專利名稱：用于價值票據(jù)的鑒別設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)涉及可以用于鑒別(authenticate)價值票據(jù)(value document)的驗證設(shè)備。本技術(shù)還涉及在價值票據(jù)中和/或上合并難以復(fù)制的安全特征的驗證系統(tǒng)，其包括足夠復(fù)雜的檢測辨別方法和特征以防止價值票據(jù)的偽造或仿造或減小價值票據(jù)的偽造或仿造的可能性。
背景技術(shù)：
存在從簡單到復(fù)雜的很多方式來驗證價值票據(jù)。一些方法涉及合并到票據(jù)中或票據(jù)上的可見(即顯性(overt))特征，如信用卡上的全息圖、紙幣上的壓花圖像或水印、紙幣內(nèi)的安全箔、安全帶、彩色線或彩色纖維或護照上的浮動圖像和/或凹陷圖像。盡管這些特征易于使用眼睛檢測且不需要用于鑒別的設(shè)備，這些顯性特征容易被潛在的仿造者和/或偽造者識別。這樣，除了顯性特征，還可以在價值票據(jù)中合并隱藏(即隱性(covert))特征。 隱性特征包括合并到價值票據(jù)的基底中的不可見熒光纖維、化學敏感染色劑、熒光色素或染料。隱性特征還可以包括在被印刷到價值票據(jù)的基底上的油墨中或用于形成在層疊的價值票據(jù)中使用的膜的樹脂中。因為隱性特征不能被人眼檢測，需要配置成檢測這些隱性特征的檢測器以鑒別價值票據(jù)。存在例如用于鑒別紙幣的很多驗證系統(tǒng)(例如，隱性特征和相應(yīng)的檢測器)。例如， Kaule等人的美國專利號4，446，204公開了具有添加或涂敷的著色劑形式的可鑒別特征的安全紙張，該著色劑一方面使得能夠在適當時檢查甚至位于印刷圖像中的安全紙張的頂透射屬性且另一方面具有磁性屬性，其中頂透射和磁性測試可以彼此不受影響，但是能夠在安全紙張的相同位置處實施。然后使用已知的檢查裝置將檢測器與可鑒別特征的不同分布的光譜區(qū)域進行匹配以用于驗證。而且，Nagase的美國專利號5，679，959公開了一種鈔票辨別設(shè)備，該設(shè)備包括光源，用于向鈔票的表面投射受激光；光電倍增管，響應(yīng)于使用受激光的照射光電地檢測從鈔票表面發(fā)射的光，且產(chǎn)生對應(yīng)于檢測的光量的檢測數(shù)據(jù)； ROM，用于存儲參考數(shù)據(jù)；以及中央處理單元(CPU)，用于將光電倍增管產(chǎn)生的檢測數(shù)據(jù)與存儲在ROM中的參考數(shù)據(jù)進行比較。很多已知驗證系統(tǒng)涉及檢測隱性可鑒別特征且評估其發(fā)射光譜(例如，單獨的特征發(fā)射或基于延遲時間的發(fā)射等)。如果檢測到單獨的發(fā)射，則價值票據(jù)被認為是真的，否則它因為是偽造的被拒。在可鑒別特征完全包含在基底上的印刷油墨中時因為它會經(jīng)歷磨損和消耗損失，因此出現(xiàn)這種類型的現(xiàn)有驗證系統(tǒng)的一個問題。因此，可鑒別特征的發(fā)射光譜幅度會不可預(yù)測的劣化，且因而鑒別設(shè)備可能不正確地將真的票據(jù)識別為偽造物。

發(fā)明內(nèi)容
本技術(shù)涉及一種價值票據(jù)鑒別設(shè)備，包括a.至少一個磷光體激勵光源；b.至少一個傳感器，布置為具有光譜分辨率以檢測在磷光體激勵光源激勵的預(yù)選軌道內(nèi)從價值票據(jù)發(fā)射的紅外輻射，其中價值票據(jù)包括能夠發(fā)射具有至少一個分立(distinct)紅外波長的紅外輻射的均勻分布的至少一個磷光體且磷光體激勵光源具有足夠的能量來從磷光體激勵發(fā)射，其中預(yù)選軌道包含均勻分布的至少一個磷光體以及能夠影響紅外輻射的強度的預(yù)選圖案，且其中傳感器在價值票據(jù)以預(yù)選均勻速度暴露于傳感器時檢測預(yù)選軌道的一系列預(yù)選部分交疊區(qū)域內(nèi)的位置發(fā)射的至少一個波長的紅外輻射的強度，由此產(chǎn)生強度數(shù)據(jù)； 以及c.