JP2013544394A - 遅延した最大の強度放射を呈するタガントを有するバリュードキュメントおよび他の品物、およびそれらの認証のための方法と装置 - Google Patents
遅延した最大の強度放射を呈するタガントを有するバリュードキュメントおよび他の品物、およびそれらの認証のための方法と装置 Download PDFInfo
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Abstract
認証機能、認証装置および認証の方法を有するバリュードキュメントまたは他の品物は、
照明光源からの放射線を吸収し、継続期間のスイッチが切られた後の時間に生じる最大強度を有する仕方で放射線を放射するタガントの使用に関して提供される。タガントは、第１の希土類活性イオンで、およびある実施形態では第２の希土類活性イオンでドープされたホスト結晶格子から成る結晶質の組成物を含む。
【選択図】図１
照明光源からの放射線を吸収し、継続期間のスイッチが切られた後の時間に生じる最大強度を有する仕方で放射線を放射するタガントの使用に関して提供される。タガントは、第１の希土類活性イオンで、およびある実施形態では第２の希土類活性イオンでドープされたホスト結晶格子から成る結晶質の組成物を含む。
【選択図】図１
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関連出願
[0001] 本出願は、2010年11月1日に出願された米国仮出願番号第61/408,817号に基づく優先権を有する。
[0001] 本出願は、2010年11月1日に出願された米国仮出願番号第61/408,817号に基づく優先権を有する。
[0002] 発明の技術分野は、技術分野は、入射光パルスにより励起されたときに、バリュードキュメント上またはその内に組み込まれた一つ以上の秘密の組成物から放射される赤外線放射特性を用いて定常値の文書を認証するための方法および検証装置に関する。
[0003] バリュードキュメントを確認するかまたは認証するための方法は、簡単なものから複雑なものまで多数ある。いくつかの方法は、クレジットカードのホログラム、紙幣、セキュリティ箔、セキュリティのリボン、着色されたスレッドまたは着色された上にエンボス加工画像や透かしとしてドキュメントに組み込まれ、または、あからさまな機能と称され、可視のものも包含する。これらの特徴が人間の目で検出するのが容易で、一般に認証のための器材を必要としないと共に、これらの明白な特徴は自称の偽造者および／または偽造者によって容易に識別される。このように、隠す様に、隠れた特徴は、明白な特徴の代わりにバリュードキュメントに組み入れることができる。隠れた特徴は、見えない蛍光繊維を含むことができ、バリュードキュメントの基板に組み込まれる化学的に感光性汚れ、蛍光顔料または染料が実証する。隠れた特徴は、また、バリュードキュメントの基板上へまたは積層バリュードキュメントにおいて使われるフィルムを作るために用いる樹脂の内に印刷されるインクに含まれることができる。隠れた特徴が人間の目によって検出可能でないので、これらの隠れた特徴を検出するように構成される探知器はバリュードキュメントを認証するのに必要である。
[0004] 隠れたいくつかの特徴は光源からの放射線を吸収し、特性（例えば波長および減衰時間）を有する検出可能な放射線を放射するタガントを組み込み、それは特徴を組み込んでいるバリュードキュメントが真正かどうか決定するのに用いることができる。例えば、隠れたいくつかのタガントは、酸化物結晶格子に組み込まれた希土類活性イオンを使用する。大部分の酸化物結晶格子は、金属的イオンが結晶フィールドの左右対称に結果としてなっている結晶格子の酸素原子に接続することができる酸素イオンの本質的に密閉された構造である。酸化物の結晶は、エネルギレベルを下げるために減衰が続くストレージエネルギレベルまで、吸収された放射線の急速な減衰に結果としてなるのが典型的である。この種の隠れたタガントが光源によって照らされるときに、それらが光源が遮られるときに一致する放射された放射線のそれらの強度のピークを有する傾向があり、その後で、放射された放射線は、急速な放射減衰を示す。
