PL198952B1 - Urządzenie do rozpoznawania cech autentyczności o strukturze dyfrakcyjnej - Google Patents

Abstract

Urzadzenie s lu zy do rozpoznawania cech auten- tyczno sci o strukturach dyfrakcyjnych na dokumen- cie, który jest po lo zony na powierzchni e do spraw- dzania przyrz adu do sprawdzania i jest o swietlony promieniami przez zród lo o swietlenia, przy czym cecha autentyczno sci, która ma by c sprawdzona ugina promie n zród la o swietlenia i rzutuje na modu l do rozpoznawania w urz adzeniu, z szyb a matow a, na któr a s a kierowane wyprowadzone wzory dyfrak- cyjne i kamer a, która rejestruje obraz dyfrakcyjny odtworzony na szybie matowej. Aby by c niezale znym od rodzaju i miejsca wzoru dyfrakcyjnego, który ma by c rozpoznany przewidziano, ze szyba matowa (2) jest zamocowana w urz adzeniu przesuwnie, a na niej zamocowane jest nieruchome urz adzenie do odchy- lania, za pomoc a którego promienie (6) zród la o swie- tlenia (1) s a odchylane w promienie (7), które padaj a na struktur e dyfrakcyjn a (5). Rzutowany obraz dy- frakcyjny jest sledzony i rozpoznawany przez kamer e ze skanowaniem matrycowym lub ze skanowaniem wierszowym. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do rozpoznawania cech autentyczności o strukturze dyfrakcyjnej.

Takie urządzenie jest znane, na przykład z opisu zgłoszeniowego WO 98/55963. Dokument, który ma być sprawdzony jest tam kładziony na płycie szklanej, a na dokumencie są umieszczone struktury dyfrakcyjne, które mają być rozpoznawane. Do rozpoznawania tych struktur dyfrakcyjnych zastosowany jest laser, którego promień dociera do umieszczonej na powierzchni dokumentu struktury dyfrakcyjnej, która w sposób charakterystyczny ugina i odbija promień w postaci wzoru. Wytworzony w ten sposób wzór dyfrakcyjny jest rzutowany na fotodiody o stałym ustalonym położeniu w obudowie. W obudowie są one umieszczone w miejscach, w których jest oczekiwany wzór dyfrakcyjny. Zależnie od tego, czy fotodioda odbierze wzór dyfrakcyjny czy też nie, rozstrzyga się o autentyczności dokumentu.

Wadą znanego urządzenia jest jednak to, że fotodiody muszą być umieszczone w przyrządzie do sprawdzania dokumentów w stałym, ustalonym położeniu i zakłada się, że fotodiody dokładnie w tym miejscu odbiorą wzór dyfrakcyjny. Jeś li jednak wzór dyfrakcyjny na powierzchni dokumentu jest trochę przesunięty lub zmieniony lub w innym dokumencie podany jest inny typ struktury dyfrakcyjnej, nie są one odbierane przez fotodiody umieszczone w stałych, ustalonych położeniach. Tym samym występuje wada polegająca na tym, że znane urządzenie ma zastosowanie tylko w ograniczonym zakresie, gdyż zasadniczo nadaje się ono jedynie do jednego tylko typu dokumentu.

Wprawdzie w WO 98/55963 opisano także, że fotodiody mogą być umieszczone w postaci matrycy, aby mogły odbierać większy zakres wzorów dyfrakcyjnych, jednak rozpoznawanie różnych wzorów dyfrakcyjnych w różnych miejscach o różnej intensywności przy użyciu fotodiod o stałych, ustalonych położeniach nie jest pozbawione trudności.

Drugą wadą fotodiod jest bardzo mała rozdzielczość, która pozostaje daleko w tyle za bardzo wysoką rozdzielczością kamer ze skanowaniem matrycowym lub kamer ze skanowaniem wierszowym posiadających światłoczułe urządzenia sensoryczne CCD lub urządzenia sensoryczne CMOS i dlatego nie nadają się one do małych, rozmieszczonych w niewielkich odstępach cech autentyczności.

Celem wynalazku jest udoskonalenie w ten sposób urządzenia wspomnianego na wstępie rodzaju, żeby cechy autentyczności o strukturach dyfrakcyjnych mogły być rozpoznawane na dokumencie o zasadniczo większej różnorodności i aby dlatego sprawdzenie autentyczności dokumentu było niezależne od miejsca umieszczenia na dokumencie cech autentyczności o strukturach dyfrakcyjnych.

