RU126172U1 - Устройство для детектирования защитных меток в процессе контроля подлинности ценных бумаг и документов (варианты) - Google Patents

Abstract

1. Устройство для детектирования защитных меток в процессе контроля подлинности ценных бумаг и документов, содержащее: осветительное средство, выполненное в виде светодиодного генератора электромагнитного излучения ИК-диапазона и функционально являющееся источником облучения в импульсном режиме движущегося поперек измерительного окна исследуемого объекта; многоканальную фотоприемную систему, расположенную оппозитно осветительному средству и включающую, по меньшей мере: фотоприемник генерируемого посредством облучения соответствующими участками поверхности исследуемого объекта электромагнитного излучения ИК-диапазона, выполненный в виде линейной матрицы приемников излучения, функционально являющейся средством регистрации упомянутого генерируемого излучения; а также коммутативно связанный с упомянутым фотоприемником блок обработки, функционально являющийся средством контроля подлинности исследуемого объекта на основе обработки, преобразования в цифровую форму и последующего сравнения по алгоритму «да-нет» значений заданных характеристических параметров умомянутого генерируемого излучения, зарегистрированных упомянутым фотоприемником, с эталонными значениями, соответствующими подлинному объекту, которые хранятся в блоке памяти, отличающееся тем, что генератор электромагнитного излучения конструктивно организован в виде двух однотипных дискретных модулей, которые пространственно разнесены один относительно другого с возможностью облучения технологически заданных зон исследуемого объекта; светодиоды в каждом из указанных модулей конструктивно сформированы в виде линейных ма�

Description

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, в частности, к аппаратным оптоэлектронным средствам для осуществления неразрушающего контроля подлинности исследуемых объектов, и может быть использовано, преимущественно, в банковской технике и криминалистике для идентификации и контроля подлинности банкнот, ценных бумаг и иных защищенных машиночитаемыми защитными признаками (в частности, спектральными) оригинальных документов.

Настоящее техническое решение может использоваться применительно, прежде всего, к машинам для обработки банкнот, например, применительно к счетно-сортировальным машинам (ССМ) и/или машинам для подсчета банкнот, и/или автоматам для приема наличных денег.

До настоящего времени продолжают действовать ограничения, наложенные на габаритные размеры приборов, используемых для проверки исследуемых объектов, например, таких как банкноты или иные ценные бумаги и документы. Прежде всего, на приборы, которые должны отличаться универсальностью применения, например, в кассах или в кассовых аппаратах. Кроме того, необходимо также соблюсти требование обеспечения проверки максимально возможного количества физических свойств тем же самым прибором, вследствие чего, соответственно увеличиваются, габаритные параметры таких приборов.

Различного рода оригинальные объекты (прежде всего, банкноты, защищенные от подделки документы, удостоверения личности или ценные бумаги, акцизные марки и т.п.) с целью повышения их степени защиты от подделки запечатывают на определенных участках их поверхности пригодными для этой цели защитными печатными красками, которые в видимой области спектра (т.е., в диапазоне длин волн примерно, от, 400 до 800 нм) создают определенный цветовой эффект и, помимо этого, в невидимых (например, в ультрафиолетовой и инфракрасной) спектральных областях обладают характерными для конкретной защитной печатной краски отражательными, или пропускающими излучение, или люминесцентными свойствами. Если защищенный от подделки документ попытаться подделать с помощью, например, цветного копировального аппарата, то, в принципе, подобный подход позволяет воспроизвести видимую цветовую гамму запечатанного участка поверхности. Однако, поскольку, частицы имеющихся в продаже красок не обладают характерными для особых защитных печатных красок спектральными характеристиками в невидимых областях спектра, фальшивые ценные бумаги и документы, в целом, можно выявить соответствующим измерением их характеристик отражения, или пропускания, или люминесценции в невидимых областях спектра (RU, №2268494, 2004 г.).

Под термином «ценные бумаги и документы» здесь и далее по тексту подразумеваются любые объекты, которые представляют собой, например, денежную ценность или определенное полномочие и, поэтому, они не должны изготавливаться не уполномоченными на это лицами. По этой причине они имеют признаки (метки), которые непросто изготовить (прежде всего, скопировать) и наличие которых является свидетельством подлинности, т.е., факта изготовления ценного документа уполномоченной на то организацией.

Важным классом защитных признаков таких ценных бумаг и документов являются оптически распознаваемые признаки, к которым относятся, прежде всего, признаки, в которых используются люминофоры, которые, при их облучении оптическим излучением определенного диапазона, испускают люминесцентное (в частности, флуоресцентное или фосфоресцентное) излучение, т.е., люминесцируют, с заданной длиной волны и характерным спектром.

