Патент на изобретение №2225030

(54) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ПОДЛИННОСТИ МАРКИРОВКИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к способу и устройству для проверки подлинности маркировки, предусмотренной в виде цветной маркировки на предметах, в частности напечатанной на документы, ценные бумаги и т.п. Технический результат заключается в создании простого оптического устройства с помощью простых электронных средств. Признаком подлинности маркировки является величина крутизны в заданном диапазоне длин волн спектральной кривой цветного признака подлинности. Данные для определения этих величин получают путем облучения маркировки в отраженном или проходящем свете излучениями различных диапазонов волн, при этом используют детекторы и устройство оценки указанных величин. 2 с. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Данное изобретение относится к способу и к устройству для проверки подлинности маркировки, предусмотренной в виде цветной маркировки на предметах, в частности напечатанной на документы, ценные бумаги и т.п.

Из уровня техники известно нанесение, в частности, на печатные изделия, как, например, ценные бумаги, банкноты и т.п. цветных признаков, в частности, путем печати, с помощью которых на основании приданного им признака подлинности можно проверить подлинность соответствующего предмета.

Из DE-C-3020652 известно использование специально выбранных/изготовленных печатных красок для признаков/маркировки подлинности. Например, напечатанные на документ, служащие для проверки цветные узоры освещают, например, ксеноновой лампой-вспышкой. Эти краски на основании длины волны такого облучения испускают вследствие излучения или отражения люминесцентное/флуоресцентное излучение. Это возникающее излучение подвергают в детекторном устройстве спектральному анализу и на основе результатов спектрального анализа определяют, имеет ли эта облученная маркировка признак подлинности. К сожалению, лицам, занимающимся подделкой, относительно просто удается анализировать признаки подлинности таких печатных красок и подделывать их. Если это удается, то можно обмануть описанную систему проверки подлинности и практически сделать ее бесполезной, хотя, кроме этих специально изготовленных печатных красок, приходится применять сложную оптику с различными интерференционными фильтрами и т.п. для соответствующего проверочного устройства.

В соответствии с этим, задачей данного изобретения является создание способа для такого проверочного устройства, которое обходится без особо сложной оптики и может быть реализовано простым образом с помощью обычных электронных компонентов. Это устройство должно быть предпочтительно легким, для того чтобы его можно было применять в качестве переносного проверочного прибора.

Эта задача решается с помощью способа по п. 1 формулы изобретения, соответственно проверочного устройства по пп. 4, 5 с модификациями согласно соответствующим зависимым пунктам формулы изобретения.

В основе изобретения лежит понимание того, что за счет соответствующего только узкополосного облучения/возбуждения (краски) маркировки подлинности по меньшей мере в двух отличающихся друг от друга (максимально только незначительно перекрывающихся) диапазонах длин волн с находящимися в заданном диапазоне расстояний между средними значениями длин волн, можно определять отличительные значения интенсивности характерной для этой краски спектральной кривой, т. е. зависимости интенсивности от длины волны, соответственно для соответствующего среднего значения соответствующего узкополосного диапазона длин волн. По результатам измерений в нескольких, по меньшей мере двух таких смежных узких диапазонах длин волн можно определить соответствующее значение крутизны указанной характерной спектральной линии этой краски и проверить ее как признак подлинности.

Другие пояснения способа следуют из приведенного ниже описания вариантов выполнения проверочного устройства, работающего в соответствии со способом согласно изобретению.

Снятие характерной спектральной линии краски само по себе обычно в другой взаимосвязи и применяемое для этого устройство является известным. Как уже указывалось выше, для спектрально-аналитического анализа краски используют различные селективные относительно длины волны или настраиваемые относительно селекции длины волны оптические устройства по меньшей мере на передающей или приемной стороне.

В противоположность этому в изобретении используется положенное в основу изобретения упрощение, заключающееся в том, что предусмотрены отдельные селективные передающие диапазоны длин волн и используются детекторы, которые не обязательно являются селективными в отношении длин волн. Работающее согласно изобретению проверочное устройство выполнено так, соответственно работает так, что предусмотренная в нем передача излучения различных узких диапазонов длин волн происходит согласно предпочтительному варианту выполнения проверочного устройства только с разделением во времени, т.е. никогда одновременно для различных диапазонов длин волн. В изобретении используют различные источники излучения, предпочтительно люминесцентные диоды, которые при соответствующих различных длинах волн испускают излучение только в узком диапазоне длин волн и которые простым образом можно переключать с разделением во времени. За счет этого в этом варианте выполнения изобретения можно использовать детекторное устройство, которое не должно иметь селективное по отношению к длине волн свойство. Это имеет даже преимущество, что используется не селективный детектор, который одинаково чувствителен для всех предусмотренных диапазонов длин волн. Это позволяет сэкономить корректуры.

