Устройство и способ проверки ценных документов
Изобретение относится к области техники, в которой осуществляется проверка подлинности ценных документов, снабженных машиночитаемыми защитными признаками. Технический результат - изобретение позволяет получить конструктивно простое измерительное устройство. Устройство обрабатывает результаты измерений, полученные, например, по меньшей мере на двух частотах измерения, при этом положение одной или нескольких дискретных измерительных дорожек задают таким образом, чтобы обеспечить возможность проверки по меньшей мере наличия двух разных невидимых спектральных свойств, присущих подлинным ценным документам заданного типа. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству и способу автоматической проверки листовых ценных документов.
Изобретение относится, в частности, к проверке банкнот, чеков или купонов, снабженных машиночитаемыми защитными признаками, которые можно выявлять оптическими методами в невидимой области спектра с целью проверить или определить, например, подлинность и/или номинал ценного документа, однако не ограничено только этой областью применения. Подобные защитные признаки, выявляемые в невидимой области спектра, могут представлять собой вещества, которые излучают или поглощают свет, например, в ультрафиолетовой или инфракрасной областях спектра и содержатся в печатной краске или в эмиссионной бумаге.
Системы, предназначенные для оптической проверки подобных ценных документов, известны, например, из DE 10007887 A1, DE 19701513 С2, WO 2004/036508, US 5757001 или ЕР 1233261 A1.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача обеспечения возможности эффективной проверки подобных ценных документов с помощью измерительного устройства, которое отличалось бы простотой конструкции и дешевизной в изготовлении.
Эта задача решается с помощью совокупности признаков независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения и более подробно рассмотрены в последующем описании.
Таким образом, согласно настоящему изобретению можно изготавливать конструктивно простое и дешевое в изготовлении измерительное устройство, которое обрабатывает, например, полученные по меньшей мере в двух разных диапазонах частот инфракрасной области результаты измерений и задает положение одной или нескольких дискретных измерительных дорожек таким образом, чтобы обеспечить возможность проверки по меньшей мере наличия двух разных невидимых спектральных свойств, присущих подлинным ценным документам (BN) заданного типа. Измерительное устройство предпочтительно выполнено с возможностью измерения свойств излучения в инфракрасной области спектра, и разные невидимые спектральные свойства могут представлять собой, например, разные пространственные и/или спектральные характеры изменения результатов измерений.
В случае ценных документов, транспортируемых относительно измерительного устройства вдоль своей длины (короткой кромкой вперед), может оказаться достаточной единственная измерительная дорожка, а при проверке ценных документов, транспортируемых относительно измерительного устройства поперек своей длины (длинной кромкой вперед), достаточными могут быть уже две измерительные дорожки, чтобы обеспечить также возможность проверки разных невидимых спектральных свойств, а значит, и надежность проверки при невысоких затратах на измерительное устройство. Измерительное устройство можно не только встраивать в машину для обработки ценных документов, но и использовать как портативное или ручное устройство для проверки ценных документов, при использовании которого банкноты автоматически или вручную перемещают мимо измерительных элементов измерительного устройства короткой или длинной кромкой вперед.
Другие преимущества настоящего изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения, а также более подробно рассмотрены в последующем описании на примере предпочтительных вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи.
При этом необходимо особо отметить, что признаки, раскрытые в зависимых пунктах формулы изобретения и в последующем описании вариантов осуществления изобретения, могут использоваться в сочетании друг с другом или независимо друг от друга, а также от объектов изобретения, указанных в независимых пунктах формулы изобретения. На чертежах, в частности, показано:
на фиг.1 - схематичный вид в поперечном сечении измерительного устройства для проверки банкнот в первом варианте его выполнения,
на фиг.2 - схематичный вид в видимой области спектра лицевой стороны банкноты, проверяемой измерительным устройством, показанным на фиг.1,
на фиг.3 - схематичный вид в видимой области спектра оборотной стороны банкноты, показанной на фиг.2 и проверяемой измерительным устройством, показанным на фиг.1, и
на фиг.4 - схематичный вид в инфракрасной области спектра оборотной стороны банкноты, показанной на фиг.2 и проверяемой измерительным устройством, показанным на фиг.1.
