BR0204341B1 - Método e dispositivo para a autenticação de documentos ou artigos de segurança e sistema de segurança - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO E DISPOSITIVO PARA A AUTENTICAÇÃO DE DOCUMENTOS OU ARTI- GOS DE SEGURANÇA E SISTEMA DE SEGURANÇA".

CAMPO DA INVENÇÃO A invenção é no campo de documentos e artigos de segurança.

Refere-se a um método de determinação da autenticidade de tais documen- tos e artigos. Em particular, refere-se a documentos ou artigos de segurança portando um traço luminescente e a um dispositivo para a medida quantitati- va da intensidade da emissão de luminescência e das características do dito traço luminescente.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Os compostos luminescentes são elementos de segurança bem conhecidos para a proteção de papéis-moedas, documentos de valor e ou- tros artigos de segurança. Esses compostos podem ser incorporados ao substrato do artigo de segurança, impressos nos artigos de segurança, via uma tinta, ou afixados aos artigos de segurança na forma de uma linha, uma folha ou uma marca portando os mesmos. A detecção de elementos de segurança de luminescência é bem conhecida na técnica e descrita em um grande número de patentes. A paten- te U.S. 5.918.960 descreve um aparelho de detecção de papel-moeda falsifi- cado, com base em uma lâmpada ultravioleta (UV) para excitar a lumines- cência e em duas fotocélulas para medir a intensidade de luminescência, versus a intensidade de radiação de fundo. Um problema particular na de- tecção de luminescência é a discriminação do sinal de luminescência fraco dos sinais de fundo freqüentemente muito mais fortes, que são devido à luz ambiental. O uso de excitação modulada e detecção síncrona foi proposto como uma possibilidade para superar essa dificuldade. A patente U.S. 5.608.225 descreve um aparelho de detecção fluorescente aperfeiçoado e um método usando uma fonte de excitação mo- dulada, uma fotocélula e um detector de fase, para a eliminação dos sinais de fundo. As patentes U.S. 4.275.299, U.S. 5.548.106, U.S. 5.418.855 e U.S. 5.574.790 descrevem um outro equipamento de detecção, com base na ex- citação modulada. A patente U.S. 3.656.835 descreve o uso conjunto de uma fonte de excitação UV constante e um campo magnético modulado, para produzir e detectar emissão modulada de estados tripletos magnéticos de luminescência. As patentes U.S. 5.315.993 e U.S. 5.331.140 propõem o monitoramento do decaimento da luminescência, usando uma multiplexação de mais do que uma freqüência de modulação da fonte de excitação, por exemplo, para a leitura de códigos de barra fluorescentes invisíveis. As pa- tentes U.S. 5.548.124 e U.S. 5.757.013 propõem a medida dos tempos de decaimento da luminescência por meio da geração de um produto de modu- lação do sinal de excitação e do sinal de resposta de luminescência recebido de volta.

Os sistemas de detecção de luminescência à base de modula- ção da técnica anterior são bastante inflexíveis contra as influências da luz ambiental, que não tem a mesma freqüência de modulação e fase que a própria fonte de luz do detector. São, por outro lado, muito sensíveis à pró- pria freqüência de modulação deles. Parte da luz de excitação modulada é significativamente redifundida na superfície da amostra e vaza pelo sistema de filtro óptico para a fotocélula do detector. Nenhum sistema de filtro óptico tem, significativamente, uma rejeição de 100% dos componentes da luz fora da faixa. Essa luz de excitação residual, que tem exatamente a mesma fre- qüência que a resposta de luminescência, é incorporada, desse modo, à in- tensidade do sinal detectado. No caso de um sinal de luminescência fraco, o dito sinal de fundo impede uma determinação apropriada da intensidade do sinal de luminescência.

Isso é mais perturbador que o sinal de fundo e depende da refle- tibilidade do substrato, que pode variar independentemente da intensidade do sinal de luminescência. No caso de autenticação de papel-moeda, a refle- tibilidade do substrato depende muito de fatores externos, tais como sujeira e desgaste, que torna difícil checar a genuinidade da parte dianteira do pa- pel-moeda, se nenhuma distinção pode ser feita entre o sinal de fundo me- ramente refletido e o sinal de emissão de luminescência verdadeiro. A presente invenção descreve um método e um equipamento que superam as deficiências da técnica anterior.

