JP2011081012A - Measuring probe and device for proving the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring probe for measuring magnetization data of at least one item such as a security document having one magnetic security material, and to provide a proving device having the measuring probe. <P>SOLUTION: The measuring probe includes at least one core-less magnetization coil 3, and at least two magnetic field sensors 4s and 4c are arranged in it at both ends of the magnetization coil 3. The proving device determines a magnetic security printed matter using the measuring probe. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、書類又は物品の磁気特徴を記録及び比較して、磁気特徴が書類又は物品内に含まれるか若しくはインク、コーティング組成物又は箔により書類又は物品に施された磁性材料に結びつけられる、セキュリティ書類又は物品を証明するための、測定プローブ及びこれを有する証明装置に関する。   The present invention records and compares the magnetic characteristics of a document or article and the magnetic characteristics are contained within the document or article or tied to a magnetic material applied to the document or article by ink, coating composition or foil. The present invention relates to a measurement probe for certifying a security document or an article and a proof device having the same.

磁性インクはセキュリティ印刷の技術分野において既知である。一世紀以上もずっとドル紙幣に印刷されている「米国紙幣ブラック」は黒色顔料として使用される磁鉄鉱粉末Fe34を基礎としている。鉄、コバルト及びニッケル粉末、褐色酸化鉄Fe23、二酸化クロムCrO2、フェライトMFe23(ここに、MはMg2+、Mn2+、Co2+、Ni2+、Zn2+等の如き二価鉄)、例えばZnFe23、ガーネットA3512(ここに、Aは三価希土類鉄、BはAl3+、Fe3+、Ga3+、Bi3+等)、例えばイットリウム/鉄/ガーネットY3Fe512(YIG)その他の如き多くの他の磁性材料が提案され、インク及びコーティング組成内で顔料として使用されてきた。 Magnetic inks are known in the technical field of security printing. “US banknote black”, which has been printed on dollar bills for more than a century, is based on magnetite powder Fe 3 O 4 used as a black pigment. Iron, cobalt and nickel powder, brown iron oxide Fe 2 O 3 , chromium dioxide CrO 2 , ferrite MFe 2 O 3 (where M is Mg 2+ , Mn 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ Divalent iron such as ZnFe 2 O 3 , garnet A 3 B 5 O 12 (where A is trivalent rare earth iron, B is Al 3+ , Fe 3+ , Ga 3+ , Bi 3+, etc.) ), Many other magnetic materials such as yttrium / iron / garnet Y 3 Fe 5 O 12 (YIG) and others have been proposed and used as pigments in ink and coating compositions.

磁性材料は適用された外部の磁場Hの関数におけるその磁化強度Bの依存性により顕著に特徴づけられる。低磁場Hでは、磁化BはHに概略的に比例し、即ち、B=μ・Hであり;比例定数μは相対透磁率と呼ばれる。磁化関数B(H)の非線形挙動は高磁場Hにおいてほぼ観察され、ここでは、μは最終的には1に実質的に等しくなる、磁気飽和時となる。すべての磁性材料は磁気飽和を示す。   A magnetic material is markedly characterized by the dependence of its magnetization intensity B on the function of the applied external magnetic field H. In the low magnetic field H, the magnetization B is roughly proportional to H, ie B = μ · H; the proportionality constant μ is called the relative permeability. The non-linear behavior of the magnetization function B (H) is almost observed in the high magnetic field H, where μ is finally at magnetic saturation, which is substantially equal to 1. All magnetic materials exhibit magnetic saturation.

多くの磁性材料は更に非往復磁化機能を示し、すなわち、磁場強度Hが飽和値からゼロへ減少すると、Bはある一定の値Br(磁気残留)に留まる。Bを再度ゼロに戻すためには、材料に負の磁場−Hc(磁気保磁)を適用しなければならない。この非往復磁気挙動はヒステレシスと呼ばれ、このような材料のB(H)曲線即ち磁化特徴はヒステレシス曲線と呼ばれる。   Many magnetic materials also exhibit a non-reciprocal magnetization function, ie, B remains at a certain value Br (magnetic remanence) as the magnetic field strength H decreases from saturation to zero. In order to return B to zero again, a negative magnetic field -Hc (magnetic coercivity) must be applied to the material. This non-reciprocal magnetic behavior is called hysteresis and the B (H) curve or magnetization feature of such a material is called the hysteresis curve.

図1aは保持磁性材料のヒステレシス曲線を示し、ここでは、磁化強度Bは磁場強度Hに対してプロットされている。B(H)磁化関数の非線形特性は、磁性材料の保磁性Hc、外部の場の除去後の残留磁化Br及び材料の飽和磁化(μ=1)Bsと共に、示されいる。Hcは材料特有の、そして量独立性の強度(intensive)値であり、一方、Br及びBsは量依存性の容量(extensive)値である。 FIG. 1 a shows the hysteresis curve of the retentive magnetic material, where the magnetization strength B is plotted against the magnetic field strength H. The non-linear characteristics of the B (H) magnetization function are shown along with the coercivity Hc of the magnetic material, the residual magnetization Br after removal of the external field, and the saturation magnetization (μ = 1) Bs of the material. Hc is a material specific and quantity independent intensive value, while Br and Bs are quantity dependent extensive values.

実践的な応用においては、Hの関数としての磁化B又は磁気誘導即ちH(t)の関数としての時間変数dB(H)/dtは適当な感知装置を使用して測定することができる。図1bは感知コイルにより得られ、図1aに示すヒステレシス曲線上の点bから点dまでの道程に対応するような磁気誘導dB/dtを示す。   In practical applications, the magnetization B as a function of H or the time variable dB (H) / dt as a function of magnetic induction or H (t) can be measured using a suitable sensing device. FIG. 1b shows the magnetic induction dB / dt obtained by the sensing coil and corresponding to the path from point b to point d on the hysteresis curve shown in FIG. 1a.

磁性インク又はコーティングを担持するセキュリティ書類又は物品の証明目的のため、磁気特性の材料関連磁化(例えばヒシテレシス)曲線B(H)=μ・Hを利用することが重要である。磁化即ちヒステレシス曲線の測定は普通重量のある実験設備を必要とする。このような設備即ちヒステレシスメーターは磁場の形成及び感知のための測定プローブと、これと一緒に、必要なドライバ及びデータ処理電子機器とを有する。   For the purpose of proofing security documents or articles carrying magnetic inks or coatings, it is important to use the material-related magnetization (eg, hysteresis) curve B (H) = μ · H of magnetic properties. Measurement of the magnetization or hysteresis curve usually requires heavy experimental equipment. Such an installation or hysteresis meter has a measurement probe for the formation and sensing of a magnetic field, together with the necessary drivers and data processing electronics.

当業界で知られ、実験用ヒステレシスメーターと一緒に使用されるような磁気測定プローブのレイアウトは図2aに概略的に示す。磁性材料M´のサンプルが磁化コイル3の第1の部分の内部に置かれる。コイル3はシリンダ形状で磁気コアの無いコイル、即ち周期的に変化する電流I(t)により駆動されそれにより周期的に変化する磁場H(t)を発生させるソレノイドである。コイルの内部の磁性材料M´は場H(t)により磁化され、磁場H(t)に付加的な要素B(t)=A・μ(H)・H(t)を生じさせる。Aは存在する磁性材料の量に関連する比例定数である。 The layout of a magnetic measurement probe as known in the art and used in conjunction with a laboratory hysteresis meter is shown schematically in FIG. 2a. A sample of magnetic material M ′ is placed inside the first part of the magnetizing coil 3. The coil 3 is a cylinder-shaped coil without a magnetic core, that is, a solenoid that is driven by a periodically changing current I (t) and thereby generates a periodically changing magnetic field H (t). The magnetic material M ′ inside the coil is magnetized by the field H (t) and causes an additional element B (t) = A · μ (H) · H (t) in the magnetic field H (t). A is a proportionality constant related to the amount of magnetic material present.

