CN103971443A - 对防伪元件进行检测的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明针对现有技术中尚没有一种技术能够对具有易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域的防伪元件进行检测的现状，提供一种能够实现垂直定向特征识别的检测装置和检测方法，该装置包括磁性传感器和磁化单元，所述磁化单元包括水平磁化单元和/或垂直磁化单元，其中：所述垂直磁化单元用于使所述防伪元件中的各个磁性区域的磁矩方向为垂直方向；所述水平磁化单元用于仅使所述防伪元件中的、被所述磁化单元磁化之前易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的磁矩方向变为水平方向；以及所述磁性传感器，用于对经所述磁化单元磁化后的所述防伪元件进行检测。

Description

对防伪元件进行检测的方法和装置

技术领域

本发明涉及防伪领域，尤其涉及一种用于对防伪元件进行检测的方法和装置。

背景技术

随着有价证券防伪性能的提高，有价证券上开始采用各种技术来提高安全线的防伪能力。两种或者两种以上磁性材料的组合应用已经成为新的发展方向。WO2011154088提出了一种可以检测由两种磁性材料构成的机读安全线编码的方法。但是该方法无法实现对易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域的检测。

发明内容

本发明针对现有技术中尚没有一种技术能够对具有易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域的防伪元件进行检测的现状，提供一种能够实现垂直定向特征识别的检测装置和检测方法。

本发明提供一种用于对防伪元件进行检测的装置，该防伪元件具有易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域，该装置包括磁性传感器和磁化单元，所述磁化单元包括水平磁化单元和/或垂直磁化单元，其中：

所述垂直磁化单元用于使所述防伪元件中的各个磁性区域的磁矩方向为垂直方向；

所述水平磁化单元用于仅使所述防伪元件中的、被所述磁化单元磁化之前易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的磁矩方向变为水平方向；以及

所述磁性传感器，用于对经所述磁化单元磁化后的所述防伪元件进行检测。

本发明还提供一种利用上述的装置对防伪元件进行检测的方法，该防伪元件具有易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域，该方法包括：

利用所述水平磁化单元来仅使所述防伪元件中的、被所述磁化单元磁化之前易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的磁矩方向变为水平方向；以及

利用所述磁性传感器对经所述水平磁化单元磁化后的所述防伪元件进行检测。

由于根据本发明的检测装置和方法能够使防伪元件中的、被磁化单元磁化之前易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的磁矩方向变为水平方向，从而使得这些磁性区域与易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域能够被区别开，进而能够实现易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域的区别检测。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一种实施方式的用于检测防伪元件的装置的框图；

图2是根据本发明一种实施方式的磁化单元的结构图；

图3是根据本发明另一实施方式的磁化单元的结构图；

图4是根据本发明一种实施方式的用于检测防伪元件的方法的流程图；

图5a是一种示意性的防伪元件剖面图；

图5b和图5c分别是用垂直磁化单元和水平磁化单元对图5a所示的防伪元件进行磁化之后的剖面图；以及

图6-9分别是对图5a所示的防伪元件进行检测之后所得到的波形示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

为了提高防伪元件的防伪能力，通常会在防伪元件中包括易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域（在附图中，用符号V表示），也还可以包括易磁化轴方向为非垂直方向（例如，易磁化轴方向为水平方向、易磁化轴方向为无定向等）的磁性区域（在附图中，用符号P表示）。本发明就是提供了针对这样的防伪元件的检测装置和检测方法。

如图1所示，根据本发明一种实施方式的用于对防伪元件进行检测的装置包括磁性传感器1和磁化单元2。磁化单元2视防伪元件的结构不同而可以仅包括水平磁化单元10或者既包括水平磁化单元10又包括垂直磁化单元20，例如，在易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域很难被消磁的情况下，也即在易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域由超高矫顽力（例如，大于8000Oe）的磁性材料形成的情况下，磁化单元2可以仅包括水平磁化单元10，因为在这种情况下仅包括水平磁化单元10就能够实现易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域与易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的区别检测，从而不仅能够实现检测的目的，而且还能够简化根据本发明的检测装置的结构以及减小该装置的体积和重量。另外，垂直磁化单元20用于使防伪元件中的各个磁性区域的磁矩方向为垂直方向；水平磁化单元10用于仅使防伪元件中的、被磁化单元2磁化之前易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的磁矩方向变为水平方向；以及磁性传感器1，用于对经磁化单元2磁化后的防伪元件进行检测。

垂直磁化单元20和水平磁化单元10的磁场强度根据防伪元件中易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域和易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的矫顽力值进行选择，例如在易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域的矫顽力值大于易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的矫顽力值的情况下，垂直磁化单元20的磁场强度可以大于或等于易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域的矫顽力值，而水平磁化单元10的磁场强度小于易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域的矫顽力值但大于易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的矫顽力值。总之，垂直磁化单元20和水平磁化单元10的选择标准是能够满足以下要求：即在首先使用垂直磁化单元20进行磁化时能够使防伪元件中的所有磁性区域的磁矩方向都为垂直方向，并在随后使用水平磁化单元10进行磁化时使易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域的磁矩方向保持为垂直方向而易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的磁矩方向变为水平方向，从而实现易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域与易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的区别检测。

优选地，磁性传感器1可以为感应式磁性传感器、磁阻传感器、各向异性磁阻传感器、隧道磁阻传感器中的至少一者。而且，磁性传感器1可以为磁敏感方向为水平方向的磁性传感器或者磁敏感方向为垂直方向的磁性传感器，磁敏感方向不同，检测到的信号也会不同，下文中会结合根据本发明的检测方法进行详细描述。