При этом, под оптическим излучением понимается электромагнитное излучение в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной областях электромагнитного спектра.

Для проверки подлинности ценную бумагу или документ можно облучать подходящим для этого оптическим излучением. В этом случае, с помощью соответствующего сенсорного устройства можно проверить, возбуждает ли оптическое излучение люминесценцию в заданных местах на ценной бумаге или документе. Для этого исходящее от исследуемого (детектируемого) объекта оптическое излучение подвергают, например, спектральному анализу. Такая проверка должна происходить, во-первых, достаточно быстро, и, во-вторых, должна быть обеспечена относительно простыми и недорогими аппаратными средствами для того, чтобы устройства, посредством которых выполняется проверка подлинности (в частности) по люминесцентным признакам, были бы как можно компактнее, но, при этом, обладали бы спектральным разрешением и чувствительностью, достаточными для того, чтобы распознавать наличие, например, характерного спектра люминесценции (RU, №2409862, 2011 г.).

В принципе, для исследования можно использовать свет осветительных устройств, используемых в помещении. Однако, результатом подобных исследований, ориентированных на использование такого света, являются слишком большие ошибки, обусловленные значительными колебаниями свойств света упомянутых осветительных устройств.

Поэтому для исследования применяются устройства, которые имеют:

- осветительные средства, обеспечивающие облучение оптическим излучением с заданными свойствами, по меньшей мере, части того участка исследуемого объекта, который регламентируется размерами рабочей зоны устройства;

- детекторное устройство или датчик (сенсор) для детектирования оптического излучения, исходящего из исследуемой зоны детектируемого объекта, или проходящей сквозь нее.

Для освещения (облучения) исследуемого объекта хотя и можно использовать источники света, такие, например, как галогенные лампы, однако они потребляют слишком большую мощность по сравнению с мощностью излучения в требуемом спектральном диапазоне и, поэтому, требуют достаточно интенсивного охлаждения. Помимо этого недостаток этих источников света состоит также в том, что они характеризуются относительно непродолжительным сроком службы. Кроме того, эти источники света являются достаточно крупногабаритными (RU, №2421817, 2011 г.).

Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для исследования и контроля подлинности ценных бумаг и документов, которое содержит:

- осветительное средство, выполненное в виде светодиодного генератора электромагнитного излучения ИК-диапазона и функционально являющееся источником облучения в импульсном режиме движущегося поперек измерительного окна исследуемого объекта;

многоканальную фотоприемную систему, расположенную оппозитно осветительному средству и включающую, по меньшей мере: фотоприемник генерируемого, в процессе облучения, соответствующими участками поверхности исследуемого объекта электромагнитного излучения ИК-диапазона, выполненный в виде линейной матрицы приемников излучения, функционально являющейся средством регистрации упомянутого генерируемого излучения;

- а также коммутативно связанный с упомянутым фотоприемником блок обработки, функционально являющийся средством контроля подлинности исследуемого объекта на основе обработки, преобразования в цифровую форму и последующего сравнения по алгоритму «да-нет» значений заданных характеристических параметров умомянутого генерируемого излучения, зарегистрированных упомянутым фотоприемником, с эталонными значениями, соответствующими подлинному объекту, которые хранятся в блоке памяти (EP-OS, №0537513).

К недостаткам данного известного из уровня техники устройства следует отнести сложность конструкции и относительно большие габаритные параметры.

Исходя из вышеизложенного в основу настоящего технического решения была положена задача создания такого устройства, которое позволяло бы при малых габаритах и простоте конструкции обеспечивать качественную проверку как можно большего числа разных физических свойств исследуемого объекта, например, такого как банкноты.

Кроме того, в основу заявленного технического решения была положена задача расширения арсенала технических средств, предназначенных для контроля подлинности и идентификации ценных бумаг и документов.

Соответственно, технический результат заключается в реализации этого назначения (п.9.7.4.3.(1.2) «Административного регламента…» 2008 г.), т.е. в реализации процесса контроля подлинности и идентификации ценных бумаг и документов при обеспечении компактности устройства, простоты его конструкции при сохранении его быстродействия и обеспечении необходимой разрешающей способности (достоверности) детектирования.