Если работающее согласно изобретению проверочное устройство выполнено так, что оно производит с разделением во времени излучение в целенаправленно заданных различных узких диапазонах длин волн и с помощью детекторного устройства количественно измеряет исходящее из маркировки подлинности, облученной в соответствующий момент времени, и попадающее в детектор излучение, то можно надежно проверять соответствующую крутизну кривой измерительного сигнала в качестве заданного признака подлинности. С помощью изобретения это можно осуществлять с соответственно низкими техническими затратами. С помощью изобретения можно отличать друг от друга различные печатные краски, т. е. подлинную краску с признаком подлинности от другой краски, не имеющей этого признака подлинности. Это справедливо также тогда, когда используемый в изобретении широкополосный детектор имеет интегрально для всего измеряемого спектрального диапазона совпадающие для обеих красок свойства детектирования.

Ниже приводится подробное описание изобретения со ссылками на чертежи, которые содержат дополнительное раскрытие изобретения и на которых изображено:
фиг.1 и 1a – принципиальные схемы устройства согласно изобретению;
фиг.2 – графики кривых спектральных величин отражения (печатных) красок;
фиг.3 – схема мест распределения цветных маркировок и их проверки;
фиг.4 – пример выполнения оптики, используемой в изобретении.

На фиг. 1 показан в упрощенном виде принцип конструкции и действия проверочного устройства 10 согласно изобретению. Позицией 1 обозначен управляющий блок, с помощью которого по выбору управляют с разделением во времени двумя передатчика 2₁ и 2₂ для передачи излучения. При управлении передатчиками 2₁ он передает узкополосное излучение a₁. При управлении передатчиком 2₂ происходит передача из него излучения а₂. Оба излучения a₁ и а₂ отличаются средней величиной длин волн своих соответствующих узких (в крайнем случае незначительно частично перекрывающихся) диапазонов длин волн. Оба диапазона длин волн имеют заданное для конструкции проверочного устройства расстояние друг от друга. Для таких передатчиков 2₁ и 2₂ пригодны, в частности, полупроводниковые люминесцентные диоды, которые имеют относительно узкие диапазоны длин волн их излучения, доступные в соответствующем ассортименте и которые можно легко использовать с разделением во времени, т.е. избирательно по времени.

Излучения а₁ и а₂ оба направлены на один и тот же элемент площади маркировки 3 подлинности. Из этой маркировки 3 подлинности как при облучении a₁, так и облучении а₂, исходит излучение b, которое принимается детектором 4. Это излучение b в зависимости от того, вызвано ли оно излучением a₁ или а₂, имеет различную длину волны (различный диапазон длин волн). Однако поскольку детектор 4 является широкополосным, то независимо от того, происходило ли облучение a₁ или а₂, он поставляет соответствующий детекторный сигнал, который соответствует детектированной интенсивности соответствующего (в соответствующее время) принятого излучения b.

Выходные сигналы детектора 4 поступают в оценочное устройство 5. В него через соединение 6 из управляющего блока 1 поступают сообщения, какой из передатчиков 2₁ или 2₂ излучает в данный момент времени, а именно в момент времени приема детекторного сигнала детектора 4 в оценочном устройстве 5. За счет этого можно приходящий в определенный момент времени в оценочное устройство 5 принятый сигнал детектора 4 отнести к соответствующему излучению a₁ или а₂.

Соединения 6 согласно фиг.1 может и не быть, если каждому детектору 4 соответствуют только два передатчика 2₁ и 2₂.

Принципиально устройство согласно фиг.1 может быть снабжено также другими селективными по длине волны передатчиками (других диапазонов длин волн), помимо передатчиков 2₁ или 2₂, которые также с разделением во времени облучают плоский элемент маркировки подлинности и также вызывают испускание излучения b. Затем принятое детектором 4 соответствующие излучение может быть отнесено к соответствующему диапазону длин волн передатчика с помощью сигнала соединения 6.