[0005] 図１は、隠れたタガントを含んでいるバリュードキュメントが、10ミリ秒の間の導かれた光源によって照らされる従来技術システムのある実施形態の励起信号102および放射信号104の強度（任意の装置（AU））と時間の関係を例示しているグラフ100である。図示するように、一旦光源が遮られたならば、タガントから放射される放射線の強度は光源がある時間の間にビルドされ、それから急速に減衰し、予想通りに、多くの既存の発光の隠れたタガントのために、指数的に減少する。時間が1/e値まで減衰するように放射強度のために要求されるので、指数減衰定数は使用する特定のタガント、ホスト格子の材料および代替イオンのドーピング量の機能で定められる。この「1/e値」は、ライフタイム「τ」と称する。
[0006] 本技術は、バリュードキュメントまたは他の品物の中の又はその上の隠れたタガントの使用に関し、特に照明期間の間の照明光源からの放射線を吸収し、照明光源がスイッチを切られるとき、照明持続期間の終わりの後、ピークの強度を呈する仕方で放射線を放射するタガントの使用に関する。
[0007] ある態様では、認証装置を使用したバリュードキュメントまたは他の品物を認証する方法は、バリュードキュメントまたは他の品物を認証装置に提供するステップを包含し、バリュードキュメントまたは他の品物が、第１の希土類でドープされた結晶格子を有する少なくとも一つのタガントから成ることを特徴とする。方法はまた、認証装置の照明光源から照明持続期間の間、バリュードキュメントまたは他の品物に第１の波長を有する放射線を適用するステップを含む。タガントは、照明光源からの放射線を吸収し、放射線の第１の波長より大きい第２の波長を有する赤外線を放射し、タガントから放射された赤外線が、照明持続期間の終わりから測定された遅延期間で生じる最大強度を有し、遅延期間は約0.1ミリ秒より大きいことを特徴とする。方法は、放射データを生成するために認証装置のセンサで時間にわたって放射された赤外線の強度を検出するステップと、次いで、バリュードキュメントか他の品物が真正かどうか判断するために、認証装置のプロセッサで放射データを処理するステップを更に包含し、該処理するステップが、照明光源がスイッチを切られた後に生じる放射された赤外線の最大強度を識別するステップと、測定最大強度を予め定められた真正データと比較するステップを包含する。
[0008] 別の態様では、隠れた特徴を含むバリュードキュメントまたは他の品物が提供される。バリュードキュメントまたは他の品物は、第１の希土類活性イオンでドープされた結晶格子を有する少なくとも一つのタガントを有し、該タガントは、エンドを有する照明持続期間中に、照明光源から第１の波長を有する放射線を吸収するように構成され、照明光源から放射線の第１の波長より大きい第２の波長を有する赤外線を放射するように構成される。タガントから放射される赤外線は、照明持続期間の終わりから測定される遅延期間で生じる最大強度を有し、遅延期間は約0.1ミリ秒より大きい。
[0009] 第３の態様では、照明光源、センサおよびプロセッサを含む認証装置が提供される。照明光源は、エンドを有する照明持続期間の間に、第１の波長を有する放射線をバリュードキュメントまたは他の品物に適用する。センサは、放射データを時間とともに生産するためにバリュードキュメントまたは他の品物から放射された赤外線の強度を感知し、バリュードキュメントまたは他の品物から放射された赤外線は、第１の波長より大きい第２の波長を有し、照明持続期間の終わりから測定された遅延期間で生じる最大強度を有し、遅延期間は約0.1ミリ秒より大きい。プロセッサは、バリュードキュメントまたは他の品物が真正かどうか更に判断するために、放射データを予め定められた真正データと比較するために遅延期間の後、起こる放射された赤外線の最大強度を識別する。
[0010] 具体例は、図例および説明のために選択されて、添付の図面に示される。そして、仕様の一部を構成する。
[0022] 本技術は、バリュードキュメントまたは他の品物の上にまたはその中に組み込まれることができる認証機能に関し、本願明細書において記載されたような認証装置を使用して検出されることができる。認証機能は、照明持続期間の間にスイッチを入れられ、照明持続期間の終わりにスイッチを切られる照明光源からの放射線を吸収する一つ以上のタガントを使用する。次いで、照明光源は、オフ持続期間中、オフに維持される。一旦放射線が吸収されると、タガントは照明持続期間（すなわち照明光源がスイッチを切られる時）の修了後に生じる最大強度を有する仕方で赤外線を放射する。複数の照明持続期間を提供し、照明光源は周期的なパルス方法で機能することができ、各照明持続期間はオフ持続期間（照明光源がスイッチを切られる）によって切り離される。各照明持続期間の時間の長さは好ましくは同一であり、各々のオフ期間の時間の長さもまた、好ましくは同一である。各照明持続期間の時間の長さは、真正のタガントの特性に基づいて選ばれることができ、照明期間の終わり（エンド）の後、検出可能な遅延期間で最大放射強度の発生を促進するように十分に短いのが好ましい。各々のオフ期間の時間の長さはまた、真正のタガントの特性に基づいて選ばれることができ、タガント放射が照明持続期間を繰り返す前にゼロまで減衰するのを許容するために十分に長いのが好ましい。周期的なパルス照明の使用は、多数のデータセットが測定され、認証装置によって集められる放射データにおいて記録されるのを許容する。次いで、多くのデータセットを有する放射データは、時間的精度のより高い程度を成し遂げるために統計学的に分析されることができる。
