СИСТЕМА ЦЕННЫХ ДОКУМЕНТОВ Российский патент 2023 года по МПК G07D7/12 

Настоящее изобретение относится к системе ценных документов, которая включает в себя, по меньшей мере, первый ценный документ и второй ценный документ, способу идентификации ценного документа системы ценных документов, и комплекту люминесцентных материалов для изготовления системы ценных документов.

Под ценными документами понимают выполненные в форме листа предметы, которые представляют, например, денежную ценность или удостоверение права, и которые не могут быть поэтому изготовлены произвольным образом неуполномоченным лицом. Поэтому они имеют трудновоспроизводимые, прежде всего копируемые, защитные признаки, наличие которых является свидетельством их подлинности, то есть изготовления посредством уполномоченной на то инстанции. Важными примерами таких ценных документов являются карты с электронным чипом, купоны, боны, чеки и, прежде всего банкноты, акции, талоны, удостоверения личности, кредитные карточки и паспорта, а также ярлыки, печати, упаковки или другие предметы для защиты ценности.

Как правило, ценные документы защищают посредством специальной маркировки против нежелательного и, в некоторых случаях, противозаконного размножения. Давно известно оснащение ценных документов с этой целью люминесцентными материалами, которые имеют специфическую эмиссионную характеристику. Прежде всего, является известным применение защитных признаков в виде комбинации различных люминесцентных материалов, а также обнаружение и обработка данных по периоду затухания люминесценции для проверки ценных документов.

В принципе, известны системы ценных документов, в которых ценные документы разделяют на различные классы и отличают друг от друга посредством различных защитных признаков. В принципе, также известны защитные признаки, основанные на двух или более люминесцентных материалах с частично перекрывающимися эмиссионными спектрами или спектрами возбуждения. Например, ЕР 2 512 821 В1 демонстрирует ценные документы со смесями веществ из сульфоксидов, фосфатов и ванадатов, а ЕР 2 271 504 В1 - смеси веществ.

Например, в системах ценных документов согласно уровню техники, по большей части, применяют несколько различных люминесцентных материалов с соответственно различными эмиссионными спектрами. При этом под люминесцентными материалами подразумевают отдельные материалы, которые состоят из легированной матрицы, и демонстрируют, в зависимости от состава матрицы, различные эмиссионные спектры. Эмиссионный спектр обнаруживают посредством датчика с несколькими спектральными каналами, и по нему делают вывод о примененном классе веществ. Разделение на различные классы ценных документов производят тогда посредством выделения этих классов веществ, при необходимости, посредством использования обнаруженных периодов затухания люминесценции.

Документы уровня техники демонстрируют возможности по проверке подлинности ценных документов и по их защите. При проверке проверяют наличие соответствующего защитного признака и, на основании результатов проверки, выносят заключение о подлинности ценного документа.

Соответственно, целью изобретения является повышение степени защищенности ценных документов, прежде всего без необходимости в существенном увеличении при этом сложности или же стоимости изготовления необходимых для проверки подлинности датчиков.

Цель достигнута посредством системы ценных документов, способа идентификации ценных документов и комплекта люминесцентных материалов согласно независимым пунктам формулы изобретения. Наиболее предпочтительные варианты осуществления являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Система ценных документов согласно изобретению имеет по меньшей мере два ценных документа, а именно, по меньшей мере, первый ценный документ и второй ценный документ.

Первый ценный документ имеет защитный признак в виде комбинации по меньшей мере одного первого и одного второго люминесцентных материалов. Первый люминесцентный материал защитного признака первого ценного документа является люминесцентным материалом первого класса веществ, а второй люминесцентный материал первого ценного документа является люминесцентным материалом второго класса веществ. Кроме того, первый и второй люминесцентные материалы защитного признака первого ценного документа имеют частично перекрывающиеся эмиссионные спектры. Первый и второй люминесцентные материалы защитного признака первого ценного документа имеют, кроме того, период затухания менее 5 мс.

Второй ценный документ имеет защитный признак по меньшей мере с одним первым люминесцентным материалом. Первый люминесцентный материал второго ценного документа принадлежит первому классу веществ или второму классу веществ. Период затухания первого люминесцентного материала второго ценного документа составляет максимально 5 мс.

Первый и второй люминесцентные материалы защитного признака первого ценного документа выполнены таким образом, что их эмиссионные спектры частично перекрываются, и образованный посредством перекрывающихся эмиссионных спектров первичный эмиссионный диапазон является разделяемым на два различных, непосредственно смежных спектральных диапазона. При этом два смежных спектральных диапазона, а именно первый спектральный диапазон А (от λ_А1 до λ_А2) и второй спектральный диапазон В (от λ_В1 до λ_В2), соответственно превышают 50 нм и составляют менее 500 нм, а по меньшей мере один из двух смежных спектральных диапазонов включает в себя, по меньшей мере, часть эмиссии первого и второго люминесцентных материалов защитного признака первого ценного документа.

Эмиссия защитного признака второго ценного документа, по меньшей мере, частично расположен, иными словами, по меньшей мере 1% ее интенсивности, по меньшей мере в одном из смежных спектральных диапазонов А, В. Предпочтительно, общая интенсивность эмиссии защитного признака второго ценного документа в спектральных диапазонах А и В столь же велика, как общая интенсивность эмиссии защитного признака первого ценного документа, то есть

При этом , , и dx, причем или же является эмиссионным спектром первого или же второго ценного документа. В предпочтительном варианте осуществления ,, и относятся к заданному, прежде всего одинаковому, моменту измерения. Защитный признак второго ценного документа имеет по сравнению с защитным признаком первого ценного документа отличное отношение интенсивностей эмиссии, отличное отношение периодов затухания и/или отличную сумму периодов затухания в спектральных диапазонах А, В. Отличному отношению интенсивностей эмиссии, отличному отношению периодов затухания и или отличной сумме периодов затухания в спектральных диапазонах А, В первого и второго ценных документов соотнесено кодирование защитного признака и/или распознавание ценных документов первого и/или второго ценных документов. При этом является действительным:

Отношение интенсивностей эмиссии защитного признака первого или же второго ценного документа является частным общей интенсивности соответствующих люминесцентных материалов в спектральных диапазонах А и В:

Отношение периода затухания V защитного признака первого или же второго ценного документа является частным соответствующих полных периодов τ_А или же τ_В затухания в спектральных диапазонах А и В:

При этом τ_А является мерой для периода затухания I_A, а τ_B - мерой для периода затухания I_B. Для обнаружения τ_A или же τ_B, может быть, например обнаружено частное значений I_A или же I_B в два момента времени подобрана математическая функция для хода процесса во времени для I_A или же I_B или обнаружено, к какому моменту времени I_A ли же I_B опускается ниже предварительно назначенной пороговой величины.

Сумма S периодов затухания является суммой общих периодов затухания τ_A или же τ_B в двух спектральных диапазонах А и В защитного признака первого и/или, при необходимости, второго ценного документа:

При этом различные защитные признаки системы ценных документов отличаются отношением U их интенсивностей и и/или отношением V их периодов затухания и/или их суммой S периодов затухания.

Первый класс веществ включает в себя люминесцентные материалы с легированной гранатовой структурой, прежде всего иттрий-алюминиевый гранат (YAG), лютеций-алюминиевый гранат (LuAG), гадолиний-галлиевый гранат (GGG), гадолиний-скандий-галлиевый гранат (GSGG), иттрий-скандий-галлиевый гранат (YSGG), кальций-ниобий-галлиевый гранат (CNGG), гадолиний-скандий-алюминиевый гранат (GSAG), кальций-литий-ниобий-галлиевый гранат (CLNGG), содержащие переходные металлы гранатовые структуры, такие как, например иттрий-железный гранат (YIG) или другие варианты, или же смешанные варианты осуществления таких гранатовых структур. Второй класс веществ включает в себя люминесцентные материалы с легированным редкоземельным сульфоксидом, легированным редкоземельным фосфатом или легированным редкоземельным ванадатом.

Под редкоземельными фосфатами явным образом подразумевают ортофосфат одного или нескольких трехвалентных редкоземельных катионов X, то есть ХРО₄, в противоположность другим применяемым в уровне техники в качестве матрицы для люминесцентных материалов фосфатам, таким как, например, пирофосфаты, полифосфаты типа Х(РО₃)₃, ультрафосфаты типа ХР₅О₁₄, и прочим другим фосфатам.

В равной мере, аналогичным образом, под редкоземельными ванадатами явным образом подразумевают ортованадаты одного или нескольких трехвалентных редкоземельных катионов X, то есть XVO₄.

Подходящие редкоземельные сульфоксиды представлены, например, сульфоксидами лантана, сульфоксидами иттрия, сульфоксидами гадолиния, сульфоксидами лютеция или основанными на них смешанными сульфоксидами. Подходящие редкоземельные фосфаты представлены, например, фосфатами лантана, фосфатами иттрия, фосфатами гадолиния, фосфатами лютеция или основанными на них смешанными фосфатами. Подходящие редкоземельные ванадаты представлены, например, ванадатами лантана, ванадатами иттрия, ванадатами гадолиния, ванадатами лютеция или основанными на них смешанными ванадатами.

Согласно уровню техники известны многочисленные матрицы для неорганических люминесцентных материалов. Например, оксиды, прежде всего 3- и 4-валентные оксиды, такие как, например, оксид титана, оксид алюминия, оксид железа, оксид бора, оксид иттрия, оксид церия, оксид циркония, оксид висмута, а также более сложные оксиды, такие как, например, перовскиты, среди прочего, иттрий-алюминиевый перовскит, лантан-галлиевый перовскит; шпинели, среди прочего, цинк-алюминиевая шпинель, магний-алюминиевая шпинель, марганец-железная шпинель; или смешанные оксиды, такие как, например ITO (оксид индия-олова);

галогеноокиси и оксихалькогениды, прежде всего хлорокиси, такие как, например хлорокись иттрия, хлорокись лантана; сульфиды и другие халькогениды, например сульфид цинка, сульфид кадмия, селенид цинка, селенид кадмия; сульфаты, прежде всего сульфат бария и сульфат стронция;

фосфаты щелочно-земельных металлов, прежде всего фосфат бария, фосфат стронция, фосфат кальция, а также более сложные основанные на фосфатах соединения, такие как, например апатиты, среди прочего, апатиты гидроксила кальция, апатиты фторида кальция, апатиты хлорида кальция; или сподиозиты, в том числе, например кальций-фтор-сподиозит, кальций-хлор-сподиозит; силикаты и алюмосиликаты, прежде всего цеолиты, такие как, например, цеолит А, цеолит Y; аналогичные цеолиту соединения, такие как, например, содалиты; полевые шпаты, такие как, например, щелочные полевые шпаты, плагиоклазы;

другие классы неорганических соединений, такие как, например, германаты, арсенаты, ниобаты, танталаты, вольфраматы или алюминаты.

Однако с помощью этих материалов не может быть произведена какая-либо система ценных документов согласно изобретению с указанными выгодными свойствами. Это является возможным только посредством выбора вышеупомянутых специальных классов веществ с дополнительными спектральными свойствами, как описано ниже.

