ДАТЧИК И СПОСОБ ПРОВЕРКИ ЦЕННЫХ ДОКУМЕНТОВ Российский патент 2018 года по МПК G07D7/12 

Изобретение относится к датчику и к способу проверки ценных документов, а также к установке, которая имеет датчик.

Для проверки ценных документов применяются, как правило, датчики, с помощью которых производится обнаружение разновидности ценных документов и/или проверка ценных документов на подлинность и/или на состояние. Такие датчики применяются, например, для проверки банкнот, чеков, удостоверений личности, кредитных карточек, чековых карточек, билетов, бон и тому подобного. Ценные документы проверяются в установке для обработки ценных документов, в которой, в зависимости от проверяемых характеристик ценных документов, имеется один или несколько различных датчиков. Для проверки ценных документов, они транспортируются мимо, как правило, неподвижного датчика.

Проверяемый ценный документ может иметь один или несколько люминесцентных материалов, для которых проверяются, например, период затухания временного изменения интенсивности люминесценции и/или спектральные характеристики люминесценции. Люминесцентные материалы ценного документа могут иметься в наличии на ценном документе местами или по его полной поверхности. Для проверки периода затухания люминесценции известно освещение ценных документов световыми импульсами и обнаружение в темной фазе между световыми импульсами интенсивности люминесценции ценного документа в различные моменты времени после окончания импульса освещения. По временному затуханию интенсивности люминесценции в таком случае обнаруживают, например, период затухания люминесценции.

Невыгодным при прежнем способе проверки ценных документов является то, что в случае большой скорости транспортировки ценных документов, обнаруживается временное изменение интенсивности люминесценции, которое искажено по сравнению со статично обнаруженным изменением интенсивности.

Поэтому при высоких скоростях транспортировки ценных документов период затухания люминесценции может быть обнаружен только неточно.

Целью данного изобретения является предоставление датчика для проверки ценных документов, посредством которого временной ход люминесценции ценного документа может быть проверен при больших скоростях транспортировки с повышенной точностью.

Эта цель достигнута предметами независимых пунктов формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения продемонстрированы выгодные усовершенствованные варианты и варианты осуществления изобретения.

Для проверки ценного документа ценный документ транспортируется вдоль направления х транспортировки мимо датчика, который приспособлен для проверки подлинности ценного документа. Ценный документ возбуждается к люминесценции посредством возбуждающего источника, например посредством освещения ценного документа с помощью устройства освещения. Однако вместо возбуждения с помощью света могут быть применены и другие формы физического возбуждения. Люминесценция, которую испускает освещенный возбуждающим светом ценный документ, обнаруживается посредством датчика.

В качестве реакции на возбуждение люминесценции со стороны возбуждающего источника защитный признак испускает как первую люминесценцию с первой длиной волны, так и вторую люминесценцию с отличной от первой длины волны второй длиной волны. При определенных условиях, возбуждаются также и последующие люминесценции. Первая люминесценция имеет в качестве функции времени t первое изменение y1(t) интенсивности с первой характеристической временной константой τ₁, а вторая люминесценция имеет в качестве функции времени t второе изменение y2(t) интенсивности со второй характеристической временной константой τ₂.

Возбуждения люминесценции достигают, например, посредством возбуждающего импульса А, который возбуждающий источник направляет на ценный документ, ср. фиг. 2А. Первое изменение y1(t) интенсивности и второе изменение y2(t) интенсивности указывают в таком случае, как правило, в каждом случае во время возбуждающего импульса А возбуждения люминесценции на нарастание интенсивности люминесценции и на затухание интенсивности люминесценции к концу возбуждающего импульса возбуждения люминесценции.

Ценный документ имеет защитный признак, который содержит один или несколько люминесцентных материалов, которые испускают люминесценцию. В пределах области обнаружения, в которой обнаруживается люминесценция, люминесцентный материал, который испускает первую люминесценцию,, предпочтительно имеет то же пространственное распределение, что и люминесцентный материал, который испускает вторую люминесценцию.

Люминесцентный материал, который испускает первую люминесценцию, может быть представлен другим люминесцентным материалом, чем люминесцентный материал, который испускает вторую люминесценцию. Однако первая и вторая люминесценции могут быть испущены посредством одного люминесцентного материала. Например, такой люминесцентный материал имеет несколько отличных друг от друга спектральных полос люминесценции, причем обнаруженная первая люминесценция спектрально располагается в пределах первой полосы люминесценции люминесцентного материала, а обнаруженная вторая люминесценция спектрально располагается в пределах второй полосы люминесценции того же люминесцентного материала.

Когда первая и вторая люминесценции ценного документа обнаруживаются статично, то есть без относительного перемещения между ценным документом и датчиком, обнаруженное изменение интенсивности люминесценции не искажено вследствие эффектов перемещения. По статично обнаруженному изменению интенсивности характеристические временные константы первой и второй люминесценции, например, период нарастания и/или затухания соответствующей люминесценции могут быть обнаружены в таком случае непосредственно. Тем не менее, в случае относительного перемещения между ценным документом и датчиком, обнаруженное изменение интенсивности искажено вследствие эффектов перемещения. Основой этого искажения является то, что возбужденная к люминесценции область защитного признака во время обнаружения временного изменения интенсивности люминесценции частично выводится из (неподвижной) области обнаружения.

