KR101671442B1

KR101671442B1 - 가치 문서 인증 장치

Info

Publication number: KR101671442B1
Application number: KR1020127010320A
Authority: KR
Inventors: 윌리암 로스 래포포트; 퀑 윙 오; 제임스 케인; 카스텐 라우
Original assignee: 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드
Priority date: 2009-09-22
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2016-11-01
Also published as: ZA201202147B; US20110069174A1; EP2481009A4; EP2481009A2; CN102598023B; EP2481009B1; JP2013505516A; US8400509B2; KR20120073289A; WO2011037750A3; WO2011037750A2; IN2012DN02489A; CN102598023A; ES2884698T3; JP5685259B2

Abstract

가치 문서 인증 장치 및 시스템은, 균일한 속도로 문서가 광원을 통과할 때 인광체 여기 광원에 의해 조명된 가치 문서 상의 동일한 위치를 측정할 수 있는 하나 이상의 파장으로 적외선 복사를 방출하는 균일한 분포의 하나 이상의 인광체를 갖는 가치 문서 기질을 포함한다. 가치 문서 상의 조명 및 측정 위치는 오프셋될 수 있다. 가치 문서에서 사전 선택된 트랙을 따른 연속하는 중첩된 측정으로서 측정된 적외선 복사는 큰 변동을 제거한 후에 정규화될 수 있는 세기 프로파일을 나타낸다. 시험 가치 문서의 정규화된 세기 프로파일은 유효 기준 문서로부터의 정규화된 세기 프로파일과 비교되어 시험 가치 문서를 인증할 수 있다.

Description

가치 문서 인증 장치{AUTHENTICATION APPARATUS FOR VALUE DOCUMENTS}

[관련 출원]

본 출원은 전문이 본 명세서에 참조로서 편입되는 2009년 9월 22일 출원되고 현재 계류 중인 미국 가출원 No. 61/244,583의 이익을 주장한다.

[기술 분야]

본 기술은 가치 문서(value document)를 인증하는데 사용될 수 있는 검증 장치에 관한 것이다. 또한, 본 기술은 복제하기 어렵고 검출 식별 방법을 포함하는 가치 문서 상에 그리고/또는 그 내에, 보안 특징부와 가치 문서의 모조 또는 위조의 가능성을 방지하거나 감소시킬 정도로 충분히 복잡한 특징부를 포함하는 검증 시스템에 관한 것이다.

간단한 것으로부터 복잡한 것까지 가치 문서를 검증하는 많은 방법이 있다. 일부 방법은, 신용 카드 상의 홀로그램, 은행권 상의 엠보싱된 이미지 또는 워터마크, 보안 포일(foil), 보안 리본, 은행권 내의 착색된 쓰레드(thread) 또는 착색된 섬유, 또는 여권 상의 떠다니거나(floating) 그리고/또는 가라 앉은(sinking) 이미지와 같은 문서 상의 눈에 보이는(즉, 명시적인) 또는 문서에 포함되는 특징부를 포함한다. 이러한 특징부가 육안으로 식별하기 용이하고 인증을 위한 장치를 필요로 하지 않지만, 이러한 명시적인 특징부는 위조자 및/또는 모조자가 되려는 자에 의해 쉽게 식별된다. 따라서, 명시적인 특징부에 더하여, 숨겨진(즉, 은밀한) 특징부가 가치 문서에 포함될 수 있다. 은밀한 특징부는 가치 문서의 기질(substrate)로 포함될 수 있는 눈에 보이지 않는 형광 섬유, 회학적으로 민감한 착색제, 형광 안료 또는 염료를 포함한다. 또한, 은밀한 특징부는 가치 문서의 기질 상에 또는 적층된 가치 문서에 사용되는 사용되는 필름을 만드는 수지(resin) 내에 인쇄되는 잉크에 포함될 수 있다. 은밀한 특징부가 인간의 눈에 의해 검출 가능하지 않기 때문에, 이러한 은밀한 특징부를 검출하도록 구성된 검출기가 가치 문서를 인증하는데 필요하다.

예를 들어 은행권을 인증하는데 사용되는 많은 검증 시스템(예를 들어, 은밀한 특징부 및 대응하는 검출기)이 있다. 예를 들어, Kaule에 허여된 미국 특허 4,446,204호는, 한편으로는, 적절하다면 심지어 인쇄된 이미지에서도 보안 문서의 IR 전송 특성를 검사하는 것이 가능하고, 다른 한편으로는 자기 특성을 가지는 첨가되거나 인가된 착색제의 형태로 인증 가능한 특징부를 갖는 보안 문서를 개시하며, IR 전송 및 자기 시험은 서로 영향을 미치지 않지만, 보안 문서 상의 동일한 위치에서 수행될 수 있다. 그 다음, 알려진 검출 장치가 검증을 위하여 인증 가능한 특징부의 상이하게 놓이는 공간 영역에 대하여 검출기를 매칭시키는데 사용된다. 또한, Nagase에 허여된 미국 특허 5,679,959호는 지폐의 표면 상으로 자극광(stimulating light)을 투사하는 광원과, 자극광의 복사에 반응하여 지폐의 표면으로부터 방출되는 광을 광전자적으로 검출하고 검출된 광의 양에 해당하는 검출 데이터를 생성하는 광전 증배관(photomultiplier)과, 참조 데이터를 기억하기 위한 ROM과, 광전 증배관에 의해 생성된 검출 데이터와 ROM에 기억된 참조 데이터를 비교하는 중앙 처리 장치(CPU, central processing unit)를 포함하는 지폐 판별 장치를 개시한다.