Таким образом, для построения системы ценных документов согласно изобретению не могут быть скомбинированы друг с другом произвольные люминесцентные материалы. Напротив, в рамках изобретения необходимым является целенаправленный выбор, который позволяет соответственно комбинировать комплементарные спектральные свойства таким образом, что может быть образовано несколько подходящих кодирований. Комплементарные спектральные свойства означают, что различные люминесцентные материалы могут быть различены за счет их различных спектральных свойств. Это означает, например, это прямо или же непосредственно смежные максимумы интенсивностей отличных друг от друга люминесцентных материалов, при измерении датчиками с разрешением >50 нм, существенно отличаются друг от друга более чем на 50 нм.

Для неорганических люминесцентных материалов согласно уровню техники известны многочисленные легирующие материалы, например редкие земли: Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, а также другие легирующие материалы Bi, Pb, Ni, Sn, Sb, W, TI, Ag, Cu, Zn, Ti, Mn, Cr и V (или же их ионы). При этом легирующие материалы могут быть применены по отдельности или в комбинации (например, в качестве дополнительного легирующего материала).

Люминесцентные материалы согласно изобретению требуют по меньшей мере одного легирующего материала из группы Nd, Yb, Er, Tm, Но. Предпочтительно, люминесцентные материалы содержат в качестве легирующего материала, по меньшей мере, иттербий или неодим или эрбий, особо предпочтительно иттербий или неодим, поскольку в данном случае за счет диапазона длин волн эмиссии может быть получена особо хорошая обнаруживаемость посредством детектора простой конструкции. Предпочтительно, наряду с легирующим материалом из группы Nd, Yb, Er, Tm, Но, также еще имеются в наличии другие (произвольные) легирующие материалы. При этом легирующие материалы из группы Nd, Yb, Er, Tm, Но действуют в качестве центров эмиссии описанных здесь люминесцентных материалов. Предпочтительно, центрами эмиссии люминесцентных материалов являются Nd, Yb или Er, особо предпочтительно Nd или Yb. Термин «центр эмиссии» при этом означает, что эмиссия люминесцентного материала исходит из этого легирующего материала. Например, при типичном переносе энергии от неодима (Nd) к иттербию (Yb), при возбуждении неодима иттербий образует центр эмиссии, поскольку в данном случае эмиссия неодима подавлена за счет переноса энергии. В равной мере, например, в случае легированной эрбием матрицы, в которой празеодимий прибавлен в качестве дополнительного легирующего материала для регулирования периода затухания, при этом без собственного свечения, центр эмиссии образует испускающий люминесцентное свечение эрбий.

Поэтому защитные признаки согласно изобретению первого ценного документа являются смесью веществ по меньшей мере из одного люминесцентного материала из первого класса веществ и по меньшей мере из одного люминесцентного материала из второго класса веществ, что описано в дальнейшем изложении.

В одном варианте осуществления под защитным признаком первого и/или, при необходимости, второго ценного документа может подразумеваться смесь из люминесцентных материалов первого и/или второго класса веществ, причем дополнительно могут присутствовать другие люминесцентные материалы, которые не принадлежат ни к первому, ни ко второму классу веществ. Таким образом, например, может быть тонко отрегулирована спектральная конфигурация эмиссионного спектра или еще более увеличено число кодирований.

Предпочтительно, люминесцентные материалы по существу не демонстрируют (<5% относительной интенсивности) какой-либо дополнительной антистоксовой эмиссии. Таким образом, среди прочего, предотвращена возможность достижения заметности защитного признака посредством инфракрасного лазерного указателя или похожих приборов обнаружения повышающего преобразования.

Посредством комбинации по меньшей мере одного первого и одного второго люминесцентных материалов в защитном признаке первого и, при необходимости, второго ценного документа может быть произведено большое число кодирований. На основе образованного кодирования защитный признак может быть соотнесен с классом ценного документа, например номиналом и/или стоимостью. Иными словами, может быть проверено не только наличие заданного защитного признака на ценном документе, но также и соответствие ценного документа кодированию или классу ценных документов, который может быть идентифицирован и соотнесен посредством распознанного защитного признака.

Распознавание ценных документов или кодирование защитного признака первого и второго ценных документов может быть соотнесено с номиналом банкнота и/или страной происхождения или также свидетельствовать о подлинности первого или же второго ценного документа, прежде всего в комбинации с другой информацией.

Под защитным признаком первого ценного документа подразумевают, по меньшей мере, первый и второй люминесцентные материалы в поддающемся обнаружению или же в обнаруженном количественном соотношении в комбинации (предпочтительно, в форме смеси). Это означает, что первый и второй люминесцентные материалы первого ценного документа присутствуют в поддающейся обнаружению или же в обнаруженной относительной пропорции по отношению к общему количеству люминесцентных материалов в защитном признаке. Таким образом, защитный признак может быть идентифицирован однозначным способом.

По меньшей мере, первый и второй люминесцентные материалы первого ценного документа и, по крайней мере, первый люминесцентный материал второго ценного документа могут быть размещены различными способами на первом или же втором ценных документах или в них. Они могут быть примешаны, например, к бумажной или к полимерной массе для изготовления первого или же второго ценного документа или к печатной краске для печатания первого или же второго ценного документа. Предполагается также возможным предоставление первого и/или второго люминесцентного материала первого ценного документа или же, по меньшей мере, первого люминесцентного материала второго ценного документа в виде, например, невидимого покрытия на ценном документе. Первый и второй люминесцентные материалы первого ценного документа и/или, по меньшей мере, первый люминесцентный материал второго ценного документа также могут быть предусмотрены на состоящем, например, из полимера несущем материале или в нем, который материал встраивают в бумажную или полимерную массу для изготовления ценного документа. Несущий материал может быть выполнен, например, в форме защитной или опознавательной нити, крапчатых волокон или конфетти. Несущий материал может быть также размещен, например, в форме плакетки на ценном документе, например, для осуществления мероприятия по защите изделия. В принципе, является возможной произвольная форма несущего материала.

По меньшей мере, первый и второй люминесцентные материалы первого ценного документа и, по меньшей мере, первый люминесцентный материал второго ценного документа имеют эмиссионные спектры отдельных материалов. Первый и второй люминесцентные материалы первого ценного документа имеют различные эмиссионные спектры отдельных материалов, которые перекрываются в диапазоне длин волн (в последующем изложении обозначено как область перекрытия, ср. фиг. 1А). При этом оба эмиссионных спектра первого и второго люминесцентных материалов первого ценного документа перекрываются частично, но не полностью. Первый или же второй люминесцентный материал первого ценного документа участвует в общей интенсивности защитного признака в области перекрытия интенсивностью испускаемого им люминесцентного излучения в зависимости от его относительной пропорции. Термин «общая интенсивность» всегда относится к суммарной интенсивности, возбужденных посредством одного (того же) возбуждающего импульса и регистрируемых в тот же момент времени на заданной длине волн или в заданном диапазоне длин волн люминесцентных излучений содержащихся в комбинации в защитном признаке люминесцентных материалов. Соответствующим образом термин «общий период затухания» относится к периоду затухания общей интенсивности, в отличие от индивидуального периода затухания индивидуальной интенсивности люминесцентного материала.

Термины «интегральная общая интенсивность» и «интегральная индивидуальная интенсивность» относятся к спектральному интегралу соответствующей интенсивности по заданной области.

При измерении общей интенсивности с типичным разрешением, предпочтительно, 20 нм может быть получен непрерывный «первичный эмиссионный диапазон» (РЕВ), который задан, как указано ниже (смотри фиг. 1Б, диапазон между пунктирными линиями разметки):

- максимум общей интенсивности находится в первичном эмиссионном диапазоне.

- первичный эмиссионный диапазон является самым большим связным диапазоном длин волн, в котором общая интенсивность не опускается ниже 10% максимума.

Такое определение основано на том, что для эффективного и быстрого считывания защитного признака в силу необходимости должна быть подвергнута оценке основная эмиссия, а не исключительно, например, возможно также имеющаяся более слабая побочная эмиссия. Кроме того, обнаружение периода затухания в менее интенсивных диапазонах приводит к более высокой неточности измерений или же к увеличению отношения сигнал/шум таким образом, что для этих частичных диапазонов при быстром измерении не может быть надежно обнаружено какого-либо значения для периода затухания.

«Степень перекрытия» двух эмиссионных спектров отдельных материалов для двух отличных друг от друга люминесцентных материалов в первичном эмиссионном диапазоне задана, как указано ниже:

Сначала эмиссионные спектры отдельных материалов I' (х) и J' (х), кривые которых получены при соотнесении индивидуальных интенсивностей I' или же J' с длиной волны (х), нормируют по равной площади. То есть:

В этом случае нормирование приводят, например, по единичной площади. λ1 является нижней граничной длиной волны первичного эмиссионного диапазона, λ2 - верхней граничной длиной волны первичного эмиссионного диапазона.

Степень перекрытия задана тогда посредством следующей формулы:

Она обозначает относительную составляющую спектрального перекрытия в пределах первичного эмиссионного диапазона между эмиссионными спектрами отдельных материалов соответствующих люминесцентных материалов.

Степень перекрытия эмиссионных спектров двух люминесцентных материалов является независимым от относительной интенсивности и количественного соотношения люминесцентных материалов параметром, который относится только к зависимому от формы перекрытию соответствующих эмиссионных спектров отдельных материалов. Для обнаружения степени перекрытия используют измеренные при комнатной температуре эмиссионные спектры, которые измеряют с типичным разрешением датчика, предпочтительно 20 нм.

Согласно изобретению первый и второй люминесцентные материалы первого ценного документа выполнены таким образом, что их эмиссионные спектры отдельных материалов имеют степень перекрытия менее 80%, предпочтительно менее 65%, особо предпочтительно менее 50%, а также степень перекрытия более 5%, предпочтительно более 10%, особо предпочтительно более 20%.

Системы ценных документов, которые содержат защитные признаки из таких перекрывающихся своими эмиссиями люминесцентных материалов, могут обладать при заданной комбинации люминесцентных материалов наиболее предпочтительными свойствами. Неожиданным образом был обнаружено, что, посредством специфической комбинации первого люминесцентного материала и второго люминесцентного материала, является возможной разработка систем из смеси материалов, которые обладают выгодными свойствами, прежде всего дополнительные эмиссионные спектры первого и второго классов веществ при комбинации производят высокое число хорошо разделимых кодирований одновременно с высокой защищенностью от подделок. Эти кодирования могут быть также надежно различены с помощью датчиков, которые не работают с несколькими спектральными каналами с высоким спектральным разрешением, и поэтому, имеют менее значительную сложность.

Для систем ценных документов согласно изобретению вместо нескольких различных отдельных люминесцентных материалов с соответственно различными эмиссионными спектрами могут быть применены смеси веществ из перекрывающихся своими эмиссиями люминесцентных материалов. Таким образом, в зависимости от выбора материала для первого и второго люминесцентных материалов и их количественного соотношения может быть произведено несколько эмиссионных спектров, которые, например, являются аналогичными таковым соответственно различных отдельных материалов, или также отличными от таковых отдельных материалов, и обладающими другими свойствами.