В качестве примера искажающего воздействия перемещения рассмотрен ценный документ 1 с печатной структурой 2, которая имеет светящийся защитный признак, ср. фиг. 1А. Ценный документ 1 транспортируется вдоль направления x транспортировки со скоростью транспортировки v=V₀≠0 относительно области 3 обнаружения ценного документа 1, люминесценцию которого обнаруживает датчик. Для возбуждения первой и второй люминесценции ценный документ освещается возбуждающим светом в области освещения, которая совпадает по существу с областью обнаружения. Однако область освещения может быть выбрана больше или меньше, чем область обнаружения. В качестве первого примера принято, что область 3 обнаружения и область освещения располагаются полностью в пределах печатной структуры 2, ср. фиг. 1А. Люминесценция в этом случае нарастает во время возбуждающего импульса и уже выводится, при высоких транспортных скоростях, во время обнаружения частично из области 3 обнаружения. Поэтому в затухающей части изменения интенсивности в случае v=V₀ получена меньшая интенсивность, чем при скорости транспортировки v=0. Поэтому период затухания, который показывает обнаруженное при v=V₀ изменение интенсивности, является более коротким, чем фактический период τ₁ затухания, который показывает изменение интенсивности при v=0, ср. фиг. 2Б.

В качестве второго примера принято, что область 3 обнаружения во время подвижного измерения наталкивается на убегающую кромку печатной структуры 2, ср. фиг. 1Б. Располагающаяся за кромкой секция области обнаружения находится вне печатной структуры и тем самым свободна от люминесценции. Перемещение убегающей кромки через область 3 обнаружения приводит в этом случае к еще более сильному затуханию изменения интенсивности во время обнаружения, чем в случае v=V₀ первого примера.

В последующем примере область 3 обнаружения во время обнаружения наталкивается на набегающую кромку печатной структуры 2.

На этот раз располагающаяся перед кромкой секция области обнаружения находится вне печатной структуры и свободна от люминесценции, ср. фиг. 1В.

Перемещение набегающей кромки через область 3 обнаружения приводит в этом случае к более слабому затуханию изменения интенсивности, чем в случае v=V₀ первого примера.

Искажение вследствие эффектов перемещения встречается не только, когда защитный признак распределен, как в случае печатной структуры 2, только локально или же неоднородно на ценном документе, но и когда он распределен гомогенно на ценном документе. Дополнительное искажение обнаруженного периода затухания может быть получено, когда защитный признак перекрыт другим оттиском.

Для обнаружения первой и второй люминесценции защитного признака предпочтительно применяют датчик, который выполнен для обнаружения в одни и те же моменты времени первой и второй люминесценции в одной и той же области обнаружения ценного документа, например, области 3 обнаружения. При рассмотрении теперь второй люминесценции люминесцентного материала, который имеет такое же пространственное распределение, ее изменение интенсивности подвергается искажению аналогичным образом, что и изменение интенсивности первой люминесценции, ср. фиг. 2В. Поэтому, согласно изобретению оба изменения интенсивности первой и второй люминесценции обрабатываются относительно друг друга. При обработке данных обнаруженной люминесценции первое и второе изменения интенсивности привязываются друг к другу. За счет этого одинаковым или, по меньшей мере, очень похожим образом компенсируются эффекты перемещения, которые искажают оба изменения интенсивности. Кроме того, эта относительная обработка данных изменений интенсивности является независимой от скорости v транспортировки ценного документа.

Для проверки подлинности ценного документа выполняется обработка данных обнаруженных изменений интенсивности. Обработка данных содержит расчет первого параметра S1 и второго параметра S2 с помощью независимой от масштабирования функции S:Rⁿ→R. Для i=1, 2, …, n с помощью независимой от масштабирования функции из нескольких первых значений y1(t_i) интенсивности первой люминесценции рассчитан первый параметр S1, а из нескольких вторых значений y2(t_i) интенсивности второй люминесценции рассчитан второй параметр S2=S(y2(t_i)). Индекс i принимает значения от 1 до n, причем i и n являются натуральными числами. Моменты t_i (i=1, …, n) времени обнаружения расположены во времени нарастания и/или во время затухания первого и второго изменения интенсивности. Затем вычислено отношение V между первым параметром S1 и вторым параметром S2. Отношение V является характеристическим для отношения между первой характеристической временной константой τ₁ первой люминесценции и второй характеристической временной константой τ₂ второй люминесценции. Отношение V или производное от отношения V значение W применены затем для проверки подлинности ценного документа.

За счет образования отношения S1 и S2 обеспечена компенсация эффектов перемещения, которые равным образом влияют на обнаруженное изменение интенсивности первой и второй люминесценции. Для компенсации эффектов перемещения, наиболее предпочтительно второй параметр S2(y2(t_i)) рассчитан по вторым значениям y2(t_i) интенсивности посредством той же независимой от масштабирования функции, посредством которой рассчитан первый параметр S1(y1(t_i)) по первым значениям y1(t_i) интенсивности. Вследствие этого достигают точного вычисления эффектов перемещения. На основе независимости от масштабирования функции оба параметра S1 и S2 являются независимыми от абсолютного значения обнаруженной интенсивности. Поэтому параметры S1 и S2 представляют собой относительную меру для формы соответствующего изменения интенсивности.

Кроме того, предпочтительно оба параметра S1 и S2 рассчитывают посредством только таких значений интенсивности первой и второй люминесценции, которые были обнаружены в одни и те же моменты времени обнаружения.