Em particular, descreve um método e um equipamento, que permitem discriminar entre o sinal de excitação refletido e o sinal de emissão de luminescência e determinar, seletivamente, a intensidade da emissão de luminescência.

Além do mais, a presente invenção propicia uma determinação quantitativa da intensidade da luminescência, independente da refletibilidade de fundo.

Propicia ainda derivar intensidades de luminescência absolutas ou comparativas e explorar essas para fins de codificação e identificação.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção descreve um método que permite a deter- minação de intensidades de luminescência, livres das contribuições da luz ambiente e da radiação de excitação refletida. Baseia-se no uso de pelo me- nos um composto luminescente, mostrando uma característica de emissão retardada, isto é, tendo um acúmulo dependente do tempo da emissão de luminescência, após a fonte de luz de excitação ter sido ligada e ainda emitir um sinal de luminescência decadente, após a fonte de luz de excitação ter sido desligada. Uma resposta de emissão típica dessa luminescência, como uma função do tempo, é mostrada na Figura 1: a) mostra a intensidade ver- sus o tempo de uma radiação de excitação pulsada de comprimento de onda λ1; b) mostra a intensidade versus tempo da resposta detectada da lumines- cência. A dita resposta detectada compreende pelo menos três componen- tes: (1) a radiação refletida de comprimento de onda λ1 vazando pelo siste- ma de filtro óptico, (2) radiação de luminescência de comprimento de onda X2 emitida durante a excitação, e (3) radiação de luminescência de compri- mento de onda λ2 emitida após a excitação. A existência de radiação refletida (1) no detector torna difícil ob- ter medidas absolutas precisas para a intensidade de luminescência emitida real, tal como refletida por sua "parte ascendente" (2) e a sua "parte deca- dente" (3). Isso é particularmente verdade no caso de luminescência fraca e alta intensidade de excitação, por exemplo, no caso quando um elemento fosforescente de conversão superior deve ser detectado. O método de acordo com a presente invenção, que supera esse problema, é exemplificado em conjunto com a Figura 2. A fonte de luz de excitação é periodicamente, ligada e desligada, como mostrado na Figura 1.

Um valor medido para a intensidade de luminescência líquida pode ser obti- do para ambas as partes "ascendente" e "decadente", por uso do método descrito abaixo. O intervalo "ascendente" (A) entre a ligação e o desligamento da fonte de luz de excitação pode ser subdividido em pelo menos dois interva- los de tempo, que são, de preferência, iguais. O sinal do detector é integrado durante os ditos intervalos de tempo, para obter os valores para cada inter- valo. Depois, a diferença entre o primeiro e o segundo sinais é calculada.

Devido ao fato de que os intervalos de tempo são iguais, a contribuição do vazamento (1) de radiação de excitação refletida é subtraída, juntamente com a radiação de fundo (luz ambiente) presente de outro modo. A intensi- dade do sinal remanescente é exclusivamente devido à emissão de lumines- cência.

No exemplo da Figura 2, o "intervalo ascendente" (A) pode ser, por exemplo, inteiramente subdividido em dois intervalos de tempo iguais (t1, t2). A intensidade do sinal integrado durante o intervalo de tempo t1 é sub- traída da intensidade do sinal integrado durante o intervalo de tempo t2. As contribuições da reflexão, radiação de fundo e outras influências da luz, que provocam um erro, são chamadas, coletivamente, de contribuições de refle- xão 1. Subtraindo-se os valores da intensidade, um valor de sinal líquido é obtido, que é representativo apenas da intensidade da luminescência.

Alternativamente, o "intervalo ascendente" (A) pode ser subdivi- dido parcialmente nos dois intervalos de tempo (t5, t6), os ditos intervalos de tempo sendo mais curtos do que os intervalos de tempo precedentes (t1, t2) e localizados próximos ao início e próximos ao final do "intervalo ascenden- te" (A). A intensidade do sinal integrado durante o intervalo de tempo t5 é subtraída da intensidade do sinal integrado durante o intervalo de tempo t6.