При помощи по меньшей мере двух различных люминесцентных материалов, а именно первого и второго люминесцентных материалов первого ценного документа, является возможным, принимая во внимание различные соотношения компонентов смеси в защитном признаке, производство нескольких защитных признаков. За счет этого является возможным лучшее использование эффектов масштаба при изготовлении, поскольку первый и второй люминесцентные материалы первого ценного документа, которые могут содержаться в данном случае во всех смесях, требуются в целом в заметно больших количествах, нежели в том случае, когда соответствующие кодирования образуют с помощью нескольких отдельных люминесцентных материалов.

Другое преимущество может быть получено из того обстоятельства, что материалы со специфическим эмиссионным спектром являются зачастую доступными только посредством выбора экзотических матриц. Под «экзотическими» в данном случае подразумеваются матрицы с необычными структурами, например, такие, существование которых доказано академически, но производство которых сопряжено тем не менее с большими затруднениями, и которые, поэтому, не подходят для коммерческого применения. Например, изготовление таких матриц нуждается в необычных условиях реакции, в дорогих исходных продуктах или многочисленных шагах синтеза. И хотя такие материалы могут обладать необычными и неповторимыми эмиссионными спектрами, другие их свойства, такие как, например малая химическая стойкость против кислот или щелочей, зачастую не подходят для применения в качестве защитного признака.

Если эмиссионный спектр защитного признака первого ценного документа соответственно изобретению составляется из эмиссионных спектров отдельных материалов первого и второго люминесцентных материалов, целенаправленным образом могут быть применены материалы с наиболее предпочтительными свойствами. Такие свойства включают в себя, среди прочего, высокую химическую стойкость, высокую эффективность люминесценции, простоту синтеза и недорогое сырье. В равной мере, могут быть образованы новые эмиссионные спектры, которые не соответствуют известному отдельному материалу. Прежде всего, эмиссионные спектры могут быть целенаправленно приспособлены к достижению, например, возможно более хорошей отделимости различных кодирований.

Третье преимущество может быть получено посредством комбинации свойств перекрывающихся своими эмиссиями материалов, что дает в итоге эмиссионные спектры с временными свойствами нового типа, которые не являются доступными посредством отдельных материалов. К ним относятся, например, смеси из материалов с различными периодами затухания, у которых обнаруживаемый эмиссионный спектр изменяется во времени заданным образом.

Вариант осуществления может предусматривать, что по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три, защитных признака системы ценных документов сформированы таким образом, что они непосредственно после возбуждения соответственно демонстрируют различные эмиссионные спектры, тем не менее, соответственно в различные периоды времени после возбуждения показывают тот же эмиссионный спектр. Этого достигают посредством подходящей комбинации первого и второго люминесцентных материалов защитного признака соответственно с различными периодами затухания в спектральных диапазонах А или же В. В этом случае отдельные защитные признаки могут отличаться друг от друга посредством того, что задается соответствующий период времени после возбуждения, по истечении которого оказывается достигнут предварительно назначенный целевой спектр.

Преимущества изобретения могут быть особо хорошо раскрыты при машинном измерении ценных документов в высокоскоростных датчиках и в рамках подходящих для этого способов, в противоположность способу, который применяют, например, при криминалистическом исследовании отдельного банкнота в лаборатории. В данном случае банкноты обычно перемещают через машину со скоростью до 12 метров в секунду таким образом, что возникают особые высокие требования к способам обнаружения и свойствам материалов. Кроме того, с помощью защитных признаков согласно изобретению является возможным различение отдельных кодирований системы ценных документов с помощью простого датчика, который покрывает, например, первичный эмиссионный диапазон только двумя или только тремя каналами обнаружения.

В одном варианте осуществления защитный признак второго ценного документа включает в себя второй люминесцентный материал, причем первый люминесцентный материал второго ценного документа принадлежит к первому классу веществ, а второй люминесцентный материал второго ценного документа принадлежит ко второму классу веществ. Первый люминесцентный материал и второй люминесцентный материал второго ценного документа имеют частично перекрывающиеся эмиссионные спектры. Кроме того, первый и второй люминесцентные материалы защитного признака второго ценного документа выполнены таким образом, что их первичный эмиссионный диапазон частично перекрывающихся эмиссионных спектров являются разделяемым по меньшей мере на два различных непосредственно смежных спектральных диапазона А, В, причем по меньшей мере два смежных спектральных диапазона превышают 50 нм и составляют менее 250 нм, и причем по меньшей мере один по меньшей мере из двух смежных спектральных диапазонов включает в себя, по меньшей мере, часть эмиссии первого и второго люминесцентных материалов защитного признака второго ценного документа (то есть, процентная составляющая интеграла по эмиссионному диапазону, которая располагается в пределах спектральной полосы чувствительности соответствующих каналов обнаружения является большей нуля), и причем спектральные диапазоны А, В защитного признака второго ценного документа являются идентичными таковым защитного признака первого ценного документа.

В этом варианте осуществления как защитный признак первого, так и защитный признак второго ценного документа состоят из смесей веществ из материалов первого и второго классов веществ с частично перекрывающимися эмиссионными спектрами. Таким образом, среди прочего, защищенность от подделок может быть еще более увеличена, а защитный признак второго ценного документа также получает уже описанные преимущества таких смесей веществ по сравнению с применением отдельных материалов. Например, обеспечена возможность производства новых эмиссионных спектров, которые не соответствуют известному отдельному материалу. Другое преимущество может быть получено посредством комбинации свойств перекрывающихся своими эмиссиями материалов, что дает в итоге эмиссионные спектры с временными свойствами нового типа, которые не являются доступными посредством отдельных материалов.

В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три, особо предпочтительно по меньшей мере четыре, ценных документа системы ценных документов имеют защитный признак, который состоит из смеси веществ люминесцентных материалов первого класса веществ и второго класса веществ с частично перекрывающимися эмиссионными спектрами.

Аналогично защитному признаку первого ценного документа с первым и вторым люминесцентными материалами, в этом случае отношение U интенсивностей эмиссии защитного признака, по меньшей мере, второго ценного документа является частным общей интенсивности первого и второго люминесцентных материалов защитного признака второго ценного документа в спектральных диапазонах А, В. Отношение V периода затухания защитного признака второго ценного документа является частным общих периодов τ_A или же τ_B затухания в спектральных диапазонах А или же В защитного признака второго ценного документа, и сумма S периодов затухания защитного признака второго ценного документа является суммой общих периодов τ_A и τ_B затухания в спектральных диапазонах А, В защитного признака второго ценного документа.

Для различения различных защитных признаков различных ценных документов системы ценных документов предпочтительно всегда используют те же спектральные диапазоны А, В.

В одном варианте осуществления соответственно первый и второй люминесцентные материалы защитного признака первого ценного документа имеют тот же период затухания, что и первый и второй люминесцентные материалы защитного признака второго ценного документа, прежде всего все люминесцентные материалы с перекрывающейся эмиссией в двух спектральных диапазонах А и В, имеют соответственно тот же период затухания. Люминесцентные материалы с перекрывающейся эмиссией выбирают таким образом, что их периоды затухания являются по существу равными, то есть их периоды затухания отличаются друг от друга на менее чем 10%, предпочтительно на менее чем 5% (по отношению к самому короткому индивидуальному периоду затухания люминесцентных материалов).

В этом случае составленный из различных люминесцентных материалов эмиссионный спектр проявляет себя как спектр нового отдельного материала. Выгодным образом, в этом варианте осуществления, среди прочего, при производстве защитных признаков обеспечена возможность приспособления спектральных свойств без воздействия на период затухания или же на отношение периодов затухания в различных спектральных диапазонах. Этим обеспечено, среди прочего, выравнивание производственных отклонений или согласование спектральных свойств защитного признака с полосами поглощения субстрата и тому подобным.

Кроме того, измеренный эмиссионный спектр ценного документа выдает потенциальному фальсификатору другой класс веществ, которому, однако, не подходят прочие свойства материала. Таким образом, может быть улучшена защищенность от подделок.

Предпочтительно, период затухания отдельных люминесцентных материалов защитных признаков первого и второго ценных документов составляет по меньшей мере 0,05 мс. Наиболее предпочтительным является расположение периода затухания в диапазоне от 0,05 до 5 мс. В пределах этого диапазона может быть обеспечена хорошая машинная обнаруживаемость периода затухания в машинах для обработки банкнотов. Измерение более коротких периодов затухания является технически затратным, а обнаружение более длительных периодов затухания не является возможным вследствие высокой скорости банкнотов, до 12 метров в секунду, в машинах для обработки банкнотов.

Другой вариант осуществления может предусматривать, что первый и второй люминесцентные материалы первого ценного документа и, при необходимости, второго ценного документа отличаются периодами затухания на величину от 10% до 50% (по отношению к самому короткому индивидуальному периоду затухания люминесцентных материалов). В данном случае составленный из различных люминесцентных материалов спектр выглядит, на первый взгляд или же при поверхностном анализе, как спектр отдельного материала. Тем не менее, незначительное различие может быть использовано для отличения защитного признака при точном анализе от отдельного материала с тем же эмиссионным спектром. За счет этого достигают, кроме прочего, лучшей защиты от подделок.

Другой вариант осуществления может предусматривать, что первый и второй люминесцентные материалы первого ценного документа, а также по меньшей мере один люминесцентный материал второго ценного документа отличаются периодами затухания по меньшей мере на 50%, предпочтительно на 75%, и особо предпочтительно более чем на 100%, (по отношению к самому короткому индивидуальному периоду затухания люминесцентных материалов). Для защитного признака все люминесцентные материалы с перекрывающейся эмиссией тем самым обладают в двух спектральных диапазонах А и В существенно отличными динамическими характеристиками затухания, или же существенно отличными периодами затухания.

В этом случае обеспечена особо сильная защита от имитации, поскольку динамические характеристики затухания в различных каналах обнаружения датчика сильно зависят от выбранных измерительных параметров (величина канала обнаружения и тому подобное), которые должны быть известны потенциальному подражателю для подделки соответствующего защитного признака. В качестве другого преимущества, в данном случае могут быть произведены особые кодирования системы ценных документов, которые имеют тот же эмиссионный спектр, но взаимно отличаются в отношении периода затухания в спектральных диапазонах А и В или же в различных каналах обнаружения датчика. Например, при применении двух каналов обнаружения, канала 1 и канала 2, которые измеряют эмиссионный спектр с соответственно той же интенсивностью, могут встречаться следующие случаи:

A) Канал 1 обнаруживает более продолжительный период затухания, чем канал 2;

Б) Канал 1 и канал 2 обнаруживают тот же период затухания;

B) Канал 1 обнаруживает менее продолжительный период затухания, чем канал 2.

Тем самым, ценные документы могут быть разделены посредством датчика по отношению периода затухания на три или большее число классов, например три различные валюты, хотя они демонстрируют точно тот же эмиссионный спектр.