많은 공지의 검증 시스템은 은밀한 인증 가능한 특징부를 검출하는 것과, 그 방출(예를 들어, 특징부 단독의 방출 또는 감쇠 시간(decay time) 등의 함수로서의 방출) 스펙트럼을 평가하는 것을 포함한다. 방출이 단독으로 검출된다면, 가치 문서는 진본인 것으로 간주되고, 아니면 모조품으로서 거부된다. 이러한 종류의 종래의 검증 시스템의 문제점은, 마모 또는 소모 손실에 노출되기 때문에, 인증가능한 특징부가 기질 상에서 인쇄된 잉크 내에 완전히 포함될 때 문제가 발생한다. 그 결과, 인증 가능한 특징부의 방출 스펙트럼 진폭의 예기치 않은 악화가 있으며, 이에 따라 인증 장치는 진품 문서를 모조품으로 부정확하게 식별할 수 있다.

본 기술은, a. 적어도 하나의 인광체 여기 광원; b. 인광체 여기 광원에 의해 여기되는 사전 선택된 트랙 내의 가치 문서로부터 방출된 적외선 복사를 스펙트럼 해상도로 검출하도록 마련되는 적어도 하나의 센서로서, 가치 문서는 적어도 하나의 구별되는 적외선 파장을 갖는 적외선 복사를 방출할 수 있는 균일한 분포의 적어도 하나의 인광체를 포함하며, 인광체 여기 광원은 인광체로부터 방출을 여기하기에 충분한 에너지를 가지며, 사전 선택된 트랙은 균일한 분포의 적어도 하나의 인광체와, 적외선 복사의 세기에 영향을 미칠 수 있는 사전 선택된 패턴을 가지며, 사전 선택된 트랙의 연속하는 사전 선택된 부분적으로 중첩하는 영역들 내의 위치로부터 방출된 적어도 하나의 파장의 적외선 복사의 세기를 검출하여 이에 의해 가치 문서가 사전 선택된 균일한 속도로 센서에 노출될 때 세기 데이터를 생성하는, 적어도 하나의 센서; 및 c. (i) 사전 선택된 위치에서 진본 세기 데이터를 검출하고, 사전 선택된 개수의 진본 기준 가치 문서의 진본 세기 데이터를 정규화하는 것으로부터 획득되는 정규화된 진본 세기 데이터를 저장하는, 정규화된 진본 세기 데이터 저장 유닛; (ii) 진본 기준 가치 문서와 동일한 사전 선택된 위치에서 시험 가치 문서의 시험 세기 데이터를 검출하고, 시험 세기 데이터를 정규화하는 것으로부터 획득되는 정규화된 시험 세기 데이터를 저장하는, 정규화된 시험 세기 데이터 저장 유닛; 및 (iii) 정규화된 진본 세기 데이터를 정규화된 시험 세기 데이터와 비교하여 시험 가치 문서를 인증하거나 거부하는 비교 유닛을 구비하는, 적어도 하나의 처리 유닛을 포함하는, 가치 문서 인증 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, a. 가치 문서를 사전 선택된 균일한 속도로 하나 이상의 인광체 여기 광원에 노출시키는 이동 장치로서, 하나 이상의 인광체 여기 광원은 가치 문서 상의 사전 선택된 트랙을 조명하는, 이동 장치; b. (i) 인광체 여기광을 흡수하고, 2 이상의 구별되는 파장을 갖는 적외선 복사를 방출하고, 0.1 ms보다 더 크고 10 ms보다 더 작은 방출 감쇠 시간을 갖는 균일한 분포의 하나 이상의 인광체와, (ii) 하나 이상의 인광체를 여기하는데 사용가능한 인광체 여기광을 감소시키고 방출된 적외선 복사를 흡수할 수 있는 사전 선택된 패턴; c. 연속하는 부분적으로 중첩하는 영역들 내에서 사전 선택된 트랙 폭보다 더 작은 폭을 갖는 영역으로부터 적외선 방사를 측정하여, 이에 의해 가치 문서가 하나 이상의 센서에 노출될 때 부분적으로 중첩하는 영역들의 각각 내에서 세기 데이터를 생성할 수 있는 하나 이상의 센서; 및 d. (i) 통계적으로 중요한 변동을 제거하기 위하여 100%가 되는 세기 데이터 곡선 아래의 영역을 조정하여 세기 데이터를 정규화하고; (ii) 사전 선택된 양의 인증 기준 가치 문서의 하나 이상의 가치 문서 배향에 대한 정규화된 진본 세기 데이터를 저장하고; (iii) 하나 이상의 가치 문서 배향의 각각에 대하여 정규화된 진본 세기 데이터를 평균화하고; (iv) 진본 기준 가치 문서와 동일하게 연속으로 부분적으로 중첩하는 영역들에서 동일한 사전 선택된 트랙을 따라 동일한 사전 선택된 속도로 생성된 시험 가치 문서의 정규화된 시험 세기 데이터를 저장하고; (v) 하나 이상의 가치 문서 배향의 각각에 대하여 정규화된 시험 세기 데이터를 정규화되고 평균화된 진본 세기 데이터와 비교하고; (vi) 시험 가치 문서의 진위를 검증하는, 하나 이상의 처리 유닛을 포함하는, 가치 문서 인증 장치에 관한 것이다.