至少一個處理單元，包括(i )歸一化真實強度數(shù)據(jù)存儲單元，存儲從在預(yù)選位置檢測真實強度數(shù)據(jù)且歸一化預(yù)選數(shù)目的真的參考價值票據(jù)的真實強度數(shù)據(jù)獲得的歸一化真實強度數(shù)據(jù)；(ii)歸一化測試強度數(shù)據(jù)存儲單元，存儲從在與真的參考價值票據(jù)的相同預(yù)選位置檢測測試價值票據(jù)的測試強度數(shù)據(jù)且歸一化該測試強度數(shù)據(jù)獲得的歸一化測試強度數(shù)據(jù)；以及(iii)比較單元，將歸一化真實強度數(shù)據(jù)與歸一化測試強度數(shù)據(jù)進行比較且鑒別或拒絕測試價值票據(jù)。本發(fā)明還涉及價值票據(jù)鑒別設(shè)備，包括a.移動裝置，以預(yù)選均勻速度將價值票據(jù)暴露于一個或更多磷光體激勵光源，其中該一個或更多磷光體激勵光源照射價值票據(jù)上的預(yù)選軌道；b.價值票據(jù)基底，具有(i)均勻分布的一個或更多磷光體，該一個或更多磷光體吸收磷光體激勵光，發(fā)射具有兩個或更多分立波長的紅外輻射，且具有大于0. 1毫秒且小于10毫秒的發(fā)射延遲時間；以及(ii)預(yù)選圖案，能夠減小可用于激勵一個或更多磷光體的磷光體激勵光且吸收發(fā)射的紅外輻射；c. 一個或更多傳感器，能夠在價值票據(jù)暴露于該一個或更多傳感器時測量來自一系列部分交疊區(qū)域中寬度小于預(yù)選軌道寬度的區(qū)域的紅外輻射，由此創(chuàng)建在部分交疊區(qū)域中的每一個內(nèi)的強度數(shù)據(jù)；以及d. —個或更多處理單元，用于(i)通過將強度數(shù)據(jù)曲線下的面積調(diào)節(jié)為百分之一百以去除統(tǒng)計上明顯的變化而歸一化強度數(shù)據(jù)；(ii)針對預(yù)選數(shù)量的真的參考價值票據(jù)的一個或更多價值票據(jù)方向存儲歸一化真實強度數(shù)據(jù)；(iii)針對一個或更多價值票據(jù)方向中的每一個，平均歸一化的真實強度數(shù)據(jù)；(iv)存儲在與真的參考價值票據(jù)相同系列的部分交疊區(qū)域中沿著相同預(yù)選軌道以相同預(yù)選速度產(chǎn)生的測試價值票據(jù)的歸一化測試強度數(shù)據(jù)；(ν)針對一個或更多價值票據(jù)方向中的每一個，將歸一化測試強度數(shù)據(jù)與平均的歸一化真實強度數(shù)據(jù)進行比較；以及(vi)驗證測試價值票據(jù)的真實性。


用于說明和描述目的，特定示例被選擇且在形成本說明書的一部分的附圖中示
出ο圖1說明鑒別設(shè)備的一個示例的示意圖，其中價值票據(jù)在磷光體激勵光源下方移動，且通過兩個傳感器在兩個或更多波長測量被印刷圖案減弱的從價值票據(jù)基底中的均勻分布的一個或更多磷光體發(fā)射的紅外輻射。圖加和2b說明兩種合適磷光體的紅外發(fā)射光譜，示出其相應(yīng)紅外波長發(fā)射。圖3a說明具有相對于票據(jù)邊緣選擇的預(yù)選軌道和預(yù)選圖案的價值票據(jù)的一個示例，且圖北說明圖3a中的價值票據(jù)的預(yù)選軌道內(nèi)發(fā)射的紅外輻射的歸一化強度數(shù)據(jù)的檢測器輸出。
具體實施例方式除了使得價值票據(jù)能夠被一般公眾識別的顯性特征，價值票據(jù)還可以設(shè)計有合并到票據(jù)基底中或票據(jù)基底上的一個或更多隱性可鑒別特征。隱性特征可以包括但不限于微印、多油墨、UV吸收可見發(fā)射材料、上轉(zhuǎn)換器、復(fù)合印刷輪廓、純凈油墨、紅外吸收材料、磁性油墨、磷光體(phosphor)和清漆。隨著時間流逝，隱性特征的使用變得較不安全，因為偽造者已經(jīng)變得更加老練且能夠更好地使用能夠檢測價值票據(jù)中這些特征的合并的科學設(shè)備。