Кроме того, являются возможными более сложные формы перекрытия или же спектральных динамических характеристик. Например, люминесцентный материал может состоять не только, как схематически представлено, из образованной симметричной полосы эмиссионного спектра, но иметь в исследуемом диапазоне асимметричную полосу, главную полосу с полкой или несколько полос, как например, главную полосу и несколько боковых полос. Кроме того, отдельные люминесцентные материалы, как таковые, могут демонстрировать особенности временной характеристики, например измеримые динамические характеристики затухания с относящимися к ним периодом затухания или нетипичный ход кривой затухания. За счет этого являются возможными существенно более сложные взаимоотношения между наблюдаемым спектральным диапазоном и обнаруженным периодом затухания с локальными минимумами, локальными максимумами или же с одной или с несколькими точками перегиба.

Специфическая комбинация из люминесцентных материалов является необходимой для имитации непрерывно изменяющегося с длиной волн хода изменения общего периода затухания таких смесей люминесцентных материалов, поскольку отдельные компоненты должны давать в итоге целевой спектр не только в сумме, но и на подходящих областях спектрального перекрытия, и должны располагать подходящими отношениями периода затухания. Таким образом, имитация может быть значительно затруднена. Согласно изобретению, посредством комбинации по меньшей мере двух люминесцентных материалов с заданной степенью перекрытия и специфическими различными периодами затухания обеспечена возможность достижения эффективной защиты против имитации. Имитация посредством комбинации различных люминесцентных материалов с другими спектральными свойствами в данном случае является возможной только лишь в случае, когда известны точные параметры измерения, прежде всего спектральные положение и форма характеристик фильтра каналов обнаружения, временной ход изменения взятия отсчетов или же временный ход изменения люминесценции, а также алгоритм или же выбранные параметры измерения для обнаружения эффективного периода затухания.

Посредством степени перекрытия эмиссионных спектров отдельных материалов люминесцентных материалов менее 80% и более 5% может быть обеспечено возникновение достаточного рассеивания характеристик периода затухания общей интенсивности люминесцентных материалов, и выгодным образом предотвращено, с одной стороны, наличие отдельного постоянного по всему диапазону смешанного периода затухания (соответственно степени перекрытия 100%, то есть идентичной спектральной формы обеих эмиссий), а также, с другой стороны, наличие отдельных, обособленных эмиссий с соответственно постоянными периодами затухания (соответственно степени перекрытия 0%).

Предпочтительно, эмиссионные спектры отдельных материалов люминесцентных материалов, и таким образом первичный эмиссионный диапазон располагаются в узком спектральном диапазоне, то есть, например, в спектральном диапазоне менее 300 нм. В предпочтительном варианте осуществления ценного документа согласно изобретению люминесцентные материалы с этой целью выполнены таким образом, что прямо или же непосредственно смежные максимумы интенсивностей отличных друг от друга эмиссионных спектров отдельных материалов отличаются друг от друга на менее чем 200 нм, предпочтительно на менее чем 100 нм. Предпочтительно, прямо или же непосредственно смежные максимумы интенсивностей отличных друг от друга эмиссионных спектров отдельных материалов отдалены друг от друга более чем на 20 нм, особо предпочтительно более чем на 50 нм для получения достаточно большой для первого или второго защитного признака области перекрытия. В наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения прямо или же непосредственно смежные максимумы интенсивностей отличных друг от друга люминесцентных материалов соответственно имеют расстояние друг от друга менее 100 нм и более 50 нм.

Предпочтительно, первичный эмиссионный диапазон люминесцентных материалов располагается в инфракрасном диапазоне, то есть между 700 нм и 2000 нм, особо предпочтительно между 800 нм и 2000 нм.

В предпочтительном варианте осуществления люминесцентные материалы получают возбуждение в инфракрасном диапазоне, то есть между 700 нм и 2000 нм, предпочтительно между 800 и 1500 нм.

В другом предпочтительном варианте осуществления люминесцентные материалы получают возбуждение в видимом спектральном диапазоне, то есть между 400 нм и 700 нм. При этом возбуждение в инфракрасном диапазоне является особо предпочтительным.

Предпочтительно, под центрами эмиссии люминесцентных материалов подразумевают ионы редкоземельных элементов, прежде всего ионы таких редкоземельных элементов, как неодим (Nd), иттербий (Yb), эрбий (Er), тулий (Tm), и/или гольмий (Но).

В одном варианте осуществления изобретения первичный эмиссионный диапазон люминесцентных материалов располагается в диапазоне от 750 нм до 1100 нм, прежде всего в диапазоне от 800 нм до 1100 нм. В предпочтительном варианте осуществления изобретения первичный эмиссионный диапазон располагается в диапазоне от 900 нм до 1100 нм. В этих диапазонах выгодным образом могут быть применены, например, люминесцентные материалы с неодимом и/или иттербием.

В одном другом варианте осуществления изобретения первичный эмиссионный диапазон располагается в диапазоне от 1500 нм до 1900 нм, предпочтительно в диапазоне от 1500 нм до 1700 нм. В этих диапазонах выгодным образом могут быть применены, например, люминесцентные материалы с эрбием и/или тулием. Альтернативно, первичный эмиссионный диапазон может располагаться в диапазоне от 1700 нм до 1900 нм. В этих диапазонах выгодным образом могут быть применены, например, люминесцентные материалы с тулием и/или гольмием.

В одном варианте осуществления люминесцентные материалы для системы ценных документов согласно изобретению с перекрывающейся эмиссией соответственно обладают одинаковыми ионами редкоземельных элементов в качестве эмиссионных центров. Предпочтительно, люминесцентные материалы с перекрывающейся эмиссией обладают только одним отдельным видом ионов редкоземельных элементов из группы {Nd, Yb, Er, Tm, Но}. Например, один из люминесцентных материалов, например первый, содержит только эрбий и никакой другой из группы, а другой люминесцентный материал, например второй люминесцентный материал, также содержит только эрбий и никакой другой из группы. За счет этого обеспечено, кроме прочего, что две различные, отдельные системы ценных документов не содержат, полностью или частично, одинаковых ионов редкоземельных элементов, и таким образом не взаимодействуют друг с другом и взаимно не мешают друг другу. Кроме того, предотвращена ситуация, когда посредством обособленного возбуждения других ионов редкоземельных элементов отдельные компоненты смеси веществ могут быть по отдельности проанализированы.

В предпочтительном варианте осуществления люминесцентные материалы с перекрывающейся эмиссией имеют Nd в качестве легирующего материала и не содержат какую-либо из редких земель Yb, Er, Tm или Но в качестве легирующего материала.

В одном другом предпочтительном варианте осуществления люминесцентные материалы с перекрывающейся эмиссией имеют Yb в качестве легирующего материала и не содержат какую-либо из редких земель Nd, Er, Tm или Но в качестве легирующего материала.

В одном другом предпочтительном варианте осуществления люминесцентные материалы с перекрывающейся эмиссией имеют Er в качестве легирующего материала и не содержат какую-либо из редких земель Nd, Yb, Tm или Но в качестве легирующего материала.

При применении этих элементов на основе диапазона длин волн эмиссии может быть получена особо хорошая обнаружимость посредством датчика простой конструкции.

При этом выражение «в качестве легирующего материала» подразумевает обычное применение таких элементов при изготовлении люминесцентных материалов, причем обычно легирующим материалом могут быть заняты от 0,1% до 50% заполняемых положений матрицы. При этом не подразумеваются незначительные загрязнения соответствующими элементами, которые могут быть занесены при изготовлении люминесцентного материала, например, в зависимости от выбранной чистоты исходного продукта.

В одном варианте осуществления люминесцентные материалы для системы ценных документов согласно изобретению с перекрывающейся эмиссией соответственно обладают различными ионами редкоземельных элементов в качестве центров эмиссии или обладают смесями ионов редкоземельных элементов из группы {Nd, Yb, Er, Tm, Но}. За счет этого обеспечена возможность использования более сложных эффектов, например систем переноса энергии или целенаправленного видоизменения спектральной характеристики.

В предпочтительном варианте осуществления люминесцентные материалы с перекрывающейся эмиссией имеют в качестве легирующего материала Nd и/или Yb и/или Er, и не содержат в качестве легирующего материала какую-либо из редких земель Tm или Но.

В предпочтительном варианте осуществления люминесцентные материалы с перекрывающейся эмиссией имеют в качестве легирующего материала Nd и/или Yb, и не содержат в качестве легирующего материала какую -либо из редких земель Er, Tm или Но.

При применении этих элементов может быть получена особо хорошая обнаружимость посредством датчика простой конструкции.

Предпочтительно, эмиссия люминесцентных материалов происходит по существу в первичном эмиссионном диапазоне. Это означает, что кроме частично перекрывающихся полос эмиссионного спектра отсутствуют какие-либо другие полосы эмиссионного спектра в других спектральных диапазонах.

За счет этого выгодным образом, при получении выводов относительно полос эмиссионного спектра первичного эмиссионного диапазона, предотвращена возможность отдельной оценки других неперекрывающихся, изолированным образом возникающих в рамках имитации полос эмиссионного спектра. В предпочтительном варианте осуществления изобретения люминесцентные материалы с этой целью выполнены таким образом, что по меньшей мере 80%, прежде всего по меньшей мере 90%, индивидуальных интенсивностей испускаются в первичном эмиссионном диапазоне.

В особо предпочтительном варианте осуществления различные кодирования системы ценных документов могут быть произведены посредством комбинации по возможности малого числа по возможности более похожих друг на друга люминесцентных материалов, как представлено в дальнейшем изложении. За счет этого может быть предоставлена особо хорошая защита против анализа и имитации защитного признака.

Предпочтительно, первый и или второй люминесцентный материал защитного признака первого ценного документа имеют ту же матрицу, что и первый люминесцентный материал и/или, при необходимости, второй люминесцентный материал защитного признака второго ценного документа.

Предпочтительно, система ценных документов включает в себя по меньшей мере один третий ценный документ, защитный признак которого имеет по меньшей мере один люминесцентный материал, который имеет ту же матрицу, что и первый или второй люминесцентный материал защитного признака первого ценного документа, но отличается, тем не менее, своим легирующим материалом и/или своими динамическими характеристиками затухания.

Предпочтительно по меньшей мере три, особо предпочтительно по меньшей мере 4, более предпочтительно по меньшей мере 5, различных кодирований системы ценных документов состоят из защитных признаков со следующими свойствами: защитные признаки состоят исключительно из смесей веществ с первой матрицей и второй матрицей, причем первая и/или вторая матрицы могут иметь различные легирующие материалы и/или различные динамические характеристики затухания.

Например, под первой матрицей может подразумеваться лютеций-алюминиевый гранат (LuAG) а под второй матрицей - ванадат иттрия (YVO₄), которые легированы, например, различными объемами неодима для получения быстрых (S) динамических характеристик затухания или медленных (L) динамических характеристик затухания. В этом случае для различных кодирований системы ценных документов, например, могут быть сформированы следующие защитные признаки:

4 защитных признака из различных соотношений компонентов смеси LuAG:Nd (S) и YV0₄:Nd (S)

4 защитных признака из различных соотношений компонентов смеси LuAG:Nd (S) и YV0₄:Nd (L)

4 защитных признака из различных соотношений компонентов смеси LuAG:Nd (L) и YV0₄:Nd (S)

4 защитных признака из различных соотношений компонентов смеси LuAG:Nd (L) и YV0₄:Nd (L)

За счет этого может быть получена система ценных документов с 16 кодированиями, которые тем не менее являются взаимно весьма схожими, и поэтому, только с трудом поддаются анализу и имитации фальсификатором.