Вследствие этого достигают особо точного вычисления эффектов перемещения. Вторые значения y2(t_i) интенсивности, по которым рассчитывают второй параметр S2, обнаруживают в те же моменты времени t_i (i=1, 2, …, n), что и первые значения y1(t_i) интенсивности, по которым рассчитывают первый параметр S1. Моменты t_i времени обнаружения, в которых первые и вторые значения интенсивности подвергаются обработке, могут быть выбраны таким образом, что они расположены во времени нарастания первого и второго изменения интенсивности. Однако моменты t_i времени обнаружения, в которых первые и вторые значения интенсивности подвергаются обработке, могут также располагаться во время затухания первого и второго изменения интенсивности. Однако также является возможным, что эти моменты t_i времени обнаружения частично выбраны во время нарастания и частично во время затухания первого и второго изменения интенсивности.

Прежде всего независимая от масштабирования функция имеет то свойство, что первый параметр S1 являетс независимым от масштабирования относительно первых значений y1(t_i) интенсивности, а второй параметр S2 является независимым от масштабирования относительно вторых значений y2(t_i) интенсивности. Независимая от масштабирования функция имеет для всех первых значений y1(t_i) интенсивности свойство S(y1)=S(a-y1), а для всех вторых значений y2(t_i) интенсивности свойство S(y2)=S(a-y2), причем это свойство действительно для каждой произвольной величины a≠0. Поэтому параметр S1 является относительной мерой для формы первого изменения интенсивности, и не зависит от абсолютной величины первых значений интенсивности, а параметр S2 является относительной мерой для формы второго изменения интенсивности, и не зависит от абсолютной величины вторых значений интенсивности.

В рамках обработки данных вычислено отношение V=S1/S2 и подлинность ценного документа проверена посредством отношения V. Для обработки данных может быть применено отношение V как таковое или производное от отношения V значение, например, W=V/(V+1) или W=1/(V+1) или W=1/V. Например, для проверки подлинности отношение V или производное от отношения V значение W подвергается сравнению с заданным значением R, которое было задано для ценного документа или соответствующего сорта ценного документа. Для проверки подлинности также может быть выполнено сравнение с одним или с несколькими пороговыми значениями. Например, может быть проверено, превосходит ли V или же W заданное пороговое значение или уступает ему. Могут быть заданы также нижнее пороговое значение и верхнее пороговое значение, между которыми должны располагаться отношение V или значение W. Если при обработке данных было установлено, что отношение V или значение W располагается между верхним и нижним пороговым значением, то подлинность ценного документа подтверждена. Если, напротив, отношение V или значение W располагается выше верхнего или ниже нижнего порогового значения, то подлинность ценного документа отвергнута. При определенных условиях V или W перед этим сравнением также рассчитаны с применением какой-либо постоянной, например, умножены или поделены на постоянную, или к ним прибавлено или вычтено из них какое-либо смещение.

Первая характеристическая временная константа τ₁ представляет собой, например, время нарастания первого изменения интенсивности, а вторая характеристическая временная константа τ₂ - время нарастания второго изменения интенсивности. В этом случае, по меньшей мере, некоторые из моментов t_i времени расположены во времени нарастания первого и второго изменения интенсивности. Однако первая характеристическая временная константа τ₁ может быть представлена периодом затухания первого изменения интенсивности, а вторая характеристическая временная константа τ₂ - периодом затухания второго изменения интенсивности. В этом случае, по меньшей мере, некоторые из моментов t_i времени расположены во времени затухания первого и второго изменения интенсивности.

Например, в рамках независимой от масштабирования функции образуют частное P_j/P_k двух линейных функционалов P_j и P_k, которые отображают в каждом случае обнаруженные в различные моменты t_i времени первое значение y1(t_i) интенсивности или же второе значение y2(t_i) интенсивности на пространство действительных чисел. Для расчета первого параметра S1 образовано, например, частное P_j/P_k двух линейных функционалов P_j(y1(t_i)) и P_k(y1(t_i)), которые отображают в каждом случае несколько обнаруженных в различные моменты t_i времени первых значений y1(t_i) интенсивности на пространство действительных чисел. Также и для расчета второго параметра S2 может быть применено частное P_j/P_k двух линейных функционалов P_j(y2(t_i)) и P_k(y2(t_i)), которые отображают в каждом случае несколько обнаруженных в различные моменты t_i времени несколько вторых значений y2(t_i) интенсивности y2(t_i) на пространство действительных чисел. Предпочтительно для расчета первого параметра S1 применяют частное тех же двух линейных функционалов P_j и P_k, что и для расчета второго параметра S2.