Несмотря на неселективное по длине волны детектирование, можно с помощью изобретения на основе работы с разделением во времени обеспечивать в оценочном устройстве 5 однозначное соотнесение мгновенного сигнала детектора с определенным диапазоном длин волн (с излучением a₁ или а₂ или…). Измерительные сигналы детектора оцениваются оценочным устройством 5 относительно их постоянной и переменной составляющей сигнала. На основании этого можно оценивать кривые спектра излучения b в соответствующем диапазоне длин волн. С помощью этих динамически измеренных кривых оценочное устройство 7 выдает результат оценки.

На фиг. 2 показана для трех красок соответствующая величина отражения в зависимости от длины волны. При этом кривая 21 относится к специально выбранной черной краске, которую можно использовать как выбранный признак подлинности. Показана также кривая 22 соответствующей второй краски (для второго/альтернативного выбираемого признака подлинности). Кривая 222 соответствует другой (обычной) краске. На фиг.2 обозначены узкие диапазоны 20₁ и 20₂ длин волн излучений a₁ и а₂. Из фиг.2 следует, что значения отражения имеют различную величину, т.е. соответствующие значения интенсивности излучения b, если соответствующую краску (согласно изобретению, с разделением во времени) облучают один раз излучением a₁ и в другой раз излучением а_2. Для краски (маркировки подлинности) с кривой 21 получают величины измерения 23 и 24. Эти величины измерения представляют скрытый в этой краске с кривой 21 признак подлинности, наличие которого можно проверять с помощью устройства согласно изобретению. Вторая краска с кривой 22 имеет для диапазонов длин волн излучений a₁ и а₂ совершенно другие значения 123 и 124 отражения. Для третьей кривой обычной печатной краски получают, например, значения 223 и 224 отражения. Из соответствующих пар величин 23 и 24, 123 и 124, а также 223 и 224 получают для соответствующей кривой 21, 22 и 222 соответствующую среднюю крутизну между значениями 20₁ и 20₂ длины волны. Крутизна этих кривых заметно отличается друг от друга. За счет этого возможно не только различать крутизну кривых 21 и 22 в качестве признака подлинности от крутизны кривой 222 обычной печатной краски, но также значения крутизны кривых 21 и 22 друг от друга в качестве отличающихся друг от друга признаков подлинности.

Проверочное устройство согласно изобретению может работать в ультрафиолетовом, видимом и/или инфракрасном спектральном диапазонах в зависимости от соответствующего применяемой краске признака подлинности.

Отдельные передатчики 2₁, 2₂,… передаточного устройства 2 для упрощения конструкции относительно прохождения оптических путей расположены в пространстве возможно ближе друг к другу. Детектор 4, который состоит из нескольких отдельных детекторов 4₁, 4₂,…, имеет предпочтительно одинаковое расположение.

Также предпочтительным вариантом выполнения проверочного устройства согласно фиг.1 является устройство согласно фиг.1а с селективно чувствительным для отдельных диапазонов 20₁, 20₂,… длин волн излучений a₁, a₂,… детекторным устройством 4′, вместо не селективно работающего детекторного устройства 4 на фиг.1. Это селективное детекторное устройство содержит, например, соответствующее количество отдельных селективных детекторов 4′₁, 4′₂,…, которые по отдельности подают свой сигнал в оценочное устройство 5. В этом варианте выполнения можно проводить передачу селективных излучений a₁, а₂,.. . одновременно. В ответ на это облучение от маркировки подлинности (при наличии подлинности) также одновременно исходят селективные излучения b₁, b₂,.. . к детекторному устройству и там принимаются селективно отдельными детекторами 4′₁, 4′₂,… и преобразуются в электрические сигналы для оценочного устройства 5. Селективность отдельных детекторов 4′₁, 4′_2,… может обеспечиваться фильтрами или внутренне присущей отдельным детекторам селективностью. От соединения 6, показанного на фиг.1, в варианте выполнения согласно фиг.1а, можно отказаться.

В соответствии с результатом проверки, полученным с помощью проверочного устройства согласно изобретению при установлении подлинности передается сигнал в блок 7, например, в периферийные устройства, как, например, печатающее устройство, останавливающее или запирающее устройство и т.п. для управления ими. Этот блок 7 может быть выполнен для обработки результатов оценки с целью управления, сигнализации или подачи сигнала тревоги с помощью, например, электрических, оптических и/или акустических выходов. Кроме того, результаты оценки можно запоминать в виде данных и/или направлять в центральное устройство обработки данных.