[0023] 本技術のタガントは、さまざまな実施形態において、バリュードキュメント（例えば、銀行券、小切手、株券）または他の品物（例えば、身分証明書、運転免許証、パスポート、識別書類、文書、紙、包装コンポーネント、クレジットカード、銀行カード、ラベル、シール、郵便切手、商品券、液体、人間、動物および生物学的サンプル）のような物品内にまたはその上に組み込まれる。タガントは、例えば、基板材、インク（例えば、クリアーまたはカラーインク）または他の印刷材料（例えば、顔料または塗料）、コーティング、若しくは、バリュードキュメントまたは他の品物の他のコンポーネントと混ぜ合わされるパーティクルの形態であってもよい。バリュードキュメントまたは他の品物は、基板、キャリア、埋め込み特徴、表面適用特徴および／または印刷物を含むことができる。例えば、限定を経由して、図２は、基板202および印刷物204を含むバリュードキュメントまたは品物200を例示するが、それらに限定されない。基板202は、いかなる適切な基板であってもよく、例えば、紙、カードストック、ベラム、織物、不敷布、および、押し出されたフィルムまたは積層フィルムのようなフィルムを包含する。同様に、印刷物204はいかなる適切な材料も含むことができ、基板は複数種類の印刷物を含むことができる。いくつかの実施形態では、印刷物204はインクである。バリュードキュメントまたは他の品物の基板、バリュードキュメントまたは他の品物の印刷物またはその両方は、本技術の少なくとも一つのタガントを含むことができる（例えば、基板202のタガント206および印刷物204のタガント208）。バリュードキュメントまたは他の品物200の基板202が、タガント206を含む実施形態では、タガント206は基板の約0.1重量％から基板202の約30重量％まで、若しくは、好ましくは、基板の約0.1重量％から、基板202の約1重量％までのレンジに存在しても良い。バリュードキュメントまたは他の品物200の印刷物204が、タガント208を含む実施形態では、タガント208は、印刷物の約0.1重量％から印刷物204の約30重量％まで、若しくは、印刷物204の0.5重量％から印刷物204の約15重量％までの範囲に存在するのが好ましい。別の実施形態では、タガントは埋め込み特徴210（例えば、セキュリティ糸）、若しくは、基板材と統合されるかまたは基板202の表面に適用された他の特徴で存在してもよい。少なくともいくつかの用途では、バリュードキュメントまたは他の品物が認証されることができるように、それが着用されるかまたは、バリュードキュメントが流通している紙幣である時のような、熟成したときでも、充分なタガントをバリュードキュメントまたは他の品物上の印刷物に含むことは、望ましい。
[0024] 本技術のタガントは、少なくとも第１の希土類活性イオンでドープされたホスト結晶格子を含む結晶質の組成物から成る。いくつかの実施形態では、結晶格子は第２の希土類活性イオンでドープされる。ホスト結晶格子材料、第1の希土類活性イオンおよびいかなる第２の希土類活性イオンも、選ばれることができ、タガントの所望の特性を提供するためにタガントとして組み込まれることができる。例えば、タガントは照明持続期間の間に放射線の照明光源からの比較的迅速な吸収を呈するように選ばれることができ、まず最初に吸収された放射線を第１のストレージエネルギレベルに格納することができ、それは遷移ストレージエネルギレベルであってもよい。次いで、タガントは第２のストレージエネルギレベルに吸収されたエネルギーを第１のストレージエネルギレベルから移すことができ、それは放射ストレージエネルギレベルであってもよく、次いで、その第２のストレージエネルギレベルから赤外線を放射することができる。τの減衰値の違いが２つのエネルギレベルの間にあることがありえるので、照明がオフにされた後、第２のストレージエネルギレベルの母集団が増大するように見える可能性がある。第２のレベルの減衰定数がそれを供給しているレベルの減衰率より小さいとき、これは生じ得る。少なくともそのような実施形態では、放射線の強度は、オフの期間中、照射持続期間のエンドの後、照明光源がスイッチを切られたとき、遅延期間にわたって最大強度またはピークまで高まり、次いで減衰するように続く。遅延期間は、照明持続期間の終わりから測定され、それがその最大に達するために放射された放射線の強度と考える時間の量である。遅延期間の後の放射された放射線の強度の減衰は、第２のストレージレベルまで続いているいかなる残余のエネルギーフローと結合される指数関数的な減衰であってよい。