Ниже рассматривается прежде всего проверка банкнот в инфракрасной области спектра, однако этот пример не ограничивает возможностей осуществления изобретения. Дополнительно к этой области спектра или вместо нее проверку ценных документов или измерения их свойств можно также проводить в других невидимых областях спектра.
На фиг.1 схематично в поперечном сечении лишь в качестве примера показано измерительное устройство 1 для проверки банкнот BN в первом варианте его выполнения. Подобные измерительные устройства 1 могут использоваться, например, в устройствах для изготовления бумаги, печатания банкнот, подсчета и сортировки банкнот, приема и/или выдачи банкнот, в торговых автоматах или в иных устройствах для обработки банкнот. Помимо этого подобное измерительное устройство можно использовать как портативное или ручное устройство для проверки ценных документов.
Измерительное устройство 1 имеет два сенсорных модуля 2 и 3 предпочтительно одинаковой конструкции, между которыми в направлении Т транспортируют проверяемую банкноту BN. В данном случае банкноту транспортируют поперек ее длины. Сказанное означает, что банкноту BN транспортируют в направлении Т, параллельном более коротким кромкам банкноты.
Сенсорные модули 2, 3 имеют каждый свой корпус 7, в котором размещены источник 6 света для освещения общей поверхности банкноты BN по меньшей мере инфракрасным светом и два отдельных датчика соответственно 4а, 5а и 4b, 5b, регистрирующие свет, отраженный разными участками банкноты BN. При этом банкноту BN транспортируют в процессе измерения в направлении Т между сенсорными модулями 2, 3, а датчики, соответственно 4а, 5а и 4b, 5b, измеряют отражаемое банкнотой BN инфракрасное излучение вдоль отстоящих друг от друга измерительных дорожек, а именно измерительных дорожек S1 и S2 с лицевой стороны и измерительных дорожек S3 и S4 с оборотной стороны банкноты.
Эти измерительные дорожки представлены на фиг.2-4 для верхнего сенсорного модуля 2 в виде обозначенных штриховыми линиями контуров S1 (датчик 4а) и S2 (датчик 5а). На фиг.3 соответствующие измерительные дорожки для нижнего сенсорного модуля 3 представлены в виде обозначенных штриховыми линиями контуров S3 (датчик 4b) и S4 (датчик 5b).
Кроме того, датчики 4а, 5а и 4b, 5b выполняют измерения соответственно по меньшей мере на двух разных частотах или в двух разных диапазонах частот инфракрасной области. При этом, как указано ниже, дорожки и частоты измерения задают в зависимости от свойств проверяемых ценных документов.
Результаты измерений, получаемые сенсорными модулями 2, 3, передаются по линии передачи данных в электронный блок 8 обработки данных. Блок 6 обработки данных представляет собой либо компонент измерительного устройства 1, либо отдельный блок.
Измерительное устройство 1 рассчитано на автоматическую проверку банкнот BN одного или нескольких заданных типов. При этом под банкнотами разных типов следует понимать банкноты разных валют, а также банкноты BN разных номиналов одной и той же валюты.
Принцип действия предлагаемой в изобретении системы рассматривается ниже лишь на примере проверки банкноты BN со ссылкой на фиг.2-4 с использованием измерительного устройства 1, показанного на фиг.1.
При этом банкнота BN показана с соответствующими измерительными дорожками S1-S4 на лицевой стороне (см. фиг.2) и на оборотной стороне (см. фиг.3, 4). На фиг.2 и 3 показан вид банкноты BN в видимой области спектра, а на фиг.4 показан вид банкноты BN в инфракрасной области спектра.
Проверку подобных банкнот BN с использованием измерительного устройства 1 проводят следующим образом.
