JP2002536214A - 狭帯域発光利得媒体を使用してソート、符号化、及び認証を行う光を利用した方法及び装置 - Google Patents
狭帯域発光利得媒体を使用してソート、符号化、及び認証を行う光を利用した方法及び装置Info
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Abstract
Description
やポリマをベースとする物体などの物体のソート、符号化及び認証を行う光を利
用した方法及び装置に関する。
を有する光源」と題された米国特許第5,448,562号において、発明者は
、(染料分子等の)発光相と(TiO2等の)散乱相とを含む多相利得媒体を開示し
た。第三の基材相が実施例によっては設けられる場合もある。基材相に適した材
料は、溶媒、ガラス及びポリマを含む。利得媒体は、特定のポンプパルスエネル
ギを上回るレーザのようなスペクトル線幅崩壊を提供するように示される。利得
媒体は、複数波長コードでの物体の符号化に適するように、ポリマ及び織物を含
む多数の基材材料との使用に適するように開示される。
まな保証技術を使用することは公知である。一旦紙が認証されると、紙に印刷さ
れた書類や法律文書も、同様に信用できると想定され、又は少なくとも信憑性の
閾値試験を通過したものと想定される。透かし、ホログラム、変色インクなどは
、何れも今までに使用されてきた。ある周知技術が、紙の不正製造を妨害したり
、または、すでに製造された紙や書類または紙に印刷された通貨を認証したりす
るために、紙に偽造防止糸を入れている。この点に関しての関連として、T.T.ク
レーン(Crane)の「少なくとも2つの保証検出構造体を有する保証糸とこれを使
用する保証紙」と題された米国特許第5,486,022号と、T.T.クレーン(C
rane)の「保証紙」と題された米国特許第4,534,398号と、F.G.クレー
ン(Crane)ジュニアの米国特許第4,437,935号の「紙に保証構造体を
設ける方法及び装置」がある。
どの、通貨、文書、及び他の柔軟な基材(例えば織物)の使用と共に生じている
。かかる用途において、紙幣が比較的高速で移動しているリアルタイム環境にお
いて識別する間に、ソート・カウント機械は、額面が異なる紙幣の間での正確な
識別を可能とするべきである。
題は、これらの材料に固有である光出力の飽和現象に関係している。この飽和現
象のために、出力のノイズ対信号特性は、特に非接触の基材処理に対して低下す
る。 上記のさまざまな問題に対する非常に有効な対策は、文書、通貨、有価証券等
を形成する基材に組み込み可能である保証構造体を設け、かかる構造体は、基材
のカウント可能性や分類性を強化するのと同様に、基材を認証するようにも機能
させることである。保証構造体は、小型とすべきであり、故に、基材に組み込み
可能であり、低価格であり、構造体に高ノイズ対信号出力を与える不飽和、又は
実質的に不飽和の現象と、非接触の高速動作モードにおいて使用される能力とを
呈する。本発明の教示による光を利用した保証構造体によって、かかる非接触且
つ高速モードの動作が可能になる。
基材などの物体を認証し、可能であれば、カウントし、ソートする光を利用した
方法及び装置を提供することである。 本発明のさらなる目的及び効果は、紙やポリマを基材とするシート状の基材材
料などの薄い基材材料を提供することである。
るのと同様に、文書や基材が、本物であると正確且つ何の疑いもなく認証される
ように印刷されたり構成されている、紙やポリマなどの文書や文書基材を提供す
ることである。 本発明のさらなる目的及び効果は、従来の蛍光性又は燐光性材料において典型
的な出力飽和現象の回避を可能にして、基材からの出力の信号対ノイズ特性をよ
り強化したり、より高い改善され且つ堅実な非接触処理を可能とするモード、即
ち増幅自然放射(ASE)構造体を提供することである。
より改善され且つ堅実な非接触処理を可能にする、均一又は不均一な拡大された
媒体における増幅自然放射(ASE)構造体を提供することである。
施例による方法及び装置によって達成される。 本発明において、文書内の保証構造体と、保証構造体を含む文書との他に、文
書の認証、ソート、又はカウントの少なくとも1つを行う方法及び装置が開示さ
れる。この装置は、文書の全体又は一部を照射する光源、又はレーザを含む。文
書は、基材と、基材の内部又はその上に配置される少なくとも1つの保証構造体
とを含む。
なくとも1つのモードの生成を支援する構造体に結合された利得媒体を含む。 本発明の教示により、さらに、保証構造体は、他の実施例において、1つ以上
の方向への寸法、即ち長さを有して増幅された自然放出(ASE)を生成し支援
する構造体に結合された利得媒体を含む。