改善價值票據(jù)的安全性的一種方法可以是在票據(jù)中使用諸如磷光體之類的難以制造和/或難以識別的可鑒別特征。改善價值票據(jù)的安全性的另一方法可以是增加檢測器的智能，使得不是使用與單獨檢測可鑒別特征的存在相關(guān)的票據(jù)的通過/失敗參數(shù)，檢測器例如可以配置成檢測發(fā)射光譜的預(yù)選區(qū)域，或者依賴于可鑒別特征的量或與依賴于可鑒別特征之間的相互作用。而且，通過使用難以制造和/或呈現(xiàn)極難模仿的光譜和時間特性的材料，并與智能檢測器組合，可以增強價值票據(jù)的安全性。典型地，在價值票據(jù)的制造中，存在用于印刷特征且將票據(jù)從較大片材切割成各個價值票據(jù)的詳細規(guī)范(specification)。這些規(guī)范允許關(guān)于參考邊緣(諸如價值票據(jù)的長邊)方面的可接受誤差。切割和印刷中允許的誤差在將測試票據(jù)的測量信號與真實價值票據(jù)的測量信號進行比較時提出了挑戰(zhàn)。如果常規(guī)鑒別系統(tǒng)要測量價值票據(jù)的整個寬度，然后以預(yù)定間隔在長方向中執(zhí)行預(yù)定段測量，那么CPU將整合所有可鑒別特征而不是區(qū)分會導(dǎo)致低分辨系統(tǒng)的這些特征。在本技術(shù)的系統(tǒng)中，具有橫跨(即平行線)整個價值票據(jù)的預(yù)選一致寬度的預(yù)選軌道可以選擇為與價值票據(jù)的參考邊緣相距特定距離。當價值票據(jù)是例如具有長度大于寬度的矩形時，價值票據(jù)的參考邊緣可以是跨越票據(jù)的長度的邊緣。預(yù)選軌道具有預(yù)選軌道寬度，該預(yù)選軌道寬度與檢測孔徑(aperture)具有相同寬度，這是因為預(yù)選軌道是價值票據(jù)上的區(qū)域，在該區(qū)域中，當磷光體被激勵時檢測孔徑檢測磷光體。盡管存在多種方式來選擇和獲得參考數(shù)據(jù)點，一個示例包括選擇具有約Imm至約10mm、優(yōu)選地約2mm至約8mm且更優(yōu)選地約3mm至約5mm的預(yù)選軌道寬度的預(yù)選軌道。這些優(yōu)選范圍內(nèi)的預(yù)選軌道寬度可以允許以諸如每秒7到10米高速測量強度數(shù)據(jù)。本技術(shù)的價值票據(jù)鑒別設(shè)備可以包括照射預(yù)選的部分交疊區(qū)域中價值票據(jù)上的預(yù)選軌道的至少一個光源，由此激勵在價值票據(jù)的基底內(nèi)均勻分布的相同或不同的紅外發(fā)射磷光體。交疊優(yōu)選地沿著價值票據(jù)的長度在預(yù)選軌道中發(fā)生。例如，檢測孔徑可以選擇為具有4mm的直徑，由此創(chuàng)建具有4mm的預(yù)選軌道寬度的預(yù)選軌道，其中在每次檢測器工作來檢測被該至少一個光源激勵的磷光體時，檢測價值票據(jù)長度的4mm。例如，如果這種檢測器選擇為沿著價值票據(jù)的長度每隔2mm檢測一次，則由此創(chuàng)建預(yù)選部分交疊區(qū)域，這是因為檢測器在每次工作來檢測時將檢測其原先檢測的預(yù)選軌道的至少一部分。另一方面，如果這種檢測器選擇為沿著價值票據(jù)的長度每隔8mm檢測一次，則可以創(chuàng)建預(yù)選分離區(qū)域， 這是因為檢測器在每次工作來檢測時不會檢測其原先檢測的預(yù)選軌道的任意部分。可以選擇一個或更多光源，使得它們具有足夠的能量來從磷光體激勵發(fā)射，例如諸如閃光燈、LED、激光器等的任意磷光體激勵光源。一個或更多磷光體可以具有大于約0. 1 毫秒至約10毫秒的延遲時間。具有這種延遲時間的磷光體允許激勵位置和發(fā)射檢測位置彼此偏移。激勵位置是指這樣的地方，在該地方至少一個光源位于鑒別設(shè)備上，且發(fā)射檢測位置是指這樣的地方，在該地方檢測孔徑位于鑒別設(shè)備上。例如當使用諸如LED和閃光燈之類的具有長發(fā)射拖尾(trail)的光源時，可以采用激勵位置和發(fā)射檢測位置之間的偏移， 這是因為只有濾波器可能不能從光源分離出潛在的發(fā)射貢獻。