感知コイル4sは磁化コイルの第1の部分の頂部に配置されて、サンプルM´を収容する。補償コイル4cは磁化コイルの第2の部分の頂部に配置されて、サンプルを収容しない。変化する磁場H(t)はそれぞれ感知及び補償コイル内に電圧Us、Ucを発生させる:

Figure 2011081012

感知及び補償コイルは機械的に対称的な方法で配置され、互いに関して電気的に平衡にされ、これら両方は、感知コイルの内部に磁性材料が存在しない場合にUs−Ucがゼロになるように、共通の接地(Gnd)に接続される。感知コイル4sの内部に磁性材料が存在する場合は、非対称的な寄与A・μ(H)=dBM/dtが生じ、これはUs−Ucの差として検出できる。 The sensing coil 4s is placed on top of the first part of the magnetizing coil and houses the sample M ′. The compensation coil 4c is placed on top of the second part of the magnetizing coil and does not contain a sample. The changing magnetic field H (t) generates voltages Us, Uc in the sensing and compensation coils, respectively:
Figure 2011081012

The sensing and compensation coils are arranged in a mechanically symmetric manner and are electrically balanced with respect to each other such that Us− Uc is zero when there is no magnetic material inside the sensing coil. , Connected to a common ground (Gnd). When a magnetic material is present inside the sensing coil 4s, an asymmetric contribution A · μ (H) = dB M / dt is generated, which can be detected as a difference of Us−Uc.

この測定を遂行するためには、全体のサンプル容積にわたって均等な磁場状態を保証するために、磁性サンプル材料を磁化コイルの内部に置かなければならない。このような状態はシリンダコイルの内部に顕著に存在し、この場合、磁力線は平行で、一定の密度を有する。コイルの外部では、磁力線は拡散し、場は不均質になる。従って、バルク材料の磁化特徴の測定は通常磁化コイルの外部で起こらないようにする。その理由は、試験下にあるサンプルのすべての部分が同じ場強度を受ないからである。この欠点を治すため、ある器具は整合したその軸線を有する同様の対の大きなコイルを使用する。ヘルムホルツコイルとして知られるこのようなコイルは自由空間内にある容積の均質な磁場を生じさせることができるが、これらは両方のコイル部分間にサンプルを挿入することを必要とする。   In order to perform this measurement, the magnetic sample material must be placed inside the magnetizing coil to ensure uniform magnetic field conditions across the entire sample volume. Such a state is prominently present inside the cylinder coil. In this case, the magnetic field lines are parallel and have a constant density. Outside the coil, the magnetic field lines diffuse and the field becomes inhomogeneous. Therefore, the measurement of the magnetization characteristics of the bulk material usually does not occur outside the magnetizing coil. The reason is that all parts of the sample under test do not receive the same field strength. To remedy this drawback, some instruments use a similar pair of large coils having their axes aligned. While such coils, known as Helmholtz coils, can produce a volume of homogeneous magnetic field in free space, they require the insertion of a sample between both coil parts.

上述した幾何学的な制約のため、磁気印刷物又は磁気的にコーティングされた物品の如き広がった平坦な磁気物体はサンプルとして取り扱うのが困難である。ヒステレシスメーターの利用できる測定空間内へはめ込むようにこれらを部片に切断しなければならないか(破壊的分析方法)又は測定すべきサンプルの頂部及び下側にコイルを有する極めて特殊な器具を設けなければならない。   Due to the geometric constraints described above, spread flat magnetic objects such as magnetic prints or magnetically coated articles are difficult to handle as samples. These must be cut into pieces so that they fit into the available measurement space of the hysteresis meter (destructive analysis method) or very special instruments with coils at the top and bottom of the sample to be measured must be provided I must.

非破壊的なM(H)磁気測定プローブは例えば米国特許第4,843,316号明細書、米国特許第4,901,016号明細書、JP02,248,879号明細書、FR−A−2,686980号明細書及びDE−A−3138887号明細書に開示されている。しかし、これらのプローブはいずれも磁気印刷物又はコーティングを担持する紙の如き広がったシートの「頂部上の」証明には適さない。従来の測定プローブは特に平坦な表面を有する記録媒体の特徴化のために考えられてきた;このプローブは磁気凹版により代表されるような組織化された表面に首尾よく適用できない。   Nondestructive M (H) magnetic measurement probes are disclosed in, for example, US Pat. No. 4,843,316, US Pat. No. 4,901,016, JP02,248,879, FR-A- No. 2,686,980 and DE-A-313887. However, none of these probes are suitable for “on top” proof of spread sheets such as magnetic prints or paper carrying coatings. Conventional measurement probes have been considered for characterizing recording media having a particularly flat surface; this probe cannot be successfully applied to structured surfaces such as those represented by magnetic intaglio.

米国特許第4,843,316号明細書U.S. Pat. No. 4,843,316 米国特許第4,901,016号明細書US Pat. No. 4,901,016 JP02,248,879号明細書JP02,248,879 specification FR−A−2,686980号明細書FR-A-2,686980 specification DE−A−3138887号明細書DE-A-313887 Specification

磁気印刷物又はコーティングを担持する紙の如きシート様の広がった組織材料の磁気特徴の非破壊的な評価に利用できる手段を得ることが望ましい。更に、書類の両側での2つの整合した磁化コイルの必要性なしに、印刷された価値ある書類又は物品上の磁気特徴の「頂部上の」証明を可能とするために利用できる方法及び装置を得ることが特に望ましい。   It would be desirable to have a means available for non-destructive evaluation of the magnetic characteristics of sheet-like spread tissue material such as paper carrying magnetic prints or coatings. Further, there is provided a method and apparatus that can be used to enable “on top” proof of magnetic features on a printed valuable document or article without the need for two matched magnetizing coils on both sides of the document. It is particularly desirable to obtain.

本発明の目的は材料シートの広がりに関して制限無しにシート様の材料の磁気特徴の測定を可能とする測定プローブを提供することである。このような測定プローブは書類又は物品の表面上及び(又は)上方で測定プローブを簡単に位置決めし及び(又は)移動させることにより、シート様の材料の信頼性があり、履行が容易で、高速の証明を顕著に可能とする。   It is an object of the present invention to provide a measurement probe that allows measurement of the magnetic characteristics of a sheet-like material without any restrictions with respect to the spread of the material sheet. Such measurement probes are reliable in sheet-like material, easy to implement, and fast by simply positioning and / or moving the measurement probe over and / or above the surface of a document or article. It is possible to prove prominently.

本発明のこの目的は、磁気測定プローブ及びこれを有する証明装置により、及び特許請求の範囲の特徴に係る上記装置を使用して実行される証明方法により、解決される。   This object of the invention is solved by a magnetic measurement probe and a proving device having it and by a proving method carried out using said device according to the features of the claims.