置内に含まれる染料や半導体粒子などの利得媒体から発せられる電磁放射の増強
を支援する範囲を有する構造体を有する。構造体は、狭帯域の波長の電磁放射を
増強するように少なくとも1つのモードの生成を支援するように形成される。係
る構造体に適した形状は、フィラメントなどの、細長いほぼ円筒形や、球形、半
球、環形、立方体や他の多角形、円板を含む。しかし、上述の形状に限定するも
のではない。構造体は、モノリシック構造体、又は多層構造体、又はそれらの組
合せである。好ましくは、係る構造体を含む保証構造体は、クレジットカードや
デビットカード、運転免許証などの身分証明書に使用されるような紙や薄い高分
子シートなどの、構造体が配置される基材や担体の大きさと互換性を呈する。
。レーザを有する装置は、更に、少なくとも1つの光検出器、又は少なくとも1
つの所定は長に反応する光検出器のアレイ、保証構造体を含む文書の認証の表示
、カウント、又はソートの少なくとも1つを行うための判別論理部を含む。判別
論理部は、少なくとも1つの所定の波長の検出、又は少なくとも1つの波長の不
在の少なくとも部分的に基づいて動作する。更に、認証用の判別プロセスは、線
幅や、導関数などのサインの空間的な特徴を含む。これらのパラメータが使用さ
れて、レーザ放射サインの存在を確認する。
を必要とする任意の基材や担体、通貨、パスポート、宝くじ、又は有価証券、ク
レジットカードやデビットカード、運転免許証や従業員章などの身分証明書等を
含む。
細な説明においてより明らかにされる。 1995年9月5日に特許になり「レーザと同様に動作する強力散乱利得媒体
を有する光源」と題されたネイビル.M.ラワンディ(Nabil M. Lawandy)の上
記米国特許第5,448,582号の開示は、本発明において全体が引用される
。又、1995年7月18日に特許となり「半導体のドープナノクリスタル及び
光散乱部材を有する光利得媒体」と題されたネイビル.M.ラワンディ(Nabil
M. Lawandy)の米国特許第5,434,878号の開示も、全体が引用される。
励起されるときの狭波長帯域の発光)を含む保証構造体を使用する。 しかし、上記米国特許第5,448,582号にて開示された構造体とは異な
り、本発明の教示による保証構造体は、狭帯域の発光を生成するための散乱相や
散乱サイトの存在を必要としない。代わりに、照射に反応して増幅された自然放
出を行う光利得媒体は、例えば、狭帯域の発光をするために、サイズの制約、構
造上の制約、幾何学的制約、および/または屈折率の不整合に反応する。換言す
れば、サイズの制約、構造上の制約、幾何学的制約、および/または屈折率不整
合が使用されて、他の波長に対して少なくとも一つの狭帯域の波長を支援する保
証構造体に少なくとも一つのモードを提供する。そして、狭帯域の波長で発せら
れたエネルギを建設的に追加可能とする。他の実施例においては、サイズの制約
、構造上の制約、幾何学的制約および/または屈折率不整合が使用されて、照射
行程に反応して増幅された自然放出(ASE)を発生させる。
ないものである。一般に、ASEは、均一及び不均一に広げられた媒体で発生で
きる。 保証構造体は、このように、例えばポリマまたは溶媒などの対象物の波長でほ
ぼ透明である基材相と、例えば染料または希土酸化物イオン等の電磁放射増幅(
利得)相とを有する。増幅(利得)相は、本発明の教示により構造体内に配置さ
れる。この場合、構造体は、所定の大きさ、または構造上の特徴、または形態、
および/または保証構造体の使用が意図される基材の屈折率とは異なる屈折率を
有する。構造体は、増幅(利得)相からの電磁放射出力を閉じ込め、可能であれ
ば案内する傾向があり、少なくとも一つのモードの生成、即ち増幅された自然放
出(ASE)の生成を支援する。いずれの場合においても、出力は、狭い波長帯
域、例えば2、3ナノメートルの帯域に含まれ、本発明では狭帯域発光とみなさ
れる。基材相は、電磁放射増幅(利得)相を含む高分子プランチェット等の、保
証構造体を形成する材料からなる。
された方法及び装置ばかりではなく、文書、通貨、チェック、宝くじ、又は多く
の場合紙や紙を含む基材や紙状の基材に設けられた同様な法律文書の信憑性の検
証に適用される。本発明の目的に対して、「保証装置」または「保証構造体」は
、本発明により組み立てられる物体を意味することを意図し、通貨やパスポート
の紙などの所望の基材内への含有に適した大きさを有するものである。物体が、
基材の認証、または基材のカウント、または基材のソート、又は認証、カウント
、ソートのうちの任意の組合せに使用される際、物体は、本発明において、便宜
上「保証構造体」と称するものである。
、又はクレジットカードやデビットカード、運転免許や社員章などの身分証明書