В предпочтительном варианте осуществления различные кодирования системы ценных документов отличаются друг от друга по меньшей мере в одном из их значений U, V или S по меньшей мере на 20%, предпочтительно по меньшей мере на 50%, по отношению к меньшему значению. За счет этого обеспечена возможность хорошего различения отдельных кодирований.

В одном другом предпочтительном варианте осуществления различные кодирования системы ценных документов отличаются друг от друга своими значениями V по меньшей мере на 20%, предпочтительно по меньшей мере на 50%.

В одном другом предпочтительном варианте осуществления различные кодирования системы ценных документов отличаются друг от друга своими значениями U по меньшей мере на 20%, предпочтительно по меньшей мере на 50%.

В одном другом предпочтительном варианте осуществления различные кодирования системы ценных документов отличаются друг от друга по меньшей мере в двух из их значений U, V и S по меньшей мере на 20%, предпочтительно по меньшей мере на 50%.

За счет этого обеспечено, что разделение кодирований может быть произведено не исключительно посредством значений S, поскольку в данном случае предоставляется менее значительная защита от подлога, чем в том случае, когда вместо этого или дополнительно к нему кодирования различают с помощью значений U или V.

В одном другом варианте осуществления системы ценных документов согласно изобретению люминесцентные материалы выполнены таким образом, что индивидуальные периоды затухания люминесцентных материалов располагаются в диапазоне от 50 мкс до 5000 мкс, предпочтительно в диапазоне от 100 мкс до 1000 мкс. Предпочтительно, индивидуальный период затухания первого люминесцентного материала располагается в диапазоне от 100 мкс до 200 мкс, а индивидуальный период затухания второго люминесцентного материала - в диапазоне от 400 мкс до 1000 мкс, вследствие чего, обеспечена возможность особо хорошей защиты против имитации защитного признака.

Прежде всего, люминесцентные материалы с периодами затухания более 5 миллисекунд соответственно изобретению не могут быть применены при машинной обработке данных на высокоскоростных датчиках для банкнотов, поскольку в данном случае банкноты транспортируют со скоростями до 12 метров в секунду. Обнаружение или же разделение таких длительных периодов затухания не может быть выполнено, поскольку банкнот оказывается перемещенным из измерительного поля прежде заметного снижения интенсивности люминесценции за счет периода затухания. Кроме того, измерение очень коротких периодов затухания является технически затратным. Предпочтительно, никакой из люминесцентных материалов не имеет периода затухания более 5000 мкс, особо предпочтительно более 2000 мкс, прежде всего предпочтительно более 1000 мкс. Этим обеспечено более точное измерение периода затухания также при высоких скоростях транспортировки. Предпочтительно, никакой из люминесцентных материалов не имеет периода затухания менее 50 мкс, особо предпочтительно менее 80 мкс, прежде всего предпочтительно менее 100 мкс. При менее значительных периодах затухания различение фоновой флуоресценции, например от органических загрязнений, становится затруднительным.

Согласно изобретению могут быть применены неорганические люминесцентные материалы. Согласно изобретению особо предпочтительными являются люминесцентные материалы, в которых в качестве матрицы соответственно применена решетка неорганического основного кристалла, которая легирована по меньшей мере одним легирующим материалом, выбранным из числа редкоземельных металлов (или же их ионов).

Регулировка периодов затухания неорганических люминесцентных материалов известна в уровне техники. Например, регулировка может быть произведена посредством количества легирующего материала (концентрационное гашение). Альтернативно, могут быть применены дополнительные легирующие материалы (гасители флуоресценции), причем обычно для этого применяют определенные редкие земли, такие как самарий, празеодимий или диспрозий, или также определенные переходные металлы, такие как, например, ионы трехвалентного железа, но также и многочисленные другие элементы. Альтернативно, на период затухания можно воздействовать посредством величины частиц люминесцентных материалов, прежде всего в диапазоне наночастиц, или же посредством дефектов структуры/дефектных мест или поверхностных дефектов, и таким образом обеспечивать возможность управления подходящими условиями синтеза или обработки люминесцентных материалов. Предпочтительно, в рамках этого изобретения регулировку периодов затухания производят посредством концентрационного гашения или дополнения гасителей флуоресценции.

В одном варианте осуществления изобретения люминесцентные материалы системы ценных документов, то есть, по меньшей мере, первый и второй люминесцентные материалы защитного признака первого ценного документа и, по меньшей мере, первый люминесцентный материал второго ценного документа выполнены таким образом, что они, прежде всего первый и второй люминесцентные материалы первого ценного документа, являются совместно возбуждаемыми посредством той же длины волн, что делает возможным, прежде всего, целенаправленное и относительно сильное возбуждение люминесцентных материалов посредством сравнительно тонкополосного спектрального возбуждающего импульса (световая вспышка, например лазер). При этом выгодным является, когда длина волн соответствует общему максимуму поглощения в спектрах возбуждения люминесцентных материалов или, при отличных друг от друга максимумах поглощения, обеспечивает возможность возбуждения по меньшей мере 50% соответствующего максимума поглощения. Возбуждение может быть при этом предпочтительно произведено в сильной полосе возбуждения ионов редкоземельных элементов, которая имеется в обоих люминесцентных материалах. За счет этого является возможным эффективное общее возбуждение люминесцентных материалов. Предпочтительно, под этой полосой возбуждения одновременно подразумевают максимум поглощения соответствующих спектров возбуждения и полосу поглощения, которая достигает по меньшей мере 50% максимума поглощения спектра возбуждения.

Защитный признак второго ценного документа может быть представлен отдельным материалом, то есть отдельным люминесцентным материалом, или смесью веществ из различных люминесцентных материалов.

В одном варианте осуществления под отдельными материалами и смесями веществ защитных признаков подразумевают размешанные до гомогенного состояния порошки. Эти порошки предпочтительно расположены в субстрате ценного документа, то есть их добавляют, в случае бумажных субстратов, в бумажную массу или размещают, при изготовлении полимерных субстратов, в полимере или полимерном слое полимерного субстрата. Альтернативно, смеси веществ защитных признаков добавляют к печатной краске или лаку, а затем размещают вместе с ними на субстрате.

В одном другом варианте осуществления отдельные компоненты смесей веществ защитного признака первого и или второго ценного документа присутствуют в разделенном виде, то есть первый компонент смеси веществ или же первый люминесцентный материал присутствует в первом частичном участке первого и/или, при необходимости, второго ценного документа, например в бумажной массе, а второй компонент смеси веществ или же второй люминесцентный материал присутствует во втором частичном участке первого и/или, при необходимости, второго ценного документа, например в печатном слое поверх бумажной массы. При этом различные частичные участки должны быть, по меньшей мере, частично пространственно перекрыты в отраженном свете и/или в проходящем свет таким образом, что оба компонента могут быть измерены одновременно. Такой защитный признак с размещенными обособленным образом люминесцентными материалами демонстрирует при измерении пространственно перекрывающихся областей аналогичный гомогенной смеси эмиссионный спектр.

Защитный признак системы ценных документов согласно изобретению тем самым может быть размещен в субстрате первого и/или второго ценных документов, например как пигмент, крапчатые волокна или легирующий материал. Кроме того, защитный признак может быть размещен как печатная краска или лак на первом и/или втором ценных документах. Кроме того, защитный признак может быть размещен на несущем материале в форме защитной полосы, опознавательной нити, крапчатых волокон, конфетти и/или накладок. Кроме того, предполагается возможной также комбинация представленных возможностей.

Кроме того, изобретение распространяется на способ идентификации (то есть распознавания наличия или отсутствия) защитного признака ценного документа, выполненного как описано выше. Способ идентификации ценного документа системы ценных документов согласно изобретению включает в себя следующие шаги:

возбуждение первого и, при необходимости, второго люминесцентного материала защитного признака первого и/или второго ценных документов;

обнаружение характера изменения во времени общей интенсивности испущенного излучения первого и, при необходимости, второго люминесцентного материала по меньшей мере в двух спектрально различных каналах обнаружения, причем по меньшей мере один канал обнаружения включает в себя, по меньшей мере, частичный участок первичного эмиссионного диапазона первого и второго люминесцентных материалов;

обнаружение эффективного периода затухания и/или интенсивности по меньшей мере в двух каналах обнаружения; и

идентификация кодирования и/или класса ценного документа по защитному признаку на основе обнаруженных одного или нескольких периодов затухания и/или интенсивностей и/или отношений интенсивностей и/или отношений периодов затухания первичного эмиссионного диапазона.

Предпочтительно, люминесцентные материалы первого и/или второго ценного документа получают возбуждение посредством общего возбуждающего импульса.

В одном варианте осуществления соответствующего изобретению способа первичный эмиссионный диапазон люминесцентных материалов защитного признака первого и/или второго ценных документов охватывает соответственно несколько отличных друг от друга каналов обнаружения. Каналы обнаружения могут соответственно включать в себя частичный участок первичного эмиссионного диапазона. Тем не менее является также возможным, что часть первичного эмиссионного диапазона и/или другие эмиссионные диапазоны располагаются полностью за пределами всех каналов обнаружения.

Вариант осуществления способа согласно изобретению может предусматривать, что по меньшей мере два канала обнаружения располагаются, полностью или частично, в пределах первичного эмиссионного диапазона люминесцентных материалов первого и/или второго ценных документов. Например, первичный эмиссионный диапазон являются разделяемым, например, на две одинаковые по размеру половины, причем каждая половина представляет собой канал обнаружения. Тем не менее, каналы обнаружения не должны располагаться точно в пределах первичного эмиссионного диапазона, но могут также быть меньшими или большими, и таким образом выступать, например, за первичный эмиссионный диапазон или же быть смещенными относительно него. Прежде всего, в пределах первичного эмиссионного диапазона могут располагаться более двух каналов обнаружения, например три канала обнаружения.

В предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению по меньшей мере два из каналов обнаружения соответствуют спектральным диапазонам А, В защитных признаков, по меньшей мере, первого и, при необходимости, второго ценных документов системы ценных документов.

В предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению отдельные каналы обнаружения включают в себя соответственно один диапазон длин волн менее 400 нм, предпочтительно менее 250 нм, особо предпочтительно менее 100 нм. Согласно одному варианту осуществления все каналы обнаружения являются по существу одинаковыми по размеру, то есть они отличают друг от друга своими величинами на менее чем 10%. Термин «величина» в этой связи соответствует спектральной ширине (в нанометрах) канала обнаружения, измеренной на половине спектральной чувствительности обнаружения. Согласно другому варианту осуществления каналы обнаружения обладают, по меньшей мере, частично различными величинами (то есть, один или несколько каналов обнаружения отличаются в их спектральной ширине более чем на 10%). Например, канал обнаружения обладает величиной 100 нм, а другой канал обнаружения имеет величину 150 нм. Согласно одному варианту осуществления отдельные каналы обнаружения располагаются непрерывно друг за другом.