然而，例如，當激光器用作磷光體激勵光源時，由于激光的光譜純度，偏移距離可以接近為零。來自激光器的任意發(fā)射足夠窄以被濾出，使得這些發(fā)射不會干擾一般由磷光體發(fā)射的紅外發(fā)射波長。鑒別設(shè)備內(nèi)濾波器的類型、數(shù)量和使用可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員決定。除了使用濾波器或作為其備選，通過相對發(fā)射檢測位置偏移激勵位置，來自光源的光干擾可以被最小化或一同防止。一個或更多磷光體的一個或更多紅外發(fā)射的延遲時間可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員一定程度地修改以產(chǎn)生光譜和時間特性的變化以使得反向工程更加困難。優(yōu)選地，衰減時間可以足夠長，使得價值票據(jù)基于移動基底或移動光源以根據(jù)與入射照射光的距離在紅外以減小的強度發(fā)射。因而，傳感器可以檢測距離激勵位置偏移距離的位置，該偏移距離表示小于在基底中使用的磷光體的兩個或更多衰減常數(shù)的時間，使得入射磷光體激勵光的波長分布不與傳感器檢測的紅外輻射相干擾，增強了驗證裝置的靈敏度。價值票據(jù)可以以例如大于約3-lOm/s的預(yù)選均勻速度通過鑒別設(shè)備。備選地，鑒別設(shè)備件可以以例如大于約0. 1-1 m/s的預(yù)選均勻速度在價值票據(jù)上通過。在任一情況中， 光源照射預(yù)選軌道內(nèi)均勻分布的磷光體。如上所述，激勵區(qū)域(即預(yù)選軌道)由傳感器的光斑大小(spot size)(即檢測孔徑)決定且至少和檢測窗口一樣寬。通過選擇激勵區(qū)域至少與檢測窗口一樣寬，鑒別設(shè)備最大化激勵數(shù)據(jù)，但是最小化由于變化導(dǎo)致的誤差，如由于套準(registration)(即相對于邊緣的印刷或如何切割紙幣)、由于機械誤差導(dǎo)致的運動以及印刷和/或切割導(dǎo)致的誤差。在檢測窗口中，一個或更多傳感器具有光譜分辨率以在預(yù)選軌道的預(yù)選數(shù)目的部分交疊區(qū)域內(nèi)在一個或更多位置在一個或更多波長測量和/或檢測從價值票據(jù)發(fā)射的紅外輻射強度，由此在價值票據(jù)以預(yù)選均勻速度暴露于至少一個傳感器時產(chǎn)生針對一個或更多波長中每一個的強度數(shù)據(jù)。合適的傳感器例如包括硅、InGaAs, PbS, Ge和具有在本領(lǐng)域技術(shù)人員決定的光譜檢測區(qū)域中的所需光譜響應(yīng)、可接受噪聲參數(shù)、帶寬和/或分路阻抗 (shunt impedance)的其他物質(zhì)。這些傳感器產(chǎn)生信號，所述信號可以被低噪聲電子器件放大到足夠的水平以使得它們能夠轉(zhuǎn)換成數(shù)字值以用于處理。來自一個或更多傳感器的輸出描繪預(yù)選軌道內(nèi)紅外輻射的強度數(shù)據(jù)。在一個示例中，在預(yù)選軌道內(nèi)價值票據(jù)中的相同空間位置通過一個或更多個、優(yōu)選地兩個或更多個傳感器，產(chǎn)生針對一個或更多個、優(yōu)選地兩個或更多預(yù)選紅外波長的強度數(shù)據(jù)。在優(yōu)選實施例中，兩個或更多傳感器能夠用于檢測兩個或更多分立(即就檢測能力而言在時間或光譜方面是可分離的)的紅外波長，其中傳感器輸出描繪在價值票據(jù)中相同空間位置針對每個紅外波長的強度數(shù)據(jù)。通過兩個或更多分立傳感器在兩個或更多預(yù)選紅外波長鑒別提供用于在逐段基礎(chǔ)上進行鑒別的強度譜。如果包含均勻分布的至少一個磷光體的非印刷票據(jù)基底通過本鑒別設(shè)備，被磷光體激勵光源照射且針對發(fā)射的紅外輻射進行測量，傳感器將產(chǎn)生沒有可觀察圖案的均勻強度發(fā)射數(shù)據(jù)。