As contribuições da radiação de reflexão (1) e de fundo se cancelam, para deixar um valor de sinal líquido, representativo apenas da intensidade da luminescência. Essa solução alternativa é particularmente adequada, se vá- rios materiais luminescentes, tendo constantes de tempo "ascendentes" ca- racterísticas muito diferentes, deve ser analisada usando esse valor e o mesmo equipamento de detecção.

De modo similar, o intervalo "decadente" (D) seguinte ao desli- gamento da fonte de luz de excitação pode ser subdividido em pelo menos dois, de preferência, intervalos de tempo iguais. O sinal detector é integrado durante os ditos intervalos de tempo e pelo menos um sinal da diferença, entre um intervalo de tempo último e um precedente, igual é formado. Devi- do ao fato de que os intervalos de tempo são iguais, a radiação de reflexão presente de outro modo (luz ambiente) é subtraída. O sinal remanescente é exclusivamente devido à presença da emissão de luminescência.

No exemplo da Figura 2, o "intervalo decadente" (D) pode ser inteiramente subdividido em dois intervalos de tempo iguais (t3, t4). A inten- sidade do sinal integrado durante o intervalo de tempo t3 é subtraída da in- tensidade do sinal integrado durante o intervalo de tempo t4. As contribui- ções da radiação de reflexão se cancelam, para deixar um valor de sinal lí- quido, representativo exclusivamente da intensidade de luminescência.

Alternativamente, o "intervalo decadente" (D) pode ser subdividi- do parcialmente em dois intervalos de tempo iguais (t7, t8), os ditos interva- los de tempo sendo mais curtos do que os intervalos de tempo precedentes (t3, t4) e localizados próximos ao início e próximos ao final do "intervalo de- cadente" (D). A intensidade do sinal integrado durante o intervalo de tempo t7 é subtraída da intensidade do sinal integrado durante o intervalo de tempo t8. As contribuições da radiação de fundo se cancelam, para deixar um valor de sinal líquido, representativo exclusivamente da intensidade da lumines- cência. Essa solução alternativa é particularmente adequada, se vários ma- teriais luminescentes, tendo constantes de tempo "descendentes" caracterís- ticas muito diferentes, deve ser analisada usando esse valor e o mesmo e- quipamento de detecção. O método da presente invenção se baseia no uso de materiais luminescentes que mostram características de emissão retardada e que pro- picia, por meio de uma subdivisão adequada dos intervalos de observação dos sinais "ascendentes" e "decadentes" e da formação de valores das dife- renças dos sinais integrados correspondentes, para uma compensação in- terna de ambas, a radiação de fundo ambiente bem como a radiação de ex- citação refletida do próprio detector. Isso permite uma determinação quanti- tativa mesmo de intensidades de luminescência fracas.