Прежде всего линейный функционал P_j(y1(t_j)) отображает обнаруженные в несколько моментов tj времени первые значения y1(t_j) интенсивности на пространство действительных чисел, а линейный функционал P_k(y1(t_k)) - обнаруженные в другие моменты t_k времени первые значения y1(t_k) интенсивности на пространство действительных чисел, причем моменты t_k времени отличны от моментов t_j времени. Например, индекс j принимает значения 1, …, (р-1), а индекс k значения p, …, n, причем 1<p<n, и причем j, k и p являются натуральными числами. Аналогично линейный функционал P_j(y2(t_j)) отображает обнаруженные в несколько моментов t_j времени вторые значения y2(t_j) интенсивности на пространство действительных чисел, а линейный функционал P_k(y2(t_k)) - обнаруженные в другие моменты t_k времени вторые значения y2(t_k) интенсивности на пространство действительных чисел, причем моменты t_k времени отличны от моментов t_j времени. Например, при этом выбор моментов t_k времени и выбор моментов t_j времени обособлены друг от друга. Например, моменты t_j времени могут образовывать связный период J и/или моменты t_k времени могут образовывать связный период K. Как период J, так и период K могут располагаться во время нарастания первого и второго изменения интенсивности. Альтернативно период J и период K также могут располагаться во время затухания первого и второго изменения интенсивности. Альтернативно один из периодов J, K также может располагаться во время нарастания первого и второго изменения интенсивности, а другой из периодов J, K - во время затухания первого и второго изменения интенсивности. Моменты t_j или же t_k времени могут располагаться также в нескольких, несвязных периодах 1, J2 … или же K1, K2 …, которые могут располагаться во время нарастания и/или во время затухании соответствующего изменения интенсивности. Моменты t_j или же t_k времени могут быть в каждом случае представлены также отдельными моментами времени, которые следуют друг за другом не непосредственно. Прежде всего также возможно в каждом случае применять для расчета P_j или же P_k только единственный момент t_j времени и единственный момент t_k времени.

Линейные функционалы P_j и P_k образуют, например, сумму или интеграл первых значений интенсивности или же сумму или интеграл вторых значений интенсивности, которые были обнаружены в различные моменты t_j или же t_k времени. Когда линейный функционал P_j(y1(t_j)) применяют к первым или же ко вторым значениям интенсивности y1(t_j) или же y2(t_j), он предоставляет, например, сумму первых или же вторых значений интенсивности для всех моментов t_j времени, то есть P_j(y1(t_j))=Σ_j(y1(t_j)) или же P_j(y2(t_j))=Σ_j(y2(t_j)).

Когда же линейный функционал P_k(y1(t_k)) применяют к первым или же ко вторым значениям y1(t_k) или же y2(t_k) интенсивности, он предоставляет сумму первых или же вторых значений интенсивности для всех моментов t_k времени, то есть P_k(y1(t_k))=Σ_k(y1(t_k)) или же P_k(y2(t_k))=Σ_k(y2(t_k)). Однако вместо суммирующего функционала может быть также представлен соответствующий линейный функционал P_j и P_k или оценочный функционал или производный функционал или интегральный функционал.

В вышеупомянутых примерах рассмотрена обработка данных по люминесценции в двух различных спектральных диапазонах. Тем не менее, изобретение не ограничено обработкой данных двух спектральных диапазонов. Это вызвано тем, что в том же самом месте также может быть обнаружена и обработана люминесценция более чем двух спектральных диапазонов.

Например, люминесценция на том же самом месте обнаружения одновременно обнаружена в четырех спектральных диапазонах, и приобщена к обработке данных. Для каждого из этих четырех спектральных диапазонов посредством независимой от масштабирования функции S задан параметр. Из четырех параметров S1, S2, S3 и S4 образованы, например, три отношения, причем любой этих четырех параметров применяют в качестве исходной величины. Если параметр S4 применяют в качестве исходной величины, то этим определяют, например, три отношения V1=S1/S4, V2=S2/S4 и V3=S3/S4. Вместо отношений V1, V2, V3 могут быть, естественно, применены также производные от них значения W1, W2, W3, которые получены аналогично вышеуказанному значению W из соответствующих отношений V1, V2, V3. Для проверки подлинности V1, V2, V3 или же W1, W2, W3 подвергаются затем сравнению с заданным значением или с одним или с несколькими пороговыми значениями.

Для обработки параметров S1, …, Sm для m различных спектральных диапазонов может быть также предпринято следующее: сначала посредством функции S задают соответствующий параметр для каждого спектрального диапазона. По нему задают самый маленький параметр S_min и самый большой параметр S_max для всех параметров S1, …, Sm: S_min=min (S1, …, Sm), S_max=max (S1, …, Sm). S_min представляет собой, например, параметр спектрального диапазона, который имеет самую быструю характеристическую временную константу изо всех m спектральных диапазонов, a S_max представляет собой параметр спектрального диапазона, который имеет самую медленную характеристическую временную константу изо всех m спектральных диапазонов. Затем рассчитывают отношение V минимального параметра и максимального параметра: V=S_min/S_max. V демонстрирует в этом случае меру того, насколько велика временная область, которую охватывают характерные временные константы. Для проверки подлинности отношение V или же производное от него значение W подвергаются затем сравнению с заданным значением или с одним или с несколькими пороговыми значениями.

Изобретение относится также к датчику для проверки ценных документов, который выполнен для выполнения вышеописанного способа проверки ценного документа на подлинность. Датчик выполнен для проверки наличествующего на измерительном уровне датчика ценного документа. Датчик выполнен для обнаружения изменения интенсивности первой интенсивности и изменения второй интенсивности люминесценции ценного документа как функции времени. Для проверки ценного документа ценный документ транспортируется мимо неподвижного датчика вдоль направления транспортировки. Датчик имеет устройство обработки данных для проверки подлинности ценного документа, которое выполнено для выполнения вышеописанной проверки подлинности ценного документа. С этой целью устройство обработки данных имеет, например, соответствующее программирование. Также датчик имеет возбуждающий источник, который возбуждает ценный документ к эмиссии первой и второй люминесценции. Кроме того, датчик имеет несколько фотодетекторов для обнаружения люминесценции ценного документа, которую испускает освещенный посредством возбуждающего света ценный документ. Возбуждение со стороны возбуждающего источника выполнено для того, чтобы возбуждать люминесценцию проверяемого ценного документа таким образом, что ценный документ испускает люминесценцию, которая обнаруживается посредством фотодетекторов. Возбуждающий источник представляет собой, например, устройство освещения, которое освещает ценный документ возбуждающим светом. Альтернативно возбуждающий источник может быть также представлен электрическим возбуждающим источником таким образом, что первая и/или вторая люминесценция являются электролюминесценцией ценного документа.