Поставленный технический результат (согласно первого варианта исполнения устройства, п.п.1-4 формулы) достигается посредством того, что в устройстве для детектирования защитных меток в процессе контроля подлинности ценных бумаг и документов содержащем: осветительное средство, выполненное в виде светодиодного генератора электромагнитного излучения ИК-диапазона и функционально являющееся источником облучения в импульсном режиме движущегося поперек измерительного окна исследуемого объекта; многоканальную фотоприемную систему, расположенную оппозитно осветительному средству и включающую, по меньшей мере: фотоприемник генерируемого, посредством облучения, соответствующими участками поверхности исследуемого объекта электромагнитного излучения ИК-диапазона, выполненный в виде линейной матрицы приемников излучения, функционально являющейся средством регистрации упомянутого генерируемого излучения; а также коммутативно связанный с упомянутым фотоприемником блок обработки, функционально являющийся средством контроля подлинности исследуемого объекта на основе обработки, преобразования в цифровую форму и последующего сравнения по алгоритму «да-нет» значений заданных характеристических параметров умомянутого генерируемого излучения, зарегистрированных упомянутым фотоприемником, с эталонными значениями, соответствующими подлинному объекту, которые хранятся в блоке памяти, согласно полезной модели, генератор электромагнитного излучения конструктивно организован в виде двух однотипных дискретных модулей, которые пространственно разнесены один относительно другого с возможностью облучения технологически заданных зон исследуемого объекта; светодиоды в каждом из указанных модулей конструктивно сформированы в виде линейных матриц однотипных светодиодов, каждая из которых имеет протяженность не менее ширины упомянутой технологически заданной зоны исследуемого объекта; линейная матрица фотоприемника также состоит из однотипных фотодиодов и конструктивно организована в виде двух однотипных дискретных модулей, каждый из которых расположен оппозитно соответствующему модулю генератора излучения с противоположной стороны исследуемого объекта, при этом, количество фотодиодов в каждой из упомянутых линейных матриц равно n-1, где, n - количество светодиодов в оппозитно расположенной матрице осветительного средства; продольные оси симметрии свето- и фотодиодов в линейных матрицах оппозитно расположенных модулей пространственно смещены одна относительно другой с возможностью образования симметричной системы; а в качестве значений заданных характеристических параметров генерируемого, посредством облучения, соответствующими участками исследуемого объекта излучения, то есть, отклика, регистрируемых фотоприемником, используется характеристика затухания излучения люминесценции и, посредством данной характеристики, топология размещения люминесцентных защитных меток на исследуемом объекте.

Оптимально, чтобы:

- главные оптические оси свето- и фотодиодов генератора электромагнитного излучения и фотоприемной системы, соответственно, в каждом модуле попарно скрещивались бы в зонах, прилегающих к плоскости размещения исследуемого объекта;

- главные оптические оси фотодиодов фотоприемной системы и оптических пучков, формируемых посредством светодиодов генератора электромагнитного излучения в каждом модуле попарно скрещивались бы в зонах, прилегающих к плоскости размещения исследуемого объекта.

Целесообразно, чтобы оптоэлектронные компоненты осветительного средства и многоканальной фотоприемной системы были бы функционально-конструктивно организованы с возможностью их включения на полную мощность лишь в том случае, когда край исследуемого движущегося объекта введен в зону поля зрения измерительного окна (фотоприемной системы).

Поставленный технический результат (согласно второго варианта исполнения устройства, п.п 5-8 формулы) достигается посредством того, что в устройстве для детектирования защитных меток в процессе контроля подлинности ценных бумаг и документов содержащем: осветительное средство, выполненное в виде светодиодного генератора электромагнитного излучения ИК-диапазона и функционально являющееся источником облучения в импульсном режиме движущегося поперек измерительного окна исследуемого объекта; многоканальную фотоприемную систему, расположенную оппозитно осветительному средству и включающую, по меньшей мере: фотоприемник генерируемого, в процессе облучения, соответствующими участками поверхности исследуемого объекта электромагнитного излучения ИК-диапазона, выполненный в виде линейной матрицы приемников излучения, функционально являющейся средством регистрации упомянутого генерируемого излучения; а также коммутативно связанный с упомянутым фотоприемником блок обработки, функционально являющийся средством контроля подлинности исследуемого объекта на основе обработки, преобразования в цифровую форму и последующего сравнения по алгоритму «да-нет» значений заданных характеристических параметров умомянутого генерируемого излучения, зарегистрированных упомянутым фотоприемником, с эталонными значениями, соответствующими подлинному объекту, которые хранятся в блоке памяти, согласно полезной модели, генератор электромагнитного излучения конструктивно организован в виде двух однотипных дискретных модулей, которые пространственно разнесены один относительно другого с возможностью облучения технологически заданных зон исследуемого объекта; светодиоды в каждом из указанных модулей конструктивно сформированы в виде линейных матриц однотипных светодиодов, каждая из которых имеет протяженность не менее ширины упомянутой технологически заданной зоны исследуемого объекта; линейная матрица фотоприемника также состоит из однотипных фотодиодов и конструктивно организована в виде двух однотипных дискретных модулей, каждый из которых расположен оппозитно соответствующему модулю генератора излучения с противоположной стороны исследуемого объекта, при этом, количество фотодиодов в каждой из упомянутых линейных матриц равно n-1, где, n - количество светодиодов в оппозитно расположенной матрице осветительного средства; продольные оси симметрии расположенных со стороны центральной части исследуемого объекта крайних свето- и фотодиодов в линейных матрицах оппозитно расположенных модулей лежат в одной плоскости с возможностью образования асимметричной системы; а в качестве значений заданных характеристических параметров генерируемого, в процессе облучения, соответствующими участками исследуемого объекта излучения, то есть, отклика, регистрируемых фотоприемником, используется характеристика затухания излучения люминесценции и, посредством данной характеристики, топология размещения люминесцентных защитных меток на исследуемом объекте.