Для этого, например, первый канал обнаружения измеряет диапазон длин волн между 900 нм и 1000 нм, второй канал обнаружения - диапазон длин волн между 1000 нм и 1100 нм, и третий канал обнаружения - диапазон длин волн между 1100 и 1200 нм. Согласно другому варианту осуществления один или несколько каналов обнаружения имеют между собой промежутки, в которых не располагается какой-либо другой канал обнаружения. Например, первый канал обнаружения измеряет диапазон длин волн между 900 нм и 1000 нм, второй канал обнаружения - диапазон длин волн между 1000 нм и 1100 нм, и третий канал обнаружения - диапазон длин волн между 1150 и 1250 нм.

В одном варианте осуществления изобретения для проверки характеристики периода затухания может быть проверен эффективный период затухания т при различных длинах волн или же диапазонах длин волн (то есть, в двух или более каналах обнаружения). При этом общая интенсивность может быть приспособлена посредством использования с моноэкспоненциальной аппроксимации по меньшей мере по двум опорным точкам в форме I(t)=А⋅e^-t/τ (коэффициент затухания). Тем самым, такое решение представляет собой аппроксимацию в действительности для возможно более сложного хода процесса во времени. Это является очень быстрым и простым методом измерения, который может быть применен посредством выбора люминесцентных материалов согласно изобретению или же свойств люминесцентного материала.

В противоположность комбинациям люминесцентных материалов уровня техники, как они известны, например, из публикации US 9 046 486 В2, для получения увеличенной защищенности выгодным образом не являются необходимыми какие-либо сложные способы обнаружения. Кроме того, органические молекулы красящего вещества, по сравнению с люминесцентными материалами согласно изобретению на основе неорганических, основанных на матрицах люминесцентных составов, имеют, прежде всего, более широкие эмиссионные спектры и значительно более короткие периоды затухания, которые зачастую располагаются в наносекундном диапазоне. Кроме того они располагают существенно меньшими стоксовыми сдвигами. Эти свойства являются невыгодными для выбора или же проверки периода затухания. Тем самым способ согласно изобретению делает возможным относительно простое, быстрое и надежное обнаружение защитного признака.

Изобретение разъяснено далее более подробно в качестве примера с помощью чертежей. Показано на:

Фиг. 1А - два отдельных эмиссионных спектра отдельных материалов и их область перекрытия;

Фиг. 1Б - результирующий эмиссионный спектр смеси отдельных материалов из фиг. 1А, а также его первичный эмиссионный диапазон РЕВ;

Фиг. 2 - схематическая временная эволюция двух эмиссионных спектров отдельных материалов в различных случаях τ₁>τ₂, τ₁=τ₂ или же τ₁<τ₂; и

Фиг. 3А-Г - схематические комбинации различных люминесцентных материалов на основании их соответствующих значений U₁₂ и S₁₂.

Фиг. 2 схематически показывает временную эволюцию двух эмиссионных спектров отдельных материалов в различных случаях τ₁>τ₂, τ₁=τ₂ или же τ₁<τ₂. При этом интенсивности (индивидуальные) излучения двух материалов S1 и S2 в первичном эмиссионном диапазоне соотнесены длине волны. Схематически проиллюстрирован ход изменения во времени полос эмиссионного спектра обоих люминесцентных материалов S1 и S2 с обоими периодами τ₁ или же τ₂ затухания, причем в одном случае, первый люминесцентный материал S1 имеет более длительный период τ₁ затухания (сплошная линия), а второй люминесцентный материал S2 - более короткий период τ₂ затухания (пунктирная линия). Во втором случае, как первый, так и второй люминесцентные материалы S1, S2 имеют длительный период (τ₁=τ₂) затухания. В третьем случае первый люминесцентный материал S1 имеет более короткий период τ₁ затухания (сплошная линия), а второй люминесцентный материал S2 более длительный период τ₂ затухания (пунктирная линия).

Для проверки защитного признака с люминесцентными материалами S1 и S2 с индивидуальными периодами τ₁ или же τ₂ затухания могут быть обработаны различные спектральные диапазоны А, В (посредством соответствующих каналов K_А, K_B обнаружения). При этом в трех случаях разделяют тот же эмиссионный спектр на два различных канала K_А, K_B обнаружения, причем ход изменения во времени спектральной интенсивности получают соответственно по размещенным одна поверх другой диаграммам (сверху вниз).

Очевидно, спектральная интенсивность полосы эмиссионного спектра с более длинным периодом затухания остается в периоде наблюдения неизменной, тогда как спектральная интенсивность полосы эмиссионного спектра с более коротким периодом затухания со временем существенно убывает.

В одном варианте осуществления каналы K_А и K_B обнаружения совместно покрывают первичный эмиссионный диапазон (на диаграммах соответственно отмечено посредством заштрихованной области А и окантованной области В). Следовательно, в каналах K_А и K_B обнаружения содержатся соответственно различные составляющие полос эмиссионного спектра первого и второго люминесцентных материалов. В первом случае K_А содержит большую эмиссионную составляющую медленно затухающего люминесцентного материала S1 и меньшую эмиссионную составляющую быстро затухающего люминесцентного материала S2. Измеренный таким образом в канале K_ А обнаружения общий период затухания является относительно длительным. В отличие к этому, канал K_B обнаружения содержит большую эмиссионную составляющую быстро затухающего люминесцентного материала S2 и меньшую эмиссионную составляющую медленно затухающего люминесцентного материала S1. Измеренный таким образом в канале K_B обнаружения общий период затухания является относительно коротким.

Во втором случае оба люминесцентных материала S1 и S2 затухают медленно и обладают одинаковым периодом затухания. То есть, как в канале K_А обнаружения, так и в канале K_B обнаружения измеряют тот же длительный общий период затухания.

В третьем случае канал K_А содержит большую эмиссионную составляющую быстро затухающего люминесцентного материала S1 и меньшую эмиссионную составляющую медленно затухающего люминесцентного материала S2. Измеренный таким образом общий период затухания является относительно коротким в канале K_А обнаружения и относительно длительным в канале K_B обнаружения.

В отличие от этой упрощенной схемы, может быть также использовано более двух спектральных диапазонов (каналов обнаружения), например три канала обнаружения. Кроме того, эти каналы обнаружения обычно не являются, как схематически представлено в данном случае, резко разделенными, но сформированы посредством хода изменения спектральной чувствительности детектора или характеристики фильтра примененного в детекторе фильтра.

Изобретение описывает систему ценных документов со специальными защитными признаками, состоящих из специальной комбинации по меньшей мере двух люминесцентных материалов, эмиссионные спектры которых частично перекрываются. Посредством выбора согласно изобретению подходящих материалов и свойств материалов такая система ценных документов может быть произведена со следующими выгодными свойствами: увеличенное число кодирований;

улучшенная защищенность от подделок вследствие затрудненного анализа и имитации (экзотические спектры…);

возможность выявления и разделения с помощью недорогого простого датчика с малым числом каналов, например с двумя спектральными каналами;

улучшенная реализуемость изготовления изделия за счет эффекта масштаба и выгодных свойств материалов.

Кроме того, свойства выбраны таким образом, что проверка является возможной также и при высоких скоростях транспортировки банкнота.

В последующих вариантах осуществления различные люминесцентные материалы обозначены качественным образом как «медленно затухающие» или «быстро затухающие». Под этим подразумевается, что «быстро затухающие» материалы обладают значительно более коротким периодом затухания относительно «медленно затухающих» материалов одного примера. Под этим не подразумевается какого-либо сравнения между материалами из различных примеров. В примерах количественные характеристики для периодов затухания люминесцентных материалов и их смесей даны посредством значений V и S.

В последующих вариантах осуществления различные люминесцентные материалы скомбинированы к смесям веществ. При этом такое обозначение как «50% А, 50% С» означает, что как люминесцентный материал А, так и люминесцентный материал В применены в таком количественном соотношении, что их индивидуальная интенсивность вносит соответственно по 50% общей интенсивности. Это не обязательно означает, что оба люминесцентных материала применены в смеси веществ в той же массовой составляющей. Альтернативный простой способ изготовления таких смесей веществ, например, состоит в первоначальной разбавлении отдельных люминесцентных материалов нелюминесцирующим заполнителем таким образом, что все (разбавленные) люминесцентные материалы обладают той же индивидуальной интенсивностью.

В этом случае предоставленные процентные значения соответствуют соответствующим массовым составляющим (разбавленных) люминесцентных материалов в смесях веществ.

Фиг. 3А-Г показывают схематические варианты осуществления, а именно пример 1 (фиг. 3А), пример 2 (фиг. 3Б), пример 3 (фиг. 3В) и пример 4 (фиг. 3Г). Варианты осуществления относятся к люминесцентным материалам А, В, С или же D.

Они обозначены на диаграммах посредством их соответствующих значений U₁₂ и S₁₂. При этом двусторонние стрелки указывают на то, какие из спектрально-дополняющих люминесцентных материалов могут быть смешаны друг с другом в рамках соответствующего варианта осуществления для получения дополнительных кодирований. Тем не менее, двусторонние стрелки не обязательно указывают на ход изменения значений U₁₂ и S₁₂ таких смесей, но являются чисто символическими. Точные значения U₁₂ и S₁₂ соответствующих смесей могут быть получены из соответствующих таблиц вариантов осуществления. Указание значений U₁₂ и S₁₂ в данном случае произведено в качестве примера, для лучшей визуализации вариантов осуществления. Наряду со значениями U₁₂ и S₁₂ существуют другие значения, прежде всего значения V₁₂, которые могут быть использованы для разделения различных кодирований, которые, однако, не приведены в данном случае. Кодирование в рамках вариантов осуществления обозначается также как «код».

Первый вариант осуществления согласно изобретению относится к системе ценных документов с люминесцентными материалами, которые основаны на неодиме. Для производства системы ценных документов применены два лютеций-алюминиевых граната с различными объемами легирования неодимом, а также легированный неодимом сульфоксид иттрия:

Люминесцентный материал A: LuAG:Nd, быстро затухающий

Люминесцентный материал В: LuAG:Nd, медленно затухающий

Люминесцентный материал С: Y₂O₂S:Nd, быстро затухающий

Люминесцентные материалы демонстрируют при возбуждении на 810 нм соответственно один сложный эмиссионный спектр из нескольких полос в диапазоне 1030-1130 нм.

Эмиссионный спектр разделяется на три спектральных диапазона, которые соответствуют каналам K1, K2, K3 обнаружения датчика. Обнаруженная в соответствующих спектральных диапазонах общая интенсивность соответствующим образом обозначена как I_1, I_2, I_3, а общие периоды затухания - как I_1, I_2, I_3. При этом спектральные диапазоны простираются в следующих диапазонах длин волн:

Для различения различных кодирований системы ценных документов могут быть использованы отношения U интенсивностей, отношения V периодов затухания и сумма S периодов затухания между различными каналами обнаружения. Они могут быть настроены посредством комбинации одного из двух люминесцентных материалов А или В с люминесцентным материалом С. Дополнительно, чистые отдельные материалы могут отличаться от подобных смесей веществ.