Датчики, фотодетекторы которых обнаруживают в тот же самый момент времени люминесценцию той же самой области обнаружения ценного документа, могут быть реализованы разными способами. Например, датчики могут иметь в оптическом построении траектории детектируемого луча дифракционную решетку или частично проницаемый разделитель луча, через которые различные компоненты испущенного ценным документом света направляются на различные фотодетекторы. Такие датчики известны, например, из US 7067824 В2 и из W 02007/078 949 А2.

Тем не менее, в одном варианте осуществления это реализовано следующим способом: датчик имеет общую для фотодетекторов светособирающую оптику, посредством которой испущенная ценным документом люминесценция может быть коллимирована к пучку световых лучей в области обнаружения. С каждым из фотодетекторов соотнесена детекторная линза, которая принимает частичный пучок световых лучей коллимированного посредством светособирающей оптики пучка световых лучей и направляет его на соответствующий фотодетектор таким образом, что область обнаружения совпадает для различных фотодетекторов. Таким образом, посредством датчика различные спектральные компоненты детектируемого светового излучения одной области обнаружения могут быть обнаружены раздельно друг от друга в тот же самый момент времени.

Изобретение относится также к установке для обработки ценных документов, которая имеет соответствующий изобретению датчик, который выполнен для реализации вышеописанного способа. Установка имеет, например, транспортную систему для транспортировки ценных документов мимо датчика вдоль направления транспортировки. Например, под установкой понимают сортировочное устройство для ценных документов.

В последующем изобретение разъяснено в качестве примера посредством следующих чертежей. Показано на:

Фиг. 1А-В - обнаружение люминесценции люминесцирующей печатной структуры в трех различных моментах времени,

Фиг. 1Г - пример датчика, который выполнен для обнаружения первой и второй люминесценции в те же самые моменты времени в том же самом месте обнаружения,

Фиг. 2А - возбуждающий импульс для возбуждения люминесценции,

Фиг. 2Б-В - временное изменение интенсивности люминесценции первой и второй люминесценции в случае статической проверки (v=0) и при скорости транспортировки v=V₀,

Фиг. 3 - первый пример обработанных моментов времени обнаруженного первого и второго изменения интенсивности,

Фиг. 4 - второй пример обработанных моментов времени обнаруженного первого и второго изменения интенсивности,

Фиг. 5 - третий пример обработанных моментов времени обнаруженного первого и второго изменения интенсивности.

Например, датчик выполнен для проверки ценного документа 1 на одной или нескольких измерительных дорожках на соответствующем ценном документе 1, причем для каждой из измерительных дорожек в каждом случае предусмотрено одно устройство 100 обнаружения. Датчик имеет источник света для возбуждения люминесценции и по меньшей мере два фотодетектора 16, ср. фиг. 1Г. Перед каждым фото детектором 16 расположена, при рассмотрении вдоль траектории детектируемого луча, в каждом случае одна детекторная линза 26. Как и фотодетекторы 16, детекторные линзы 26 также расположены рядом на одном уровне. Во избежание наложения друг на друга за счет рассеяния света обнаруженных спектральных диапазонов, детекторные линзы 26 размещены разделено друг от друга в креплении 13, выполненном из светонепроницаемого материала.

В представленном на фиг. 1В виде в разрезе справа можно увидеть измерительный уровень Е, на котором находится проверяемый ценный документ 1, и располагающуюся на измерительном уровне Е область 3 обнаружения ценного документа, люминесценцию которой обнаруживает устройство 100 обнаружения. Свет люминесценции области 3 обнаружения посредством общей для фотодетекторов 16 собирающей линзы 25 коллимирован к пучку световых лучей. Фотодетекторы 16 и крепление 13 укреплены на основании 15. При рассмотрении вдоль траектории детектируемого луча перед каждой детекторной линзой 26 в каждом случае расположен один спектральный фильтр 17. Фильтры 17 проницаемы для различных спектральных диапазонов таким образом, что с помощью двух фото детекторов 16 могут быть обнаружены два различных спектральных компонента детектируемого светового излучения. Пучок световых лучей разделен посредством узла детекторных линз 26 на частичные пучки световых лучей. Перегородки крепления 13 служат в качестве экранирующих бленд между частичными пучками световых лучей. Посредством каждого из фотодетекторов 16, таким образом, может быть одновременно обнаружено детектируемое световое излучение одной области 3 обнаружения. Однако датчик способен к одновременному обнаружению более двух спектральных компонентов, когда пучок световых лучей разделен в устройстве 100 обнаружения на более чем два частичных пучка световых луча, и предусмотрено соответствующее число последующих детекторных линз 26 и фотодетекторов 16.