Оптимально, чтобы:

- главные оптические оси свето- и фотодиодов генератора электромагнитного излучения и фотоприемной системы, соответственно, в каждом модуле попарно скрещивались бы в зонах, прилегающих к плоскости размещения исследуемого объекта;

- главные оптические оси фотодиодов фотоприемной системы и оптических пучков, формируемых посредством светодиодов генератора электромагнитного излучения в каждом модуле попарно скрещивались бы в зонах, прилегающих к плоскости размещения исследуемого объекта.

Целесообразно, чтобы оптоэлектронные компоненты осветительного средства и многоканальной фотоприемной системы были бы функционально-конструктивно организованы с возможностью их включения на полную мощность лишь в том случае, когда край исследуемого движущегося объекта введен в зону поля зрения измерительного окна (фотоприемной системы).

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками и связями между ними, идентичными всем существенным признакам заявленного технического решения, а выбранный из выявленных аналогов прототип, как наиболее близкий по совокупности признаков аналог, позволил выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле полезной модели.

Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.

Далее заявленная полезная модель описывается более подробно в сочетании с предпочтительными вариантами ее осуществления с отнесением, соответственно, к сопутствующим графическим материалам, в которых проиллюстрировано следующее.

Фиг.1 - один из вариантов (п.1 формулы) принципиальной схемы оптической заявленного объекта.

Фиг.2 - другой вариант (п.5 формулы) принципиальной схемы оптической заявленного объекта.

Фиг.3 - схема относительного расположения свето- и фотодиодов в соответствии с п.п.2 и 6 формулы изобретения

Фиг.4 - график спада импульса осветительного средства в процессе одного цикла измерения (измерения в одной «точке» - области).

Фиг.5 - сетка «точек» (областей) измерения на одном из технологически заданных участков ценной бумаги или ином документе (в частности, банкноте).

Составляющие конструктивные компоненты заявленного устройства для детектирования защитных меток в процессе контроля подлинности ценных бумаг и документов в графических материалах и далее по тексту обозначены следующими позициями.

1 - светодиод (например, BIR-BM1331).

2 - стекло (перекрывающее окно измерительное).

3 - объект (исследуемый).

4 - фотодиод.

5 - импульс (сигнала осветительного средства).

6 - спад (идеальный импульса сигнала осветительного средства).

7 - спад (импульса сигнала осветительного средства в случае присутствия отклика - излучения люминесценции).

8 - спад (импульса сигнала осветительного средства при отсутствии отклика - излучения люминесценции).

9 - точки (т.е., зоны, детектируемые исследуемого объекта с наличием отклика - излучения люминесценции).

10 - точки (т.е., зоны, детектируемые исследуемого объекта с отсутствием отклика - излучения люминесценции).

11-14 - каналы (фотоприемной системы оптические для регистрации отклика от исследуемого объекта в проходящем через исследуемый объект свете).

Устройство для исследования и контроля подлинности ценных бумаг и документов согласно первого варианта исполнения (п.п.1-4 формулы) имеет следующую физико-конструктивную структуру.

