Устройство контроля подлинности банкноты

 

Изобретение относится к устройствам для распознавания подлинности банкноты или ценной бумаги и может быть использовано при разработке и изготовлении устройств автоматического контроля подлинности банкнот или ценных бумаг для банковских служащих. Техническим результатом изобретения является повышение достоверности контроля подлинности банкнот и ценных бумаг, снижение трудоемкости как при изготовлении устройств контроля подлинности, так и при проведении ремонтных работ во время их эксплуатации. Изобретение содержит источник ультрафиолетового излучения с газоразрядной лампой, фотоприемник, источник опорного напряжения, исполнительный блок и компаратор, приемное окно фотоприемника ориентировано с возможностью приема как переизлученной от контролируемой банкноты энергии, так и прямого излучения от газоразрядной лампы. В режиме насыщения между газоразрядной лампой и приемным окном фотоприемника может быть установлена светонепроницаемая перегородка с отверстием, через которое излучение от газоразрядной лампы проходит в направлении приемного окна фотоприемника, при этом площадь отверстия в перегородке выбрана из условия, исключающего возможность работы фотоприемника в режиме насыщения в случае одновременного приема им как излучения от газоразрядной лампы через отверстие в перегородке, так и переизлученной световой энергии от контролируемой банкноты с максимальными амплитудными значениями. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для распознавания подлинности банкноты или ценной бумаги и может быть использовано при разработке и изготовлении устройств автоматического контроля подлинности банкнот или ценных бумаг для банковских служащих.

Известен автомат для отбраковки банкнот [1], содержащий датчик толщины, детектор флюоресценции (ультрафиолетовый облучатель, фильтр, фотоэлемент и электронный детектор уровня облучения), блок фотоэлементов проходящего через банкноту света для измерения длины, пьезоэлектрическая головка для определения неравномерности защитного узора, фотометр для определения прозрачности водяных знаков, пара фотометров для сканирования за счет перемещения исследуемой и эталонной банкноты и сравнения контролируемой банкноты с обеих сторон с эталонной.

Также известно устройство для распознавания банкнот [2], в котором бумага облучается ультрафиолетовым излучением и с помощью фотодатчика регистрируется излучение, наведенное в веществе бумаги.

Кроме того известно устройство для распознавания и проверки банкнот (3), в котором банкнота освещается источником видимого света и источником ультрафиолетового излучения. Прошедшее через банкноту излучение видимого диапазона воспринимается линейкой фотодатчиков, расположенной поперек движения банкноты, а также дополнительными фотодатчиками, каждый из которых имеет свой светофильтр. Отраженное ультрафиолетовое излучение регистрируется своим датчиком.

Вышеуказанные известные устройства позволяют контролировать подлинность банкноты, но обладают существенным недостатком, а именно, они не имеют возможности адаптироваться к изменению уровня излучения энергии газоразрядной лампой в источнике ультрафиолетового излучения за счет ее старения, а также разброса других ее параметров при установке и замене ее во время ремонта.

Известны также оптические считывающие системы [4], имеющие в своем составе осветительную лампу, фотоприемники и нелинейные усилители для формирования логических сигналов приемлемых уровней. В этих известных системах выходное рабочее напряжение каждого приемника также зависит от срока службы осветительной лампы и ее температуры. Указанный выше недостаток в известных считывающих системах в значительной степени устраняют введением дополнительного фотоприемника, сканирующего совершенно чистую дорожку. Его сигнал после усиления буферным усилителем и подстройки с помощью резисторов используется в качестве уставки порога переключения всех других усилителей считывания с других дорожек. Однако и это известное техническое решение не позволяет устранить полностью вышеуказанный недостаток, поскольку технологически невозможно изготовить все фотоприемники (в рассматриваемом случае кремниевые фотодиоды) с абсолютно одинаковыми техническими характеристиками, поэтому изменение яркости свечения осветительной лампы из-за ее старения будет вызывать изменение сигнала на выходе каждого в отдельности фотоприемника на величину, зависящую от ее конкретных параметров и естественно отличающуюся от величины изменения сигнала на выходе других фотоприемников. Этот недостаток отрицательно влияет на точность проводимых измерений, что снижает достоверность результатов контроля подлинности, а также влечет за собой необходимость проведения большого объема работ, связанных с настройкой и регулировкой электрической схемы устройства контроля подлинности, так и при проведении ремонтных работ.

Предложенная электрическая схема устройства контроля подлинности банкноты направлена на решение следующей задачи: - повышение достоверности контроля подлинности банкнот и ценных бумаг; - снижение трудоемкости как при изготовлении устройств контроля подлинности, так и при проведении ремонтных работ во время их эксплуатации.