Сначала экспериментально определяют наличие, положение и распределение проверяемых в инфракрасной области спектральных свойств путем их измерения на подлинных банкнотах BN. Затем расстояние между двумя датчиками 4а, 5а и 4b, 5b в соответствующем сенсорном модуле 2, 3 устанавливают или задают таким образом, чтобы путем анализа результатов измерений на соответствующих полученных дорожках S1, S2 и S3, S4 можно было проверить по меньшей мере наличие двух разных измеряемых в инфракрасной области спектральных свойств этой банкноты BN по меньшей мере на двух частотах измерения. Разные спектральные свойства в инфракрасной области спектра могут представлять собой, например, разный пространственный и/или спектральный характер изменения измеренного излучения от банкноты BN.
Следует отметить, что эти разные спектральные свойства обычно различаются между собой у банкнот разных валют и номиналов. В соответствии с этим, как очевидно, дорожки S1, S2 и S3, S4 и частоты измерения также различаются между собой в зависимости от того, какая валюта проверяется согласно изобретению, например, евро, швейцарские франки, английские фунты, шведские кроны, доллары США или японские иены.
Так, например, можно также проверять банкноты BN, содержащие вещество, поглощающее инфракрасное излучение, которое имеется только по меньшей мере на одном участке общей поверхности ценного документа, а положение измерительной(-ых) дорожки(-ек) задают таким образом, чтобы обеспечить возможность проверки наличия вещества, поглощающего инфракрасное излучение, на определенном участке поверхности ценного документа в качестве первого спектрального свойства в инфракрасной области. Вещества, поглощающие инфракрасное излучение, представляют собой известные защитные вещества, содержащиеся в эмиссионной бумаге или в печатной краске и поглощающие излучение в инфракрасной области спектра, благодаря чему при измерении свойств в этом поглощаемом диапазоне частот банкноты отражают инфракрасное излучение значительно менее интенсивно по сравнению с банкнотами, не содержащими вещество, поглощающее инфракрасное излучение. Примеры применения веществ, поглощающих инфракрасное излучение, описаны, например, в WO 03/038001 А1.
В одном варианте выполнения банкноты, рассматриваемом лишь в качестве примера и изображенном на фиг.2-4, первое вещество, поглощающее инфракрасное излучение, имеется (только) в графических структурах 11, 12 на лицевой стороне, а второе вещество, поглощающее инфракрасное излучение, характеризующееся другим спектром поглощения, имеется (только) в печатной краске полиграфического оттиска 16, обозначающего номинал банкноты BN и выполненного на ее оборотной стороне.
Наряду с этими участками 11, 12 и 16 с разными спектральными свойствами в инфракрасной области печатные краски графической структуры 18 на оборотной стороне, подписи 14 и полиграфического оттиска 13, обозначающего номинал, на лицевой стороне, и печатные краски серийных номеров 15, 17 соответственно на лицевой и оборотной сторонах имеют люминесцирующие в инфракрасной области спектра вещества, обладающие спектральной характеристикой, отличающейся от спектральной характеристики обоих веществ, поглощающих инфракрасное излучение.
Кроме того, банкнота BN имеет на оборотной стороне два участка 20, 21 с плоской инфракрасной характеристикой. Эти участки обозначены на фиг.4 точками, и на них интенсивность излучения в инфракрасной области в значительной степени практически однородна. В отличие от этих участков окружающая их поверхность практически не излучает в инфракрасной области либо имеет распределение интенсивности излучения в инфракрасной области, изменяющееся в пространстве значительно сильнее.
Так, например, интенсивность инфракрасного излучения в области графических структур 11 и 18 изменяется заметно сильнее и аналогично излучению в видимой области. Это различие представлено в качестве примера на фиг.4 в виде графиков МЗ, М4 изменения интенсивности I по расстоянию X вдоль измерительных дорожек соответственно S3 и S4. Вдоль дорожки S3, т.е. конкретно в зоне участка 20 с плоской инфракрасной характеристикой интенсивность инфракрасного излучения остается практически постоянной, тогда как вдоль дорожки 4 она изменяется в пространстве сильнее.