図1aは保磁磁場Hcと共に、残留及び飽和磁化値Br、Bsを示す保磁磁性材料の典型的な磁化(ヒステレシス)曲線B(H)を示す図である。FIG. 1a is a diagram showing a typical magnetization (hysteresis) curve B (H) of a coercive magnetic material showing remanent and saturation magnetization values Br and Bs together with a coercive magnetic field Hc. 図1bは図1aのヒステレシス曲線の点bから点cまでの道程に対応する磁気誘導曲線dB(H)/dtを示す図である。FIG. 1b is a diagram showing a magnetic induction curve dB (H) / dt corresponding to the path from point b to point c of the hysteresis curve of FIG. 1a. 図2aは磁化コイルの内部に位置する磁気サンプルM´の磁化即ちヒステレシスデータの取得のための標準的な磁気測定プローブの概略的なレイアウトを示す図である。FIG. 2a shows a schematic layout of a standard magnetic measurement probe for acquisition of magnetization or hysteresis data of a magnetic sample M ′ located inside a magnetizing coil. 図2bは磁化コイルの前面でその外部に位置するシート様の磁気サンプルMの磁化即ちヒステレシスデータの「頂部上の」取得のために使用されるような新規な磁気測定プローブの概略的なレイアウトを示す図である。FIG. 2b shows a schematic layout of a novel magnetic measurement probe as used for “on top” acquisition of the magnetization or hysteresis data of a sheet-like magnetic sample M located in front of and outside the magnetizing coil. FIG. 図3aはその両端で磁化コイル3の空洞内に配置された誘導感知コイル4s及び補償コイル4cによりシート様の材料7の磁気誘導データを測定するための磁気測定プローブの第1の好ましい実施の形態の縦断面図である。FIG. 3a shows a first preferred embodiment of a magnetic measurement probe for measuring magnetic induction data of a sheet-like material 7 by means of an inductive sensing coil 4s and a compensation coil 4c arranged at both ends in the cavity of the magnetizing coil 3. FIG. 図3bはその両端で磁化コイル3の空洞内に配置された場感知素子8s及び補償素子8cによりシート様の材料7の磁化データを測定するための磁気測定プローブの第2の好ましい実施の形態の縦断面図である。FIG. 3b shows a second preferred embodiment of a magnetic measuring probe for measuring the magnetization data of a sheet-like material 7 by means of a field sensing element 8s and a compensation element 8c arranged at both ends in the cavity of the magnetizing coil 3. It is a longitudinal cross-sectional view. 本発明に係る磁気測定プローブを使用する証明装置の実施の形態の一部の電気的な線図である。FIG. 2 is a partial electrical diagram of an embodiment of a proving device that uses a magnetic measurement probe according to the present invention. 品目の磁気特徴を取得し、取得したデータを連通リンク1、1´、1´´を介して遠隔証明のための保障サーバーへアップロードする、本発明に係る3つの証明装置MD、MD´、MD´´を有する実施の形態の一部を概略的に示す図である。Three certification devices MD, MD ′, MD according to the present invention that acquire magnetic characteristics of items and upload the obtained data to a security server for remote certification via communication links 1, 1 ′, 1 ″. It is a figure which shows roughly a part of embodiment which has ″.

本発明を図面により説明する。
本発明はシート様の材料のB(H)ヒステレシス又はdB(H)/dt磁化特徴の如き磁気特徴の「頂部上の」取得を可能にする磁気測定プローブの大幅な改善を基礎とする。ここでは、材料は組織地又は平坦とすることができる。
The present invention will be described with reference to the drawings.
The present invention is based on a significant improvement in magnetic measurement probes that allow for “on top” acquisition of magnetic features such as B (H) hysteresis or dB (H) / dt magnetization features of sheet-like materials. Here, the material can be tissue or flat.

事実、驚いたことには、特殊で新規なコイル又はセンサ構成を使用した場合、インク又は磁気セキュリティ顔料で構成されたコーティング組成物により作られた印刷物又はコーティングの如き薄いシート様の材料の磁化特性が磁化コイルのボアの外部において信頼性をもって迅速に取得できることが判明した。このような発見に係る測定プローブは図3a、3bに2つの例示的な実施の形態として示す。   In fact, surprisingly, the magnetic properties of thin sheet-like materials such as prints or coatings made with coating compositions composed of ink or magnetic security pigments when using special and novel coil or sensor configurations It has been found that can be obtained quickly and reliably outside the bore of the magnetizing coil. A measurement probe according to such a discovery is shown in FIGS. 3a and 3b as two exemplary embodiments.

絶縁された電気的に電導性のワイヤで作られたシリンダ形状のコアの無い磁気ソレノイドコイル3は磁場H(t)を発生させるために磁化コイルとして使用される。この磁場は磁化コイル3の内部で均質であり(場区域H1)、磁化コイル3の外部で不均質である(場区域H2)。また、コイルの磁極の近傍の両終端において、磁化コイル3の外部に実質的な場均質性の2つの小さな場区域H3が存在する。この場合、実質的な場均質性とは、H3区域における磁場強度が磁化コイル3の内部で有する値H1から15%好ましくは10%以上逸れないことを意味すべきである。これはH3区域の定義として受け取るべきである。 A cylinder-shaped coreless magnetic solenoid coil 3 made of insulated and electrically conductive wires is used as a magnetizing coil to generate a magnetic field H (t). This magnetic field is homogeneous inside the magnetizing coil 3 (field zone H 1 ) and inhomogeneous outside the magnetizing coil 3 (field zone H 2 ). There are also two small field areas H 3 with substantial field homogeneity outside the magnetizing coil 3 at both ends near the magnetic poles of the coil. In this case, substantial field homogeneity should mean that the magnetic field strength in the H 3 zone does not deviate from the value H 1 possessed inside the magnetizing coil 3 by 15%, preferably more than 10%. This should be received as the definition of the H 3 area.

本発明は平坦で広がった品目7、特に磁気セキュリティマーキングMを担持するセキュリティ書類の磁気特徴を調べるためにこのような極区域H3の使用に依存する。本発明の1つの態様によれば、図2bに係るレイアウトにおいて概略的に示すように、2又はそれ以上の磁気センサが、好ましくは磁化コイル3の極区域H3の近傍で、その両終端において磁化コイル3の内部に配置される。 The present invention relies on the use of such a polar zone H 3 to examine the magnetic characteristics of a flat and spread item 7, in particular a security document carrying a magnetic security marking M. According to one aspect of the present invention, as shown schematically in the layout according to Figure 2b, 2 or more magnetic sensors, preferably in the vicinity of the pole area H 3 of magnetizing coil 3 at its both ends It is arranged inside the magnetizing coil 3.

図3aに係る磁気測定プローブの第1の実施の形態においては、磁気センサは誘導感知コイル4s及び補償コイル4cである。これらは好ましくはその両端において磁化コイル3の内部で対称的に位置し、磁化コイル3のコイル軸線CCに実質上整合したその磁気コイル軸線を有する。本発明によれば、感知及び補償コイル4s、4cの外径は磁化コイル3の内径よりも小さくなければならない。更に、感知及び補償コイルは好ましくは薄く保たれる;すなわち、それらの外径はそれらの内径に近くなるように保たれる。誘導コイルの使用は磁化変化dB/dtの動的測定を遂行するのを可能とする。   In the first embodiment of the magnetic measurement probe according to FIG. 3a, the magnetic sensors are an inductive sensing coil 4s and a compensation coil 4c. They are preferably located symmetrically inside the magnetizing coil 3 at both ends and have their magnetic coil axis substantially aligned with the coil axis CC of the magnetizing coil 3. According to the invention, the outer diameter of the sensing and compensation coils 4 s, 4 c must be smaller than the inner diameter of the magnetizing coil 3. Furthermore, the sensing and compensation coils are preferably kept thin; that is, their outer diameter is kept close to their inner diameter. The use of an induction coil makes it possible to perform a dynamic measurement of the magnetization change dB / dt.