Com base na presente descrição, uma pessoa versada na técni- ca pode deduzir facilmente e implementar outras variantes do método descri- to, em particular, de modo que se baseie em mais do que dois intervalos de tempo para a extração de características de luminescência, e de modo que se baseie na observação dos intervalos de tempo de durações desiguais. A presente invenção descreve também um equipamento de de- tecção, que é adequado para a determinação das intensidades de lumines- cência e de outras características de luminescência, isentas das contribui- ções da luz ambiente e da radiação de excitação refletida. O dito equipa- mento se baseia na implementação do método da invenção, em conjunto com pelo menos um composto luminescente mostrando características de emissão retardada. A Figura 2b explica em mais detalhes como os dois valores dos dois intervalos de tempo, por exemplo, t5 e t6, podem ser subtraídos entre si. Durante t5 e t6, os valores de intensidade 1a e 1b, que são resultantes da reflexão e outros erros, são medidos. Como os tempos t5 e t6 são iguais, o valores de 1a e 1b são iguais. O valor da intensidade total durante t5 compreende os valores 1a e 2a. O valor total durante t6 compreende 1b e 2b. No entanto, como o valor da intensidade 2a, que resulta da emissão do material luminescente, é relativamente baixo, durante a fase inicial de iluminação, e o valor 2b é rela- tivamente alto, ao final do ciclo de emissão, o valor resultante de dedução (2b - 1b) menos (1a + 2a) é muito próximo ao valor de 2b. Tomando-se pe- quenas amostras t5, no início de um ciclo de irradiação, e outra amostra t6, ao final do ciclo de irradiação, é possível obter sinais resultantes, que cor- respondem a um alto grau à intensidade das luminescências emitidas. Natu- ralmente, poderia-se decidir aumentar a duração de um dos períodos de amostragem. Se, por exemplo, t6 fosse duas vezes mais longo do que t5, os valores exatos vão ser obtidos por divisão do valor da intensidade medido durante t6 pelo fator 2, para compensar o período de tempo mais longo. A Figura 3 proporciona uma disposição esquemática dos blocos funcionais do dito equipamento de detecção, que implementa o dito método da invenção. O dito equipamento de detecção compreende pelo menos um diodo a laser ou um diodo emissor de luz, como uma fonte de luz (LD/LED), para a excitação de uma marca luminescente (M) em uma amostra em teste (S). O dito equipamento de detecção compreende ainda pelo menos um mi- croprocessador (μΡ) com memória (Mem) e pelo menos um conversor ana- lógico-digital (A/D) e pelo menos um canal de detecção. O dito canal de de- tecção compreende um fotodiodo (PD), seguido por um amplificador de tran- simpedância (T), um filtro eletrônico de alta freqüência (HP), um filtro eletrô- nico de baixa freqüência (LP) e um primeiro amplificador de sinal (A1). A sa- ída do amplificador de sinal A1 é alimentada a uma unidade de comutação, que compreende uma ramificação positiva, composta de um amplificador de não inversão de ganho unitário (+1) e uma unidade de comutação (S+), e uma ramificação negativa, composta de um amplificador de inversão de ga- nho unitário (-1) e uma unidade de comutação (S-). O sinal combinado de ambas as unidades de comutação (S+, S-) é alimentado a um integrador (I), que é seguido por um segundo amplificador de sinal (A2). A saída do ampli- ficador A2 é finalmente alimentada ao conversor A/D do microprocessador (μΡ). O equipamento de detecção compreende pelo menos um, de preferência, no entanto, dois ou mais canais de detecção, para permitir uma comparação relativa das intensidades dos sinais de luminescência se origi- nando de uma mistura deliberada de diferentes materiais luminescentes em uma marcação. Elementos ópticos ou eletrônicos adicionais podem estar presentes no equipamento de detecção ou nos seus canais de detecção in- dividuais, tais como lentes de focalização ou de coleta de luz, filtros ópticos, filtros eletrônicos, etc. Alguns dos blocos funcionais indicados na Figura 3 também podem ser unidos em uma mesma unidade de circuito eletrônico. A dita fonte de excitação (LD/LED) e as ditas unidades de comu- tação (S+, S-) são controladas pelo dito microprocessador (μΡ) e propiciam que a unidade de detecção realize ciclos de amostragem arbitrários e espe- cíficos da aplicação, por meio de uma programação correspondente do dito microprocessador. O microprocessador (μΡ) é significativamente programado para realizar as seguintes operações: 1. ligar e desligar repetidamente a fonte de luz de excitação (LD/LED) por intervalos de tempo determinados; 2. ligar e desligar as unidades de comutação positiva e negativa (S+, S-), de acordo com um esquema de amostragem preestabelecido; 3. ler os valores dos sinais detectados em forma digitalizada, por pelo menos alguns dos presentes canais por meio do conversor A/D do μΡ; 4. realizar tratamentos matemáticos e comparações absolutas ou relativas com os valores de referência nos valores dos sinais lidos na e- tapa 3; e 5. extrair o resultado da etapa 4, em termos de uma indicação de autenticidade ou não-autenticidade para a amostra em teste.

Além do mais, o dito equipamento de detecção pode ser usado como uma unidade independente, operando de uma maneira autônoma, u- sando valores de referência pré-armazenados, para determinar a autentici- dade de uma amostra em teste, ou, alternativamente, em conjunto com um servidor de dados seguros, central, via uma ligação de transferência de in- formações. O dito servidor central contém os valores de referência de auten- ticidade e pode realizar algumas das operações do microprocessador (μΡ), em particular aquelas indicadas nas etapas 4 e 5 acima. A presente invenção descreve também um sistema de seguran- ça, que compreende misturas de compostos luminescentes, capazes de se- rem identificados usando os ditos equipamento e método de detecção. As ditas misturas de compostos luminescentes podem ser incorporadas em tin- tas e impressas nos documentos ou artigos de segurança, ou podem ser moldadas ou laminadas entre as folhas, para a produção de lâminas, fila- mentos de segurança, cartões de crédito, identidade ou acesso e asseme- lhados. O dito sistema de segurança pode ser significativamente empregado para a proteção de papéis-moedas, documentos de valor, documentos ofici- ais, cartões, vales-transporte, bem como artigos marcados de todos os tipos.