После определения положения и определения свойств проверяемых банкнот BN задают положение датчиков 4а, 5а и 4b, 5b и, соответственно, относящихся к ним измерительных дорожек S1, S2 и S3, S4 и расстояние между ними с обеспечением возможности проверки по меньшей мере двух из этих разных свойств излучения в инфракрасной области спектра.
Для проверки банкноты BN, транспортируемой поперек ее длины (длинной кромкой вперед), как показано на фиг.2-4, для проверки инфракрасных свойств участков 11, 14, 15, 16, 18, 20 достаточно использовать по два датчика 4а, 5а и 4b, 5b с каждой стороны. Хотя в этом случае отсутствует возможность измерения инфракрасных свойств участков 12, 13, 17 и 21, поскольку они располагаются вне измерительных дорожек S1, S2 и S3, S4, то с использованием этого сенсора можно распознать подавляющее большинство известных подделок.
Следует еще раз отметить, что в зависимости от типа проверяемой банкноты может быть достаточным проводить измерения вдоль только одной дорожки, в частности при транспортировке банкноты в направлении, параллельном ее длинной кромке.
Еще одно преимущество измерительного устройства 1, показанного на фиг.1, состоит в том, что указанные инфракрасные свойств (спектральных свойств в инфракрасной области) можно также проверять от положения банкноты BN, т.е. не только в случае, когда перепутаны лицевая и оборотная стороны банкноты, но и в случае, когда перепутаны ее левая и правая стороны. Таким образом, проверяя банкноту BN в показанном положении путем измерения ее свойств, например, вдоль измерительной дорожки S3, можно проверить наличие участка 20 с плоской инфракрасной характеристикой. Если вместо показанного положения банкнота BN повернута на 180° в плоскости чертежа, то свойства участка 20 с плоской инфракрасной характеристикой можно измерять вдоль дорожки S4, а при перепутывании лицевой и оборотной сторон банкноты свойства участка 20 с плоской инфракрасной характеристикой измеряют вдоль измерительных дорожек S1 и S2 соответственно. Из сказанного следует, что это измерительное устройство 1 можно также использовать для определения положения банкноты, поскольку результаты измерений вдоль четырех измерительных дорожек S1-S4 на подлинных банкнотах BN всегда должны располагаться друг за другом в определенном порядке.
Предпочтительно, чтобы все измерительные дорожки или их часть располагались симметрично относительно банкноты BN. Так, например, измерительная дорожка S1 расположена относительно измерительной дорожки S2, а измерительная дорожка S3 - относительно измерительной дорожки S4 таким образом, чтобы их расстояние до расположенных параллельно направлению Т транспортировки левой кромки (дорожки S1, S3) и правой кромки (дорожки S2, S4), соответственно, были одинаковыми.
Как указано выше, измерять необходимо не только пространственное распределение интенсивности на одной частоте, но и - по меньшей мере для части проверяемых свойств в инфракрасной области - свойства банкноты по меньшей мере на двух частотах разного спектра, предпочтительно по меньшей мере на двух частотах, отстоящих друг от друга в спектре. Выбор частот измерения зависит, в свою очередь, от фактических свойств материала, из которого изготовлена эмиссионная бумага, или наносимой на нее печатной краски. В качестве примера можно сослаться на патент US 5757001, в котором, например, со ссылкой на содержащуюся в нем фиг.4 подробно описано, что уже одно измерение, проводимое с использованием инфракрасного излучения с двумя разными длинами волн, примерно равными 870 и 930 нм, на определенных участках банкноты BN, может оказаться достаточным для того, чтобы на основе разных соотношений измеренных значений интенсивностей на этих двух длинах волн отличить подлинные банкноты от поддельных.