С помощью изобретения можно осуществлять также селекцию по месту относительно заданного геометрического расположения маркировки подлинности в качестве, в частности, дополнительной меры для проверки подлинности. На фиг.3 показаны (в качестве примера) две расположенные в плоскости на расстоянии друг от друга, нанесенные, например, на проездной билет 32 маркировки 30₁, 30₂ подлинности с признаком подлинности согласно изобретению. В этом случае в проверочном устройстве 10 согласно изобретению при вставлении и проталкивании (стрелка 35) такого проездного билета через оптическую часть 11 проверочного устройства получают с оценочного блока 5 последовательно в соответствии с количеством этих маркировок подлинности (в данном случае двух) подтверждающие сигналы, а именно только при подлинности этих маркировок.

В качестве дополнительного повышения точности проверки подлинности может быть предусмотрено, что эти обе маркировки 30₁, 30₂ подлинности (и при необходимости другие такие маркировки) дополнительно отличаются друг от друга. Можно выбирать, например, в качестве признаков различные значения крутизны спектральных кривых (см. фиг. 2) этих двух (или более) маркировок подлинности. При проталкивании соответственно при проверке такого проездного билета одно и то же устройство 2 и 4 передачи/детектирования проверочного устройства 10 должно определять последовательно во времени и точно в заданной для проездного билета последовательности такие отличающиеся друг от друга величины измерения, которые соответствуют различным величинам крутизны спектральных кривых отдельных следующих друг за другом маркировок подлинности.

Попытки перехитрить выполненное таким образом проверочное устройство согласно изобретению практически невозможны, поскольку признаки подлинности спрятаны в маркировке подлинности, т.е. они нанесены на проездной билет, например, внутри черной краски в остальном не различимые как маркировка подлинности и при необходимости могут отличаться друг от друга своим признаком подлинности (величиной крутизны).

Вместо или дополнительно к осуществляемой последовательно во времени проверки маркировок подлинности можно проводить проверку также одновременно, а именно в том случае, если проверочное устройство снабжено несколькими, распределенными по поверхности измерительными участками, которые одновременно выполняют процесс проверки в нескольких соответствующих местах на документе с передачей и приемом соответствующего излучения и оценкой результатов.

Как указывалось выше, с помощью изобретения можно простым образом и с небольшими техническими затратами проверять, имеет или нет черная краска признак подлинности, хотя образующую этот признак подлинности краску нельзя визуально отличить от другой (например, черной) краски. Это обеспечивает возможность нанесения признака подлинности на поверхность, покрытую обычной (например, черной) краской, незаметно для глаза и скрытно по месту расположения, например, на документ.

Печатные краски в качестве признака подлинности могут быть предусмотрены на несущем материале, например бумаге, пластмассе, текстиле или т.п., и/или внутри него. Они могут быть нанесены на предмет, как указывалось выше, в виде любого геометрического узора и/или в виде (более или менее) сплошного покрытия. Бумагу или подобный материал можно также, например, пропитывать краской, несущей признак подлинности.

На фиг. 4 показан (например, в качестве дополнения к фиг.1 и 3) пример взаимного расположения передающего устройства 2 и детекторного устройства 4, а также маркировки 3 подлинности при проведении проверки подлинности. Направленное излучение а соответствующего диапазона длин волн попадает на маркировку 3 подлинности. От нее исходит подлежащее детектированию излучение b, которое попадает в детекторное устройство 4. Другие подробности этого устройства для проверки подлинности совпадают с подробностями, уже поясненными и описанными применительно к фиг.1.

Приведенное выше описание изобретения относилось к отраженному от маркировки подлинности излучению b. В качестве альтернативного решения, способ и соответствующее устройство в описанных выше вариантах выполнения могут также работать с проходящим через маркировку подлинности излучением (b’). Вместо приема детектором 4 отраженного излучения b согласно фиг.4 при проходящем через маркировку подлинности излучении b’ его можно принимать соответственно расположенным детектором.