代わりに、図3bに係る磁気測定プローブの第2の実施の形態において示すように、磁気センサは場感知素子8s及び補償素子8cであり、もって、場感知素子8s及び補償素子8cは磁化コイルの内径よりも小さくなければならない。これらの素子は好ましくは磁化コイル3の内部でその両端において対称的に位置し、磁化コイル3のコイル軸線CCに実質上整合したその磁気軸線を有する。場感知素子8s及び補償素子8cは当業界で既知の任意の形式とすることができ;特に、これらはホール効果センサ又は磁気抵抗(MR、GMR)センサとすることができる。両方の形式の小さなセンサは当業界で既知であり、商業的に入手できる。磁場センサの使用は磁化Bの静的測定を遂行するのを可能とする。   Instead, as shown in the second embodiment of the magnetic measurement probe according to FIG. 3b, the magnetic sensor is a field sensing element 8s and a compensation element 8c, so that the field sensing element 8s and the compensation element 8c are magnetized coils. Must be smaller than the inner diameter. These elements are preferably located symmetrically at both ends within the magnetizing coil 3 and have their magnetic axis substantially aligned with the coil axis CC of the magnetizing coil 3. The field sensing element 8s and the compensation element 8c can be of any type known in the art; in particular, they can be Hall effect sensors or magnetoresistive (MR, GMR) sensors. Both types of small sensors are known in the art and are commercially available. The use of a magnetic field sensor makes it possible to carry out a static measurement of the magnetization B.

正しい操作のため、磁性材料Mを担持するシート様の品目7は好ましくはプローブホルダにより磁気測定プローブに関して適当な位置に保たれて、誘導感知コイル又は磁場センサが磁気セキュリティ材料Mに対面するようにする。磁化コイル3の磁力線はその表面に実質上垂直にシート様の品目7へ侵入すべきである。誘導感知コイル又は磁場センサは、磁性セキュリティ材料Mに直接触れる必要はない。必要なら、磁性セキュリティ材料Mは、関連のある測定領域内の磁場H3が上述の均質状態を依然として満たすならば、すなわち、コイル3内でのその値H1から15%好ましくは10%以上逸れないならば、磁気センサから離れる方向への磁化コイルの内径の半分までの距離に位置することができる。 For correct operation, the sheet-like item 7 carrying the magnetic material M is preferably held in place with respect to the magnetic measurement probe by the probe holder so that the inductive sensing coil or magnetic field sensor faces the magnetic security material M. To do. The magnetic field lines of the magnetizing coil 3 should penetrate into the sheet-like item 7 substantially perpendicular to its surface. The inductive sensing coil or magnetic field sensor need not touch the magnetic security material M directly. If necessary, the magnetic security material M deviates from its value H 1 in the coil 3 by 15%, preferably more than 10% if the magnetic field H 3 in the relevant measurement region still satisfies the homogeneous state described above. If not, it can be located at a distance of up to half the inner diameter of the magnetizing coil in the direction away from the magnetic sensor.

事実、開示された測定プローブの正しい作業のための重要な要件は、磁気センサの検出領域内の磁性材料が磁化コイル3の磁場区域H3内にあり、磁場強度が磁化コイル3の内部で有する値H1から15%好ましくは10%以上逸れないことである。 In fact, an important requirement for the correct operation of the disclosed measurement probe is that the magnetic material in the detection region of the magnetic sensor is in the magnetic field area H 3 of the magnetizing coil 3 and the magnetic field strength is inside the magnetizing coil 3. The value H 1 does not deviate from 15%, preferably 10% or more.

プローブホルダは、特に磁化コイルの遠い場区域内に位置する磁性材料から発生する磁気的変動を排除するために、サンプルの磁気特徴からは発生しない磁気的変動から測定を回避するように、十分な厚さの非磁性サンプル支持体を提供する付加的な機能を有することができる。サンプル支持体はプラスチック、木材、ガラス等の如き任意の非磁性材料とすることができる。しかし、アルミニウム又は他の金属の如き強い電導性の支持体は避けるべきである;その理由は、これらがうず電流寄与によって動的な磁気測定と干渉するからである。   The probe holder is sufficient to avoid measurements from magnetic variations that do not occur from the magnetic characteristics of the sample, particularly to eliminate magnetic variations that occur from magnetic materials located within the far field area of the magnetizing coil. It can have the additional function of providing a non-magnetic sample support of thickness. The sample support can be any non-magnetic material such as plastic, wood, glass or the like. However, strong conductive supports such as aluminum or other metals should be avoided; they interfere with dynamic magnetic measurements due to eddy current contributions.

図4を参照すれば、本発明の方法に使用すべき証明装置は、駆動(2、6)、感知(5)及び処理電子機器(1)に結合された、磁化値B又は誘導値dB/dtのいずれかを測定するための測定プローブ(P)を有する。この装置は更に本発明に係る方法を遂行するための少なくとも1つのソフトウエアで実行されるアルゴリズムを有する。測定された磁化又は誘導信号値はそれぞれプロセッサのA/Dコンバータ(1b)によりデジタル化され、デジタル値Vsとしてメモリー(1c、1d)内に記憶される。磁場Hの引き続く値に対して取得された複数のこのような値Vsは最終的にサンプルの誘導又は磁化曲線のそれぞれのデジタル点対点表示を形成する。   Referring to FIG. 4, the proof device to be used in the method of the present invention is a magnetization value B or induction value dB / coupled to the drive (2, 6), sensing (5) and processing electronics (1). It has a measurement probe (P) for measuring any of dt. The apparatus further comprises an algorithm executed by at least one software for performing the method according to the invention. The measured magnetization or induction signal value is digitized by the A / D converter (1b) of the processor and stored in the memory (1c, 1d) as a digital value Vs. A plurality of such values Vs obtained for subsequent values of the magnetic field H finally form a digital point-to-point representation of the respective induction or magnetization curve of the sample.

図4に示すように駆動、感知及び処理電子機器に結合された測定プローブを有する本発明に係る証明装置の実施の形態においては、感知及び補償誘導又は場センサ4s、4c;8s、8cの測定された電気的応答Us、Ucはそれぞれ平衡調整器5csにより平衡させられ(差し引きされ)、作動増幅器5により増幅され、最終的には、デジタルサンプル誘導又は磁化値Vsを得るためにプロセッサのA/Dコンバータ1bによりデジタル化される。磁場Hの引き続く値に対して複数のこのような値Vsを取得することにより、サンプルの誘導又は磁化曲線のそれぞれのデジタル点対点表示を得ることができる。   In the embodiment of the verification device according to the invention having a measurement probe coupled to the drive, sensing and processing electronics as shown in FIG. 4, the sensing and compensation inductive or field sensors 4s, 4c; 8s, 8c are measured. The electrical responses Us, Uc are each balanced (subtracted) by the balance regulator 5cs, amplified by the operational amplifier 5, and finally the digital A / D of the processor to obtain the digital sample induction or magnetization value Vs. Digitized by the D converter 1b. By obtaining a plurality of such values Vs for subsequent values of the magnetic field H, a digital point-to-point representation of the sample induction or magnetization curve can be obtained.

品目7の証明は、所定の複数のサンプルの誘導又は磁化値Vsを取得し、磁性セキュリティ材料の誘導又は磁化(例えばヒステレシス)曲線のサンプル曲線部分Csを形成し、予め決めた比較アルゴリズム及び所定の公差基準を使用して、サンプル曲線部分Csの値を対応する参照曲線部分CRの先に記憶された値と比較することにより、達成される。公差基準はここでは単一値の基準又は満たさねばならない数個の条件の結合のいずれかとすることができる。 The proof of item 7 obtains a predetermined plurality of sample induction or magnetization values Vs, forms a sample curve portion Cs of the magnetic security material induction or magnetization (eg hysteresis) curve, and determines a predetermined comparison algorithm and a predetermined use tolerance criterion, by comparing the value of the sample curve portion Cs with the previously stored value of the corresponding reference curve portion C R, it is achieved. The tolerance criterion here can be either a single value criterion or a combination of several conditions that must be met.