특정의 예가 예시 및 설명의 목적으로 선택되었으며, 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부된 도면에 도시된다.
도 1은 인증 장치의 일례에 대한 개략적인 도면을 도시하며, 가치 문서는 인광체(phosphor) 여기 광원 아래로 이동되고, 인쇄된 패턴에 의해 감쇠된 가치 문서 내의 하나 이상의 인광체의 균일한 분포로부터 방출된 적외선 복사는 2 이상의 파장에서 2개의 센서에 의해 측정된다.
도 2a 및 2b는 자신의 해당하는 적외선 파장 방출을 보여주는 2개의 적합한 인광체의 적외선 방출 스펙트럼을 도시한다.
도 3a는 문서 에지에 대하여 선택된 사전 선택된 트랙과 사전 선택된 패턴을 갖는 가치 문서의 일례를 도시하고, 도 3b는 도 3a에서의 가치 문서의 사전 선택된 트랙 내에서 방출된 적외선 복사에 대한 정규화된 세기 데이터의 검출기 출력을 도시한다.

가치 문서가 일반 대중에 의해 인식 가능하게 하는 명시적인(overt) 특징부에 더하여, 문서의 기질 상의 또는 문서의 기질로 포함되는 하나 이상의 은밀한(covert) 인증 가능한 특징부를 갖는 가치 문서가 설계될 수 있다. 은밀한 특징부는 마이크로 인쇄(microprinting), 다색 잉크(multiple ink), UV 흡수 가시 방출 재료, 업 컨버터, 복잡한 인쇄 프로파일, 투명 잉크, 적외선 흡수 재료, 자기 잉크, 인광체 및 광택제(varnish)를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 시간이 흐르면서, 모조자가 더욱 지능적이게 되고 가치 문서에서 이러한 특징부를 포함하는 것을 검출할 수 있는 과학 장비에 대한 더 많은 접근을 가지기 때문에, 은밀한 특징부의 사용은 덜 안전하게 된다.

가치 문서의 보안을 개선하는 한 방법은, 제조하기 어렵고 그리고/또는 문서 내에서 식별하기 어려운 인광체와 같은 인증 가능한 특징부를 사용하는 것일 수 있다. 가치 문서의 보안을 개선하는 다른 한 방법은, 문서의 패스/페일 파라미터가 인증 가능한 특징부 존재만을 검출하는데 의존하게 하는 대신에, 검출기가 방출 스펙트럼의 사전 선택된 영역에서 검출하도록 구성되거나, 인증 가능한 특징부의 양에 의존하도록 구성되거나, 인증 가능한 특징부 사이의 상호 작용에 의존하도록 구성될 수 있도록, 검출기의 지능을 증가시키는 것이다. 또한, 제조하기 어려운 그리고/또는 위조하기 매우 어려운 공간적 그리고 시간적 특성 나타내는 재료를 이용함으로써, 스마트(smart) 검출기와 결합되어, 가치 문서의 보안이 향상될 수 있다.

일반적으로, 가치 문서의 제조에 있어서, 특징부를 인쇄하고 더 큰 시트로부터 개별 가치 문서로 문서를 절단하기 위한 상세한 사양이 있다. 이러한 사양은 가치 문서의 긴 에지와 같은 기준 에지에 대한 허용할 수 있는 오차를 허용한다. 절단 및 인쇄에 있어서의 이러한 허용된 오차는, 시험 문서의 측정된 신호를 진본의 가치 문서에 대하여 측정된 신호와 비교할 때 과제를 제공한다. 종래의 인증 시스템이 가치 문서의 전체 폭을 측정하고 이어서 사전 결정된 간격으로 긴 방향으로 사전 결정된 세그먼트 측정을 하였다면, CPU는 낮은 판별 시스템을 가져다 줄 수 있는 이러한 특징부를 판별하는 대신에 인증 가능한 전체 특징부를 통합할 수 있다.

본 기술의 시스템에서, 전체 가치 문서에 걸쳐 사전 선택된 일정한 폭을 갖는 사전 선택된 트랙(즉, 평행선)이 가치 문서의 기준 에지로부터 소정의 거리에 있도록 선택될 수 있다. 가치 문서가 예를 들어 폭보다 더 긴 길이를 갖는 직사각형이라면, 가치 문서의 기준 에지는 문서의 길이를 가로지르는 에지일 수 있다. 인광체가 여기되면, 검출 개구(detection aperture)가 인광체를 검출하는 가치 문서 상의 영역에 사전 선택된 트랙이 있기 때문에, 사전 선택된 트랙은 검출 개구와 동일한 폭인 사전 선택된 트랙 폭을 가진다. 기준 데이터 포인트를 선택하고 획득하는 많은 방법이 있지만, 일례는 대략 1 mm 내지 10 mm, 바람직하게는 대략 2 mm 내지 대략 8 mm, 더욱 바람직하게는 대략 3 mm 내지 5 mm의 사전 선택된 트랙 폭을 갖는 사전 선택된 트랙을 선택하는 것을 포함한다. 이러한 바람직한 범위 내에서의 사전 선택된 트랙 폭은 세기(intensity) 데이터가 초당 7 내지 10 미터와 같이 높은 속도에서 측정되게 할 수 있다.