、又は、認証、カウント、暗号化、ソート、又は確認を要する適宜の基材や担体
等がある。しかし、上記に限定されるものではない。 本発明は、視覚検査などの公共確認(public validation)、光源や1つ以上
の任意の光検出器を使用する機器ベースの確認の両方を可能にする。このように
、2つのレベルの認証が使用される。
は高分子基材10を含み、複数の埋設された細長い物体や糸12を含む。係る物
体や糸は、織物用繊維や高分子繊維などのホスト材料を含み、染料や、光の増幅
を可能にするその他の材料でコーティングされたり、または浸漬されている。糸
12は、レーザの動作と調和した光電特性、即ち、閾値レベルを上回る入力ポン
プエネルギで、スペクトル線幅崩壊(spectral linewidth collapse)と時間崩
壊(temporal collapse)との両方を呈する出力発光を呈する。例えばNd:YA
Gレーザ14からの周波数2倍光(即ち532nm)等の、レーザ光の照射に応
じて、糸12は、クロム染料や、照射された糸12を含む他の材料に依存する波
長λの光を発する。反射コーティングが、糸12からの放射を増強するために施
される。光検出器14は、波長選択フィルタを含み、波長λでの放射を検出する
ために使用される。放射がスペクトルの可視光域にあると仮定すると、放射は視
覚的に検出できる。何れの場合においても、固有波長λでの放射を検出すると、
文書が本物の文書、即ち、糸12を有する基材10に印刷されたものであること
を示している。本物の文書のみがかかる基材に印刷されているとともに、係る文
書を不正に作成しようとする者が、基材材料へのアクセスをしていないと仮定さ
れる。通貨は、特別な例である。
エネルギ出力を示す。本発明の教示は、図7に示す染料のみの使用に限定される
ものではない。 図2Aは、小ディスク形状の保証構造体の拡大正面図である。以下、係る小デ
ィスク形状の保証構造体をプランチェット12Aと称す。プランチェット12A
は、例えば直径(D)及び厚さ(T)を有する円筒形であり、この寸法は、プラ
ンチェットが添加される基材の寸法よりも小さい。例えば、アメリカの通貨は、
厚みが約100ミクロンであり、D及びTは、共に100ミクロンよりもかなり
小さい。又、本発明により、T及びπD、円周は、半波長又は半波長の複数倍な
どの、所望の放射波長に依存する値を有するように選択され得る。つまり、プラ
ンチェット12Aは、ポリマ、又はガラス、又は、図7に示す染料の1つなどの
光増幅(利得)材料を含む適宜の材料からなる。プランチェット12Aの一面に
は、反射コーティングが設けられている。プランチェット12Aの屈折率(n)
は、所望の基材材料の屈折率(n’)とは異なることが好ましい(即ち、プラン
チェット12Aは、それを包囲する基材とは屈折率が一致しない)。
の内部の反射路に沿ったASEが狭帯域放射になるようにも設計されている。 図2Bは、保証構造体の繊維の実施例を示す。図2Bにおいて、繊維12Bの
直径(DM)は、半波長又は半波長の複数倍などの、所望の放射波長に依存する
値を有するように決められる。図2Aのプランチェットの実施例のように、繊維
12Bは、ポリマ、又はガラス、又は適宜の材料からなり、図7に示す染料の1
つなどの光放出剤を含む。繊維12Bの屈折率(n)は、所望の基材材料の屈折
率(n’)とは異なることが好ましく、故に、繊維12Bは、それを囲む基材と
は屈折率が一致しない。本実施例において、染料によって発せられた電磁放射は
、繊維に制限されて、その内部を伝搬する。少なくともある程度は繊維12Bの
直径により、狭帯域の波長は、他の波長に対して好ましく、この波長帯域のエネ
ルギは、他の波長に対して時間と共に高まる。好ましくは、直径DMは、選択さ
れた染料の放射波長に依存して作成される。繊維12Bの基材材料に含まれる染
料が外部のレーザ源によって励起されるとき、その結果は、繊維12Bからの狭
帯域の放射となる。
、DFB構造体12Cの長さに沿って交互に配置された第1及び第2の屈折率(
n1及びn2)の領域からなる。好ましくは、n1は、n2とは異なり、何れもn’
と異なる。各領域の厚みは、所望の放射波長に対するモードを形成するために、
所望の波長の4分の1波長、又は4分の1波長の複数倍である。
れる機材の屈折率とは異なる屈折率を有する構造体によって可能となるスペクト
ル崩壊の前(B)後(A)の、図2A乃至図2Eの任意の実施例において選択さ
れた染料の放射ピークを示す。 一般に、更に、光利得且つ均一に展開された媒体に対する増幅された自然放出
の場合には、一般的な表現は、(形状が円筒形の場合) Δλ/ΔλO = 1 / sqrt(2gL) 但し、gは利得であり(例えば200cm-1)、Lは狭帯域の発光となる長さであ