[0025] 最大またはピークのとき、タガントから放射される赤外線の強度は充分な遅延期間で起こり、最大強度は従来の赤外線検出器によって検出されることができ、従来の電子機器によって処理される。遅延期間は、約0.1ミリ秒を超え、約0.2ミリ秒を超えまたは約0.5ミリ秒を超えるのが好ましい。例えば、遅延期間が、約0.1ミリ秒から約5ミリ秒まであることがありえる。
[0026] ホスト材料として使われることができる適切な結晶格子はオキシフロライド（oxyfluorides）、フッ化物および酸硫化物から選ばれる無機結晶格子を含み、他の結晶格子がいくつかの実施形態では使われることができる。いかなる特定の理論にも束縛されず、少なくとも、タガントのいくつかの時間的挙動が硫黄またはフッ素のような他の原子が対応する格子の歪曲に、結果としてなっている酸素イオンを交換する結晶格子を使用する結果であると思われる。いくつかの実施形態では、結晶格子は、イットリウム酸硫化物、ナトリウム・イッテルビウム・フッ化物またはナトリウム・イットリウム・フッ化物でありえる。
[0027] それが第１のストレージエネルギレベルへの照明光源からの第１の波長を有する放射線を吸収し、吸収された放射線を第２のストレージエネルギレベルへ非放射性に遷移するように、第１の希土類活性イオンは選ばれることができ、それは第１または第２の希土類イオンのストレージエネルギレベルでありえる。第２のストレージエネルギレベルは、ダウンコンバータとして第２の波長を有する赤外線を放射することによって低いエネルギレベルに放射性減衰することができる。第２の波長は、第１の希土類活性イオンによって吸収される照明光源からの放射線の第１の波長より大きい。
[0028] 第１の希土類活性イオンは、狭いまたは広いバンド吸収によって、照明光源から放射線を吸収するのが好ましい。第１の希土類活性イオンによる吸収は、好ましくは非常に急速であり、例えば約0.01ミリ秒以下である。第１の希土類活性イオンは、ライフタイム１で吸収された放射線を第２のストレージエネルギレベルへ移すことができ、第２のストレージエネルギレベルはライフタイム２を有することができる。ライフタイム１は、２の約50%から２の約95%までであるのが好ましい。少なくともある実施形態では、２が約1.5ミリ秒から約10ミリ秒まであり、１が約1ミリ秒から約9ミリ秒まであってよい。照明光源からの放射線の急速な吸収を仮定すると、照明持続期間は時間３（それが約0.1ミリ秒から約1ミリ秒までであってよく、または、それが２の約4%から２の約10%まである）の量であるのが好ましい。
[0029] 周期的なパルス照明が使われるのが好ましく、照明光源は、複数のオフ期間によって切り離される複数の照明持続期間を提供するために、周期的なパルス方法で、オン／オフされ、データは各々の繰り返しの間、集められる。反復周期的なパルス照明により、複数のデータセットを測定することができ、（次いで、分析されることができる）放射データにおいて記録することができ、信号平均化技術を介して認証装置の計算セクションにおいて統計の使用を可能にすることができる。オフ期間（照明光源が照明持続期間の間でオフになる時間の量）は遅延期間より長くなければならず、遅延期間と減衰期間との合計より長くなければならず、タガントから放射される放射線の強度がゼロに減少する時間より長いのが好ましい。
[0030] エルビウム（Er）は、本技術のタガントに用いられる好適な第１の希土類活性イオンの１つの例である。エルビウムの使用によって、タガントが、狭いまたはバンド吸収装置として照明光源から可視または赤外線の放射線を吸収することができる。バンドまたは線吸収装置は、イオンの吸収特性に従って広い又は狭いスペクトルレンジにわたって入射赤外線を吸収し、それゆえ、エルビウムの4F9/2強い吸収の１つをターゲットとする例えば660ナノメートルの赤いＬＥＤ光源のような赤外線の照明光源によって十分に励起される。エルビウム希土類活性イオンの第１のストレージエネルギレベルからの放射が、4I15/2乃至4I11/2の遷移を使用して約980ナノメートルであり、エネルギー記憶装置が4F9/2の吸収帯の非放射性減衰から、4I11/2のストレージレベルまで起因する赤外線波長レンジにある。