Для обнаружения исключительно люминесценции ценного документа в траекторию детектируемого луча может быть дополнительно введен спектральный щелевой фильтр, общий для всех фото детекторов (не показан). Спектральные фильтры 17 предпочтительно являются интерференционными фильтрами, которые в каждом случае проницаемы для особого спектрального компонента люминесценции. Фотодетекторы 16 управляются таким образом, что они обнаруживают люминесценцию области 3 обнаружения по времени синхронно друг с другом для нескольких моментов времени обнаружения t_i (i=1, …, n). Датчик, таким образом, может одновременно обнаруживать интенсивность двух или (если предусмотрены более двух фотодетекторов) более чем двух различных спектральных компонентов детектируемого светового излучения одной области 3 обнаружения. Альтернативно спектральные фильтры 17 могут быть расположены также между соответствующей детекторной линзой 26 и соответствующим фотодетектором 16. Также различные спектральные фильтры могут быть образованы посредством детекторной линзы 26 как таковой.

Дополнительно или альтернативно к фильтрам 17 фото детекторы 16 могут иметь различные показатели спектральной чувствительности. Оба фотодетектора на фиг. 1В расположены перпендикулярно направлению x транспортировки ценного документа, со смещением по отношению друг к другу и, при рассмотрении вдоль направления x транспортировки, в одинаковом положении. Для обработки обнаруженных фотодетекторами 16 данных по значениям интенсивности они переданы в устройство 30 обработки данных, которое выполняет проверку подлинности ценного документа 1.

На фиг. 3 показан пример обнаруженного изменения интенсивности люминесценции защитного признака ценного документа 1, которую испускает его защитный признак в случае скорости транспортировки v=V₀≠0. В первом спектральном диапазоне обнаружено первое изменение y1(t) интенсивности, а во втором (спектрально отклоняющемся) спектральном диапазоне обнаружено второе изменение y2(t) интенсивности того же защитного признака. С одной стороны, для относительной обработки данных обоих изменений интенсивности привлечены моменты t₅ и t₆ времени обнаружения для расчета линейного функционала P_j(y1(t₅), y1(f₆)) первых значений интенсивности y1(t₅), y1(t₆), и для расчета линейного функционала P_j(y2(t₅), y2(t₆)) вторых значений интенсивности y2(t₅) y2(t₆). С другой стороны, привлечены моменты t₉, t₁₀ и t₁₁ времени обнаружения для расчета линейного функционала P_k(y1(t₉), y1(t₁₀), y1(t₁₁)) первых значений интенсивности y1(t₉), y1(t₁₀), y1(t₁₁) и для расчета линейного функционала P_k(y2(t₉), y2(t₁₀), y2(t₁₁) вторых значений интенсивности y2(t₉), y2(t₁₀), y2(t₁₁). Например, положим, линейные функционалы P_j и P_k представляют собой суммы соответствующих значений интенсивности:

, ,

, .

С помощью независимой от масштабирования функции S:Rⁿ→R по результатам обоих линейных функционалов P_j(y1) и P_k(y1) первых значений интенсивности рассчитан первый параметр S1. Функция S образует, например, частные P_j/P_k результатов обоих линейных функционалов. Первый параметр S1, который является характеристическим для первого изменения y1(t) интенсивности первой люминесценции, и второй параметр S2, который является характеристическим для второго изменения интенсивности y2(t) второй люминесценции, рассчитывают, например, следующим образом:

,

.

Вместо непосредственного применения частного P_j/P_k просуммированных значений y1(t) интенсивности или же y2(t), функция S также может охватывать предварительное умножение значений y1(t) интенсивности, y2(t) на постоянную.

Оба рассчитанных параметра S1 и S2 затем ставятся в отношение друг к другу. Для обработки данных, например, применено их отношение V=S1/S2. Отношение V определяется в этом случае как:

.

Посредством образования отношения возмущающие воздействия, которые осуществляются вследствие перемещения ценного документа, и которые искажают обнаруженные изменения люминесценции y1(t) и y2(t) интенсивности, в значительной степени скомпенсированы. Отношение V в примере на фиг. 3 поэтому является характеристическим для отношения между фактическим периодом τ₁ затухания первой люминесценции и фактическим периодом τ₂ затухания второй люминесценции, ср. фиг. 2Б, 2В.

Однако вместо образования частного P_j/P_k для расчета обоих параметров S1 и S2 может быть применена другая независимая от масштабирования функция. Если применены, например, для P_j производный функционал, а для P_k - суммирующий функционал, для отношения V получено:

.

Посредством обработки данных с помощью независимой от масштабирования функции S достигают того, что нарушения или недостатки измерительной системы, которые влияют на абсолютные значения обнаруженной интенсивности, не причиняют ущерб обработке данных.

На фиг. 4 представлен второй пример с другими обрабатываемыми моментами t_j и t_k времени. В этом примере вместо отдельных дискретных моментов времени подвергнуты обработке псевдонепрерывные обнаруженные значения y1(t) и y2(t) интенсивности. Псевдонепрерывный в данном случае означает, что применены не только отдельные, но в каждом случае несколько следующих с краткими интервалами друг за другом обнаруженных значений интенсивности на протяжении заданного временного интервала. Для расчета P_j первой люминесценции применены (нормированные по 1) значения y1(t) интенсивности, которые обнаружены в течение периода J в первом спектральном диапазоне, а для расчета P_j второй люминесценции применены (нормированные по 1) значения интенсивности y2(t), которые обнаружены в течение периода J во втором спектральном диапазоне. Для расчета P_k применены соответствующие значения y1(t) интенсивности или же y2(t), которые обнаружены в течение периода K, ср. фиг. 4. Оба параметра вычисляют в данном случае следующим образом:

,

.