Deve-se também notar que o método e o equipamento de acor- do com a presente invenção propiciam uma redução considerável dos requi- sitos de filtragem óptica. Se a detecção da resposta de luminescência é con- duzida durante o intervalos "decadentes", quando nenhum sinal de excitação está presente, não se deve proteger, particularmente, o fotodiodo da influên- cia da luz de excitação. Um separador de feixes de 45° simples do tipo de filtro enrugado (filtro que emprega interferência bem controlada) pode ser suficiente para isolar o comprimento de onda de luminescência emitido. Es- ses filtros são vantajosos, pois podem ser produzidos em massa por holo- grafia de Lippmann e técnicas afins.

Em casos particulares, pode-se mesmo considerar trabalhar sem qualquer filtragem óptica e ter como base, exclusivamente, a discriminação de comprimentos de onda, que já é feita pela seleção de uma fonte de exci- tação adequada e um fotodiodo adequado, em conjunto com uma análise das características decadentes luminescentes, usando o método e o disposi- tivo da invenção. Nesse aspecto, é interessante notar que a maior parte dos LED's pode ser explorada como fotodiodos seletivos de comprimentos de onda, embora um pouco menos eficientes. Isso é particularmente útil quando se trabalha com elementos fosforescentes de conversão superior, para re- duzir a sensibilidade do fotodetector à luz de comprimento de onda mais longo, intenso da fonte de excitação. Como há uma profusão de diferentes LED's "coloridos" no mercado, a cobertura de toda a gama espectral de pró- ximo ao UV, pelo visível para o infravermelho (IV), há igualmente muitos fo- todiodos potenciais espectralmente seletivos para aqueles que os necessi- tam.

CONCRETIZAÇÃO EXEMPLIFlCATIVA A invenção é ilustrada adicionalmente pelos desenhos e por uma concretização exemplificativa. A figura 1 mostra uma evolução com o tempo típica do sinal de excitação e da resposta de luminescência detectada de um composto lumi- nescente usado na presente invenção: a) intensidade versus tempo do sinal de excitação de comprimento de onda λ1; e b) intensidade versus tempo do sinal de resposta detectado. O sinal de resposta detectado compreende: (1) a radiação refletida de comprimento de onda λ1 vazando pelo sistema de filtro óptico; (2) radiação luminescente de comprimento de onda λ2 emitida durante a excitação; e (3) radiação luminescente de comprimento de onda λ2 emitida após a excitação. A figura 2 ilustra o princípio do método de detecção de acordo com a presente invenção. A figura 3 mostra um diagrama do circuito em blocos do equipa- mento de detecção de acordo com a invenção, que implementa o método da invenção. A figura 4 mostra as disposições esquemáticas da parte óptica de uma concretização exemplificativa da invenção, compreendendo um LED de infravermelho (IR-LED) e dois canais de detecção: a) uma versão usando óptica não formadora de imagem; e b) uma versão usando óptica formadora de imagem. A figura 5 mostra o esquema do circuito de uma concretização eletrônica de um canal de detecção de acordo com a presente invenção. A figura 6 é um exemplo dos diagramas de sincronização para o sinal de excitação (E) e os sinais de controle (P1, P2) das unidades de co- mutação.