る。構造体は、伝搬モードを含み、係るモードは電磁放射の誘導を支援するが、
このモードは、ASEの発生には必要ではない。染料に対して、利得gは、およ
そ200cm-1であり、10の折り込み線幅崩壊(a ten fold linewidth collapse
)(Δλ/ΔλO =0. 1 )に対しては、Lは、およそ2.5mmである。
示す。図2Dにおいて、プランチェットや繊維は、扇形に分割され(例えば4つ
の扇形)、複数の波長(λ1-λ4)を出力できる。図2Eは、図2Aに示すプラ
ンチェット12Aの上面図と繊維12Bの端面図を示す。図2Eにおいて、プラ
ンチェットや繊維は、複数の波長を出力できるように放射状に構成されている。
係る複数波長の実施例は、詳細を後述する情報の波長符号化につながる。
つ)22,24,26の各々は、例えば、1つ以上の染料を、単独で、または所
望の波長λ1、λ2、λ3を生成するために選択された1つ以上の希土酸化物と組
み合わせて含む。薄い透明高分子層28等の下地基材は、反射層30の上に延在
する。反射層30は、金属製の泊の薄い層とすることができ、必要に応じて、波
形としたり、他の形状やパターンにすることもできる。構造体は、図1に示すよ
うな糸12を形成するために使用できる薄いストリップに切断できる。UVラン
プなどの低照度の照射の元で、公共認証は、染料や蛍光粒子の固有広帯域蛍光放
射(例えば数十ナノメータやそれ以上)に基づいて行われる。しかし、レーザ1
4によって励起されるとき、構造体は、波長λ1、λ2、λ3の各々で固有狭帯域
放射(例えば10ナノメータ未満)を発する。上記3波長の存在は、適切な光通
過域フィルタと組み合わせて(図8参照)、1つ以上の検出器16によって検出
され、故に、構造体を含む文書の機械読取可能な認証を行う。又は、例えば光く
さびを有するモノリシック検出器アレイなどのスペクトルアナライザ(図9参照
)を、スペクトルを検出するために使用できる。次に、スペクトルアナライザの
出力は、λのピークとその導関数とを検出するために解析され、所定のルックア
ップテーブルと比較される。
コーティング32は、摩擦力からの保護及びUVの安定性とを提供する。薄い補
透明UV吸収高分子コーティングは、染料や色素、さらには蛍光体などの適切な
一例である。 コーティング32が形成された場合、コーティングは、蛍光材料であったり、
または蛍光材料を含むように選択される。この場合、コーティング32は、UV
光源によって励起されて、公共認証機能を有する。
等の繊維からなる。例えば、選択された染料は、ピロメテン567、ローダミン
590クロリド、ローダミン640過塩素酸塩から選択される。選択された染料
は、選択された高分子レジンと混合され、次に押出し成形される。湿式紡糸も、
繊維の形成に適した技術の1つである。適切な染料の濃度は、2×10-3Mであ
る。水槽での冷却が続く250℃での押出成形は、繊維12の形成に適した技術
の1つである。紙基材にて使用されるとき、直径は、選択された放射波長に応じ
た大きさになる。適切な励起(ポンプ12)の影響は、約5mJ/cm2以上の範囲内
にある。2つ以上の繊維は、各々が異なる染料を含み、一緒に編み込まれたり、
又は接続されて、2つ以上の波長での放射を呈する複合繊維を形成する。又は、
図2Dの扇形に分割された実施例や、図2Eの放射状の実施例を使用できる。尚
、そのように構成された簡単にスライスされた繊維を使用してプランチェット1
2Aを作成できる。
は、周波数二倍Nd:YAGレーザ12の532nmの線で励起され、それぞれ
552nmと615nmに放射ピークを呈する2×10-3Mのピロメテン567
とローダミン640過塩素酸塩とを含む。編み込まれたり又は併用された繊維の
様々な組合せでの染料ドープの繊維のタイプを変更することによって、その結果
である複合繊維や糸12によって、紙や他のホスト材料に情報を符号化できる。
例えば、通貨は、糸放射波長の選択によってその額面金額を符号化できる。例え
ば、$100紙幣は、第1の固有光サインで光を発し、一方、$50紙幣は、第
2の固有光サインで光を発する。固有輝線は、図6に示すものよりも間隔がさら
に狭くなっている。例えば、繊維の各々の輝線が4nmのオーダの場合、1つ以
上の放射波長が約6nmの間隔で離れて位置する。
色工程によって、組み込まれる。 2つの染料を単一の繊維に供給することも本発明に含まれる。この場合、1の
染料からの放射が使用されて他の染料を励起する。又、第2の染料からの放射の
みが視覚で確認できる。
640は、ナイルブルー(Nile blue)によって吸収される620nmの放射を
発し、次に、700nmで発光する。 図4は、他の実施例を示す。図4において、図3の高分子基材28が省略され
、領域22,24,26は、パターンが付された金属または他の材料反射層30