При этом, например, U₁₂ обозначает отношение интенсивностей между K1 и K2:

Аналогично является действительным:

Под предоставленными в этом варианте осуществления периодами затухания подразумевают эффективные периоды затухания. Для их обнаружения люминесцентные материалы или же смеси веществ возбуждают посредством возбуждающего импульса, обнаруживают по истечении первого времени ожидания одну интенсивность, обнаруживают по истечении второго времени ожидания другую интенсивность, и по различию интенсивностей после первого и второго времен ожидания обнаруживают эффективный период затухания. Для этого, в рамках примера 1, измеряют значения интенсивностей I₁₀₀ после 100 мкс и I₃₀₀ после 300 мкс, и обнаруживают эффективный период т затухания как указано ниже:

Если значения интенсивностей берут, например, при двух других временах в качестве базы, или применяют другой алгоритм для обнаружения эффективных периодов затухания, получают другие общие периоды затухания. Поэтому для приведения результатов измерения или же проверочных критериев таких признаков согласно изобретению, требуется точное знание измерительных параметров, вследствие чего, защитное воздействие может быть существенно увеличено.

Коды от 1 до 9 могут быть отличены друг от друга на основании их значений U, V и S таким образом, что обеспечена возможность составления с их помощью системы ценных документов.

Пример 1А: Система ценных документов с 9 кодированиями Отдельные материалы или же смеси веществ кодов от 1 до 9 соответственно используют для обеспечения безопасности разновидности ценного документа. Например, код 1 добавляют в бумажную массу первой валюты, код 2 добавляют в бумажную массу второй валюты, код 3 добавляют в бумажную массу третьей валюты, и тому подобное, вследствие чего, в целом 9 различных валют могут быть снабжены индивидуальным кодированием.

Пример 1Б: Система ценных документов с 2 кодированиями Смесь веществ кода 2 добавляют в бумажную массу первой валюты. Смесь веществ кода 3 добавляют в бумажную массу второй валюты. Обе валюты могут отличаться друг от друга на основании их значений U, V и S.

Пример 1В: Система ценных документов с 2 кодированиями Смесь веществ кода 4 добавляют в бумажную массу первой валюты. Смесь веществ кода 9 добавляют в бумажную массу второй валюты. Обе валюты могут отличаться друг от друга на основании их значений U, V и S.

Пример 1Г: Система ценных документов с 3 кодированиями Смесь веществ кода 7 примешивают к печатной краске первой валюты и распечатывают. Смесь веществ кода 8 примешивают к печатной краске второй валюты и распечатывают. Смесь веществ кода 9 примешивают к печатной краске третьей валюты и распечатывают. Три валюты могут отличаться друг от друга на основании их значений U, V и S.

В другом, втором варианте осуществления описана система ценных документов с основанными на иттербии люминесцентными материалами. При этом применены два легированных различными объемами иттербия лютеций-алюминиевых граната, легированный иттербием фосфат иттрия и легированный иттербием сульфоксид гадолиния:

Люминесцентный материал A: LuAGrYb / быстро затухающий

Люминесцентный материал В: LuAGrYb / медленно затухающий Люминесцентный материал С: Gd₂O₂S:Yb / быстро затухающий

Люминесцентный материал D: YPO₄Yb / медленно затухающий

Люминесцентные материалы демонстрируют при возбуждении на 945 нм эмиссию в диапазоне 950-1100 нм.

Эмиссионный спектр разделяют на два спектральных диапазона, которые соответствуют каналам K1, K2 обнаружения датчика. Обнаруженная в соответствующих спектральных диапазонах общая интенсивность соответствующим образом обозначена как I_1 и I_2, а общие периоды затухания - как τ_1 и τ_{_}2. При этом спектральные диапазоны простираются в следующих диапазонах длин волн:

Для различения различных кодирований системы ценных документов могут быть использованы отношения U интенсивностей, отношения V периодов затухания и сумма S периодов затухания обоих каналов обнаружения. Они могут быть настроены посредством комбинации одного из двух люминесцентных материалов А или В с одним из двух люминесцентных материалов С или D. Дополнительно, чистые отдельные материалы могут отличаться от подобных смесей веществ.

При этом, например, U12 обозначает отношение интенсивностей между K1 и K2:

Аналогично является действительным:

Под предоставленными в примере периодами затухания подразумевают эффективные периоды затухания. Для их обнаружения люминесцентные материалы или же смеси веществ возбуждают посредством возбуждающего импульса, обнаруживают по истечении первого времени ожидания первую интенсивность, обнаруживают по истечении второго времени ожидания вторую интенсивность, и по различию интенсивностей после первого и второго времен ожидания обнаруживают эффективный период затухания. Для этого, в рамках примера 2, измеряют значения интенсивностей I₁₀₀ после 100 мкс и I₃₀₀ после 300 мкс, и обнаруживают эффективный период т затухания как указано ниже:

Если значения интенсивностей берут, например, при двух других временах в качестве базы, или применяют другой алгоритм для обнаружения эффективных периодов затухания, получают другие общие периоды затухания. Поэтому для приведения результатов измерения или же проверочных критериев таких признаков согласно изобретению, требуется точно знание измерительных параметров, вследствие чего, защитное воздействие может быть существенно увеличено.

Коды от 2-1 до 2-16 могут быть отличены друг от друга на основании их значений U, V и S таким образом, что обеспечена возможность составления с их помощью системы ценных документов.

Пример 2А: Система ценных документов с 16 кодированиями Отдельные материалы или же смеси веществ кодов от 2-1 до 2-16 соответственно используют для обеспечения безопасности разновидности ценного документа. Например, код 2-1 добавляют в бумажную массу первой валюты, код 2-2 добавляют в бумажную массу второй валюты, код 2-3 добавляют в бумажную массу третьей валюты, и тому подобное, вследствие чего, в целом 16 различных валют могут быть снабжены индивидуальным кодированием.

Пример 2Б: Система ценных документов с 2 кодированиями Смесь веществ кода 2-12 добавляют в бумажную массу первой валюты. Смесь веществ кода 2-15 добавляют в бумажную массу второй валюты. Обе валюты могут быть отличены друг от друга на основании их значений U, V и S.

Другой, третий вариант осуществления относится к системе ценных документов с люминесцентными материалами, которые основаны на эрбии. При этом применяют три следующих материала: легированный эрбием иттрий-алюминиевый гранат, легированный эрбием ванадат иттрия без дополнительного гасителя флуоресценции и легированный эрбием ванадат иттрия с незначительным содержанием дополнительного легирующего материала самария для уменьшения периода затухания:

Люминесцентный материал A: YAG:Er / медленно затухающий

Люминесцентный материал В: YVO₄:Er / медленно затухающий

Люминесцентный материал С: YVO₄:Er, Sm / быстро затухающий

Люминесцентные материалы демонстрируют при возбуждении на 970 нм эмиссию в диапазоне 1400-1700 нм.

Эмиссионный спектр разделяется на три спектральных диапазона, которые соответствуют каналам K1, K2, K3 обнаружения датчика. Обнаруженная в соответствующих спектральных диапазонах общая интенсивность соответствующим образом обозначена как I_1, I_2, I_3, а общие периоды затухания - как т_1, т_2, т_3. При этом спектральные диапазоны простираются в следующих диапазонах длин волн:

Для различения различных кодирований системы ценных документов могут быть использованы отношения U интенсивностей, отношения V периодов затухания и сумма S периодов затухания обоих каналов обнаружения. Они могут быть настроены посредством комбинации люминесцентного материала А с одним из двух люминесцентных материалов В или С. Дополнительно, чистые отдельные материалы могут отличаться от смесей веществ из отдельных материалов.

При этом, например, U12 обозначает отношение интенсивностей между K1 и K2:

Аналогично является действительным:

Под предоставленными в примере периодами затухания подразумевают эффективные периоды затухания. Для их обнаружения люминесцентные материалы или же смеси веществ возбуждают посредством возбуждающего импульса, обнаруживают по истечении первого времени ожидания одну интенсивность, обнаруживают по истечении второго времени ожидания другую интенсивность, и по различию интенсивностей после первого и второго времен ожидания обнаруживают эффективный период затухания.

Для этого, в рамках примера 3, измеряют значения интенсивностей I₁₀₀ после 100 мкс и I₅₀₀ после 500 мкс, и обнаруживают эффективный период т затухания как указано ниже:

Если значения интенсивностей берут, например, при двух других временах в качестве базы, или применяют другой алгоритм для обнаружения эффективных периодов затухания, получают другие общие периоды затухания. Поэтому для приведения результатов измерения или же проверочных критериев таких признаков согласно изобретению, требуется точное знание измерительных параметров, вследствие чего, защитное воздействие может быть существенно увеличено.

Коды от 3-1 до 3-9 могут быть отличены друг от друга на основании их значений U, V и S таким образом, что обеспечена возможность составления с их помощью системы ценных документов.

Пример 3А: Система ценных документов с 9 кодированиями Отдельные материалы или же смеси веществ кодов от 3-1 до 3-9 соответственно используют для обеспечения безопасности разновидности ценного документа. Например, код 3-1 добавляют в бумажную массу первой валюты, код 3-2 добавляют в бумажную массу второй валюты, код 3-3 добавляют в бумажную массу третьей валюты, и тому подобное, вследствие чего, в целом девять различных валют могут быть снабжены индивидуальным кодированием.

Пример 3Б: Система ценных документов с 2 кодированиями Смесь веществ кода 3-7 добавляют в бумажную массу первой валюты. Смесь веществ кода 3-9 добавляют в бумажную массу второй валюты. Обе валюты могут отличаться друг от друга на основании их значений U, V и S.

В другом, четвертом варианте осуществления согласно изобретению речь идет о системе ценных документов с люминесцентными материалами, основанными на тулии и гольмии. При этом применяют следующие три материала: легированный тулием лютеций-алюминиевый гранат без дополнительного гасителя флуоресценции, легированный тулием лютеций-алюминиевый гранат с незначительным содержанием дополнительного легирующего материала празеодимия для сокращения периода затухания, и легированный неодимом, иттербием и гольмием сульфоксид иттрия.

Люминесцентный материал A: LuAG:Tm / медленно затухающий

Люминесцентный материал В: LuAG:Tm, Рг / быстро затухающий

Люминесцентный материал С: Y₂O₂S:Nd, Yb, Но / медленно затухающий

Люминесцентные материалы демонстрируют при возбуждении на 810 нм эмиссию в диапазоне 1600-2100 нм.

Эмиссионный спектр разделяют на два спектральных диапазона, которые соответствуют каналам K1, K2 обнаружения датчика. Обнаруженная в соответствующих спектральных диапазонах общая интенсивность соответствующим образом обозначена как I_1 и I_2, а общие периоды затухания - как т_1 и т_2. При этом спектральные диапазоны простираются в следующих диапазонах длин волн:

Для различения различных кодирований системы ценных документов могут быть использованы отношения U интенсивностей, отношения V периодов затухания и сумма S периодов затухания обоих каналов обнаружения. Они могут быть настроены посредством комбинации одного из двух люминесцентных материалов А или В с люминесцентным материалом С. Дополнительно, чистые отдельные материалы могут отличаться от подобных смесей веществ.