Таким образом можно проверять, например, и наличие вещества, поглощающего инфракрасное излучение, на участках 11 и/или 16 поверхности банкноты, для чего по меньшей мере на двух разных частотах в инфракрасной области по меньшей мере часть датчиков или все датчики 4а, 5а и 4b, 5b, соответственно, получают результаты измерений, сравниваемые блоком 8 обработки с ожидаемой спектральной характеристикой, которая присуща подлинным ценным документам на указанных по меньшей мере двух разных частотах в инфракрасной области и которая также разнится, например, у разных поглощающих инфракрасное излучение веществ.
Кроме того, можно проверять еще одно спектральное свойство в инфракрасной области на другом участке поверхности, не содержащем вещества, поглощающего инфракрасное излучение, для чего результаты измерений по меньшей мере на одной частоте сравнивают с другой ожидаемой спектральной характеристикой, полученной на подлинных банкнотах BN. Эта проверка может представлять собой, например, измерение свойств участка 20 с плоской инфракрасной характеристикой только на одной частоте измерения в инфракрасной области. Комбинация измерений на участках с веществами, поглощающими инфракрасное излучение, и участках с плоской инфракрасной характеристикой может служить примером того, что для проверки наличия разных спектральных свойств необходимо использовать разное количество частот измерений. Необходимо отметить, что особое преимущество настоящего изобретения состоит именно в совместном проведении нескольких подобных разных проверок, таких, например, как проверка на наличие не только веществ, поглощающих инфракрасное излучение, но, например, и участка с плоской инфракрасной характеристикой. Тем самым заметно снижается вероятность ошибочного анализа сигналов при проверке банкноты.
Наряду с рассмотренными выше вариантами, возможны также и другие варианты осуществления изобретения.
Так, выше в качестве примера были рассмотрены варианты, согласно которым вещества, поглощающие инфракрасное излучение, содержатся только в печатной краске графических структур 11, 12 на лицевой стороне банкноты и полиграфического оттиска 16, обозначающего номинал и выполненного на оборотной стороне банкноты. Очевидно, что эти структуры и оттиск указаны лишь в качестве примера, и также могут быть предусмотрены вещества, поглощающие инфракрасное излучение, или другие проверяемые в инфракрасном свете вещества, предназначенные для защиты ценных документов от подделки, наличие которых можно проверять на подлинных банкнотах BN и на других отдельных участках поверхности основы банкноты и/или полиграфического оттиска, при этом отдельные участки поверхности банкноты могут быть также запечатаны, например, методами глубокой печати с помощью стальной формы, высокой печати, непрямой высокой печати и/или офсетной печати и/или могут также представлять собой составную часть другой графической структуры, такой как серийный номер 15, 17, подпись 14, печать банка, дата выпуска в обращение, водяной знак или иная аналогичная графическая структура.
Следует также отметить, что спектральные свойства в инфракрасном излучении не обязательно должны измеряться в отраженных лучах: в других вариантах осуществления изобретения дополнительно к измерению отраженного излучения или вместо этого можно также измерять спектральные свойства в проходящих лучах, т.е. на характеристики излучения, прошедшего через банкноту BN.
В заключение следует отметить, что для проверки подлинности и/или номинала банкноты BN можно также проводить другие измерения с использованием того же самого или другого измерительного устройства 1. Так, измерения спектральных свойств можно также проводить, например, в ультрафиолетовой области в проходящих и/или отраженных лучах для выявления наличия, например, также оптических отбеливателей, поглощающих ультрафиолетовое излучение. Поскольку такие отбеливатели обычно распределены практически по всей поверхности бумаги, из которой изготавливаются банкноты, соответствующую измерительную дорожку для измерений в УФ-области можно расположить в любом месте на поверхности банкнот(-ы). В описанном варианте эту дорожку можно расположить, например, между дорожками S1, S2 или S3, S4 либо рядом с ними. Помимо этого для проверки банкнот можно проводить не только оптические, но и другие измерения, такие как измерения электрической проводимости или магнитных свойств.