の上に直接配置される。本実施例において、利得媒体領域の厚みの変化が生じて
、複数の染料が含まれる場合に、複数の波長の生成を可能にしていることが認め
られる。
認証システム50は、パルス出力ビーム14aを有する周波数二倍Nd:YAG
レーザなどのレーザ14を含む。尚、レーザは、周波数二倍Nd:YAGレーザ
に限定されない。ビーム14aは、ミラーMに向けられ、そこから認証すべき文
書に向けられる。文書10は、通貨などであり、支持体52の上に配置される。
ミラーM及び支持体52の少なくとも一方は可動であり、ビーム12aを文書1
0の上を走査させることができる。文書10が糸12やプランチェット12A、
又は保証構造体の他の開示された実施例を含むと仮定すると、1つ以上の放射波
長(例えばλ1−λn)が生成される。適切な通過帯域フィルタFが、対象の各放
射波長に対して設けられる(例えばF1−Fn)。各フィルタF1−Fnの出力
は、自由空間を介して、又は光ファイバを介して、対応する光検出器PD1−P
Dnに対して光学的に結合される。PD1−PDnの電気出力は、コントローラ
54に接続される。コントローラ54は、文書10が本物であるか否かを表示す
る出力部54aを有する。予測された放射波長の全ての存在が認められた場合に
のみ、すなわち、PD1−PDnの各々が所定閾値のいくつかを超える電気信号
が出力されたときのみ、文書10は、本物であると公表される。さらに、検出波
長の予測強度や、各波長間での強度の比で検討することもできる。
アベルトでもよい。さらに、プリズム、くさび、又は格子を各フィルタF1−F
nの代わりに使用できる。この場合、光検出器PD1−PDnは、プリズムや格
子の特定の波長出力を遮断するように3次元的に配置される。光検出器PD1−
PDnも、図9に示すように、シリコンやCCDイメージアレイなどの1つ以上
の面積イメージアレイに置換できる。この場合、予測された放射波長の全てが存
在すれば、アレイは、ある所定の画素位置で照査されることが予測される。光検
出器やイメージアレイが、対象の波長に対して適切な電気応答を呈すると想定さ
れる。しかし、上記の如く、放射波長を近接して空間的に配置することができる
(例えば、放射波長は、約6nmの間隔で配置できる)。これによって、複数の
放射波長は、選択された検出器の最大応答性波長範囲内に配置することができる
。
−Fnを置換する回転自在くさびなどの他のシステム部品に接続され、これらの
様々なシステム部品の動作を制御する。 図9は、本発明のさらなる概念である文書ソート及びカウントシステム50’
の構成図である。図9の装置は、図8のものと同様にできるが、コントローラ5
4’は、カウント信号54a’を出力し、調査されるべき文書を所定の行き先に
導く分流機構53に信号を送る。本実施例において、支持体52は、静止又は走
査ビーム12aを通過して文書を搬送するコンベアベルトや同様な装置であると
仮定される。カウント機能のみが使用される場合、1種類の文書のみがカウント
されると仮定すると、1の波長の最小のもの(光検出器)が使用されなければな
らない。所望の文書が所定波長で発光し、他の文書が全く発光しなかったりまた
は異なる波長で発光すると仮定すれば、1の波長がソートの場合に使用される。
この場合、分流機構53は、予測された放射の存在の有無に拘わらず、何れにお
いても起動される。
53によって置換されている実施例である。アレイ53は、くさび55などの、
アレイに対して出力スペクトルを空間的に分散させる装置と組み合わせて、コン
トローラ54’とともにスペクトルアナライザを形成する。即ち、文書10から
発せられるスペクトル(SP)は、検出されて、コントローラ54’でのソフト
ウエアによる分析のために電気信号に変換される。例えば、スペクトルのピーク
が確認されて、アレイ53でのピークの位置によって特定の波長に対応される。
次に、波長のピーク(さらにはピーク幅やピーク間隔、導関数などの他のスペク
トルの特徴)によって搬送される情報が使用されて、文書10を認証し、文書の
種類を検出し、又は文書についての他の情報を確認し、又は文書をカウントした
りソートしたりする。
トを行う1つの装置にまとめることができる。 更に、本発明の教示により、様々な基材の符号化は、厳密な2進波長ドメイン
コードによって、又は、信号の増幅を含む試みによって達成される。 2進数機構において、基材は、M個のレーザ波長の全パレットからN個のレー
ザ波長の組合せで含浸される。特定の波長での信号の存在は、「1」を示し、係
る信号の不在は、「0」を示す。例えば、繊維12Bやプランチェット12Aの
形を採り、M個の波長の選択が可能であれば、全体で2M−1個のコードが存在