Zgodnie z wynalazkiem urządzenie do rozpoznawania cech autentyczności o strukturze dyfrakcyjnej (strukturach dyfrakcyjnych) na dokumencie, który jest położony na powierzchni do sprawdzania, ze źródłem oświetlenia, które oświetla promieniami cechę autentyczności przeznaczoną do sprawdzenia, przy czym urządzenie posiada moduł do rozpoznawania, na który jest rzutowany promień ugięty przez cechę autentyczności, z szybą matową, na którą są kierowane wyprowadzone wzory dyfrakcyjne i kamerą, która rejestruje obraz dyfrakcyjny odtworzony na szybie matowej charakteryzuje się tym, że szyba matowa jest zamocowana w urządzeniu przesuwnie, a na niej zamocowane jest nieruchome urządzenie do odchylania, za pomocą którego promienie źródła oświetlenia są odchylane w promienie, które padają na strukturę dyfrakcyjną.

Zaletą zaproponowanego urządzenia jest więc to, że nie przewiduje się już więcej precyzyjnie ustalonych, a tym samym określonych miejsc padania wzorów dyfrakcyjnych na powierzchnię do sprawdzania, ale że to, na które miejsca padają wzory dyfrakcyjne jest dowolne.

Korzystnie, rejestrująca obraz dyfrakcyjny odtworzony na szybie matowej kamera, jest kamerą ze skanowaniem matrycowym lub kamerą ze skanowaniem wierszowym.

Zgodnie z następną cechą wynalazku, urządzenie do odchylania rozciąga się na całej szerokości szyby matowej.

Korzystnie, urządzenie do odchylania jest zwierciadłem.

Zgodnie z dalszą cechą wynalazku, kamera umieszczona jest pod szybą matową.

Według innej cechy wynalazku szyba matowa podzielona jest na obszary częściowe, a moduł do rozpoznawania jest przyporządkowany do jednego obszaru częściowego.

Korzystnie, źródło oświetlenia jest połączone bezpośrednio z szybą matową.

Według jeszcze innej cechy wynalazku źródło oświetlenia jest przesuwne.

PL 198 952 B1

Dalej zgodnie z wynalazkiem, źródło oświetlenia jest zamocowane nieruchomo na obudowie, oraz, urządzenie posiada wychylne zwierciadło obrotowe, na które kierowane są promienie źródła oświetlenia.

Korzystnie wreszcie, źródłem oświetlenia jest laser.

Za pomocą kamery śledzi się całą powierzchnię rzutowania i rozpoznaje się powstający tam charakterystyczny obraz dyfrakcyjny. Rozpoznanie tego obrazu dyfrakcyjnego jest tym samym miarą autentyczności dokumentu. Dzięki temu występuje korzyść, że światłoczułe urządzenia sensoryczne nie muszą już być umieszczone w ustalonych miejscach powierzchni rzutowania, lecz istnieje całkowita swoboda w rozpoznawaniu najróżniejszych, także zmiennych, wzorów dyfrakcyjnych, gdyż za pomocą kamery jest sprawdzana jedynie projekcja wzoru dyfrakcyjnego na powierzchnię rzutowania.

Dzięki temu mogą być sprawdzane jednocześnie lub kolejno różnorodne struktury o różnych cechach i pojawiające się w różnych miejscach na dokumencie, gdyż za pomocą kamery zawsze sprawdzany jest jedynie wzór dyfrakcyjny rzucony przez strukturę dyfrakcyjną na powierzchnię rzutowania.

Określenie „powierzchnia rzutowania” jest szeroko rozumiane. Jako powierzchnia rzutowania może być zastosowana szyba matowa, na którą są rzutowane wzory dyfrakcyjne, przy czym pod szybą matową jest umieszczona kamera, która rozpoznaje wzory dyfrakcyjne na szybie matowej.

Kamera może obrazować i rozpoznawać obszary częściowe szyby matowej lub całą powierzchnię szyby matowej w jednym tylko cyklu roboczym.

Obraz dyfrakcyjny może być także rzutowany bezpośrednio na światłoczułe urządzenia sensoryczne kamery do rozpoznawania. W innym wykonaniu omawianego wynalazku można bowiem przewidzieć całkowitą rezygnację z szyby matowej i jako powierzchnia rzutowania przewidzieć bezpośrednio pole obrazowe chipa rozpoznającego matrycowe lub chipa rozpoznającego wierszowo, przy czym ten chip jest wykonany, na przykład jako chip CCD lub jako chip CMOS. Oznacza to, że obraz dyfrakcyjny jest rzutowany bezpośrednio na powierzchnię rozpoznającą odpowiedniej kamery z profilowaną przez matrycę lub przez wiersze wiązką elektronową złożoną z oddzielnych mikrowiązek.

W wypadku oddzielenia przestrzenią kamery i szyby matowej pozostaje nierozstrzygnię te i obję te zakresem ochrony omawianego wynalazku, czy kamera przejeżdża wspólnie z ruchomą w danym wypadku szybą matową, czy też w wypadku nieruchomej kamery przesuwana jest wyłącznie szyba matowa. W wariancie, w którym zrezygnowano z szyby matowej i obraz dyfrakcyjny rzutowany jest bezpośrednio na światłoczułe urządzenia sensoryczne kamery przewidziano z kolei, że kamera przejeżdża wspólnie ze źródłem światła lub jest umocowana na stałe na obudowie.