Устройство содержит:

- осветительное средство, выполненное в виде светодиодного генератора электромагнитного излучения ИК-диапазона и функционально являющееся источником облучения в импульсном режиме движущегося поперек измерительного окна исследуемого объекта;

- многоканальную фотоприемную систему, расположенную оппозитно осветительному средству и включающую, по меньшей мере: фотоприемник генерируемого (посредством облучения) соответствующим участком поверхности исследуемого объекта 3 электромагнитного излучения ИК-диапазона, выполненный в виде линейной матрицы приемников излучения, функционально являющейся средством регистрации упомянутого генерируемого излучения;

- а также коммутативно связанный с упомянутым фотоприемником блок обработки (в графических материалах условно не показан), функционально являющийся средством контроля подлинности исследуемого объекта на основе обработки, преобразования в цифровую форму и последующего сравнения по алгоритму «да-нет» значений заданных характеристических (спектральных) параметров упомянутого генерируемого ИК-излучения, зарегистрированных упомянутым фотоприемником, с эталонными значениями, соответствующими подлинному объекту, которые хранятся в блоке памяти.

Генератор электромагнитного излучения конструктивно организован в виде двух однотипных дискретных модулей, которые пространственно разнесены один относительно другого (расстояние L) с возможностью облучения технологически заданных зон исследуемого объекта 3. Светодиоды 1 в каждом из указанных модулей конструктивно сформированы в виде линейных матриц однотипных (преимущественно), идентичных светодиодов 1, каждая из которых имеет протяженность менее ширины упомянутого технологически заданного участка исследуемого объекта 3. Линейная матрица фотоприемника также состоит из однотипных (преимущественно идентичных) фотодиодов 4 и конструктивно организована в виде двух однотипных (преимущественно) идентичных дискретных модулей, каждый из которых расположен оппозитно соответствующему модулю генератора излучения с противоположной стороны исследуемого объекта 3. При этом, количество фотодиодов в каждой из упомянутых линейных матриц равно n-1, где, n - количество светодиодов в оппозитно расположенной матрице осветительного средства. Продольные оси симметрии свето- и фотодиодов в линейных матрицах оппозитно расположенных модулей пространственно смещены одна относительно другой с возможностью образования симметричной системы. А в качестве значений заданных характеристических параметров упомянутого генерируемого излучения люминесценции (то есть, отклика), регистрируемых фотоприемником, используется характеристика затухания упомянутого излучения люминесценции и, посредством данной характеристики, топология размещения люминесцентных защитных меток на исследуемом объекте 3.

Отличиями второго варианта исполнения заявленного устройства (п.п.5-8 формулы) от вышеописанного является лишь то, что продольные оси симметрии расположенных со стороны центральной части исследуемого объекта крайних свето- и фотодиодов в линейных матрицах оппозитно расположенных модулей лежат в одной плоскости с возможностью образования асимметричной системы.

Это позволяет несколько увеличить ширину рабочей зоны заявленного устройства, и, соответственно, повысить точность детектирования в случае некоторого смещения исследуемого объекта в ту или другую сторону в автоматическом режиме детектирования.

Оба из вышеописанных вариантов конструктивного исполнения заявленного устройства для детектирования характеризуются, также, следующими частными признаками.

Оптимально, чтобы:

- главные оптические оси свето- и фотодиодов генератора электромагнитного излучения и фотоприемной системы, соответственно, в каждом модуле попарно скрещивались бы в зонах, прилегающих к плоскости размещения исследуемого объекта (фиг.3);

- главные оптические оси фотодиодов фотоприемной системы и оптических пучков, формируемых посредством светодиодов генератора электромагнитного излучения в каждом модуле попарно скрещивались бы в зонах, прилегающих к плоскости размещения исследуемого объекта.

Первый из вышеописанных признаков может быть конструктивно реализован посредством наклонного расположения главных оптических осей светодиодов 1 относительно горизонтальной плоскости (данный вариант конструкции в графических материалах условно показан на фиг.3).

Второй из вышеописанных признаков может быть конструктивно реализован посредством использования отклоняющей призмы (данный вариант конструкции в графических материалах условно не показан).

Данные частные признаки исключают негативное влияние (засветку) фотодиодов 4 световыми пучками светодиодов 1, что повышает качество детектирования исследуемого объекта 3.

Оптоэлектронные компоненты осветительного средства и многоканальной фотоприемной системы могут быть функционально организованы с возможностью их включения на полную мощность лишь в том случае, когда край исследуемого движущегося объекта 3 входит в поле зрения измерительного окна, защищенного стеклом 2.

Это обеспечивает энергоэкономичность системы на холостом режиме (в случае отсутствия исследуемого объекта).