优选地，垂直磁化单元20可以由异极相对的两个磁体构成，也可以通过单个磁体特殊设计来实现，例如，垂直磁化单元20可以由一个带极性的磁体以及与该带极性的磁体相对立的软铁构成，也即由软铁代替由异极相对的两个磁体构成的垂直磁化单元20中的其中一个磁体，由于软铁的磁导率比较大，因此同样能够与带极性的磁体相结合来形成垂直磁化单元20。优选地，水平磁化单元10可以由同极相对的两个磁体构成或者利用单个磁体极面向上来形成。图2和图3示出了垂直磁化单元20和水平磁化单元10的示意性图示，而且图中还示出了x-z坐标，本领域技术人员应当理解，图2和图3并不构成对本发明的限制，而且图中磁体的N极和S极可以互换。

本发明还提供一种利用上述的装置对防伪元件进行检测的方法，如图4所示，该方法包括：

S41、利用垂直磁化单元20使防伪元件中的各个磁性区域的磁矩方向为垂直方向。

以防伪元件具有两个易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域和一个易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域为例（如图5a所示，在该图中所示的易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域（即标号为P的区域）的易磁化轴方向是无取向的，但是该图示并不构成对本发明的限制，易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的易磁化轴方向还可以是水平方向或者其他定向），被垂直磁化单元20磁化后的防伪元件的示意图如图5b所示。

实际上，步骤S41是可选的，这是因为若易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域很难被消磁，也即若易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域由超高矫顽力（例如，大于8000Oe）的磁性材料形成，则仅采用水平磁化单元10就能够实现易磁化轴方向为垂直方向和易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的区别检测，从而也就不必执行步骤S41。

S42、利用水平磁化单元10来仅使防伪元件中的、被磁化单元1磁化之前易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域（例如，图5a中标号为P的区域）的磁矩方向变为水平方向。

还是以图5a所示的防伪元件为例，经历步骤S42之后的防伪元件的示意图如图5c所示。

另外，由于通常在设计中会使易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域的矫顽力大于易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的矫顽力，所以，水平磁化单元10的磁场强度优选小于易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域（例如，图5a中标号为V的区域）的矫顽力值但是大于易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域（例如，图5a中标号为P的区域）的矫顽力值，从而使得易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域的磁矩方向保持为垂直方向同时易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的磁矩方向为水平方向。

S43、利用磁性传感器1对经磁化单元2磁化后的防伪元件进行检测。这样，就能够通过对所得到的检测信号进行处理以实现具有易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域的防伪元件的机读检测。

在磁化单元2为图2或图3所示的情况下，当采用磁敏感方向为垂直方向的磁性传感器1进行检测时，易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域所对应的传感器信号为半波信号、而易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域所对应的传感器信号为全波信号，如图6的示意图所示。当将图2、图3所示的磁化单元2中的N极、S极互换时，所得到的检测波形与图6相反，例如如图7的示意性波形所示。

在磁化单元2为图2或图3所示的情况下，当采用磁敏感方向为水平方向的磁性传感器1进行检测时，易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域所对应的传感器信号为半波信号，但易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域所对应的传感器信号与该磁性区域沿着x轴方向的宽度有关，当该磁性区域沿着x轴的宽度大于磁性传感器1在x方向上的有效检测范围时，所得到的波形如图8所示，否则如图9所示。

本领域技术人员应当理解的是，图6-9的波形仅是示例，但并不构成对本发明的限制，各个磁性区域的布局不同、磁化单元2中N极和S极放置方向的变化都会使得所得到的检测波形不同。

另外，本领域技术人员还应当理解的是，图4所示的方法流程图的顺序并不构成对本发明的限制，在不背离本发明精神和范围的情况下，可以对其进行各种变形和修改，例如，在易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域很难被消磁时，可以省略步骤S41，再例如，在易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域为水平方向时，由于易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域和易磁化轴方向为水平方向的磁性区域均采用了定向技术，所以可以将步骤S41和步骤S42互换。

虽然本发明已通过上述实施例所公开，然而上述实施例并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以作各种的变动与修改。因此本发明的保护范围应当以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种用于对防伪元件进行检测的装置，该防伪元件具有易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域，该装置包括磁性传感器和磁化单元，所述磁化单元包括水平磁化单元和/或垂直磁化单元，其中：

所述垂直磁化单元用于使所述防伪元件中的各个磁性区域的磁矩方向为垂直方向；

所述水平磁化单元用于仅使所述防伪元件中的、被所述磁化单元磁化之前易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的磁矩方向变为水平方向；以及

所述磁性传感器，用于对经所述磁化单元磁化后的所述防伪元件进行检测。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述磁性传感器为感应式磁性传感器、磁阻传感器、各向异性磁阻传感器、隧道磁阻传感器中的至少一者。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述垂直磁化单元由异极相对的两个磁体构成。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述垂直磁化单元由一个带极性的磁体以及与该带极性的磁体相对立的软铁构成。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述水平磁化单元由同极相对的两个磁体构成或者利用单个磁体极面向上来形成。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述磁性传感器为磁敏感方向为水平方向或垂直方向的磁性传感器。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，在易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域很难被消磁的情况下，所述磁化单元仅包括所述水平磁化单元。

8.一种利用权利要求1至7中任一项权利要求所述的装置对防伪元件进行检测的方法，该防伪元件具有易磁化轴方向为垂直方向的磁性区域，该方法包括：

利用所述水平磁化单元来仅使所述防伪元件中的、被所述磁化单元磁化之前易磁化轴方向为非垂直方向的磁性区域的磁矩方向变为水平方向；以及

利用所述磁性传感器对经所述水平磁化单元磁化后的所述防伪元件进行检测。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在利用所述水平磁化单元进行磁化之前，该方法还包括：利用所述垂直磁化单元使所述防伪元件中的各个磁性区域的磁矩方向为垂直方向。