Принято, что период K начинается через 50 мкс после окончания возбуждения, длительность периода K и J в каждом случае составляет 50 мкс, а их временное удаление друг от друга составляет 100 мкс, таким образом для параметров S1 и S2 в случае примера на фиг. 4 в итоге получены числовые значения S1≈16/34≈0,47 и S2≈29/41≈0,70. Из S1 и S2 можно затем на основе отношения V=S1/S2 получить, например, производное от V значение W=V/(V+1). В примере на фиг. 4 получено W=S1/(S1+S2)≈0,40. Производное от V значение W является характеристическим для отношения между (фактическим) периодом τ₁ затухания первой люминесценции y1(t) и (фактическим) периодом τ₂ затухания второй люминесценции y2(t). В общем, действительно W<0,5, если период τ₁ затухания первой люминесценции y1(t) меньше периода τ₂ затухания второй люминесценции y2(t). Для обратного случая действительно W>0,5, если период τ₁ затухания первой люминесценции y1(t) больше периода τ₂ затухания второй люминесценции y2(t). Также действительно W=0,5, если периоды затухания первой люминесценции y1(t) и второй люминесценции y2(t) равны.

Для защитного признака показанные на фиг. 4 изменения интенсивности которого подвергаются обнаружению, в преддверии проверки подлинности может быть задано, что оно производится без эффектов перемещения (например, обнаружение посредством статического измерения), то есть при v=0, в первом спектральном диапазоне период затухания первой люминесценции y1(t) составляет τ₁=200 мкс, а во втором спектральном диапазоне период затухания второй люминесценции y2(t) составляет τ₂=400 мкс. На основе этих неискаженных периодов затухания может быть принято заданное значение R для получаемого при обработке данных значения W. В рамках проверки подлинности ценного документа обнаруженное значение W может быть в таком случае подвергнуто сравнению с этим заданным значением R. Если получено слишком большое расхождение при сравнении между W и заданным значением R, то подлинность ценного документа отвергается.

На фиг. 5 представлен третий пример, в котором для обработки данных применены как моменты t_j, так и t_k времени для периода времени как до, так и после возбуждения. Также и в этом примере обрабатываются псевдонепрерывные обнаруженные значения y1(t) и y2(t) интенсивности. Для расчета P_j первой или же второй люминесценции применены значения y1(t) интенсивности или же y2(t), которые обнаружены в течение периода J на нарастающем участке соответствующего изменения y1(t) и y2(t) интенсивности. Для расчета P_k в этом примере складываются соответствующие значения интенсивности двух отдельных друг от друга периодов K1 и K2, которые располагаются на затухающем участке соответствующего изменения интенсивности. Оба параметра S1 и S2 рассчитывают в таком случае, как указано ниже:

,

.

Из S1 и S2, в свою очередь, образовано отношение V=S1/S2. Поскольку в этом примере обрабатываются как значения интенсивности, которые обнаружены во время нарастания люминесценции, так и значения, которые обнаружены во время затухания люминесценции, отношение V является характеристическим как для периода затухания, так и для периода нарастания первой люминесценции и второй люминесценции.

Изобретение относится к способу и датчику для проверки ценного документа, который перемещается относительно датчика. Датчик выполнен для одновременного обнаружения люминесценции в двух различных спектральных диапазонах на одном и том же месте обнаружения. Оба временных изменения интенсивности обнаруживаемой в различных спектральных диапазонах первой и второй люминесценции анализируются относительно друг друга. За счет этого одинаковым или, по меньшей мере, очень похожим образом компенсируются эффекты перемещения, которые искажают оба изменения интенсивности. Изобретение обеспечивает возможность проверки ценных документов при больших скоростях транспортировки, с повышенной точностью. 3 з. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ проверки подлинности ценных документов, которые для проверки их подлинности транспортируются мимо датчика (100) и которые имеют защитный признак (2), который в качестве реакции на возбуждение люминесценции посредством возбуждающего источника испускает как первую люминесценцию с первой длиной волны, которая в качестве функции времени t имеет первое изменение y1(t) интенсивности с первой характеристической временной константой τ₁, так и вторую люминесценцию с отличной от первой длины волны второй длиной волны, которая в качестве функции времени t имеет второе изменение y2(t) интенсивности со второй характеристической временной константой τ₂, со следующими этапами:

- обнаружение первого изменения y1(t) интенсивности первой люминесценции, испускаемой с первой длиной волны, и второго изменения y2(t) интенсивности второй люминесценции, испускаемой со второй длиной волны, как функции времени t в том же самом месте обнаружения защитного признака (2) с помощью датчика (100),

- расчет первого параметра S1=S(y1(t_i)) с i=1, 2, …, n с помощью независимой от масштабирования функции S:Rⁿ→R по нескольким первым значениям y1(t_i) интенсивности первой люминесценции, испускаемой с первой длиной волны, которые обнаруживают в различные моменты времени t_i во время нарастания и/или во время затухания первого изменения y1(t) интенсивности,