[0031] イッテルビウム（Yb）は、本技術のタガントに用いられる好適な第２の希土類活性イオンの１つの実施形態である。イッテルビウムは、他の希土類または遷移金属イオン（例えばエルビウム）からのエネルギ移動のためのアクセプタ・イオンとして作用する。
[0032] エルビウムおよびイッテルビウムは、第２のレベルの減衰定数がそれを供給しているレベルの減衰率より小さいように、十分遅いレートでチャージされる長いライフタイムストレージエネルギレベルを呈する。このように、第２のストレージレベルは照明光源がスイッチを切られるときに、照明持続期間の後、チャージし続け、照明持続期間の終わりから測定される遅延期間の後、放射された強度の最大値を生成する。エルビウムとイッテルビウムがイットリウム酸硫化物、フッ化ナトリウム・イットリウムまたはナトリウム・イッテルビウム・フッ化物結晶格子で組み合わされる実施形態では、エルビウムは約980ナノメートルの特性波長で放射する傾向があり、イッテルビウムは約1030ナノメートルの特性波長で放射する傾向がある。この場合、吸収は、照明光源として660ナノメートルのＬＥＤを典型的に使用している4F9/2レベルにおいて起こることができる。4F9/2のレベルからのエネルギーは、4I11/2のエルビウム・レベルを非放射性（non-radiatively）減衰させる。そのエルビウム・レベルからのエネルギーは、次いで、イッテルビウムの2F5/2のレベルに非放射性遷移することができる。約1030ナノメートルの放射は、次いで、2F7/2のイッテルビウム遷移に、放射性2F5/2で起こる。さまざまな遷移の放射の量は、置換イオンのドーパント・レベルに依存する。
[0033] 図３は、励起信号波長（nm）に関して、エルビウムの希土類イオンを有する周知の無機イットリウム・アルミニウム・ガーネットの測定された吸収カーブ200（任意単位（AU））を例示するグラフである。グラフ300は、660ナノメートルの近くで多数の狭い線吸収挙動を示す。図４は、Sardar等による「Absorption Intensities and Emission Cross Section of Principal Intermanifold and Inter-Stark Transitions of Er3+(4f11) Polycrystalline Ceramic Garnet Y3Al5O12」（Journal of Applied Physics、９７、123501、２００５年）刊行物に示すように、類似した吸収カーブ402、404を例示し、1100ナノメートルまでの吸収挙動を示す。660ナノメートルの吸収の波長は、図１に示すように第１の図と一致し、したがって、印刷インクに埋め込まれるタガントは、に660ナノメートルの波長放射線のパルスを放射するＬＥＤによって容易に励起され得る。
[0034] 本技術によって使われるように、図４はエルビウムおよびイッテルビウムの希土類イオンでドープされたイットリウム酸硫化物の無機蛍光体の放射挙動の強度対時間グラフ500を例示し、0.1ミリ秒の継続期間および照明持続期間の後、生じる最大強度506を有する放射強度信号504（エルビウム・イオンから放射を示す）を有するパルス照明信号502を示す。蛍光体組成物は、エルビウムおよびイッテルビウムの希土類イオンでドープされたイットリウム酸硫化物の結晶格子であり、エルビウムは約６から約２０パーセントまで範囲の置換パーセンテージで、ホスト格子の希土類イオンと置換され、イッテルビウムは約６から約２０パーセントまで範囲の置換パーセンテージで、ホスト格子の希土類イオンと置換される。蛍光体は、高いエネルギレベルで吸収されるＬＥＤライトおよびエネルギーのための吸収係数が第一に減衰させる高さを一時的にし、十分に次の放射によって急速なストレージエネルギレベル第２のストレージレベルに減衰する。ＬＥＤ照明持続期間は、0.1ミリ秒にセットされた。第２のエネルギレベルは、照明持続期間の終わり（時間=0秒）の後、第１のエネルギレベルからエネルギーを受け取り続け、そのとき、光源はスイッチを切られ、この効果は検出最大放射強度506によって示された。約980ナノメートルの放射は、Er 4I11/2から4I15/2のエネルギー状態への遷移である。最大強度は、ほぼ0.6ミリ秒の遅延期間508で検出された。