Um sistema de segurança e um dispositivo de detecção corres- pondente, que implementam o método da invenção, foram feitos como se segue. Os compostos luminescentes foram selecionados para serem ele- mentos fosforescentes de conversão superior Y202S : Er, Yb e Y202S. Esses materiais são excitáveis pela radiação infravermelha intensa na faixa de comprimentos de onda de 900 a 980 nm. Por meio de um processo de exci- tação de dois fótons, emitem radiação de luminescência em um comprimen- to de onda mais curto, na região de 550 nm, no verde para o material dopa- do com érbio, e na região de 800 nm, próxima ao infravermelho para o mate- rial dopado com túlio. As constantes de tempo características do crescimen- to e do decaimento da intensidade de emissão luminescente são da ordem de 50 a 500 ps, dependem, significativamente, a natureza exata dos materi- ais luminescentes. O dispositivo de detecção foi construído de acordo com as figu- ras 3, 4 e 5. A fonte de excitação é um IR-LED GaAIAs disponível comerci- almente, do tipo usado em aplicações de controle remoto. O dispositivo se- lecionado, OPE5594S, emite uma energia óptica de 120 mW/esterorradiano a um meio ângulo de ± 10°. A emissão de pico foi a um comprimento de on- da de 940 nm, com uma meia amplitude espectral de 45 nm. A figura 4a mostra uma disposição esquemática do sistema ópti- co do dispositivo de detecção. A luz do dito IR-LED é alimentada, via um separador de feixes dielétrico de 45° (BS1), a um bocal cônico (N) de poli- metil-metacrilato- (PMMA) e concentrada em uma marcação luminescente (M) na amostra em teste (S). O dito bocal cônico (N) age, significativamente, como um concentrador óptico não formador de imagem (transformador de ângulo de aceitação), luz de raios quase que paralelos de baixa intensidade de aceitação na sua extremidade larga e luz de alta intensidade, mas forte- mente divergente, na sua extremidade estreita. No sentido oposto, coleta um ponto concentrado de luminescência amplamente divergente na sua ponta e a transmite como um feixe quase que paralelo, diluído na sua extremidade larga. O separador de feixes BS1 é do tipo de passagem longa, tendo um comprimento de onda de corte de 45° a 900 nm. A marcação (M) contém os ditos dois elementos fosforescentes de conversão superior em uma relação predeterminada e emite a dita radia- ção luminescente de dois comprimentos de onda mais curtos a 550 nm e 800 nm, quando excitada a uma alta intensidade com luz do dito IR-LED e- missor de 900 a 980 nm. A dita radiação emitida é coletada sob um ângulo de aceitação largo pelo bocal cônico (N), "paralelizado" e defletido no primeiro separador de feixes de 45° BS1. Um segundo separador de feixes dielétrico (BS2) do tipo passagem longa, tendo um comprimento de onda de corte a 45° de 700 nm, separa os componentes de 550 nm e de 800 nm da resposta de lumi- nescência emitida. O componente de 800 nm é alimentado, via um filtro de passagem de banda de 800 nm (F1) opcional, a um fotodiodo de silício (PD1), o componente de 550 nm é alimentado, via um filtro de passagem de banda de 500 nm (F2) opcional, a um fotodiodo de GaAsP (PD2).