し得る。例えば、M=3のとき、異なる波長の繊維は、異なる7つのコードを作
成し得る。この試みは、例えば、アメリカ合衆国の通貨の既存の額面金額を符号
化するために使用される。
が存在する。
波長は、以下のようになる。
ことによって得られる。これは、特定の波長λ0に対して図10に示すように、
各波長での信号レベルを検討することによって行われる。信号レベルは、各基材
に符号化発光体の各々の密度によって直接制御される。例えば、ある波長λ0で
の3ビットは、以下のように作成される。
れた信号レベルである。
ディスクリートコードを作成できる。Y個のディスクリート振幅レベルが選択さ
れる場合、YN−1の選択がある。典型的な複数レベルコーディング機構におい
て、M=3,Y=3に対して、全体で26のコードが、2進数の7に対して用意
される。
、高分子フィラメントや織物の糸等の複数成分材料、繊維、と考えられ、プラン
チェットは、紙や他の基材に配置されるディスク状の円形又は多角形の本体であ
り、光発光体を有するコーティングを含む。 本発明は、故に、電磁放射に対する少なくとも1つのモードの生成を支援する
構造体に結合された利得媒体からなる保証構造体を教示する。
1つ以上の方向に寸法、即ち長さを有する構造体に結合された利得媒体を有する
保証構造体を教示する。 本発明は、全体の形態を構造体に与える範囲を有する構造体と光利得媒体とを
有する保証構造体を教示する。構造体の少なくとも1つの材料特性と組み合わせ
て、狭帯域の波長において電磁放射の放射を増強する少なくとも1つのモードの
生成を支援する利得媒体から発せられる電磁放射の増強を支援する。構造体に対
して適切な形状は、フィラメントなどの細長い、且つほぼ円筒形状、球形、一部
球形、環形、立方形や他の多角形、ディスク形状である。しかし、上記に限定さ
れるものではない。構造体は、好ましくは少なくとも1つのモノリシック構造体
、又は多層構造体、分散光フィードバックを行う規則構造体からなる。本発明の
好ましい実施例において、保証構造体は、少なくとも認証、カウント、符号化、
ソート、確認の少なくとも1つに要求される基材や担体の一部、通貨、パスポー
ト、宝くじ、有価証券、クレジットカードやデビットカードを形成する。
当業者においては、形状及び詳細の変更は、本発明の範囲内に含まれるものであ
る。
を発する繊維や糸が埋設された文書を示す。
フィラメント、又は繊維の実施例を示す。
。
トや繊維が扇形に分割され、複数の波長を出力可能としている状態を示す。
トや繊維が複数の波長を出力可能とするために放射状に構成されている状態を示
す。
)での選択された染料の放射ピークを示す。
放射ピークを示す。
ラフである。
す。
の実施例の説明に有効な図である。
は高分子基材10を含み、複数の埋設された細長い物体や糸12を含む。係る物
体や糸は、織物用繊維や高分子繊維などのホスト材料を含み、染料や、光の増幅
を可能にするその他の材料でコーティングされたり、または浸漬されている。糸
12は、レーザの動作と調和した光電特性、即ち、閾値レベルを上回る入力ポン
プエネルギで、スペクトル線幅崩壊(spectral linewidth collapse)と時間崩
壊(temporal collapse)との両方を呈する出力発光を呈する。例えばNd:YA
Gレーザ14からの周波数2倍光(即ち532nm)等の、レーザ光の照射に応
じて、糸12は、クロム染料や、照射された糸12を含む他の材料に依存する波
長λの光を発する。反射コーティングが、糸12からの放射を増強するために施
される。光検出器16は、波長選択フィルタを含み、波長λでの放射を検出する
ために使用される。放射がスペクトルの可視光域にあると仮定すると、放射は視
覚的に検出できる。何れの場合においても、固有波長λでの放射を検出すると、
文書が本物の文書、即ち、糸12を有する基材10に印刷されたものであること
を示している。本物の文書のみがかかる基材に印刷されているとともに、係る文
書を不正に作成しようとする者が、基材材料へのアクセスをしていないと仮定さ
れる。通貨は、特別な例である。
−Fnを置換する回転自在くさびなどの他のシステム部品に接続され、これらの
様々なシステム部品の動作を制御する。 図9は、本発明のさらなる概念である文書ソート及びカウントシステム50’
の構成図である。図9の装置は、図8のものと同様にできるが、コントローラ5
4’は、カウント信号54a’を出力し、調査されるべき文書を所定の行き先に
導く分流機構53に信号を送る。本実施例において、支持体52は、静止又は走
査ビーム12aを通過して文書を搬送するコンベアベルトや同様な装置であると
仮定される。カウント機能のみが使用される場合、1種類の文書のみがカウント
されると仮定すると、1の波長の最小のもの(光検出器)が使用されなければな