本発明はホール効果又はジャイアント磁気抵抗(GMR)センサにより得ることのできるものの如きB(H)磁化値のシーケンス、又は誘導コイルセンサにより得ることのできるものの如き、セキュリティ書類又は物品のための証明表示手段としてセキュリティ書類又は物品に含まれるか又はその上に印刷されるか又はそれに適用された磁性材料の対応するdB(H(t))/dt誘導値のシーケンスのいずれかの使用に基礎をおく方法を開示する。H(t)が時間の既知の関数である場合、誘導値dB(H(t))/dtは顕著に得ることができ、証明のために有利に使用することができる。試験中の材料の磁化又は誘導関数は最終的に複数(H、B)の又は(H、dB/dt)値の対を含む数値テーブルとして又は、Hが既知の方法で変化する場合は、B又はdB/dt値の簡単なリストとして表される。   The present invention provides a sequence of B (H) magnetization values, such as those obtainable by Hall effect or giant magnetoresistive (GMR) sensors, or certification indications for security documents or articles, such as those obtainable by induction coil sensors. Based on the use of any corresponding dB (H (t)) / dt derivative sequence of magnetic material contained in, or printed on, or applied to a security document or article as a means A method is disclosed. If H (t) is a known function of time, the derived value dB (H (t)) / dt can be obtained significantly and can be used advantageously for proof. The magnetization or inductive function of the material under test is ultimately a numerical table containing multiple (H, B) or (H, dB / dt) value pairs, or if H changes in a known manner, B Or expressed as a simple list of dB / dt values.

本発明に係る証明方法の特徴とするところは、参照サンプル磁化特徴及び試験サンプル磁化特徴を取得し、従って「習得モード」及び「試験モード」を支持するのに同じ形式の装置及び測定プロトコルの使用に頼ることである。ここでは、この参照及び試験サンプル特徴はデジタル値のテーブルとして表され、予め決めた比較アルゴリズムを使用して比較され、もって、真正又は虚偽についての決定が予め確立された証明基準を使用してこの比較の結果から導き出される。   The proof method according to the invention is characterized by the use of the same type of apparatus and measurement protocol to obtain reference and test sample magnetization features and thus to support "learning mode" and "test mode". Rely on. Here, the reference and test sample features are represented as a table of digital values and compared using a predetermined comparison algorithm, so that a decision about authenticity or falseness is used using a pre-established certification criterion. Derived from the result of the comparison.

本発明に係る証明方法はモデル無しで十分に働き、証明装置内に生じることのある系統的な測定誤差に影響されず;従って、装置のハードウエアは精密な絶対測定を必要とするものよりも著しく簡単に保つことができる。従って、本発明の方法は、個々の絶対物理値の測定及び比較ではなく、本発明の装置により「見られる」もののような相対値のシーケンスにより表される誘導又は磁化「曲線形状」の比較に頼る。   The proof method according to the present invention works well without a model and is not affected by systematic measurement errors that can occur in the proof device; therefore, the hardware of the device is more than that which requires precise absolute measurements. Remarkably easy to keep. Thus, the method of the present invention is not for measuring and comparing individual absolute physical values, but for comparing induced or magnetized “curve shapes” represented by a sequence of relative values such as those “seen” by the apparatus of the present invention. rely.

参照「曲線形状」とのこのサンプル磁化又は誘導「曲線形状」との比較は、好ましくは曲線の標準化の後に、点対点ベースで行われる。標準化は、サンプル及び参照曲線の両方が同じ予め決めた最大強度値を有するように線形的に縮尺調整されることを意味する。しわくちゃにしたり使用したりすることが印刷物上に存在する磁性材料の量を減少させることがあるという事実を仮定すれば、このような標準化は濃度独立比較、即ち紙幣の証明に関して特に有用であると判明した特徴を与える。標準化された磁化又は誘導曲線を比較することは、印刷物上に実際に存在する材料の量とは独立に、そのような磁性セキュリティ材料の単なる特定化に対応する。標準化はまたデータ取得(測定)工程におけるサンプルと測定プローブとの間の小さな距離変化の影響を排除するという点で有用であることが判明している。   Comparison of this sample magnetization or induced “curve shape” with the reference “curve shape” is preferably done on a point-to-point basis after curve normalization. Normalization means that both the sample and the reference curve are scaled linearly so that they have the same predetermined maximum intensity value. Given the fact that crumpling and use can reduce the amount of magnetic material present on the print, such standardization is particularly useful for concentration-independent comparisons, i.e. banknote proofs. Gives the found features. Comparing standardized magnetization or induction curves corresponds to the mere specification of such magnetic security materials, independent of the amount of material actually present on the print. Standardization has also proven useful in eliminating the effects of small distance changes between the sample and the measurement probe in the data acquisition (measurement) process.

比較は、対応するサンプル値と参照値とを差し引きし、結果としての差又はそれらから導き出されたある量を真正又は虚偽のための表示として使用するような、当業界で既知の標準の数学的な方法に従って遂行することができる。   A comparison is a mathematical standard known in the art that subtracts the corresponding sample value from the reference value and uses the resulting difference or an amount derived therefrom as an indication for authenticity or falsehood. Can be carried out according to various methods.

本発明の方法及び装置は、保磁性であると否とに拘わらず、すべての形式の磁性材料に適用することができる。特に、これらはゼロ保磁性を有する(即ち、ヒステレシスループを有しない)が異なる磁気飽和場を有する磁性材料を識別するために使用することができる。従って、異なる保磁値を有する種々の磁性材料は本発明の方法により識別することができる。更に、一層複雑なdB/dt曲線形状を生じさせるためにこのような磁性材料の混合物を使用することも可能である。いかなる曲線形状も本発明の方法及び装置により顕著に証明することができる。   The method and apparatus of the present invention can be applied to all types of magnetic materials, whether or not they are coercive. In particular, they can be used to identify magnetic materials that have zero coercivity (ie, have no hysteresis loop) but have different magnetic saturation fields. Accordingly, various magnetic materials having different coercivity values can be identified by the method of the present invention. In addition, it is possible to use a mixture of such magnetic materials to produce a more complex dB / dt curve shape. Any curve shape can be prominently demonstrated by the method and apparatus of the present invention.

走査場の最大値Hmaxは特定の応用に容易に適合させることができ、例えば、異なるEAS材料間を区別するために100ガウスもの低さとして又は異なる硬質磁性フェライト間を区別するために1テスラもの高さに選択することができる。   The maximum value of the scanning field Hmax can be easily adapted to the specific application, for example as low as 100 Gauss to distinguish between different EAS materials or as high as 1 Tesla to distinguish between different hard magnetic ferrites You can choose to height.