Poza tym, do rozpoznawania struktury dyfrakcyjnej w dokumencie istnieje wiele różnych wariantów wykonania, które są objęte wynalazkiem.

I tak, laser przewidziany do oświetlenia struktury dyfrakcyjnej w dokumencie jest wykonany jako przesuwny, na przykład tylko w kierunku X, lecz w kierunku Y jest nieruchomy.

W innym wykonaniu laser moż e być unieruchomiony, na przykł ad w obudowie i sam moż e nie być wychylny, przy czym promienie lasera są kierowane na zwierciadło obrotowe, które to zwierciadło obrotowe jest wychylne w określonym zakresie kątowym. Następnie promień lasera odchylony przez zwierciadło obrotowe kierowany jest za pomocą odpowiedniego, zamocowanego na stałe w obudowie, telecentrycznego zwierciadła na strukturę dyfrakcyjną w dokumencie lub na dokumencie.

W obydwóch wariantach wykonania szyba matowa moż e być przesuwna w kierunku Y (w kierunku skanowania), a na szybie matowej może być zamocowane na stałe zwierciadło odchylające, tak że promień wytwarzany przez laser jest kierowany za pomocą zwierciadła zamocowanego na stałe na przesuwnej szybie matowej na nieruchomą strukturę dyfrakcyjną w dokumencie.

W tym wariancie wykonania ważne jest to, ż e zwierciadło odchylające promień laserowy zajmuje prawie całą szerokość szyby matowej. Jest to związane z korzyścią, że szyba matowa nie musi być przesuwana w kierunku X.

W drugim wariancie wykonania szerokość zwierciadła odchylającego jest znacznie mniejsza niż szerokość szyby matowej, tak że cała szyba matowa jest przesuwna zarówno w kierunku X, jak i w kierunku Y i może być przesunięta pod nieruchomą strukturą dyfrakcyjną, przy czym w tym przykładzie wykonania laser jest połączony na stałe z szybą matową.

We wszystkich przykładach wykonania można także przewidzieć, że szyba matowa po prostu nie występuje i wzory dyfrakcyjne odbite od struktury dyfrakcyjnej są rzutowane bezpośrednio na powierzchnię rozpoznającą światłoczułych urządzeń sensorycznych kamery przesuwnej pod strukturą dyfrakcyjną.

PL 198 952 B1

Poniżej wynalazek w przykładach wykonania został objaśniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w sposób uproszczony pierwszy przykład wykonania według wynalazku, fig. 2 w sposób uproszczony przykł ad wykonania zmieniony w stosunku do fig. 1, fig. 3 - trzeci przykł ad wykonania urządzenia i fig. 4 - czwarty przykład wykonania urządzenia według wynalazku.

Na figurze 1, w obudowie nie objaśnionego dokładniej przyrządu do sprawdzania dokumentów, ogólnie jest umieszczone źródło oświetlenia 1 w postaci lasera, który wysyła w kierunku poziomym promień 6. Laser jest przesuwny w kierunkach strzałek 15, 16, przy czym odpowiada to przesuwaniu się lasera w kierunku X.

Promień 6 wytworzony przez źródło oświetlenia 1 w postaci lasera jest odbity za pomocą wyprofilowanego, na przykład w kształcie trójkąta, zwierciadła 3 i w postaci promienia 7 jest kierowany na dokument 26, który może posiadać, na przykład strukturę jako cechę autentyczności 4, w której obszarze jest umieszczona struktura dyfrakcyjna 5.

Oczywiście, omawiany wynalazek nie ogranicza się do umieszczenia jednej struktury dyfrakcyjnej 5 w obszarze cechy autentyczności 4. Struktury dyfrakcyjne 5 mogą być także wyizolowane na powierzchni dokumentu 26 lub zintegrowane z powierzchnią dokumentu 26.

Ważne jest to, że zwierciadło 3 rozciąga się na całej szerokości szyby matowej 2, która podtrzymuje zwierciadło 3. Szyba matowa 2 jest przesuwna w kierunkach skanowania 22 (odpowiada to kierunkowi Y) pod nieruchomą strukturą dyfrakcyjną 5.

Promień 7 lasera rzutowany na strukturę dyfrakcyjną 5 jest więc odbijany w postaci ugiętych promieni 8, 9, 10 i wytwarza na szybie matowej 2 wzór dyfrakcyjny 11-13 charakterystyczny dla struktury dyfrakcyjnej 5.