본 기술의 가치 문서 인증 장치는 사전 선택된 부분적으로 중첩하는 영역에서 가치 문서 상에 사전 선택된 트랙을 조명하는 적어도 하나의 광원을 포함할 수 있어, 이에 의해 가치 문서의 기질 내에 균일하게 분포된 동일하거나 상이한 적외선 방출 인광체를 여기한다. 중첩dl 바람직하게는 가치 문서의 길이를 따라 사전 선택된 트랙에서 발생한다. 예를 들어, 검출 개구는 4 mm의 직경을 가지도록 선택될 수 있고, 이에 의해 4 mm의 사전 선택된 트랙 폭을 갖는 사전 선택된 트랙을 형성하며, 검출기가 적어도 하나의 광원에 의해 여기된 인광체를 검출하도록 기능할 때마다 가치 문서의 길이의 4 mm가 검출될 것이다. 예를 들어, 이러한 검출기가 가치 문서의 길이를 따라 매 2 mm 마다 한 번 검출하도록 선택된다면, 검출기가 검출하도록 기능할 때마다 이전에 검출된 사전 선택된 트랙의 적어도 일부를 검출할 것이기 때문에, 사전 선택된 부분적으로 중첩하는 영역이 이에 의해 형성된다. 한편, 이러한 검출기가 가치 문서의 길이를 따라 매 8 mm 마다 한 번 검출하도록 선택된다면, 검출기가 검출하도록 기능할 때마다 이전에 검출된 사전 선택된 트랙의 어느 부분도 검출되지 않을 것이기 때문에, 사전 선택된 별개의 영역이 이에 의해 형성된다.

하나 이상의 광원은 예를 들어 플래시 램프, LED, 레이저 등과 같은 광원을 여기하는 임의의 인광체와 같은 인광체로부터의 방출을 여기하기에 충분한 에너지를 가지도록 선택될 수 있다. 하나 이상의 인광체는 대략 0.1 ms보다 더 크고 대략 10 ms까지의 감쇠 시간을 가질 수 있다. 이러한 감쇠 시간을 갖는 인광체는 여기 위치와 방출 검출 위치가 서로 오프셋될 수 있게 한다. 여기 위치는 적어도 하나의 광원이 인증 장치 상에 위치되는 장소이고, 방출 검출 위치는 검출 개구가 인증 장치 상에 위치되는 장소이다. 여기 위치와 방출 검출 위치 사이의 오프셋은, 필터 단독으로는 광원으로부터 잠재적인 방출 기여를 분리할 수 없기 때문에, 예를 들어, LED와 플래시 램프와 같은 간 방출 흔적(emmission trail)을 갖는 광원을 이용할 때 채용될 수 있다. 그러나, 예를 들어, 레이저가 인광체 여기 광원으로서 사용될 때, 오프셋 거리는 레이저 광의 스펙트럼 순도(purity) 때문에 거의 0일 수 있다. 레이저로부터의 임의의 방출은 필터링되기에 충분히 좁아, 이러한 방출은 인광체에 의해 일반적으로 방출된 적외선 방출 파장과 간섭하지 않을 것이다. 인증 장치 내에서의 필터의 종류, 양 및 사용은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결정될 수 있다. 필터를 이용하는 것에 더하여 또는 이에 대신하여, 여기 위치를 여기 검출 위치로부터 오프셋함으로써, 광원으로부터의 광 간섭은 최소화되거나 완전히 방지될 수 있다.

하나 이상의 인광체의 하나 이상의 적외선 방출의 감쇠 시간은 리버스 엔지니어링(reverse engineering)을 더욱 어렵게 하기 위하여 공간적 및 시간적 특성에서의 변동을 생성하도록 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 어느 정도 수정될 수 있다. 바람직하게는, 감쇠 시간은 이동하는 기질 또는 이동하는 광원에 기초하여 입사 조명으로부터의 거리의 함수로서 감소하는 세기를 갖는 적외선을 방출하도록 충분히 길 수 있다. 따라서, 센서는 기질에서 사용되는 인광체의 2개 이상의 감쇠 상수보다 작은 시간을 나타내는 오프셋 거리만큼 여기 위치로부터 멀리 있는 위치를 검출할 수 있어, 입사 인광체 여기광의 파장 분포가 센서에 의해 검출된 적외선 복사와 간섭하지 않아, 검증 장치의 감도를 향상시킨다.

가치 문서는 예를 들어 대략 3 내지 10 m/s보다 더 큰 속도와 같은 사전 선택된 균일한 속도로 인증 장치를 통해 통과될 수 있다. 이 대신에 검증 장치는 대략 0.1 내지 1 m/s 보다 더 큰 속도와 같은 사전 선택된 균일한 속도로 가치 문서 위로 통과될 수 있다. 어느 경우에서도, 광원은 사전 선택된 트랙 내에서 균일하게 분포된 인광체를 조명한다. 전술한 바와 같이, 여기 영역(즉, 사전 선택된 트랙)은 센서(즉, 검출 개구)의 스팟(spot) 크기에 의해 결정되고, 적어도 검출 윈도우 만큼 넓다. 적어도 검출 윈도우 만큼 넓도록 여기 영역을 선택함으로써, 인증 장치는 여기 데이터를 최대화하지만, 등록(registration)(즉, 에지에 대한 인쇄 또는 은행권이 절단되는 방법)에 기인하는 에러와 같은 변동과, 기계의 오차에 기인하는 이동과, 인쇄 및/또는 절단에 의한 에러를 최소화한다.