証明装置のメモリーは、装置が1又はそれ以上の異なる磁性材料を証明する(及び特定する)のを可能にするように、1又はそれ以上の参照データセットを記憶するためのスペースを提供することができる。更に、「習得モード」及び「試験モード」は同じ物理的な装置での履行を必要とせず;実際には、証明装置は、別個の「参照定義装置」により提供された参照データセットを使用して、サンプルをもっぱら証明するために設けることができる。これらの参照データは証明装置の永久メモリー内にダウンロードすることができるか、又は、代わりに、参照データはこれらを含む物理的なメモリーユニットの形で証明装置へ移送することができる。また、安全サーバーの如き安全な場所内に参照データを保持し、安全サーバーでの安全で独立した比較のために少なくとも1つの測定したサンプル誘導又は磁化値をアップロードすることが可能である。
例示的な実施の形態
誘導値dB/dtの感知のための測定プローブの実施の形態によれば、そして図3aを参照すると、コイル本体は繊維で補強したフェノール樹脂であり、10mmの全長と30mmの全体直径とを有する。感知及び補償コイル4s、4cは磁化コイル3の両端において内周辺の内部に位置し、それぞれ7.5mmの内径と1.5mmの長さとを有する。これらのコイルは各々0.1mmΦの「エナメル」絶縁銅ワイヤの100個の巻回体で構成される。磁化コイル3は10mmの内径を有し、0.6mmΦの「エナメル」絶縁銅ワイヤの200個の巻回体で構成される。これは感知及び補償コイルの頂部上に置かれ、コイル本体の残りの空間を満たす。3つのコイル巻回体は、機械的又は電気機械的な変形によるコイルの不安定化を阻止するために、エポキシ樹脂内に埋設される。
The memory of the verification device provides space for storing one or more reference data sets to allow the device to verify (and identify) one or more different magnetic materials Can do. Furthermore, “learning mode” and “test mode” do not require implementation on the same physical device; in practice, the proof device uses a reference data set provided by a separate “reference definition device”. A sample can be provided exclusively for proof. These reference data can be downloaded into the permanent memory of the proving device, or alternatively, the reference data can be transferred to the proving device in the form of a physical memory unit containing them. It is also possible to keep the reference data in a secure location such as a safety server and upload at least one measured sample derivation or magnetization value for safe and independent comparison at the safety server.
Exemplary Embodiment According to an embodiment of a measurement probe for sensing the inductive value dB / dt, and referring to FIG. 3a, the coil body is a fiber reinforced phenolic resin with a total length of 10 mm and 30 mm. With an overall diameter of The sensing and compensating coils 4s, 4c are located inside the inner periphery at both ends of the magnetizing coil 3, and each have an inner diameter of 7.5 mm and a length of 1.5 mm. Each of these coils consists of 100 windings of “enamel” insulated copper wire of 0.1 mmΦ. The magnetizing coil 3 has an inner diameter of 10 mm and is composed of 200 wound bodies of “enamel” insulated copper wire of 0.6 mmΦ. This is placed on top of the sensing and compensation coil and fills the remaining space in the coil body. The three coil winding bodies are embedded in an epoxy resin in order to prevent instability of the coil due to mechanical or electromechanical deformation.

本発明の実施の形態によれば、測定プローブPを有する証明装置は図4を参照して組立てられる。この証明装置は更にアナログ・デバイス社のADuC812 MicroConverter(商標名)により具体化される処理装置1を有する。ADuC812チップは8052マイクロプロセッサCPU1aと、12ビットのアナログ/デジタル(A/D)コンバータ1bと共に、内部RAMと、プログラム及びデータ記憶のための電気的に消去可能な永久EE/フラッシュメモリー1cとを有する。証明装置はまた32Kの外部のランダムアクセスメモリー(RAM)1dを有する。   According to an embodiment of the present invention, a proving device having a measuring probe P is assembled with reference to FIG. The proving device further comprises a processing device 1 embodied by ADuC812 MicroConverter (trade name) from Analog Devices. The ADuC812 chip has an 8052 microprocessor CPU 1a, a 12-bit analog / digital (A / D) converter 1b, an internal RAM, and an electrically erasable permanent EE / flash memory 1c for program and data storage. . The proving device also has a 32K external random access memory (RAM) 1d.

証明装置は更に必要なコイルドライバ電圧を生じさせるための貯蔵コンデンサを備えた電圧アップ・コンバータ6と;三角形の電流傾斜で又は簡単化された{+U(Δt);−U(2Δt);+U(Δt)}電圧シーケンス(ここに、Δtは基本時間間隔)でプローブの磁化コイル3を駆動するために切換えブリッジとして実施され、マイクロプロセッサにより制御されるコイルドライバ装置2と;マイクロコントローラのA/Dコンバータ1bへ出力を供給される感知コイル/補償コイル差し引き作動増幅器5とを有する。作動増幅器5の入力は平衡調整器5csに顕著に接続され、補償(「ゼロ誘導」)点の微調整を可能とする。処理電子機器1は更に習得/試験モードL/Tの選択のためのモードスイッチSLTに及び測定サイクルを開始させるための押しボタンBに接続されると共に、オン/オフ及び認可/失敗状態を表示するための黄色、緑色及び赤色のLED81、82、83に接続される。押しボタンBは回路の主電源Vccをオンするためのものである。プロセッサで制御される電源スイッチ9が設けられ、プロセッサが測定サイクルを完了させるためのそれ自身のパワーを保持し、良好な状態でそれ自身をオフするのを可能にする。 The verification device further comprises a voltage up converter 6 with a storage capacitor for generating the required coil driver voltage; and a triangular current ramp or simplified {+ U (Δt); −U (2Δt); + U ( Δt)} coil driver device 2 implemented as a switching bridge and driven by a microprocessor to drive the magnetizing coil 3 of the probe in a voltage sequence (where Δt is the basic time interval); and A / D of the microcontroller And a sense coil / compensation coil subtraction operational amplifier 5 which is supplied with output to the converter 1b. The input of the operational amplifier 5 is notably connected to the balance regulator 5cs, allowing fine adjustment of the compensation (“zero induction”) point. The processing electronics 1 is further connected to a mode switch SLT for selection of the learning / test mode L / T and to a push button B for starting the measurement cycle, and also displays on / off and approval / failure status Are connected to yellow, green and red LEDs 81, 82, 83. The push button B is for turning on the main power supply Vcc of the circuit. A processor controlled power switch 9 is provided to allow the processor to maintain its own power to complete the measurement cycle and turn itself off in good condition.

磁化コイル3を駆動するための必要な最大電流は典型的には200個の巻回体のコイルに対しては20A又はそれ以上の程度であり、2000ガウス程度の磁場を生じさせる。全体の測定サイクルは1ミリ秒又はそれ以下程度続き、それに続いて一層長い待機時間があり、そのため、コイルの冷却を必要としない。電子回路は簡単な切換え装置により提供される形{0/+U(Δt中)/−(2Δt中)/+U(Δt中)/0}の矩形の電圧シーケンスでコイルを駆動することにより、著しく簡単化できることが判明した。Δtはここでは適当に短く選択された基本時間間隔である。このような状況の下で、コイル内の電流は、誘導法則d(I(t))=(U/L)dtのため、ほぼ矩形の波形を追従する。   The maximum current required to drive the magnetizing coil 3 is typically on the order of 20 A or more for a 200 wound coil, producing a magnetic field on the order of 2000 gauss. The entire measurement cycle lasts on the order of 1 millisecond or less, followed by a longer waiting time, so no coil cooling is required. The electronic circuit is significantly simpler by driving the coil with a rectangular voltage sequence of the form {0 / + U (in Δt) /-(2Δt in) / + U (in Δt) / 0} provided by a simple switching device. It was found that Δt is a basic time interval selected here to be appropriately short. Under such circumstances, the current in the coil follows a substantially rectangular waveform because of the induction law d (I (t)) = (U / L) dt.

一例において、誘導曲線が200KHzの割合でサンプリングされ、デジタル化され、記憶される。他の一層迅速又は遅鈍なサンプリング割合も使用することができる。生のデータの処理は好ましくはバックグラウンド(ゼロ)補正及び、必要なら、ノイズ濾波を含むことができる。弱い信号の場合は、2又はそれ以上の測定走査の結果は蓄積し、信号対ノイズ比を改善するために一緒に平均化できる。   In one example, the induction curve is sampled, digitized and stored at a rate of 200 KHz. Other faster or slower sampling rates can also be used. Raw data processing preferably can include background (zero) correction and, if necessary, noise filtering. For weak signals, the results of two or more measurement scans can be accumulated and averaged together to improve the signal to noise ratio.