[0035] 図６は本技術によって使われるように、エルビウムおよびイッテルビウムの希土類イオンでドープされたナトリウム・イットリウム・フッ化物の無機蛍光体の放射挙動の強度対時間グラフ600を例示し、0.1ミリ秒のパルス照明信号602を示すことは照明持続期間の後、生じた最大強度606を有する放射強度信号504（エルビウム・イオンから放射を示す）に結果としてなる。蛍光体組成は、エルビウムおよびイッテルビウムの希土類イオンでドープされたナトリウム・イットリウム・フッ化物の結晶格子であり、エルビウムは約6から約20パーセントまで範囲の置換パーセンテージで、ホスト格子の希土類イオンと置換され、イッテルビウムは約6から約20パーセントまで範囲の置換パーセンテージで、ホスト格子の希土類イオンと置換される。蛍光体はＬＥＤライトのための高い吸収係数を有し、高いエネルギレベルで吸収されるエネルギーは、十分に次の放射によって急速な第１の遷移ストレージエネルギレベルに減衰し、第２の放射ストレージレベルに減衰する。ＬＥＤ照明持続期間は、0.1ミリ秒にセットされた。第２のストレージレベルは照明持続期間の終わりの後、第１のエネルギレベルからエネルギーを受け取り続け、照明光源がスイッチを切られたとき、この効果は検出最大放射強度606によって示される。約980ナノメートルの放射は、Er 4I11/2から4I15/2のエネルギー状態への遷移であった。最大強度606は、ほぼ1.1ミリ秒の遅延期間608で検出された。蛍光体も、2F5/2からまた、放射された放射線の強度の類似した最大のピークを呈する2F7/2のエネルギー状態への移行の結果として、約1030ナノメートルでイッテルビウム希土類イオンから放射を呈した。
[0036] 図7-9は、エルビウムの希土類イオンでドープされたナトリウム・イッテルビウム・フッ化物の無機蛍光体の放射挙動を例示し、イッテルビウムは異なる照明持続期間に関する。より詳しくは、図７はエルビウムの希土類イオンおよび照明持続期間の後、0.1ミリ秒の継続期間および起こっている最大強度706を有する放射強度信号704を有するパルス照明信号702に遅延期間708を示しているイッテルビウムでドープされたナトリウム・イッテルビウム・フッ化物の無機蛍光体の放射挙動の強度対時間グラフ700を例示する。図８は、照明持続期間の後、遅延期間808を生じる図７と比較してより鋭くない最大強度806を有する放射強度信号804と、1.0ミリ秒の継続期間とを有するパルス照明信号802を示すエルビウムおよびイッテルビウムの希土類イオンでドープされたナトリウム・イッテルビウム・フッ化物の無機蛍光体の放射挙動の強度対時間グラフ800を例示する。最後に、図９は、照明持続期間の後、生じた最大強度を有しない放射強度信号904および5.0ミリ秒の継続期間を有するパルス照明信号902を示すエルビウムおよびイッテルビウムの希土類イオンでドープされたナトリウム・イッテルビウム・フッ化物の無機蛍光体の放射挙動の強度対時間グラフ900を例示する。これらの図は、0.1および1ミリ秒の間の励起放射の照明継続期間として、照明持続期間が5ミリ秒であるとき、遅延最大ピークが不在であるように、照明持続期間の終わりの後、遅延期間で生じる最大の赤外線の放射強度を提供する。かくして、照明持続期間が、第２のストレージエネルギレベル２のライフタイムの約4%から約10%まで存在することはに好まれる。
[0037] 本技術のタガントに設計される特性からみて、図１０に示すように、本技術の認証装置1000は、照明光源1002、センサ1004およびプロセッサ1006を含むことができる。第１の波長を有する放射線を提供する照明光源1002は、バリュードキュメントまたは他の品物を照明持続期間のために明らかにすることができる。照明光源1002は、いかなる適切なソースでもあってよく、例えば、第１の活性イオンの吸収波長で、放射線を放射するＬＥＤまたは十分に短い照明持続期間（例えば約1ミリ秒未満）を有することができるレーザーダイオードのような他の光源のために例えば約0.1ミリ秒を含むことを含む。照明光源1002はまた、好ましくは周期的なパルス照明を使用することができ、オフ期間によって切り離されている各照明持続期間については、それは複数の照明持続期間を提供する。センサ1004は、時間とともにバリュードキュメントまたは他の品物のタガントから放射される赤外線の強度を感知することができ、各照明持続期間の間に、各照明持続期間の始まりから、放射データの集合を生じるために、各照明持続期間の後、各々のタガント反応の最終的な減衰に続くことを含む。