Принцип функционирования устройства для исследования и контроля подлинности ценных бумаг и документов с физической точки зрения заключается в следующем.

Далее рассматривается, прежде всего, детектирование банкнот в инфракрасной области спектра, однако приведенный пример ни в коей мере не ограничивает область эксплуатационных возможностей заявленного технического решения.

Заявленный объект осуществляет контроль наличия специальных машиночитаемых защитных признаков (в частности, люминесцентных меток), используемых для защиты ценных бумаг и документов, например, банкнот.

Принцип действия устройства основан на регистрации специальных защитных признаков (которыми оснащен исследуемый объект 3) посредством оптических каналов 11-14 фотоприемного средства, расположенных в поле зрения измерительного окна (фотоприемной системы), и сравнением их (т.е., специальных защитных признаков) взаимного расположения и интенсивности излучения с битовой (эталонной) маской, заложенной производителем, например, в блоке памяти ССМ (счетно-сортировальной машины) или непосредственно в блоке памяти заявленного объекта.

В контексте настоящего технического решения под "измерительным окном" следует понимать участок или часть конструкции, представляющие собой закрытую стеклом 2 щель, сквозь которую устройство облучает или детектирует исследуемый объект 3.

Регистрация защитных признаков осуществляется при прохождении исследуемого объекта 3 (например, банкноты) оппозитно измерительному окну по следующему алгоритму:

- при получении от ССМ (счетно-сортировальной машины) сигнала о размещении начала исследуемого объекта 3, осветительные средства заявленного устройства начинают освещать объект 3 в импульсном режиме ИК излучением;

- после каждого импульса осветительных средств фотоприемные средства измеряют спад сигнала импульса, т.е., отклик (фиг.3) в генерируемом излучении люминесценции (обеспечиваемом проникающим сквозь исследуемый объект свете). Один такой цикл измерения можно считать измерением в одной «точке» (зоне). Одновременно фиксируется отклик восемью оптическими каналами 11-14 фотоприемного средства (т.е., на технологически заданном участке исследуемого объекта 3, в частноте, краевом);

- для определения наличия сигнала вычисляется тангенс углов спада излучения (т.е., углов «α» и «β», фиг.3).

В случае наличия защитного признака (излучения люминесценции) фотоприемные средства фиксирует более медленный спад 7 импульса 5 излучения осветительного средства за счет наличия люминесцирующего излучения (см. фиг.3 поз.7). Фиксируется определенное количество «точек» на банкноте (фиг.4). Полученная информация позволяет определить местоположения и интенсивность всех откликов, а затем сравнить с битовой (эталонной) маской, определенной (индивидуальной) для каждого исследуемого объекта 3 (в частности, номинала банкноты) и принять решение о соответствии (или несоответствии) исследуемого объекта 3 по данному конкретному защитному признаку условию подлинности.

Информация о соответствии (или не соответствии) регистрируемых признаков эталонным передается на блок управления ССМ более высокого уровня., где осуществляется сортировка банкнот по условию их подлинности. Этот блок на основе полученной информации принимает решение о дальнейшем использовании детектируемого объекта. При необходимости это решение может принять и непосредственно блок обработки сигналов заявленного устройства.

При использовании заявленного устройства в качестве составного модуля ССМ, блок управления может направлять детектируемый объект (с учетом технических возможностей ССМ) либо в приемный лоток для укладки, либо в измельчитель для уничтожения, либо в иные функциональные компоненты ССМ.

Осветительное средство может непосредственно испускать ИК-излучение, или же перед ним можно установить светофильтр 4, пропускающий только ИК-излучение.

Фотоприемник может изначально обладать чувствительностью только к испускаемому осветительным средством ИК-излучению, или же перед фотоприемником можно установить светофильтр, пропускающий в его сторону только соответствующее ИК-излучение.

В месте установки фильтров в дополнение к ним, либо вместо них можно предусмотреть дополнительные оптические системы, такие как линзы, с целью обеспечить, например, особую фокусировку оптического излучения на место его падения на исследуемый объект или на фотоприемник.

Блок обработки может представлять собой, например, микропроцессор коммутативно связанный с блоком памяти, который, при этом, может иметь энергозависимую и энергонезависимую области. В энергонезависимой области блока памяти хранятся, в первую очередь, указанные выше эталонные значения регистрируемых признаков.

В блоке обработки результатов измерений может быть предусмотрен, аналого-цифровой преобразователь, трансформирующий выходной сигнал фотоприемника в цифровую форму.