然而，當基底在其上或其內(nèi)具有預(yù)選圖案(例如，可以或可以不具有附加隱性色素和/或染料的印刷或壓花(embossed)油墨、全息圖、安全箔或線)時，可以影響激勵的磷光體發(fā)射的紅外輻射。預(yù)選圖案(取決于其組成)可以通過對來自光源的光進行濾波調(diào)制和/或減弱磷光體的激勵，和/或由于圖案的吸收特性還可以調(diào)節(jié)和/或減弱磷光體發(fā)射的紅外輻射的強度。預(yù)選圖案還可以完全或部分地屏蔽磷光體發(fā)射的紅外輻射。當由一個或更多傳感器測量時，預(yù)選圖案(包括具有附加安全特征的圖案)的影響，根據(jù)沿著價值票據(jù)的距離或時間，基于來自紅外發(fā)射磷光體的可測量強度分布創(chuàng)建價值票據(jù)特性。在一個示例中，通過在設(shè)計驗證參數(shù)時使用紅外發(fā)射磷光體與預(yù)選圖案的相互作用可以增加價值票據(jù)的安全性?？山邮艿钠睋?jù)基底包括其上具有或不具有印刷物或塑料層的紙張、塑料、層壓材料(laminate)等?；拙哂芯鶆蚍植嫉闹辽僖粋€磷光體，該磷光體吸收入射光且在一個或更多紅外波長、優(yōu)選地兩個或更多紅外波長發(fā)射紅外輻射。一旦基底被制成價值票據(jù)且所有安全特征都存在，則可以對價值票據(jù)的鑒別設(shè)備確定通過/失敗參數(shù)。這些通過/失敗參數(shù)可以考慮用于磷光體的激勵光源、磷光體的紅外發(fā)射、磷光體的時間簽名(temporal signature)和/或在基底中或上存在的其他安全特征。例如，當價值票據(jù)是紙幣時，對于正面存在兩個可能的方向且對于背面存在兩個可能的方向。在一個示例中，針對預(yù)選數(shù)目的新的真的參考價值票據(jù)記錄針對這4個可能方向的真實強度數(shù)據(jù)，且然后針對一個或更多傳感器中的每一個，針對每個方向歸一化真實強度數(shù)據(jù)。為了針對預(yù)選真的參考價值票據(jù)中的每一個歸一化真實強度數(shù)據(jù)，針對一個方向的記錄數(shù)據(jù)被選擇，并且從真實強度數(shù)據(jù)分布圖(prof i 1 e)去除由于諸如全息圖、安全線等特征的存在導(dǎo)致的基于統(tǒng)計分析的高變化(variation)區(qū)域。然后，通過在一個或更多光譜傳感器波長中的每一個波長在沿著價值票據(jù)的長度的相應(yīng)距離或每個時間線性調(diào)節(jié)剩余強度，剩余強度分布圖下方的面積被設(shè)置為100%的值。用于預(yù)選真的參考價值票據(jù)中的每一個的歸一化數(shù)據(jù)然后被平均。針對4個方向中的每一個執(zhí)行該過程。在一個或更多光譜傳感器波長中的每一個針對紙幣的4個方向的歸一化真實強度數(shù)據(jù)然后作為歸一化真實強度數(shù)據(jù)存儲在鑒別設(shè)備的一個或更多計算機內(nèi)的一個或更多CPU中。一旦產(chǎn)生歸一化真實強度數(shù)據(jù)，測試價值票據(jù)以與真的參考價值票據(jù)相同的均勻速度通過鑒別設(shè)備以在相同的預(yù)選部分交疊區(qū)域中在相同的預(yù)選軌道上在相同的一個或更多波長產(chǎn)生歸一化測試強度數(shù)據(jù)。根據(jù)與真的參考價值票據(jù)使用的相同的參數(shù)(即，相同的高變化區(qū)域被去除，且強度數(shù)據(jù)曲線下方的面積設(shè)置為100%)歸一化測試強度數(shù)據(jù)。歸一化測試強度數(shù)據(jù)與4個歸一化真實強度數(shù)據(jù)組中的每一個進行比較。當進行比較時，歸一化測試強度數(shù)據(jù)將基于預(yù)定接受或拒絕參數(shù)被接受或拒絕。例如，預(yù)定百分比可以用作接受或拒絕參數(shù)。因而，例如，如果51 %的歸一化測試強度數(shù)據(jù)在一個方向匹配歸一化真實強度數(shù)據(jù)，則測試票據(jù)被鑒別。