本発明の実施の形態によれば、方法は、開示された証明装置及び測定プローブにより、磁性材料の薄い層を担持するセキュリティ書類又は物品を証明するために、処理装置1a内で実施される。この証明方法は、
a)デジタルメモリー内に、参照データ(VR)として、磁性参照材料の磁化曲線B(H)又は誘導曲線dB(H(t))/dtの少なくとも一部のデジタル点対点表示を提供する工程と;
b)その表面の少なくとも一部内又は上に磁性材料の薄い層を有する、証明すべきセキュリティ書類又は物品を提供する工程と;
c)本発明に係る証明装置及び測定プローブを使用して、デジタルメモリー内に、サンプルデータ(Vs)として、工程b)で提供された書類又は物品内又は上の磁性材料の薄い層の磁化曲線B(H)又は誘導曲線dB(H(t))/dtの少なくとも一部のデジタル点対点表示を取得する工程と;
d)測定関連環境のために修正を行うように、工程(c)で取得したデジタルデータを処理する工程と;
e)予め決めた比較アルゴリズム及び予め決めた公差基準を使用して、工程(d)で得たデータを工程(a)で提供された記憶された参照データと比較し、それにより、証明「イエス/ノー」表示を導き出す工程と;
を有する。
According to an embodiment of the present invention, the method is carried out in the processing apparatus 1a to verify a security document or article carrying a thin layer of magnetic material with the disclosed verification device and measurement probe. This proof method is
a) Provide a digital point-to-point representation of at least part of the magnetization curve B (H) or induction curve dB (H (t)) / dt of the magnetic reference material as reference data (V R ) in the digital memory. Process and;
b) providing a security document or article to be certified having a thin layer of magnetic material in or on at least a portion of its surface;
c) Using the verification device and measuring probe according to the invention, the magnetization curve of a thin layer of magnetic material in or on the document or article provided in step b) in the digital memory as sample data (Vs) Obtaining a digital point-to-point representation of at least a portion of B (H) or induction curve dB (H (t)) / dt;
d) processing the digital data obtained in step (c) to make corrections for the measurement-related environment;
e) Using a predetermined comparison algorithm and a predetermined tolerance criterion, the data obtained in step (d) is compared with the stored reference data provided in step (a), whereby the proof “yes” Deriving a “no” indication;
Have

本発明によれば、参照データ(VR)及びサンプルデータ(Vs)の定義のために同じ形式のハードウエアを使用することができる:「習得モード」においては、参照サンプルからのデータが取得され、参照データとして記憶される。「試験モード」においては、証明すべき書類又は物品からのデータが取得され、処理され、参照データと比較されて、真正/虚偽表示を導き出す。 According to the present invention, the same type of hardware can be used to define the reference data (V R ) and the sample data (Vs): In “learning mode”, data from the reference sample is acquired. Are stored as reference data. In “test mode”, data from the document or article to be certified is acquired, processed, and compared with reference data to derive a true / false indication.

好ましい例においては、装置の習得及び試験モードを使用して、多数の異なる磁気サンプルプリントを互いに区別することができた。ゼロから700エルステッドまでの範囲の保磁性を有する一組の4つの標準の磁性顔料M1ないしM4が磁気セキュリティ装置を得るために印刷インクとして異なる比で混合された:
顔料 保磁性[エルステッド]
M1: 〜 1 (軟質磁性鉄)
M2: 〜 100
M3: 〜 300
M4: 〜 700
異なる比率で磁性顔料M1ないしM4を含み、インク内での合計顔料重量40ないし50%を使用した15個の凹版インクサンプルS1ないしS15を準備した。顔料は当業者にとって既知の形式の凹版ニスとなるように混合された:
M1:M M1:M3 M1:M4 M2:M3 M2:M4 合計(重量%)
S1 1.00 40.00
S2 1.03 47.20
S3 1.00 40.00
S4 4.00 40.00
S5 4.13 42.57
S6 4.00 40.00
S7 0.25 40.00
S8 0.26 53.09
S9 0.25 40.00
S10 1.03 47.20
S11 0.26 53.09
S12 4.13 42.57
S13 1.00 40.00
S14 0.25 40.00
S15 4.00 40.00
標準の凹版プレス及び100μmのグラビア深さの彫板を使用して、出来上がったインクを紙幣形式の紙上に印刷して、異なる磁気特徴を有する磁気凹版プリントを得た。これらのインクサンプルS1ないしS15で実現された凹版プリントはすべて本発明において開示された方法及び装置により互いに区別することができた。
In the preferred example, device acquisition and test modes could be used to distinguish many different magnetic sample prints from each other. A set of four standard magnetic pigments M1-M4 with coercivity ranging from zero to 700 oersteds were mixed in different ratios as printing inks to obtain a magnetic security device:
Pigment Coercivity [Oersted]
M1: ~ 1 (soft magnetic iron)
M2: ~ 100
M3: ~ 300
M4: ~ 700
Fifteen intaglio ink samples S1 to S15 containing magnetic pigments M1 to M4 in different proportions and using a total pigment weight of 40 to 50% in the ink were prepared. The pigments were mixed to give an intaglio varnish of the type known to those skilled in the art:
M1: M M1: M3 M1: M4 M2: M3 M2: M4 Total (% by weight)
S1 1.00 40.00
S2 1.03 47.20
S3 1.00 40.00
S4 4.00 40.00
S5 4.13 42.57
S6 4.00 40.00
S7 0.25 40.00
S8 0.26 53.09
S9 0.25 40.00
S10 1.03 47.20
S11 0.26 53.09
S12 4.13 42.57
S13 1.00 40.00
S14 0.25 40.00
S15 4.00 40.00
Using a standard intaglio press and a 100 μm gravure depth engraved plate, the resulting ink was printed on paper in banknote format to obtain magnetic intaglio prints with different magnetic characteristics. All of the intaglio prints realized with these ink samples S1 to S15 could be distinguished from each other by the method and apparatus disclosed in the present invention.

Claims (13)