- расчет второго параметра S2=S(y2(t_i)) с i=1, 2, …, n с помощью независимой от масштабирования функции S:R^n→R по нескольким вторым значениям y2(t_i) интенсивности второй люминесценции, испускаемой со второй длиной волны, которые обнаруживают в различные моменты времени t_i во время нарастания и/или во время затухания второго изменения y2(t_i) интенсивности,

- определение отношения V между первым параметром S1 и вторым параметром S2,

- проверка подлинности ценного документа посредством отношения V или посредством производного от отношения V значения W.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для расчета первого параметра S1 и второго параметра S2 применяют одну и ту же независимую от масштабирования функцию S.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что независимая от масштабирования функция S имеет то свойство, что первый параметр S1 является независимым от масштабирования относительно первых значений y1(t_i) интенсивности, а второй параметр S2 является независимым от масштабирования относительно вторых значений y2(t_i) интенсивности.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, некоторые из моментов t_i времени расположены во времени нарастания первого и второго изменений интенсивности и отношение V представляет собой меру для отношения между временем нарастания первого изменения y1(t) интенсивности и временем нарастания второго изменения y2(t) интенсивности.

5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, некоторые из моментов t_i времени расположены во времени затухания первого и второго изменений интенсивности и отношение V представляет собой меру для отношения между временем затухания первого изменения y1(t) интенсивности и временем затухания второго изменения y2(t) интенсивности.

6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что вторые значения y2(t_i) интенсивности, по которым рассчитывают второй параметр S2, для i=1, 2, …, n, обнаруживают в те же моменты времени t_i, что и первые значения y1(t_i) интенсивности, по которым рассчитывают первый параметр S1.

7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в рамках независимой от масштабирования функции S образуют частное P_j/P_k двух различных линейных функционалов P_j и Р_k, которые отображают в каждом случае обнаруженные в различные моменты t_i времени первые значения y1(t_i) интенсивности или же вторые значения y2(t_i) интенсивности на пространство действительных чисел.

8. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что для расчета первого параметра S1 применяют частное P_j(y1(t_i))/P_k(y1(t_i)) двух различных линейных функционалов P_j(y1(t_i)) и P_k(y1(t_i)), которые отображают в каждом случае несколько обнаруженных в различные моменты t_i времени первых значений y1(t_i) интенсивности на пространство действительных чисел, и что для расчета второго параметра S2 применяют частное P_j(y2(t_i))/P_k(y2(t_i)) двух различных линейных функционалов P_j(y2(t_i)) и P_k(y2(t_i)), которые отображают в каждом случае несколько обнаруженных в различные моменты t_i времени вторых значений y2(t_i) интенсивности на пространство действительных чисел.

9. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что для расчета первого параметра S1 применяют тот же самый линейный функционал P_j и тот же самый линейный функционал Р_k, что и для расчета второго параметра S2, причем для первого параметра S1 линейные функционалы P_j и Р_k рассчитывают посредством первых значений y1(t_i) интенсивности и причем для второго параметра S2 линейные функционалы P_j и Р_k рассчитывают посредством вторых значений y2(t_i) интенсивности.

10. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что линейный функционал P_j(y1(t_j)) отображает обнаруженные в несколько моментов t_j времени первые значения y1(t_j) интенсивности на пространство действительных чисел, а линейный функционал P_k(y1(t_k)) отображает обнаруженные в несколько моментов t_k времени первые значения y1(t_k) интенсивности на пространство действительных чисел и что линейный функционал P_j(y2(t_j)) отображает обнаруженные в несколько моментов t_j времени вторые значения y2(t_j) интенсивности на пространство действительных чисел, а линейный функционал P_k(y2(t_k)) отображает обнаруженные в несколько моментов t_k времени вторые значения y2(t_k) интенсивности на пространство действительных чисел, причем моменты t_k времени отличны от моментов t_j времени.

11. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что посредством применения линейного функционала P_j к первым значениям y1(t_j) интенсивности рассчитывают интеграл или сумму первых значений интенсивности y1(t_j), и что посредством применения линейного функционала P_j ко вторым значениям интенсивности y2(t_j) рассчитывают интеграл или сумму вторых значений интенсивности y2(t_j), и что посредством применения линейного функционала Р_k к первым значениям интенсивности y1(t_k) рассчитывают интеграл или сумму первых значений интенсивности y1(t_k), и что посредством применения линейного функционала Р_k ко вторым значениям интенсивности y2(t_k) рассчитывают интеграл или сумму вторых значений интенсивности y2(t_k), причем моменты t_k времени отличны от моментов t_j времени.

12. Датчик для проверки ценных документов (1), которые транспортируются для их проверки вдоль направления (х) транспортировки мимо датчика, содержащий:

- возбуждающий источник (20) для возбуждения первой люминесценции и второй люминесценции ценного документа (1), и

- по меньшей мере два фотодетектора (16) для обнаружения первой и второй люминесценции, которые испускает возбужденный посредством возбуждающего источника (20) ценный документ в области (3) обнаружения, причем люминесценция ценного документа является обнаруживаемой посредством фотодетекторов (16) по меньшей мере в двух различных спектральных диапазонах и причем датчик выполнен таким образом, что фотодетекторы (16) в каждом случае в одни и те же моменты времени обнаруживают люминесценцию в одной и той же области (3) обнаружения ценного документа,

- устройство (30) обработки данных, которое выполнено для осуществления проверки подлинности ценного документа способом по одному из предшествующих пунктов.

13. Установка для проверки ценных документов, содержащая датчик по п. 12.