검출 윈도우에서, 하나 이상의 센서는 사전 선택된 트랙의 사전 선택된 개수의 부분적으로 중첩하는 영역 내의 하나 이상의 위치에서 하나 이상의 파장으로 가치 문서로부터 방출되는 적외선 복사 세기를 스펙트럼 해상도로 측정하고 그리고/또는 검출하여, 이에 의해 가치 문서가 사전 선택된 균일한 속도로 적어도 하나의 선서에 노출됨에 따라 하나 이상의 파장의 각각에 대하여 세기 데이터를 생성한다. 적합한 센서는, 예를 들어, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 판단되는 바와 같은 스펙트럼 검출 영역에서의 필요한 스펙트럼 응답, 허용가능한 노이즈 파라미터, 대역폭 및/또는 션트 임피던스를 가지는 실리콘, InGaAs, PbS, Ge 등을 포함한다. 이러한 센서는 처리를 위하여 디지털 값으로 변환될 수 있도록 충분한 레벨로 저잡음 전자장치(low noise elecrtonics)에 의해 증폭될 수 있는 신호를 생성한다. 하나 이상의 센서로부터의 출력은 사전 선택된 트랙 내에서의 적외선 복사의 세기 데이터를 나타낸다.

일례에서, 세기 데이터는 하나 이상의, 바람직하게는 2 이상의 사전 선택된 적외선 파장에 대하여 사전 선택된 트랙 내에서의 가치 문서 내의 동일한 공간 위치에서 하나 이상의, 바람직하게는 2 이상의 센서에 의해 생성될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 2 이상의 센서가 2 이상의 구별되는(즉, 검출 성능에 관하여 시간 또는 스펙트럼에서 분리 가능한) 적외선 파장을 검출하는데 사용될 수 있고, 센서 출력은 가치 문서 내에서의 동일한 공간 위치에서 각 적외선 파장에 대한 세기 데이터를 나타낸다. 2 이상의 구별되는 센서에 의한 2 이상의 사전 선택된 적외선 파장에서의 인증은 세그먼트 단위로 인증을 위한 세기 스펙트럼을 제공한다.

균일한 분포의 적어도 하나의 인광체를 포함하는 인쇄되지 않은 문서 기질이 본 인증 장치를 통해 통과되고, 인광체 여기 광원에 의해 조명되고, 방출된 적외선 복사에 대하여 측정되면, 센서는 관찰가능한 패턴이 없는 균일한 세기 방출 데이터를 생성할 것이다. 그러나, 기질이 그 위에 또는 그 내에 사전 선택된 패턴(예를 들어, 추가의 은밀한 안료 및/또는 염료, 홀로그램, 보안 포일 또는 쓰레드를 가질 수 있거나 가질지 않을 수 있는 인쇄되거나 엠보싱된 잉크)을 가지면, 여기된 인광체의 방출된 적외선 복사가 영향을 받을 것이다. 사전 선택된 패턴은 그 조성에 따라 광원으로부터의 빛을 필터링함으로써 인광체의 여기를 변조하고 그리고/또는 감쇠시킬 수 있고, 그리고/또는 패턴의 흡수 특성 때문에 인광체에 의해 방출된 적외선 복사의 세기를 변조하고 그리고/또는 감쇠시킬 수 있다. 또한, 사전 선택된 패턴은 인광체의 방출된 적외선 복사를 완전히 또는 부분적으로 마스크할 수 있다. 추가 보안 특징부를 갖는 패턴을 포함하는 사전 선택된 패턴의 영향은 하나 이상의 센서에 의해 측정될 때 가치 문서를 따라 시간 또는 거리의 함수로서 적외선 방출 인광체로부터 측정가능한 세기 분포에 의해 가치 문서 특성을 생성한다. 일례에서, 가치 문서의 보안은 검증 파라미터를 설계할 때 사전 선택된 패턴과의 적외선 방출 인광체의 상호 작용을 이용하여 증가될 수 있다.

허용가능한 문서 기질은 상부에 인쇄 또는 플라스틱 층이 있거나 없는 종이, 플라스틱, 라미네이트 등을 포함한다. 기질은 입사광을 흡수하고 하나 이상의 적외선 파장, 바람직하게는 2 이상의 적외선 파장으로 적외선 복사를 방출하는 균일한 분포의 적어도 하나의 인광체를 가진다. 기질이 가치 문서 내에 포함되고 모든 보안 특징부가 존재하면, 패스/페일 파라미터가 가치 문서를 위한 인증 장치에 대하여 결정될 수 있다. 이러한 패스/페일 파라미터는 인광체를 위한 여기 광원, 인광체의 적외선 방출, 인광체의 일시적인 서명(temporal signature), 및/또는 기판 내 또는 기판 상에 존재하는 다른 특징부를 설명할 수 있다.

예를 들어, 가치 문서가 은행권인 경우에, 전면에 대하여 2개의 가능한 배향과, 배면에 대한 2개의 가능한 배향이 있다. 일례에서, 이러한 4개의 가능한 배향에 대한 진본 세기 데이터는 사전 선택된 개수의 새로운 인증 기준 가치 문서에 대하여 기록되고, 진본 세기 데이터는 각 배향에 대하여 그리고 하나 이상의 센서의 각각에 대하여 정규화된다. 사전 선택된 인증 기준 가치 문서의 각각에 대한 진본 세기 데이터를 정규화하기 위하여, 한 배향에 대하여 기록된 데이터가 선택되고, 예를 들어 홀로그램, 보안 쓰레드 등과 같은 특징부의 존재에 기인하는 통계적 분석에 기초한 높은 변동 영역은 진본 세기 데이터 프로파일로부터 제거된다. 그 다음, 남아 있는 세기 프로파일은 하나 이상의 스펙트럼 센서 파장의 각각에서 가치 문서의 길이를 따라 각 시간 또는 대응하는 거리에서의 남아있는 세기를 선형으로 조정함으로써 100%의 값으로 설정된다. 그 다음, 사전 선택된 인증 기준 가치 문서의 각각에 대한 정규화된 데이터는 평균화된다. 이 처리는 4개의 배향의 각각에 대하여 수행된다. 그 다음, 하나 이상의 스펙트럼 센서 파장의 각각에서의 은행권의 4개의 배향에 대한 정규화된 진본 세기 데이터는, 인증 장치의 하나 이상의 컴퓨터 내의 하나 이상의 CPU에서 정규화된 진본의 세기 데이터로서 저장된다.