Uma disposição alternativa do sistema óptico é mostrada na Fi- gura 4b. A luz do feixe substancialmente paralelo do IR-LED emissor de ân- gulo estreito é enviada pelos dois separados de feixes de 45° dicróicos (BS1, BS2) e concentrada por uma lente de focalização (L) em uma marcação lu- minescente (M) de uma amostra em teste (S). A marcação M é para isso disposta no plano focal da lente L. A luminescência emitida pela marcação M, em resposta à luz de excitação de 900 a 980 nm, é coletada pela lente L e refletida como um feixe de luz de raios paralelos em um primeiro separa- dor de feixes a 45° (BS1). Esse separador de feixes é do tipo de filtro enru- gado (filtro que emprega interferência bem controlada) a 45° e reflete uma primeira faixa de comprimentos de onda estreita em torno de 800 nm no sen- tido de um primeiro fotodiodo (PD1). O restante do feixe de luz incide em um segundo separador de feixes a 45° (BS2). Esse separador de feixes é tam- bém do tipo de filtro enrugado a 45° (filtro que emprega interferência bem controlada) e reflete uma segunda faixa de comprimentos de onda estreita em tomo de 550 nm no sentido de um segundo fotodiodo (PD2). Os filtros ópticos (F1, F2), para reduzir a intensidade da luz IV rerrefletida da fonte de excitação, podem ser inseridos opcionalmente em frente dos fotodiodos (PD1, PD2). A Figura 5 mostra uma concretização da parte eletrônica de um canal de detecção do dispositivo de detecção. Baseia-se em um micropro- cessador do tipo PIC 16F877. O microprocessador é comum a todos os ca- nais detecção do dispositivo de detecção. A eletrônica do detector se baseia em componentes eletrônicos baratos, isto é, os amplificadores operacionais de baixo ruído podem ser do tipo NE 5532 (2 unidades por invólucro) e as unidades de comutação podem ser do tipo 4066 (4 unidades por invólucro). O fotodiodo, que pode ser de silício, GaAsP, ou qualquer outro tipo, é explorado no modo fotovoltáico e transmite o seu sinal a um estágio amplificador de transimpedância equilibrado (IC1:A). O dito estágio amplifi- cador de transimpedância é seguido por um segundo estágio amplificador (IC1:B), que transmite a sua saída, por meio de acoplamento de capacitân- cia para as unidades de comutação positiva e negativa (IC3:A, IC3:B). Para a unidade positiva (IC3:A), o sinal de saída de IC1:B é usado diretamente; para a unidade negativa (IC3:B), o sinal de saída de IC1:B é primeiro alimen- tada a um estágio inversor analógico (IC2:B). A saída combinada das unida- des de comutação (IC3:A, IC3:B) é alimentada a um estágio integrador (IC2:A) e o sinal integrado vai para o conversor analógico/digital (A/D) do processador PIC. Os sinais de controle (P1, P2) para as unidades de comu- tação (IC3:A, IC3:B) são gerados pelo processador PIC.

Com base no que foi descrito acima, é fácil para uma pessoa versada na técnica conceber outras concretizações do dispositivo de detec- ção que, em particular, pode ter mais uma fonte de luz de excitação, ou mais do que dois canais de detecção. A freqüência operacional do dispositivo da concretização exem- plificativa da presente invenção foi selecionada para ser de 1 kHz, com perí- odos iguais dos intervalos de tempo de com excitação e sem excitação, Isto não é, no entanto, uma condição necessária, pode-se selecionar, igualmen- te, outras relações de ligado/desligado. A figura 6 ilustra um exemplo de diagramas de sincronização úteis para o sinal de excitação (E) e os sinais de controle (P1, P2) das uni- dades de comutação. A Figura 6a mostra o sinal de excitação de onda qua- drada (E) e a resposta de luminescência (R). A Figura 6b mostra um exem- plo de amostragem da parte "ascendente" da resposta de luminescência (R), usando os sinais de controle da unidade de comutação (P1, P2). A Figura 6c mostra um exemplo de amostragem da parte "decadente" da resposta de luminescência (R). A Figura 6d mostra um exemplo alternativo de amostra- gem da parte "ascendente" da resposta de luminescência (R). O método e o dispositivo da invenção permitem, significativa- mente, por meio de uma combinação de esquemas de amostragem diferen- tes adequados, extrair informações de ambas, a intensidade da luminescên- cia e as constantes de tempo características, das partes "ascendente" e "de- cadente" da resposta de luminescência (R).

Claims (15)

1. Método para a autenticação de documentos ou artigos de se- gurança, o dito método se baseando no uso de pelo menos um composto luminescente (Μ), o dito composto sendo parte de um documento ou artigo de segurança (S) o dito composto luminescente sendo excitável por uma fonte de luz de excitação (LD/LED) e mostrando um acúmulo no tempo da intensidade da emissão de luminescência, após a fonte de luz de excitação (LD/LED) ter sido ligada, e um decaimento no tempo da intensidade da e- missão de luminescência, após a fonte de luz de excitação (LD/LED) ter sido desligada, sendo que a dita fonte de luz de excitação (LD/LED) é ligada du- rante um primeiro intervalo de tempo (A) e desligada durante um segundo intervalo de tempo (D), - o dito método sendo caracterizado pelo fato de que: - pelo menos dois valores de intensidade de luminescência são medidos por pelo menos um comprimento de onda de luminescência, duran- te dois intervalos de tempo subseqüentes (t1, t2, t3, t4) dentro do intervalo de tempo (A) ou do intervalo de tempo (D), ou ambos, e - pelo menos dois dos valores de intensidade de luminescência medidos são subtraídos um do outro, para obter valores de intensidade de luminescência líquidos, que são comparados a valores de referência, como um critério de autenticação.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os intervalos de tempo (t3, t4) são iguais e compreendidos den- tro do intervalo de tempo (A).