1つの磁化コイル(3)を有する、特に少なくとも1つの磁気印刷物又はコーティングを有するセキュリティ書類又は物品のような磁気品目(7)の磁化データの取得のための磁気測定プローブにおいて、
少なくとも2つの磁気センサ(4s、4c、8s、8c)が上記磁化コイル(3)の磁極近くでそれぞれその内側に位置し、当該コイル(3)の内部の磁場に実質上整合するその磁気軸線を有し、
上記磁化コイル(3)は、時間変化する磁場に適用されるために操作可能であり、
上記磁気測定プローブは、更に、上記磁気センサの検出領域内で上記磁気品目(7)に担持された磁性材料Mが上記磁化コイル(3)の実質上場均質性の磁場区域(H3)内にあるように、当該磁化コイル(3)及び当該センサ(4s、4c;8s、8c)に関して適当な位置及び距離で当該磁気品目(7)を維持するためのプローブホルダを更に有し、当該磁場区域においては、磁場強度が当該磁化コイル(3)の内部での磁場強度の値(H1)から15%以上好ましくは10%以上逸れない、ことを特徴とする磁気測定プローブ。
In a magnetic measurement probe for acquisition of magnetization data of a magnetic item (7), such as a security document or article having one magnetization coil (3), in particular having at least one magnetic print or coating,
At least two magnetic sensors (4s, 4c, 8s, 8c) are located near the magnetic poles of the magnetizing coil (3), respectively, and their magnetic axes are substantially aligned with the magnetic field inside the coil (3). Have
The magnetizing coil (3) is operable to be applied to a time-varying magnetic field,
In the magnetic measurement probe, the magnetic material M carried on the magnetic item (7) in the detection region of the magnetic sensor is further in a substantially homogeneous magnetic field area (H 3 ) of the magnetization coil (3). As further present, it further comprises a probe holder for maintaining the magnetic item (7) at an appropriate position and distance with respect to the magnetizing coil (3) and the sensors (4s, 4c; 8s, 8c), The magnetic measurement probe is characterized in that the magnetic field strength does not deviate by 15% or more, preferably 10% or more from the value (H 1 ) of the magnetic field strength inside the magnetizing coil (3).
上記磁化コイル(3)が磁気コアの無いコイルであることを特徴とする請求項1に記載の磁気測定プローブ。   The magnetic measurement probe according to claim 1, wherein the magnetizing coil is a coil without a magnetic core. 上記磁化コイル(3)がシリンダコイルであることを特徴とする請求項1又は2のいずれか1つに記載の磁気測定プローブ。   3. The magnetic measurement probe according to claim 1, wherein the magnetizing coil (3) is a cylinder coil. 上記磁気センサがそれぞれ感知コイル(4s)及び補償コイル(4c)の形をした誘導センサであり、当該感知コイル(4s)及び当該補償コイル(4c)の外径が上記磁化コイル(3)の内径よりも小さいことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の磁気測定プローブ。   The magnetic sensor is an induction sensor in the form of a sensing coil (4s) and a compensation coil (4c), respectively, and the outer diameter of the sensing coil (4s) and the compensation coil (4c) is the inner diameter of the magnetizing coil (3). The magnetic measurement probe according to claim 1, wherein the magnetic measurement probe is smaller than the magnetic measurement probe. 上記磁気センサがそれぞれ感知素子(8s)及び補償素子(8c)の形をした磁場センサであり、当該感知素子(8s)及び当該補償素子(8c)の外径が上記磁化コイル(3)の内径よりも小さいことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の磁気測定プローブ。   The magnetic sensors are magnetic field sensors in the form of a sensing element (8s) and a compensation element (8c), respectively, and the outer diameters of the sensing element (8s) and the compensation element (8c) are the inner diameters of the magnetizing coil (3). The magnetic measurement probe according to claim 1, wherein the magnetic measurement probe is smaller than the magnetic measurement probe. 低導電率の非磁性材料で作られたサンプル支持体を有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の磁気測定プローブ。   6. The magnetic measurement probe according to claim 1, further comprising a sample support made of a non-magnetic material having a low conductivity. 少なくとも1つの磁性材料(M)を有する、特にセキュリティ書類又は物品のような磁気品目(7)であって、当該磁気品目(7)を証明するための磁気品目(7)の少なくとも一部の磁化特徴を測定するための方法において、
a)上記磁気品目(7)をプローブホルダ上に配置して、上記材料(M)がプローブの磁化コイル(3)の実質上場均質性の区域H3内にあるように、当該磁気品目(7)上で請求項1ないし6のいずれか1つに記載の測定プローブ(P)を位置決めする工程であって、当該磁場区域においては、磁場強度が当該磁化コイル(3)の内部での磁場強度の値(H1)から15%以上好ましくは10%以上逸れない、工程と;
b)上記磁化コイル(3)により、時間変化する磁場を上記磁気品目(7)に適用する工程と;
c)上記磁気センサ(4s;4c;8s;8c)を使用して、上記材料(M)の磁気特徴の少なくとも1つの値を測定する工程と;
を有することを特徴とする方法。
Magnetization of at least a part of the magnetic item (7) having at least one magnetic material (M), in particular a magnetic item (7), such as a security document or article, for proving said magnetic item (7) In a method for measuring features,
a) with the magnetic material (7) is disposed on the probe holder, so that the material (M) is in substantial listing homogeneity in the area H 3 magnetization coils of the probe (3), the magnetic material (7 ) Positioning the measurement probe (P) according to any one of claims 1 to 6, wherein in the magnetic field area, the magnetic field strength is the magnetic field strength inside the magnetizing coil (3). A process that does not deviate from the value of (H 1 ) by 15% or more, preferably 10% or more;
b) applying a time-varying magnetic field to the magnetic item (7) by the magnetizing coil (3);
c) using the magnetic sensor (4s; 4c; 8s; 8c) to measure at least one value of the magnetic characteristics of the material (M);
A method characterized by comprising:
上記材料(M)へ上記時間変化する磁場Hを適用するときに当該材料(M)の対応する磁化値B(Vs)が測定されることを特徴とする請求項7に記載の方法。   Method according to claim 7, characterized in that the corresponding magnetization value B (Vs) of the material (M) is measured when applying the time-varying magnetic field H to the material (M). 上記材料(M)への上記時間変化する磁場の適用時に当該材料(M)の対応する誘導値dB/dt(Vs)が測定されることを特徴とする請求項8に記載の方法。   9. Method according to claim 8, characterized in that a corresponding induced value dB / dt (Vs) of the material (M) is measured upon application of the time-varying magnetic field to the material (M). 請求項7ないし9のいずれか1つに記載の方法において、
a)証明装置のデジタルメモリー内に、磁気参照品目の磁気特徴値を提供する工程と;
b)上記証明装置のデジタルメモリー内に、上記磁気品目(7)の磁気特徴値を取得する工程と;
c)測定関連環境のために修正するように上記工程(b)で取得したデジタルデータを上記証明装置の処理装置内で処理する工程と;
d)予め決められた比較アルゴリズム及び予め決められた公差基準を使用して、上記工程(c)で得たデータを上記工程(a)で提供された対応する記憶された参照データと上記処理装置内で比較して、これにより、証明の「イエス/ノー」表示を導き出す工程と;
を有することを特徴とする方法。
A method according to any one of claims 7 to 9,
a) providing the magnetic feature value of the magnetic reference item in the digital memory of the proving device;
b) obtaining the magnetic feature value of the magnetic item (7) in the digital memory of the proving device;
c) processing the digital data obtained in step (b) in the processing unit of the proving device so as to correct for the measurement related environment;
d) Using a predetermined comparison algorithm and a predetermined tolerance criterion, the data obtained in step (c) is converted into the corresponding stored reference data provided in step (a) and the processing device. Deriving a “yes / no” indication of the proof, thereby comparing within;
A method characterized by comprising:
上記参照データが上記証明装置により取得されることを特徴とする請求項10に記載の方法。   The method of claim 10, wherein the reference data is obtained by the certification device. 少なくとも1つの磁性材料(M)を有する磁気品目(7)であって、特にセキュリティ書類のような少なくとも1つの磁気品目(7)を証明するための証明装置において、
a)請求項1ないし6のいずれか1つに記載の測定プローブ及び、それと一緒に、対応する駆動及びサンプリング用電子機器と;
b)上記プローブを駆動し、磁気特徴値をサンプリングし、デジタル化し、処理し、比較するための実行されるアルゴリズムを備えた処理装置(1)と;
c)サンプル及び参照磁気特徴値を記憶するための少なくとも1つのメモリー装置(1c、1d)と;
を有し、
上記証明装置は、磁気参照品目(7R)の参照磁気特徴を取得し、記憶するための「習得モード」及び証明信号を導き出すために上記磁気品目(7)からのサンプル磁気特徴値を取得し、記憶し、比較するための「試験モード」を支持する、
ことを特徴とする証明装置。
A magnetic item (7) having at least one magnetic material (M), in particular a verification device for proving at least one magnetic item (7), such as a security document,
a) the measuring probe according to any one of claims 1 to 6 and corresponding driving and sampling electronics together with it;
b) a processing device (1) with an executed algorithm for driving the probe and sampling, digitizing, processing and comparing magnetic feature values;
c) at least one memory device (1c, 1d) for storing sample and reference magnetic feature values;
Have
The proof device obtains a reference magnetic feature of the magnetic reference item (7R), obtains a “learning mode” for storing and a sample magnetic feature value from the magnetic item (7) to derive a proof signal; Support "test mode" for memorizing and comparing,
Proving device characterized by that.
上記サンプルの測定された磁気特徴値と、対応する先に記憶された参照値との上記比較を遂行し、遠隔地で上記証明「イエス/ノー」表示を導き出すための及び当該証明表示を証明箇所へ戻すように伝達するためのデータ移送手段を更に有することを特徴とする請求項12に記載の証明装置。   Performing the comparison of the measured magnetic feature value of the sample with the corresponding previously stored reference value to derive the proof “yes / no” indication at a remote location and 13. The certification device according to claim 12, further comprising a data transfer means for transmitting back to the back.
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