らない。所望の文書が所定波長で発光し、他の文書が全く発光しなかったりまた
は異なる波長で発光すると仮定すれば、1の波長がソートの場合に使用される。
この場合、分流機構56は、予測された放射の存在の有無に拘わらず、何れにお
いても起動される。
域の光を発する繊維や糸が埋設された文書を示す。
−Fnを置換する回転自在くさびなどの他のシステム部品に接続され、これらの
様々なシステム部品の動作を制御する。 図9は、本発明のさらなる概念である文書ソート及びカウントシステム50’
の構成図である。図9の装置は、図8のものと同様にできるが、コントローラ5
4’は、カウント信号54a’を出力し、調査されるべき文書を所定の行き先に
導く分流機構56に信号を送る。本実施例において、支持体52は、静止又は走
査ビーム12aを通過して文書を搬送するコンベアベルトや同様な装置であると
仮定される。カウント機能のみが使用される場合、1種類の文書のみがカウント
されると仮定すると、1の波長の最小のもの(光検出器)が使用されなければな
らない。所望の文書が所定波長で発光し、他の文書が全く発光しなかったりまた
は異なる波長で発光すると仮定すれば、1の波長がソートの場合に使用される。
この場合、分流機構56は、予測された放射の存在の有無に拘わらず、何れにお
いても起動される。
Claims (32)
- 【請求項1】 基材と共に使用される装置であって、 電磁放射に対して少なくとも1つのモードの生成を支援する構造体に結合され
た利得媒体を有することを特徴とする装置。 - 【請求項2】 基材と共に使用される装置であって、 増幅された自然放射(ASE)を生成し支援するために、1つ以上の方向に寸
法、即ち長さを有する構造体に結合された利得媒体を有することを特徴とする装
置。 - 【請求項3】 光利得媒体と、構造体とを有し、前記構造体は、全形態が前
記構造体に与える範囲を有し、前記構造体の少なくとも1つの材料特性と組み合
わせて、狭帯域の波長内で電磁放射の放射を増強する少なくとも1つのモードの
生成を支持することによって、前記利得媒体から発せられる電磁放射の増強を支
援することを特徴とする保証装置。 - 【請求項4】 前記構造体に適した形状は、フィラメントなどの細長く且つ
円筒形、球形、一部球形、環形、立方体や他の多角形、ディスク形状からなるこ
とを特徴とする請求項3記載の保証装置。 - 【請求項5】 前記構造体は、モノリシック構造体、多層構造体、モードの
生成に対して分散光フィードバックを行う規則構造体の少なくとも1つからなる
ことを特徴とする請求項3記載の保証装置。 - 【請求項6】 前記保証装置は、認証、カウント、符号化、ソート、確認の
うちの少なくとも1つに必要とされる基材又は担体と、通貨と、パスポートと、
宝くじと、有価証券と、クレジットカードと、デビットカードとの一部であるこ
とを特徴とする請求項3記載の保証装置。 - 【請求項7】 文書を処理する方法であって、 認証すべき文書を用意する行程と、 前記文書の少なくとも一部を前記光利得媒体を励起させるように選択された光
で照射する照射行程と、 前記照射行程に反応して前記文書からの少なくとも1の波長の放射を検出する
行程と、 前記放射が検出されてレーザ状の放射であることが確定された場合にのみ、認
証すべき文書であることを宣言する行程と、 からなり、 前記文書は、(a) 少なくとも1つのモードの生成の支援、(b) 増幅された自然
放射の支援、のうちの少なくとも1つに対する構造体及び光媒体からなる少なく
とも1つの保証構造体と、基材と、からなることを特徴とする方法。 - 【請求項8】 文書を用意する行程は、保証構造体を有する文書を用意し、
前記保証構造体は、少なくとも1つのモードの生成を支援する構造体として機能
する高分子層を有することを特徴とする請求項7記載の方法。 - 【請求項9】 前記保証構造体は、少なくとも1つのフィラメントからなる
ことを特徴とする請求項7記載の方法。 - 【請求項10】 前記保証構造体は、多層構造体からなることを特徴とする
請求項7記載の方法。 - 【請求項11】 前記多層構造体の層のうちの1つは、反射層からなること
を特徴とする請求項10記載の方法。 - 【請求項12】 前記多層構造体の層のうちの1つは、反射層であり、前記
反射層は、パターンが付されて、上部の層の厚みを変更することを特徴とする請
求項10記載の方法。 - 【請求項13】 前記保証構造体は、前記基材の屈折率とは異なる屈折率を
有し、故に、前記保証構造体は、前記基材とは屈折率が一致しないことを特徴と
する請求項10記載の方法。 - 【請求項14】 前記保証構造体は、少なくとも1つのフィラメントからな
り、発せられた波長は前記フィラメントの直径の関数になることを特徴とする請