При этом, например, U12 обозначает отношение интенсивностей между K1 и K2:

Аналогично является действительным:

Под предоставленными в примере периодами затухания подразумевают эффективные периоды затухания. Для их обнаружения люминесцентные материалы или же смеси веществ возбуждают посредством возбуждающего импульса, обнаруживают по истечении первого времени ожидания первую интенсивность, обнаруживают по истечении второго времени ожидания вторую интенсивность, и по различию интенсивностей после первого и второго времен ожидания обнаруживают эффективный период затухания. Для этого, в рамках примера 4, измеряют значения интенсивностей I₁₀₀ после 100 мкс и I₅₀₀ после 500 мкс, и обнаруживают эффективный период т затухания как указано ниже:

Если значения интенсивностей берут, например, при двух других временах в качестве базы, или применяют другой алгоритм для обнаружения эффективных периодов затухания, получают другие общие периоды затухания. Поэтому для приведения результатов измерения или же проверочных критериев таких признаков согласно изобретению, требуется точное знание измерительных параметров, вследствие чего, защитное воздействие может быть существенно увеличено.

Коды от 4-1 до 4-9 могут быть отличены друг от друга на основании их значений U, V и S таким образом, что обеспечена возможность составления с их помощью системы ценных документов.

Пример 4А: Система ценных документов с 9 кодированиями Отдельные материалы или же смеси веществ кодов от 4-1 до 4-9 соответственно используют для обеспечения безопасности разновидности ценного документа. Например, код 4-1 добавляют в бумажную массу первой валюты, код 4-2 добавляют в бумажную массу второй валюты, код 4-3 добавляют в бумажную массу третьей валюты, и тому подобное, вследствие чего, в целом девять различных валют могут быть снабжены индивидуальным кодированием.

Пример 4Б: Система ценных документов с 2 кодированиями Смесь веществ кода 4-5 добавляют в бумажную массу первой валюты. Смесь веществ кода 4-8 добавляют в бумажную массу второй валюты. Обе валюты могут отличаться друг от друга на основании их значений U, V и S.

Настоящее изобретение относится к системе ценных документов, способу идентификации ценного документа системы ценных документов и комплекту люминесцентных материалов. Система ценных документов включает в себя, по меньшей мере, первый ценный документ и второй ценный документ. Первый ценный документ имеет защитный признак в виде комбинации, по меньшей мере, одного первого и одного второго люминесцентных материалов первого или же второго класса веществ. Второй ценный документ имеет защитный признак, по меньшей мере, с одним первым люминесцентным материалом из первого или из второго класса веществ. Защитный признак первого ценного документа имеет по сравнению с защитным признаком второго ценного документа, по меньшей мере, отличное отношение интенсивностей эмиссии, отличное отношение периодов затухания и/или отличную сумму периодов затухания в двух смежных спектральных диапазонах. Технический результат заключается в повышении степени защищенности ценных документов без необходимости в существенном увеличении сложности изготовления необходимых для проверки подлинности датчиков. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Система ценных документов, которая включает в себя, по меньшей мере, первый ценный документ и второй ценный документ, причем

первый ценный документ имеет защитный признак в виде комбинации по меньшей мере одного первого и одного второго люминесцентных материалов, причем

i. первый люминесцентный материал защитного признака первого ценного документа является люминесцентным материалом первого класса веществ, который включает в себя легированные гранатовые структуры;

ii. второй люминесцентный материал защитного признака первого ценного документа является люминесцентным материалом второго класса веществ, который включает в себя легированные редкоземельные сульфоксиды, легированные редкоземельные фосфаты, и легированные редкоземельные ванадаты;

iii. первый и второй люминесцентные материалы защитного признака первого ценного документа имеют частично перекрывающиеся эмиссионные спектры;

iv. первый и второй люминесцентные материалы защитного признака первого ценного документа являются совместно возбуждаемыми волнами одной длины;

v. первый и второй люминесцентные материалы защитного признака первого ценного документа имеют период затухания менее 5 мс; и

vi. первый и второй люминесцентные материалы защитного признака первого ценного документа выполнены таким образом, что их первичный эмиссионный диапазон из перекрывающихся эмиссионных спектров является разделяемым на два различных, непосредственно смежных спектральных диапазона, а именно первый и второй спектральные диапазоны (А, В), которые имеют ширину по меньшей мере 50 нм и максимально 500 нм;

второй ценный документ имеет защитный признак по меньшей мере с одним первым люминесцентным материалом из первого класса веществ или из второго класса веществ с периодом затухания менее 5 мс, эмиссия которого, по меньшей мере, частично расположен по меньшей мере в одном из смежных спектральных диапазонов А, В; и защитный признак первого ценного документа имеет по сравнению с защитным признаком второго ценного документа, по меньшей мере, отличное отношение интенсивностей эмиссии, отличное отношение периодов затухания и/или отличную сумму периодов затухания в двух смежных спектральных диапазонах А, В.

2. Система ценных документов по п. 1, причем отношение интенсивностей эмиссии является частным общей интенсивности в первом спектральном диапазоне и общей интенсивности во втором спектральном диапазоне;

отношение периодов затухания является частным общего периода затухания в первом спектральном диапазоне и общего периода затухания во втором спектральном диапазоне; и

сумма периодов затухания является суммой общего периода затухания в первом спектральном диапазоне и общего периода затухания во втором спектральном диапазоне.

3. Система ценных документов по п. 1 или 2, причем различные отношения интенсивностей эмиссии, различные отношения периодов затухания и/или различные суммы периодов затухания в спектральных диапазонах А, В соответственно первого и второго ценных документов соотнесены с кодированием защитного признака и/или распознаванием ценных документов первого и/или второго ценных документов.

4. Система ценных документов по одному из предшествующих пунктов, причем первый и второй люминесцентные материалы защитного признака первого ценного документа и первый люминесцентный материал защитного признака второго ценного документа в качестве центров эмиссии имеют редкоземельные материалы Nd, Yb или Er в качестве легирующих материалов.

5. Система ценных документов по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что люминесцентные материалы первого класса веществ выбраны из легированных иттрий-алюминиевых гранатов (YAG), лютеций-алюминиевых гранатов (LuAG), гадолиний-галлиевых гранатов (GGG), гадолиний-скандий-галлиевых гранатов (GSGG), иттрий-скандий-галлиевых гранатов (YSGG), кальций-ниобий-галлиевых гранатов (CNGG), гадолиний-скандий-алюминиевых гранатов (GSAG), кальций-литий-ниобий-галлиевых гранатов (CLNGG), содержащих переходные металлы гранатовых структур, прежде всего иттрий-железных гранатов (YIG) или из смешанных вариантов таких гранатовых структур.

6. Система ценных документов по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что люминесцентные материалы второго класса веществ выбраны из легированных сульфоксидов лантана, сульфоксидов иттрия, сульфоксидов гадолиния, сульфоксидов лютеция, основанных на них смешанных сульфоксидов; и/или легированных фосфатов лантана, фосфатов иттрия, фосфатов гадолиния, фосфатов лютеция, основанных на них смешанных фосфатов; и/или из ванадатов лантана, ванадатов иттрия, ванадатов гадолиния, ванадатов лютеция, и/или основанных на них смешанных ванадатов.

7. Система ценных документов по одному из предшествующих пунктов, причем степень перекрытия частично перекрывающихся эмиссионных спектров является большей 5% и меньшей 80%.

8. Система ценных документов по одному из предшествующих пунктов, причем защитный признак второго ценного документа имеет комбинацию первого люминесцентного материала из первого класса веществ со вторым люминесцентным материалом из второго класса веществ или имеет комбинацию первого люминесцентного материала из второго класса веществ со вторым люминесцентным материалом из первого класса веществ, причем первый и второй люминесцентные материалы второго ценного документа

i. имеют частично перекрывающиеся эмиссионные спектры;

ii. являются совместно возбуждаемыми волнами одной длины;

iii. имеют соответственно период затухания менее 5 мс.

9. Система ценных документов по одному из предшествующих пунктов, причем первый и второй люминесцентные материалы защитного признака первого ценного документа, а также первый и, когда присутствует, второй люминесцентный материал второго ценного документа являются совместно возбуждаемыми волнами одной длины.

10. Система ценных документов по одному из предшествующих пунктов, причем в первом или втором люминесцентном материале защитного признака первого ценного документа применена та же матрица, что и в первом люминесцентном материале или, при необходимости, втором люминесцентном материале защитного признака второго ценного документа.

11. Система ценных документов по одному из пп. 1-9, причем в первом и втором люминесцентных материалах защитного признака первого ценного документа применены те же матрицы, что и в первом люминесцентном материале и втором люминесцентном материале защитного признака второго ценного документа.

12. Система ценных документов по одному из предшествующих пунктов, причем в первом и втором люминесцентных материалах защитного признака первого ценного документа, а также в первом люминесцентном материале второго ценного документа в качестве центра эмиссии применен тот же редкоземельный элемент.

13. Система ценных документов по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что соответствующий период затухания первого и второго люминесцентного материала защитного признака первого ценного документа, а также первого и, при необходимости, второго люминесцентного материала защитного признака второго ценного документа составляет по меньшей мере 0,05 мс.

14. Система ценных документов по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что первый и второй люминесцентные материалы защитного признака первого ценного документа отличаются их периодами затухания на менее чем 10%.

15. Система ценных документов по одному из пп. 1-13, отличающаяся тем, что первый и второй люминесцентные материалы защитного признака первого ценного документа отличаются периодами затухания на величину от 10 до 50% по отношению к самому короткому индивидуальному периоду затухания люминесцентных материалов.

16. Система ценных документов по одному из пп. 1-13, отличающаяся тем, что первый и второй люминесцентные материалы защитного признака первого ценного документа отличаются периодами затухания на величину по меньшей мере 50%, предпочтительно более чем 75%, особо предпочтительно более чем 100%, по отношению к самому короткому индивидуальному периоду затухания люминесцентных материалов.

17. Система ценных документов по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что кодирование или идентификация первого и второго ценных документов соответствуют соответственно деноминации и/или значению.

18. Способ идентификации ценных документов системы ценных документов по одному из пп. 1-17, который включает в себя шаги:

A. возбуждение первого и, когда присутствует, второго люминесцентного материала защитного признака;

Б. обнаружение характера изменения во времени общей интенсивности испущенного излучения первого и, когда присутствует, второго люминесцентного материала по меньшей мере в двух спектрально различных каналах обнаружения, причем каналы обнаружения включают в себя соответственно, по меньшей мере, частичный участок первичного эмиссионного диапазона первого и, когда присутствует, второго люминесцентного материала; обнаружение периода затухания и/или интенсивности по меньшей мере в двух каналах обнаружения; и

B. идентификация класса ценного документа по защитному признаку на основе обнаруженных одного или нескольких периодов затухания, и/или интенсивностей, и/или отношений интенсивностей, и/или отношений периодов затухания первичного эмиссионного диапазона.

19. Комплект люминесцентных материалов для изготовления системы ценных документов по одному из пп. 1-17, который включает в себя первый люминесцентный материал первого ценного документа, второй люминесцентный материал первого ценного документа, а также первый люминесцентный материал второго ценного документа и, при необходимости, второй люминесцентный материал второго ценного документа.