進而，如果小于51 %的歸一化測試強度數(shù)據(jù)匹配歸一化真實強度數(shù)據(jù)，則測試票據(jù)作為偽造物被拒絕。諸如計算機的一個或更多處理單元可以用于存儲歸一化真實和/或測試數(shù)據(jù)。如上面所述討論，從檢測預(yù)選軌道內(nèi)的真實和/或測試強度數(shù)據(jù)且對它進行歸一化而獲得歸一化真實和/或測試數(shù)據(jù)。另外，至少一個處理單元將歸一化真實強度數(shù)據(jù)與歸一化測試強度數(shù)據(jù)進行比較且基于預(yù)定通過/失敗參數(shù)鑒別或拒絕測試價值票據(jù)。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，包含均勻分布的磷光體的污染的沒有圖案的票據(jù)統(tǒng)計上并不明顯改變測量的強度數(shù)據(jù)。具有圖案的價值票據(jù)的磨損對于傳感器測量的紅外發(fā)射的強度具有更明顯的影響，因為磨損去除了價值票據(jù)的一些區(qū)域中的印刷內(nèi)容，由此提供更高水平的紅外發(fā)射強度。當測試票據(jù)在一些特定區(qū)域極度磨損時，如果不考慮這種磨損，在常規(guī)系統(tǒng)中， 因為不滿足驗證標準，價值票據(jù)能夠被拒絕。在一個示例中，本鑒別設(shè)備可以通過在設(shè)置通過/失敗參數(shù)時引入相關(guān)誤差項因子來考慮這種磨損。例如，預(yù)選軌道可以沿著價值票據(jù)的長度分離成多個段，例如3段或更多段，優(yōu)選地5個或更多相等或不相等的分離的或部分交疊的段，其中每個段是價值票據(jù)的總長度的一部分，且段共同地(collectively)沿著價值票據(jù)的長度覆蓋每個位置至少一次。在每個段中進行測試和真的價值票據(jù)的歸一化強度數(shù)據(jù)的比較。當因為大多數(shù)段覆蓋大于50%的價值票據(jù)面積而滿足通過參數(shù)時，測試價值票據(jù)被鑒別。通過將預(yù)選軌道分成段，例如，當產(chǎn)生歸一化真實強度數(shù)據(jù)以考慮真的但磨損的票據(jù)時，可以測量變化(variation)的范圍?？梢葬槍r值票據(jù)的每個方向產(chǎn)生這種變化。此處使用的磷光體可以是能夠在使用光激勵時發(fā)射頂輻射的任意化合物。磷光體的合適示例包括但不限于包含能夠以一個或更多波長發(fā)射頂輻射的一個或更多離子的磷光體，所述離子例如包括Ti-、Fe-、Ni-、Co-和Cr-離子的過渡金屬離子以及包括Dy-、 Nd-、Er-、ft-、Tm-、Ho-Jb-和Sm-離子的鑭系離子。激勵光可以被頂發(fā)射離子直接吸收。 可接受的磷光體還包括使用能量轉(zhuǎn)移以將吸收的激勵光能量轉(zhuǎn)移到一個或更多頂發(fā)射離子的磷光體(例如包含用于吸收的敏化劑(sensitizer)的磷光體)(例如過渡金屬離子和鑭系離子)，或者使用主晶格吸收或電荷傳輸吸收的磷光體?？山邮艿募t外發(fā)射磷光體包括 Er摻雜的釔鋁石榴石、Nd摻雜的釔鋁石榴石或Cr摻雜的釔鋁石榴石。具有紅外中的一個或更多、優(yōu)選地兩個或更多發(fā)射的一個或更多磷光體可以在基底制備工藝期間添加到基底。使用兩個或更多發(fā)射提供復(fù)雜光譜空間，這是因為大多數(shù)發(fā)射器具有大數(shù)目的譜線，其中各個發(fā)射的幅度與諸如主晶(crystal host)、溫度、離子摻雜水平、摻雜的雜質(zhì)等不同因素有關(guān)。盡管偽造者能夠確定基底中的磷光體，偽造者將不能確定哪些發(fā)射譜線用作鑒別設(shè)備的通過/失敗參數(shù)。圖1說明鑒別設(shè)備100的示意圖。價值票據(jù)102在鑒別設(shè)備100下方通過，首先移動通過位于激勵位置的激勵窗口 104。激勵光源106提供穿過激勵窗口 104的磷光體激勵光以激勵包含在價值票據(jù)102中的磷光體，由此照射價值票據(jù)上預(yù)選軌道的一部分。