1. Способ автоматической проверки листовых ценных документов (BN), включающий в себя следующие стадии:
- задают положение одной или нескольких измерительных дорожек (S1, S2, S3, S4) измерительного устройства (1) таким образом, чтобы обеспечить возможность проверки, по меньшей мере, наличия двух разных невидимых спектральных свойств, присущих подлинным ценным документам (BN) заданного типа,
- облучают ценный документ (BN) вдоль измерительных дорожек (S1, S2, S3, S4),
- регистрируют результаты (М3, М4) измерений, полученных на облученном ценном документе (BN), вдоль измерительных дорожек (S1, S2, S3, S4), причем, по меньшей мере, на части измерительных дорожек (S1, S2, S3, S4) измерения проводят, по меньшей мере, в двух отстоящих друг от друга диапазонах частот инфракрасной области спектра,
- по результатам измерений определяют наличие у ценного документа указанных, по меньшей мере, двух разных спектральных свойств, присущих подлинным ценным документам (BN) заданного типа.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что проверяют наличие ценных документов (BN), содержащих вещество, поглощающее инфракрасное излучение, которое имеется только, по меньшей мере, на одном участке (11, 16) общей поверхности ценного документа, а положение измерительной(-ых) дорожки(-ек) задают таким образом, чтобы обеспечить возможность проверки наличия вещества, поглощающего инфракрасное излучение, на определенном участке поверхности ценного документа.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что проверяют второе спектральное свойство на другом не содержащем вещества, поглощающего инфракрасное излучение, участке (14, 18) поверхности ценного документа, сравнивая результаты измерений, полученные, по меньшей мере, на одной частоте, с другим ожидаемым спектральным свойством, характеризующим подлинные ценные документы (BN).
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что частоты измерения и/или положение измерительной(-ых) дорожки(-ек) (S2) задают с обеспечением возможности проверки наличия вещества, поглощающего инфракрасное излучение, на определенном участке (11) поверхности ценного документа, осуществляемой путем сравнения результатов измерений, полученных на измерительной дорожке, по меньшей мере, на двух разных частотах, сравнивают с ожидаемой спектральной характеристикой подлинных ценных документов (BN).
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что проверяют второе спектральное свойство на другом не содержащем вещества, поглощающего инфракрасное излучение, участке (14, 18) поверхности ценного документа, сравнивая результаты измерений, полученные, по меньшей мере, на одной частоте, с другим ожидаемым спектральным свойством, характеризующим подлинные ценные документы (BN).
6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что для проверки наличия разных спектральных свойств требуется разное количество частот измерения, и/или, по меньшей мере, часть измерительных дорожек (S1, S2, S3, S4) расположена симметрично относительно положения проверяемого ценного документа (BN).
7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что у подлинных ценных документов (BN) вещество, поглощающее инфракрасное излучение, имеется только на участке (11, 12, 16) поверхности основы и/или печатного изображения ценного документа (BN), причем этот участок получен методом глубокой печати с помощью стальной формы, высокой печати, непрямой высокой печати и/или офсетной печати, и/или представляет собой составную часть графической структуры, такой как серийный номер (15, 17), валюта (13, 16), подпись (14), портретное изображение (11), печать банка, дата выпуска в обращение, водяной знак или иные аналогичные графические структуры.
8. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве первого из проверяемых спектральных свойств проверяют наличие вещества, поглощающего инфракрасное излучение, а в качестве второго проверяемого спектрального свойства проверяют наличие на поверхности ценного документа участка с плоской инфракрасной характеристикой.
9. Измерительное устройство (1) для осуществления способа по одному из пп.1-8, содержащее источник (6) света для освещения поверхности ценного документа (BN) и, по меньшей мере, два датчика (4а, 5а), расположенных на задаваемом расстоянии друг от друга и выполненных с возможностью регистрации света, отраженного от поверхности ценного документа (BN), в разных диапазонах частот инфракрасной области спектра.