정규화된 진본 세기 데이터가 생성되면, 인증 기준 가치 문서와 동일한 균일 속도로 동일한 사전 선택된 부분적으로 중첩하는 영역 내에서, 동일한 사전 선택된 트랙 상에서, 동일한 하나 이상의 파장으로 정규화된 시험 세기 데이터를 생성하도록, 시험 가치 문서가 인증 장치를 통해 통과된다. 시험 세기 데이터는 인증 기준 가치 문서가 사용하는 것과 동일한 파라미터에 따라 정규화된다(즉, 동일한 높은 변동 영역이 제거되고, 세기 데이터 곡선 아래의 영역은 100%로 설정된다). 정규화된 시험 세기 데이터는 4개의 정규화된 진본 세기 데이터 세트의 각각과 비교된다. 비교에 따라, 정규화된 시험 세기 데이터는 사전 결정된 허용 또는 거부 파라미터에 기초하여, 허용되거나 또는 거부될 수 있다. 예를 들어, 사전 결정된 %가 허용 또는 거부 파라미터로서 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 51%의 정규화된 시험 세기 데이터가 한 배향에서의 정규화된 진본 세기 데이터와 일치하면, 시험 문서는 인증된다. 또한, 51% 미만의 정규화된 시험 세기 데이터가 정규화된 진본 세기 데이터와 일치하면, 시험 문서는 모조품으로서 거부된다.

컴퓨터와 같은 하나 이상의 처리 유닛은 정규화된 진본 및/또는 시험 데이터를 저장하는데 사용될 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 정규화된 진본 및/또는 시험 데이터는 사전 선택된 트랙 내에서 진본 및/또는 시험 세기 데이터를 검출하고 이를 정규화하는 것으로부터 획득된다. 또한, 적어도 하나의 처리 유닛은 정규화된 진본 세기 데이터를 정규화된 시험 세기 데이터에 비교하고, 사전 결정된 패스/페일 파라미터에 기초하여 시험 가치 문서를 인증 또는 거부한다.

균일한 분포의 인광체를 포함하는 지저분한 패터닝되지 않은 문서는 측정된 세기 데이터를 통계적으로 상당하게 변경시키지 않는다는 것이 알려져 있다. 마모가 가치 문서의 일부 영역에서 인쇄된 물질을 제거하여 이에 의해 더 높은 레벨의 적외선 방출 세기를 제공하기 때문에, 패턴을 갖는 가치 문서의 마모는 센서에 의해 측정된 적외선 방출의 세기에 더 상당한 효과를 가진다. 시험 문서가 일부 특정 영역에서 극도로 마모되는 경우에, 종래의 시스템에서는 이러한 마모를 설명하지 않고 가치 문서가 유효 기준을 만족하지 않는 것으로서 거부될 수 있다. 일례에서, 본 인증 장치는 패스/페일 파라미터를 설정할 때 관련 오차항으로 인수화하여 이러한 마모를 설명할 수 있다. 예를 들어, 사전 선택된 트랙은 가치 문서의 길이를 따른 다수의 세그먼트, 예를 들어 3개 이상의, 바람직하게는 5개 이상의, 또는 동일하지 않거나 분리되거나 또는 부분적으로 중첩하는 세그먼트로 분할될 수 있고, 각 세그먼트는 가치 문서의 전체 길이의 일부이며, 집합적으로 세그먼트는 적어도 한 번 가치 문서의 길이를 따르는 모든 위치를 커버한다. 시험 가치 문서 및 인증 가치 문서 모두에 대한 정규화된 세기 데이터의 비교가 각 세그먼트 내에서 이루어진다. 패스 파라미터가 가치 문서 영역의 50% 보다 더 많은 영역을 거버하는 대부분의 세그먼트에 대하여 만족되는 경우에, 시험 가치 문서는 인증될 것이다. 사전 선택된 트랙을 세그먼트로 분할함으로써, 예를 들어, 진본이지만 마모된 문서를 설명하는 정규화된 진본 세기 데이터를 생성할 때, 변동 범위가 측정될 수 있다. 이 변동은 가치 문서의 각 배향에 대하여 생성될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 인광체는 빛을 이용한 여기에 따라 IR 복사를 방출할 수 있는 임의의 화합물이다. 인광체의 적합한 예는 Ti-, Fe-, Ni-, Co- 및 Cr- 이온을 포함하는 전이 금속 이온과, Dy-, Nd-, Er-, Pr-, Tm-, Ho-, Yb- 및 Sm- 이온을 포함하는 란탄 계열 이온과 같은 하나 이상의 파장에서 IR 복사를 방출할 수 있는 하나 이상의 이온을 포함하는 인광체를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 허용가능한 인광체는, 흡수를 위한 증감제(sensitizer)를 포함하는 인광체와 같은 하나 이상의 IR 방출 이온(예를 들어, 전이 금속 이온 및 란탄 계열 이온)에 여기광의 흡수된 에너지를 이송하는 에너지 이송을 이용하거나, 호스트 격자 흡수 또는 전하 이송 흡수를 이용하는 것을 포함할 수 있다. 허용가능한 적외선 발광 인광체는 Er 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(yttrium aluminum garnet), Nd 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷 또는 Cr 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷을 포함한다.