Формула изобретения

1. Способ проверки подлинности предмета с маркировкой (3) подлинности в виде цветного признака с выбранным цветным спектром, причем способ содержит следующие стадии: с помощью передающего устройства (2₁, 2₂) производят излучение по меньшей мере в двух отличающихся между собой, выбранных в пределах определенного цветного спектра дискретных диапазонах длин волн излучения, направленное на/или через маркировку (3) подлинности, и при таком облучении отраженное от маркировки (3) подлинности или пропущенное через нее излучение принимают с помощью детекторного устройства (4, 4’), в котором определяют интенсивность принятого излучения, и в устройство оценки подают соответствующие этой интенсивности электрические сигналы, причем для излучения выбирают диапазоны длин волн, которые располагаются в цветном спектре маркировки (3) подлинности, являются узкополосными и смежными в заданном интервале средних значений длин волн и лишь незначительно накладываются друг на друга, отличающийся тем, что в качестве признака подлинности маркировки (3) подлинности задают величину подъема кривой отражения или пропускания выбранного цветного спектра, диапазоны длин волн излучения выбирают в зоне этого подъема и что из интенсивности принятого излучения, определенной для диапазона длин волн излучения, а также из интервала средних значений длин волн выводят величину подъема кривой отражения или пропускания цветного признака проверяемого предмета и на основании заданной в качестве признака подлинности величины подъема проводят проверку.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что две маркировки (30₁, 30₂) подлинности, имеющие отличающиеся между собой цветные спектры, при проверке облучают одинаковым излучением, но раздельно друг от друга, причем по двум присваиваемым каждой маркировке (30₁, 30₂) подлинности интенсивностям принятого излучения определяют величины подъема и проверяют их на основании величин подъема, заданных в качестве признака подлинности указанных цветовых спектров.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что излучение проводят в разных диапазонах длин волн попеременно с разделением во времени.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что излучение проводят в разных диапазонах длин волн одновременно и что детекторное устройство (4) селективно разделяет принятое излучение.

5. Устройство для проверки подлинности согласно способу по п.1, отличающееся тем, что оно содержит оптическое передающее устройство (2₁, 2₂,…) для передачи излучения по меньшей мере в двух отличающихся друг от друга дискретных узкополосных диапазонах длин волн излучения, оптическое детекторное устройство (4, 4’) для определения интенсивности принятого излучения по меньшей мере в выбранных диапазонах длин волн, причем передающее (2₁, 2₂) и детекторное (4, 4’) устройства выполнены таким образом, что передаваемое передающим устройством (2₁, 2₂) излучение попадает по выбору на предназначенную для проверки на подлинность маркировку (3) подлинности и исходящее от нее вследствие облучения излучение поступает в детекторное устройство (4, 4’), которое измеряет интенсивность принятого излучения в различных дискретных диапазонах длин волн излучения и выдает пропорциональные принятому излучению электрические сигналы, электронное оценочное устройство (5), с помощью которого в зависимости от выдаваемых детекторным устройством (4, 4’) электрических сигналов определяют величину подъема кривой отражения или пропускания проверяемой маркировки (3) подлинности и проверяют ее на основании заданной в качестве признака подлинности величины подъема.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что оно содержит управляющий блок (1), который управляет передающим устройством (2₁, 2₂) таким образом, что оно передает излучение в разных диапазонах длин волн попеременно с разделением по времени.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что детекторное устройство (4’) содержит несколько селективных по длине волн детекторов (4’₁, 4’₂), каждый из которых обладает селективной чувствительностью в одном из выбранных диапазонов длин волн.

8. Устройство по любому из пп.5-7, отличающееся тем, что передающее (2₁, 2₂) и детекторное (4, 4’) устройства расположены таким образом, что отраженное от маркировки (3) подлинности излучение измеряется детекторным устройством (4, 4’).

9. Устройство по любому из пп.5-7, отличающееся тем, что передающее (2₁, 2₂) и детекторное (4, 4’) устройства расположены таким образом, что прошедшее через маркировку (3) подлинности излучение измеряется детекторным устройством (4, 4’).

10. Устройство по любому из пп.5-9, отличающееся тем, что устройство (5) для оценки сигналов детекторного устройства (4, 4’) выполнено с возможностью оценки постоянной и переменной составляющей этих сигналов.

11. Устройство по любому из пп.5-10, отличающееся тем, что проверяемая маркировка (3) подлинности выполнена с возможностью перемещения к передающему и детекторному устройствам.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 13.02.2006

Извещение опубликовано: 20.12.2007 БИ: 35/2007