Для решения вышеобозначенной задачи заявляется новая более совершенная электрическая схема устройства контроля подлинности банкноты, содержащая источник ультрафиолетового излучения с газоразрядной лампой, фотоприемник, источник опорного напряжения, исполнительный блок и компаратор, подключенный первым входом к выходу фотоприемника, а вторым входом - к выходу источника опорного напряжения. В отличие от известных, в заявляемом устройстве контроля приемное окно фотоприемника ориентировано с возможностью приема как переизлученной от контролируемой банкноты энергии, так и прямого излучения от газоразрядной лампы, источник опорного напряжения подключен свои сигнальным входом к выходу фотоприемника, а входом управления к первому выходу блока определения наличия банкноты в зоне ее контроля, выход компаратора подключен к входу исполнительного блока через управляемый ключ, вход управления которого подключен ко второму выходу блока определения наличия банкноты в зоне ее контроля.

В случае необходимости, когда мощность излучения источника чрезмерно велика, между газоразрядной лампой источника ультрафиолетового излучения и приемным окном фотоприемника может быть установлена светонепроницаемая перегородка с отверстием для прохождения излучения от источника в сторону приемного окна фотоприемника. Площадь отверстия в светонепроницаемой перегородке выбирается из условия, исключающего возможность работы фотоприемника в режиме насыщения при одновременном приеме переизлученной световой энергии от контролируемой банкноты с максимальной амплитудой и прямого излучения от газоразрядной лампы.

Блок-схема устройства контроля подлинности банкноты представлена на чертеже, где показаны: 1 - источник ультрафиолетового излучения, 2 - источник питания газоразрядной лампы, 3 - газоразрядная лампа, 4 - светонепроницаемая перегородка с отверстием, 5 - фотоприемник, 6 - компаратор, 7 - источник опорного напряжения,
8 - блок определения наличия банкноты в зоне ее контроля,
9 - управляемый ключ,
10 - исполнительный блок,
11 - контролируемая банкнота.

Блок-схема устройства контроля подлинности банкноты содержит в себе источник ультрафиолетового излучения 1 с газоразрядной лампой 3, подключенной к источнику ее питания 2, фотоприемник 5, компаратор 6, подключенный первым входом к выходу фотоприемника 5, вторым входом - к выходу источника опорного напряжения 7, а выходом через управляемый ключ 9 - ко входу исполнительного блока 10. Источник опорного напряжения 7 своим входом подключен к выходу фотоприемника 5, а входом управления - к первому выходу блока определения 8 наличия банкноты 11 в зоне ее контроля. Управляемый ключ 9 своим входом управления подключен к второму выходу блока определения 8. Приемное окно фотоприемника 5 ориентировано с возможностью приема как переизлученной от контролируемой банкноты 11 энергии, так и прямого излучения от газоразрядной лампы 3 источника 1 ультрафиолетового излучения. В случае необходимости (чрезмерно большая мощность излучения источника 1) между газоразрядной лампой 3 источника ультрафиолетового излучения 1 и приемным окном фотоприемника 5 может быть установлена светонепроницаемая перегородка 4 с отверстием для прохождения излучения от источника 1 в сторону приемного окна фотоприемника 5. Площадь отверстия в светонепроницаемой перегородке 4 выбирается из условия, исключающего возможность работы фотоприемника 5 в режиме насыщения при одновременном приеме переизлученной световой энергии от контролируемой банкноты 11 с максимальной амплитудой и прямого излучения от газоразрядной лампы 3.

При отсутствии банкноты 11 в зоне ее контроля соответствующий электрический сигнал с первого выхода датчика 8 поступает на вход управления источника опорного напряжения 7 и переводит его в режим работы, при котором постоянное напряжение на его выходе изменяется пропорционально изменению сигнала, поступающего с выхода фотоприемника 5 на вход источника опорного напряжения 7, а со второго выхода датчика 8 электрический сигнал поступит на вход управления ключа 9 и переключит его в закрытое состояние, при котором невозможно прохождение электрического сигнала с выхода компаратора 6 на вход исполнительного блока 10.

В случае нахождения банкноты 11 в зоне ее контроля соответствующий электрический сигнал с первого выхода датчика 8 поступит на вход управления источника опорного напряжения 7 и переведет его в режим работы, при котором предшествующее поступлению этого сигнала выходное напряжение источника 7 запоминается и остается неизменным, пока банкнота 11 будет находиться в зоне ее контроля, а со второго выхода блока определения наличия 8 соответствующий электрический сигнал поступит на вход управления ключа 9 и переключит его в открытое состояние, при котором возможно прохождение электрического сигнала с выхода компаратора 6 на вход исполнительного блока 10.

Рассмотрим работу устройства в случае, когда отсутствует банкнота 11 в зоне ее контроля.

В этом случае на вход фотоприемника 5 будет поступать только та часть ультрафиолетового излучения источника 1, которая пройдет через отверстие в диафрагме 4. Поскольку банкнота 11 в зоне ее контроля отсутствует, то и возможность приема переизлученной световой энергии фотоприемником 5 также будет отсутствовать. Поступившее на вход фотоприемника 5 ультрафиолетовое излучение будет преобразовано в соответствующий электрический сигнал, который поступит на вход источника опорного напряжения 7 и первый вход компаратора 6. Под его воздействием в источнике опорного напряжения 7 образуется постоянное напряжение, пропорциональное входному напряжению, поступающему с выхода фотодатчика 5. Любое изменение входного напряжения, вызванное воздействием как внешних факторов, так и уходом параметров комплектующих элементов электрической схемы (старение газоразрядной лампы, изменение параметров фотоприемника в результате его замены и т.д.), автоматически вызывает пропорциональное изменение на соответствующую величину постоянного напряжения на выходе источника опорного напряжения 7. Постоянное напряжение с выхода источника опорного напряжения 7 поступает на второй вход компаратора 6, а на его первый вход поступает электрический сигнал с выхода фотоприемника 5. Поскольку управляемый ключ 9 находится в закрытом состоянии под воздействием соответствующего сигнала, поступающего на его вход управления со второго выхода блока определения наличия 8 банкноты 11 в зоне ее контроля, то любые изменения сигнала на выходе компаратора 6 не приведут к срабатыванию исполнительного блока 10.