하나 이상의, 바람직하게는 2 이상의 적외선 방출을 갖는 하나 이상의 인광체는, 기질 제조 공정 동안 기질에 첨가될 수 있다. 대부분의 방사체가 많은 개수의 스펙트럼 선을 가지기 때문에, 2 이상의 방출을 갖는 것은 복잡한 스펙트럼 공간을 제공하며, 개별 방출의 진폭은 크리스탈 호스트, 온도, 이온 도핑 레벨, 도핑된 불순물 등과 같은 상이한 고려 사항의 함수이다. 모조품이 기질 내의 인광체를 판단할 수 있지만, 모조품은 방출의 어느 스펙트럼 선이 인증 장치에서 패스/페일 파라미터로서 사용되는지를 판단할 수 없을 것이다.

도 1은 인증 장치(100)의 개략적인 도면을 도시한다. 가치 문서(102)는 인증 장치(100)의 아래로 통과하고, 먼저 여기 위치에서의 여기 윈도우(104)에 의해 이동한다. 여기 광원(106)은 여기 윈도우(104)를 통과하는 인광체 여기광을 제공하여, 가치 문서(102)에 포함된 인광체를 여기하고, 이에 의해 가치 문서 상의 사전 선택된 트랙의 일부를 조명한다. 그 다음, 가치 문서(102)는 방출 검출 위치에서 검출 개구(108)의 아래로 통과하고, 2개의 적외선 방출 센서(122, 124)는 방출이 검출 개구(108)를 통해 위로 통과함에 따라 이동하는 가치 문서(102)로부터 2개의 적외선 방출을 검출한다. 적외선 광 신호는 렌즈(118 또는 120)와 조합하여 렌즈(110)에 의해 대략 시준된다. 에너지 분할기(112)는 일부 광 신호를 제1 적외선 필터(114)로 통과시키고, 그 다음 이는 렌즈(120)에 의해 센서(122)로 집중된다. 에너지 분할기(112)에서 반사된 광 신호는 제2 적외선 필터(116)에 의해 필터링되고, 그 다음 렌즈(118)에 의해 센서(124)로 집중된다. CPU(128)는 센서(122, 124)로부터 세기 데이터를 생성하는 신호를 수집하고, 세기 데이터를 정규화하여 시험 가치 문서의 정규화된 세기 데이터를 진본 기준 가치 문서에 대하여 저장된 세기 데이터와 비교하여, 이에 의해 시험 가치 문서를 인증한다.

도 2a는 Nd:YAG의 적외선 방출 스펙트럼을 도시하고, 도 2b는 Er:YAG의 적외선 방출 스펙트럼을 도시하며, 각각 여러 파장에서의 적외선 방출을 도시한다.

도 3a는 가치 문서의 이미지를 나타내는 문서 에지에 위치된 사전 선택된 트랙(130)을 갖는 가치 문서(102)를 도시한다. 도 3a의 가치 문서로부터 취해진 대표적으로 측정된 적외선 스펙트럼(132)은 도 3b에 도시된다.

전술한 바로부터, 특정 예가 예시적인 목적으로 본 명세서에서 설명되었지만 본 개시 내용의 기술적 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 수정이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 전술한 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 한정하는 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되는 것으로 의도되고, 모든 균등물을 포함하는 하기의 특허청구범위는 청구된 내용을 특별히 지시하고 명확하게 청구하는 것으로 의도되는 것이 이해될 것이다.