Линейные матрицы фотодиодов конструктивно организованы с возможностью расположения смежных фоточувствительных элементов плотно друг с другом. То есть, в оптимальном варианте исполнения, фоточувствительные элементы должны располагаться, например, на общем основании, таким образом, чтобы их края прилегали друг к другу.

Преимущество, связанное с таким расположением фоточувствительных элементов, с их плотной компоновкой, состоит в возможности поддерживать на минимальном уровне возможные параллактические погрешности, обусловленные различным положением фоточувствительных элементов. То есть, смежные фоточувствительные элементы "сканируют" примерно под одинаковым углом один и тот же участок детектируемого объекта.

Между объектом и приемником излучения может быть предусмотрена, по меньшей мере, одна диафрагма, позволяющая задавать или регулировать размеры детектируемого на объекте 3 участка, на котором исходящее от объекта 3 излучение детектируется приемником излучения.

Подобное решение позволяет получить особо компактное и недорогое устройство, которое позволяет простым путем целенаправленно задавать размеры проверяемого участка варьированием размеров отверстия диафрагмы, а также варьированием расстояния от нее до объекта 3, соответственно, до фотоприемника отраженного излучения. При этом расстояние от диафрагмы и ее тип предпочтительно подбирать с таким расчетом, чтобы проверяемый на объекте 3 участок имел достаточно большие размеры по сравнению с размерами неровностей на объекте 3 (такими, например, как замятые складки) но, вместе с тем, был достаточно небольшим по сравнению с теми участками поверхности объекта, в пределах которых необходимо выявить особую спектральную характеристику.

В качестве фокусирующей оптической системы предпочтительно использовать самофокусирующиеся линзы. В контексте настоящего технического решения под самофокусирующимися линзами подразумеваются цилиндрические оптические элементы, выполненные из материала, который имеет уменьшающийся от оптической оси цилиндра к его боковой поверхности показатель преломления. За счет применения подобной линзы обеспечивается не зависящее от расстояния между объектом и приемником излучения и не требующее юстировки отображение контролируемого участка объекта 3 на фотоприемник в масштабе 1:1.

В целом, заявленное устройство позволяет получить компактную, конструктивно простую и недорогую конструкцию за счет отказа от применения дополнительных, повышающих спектральное разрешение оптических структур, таких, например, как призмы, дифракционные решетки или аналогичные элементы. Еще одно преимущество состоит в исключительно низких затратах на юстировку отдельных компонентов предлагаемого устройства при их соответствующем исполнении.

Проведенные эксплуатационные испытания заявленного объекта показали его промышленную применимость по таким показателям как разрешающая способность и достоверность детектирования исследуемых объектов.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении, может быть реализован в качестве устройства для контроля подлинности ценных бумаг и документов;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствуют требованию условия патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Claims (8)

1. Устройство для детектирования защитных меток в процессе контроля подлинности ценных бумаг и документов, содержащее: осветительное средство, выполненное в виде светодиодного генератора электромагнитного излучения ИК-диапазона и функционально являющееся источником облучения в импульсном режиме движущегося поперек измерительного окна исследуемого объекта; многоканальную фотоприемную систему, расположенную оппозитно осветительному средству и включающую, по меньшей мере: фотоприемник генерируемого посредством облучения соответствующими участками поверхности исследуемого объекта электромагнитного излучения ИК-диапазона, выполненный в виде линейной матрицы приемников излучения, функционально являющейся средством регистрации упомянутого генерируемого излучения; а также коммутативно связанный с упомянутым фотоприемником блок обработки, функционально являющийся средством контроля подлинности исследуемого объекта на основе обработки, преобразования в цифровую форму и последующего сравнения по алгоритму «да-нет» значений заданных характеристических параметров умомянутого генерируемого излучения, зарегистрированных упомянутым фотоприемником, с эталонными значениями, соответствующими подлинному объекту, которые хранятся в блоке памяти, отличающееся тем, что генератор электромагнитного излучения конструктивно организован в виде двух однотипных дискретных модулей, которые пространственно разнесены один относительно другого с возможностью облучения технологически заданных зон исследуемого объекта; светодиоды в каждом из указанных модулей конструктивно сформированы в виде линейных матриц однотипных светодиодов, каждая из которых имеет протяженность не менее ширины упомянутой технологически заданной зоны исследуемого объекта; линейная матрица фотоприемника также состоит из однотипных фотодиодов и конструктивно организована в виде двух однотипных дискретных модулей, каждый из которых расположен оппозитно соответствующему модулю генератора излучения с противоположной стороны исследуемого объекта, при этом количество фотодиодов в каждой из упомянутых линейных матриц равно n-1, где n - количество светодиодов в оппозитно расположенной матрице осветительного средства; продольные оси симметрии свето- и фотодиодов в линейных матрицах оппозитно расположенных модулей пространственно смещены одна относительно другой с возможностью образования симметричной системы; а в качестве значений заданных характеристических параметров генерируемого посредством облучения соответствующими участками исследуемого объекта излучения люминесценции, то есть отклика регистрируемых фотоприемником, используется характеристика затухания излучения люминесценции, и посредством данной характеристики топология размещения люминесцентных защитных меток на исследуемом объекте.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что главные оптические оси свето- и фотодиодов генератора электромагнитного излучения и фотоприемной системы соответственно в каждом модуле попарно скрещиваются в зонах, прилегающих к плоскости размещения исследуемого объекта.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что главные оптические оси фотодиодов фотоприемной системы и оптических пучков, формируемых посредством светодиодов генератора электромагнитного излучения в каждом модуле попарно скрещиваются в зонах, прилегающих к плоскости размещения исследуемого объекта.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оптоэлектронные компоненты осветительного средства и многоканальной фотоприемной системы функционально организованы с возможностью их включения на полную мощность лишь в том случае, когда край исследуемого движущегося объекта введен в зону поля зрения измерительного окна.