價值票據(jù)102然后在發(fā)射檢測位置的檢測孔徑108下方經(jīng)過，其中當發(fā)射向上通過檢測孔徑 108時，兩個紅外發(fā)射傳感器122、IM檢測來自移動價值票據(jù)102的兩個紅外發(fā)射。紅外光信號由透鏡110組合透鏡118或120粗略地準直。能量分離器(energy splitter) 112將一些光信號傳遞到第一紅外濾波器114，這些光信號然后由透鏡120聚焦到傳感器122上。 從能量分離器112反射的光信號被第二紅外濾波器116濾波且然后由透鏡118聚焦到傳感器IM上。CPU 1 從傳感器122和1 收集信號(其產(chǎn)生強度數(shù)據(jù))，歸一化強度數(shù)據(jù)且將測試價值票據(jù)歸一化強度數(shù)據(jù)與存儲的真的參考價值票據(jù)的進行比較，由此鑒別測試價值票據(jù)。圖加說明Nd: YAG的紅外發(fā)射光譜且圖2b說明Er YAG的紅外發(fā)射光譜，它們均示出多個波長的紅外發(fā)射。
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圖3a是具有相對于票據(jù)邊緣定位的預(yù)選軌道130的價值票據(jù)102的圖示，說明價值票據(jù)的圖像。從圖3a的價值票據(jù)102獲得的代表性測量紅外光譜132在圖北中示出。從上文的描述應(yīng)當意識到，盡管此處用于說明目的描述了特定示例，可以在不偏離本公開的精神或范圍的條件下做出各種修改。因此，旨在表明，前述詳細描述被認為是說明性而非限制性的，且應(yīng)當理解包括所有等價的下面的權(quán)利要求旨在特別指出和明確主張權(quán)利要求的主題。
權(quán)利要求
1.一種用于鑒別價值票據(jù)的價值票據(jù)鑒別設(shè)備，該價值票據(jù)具有能夠發(fā)射具有至少一個分立紅外波長的紅外輻射的均勻分布的至少一個磷光體以及能夠影響紅外輻射的強度的一個或更多預(yù)選圖案，該票據(jù)鑒別設(shè)備包含a.至少一個磷光體激勵光源，其具有足夠的能量以從所述至少一個磷光體激勵發(fā)射；b.至少一個傳感器，布置為具有光譜分辨率以檢測在磷光體激勵光源激勵的價值票據(jù)上的預(yù)選軌道內(nèi)從價值票據(jù)發(fā)射的紅外輻射；其中預(yù)選軌道包含能夠影響紅外輻射的強度的至少一個預(yù)選圖案， 其中傳感器在價值票據(jù)以預(yù)選均勻速度暴露于傳感器時檢測從預(yù)選軌道的一系列預(yù)選部分交疊區(qū)域內(nèi)的至少一個位置發(fā)射的至少一個波長的紅外輻射的強度并產(chǎn)生強度數(shù)據(jù)；以及c.至少一個處理單元，包含(i)歸一化真實強度數(shù)據(jù)存儲單元，其存儲從在預(yù)選位置檢測真實強度數(shù)據(jù)并歸一化預(yù)選數(shù)目的真的參考價值票據(jù)的真實強度數(shù)據(jù)獲得的歸一化真實強度數(shù)據(jù)；(ii)歸一化測試強度數(shù)據(jù)存儲單元，其存儲從在與真的參考價值票據(jù)相同預(yù)選位置檢測測試價值票據(jù)的測試強度數(shù)據(jù)并歸一化該測試強度數(shù)據(jù)獲得的歸一化測試強度數(shù)據(jù)；以及(iii)比較單元，將歸一化真實強度數(shù)據(jù)與歸一化測試強度數(shù)據(jù)進行比較且鑒別或拒絕測試價值票據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中磷光體激勵光源選自由高能光源組成的組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中高能光源選自由閃光燈、LED燈、激光器及其組合組成的組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中預(yù)選軌道分成5個或更多預(yù)選分離或部分交疊的段，其中每個預(yù)選的分離或部分交疊的段是價值票據(jù)的總長度的一部分，且預(yù)選的分離或部分交疊的段共同地覆蓋預(yù)選軌道內(nèi)沿價值票據(jù)的長度的每一個位置至少一次。