Claims

적어도 하나의 구별되는 적외선 파장을 갖는 적외선 복사를 방출할 수 있는 균일한 분포의 적어도 하나의 인광체와, 상기 적외선 복사의 세기에 영향을 미칠 수 있는 하나 이상의 사전 선택된 패턴을 갖는 가치 문서를 인증하는 가치 문서 인증 장치에 있어서,
a. 상기 적어도 하나의 인광체로부터 방출을 여기하기에 충분한 에너지를 갖는 적어도 하나의 인광체 여기 광원;
b. 상기 인광체 여기 광원에 의해 여기되는 상기 가치 문서 상의 사전 선택된 트랙 내의 상기 가치 문서로부터 방출된 적외선 복사를 스펙트럼 해상도로 검출하도록 마련되는 적어도 하나의 센서로서,
상기 사전 선택된 트랙은 상기 적외선 복사의 세기에 영향을 미칠 수 있는 적어도 하나의 사전 선택된 패턴을 가지며,
상기 센서는 상기 사전 선택된 트랙의 연속하는 사전 선택된 부분적으로 중첩하는 영역들 내의 적어도 한 위치로부터 방출된 적어도 하나의 파장의 상기 적외선 복사의 세기를 검출하여 상기 가치 문서가 사전 선택된 균일한 속도로 상기 센서에 노출될 때 세기 데이터를 생성하는,
상기 적어도 하나의 센서; 및
c. (i) 사전 선택된 위치에서 진본 세기 데이터를 검출하고, 사전 선택된 개수의 진본 기준 가치 문서의 상기 진본 세기 데이터를 정규화하는 것으로부터 획득되는 정규화된 진본 세기 데이터를 저장하는, 정규화된 진본 세기 데이터 저장 유닛;
(ii) 상기 진본 기준 가치 문서와 동일한 사전 선택된 위치에서 시험 가치 문서의 시험 세기 데이터를 검출하고, 상기 시험 세기 데이터를 정규화하는 것으로부터 획득되는 정규화된 시험 세기 데이터를 저장하는, 정규화된 시험 세기 데이터 저장 유닛; 및
(iii) 상기 정규화된 진본 세기 데이터를 상기 정규화된 시험 세기 데이터와 비교하여 상기 시험 가치 문서를 인증하거나 거부하는 비교 유닛
을 구비하는, 적어도 하나의 처리 유닛
을 포함하는,
가치 문서 인증 장치.
제1항에 있어서,
상기 인광체 여기 광원은 고에너지 광원으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는,
가치 문서 인증 장치.
제2항에 있어서,
상기 고에너지 광원은, 플래시 램프, LED 광, 레이저 및 그 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는,
가치 문서 인증 장치.
제1항에 있어서,
상기 사전 선택된 트랙은 5개 이상의 사전 선택된 분리되거나 부분적으로 중첩하는 세그먼트로 분할되고,
각각의 상기 사전 선택된 분리되거나 부분적으로 중첩하는 세그먼트는 상기 가치 문서의 전체 길이의 일부이고, 상기 사전 선택된 분리되거나 부분적으로 중첩하는 세그먼트는 적어도 한 번 상기 사전 선택된 트랙 내에서 상기 가치 문서의 길이를 따라 모든 위치를 집합적으로 커버하는,
가치 문서 인증 장치.
제4항에 있어서,
상기 처리 유닛은, 상기 가치 문서의 길이의 50%보다 더 긴 길이를 커버하는 상기 사전 선택된 분리되거나 부분적으로 중첩하는 세그먼트에 기초하여 상기 가치 문서를 인증하는,
가치 문서 인증 장치.
제1항에 있어서,
상기 균일한 분포의 적어도 하나의 인광체는, 적어도 2개의 구별되는 적외선 파장을 갖는 적외선 복사를 방출할 수 있는,
가치 문서 인증 장치.
제1항에 있어서,
상기 균일한 분포의 적어도 하나의 인광체는, 0.1 ms보다 더 크고 10 ms보다 더 작은 방출 감쇠 시간을 가지는,
가치 문서 인증 장치.
제1항에 있어서,
상기 사전 선택된 균일한 속도는 초당 3미터를 초과하는,
가치 문서 인증 장치.
제1항에 있어서,
상기 정규화된 진본 세기 데이터 저장 유닛은, 상기 사전 선택된 개수의 진본 기준 가치 문서에 대하여, 평균화된 상기 정규화된 진본 세기 데이터를 저장하는,
가치 문서 인증 장치.
인광체 여기광을 흡수하여 0.1 ms보다 더 크고 10 ms보다 더 작은 방출 감쇠 시간을 갖는 2 이상의 구별되는 파장을 갖는 적외선 복사를 방출하는 균일한 분포의 하나 이상의 인광체를 갖는 가치 문서를 인증하기 위한 가치 문서 인증 장치에 있어서,
상기 가치 문서는 상기 하나 이상의 인광체를 여기하는데 사용 가능한 인광체 여기광을 감소시킬 수 있고 방출된 적외선 복사를 흡수할 수 있는 하나 이상의 사전 선택된 패턴을 포함하며,
a. 상기 가치 문서를 사전 선택된 균일한 속도로 하나 이상의 인광체 여기 광원에 노출시키는 이동 장치로서, 상기 하나 이상의 인광체 여기 광원은 여기 위치에서 상기 가치 문서 상의 사전 선택된 트랙을 조명하고, 상기 사전 선택된 트랙은 사전 선택된 트랙 폭을 가지며 적어도 하나의 사전 선택된 패턴을 포함하는, 상기 이동 장치;
b. 방출 검출 위치에 있는 하나 이상의 센서로서, 상기 하나 이상의 센서는 연속된 부분적으로 중첩하는 영역들에서 상기 사전 선택된 트랙 폭보다 더 작은 폭을 갖는 영역으로부터 적외선 복사를 측정하도록 구성되어, 상기 가치 문서가 상기 하나 이상의 센서에 노출될 때 상기 부분적으로 중첩된 영역들의 각각 내에서 세기 데이터를 생성하는, 상기 하나 이상의 센서; 및
c. (i) 통계적으로 중요한 변동을 제거하기 위하여 세기 데이터 곡선 아래의 영역을 100%의 값이 되도록 설정하여 세기 데이터를 정규화하고; (ii) 사전 선택된 양의 인증 기준 가치 문서의 하나 이상의 가치 문서 배향에 대한 정규화된 진본 세기 데이터를 저장하고; (iii) 상기 하나 이상의 가치 문서 배향의 각각에 대하여 정규화된 진본 세기 데이터를 평균화하고; (iv) 상기 인증 기준 가치 문서와 동일하게 연속으로 부분적으로 중첩하는 영역들에서 동일한 사전 선택된 트랙을 따라 동일한 사전 선택된 속도로 생성된 시험 가치 문서의 정규화된 시험 세기 데이터를 저장하고; (v) 상기 하나 이상의 가치 문서 배향의 각각에 대하여 상기 정규화된 시험 세기 데이터를 평균화된 상기 정규화된 진본 세기 데이터와 비교하고; (vi) 시험 가치 문서의 진위를 검증하는, 하나 이상의 처리 유닛
을 포함하는,
가치 문서 인증 장치.
제10항에 있어서,
상기 여기 위치 및 방출 검출 위치는 소정의 거리만큼 오프셋되는,
가치 문서 인증 장치.