕНТА, АППАРАТ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1995 |
|
RU2183861C2 |
| Возбуждение световой энергии флуоресценции | 2018 |
|
RU2744934C1 |
| ПОРТАТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ АЛКОГОЛЬНОГО НАПИТКА ЧЕРЕЗ КОНТЕЙНЕР, СИСТЕМА И СВЯЗАННЫЙ С НИМИ СПОСОБ | 2016 |
|
RU2720077C2 |
Устройство аутентификации листа бумаги определяет тип листа бумаги, используя характеристику, отличающуюся от характеристики флуоресцентного света, последовательно излучает свет возбуждения на разных длинах волн на лист бумаги, измеряет интенсивность света для каждой длины волны в заданном диапазоне, испускаемом флуоресцентным материалом, нанесенным на лист бумаги, и получает данные характеристики флуоресцентного света в качестве результата. Устройство аутентификации листа бумаги выполняет аутентификацию листа бумаги, используя данные характеристики флуоресцентного света подлинного листа бумаги, заранее сохраненные для каждого типа листа бумаги, или пороговое значение, рассчитанное из них, и полученные данные характеристики флуоресцентного света. Предложенное устройство аутентификации листа бумаги имеет простую структуру, которая позволяет быстро выполнять аутентификацию разных типов листов бумаги, на которые нанесены флуоресцентные материалы. 11 з.п. ф-лы, 16 ил.
1. Устройство аутентификации листа бумаги, предназначенное для аутентификации листа бумаги, на который нанесен флуоресцентный материал, содержащее:
модуль определения типа, предназначенный для определения типа листа бумаги;
источник света возбуждения, выполненный с возможностью выбирать одно излучение возбуждения из множества видов излучения возбуждения, имеющих разные длины волн, и излучать выбранный свет возбуждения на лист бумаги;
множество типов фильтров, причем каждый тип фильтра пропускает свет только в собственной отличающейся полосе длин волн, в заданном диапазоне, среди излучений, испускаемых флуоресцентным материалом, нанесенным на лист бумаги;
множество приемников света, причем каждый приемник света расположен таким образом, что соответствует одному типу фильтра и принимает свет, пропущенный указанным фильтром;
модуль генерирования данных характеристики флуоресцентного света, выполненный с возможностью генерировать данные характеристики флуоресцентного света на основе интенсивности излучения в полосе длин волн заданного диапазона, принятого приемниками света, когда излучается свет возбуждения с длиной волны, выбранной источником света возбуждения;
модуль сохранения, выполненный с возможностью заранее сохранять данные характеристики флуоресцентного света подлинного листа бумаги, соответствующего типу листа бумаги, или значения критерия принятия решения, рассчитанные из данных характеристики флуоресцентного света подлинного листа бумаги; и
модуль аутентификации, выполненный с возможностью аутентифицировать лист бумаги, используя данные характеристики флуоресцентного света или значения критерия принятия решения, сохраненные в модуле сохранения подлинного листа бумаги, соответствующего типу листа бумаги, определенному модулем определения типа, и данные характеристики флуоресцентного света, генерируемые модулем генерирования данных характеристики флуоресцентного света.
2. Устройство аутентификации листа бумаги по п. 1, в котором источник света возбуждения, фильтры и приемники света все расположены с одной стороны поверхности листа бумаги.
3. Устройство аутентификации листа бумаги по п. 1, в котором источник света возбуждения расположен с одной стороны поверхности листа бумаги, а фильтры и приемники света расположены с другой стороны поверхности листа бумаги.
4. Устройство аутентификации листа бумаги по п. 1 или 2, в котором,
когда источник света возбуждения выбирает один свет возбуждения среди множества излучений возбуждения с разными длинами волн и излучает выбранный свет возбуждения на лист бумаги, каждый из приемников света одновременно или последовательно принимает свет, который прошел через соответствующий фильтр.
5. Устройство аутентификации листа бумаги по п. 4, в котором
источник света возбуждения выполнен с возможностью периодически и последовательно излучать свет возбуждения на разных длинах волн,
приемники света выполнены с возможностью периодически и последовательно принимать свет из одной полосы длин волн один раз, и
модуль генерирования данных характеристики флуоресцентного света выполнен с возможностью генерировать данные характеристики флуоресцентного света соответственно на основе интенсивности света из указанной полосы длин волн, принимаемой каждым из приемников света.