各照明持続期間の間、バリュードキュメントのタガントまたは他の品物（それはセンサ1004によって検出される）から放射される赤外線は、第１の波長より大きい第２の波長を有し、照明持続期間の後、生じる最大強度を有する。センサ1004は、第１または第２の希土類活性イオンからの放射された赤外線を受信することができ、それの強度を計量して、放射データを生産するために放射された赤外線の時間的特徴を記録することができる。プロセッサ1006（コンピュータのEPROMに埋め込まれるソフトウェア・プログラムでありえる）は、バリュードキュメントが予め定められた確実なパラメータに基づいて確実かどうか決定するために放射データを処理する。予め定められた確実なパラメータは真正のタガントの材料特性に基づくパラメータであって、所定の最大強度値を含むことができ、および／または、最大強度がある所定の遅延期間（例えば約0.002秒に対する約0.0005の範囲の遅延期間）は達成される。したがって、処理ステップは、照明持続期間の後、起こる放射された赤外線の最大強度を識別して、最大強度が起こる遅延期間を識別することを含むことができる。周期的なパルス照明が使用されるとき、処理ステップは各照明持続期間の後、生じる放射された赤外線の最大強度および遅延期間を識別することを含むことができる。
[0038] 図１１は、さまざまな実施形態によるバリュードキュメントまたは他の品物を認証する方法を例示する。上記の議論によれば、本技術のバリュードキュメントまたは他の品物は、ブロック1102で、認証装置に対するバリュードキュメントまたは他の品物を提供し、予め定められた確実なパラメータに基づいてバリュードキュメントまたは他の品物を認証するために認証装置を使用することによって認証装置（例えば認証装置1000、図10）を使用して認証されることができる。認証方法は、ブロック1104で、照明持続期間のための認証装置の照明光源から照明をバリュードキュメントに適用することを含むことができる。照明は、第１の波長を有する放射線から成る。（照明光源のスイッチが切られる）オフ期間によって切り離されている各照明持続期間については、照明を使用するステップは、複数の照明持続期間を有する印加パルス照明を含むことができる。タガントは、照明持続期間の間の照明からの放射線を吸収し、照明の放射線の第１の波長より大きい第２の波長を有する赤外線を放射する。更に、タガントから放射される赤外線は遅延期間で起こる最大強度を有し、それは各照明持続期間の終わりから測定される。認証方法はまた、ブロック1106で、放射データを生産するために認証装置のセンサを有する時間にわたる放射された赤外線の強度を検出することを含むことができる。バリュードキュメントまたは他の品物は、照明を使用するステップの間、静止していて、放射された赤外線の強度を検出している。認証方法は、ブロック1108で、バリュードキュメントが真正かどうか決定するために認証装置のプロセッサを有する放射データを処理することを更に含むことができる。最大強度が生じるとき、処理は照明持続期間の後、生じる放射された赤外線の最大強度を識別し、遅延期間を決定することを含むことができる。パルス照明が使用されるとき、処理は各照明持続期間の後、生じる放射された赤外線の最大強度および遅延期間を識別することを含むことができる。最大強度および/または遅延期間は、あらかじめ定義された最大強度および/またはあらかじめ定義された最大遅延期間が、それぞれに匹敵する場合、バリュードキュメントまたは他の品物が真正であると考えることができる。さもなければ、強度および／または遅延期間の一方又は両方が、それぞれ、事前定義された最大強度および/またはあらかじめ定義された最大遅延期間に匹敵しない場合、バリュードキュメントまたは他の品物が真正ではないとみなすことができる。本明細書で使用される、用語「良好に比較する（compare favorably）」は、等しい又はおおよそ等しいを意味するに等しい（例えば、10パーセントまたは他の値のように、ある程度の精度以内に等しい）。
[0039] 上記のことから、具体例が説明のために本願明細書において記載されていたにもかかわらず、いうまでもなく、さまざまな変更態様は趣旨またはこの開示の範囲から逸脱することなくなされることができる。したがって、限定するというのではなく、むしろ図示する様に、前述の詳細な説明が注意されることを意図し、理解され、それは、特に請求された内容を指し示して、明確に請求することを目的とする全ての等価物を含んで、以下の請求項である。
Claims (10)