Wielkość, intensywność i konfiguracja wzoru dyfrakcyjnego 11-13 na szybie matowej 2 jest miarą autentyczności struktury dyfrakcyjnej 5 na dokumencie 26.

Na figurze 2 przedstawiono jedynie, że (jak i na fig. 1) pod szybą matową 2 jest umieszczona kamera ze skanowaniem matrycowym 18, której obiektyw 17 znajduje się na drodze promieni 19 na szybie matowej 2, i tym samym wykrywa wszystkie wzory dyfrakcyjne 11-13 powstające na szybie matowej 2 i rozpoznaje je za pomocą chipa CCD 20.

Na figurze 2 przedstawiono przykład wykonania zmieniony w stosunku do fig. 1, przy czym jest widoczne, że źródło oświetlenia 1 w postaci lasera jest połączone z szybą matową 2 za pomocą uchwytu 14. Szyba matowa 2 jest przesuwna w kierunkach strzałek 15, 16, jak też w kierunkach strzałek 22.

Ten przykład wykonania ma tę zaletę, że może być przewidziane tylko stosunkowo małe zwierciadło 3', którego długość jest znacznie mniejsza niż szerokość szyby matowej 2, przy czym wtedy szyba matowa 2 musi być wykonana jednak jako przesuwna w kierunku X i w kierunku Y.

W tym przykładzie wykonania - jak opisano za pomocą fig. 1 - kamera 18 jest umieszczona pod szybą matową 2, przy czym wzór dyfrakcyjny jest rzutowany na pole obrazowe 21 chipa CCD 20.

Na figurze 3 pokazano w sposób uproszczony, że można także całkowicie zrezygnować z szyby matowej 2, w wyniku czego wzór dyfrakcyjny 11-12 jest rzutowany bezpośrednio na pole obrazowe 21 chipa CCD.

Na figurze 4 pokazano schemat budowy urządzenia według wynalazku, przy czym tutaj źródło oświetlenia 1 w postaci lasera jest zamocowane na obudowie. Promienie 6 wytworzone przez laser padają na zwierciadło obrotowe 23, które jest wychylne wokół osi obrotu 25 w określonym zakresie kąta φ. Promień lasera 6' odchylony za pomocą zwierciadła obrotowego 23 jest następnie za pomocą połączonego na stałe z obudową zwierciadła telecentrycznego 24 odchylony w promień lasera 6 i naprowadzony na odchylające go zwierciadło 3, skąd jako promień 7 lasera pada na dokument 26 lub na jego cechę autentyczności 4 o strukturze dyfrakcyjnej 5.

Claims (10)

1. Urządzenie do rozpoznawania cech autentyczności o strukturze dyfrakcyjnej (strukturach dyfrakcyjnych) na dokumencie, który jest położony na powierzchni do sprawdzania, ze źródłem oświetlenia, które oświetla promieniami cechę autentyczności przeznaczoną do sprawdzenia, przy czym urządzenie posiada moduł do rozpoznawania, na który jest rzutowany promień ugięty przez cechę autentyczności, z szybą matową, na którą są kierowane wyprowadzone wzory dyfrakcyjne i kamerą, która rejestruje obraz dyfrakcyjny odtworzony na szybie matowej, znamienne tym, że szyba matowa (2) jest zamocowana w urządzeniu przesuwnie, a na niej zamocowane jest nieruchome urządzenie do

PL 198 952 B1 odchylania, za pomocą którego promienie (6) źródła oświetlenia (1) są odchylane w promienie (7), które padają na strukturę dyfrakcyjną (5).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że rejestrująca obraz dyfrakcyjny odtworzony na szybie matowej kamera (18), jest kamerą ze skanowaniem matrycowym lub kamerą ze skanowaniem wierszowym.

3. Urządzenie według zastrz. 1, albo 2, znamienne tym, że urządzenie do odchylania rozciąga się na całej szerokości szyby matowej (2) .

4. Urzą dzenie wedł ug zastrz. 3, znamienne tym, ż e urządzenie do odchylania jest zwierciadłem (3, 3').

5. Urzą dzenie wedł ug zastrz. 2, znamienne tym, ż e kamera (18) umieszczona jest pod szybą matową (2).

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, ż e szyba matowa (2) podzielona jest na obszary częściowe, a moduł do rozpoznawania (2, 17, 18, 20, 21, lub 18, 20, 21), jest przyporządkowany do jednego obszaru częściowego.

7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że źródło oświetlenia (1) jest połączone bezpośrednio z szybą matową (2).

8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że źródło oświetlenia (1) jest przesuwne.

9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że źródło oświetlenia (1) jest zamocowane nieruchomo na obudowie, oraz, że urządzenie posiada wychylne zwierciadło obrotowe (23), na które kierowane są promienie (6) źródła oświetlenia (1).

10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że źródłem oświetlenia (1) jest laser.