6. Устройство аутентификации листа бумаги по п. 1 или 2, в котором
модуль генерирования данных характеристики флуоресцентного света выполнен с возможностью формировать матрицу длины волны возбуждения и полосы длин волн принимаемого света из множества диапазонов длин волн света возбуждения, причем каждый диапазон длин волн света возбуждения включает в себя длины волн множества излучений возбуждения и полосу длин волн принимаемого света, соответственно, пропущенного каждым фильтром,
источник света возбуждения выполнен с возможностью последовательно излучать на лист бумаги множество излучений возбуждения с разными длинами волн,
приемники света выполнены с возможностью соответственно принимать свет, который прошел через соответствующий один из фильтров,
модуль генерирования данных характеристики флуоресцентного света выполнен с возможностью генерировать данные характеристики флуоресцентного света на основе интенсивности света в каждой области матрицы,
в модуле сохранения сохраняются области матрицы, используемые при аутентификации для каждого типа листа бумаги, и
модуль аутентификации выполнен с возможностью осуществлять аутентификацию, используя указанные данные характеристики флуоресцентного света из области матрицы, идентифицированной для каждого типа листа бумаги, сохраненные в модуле сохранения, на основе результата, полученного модулем определения типа.
7. Устройство аутентификации листа бумаги по п. 1 или 2, в котором
модуль аутентификации выполнен с возможностью определять, что свет соответствующей полосы длин волн принят, когда интенсивность света, принятого приемником света, имеет определенное значение или больше, и определяет, что свет соответствующей полосы длин волн не принят, когда интенсивность света, принимаемого приемником света, меньше, чем указанное определенное значение.
8. Устройство аутентификации листа бумаги по п. 1 или 2, дополнительно содержащее модуль получения оптического изображения, который предназначен для получения оптического изображения листа бумаги, при этом
модуль определения типа выполнен с возможностью определять, по меньшей мере, тип листа бумаги, используя данные изображения заданной области листа бумаги, полученные модулем получения оптического изображения, при транспортировке листа бумаги.
9. Устройство аутентификации листа бумаги по п. 1 или 2, в котором
приемники света выполнены с возможностью измерять интенсивность света, излучаемого транспортируемым листом бумаги, и
модуль генерирования данных характеристики флуоресцентного света выполнен с возможностью генерировать данные характеристики флуоресцентного света на основе интенсивности света, измеряемой приемниками света в определенном положении листа бумаги.
10. Устройство аутентификации листа бумаги по п. 1 или 2, в котором
приемники света выполнены с возможностью принимать свет, когда свет возбуждения излучается источником света возбуждения, и принимать свет после отключения источника света возбуждения в качестве интенсивности фосфоресцентного света,
модуль генерирования данных характеристики флуоресцентного света дополнительно выполнен с возможностью генерировать данные характеристики фосфоресцентного света на основе интенсивности фосфоресцентного света,
в модуле сохранения заранее сохраняются данные характеристики фосфоресцентного света подлинного листа бумаги, соответствующего типу листа бумаги, или значения критерия принятия решения, рассчитанные по данным характеристики фосфоресцентного света подлинного листа бумаги, и
модуль аутентификации выполнен с возможностью определять на основе типа листа бумаги, определенного указанным модулем определения типа, аутентичность листа бумаги, используя данные характеристики фосфоресцентного света, относящиеся к фосфоресцентному свету подлинного листа бумаги, сохраненные в модуле сохранения, или одновременно данные характеристики фосфоресцентного света и данные характеристики флуоресцентного света, и данные характеристики фосфоресцентного света, сохраненные в модуле сохранения, или одновременно данные характеристики фосфоресцентного света и данные характеристики флуоресцентного света.
11. Устройство аутентификации листа бумаги по п. 1 или 2, в котором
источник света возбуждения выполнен с возможностью излучать свет возбуждения, имеющий разные длины волн, в полосе видимого света, а
фильтры пропускают свет, имеющий разные длины волн, в полосе инфракрасного излучения.
12. Устройство аутентификации листа бумаги по п. 1 или 2, в котором
источник света возбуждения выполнен с возможностью излучать свет возбуждения, имеющий разные длины волн, в полосе инфракрасного излучения, а
фильтры пропускают свет, имеющий разные длины волн, в полосе инфракрасного излучения.
| WO 2011114455 A1, 22.09.2011 | |||
| JP 2001052232 A, 23.02.2001 | |||
| JP 2007136838 A, 07.06.2007. |