- 認証装置を使用してバリュードキュメント又は他の品物を認証する方法であって、
a) バリュードキュメント又は他の品物を認証装置に提供するステップであって、バリュードキュメント又は他の品物が、第１の希土類活性イオンでドープされた結晶格子を備えた少なくとも１つのタガントを有することを特徴とする提供するステップと、
b) 照明持続期間の間、認証装置の照明光源からバリュードキュメントまたは他の品物に対して、第１の波長を有する放射線を適用するステップであって、
前記タガントが、放射線を吸収し、放射線の第１の波長よりも長い第２の波長を備えた赤外線を放射し、前記放射された赤外線が照明持続期間の終わりから測定された遅延期間で生じる最大強度を有し、前記遅延期間が、約0.1ミリ秒より長いことを特徴とする適用するステップと、
c) 放射データを生成するために、認証装置のセンサで時間の関数として、放射された赤外線の強度を検出するステップと、
d) バリュードキュメント又は他の品物が真正かどうか判断するために認証装置のプロセッサで放射線のデータを処理するステップであって、該処理するステップが、遅延期間の後、生じる放射赤外線の最大強度を識別するステップを含むことを特徴とする処理するステップと、
を有することを特徴とする方法。 - 前記照明持続期間が、約０．１ミリ秒乃至約１ミリ秒であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記第１の希土類活性イオンが、照明光源から第１のストレージエネルギレベル内への放射線を吸収し、転送レートτ１で吸収された放射線をライフタイムτ２を備えた第２のストレージエネルギレベルに非放射性に転送し、前記転送レートτ１が、τ２の約５０％乃至τ２の約９５％であり、前記第２のストレージエネルギレベルが、第２の波長を備えた赤外線放射を放射することによって、より低いエネルギレベルに放射性で減衰される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 照明をバリュードキュメントまたは他の品物に適用するステップ、および、放射された赤外線の強度を検出するステップの間、バリュードキュメントまたは他の品物が静的であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 認証機能を包含するバリュードキュメントまたは他の品物が、
第１の希土類活性イオンでドープされた結晶格子からなるタガントを有し、
前記タガントが、エンドを有する照明持続期間中に、照明光源から第１の波長を有する放射線を吸収し、照明光源から放射線の第１の波長より長い第２の波長を有する赤外線を放射するように構成され、
タガントから放射された赤外線が、照明持続期間のエンドから測定される遅延期間で生じる最大強度を有し、前記遅延期間が約０．１1ミリ秒より長いことを特徴とする、バリュードキュメントまたは他の品物。 - 前記結晶格子が、イットリウム酸硫化物、ナトリウム・イットリウム・フッ化物、および、ナトリウム・イッテルビウム・フッ化物からなるグループから選択された組成からなることを特徴とする請求項５に記載のバリュードキュメントまたは他の品物。
- バリュードキュメントまたは他の品物が、基板と前記基板上の印刷物とを有することを特徴とする請求項５に記載のバリュードキュメントまたは他の品物。
- 前記タガントの結晶格子が、第２の希土類活性イオンで更にドープされたことを特徴とする請求項５に記載のバリュードキュメントまたは他の品物。
- 前記第１の希土類活性イオンがエルビウムであり、前記第２の希土類活性イオンがイッテルビウムであることを特徴とする請求項８に記載のバリュードキュメントまたは他の品物。
- エンドを有する照明持続期間中に、バリュードキュメントまたは他の品物に対して第１の波長を備えた放射を適用する照明光源と、
放射データを時間とともに生産するためにバリュードキュメントまたは他の品物から放射された赤外線の強度を検出するセンサであって、バリュードキュメントまたは他の品物から放射された赤外線が、第１の波長よりも長い第２の波長を有し、照明持続期間のエンドから測定された遅延期間で生じる最大強度を有し、前記遅延期間が約０．１ミリ秒より長いことを特徴とする、センサと、
バリュードキュメントまたは他の品物が真正かどうか判断するために、遅延期間の後に生じる放射された赤外線の最大強度を識別し、放射データを処理するプロセッサと
を有することを特徴とする認証装置。
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