5. Устройство для детектирования защитных меток в процессе контроля подлинности ценных бумаг и документов, содержащее: осветительное средство, выполненное в виде светодиодного генератора электромагнитного излучения ИК-диапазона и функционально являющееся источником облучения в импульсном режиме движущегося поперек измерительного окна исследуемого объекта; многоканальную фотоприемную систему, расположенную оппозитно осветительному средству и включающую, по меньшей мере: фотоприемник генерируемого в процессе облучения соответствующими участками поверхности исследуемого объекта электромагнитного излучения ИК-диапазона, выполненный в виде линейной матрицы приемников излучения, функционально являющейся средством регистрации упомянутого генерируемого излучения; а также коммутативно связанный с упомянутым фотоприемником блок обработки, функционально являющийся средством контроля подлинности исследуемого объекта на основе обработки, преобразования в цифровую форму и последующего сравнения по алгоритму «да-нет» значений заданных характеристических параметров умомянутого генерируемого излучения, зарегистрированных упомянутым фотоприемником, с эталонными значениями, соответствующими подлинному объекту, которые хранятся в блоке памяти, отличающееся тем, что генератор электромагнитного излучения конструктивно организован в виде двух однотипных дискретных модулей, которые пространственно разнесены один относительно другого с возможностью облучения технологически заданных зон исследуемого объекта; светодиоды в каждом из указанных модулей конструктивно сформированы в виде линейных матриц однотипных светодиодов, каждая из которых имеет протяженность не менее ширины упомянутой технологически заданной зоны исследуемого объекта; линейная матрица фотоприемника также состоит из однотипных фотодиодов и конструктивно организована в виде двух однотипных дискретных модулей, каждый из которых расположен оппозитно соответствующему модулю генератора излучения с противоположной стороны исследуемого объекта, при этом количество фотодиодов в каждой из упомянутых линейных матриц равно n-1, где n - количество светодиодов в оппозитно расположенной матрице осветительного средства; продольные оси симметрии расположенных со стороны центральной части исследуемого объекта крайних свето- и фотодиодов в линейных матрицах оппозитно расположенных модулей лежат в одной плоскости с возможностью образования асимметричной системы; а в качестве значений заданных характеристических параметров генерируемого в процессе облучения соответствующими участками исследуемого объекта излучения, то есть отклика регистрируемых фотоприемником, используется характеристика затухания излучения люминесценции и посредством данной характеристики топология размещения люминесцентных защитных меток на исследуемом объекте.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что главные оптические оси свето- и фотодиодов генератора электромагнитного излучения и фотоприемной системы соответственно в каждом модуле попарно скрещиваются в зонах, прилегающих к плоскости размещения исследуемого объекта.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что главные оптические оси фотодиодов фотоприемной системы и оптических пучков, формируемых посредством светодиодов генератора электромагнитного излучения в каждом модуле попарно скрещиваются в зонах, прилегающих к плоскости размещения исследуемого объекта.

8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что оптоэлектроные компоненты осветительного средства и многоканальной фотоприемной системы функционально организованы с возможностью их включения на полную мощность лишь в том случае, когда край исследуемого движущегося объекта введен в зону поля зрения измерительного окна.

Images