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os intervalos de tempo (t3, t4) são metade do intervalo de tempo (A).

4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os intervalos de tempo (t3, t4) são iguais e compreendidos den- tro do intervalo de tempo (D).

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que os intervalos de tempo (t3, t4) são metade do intervalo de tempo (D).

6. Método de acordo com uma das reivindicações de 1 a 5, ca- racterizado pelo fato de que a dita fonte de luz de excitação (LD/LED) é repetidamente ligada e desligada, e em que os valores de intensidade de luminescência são repetidamente medidos e subtraídos, para obter valores de intensidade líquidos integrados, que são comparados com os valores de referência, como um critério de autenticação.

7. Dispositivo para a autenticação de documentos ou artigos de segurança (S), os ditos documentos ou artigos portando pelo menos um composto luminescente (Μ), o dito composto luminescente (M) sendo excitá- vel por uma fonte de luz de excitação (LD/LED) e mostrando um acúmulo no tempo da intensidade da emissão de luminescência, após a fonte de luz de excitação (LD/LED) ter sido ligada, e um decaimento no tempo da intensida- de da emissão de luminescência, após a fonte de luz de excitação (LD/LED) ter sido desligada, pelo menos um canal fotodetector e pelo menos um mi- croprocessador (μΡ), sendo que: - a dita fonte de luz de excitação (LD/LED) é capaz de ser ligada, durante um primeiro intervalo de tempo (A), e de ser desligada, durante um se- gundo intervalo de tempo (D), sob controle do dito microprocessador (μΡ); - o dito canal fotodetector compreende pelo menos um fotode- tector, produzindo um sinal de saída analógico, quando iluminado por uma fonte de luz (LD/LED), e pelo menos uma unidade de amostragem de sinal, caracterizado pelo fato de ser capaz de amostrar e integrar, sob controle do dito microprocessador (μΡ), partes não invertidas (P1) e invertidas (P2), res- pectivamente, do dito sinal de saída do fotodetector, durante os intervalos de tempo (t3, t4), produzindo pelo menos um sinal de saída líquido; e - o dito microprocessador (μΡ) é capaz de digitalizar e armaze- nar o dito pelo menos um sinal de saída líquido, e o dito microprocessador (μΡ) é capaz de comparar o dito pelo menos um sinal de saída líquido com pelo menos um valor de referência armazenado para derivar um sinal de autenticidade.

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os intervalos de tempo (t3, t4) são compreendidos dentro do intervalo de tempo (A).

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os intervalos de tempo (t3, t4) são metade do intervalo de tempo (A).

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os intervalos de tempo (t3, t4) são compreendidos dentro do intervalo de tempo (D).

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os intervalos de tempo (t3, t4) são metade do intervalo de tempo (D).

12. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 7 a 11, caracterizado pelo fato de que a dita fonte de luz de excitação (LD/LED) é repetidamente ligada e desligada, e em que a dita unidade de amostragem de sinal está repetidamente amostrando e integrando o dito sinal de saída do fotodetector, obtendo pelo menos um sinal de saída integrado.

13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11 ou 12, carac- terizado pelo fato de que o dito pelo menos um valor de referência armaze- nado é um valor de referência armazenado internamente.

14. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 11 a 13, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um sinal de saída lí- quido ou o dito pelo menos um sinal de saída líquido integrado é transmitido, via uma ligação de comunicação, a um servidor remoto, para ser comparado com o pelo menos um valor de referência armazenado, para derivar e enviar de volta o sinal de autenticidade.

15. Sistema de segurança compreendendo um número de com- postos luminescentes tendo características de emissão retardadas com o tempo e diferentes comprimentos de onda, a serem incorporados em dife- rentes relações em tintas ou materiais plásticos, para a produção de docu- mentos ou artigos de segurança (S), e um dispositivo, como definido em qualquer uma das reivindicações de 11 a 14, caracterizado pelo fato de ter um número correspondente de canais de detecção, para determinar a auten- ticidade dos ditos documentos ou artigos de segurança (S).