Работа устройства контроля подлинности в случае, когда присутствует банкнота 11 в зоне ее контроля.

В этом случае на вход фотоприемника 5 будет поступать кроме части ультрафиолетового излучения источника 1, прошедшего через отверстие в светонепроницаемой перегородке 4, дополнительно еще и часть переизлученной энергии в видимом диапазоне от контролируемой банкноты 11. Электрический сигнал на выходе фотоприемника 5 соответственно возрастет и будет в дальнейшем изменяться пропорционально изменению суммарной энергии, поступившей на вход фотоприемника 5. Электрический сигнал с первого выхода блока определения нахождения 8 будет подан на вход управления источника опорного напряжения 7, который затем и переведет его в режим работы, при котором его выходное напряжение будет иметь постоянное фиксированное значение и не будет изменяться под воздействием входного изменяющегося сигнала, поступающего с выхода фотоприемника 5. Со второго выхода блока определения наличия 8 банкноты 11 соответствующий электрический сигнал будет подан на вход управления ключа 9, который после этого перейдет в открытое состояние, при котором возможно прохождение электрического сигнала с выхода компаратора 6 на вход исполнительного блока 10. В зависимости от степени подлинности контролируемой банкноты произойдет изменение в ту или иную сторону электрического сигнала на выходе фотоприемника 5, а это вызовет соответствующее срабатывание или несрабатывание компаратора 6, а затем и исполнительного блока 10, который выдает по результатам контроля информацию о подлинности банкноты.

Благодаря тому, что формирование опорного напряжения, поступающего на вход компаратора 6, а также прием и обработка рабочего сигнала осуществляются с использованием одной и той же газоразрядной лампы 3 и одного и того же фотоприемника 5, изменение их параметров под воздействием внешних факторов, естественного старения или замены в результате проведения ремонтных работ не повлияет на достоверность контроля подлинности, так как, например, снижение (повышение) уровня яркости свечения газоразрядной лампы 3 автоматически приведет к снижению (повышению) как рабочего сигнала, так и опорного напряжения на одно и то же значение, поэтому на результаты их сравнения в компараторе 6 вышеуказанные изменения влияния не окажут. Благодаря вышеизложенному в предложенном техническом решении успешно решена поставленная задача.

Заявляемое устройство контроля подлинности банкноты может быть серийно изготовлено в условиях производства с применением стандартного оборудования и современных материалов. По результатам проведения работ были изготовлены и испытаны с положительными результатами опытные образцы изделия, реализующего в полном объеме заявленное изобретение.

Источники информации:
1. Патент Великобритании N 1430099, G 07 D 7/00, 1976.

2. Патент Великобритании N 2029009, G 07 D 7/00, 1980.

3. Патент ЕПВ N 0101115, G 07 D 7/00, 1984.

4. Вульвет Дж. Датчики в цифровых системах. - М.: Энергоиздат, 1981, с. 36 - 38.

Формула изобретения

1. Устройство контроля подлинности банкноты, содержащее источник ультрафиолетового излучения с газоразрядной лампой, фотоприемник переизлученной от контролируемой банкноты энергии, источник опорного напряжения, исполнительный блок и компаратор, подключенный первым входом к выходу фотоприемника, а вторым входом - к выходу источника опорного напряжения, отличающееся тем, что приемное окно фотоприемника ориентировано с возможностью приема как переизлученной от контролируемой банкноты энергии, так и прямого излучения от газоразрядной лампы, источник опорного напряжения подключен своим сигнальным входом к выходу фотоприемника, а входом управления - к первому выходу блока определения наличия банкноты в зоне ее контроля, выход компаратора подключен к входу исполнительного блока через управляемый ключ, вход управления которого подключен к второму выходу блока определения наличия банкноты в зоне ее контроля.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между газоразрядной лампой источника ультрафиолетового излучения и приемным окном фотоприемника установлена светонепроницаемая перегородка с отверстием для прохождения излучения от газоразрядной лампы в направлении приемного окна фотоприемника, при этом площадь отверстия в светонепроницаемой перегородке выбрана из условия, исключающего возможность работы фотоприемника в режиме насыщения в случае одновременного приема им как излучения от газоразрядной лампы через отверстие в светонепроницаемой перегородке, так и переизлученной световой энергии от контролируемой банкноты с максимальными амплитудными значениями.

РИСУНКИ

Рисунок 1