求項7記載の方法。 - 【請求項15】 前記保証構造体は、プランチェットからなり、発せられた
波長は前記プランチェットの厚みの関数になることを特徴とする請求項7記載の
方法。 - 【請求項16】 前記保証構造体は、交互領域からなるDFB構造体からな
り、発せられた波長は、各領域の厚みの関数になることを特徴とする請求項7記
載の方法。 - 【請求項17】 狭帯域の波長内の電磁放射の放射を増強する増幅された自
然放射(ASE)を生成し且つ支援するために、1つ以上の方向に寸法即ち長さ
を有する構造体と光利得媒体とを有することを特徴とする保証装置。 - 【請求項18】 前記保証装置は、認証、カウント、符号化、ソート、確認
の少なくとも1つが要求される基材又は担体、通貨、パスポート、宝くじ、有価
証券、クレジットカード、デビットカード、又は身分証明書の一部であることを
特徴とする請求項17記載の保証装置。 - 【請求項19】 文書の認証、ソート、又はカウントの少なくとも1つを行
う装置であって、 文書の全体又は一部を照射する光源と、 前記文書は、基材と前記基材の内部又はその上部に位置する少なくとも1つの
装置とからなり、 前記装置は、(a) 少なくとも1つのモードの生成支援、(b) 所定の放射波長の
少なくとも1つを出力するための増幅された自然放射の支援、の少なくとも1つ
に対する構造体と、光利得媒体と、からなり、 前記光源は、前記利得媒体を励起するように予め決められている波長を有する
光を出力し、 少なくとも1つの所定の放射波長の存在を検出するために前記所定の放射波長
に反応する少なくとも1つの検出器と、 前記少なくとも1つの検出器の出力部に接続された入力部を有する判別論理部
と、 を有し、少なくとも1つの所定放射波長の検出に少なくとも部分的に基づいた文
書の認証を少なくとも表示し、少なくとも1つの所定放射波長の検出にまたは少
なくとも1つの所定放射波長の不在に少なくとも部分的に基づいて文書をカウン
トし、少なくとも1つの所定放射波長の検出に又は少なくとも1つの所定放射波
長の不在に少なくとも部分的に基づいて前記文書をソートすることを特徴とする
装置。 - 【請求項20】 前記検出器は、複数のディスクリート光検出器からなるこ
とを特徴とする請求項19記載の装置。 - 【請求項21】 前記検出器は、面積アレイからなることを特徴とする請求
項19記載の装置。 - 【請求項22】 前記検出器は、スペクトルアナライザからなることを特徴
とする請求項19記載の装置。 - 【請求項23】 前記装置は、単一波長を放射することを特徴とする請求項
19記載の装置。 - 【請求項24】 前記装置は、複数の波長を放射することを特徴とする請求
項19記載の装置。 - 【請求項25】 基材と共に使用される装置であって、 電磁放射に対する少なくとも1つのモードの生成を支援する構造体に結合され
た利得媒体を有し、 前記構造体は、前記少なくとも1つのモードを生成するために分散光フィード
バックを行う規則構造体、モノリシック構造体、多層構造体のうちの少なくとも
1つからなることを特徴とする装置。 - 【請求項26】 (a) 少なくとも1つのモードの生成の支援、又は(b) 増幅
された自然放射の支援、の少なくとも1つのために前記利得媒体に結合された構
造体と、光利得媒体とからなる少なくとも1つの装置と、基材とからなる文書を
用意する行程と、前記文書の符号化情報は前記装置からの放射によって判明され
、 前記利得媒体を励起するように選択された光で前記文書の少なくとも一部を照
射する照射行程と、 前記照射行程に反応して、前記文書からの少なくとも1つの波長の放射を検出
する行程と、 検出された放射から前記装置において符号化された情報を得る行程と、 からなることを特徴とする方法。 - 【請求項27】 前記放射が検出され且つレーザ状の放射が確認された場合
にのみ、認証すべき文書であることを断定する行程を更に有することを特徴とす
る請求項26記載の方法。 - 【請求項28】 得られた情報に基づいて前記文書のさらなる処理を指示す
る行程を更に有することを特徴とする請求項26記載の方法。 - 【請求項29】 前記情報は、波長の符号化のみを使用して符号化されるこ
とを特徴とする請求項26記載の方法。 - 【請求項30】 前記情報は、波長の符号化及び信号レベルの符号化の両方
を使用して符号化されることを特徴とする請求項26記載の方法。 - 【請求項31】 前記情報は、単一のレベルの符号化を使用して符号化され
ることを特徴とする請求項26記載の方法。 - 【請求項32】 前記情報は、複数レベルの符号化を使用して符号化される
ことを特徴とする請求項26記載の方法。
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