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中處理單元至少基于大部分預(yù)選分離或部分交疊的段覆蓋大于50%的價值票據(jù)的長度來鑒別價值票據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中均勻分布的至少一個磷光體能夠發(fā)射具有至少兩個分立紅外波長的紅外輻射。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中均勻分布的至少一個磷光體具有大于0.1毫秒且小于10毫秒的發(fā)射延遲時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中預(yù)選均勻速度大于每秒3米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中歸一化真實強度數(shù)據(jù)存儲單元存儲用于預(yù)選數(shù)目的真的參考價值票據(jù)的平均歸一化真實強度數(shù)據(jù)。
10.一種用于鑒別價值票據(jù)的價值票據(jù)鑒別設(shè)備，該價值票據(jù)具有均勻分布的一個或更多磷光體，該一個或更多磷光體吸收磷光體激勵光，發(fā)射具有兩個或更多分立波長的具有大于0.1毫秒且小于10毫秒的發(fā)射延遲時間的紅外輻射，其中該價值票據(jù)還包括能夠減小可用于激勵一個或更多磷光體的磷光體激勵光且吸收發(fā)射的紅外輻射的一個或更多預(yù)選圖案，該票據(jù)鑒別設(shè)備包含a.移動裝置，以預(yù)選均勻速度將價值票據(jù)暴露于一個或更多磷光體激勵光源，其中該一個或更多磷光體激勵光源照射在激勵位置的價值票據(jù)上的預(yù)選軌道，該預(yù)選軌道具有預(yù)選軌道寬度且包括至少一個預(yù)選圖案；b.位于發(fā)射檢測位置的一個或更多傳感器，該一個或更多傳感器配置成在價值票據(jù)暴露于一個或更多傳感器時測量來自在一系列部分交疊區(qū)域中寬度小于預(yù)選軌道寬度的區(qū)域的紅外輻射，由此創(chuàng)建部分交疊區(qū)域中的每一個內(nèi)的強度數(shù)據(jù)；以及c.一個或更多處理單元，用于(i)通過調(diào)節(jié)強度數(shù)據(jù)曲線下的面積為百分之一百去除統(tǒng)計上明顯的變化而歸一化強度數(shù)據(jù)；(ii)針對預(yù)選數(shù)量的真的參考價值票據(jù)的一個或更多價值票據(jù)方向存儲歸一化的真實強度數(shù)據(jù)；(iii)針對一個或更多價值票據(jù)方向中的每一個，平均歸一化真實強度數(shù)據(jù)；(iv)存儲在與真的參考價值票據(jù)相同系列的部分交疊區(qū)域中沿著相同預(yù)選軌道以相同預(yù)選速度產(chǎn)生的測試價值票據(jù)的歸一化測試強度數(shù)據(jù)； (V)針對一個或更多價值票據(jù)方向中的每一個，將歸一化測試強度數(shù)據(jù)與平均的歸一化真實強度數(shù)據(jù)進行比較；以及(Vi )驗證測試價值票據(jù)的真實性。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中激勵位置和發(fā)射檢測位置偏移一定距離。
全文摘要
一種價值票據(jù)鑒別設(shè)備和系統(tǒng)包括價值票據(jù)基底，該價值票據(jù)基底具有在一個或更多波長中發(fā)射紅外輻射的均勻分布的一個或更多磷光體，可以在票據(jù)以均勻速度經(jīng)過光源時在被磷光體激勵光源照射的價值票據(jù)上的相同位置測量該紅外輻射。價值票據(jù)上的照射和測量位置可以偏移。作為沿著價值票據(jù)中的預(yù)選軌道的一系列交疊測量的測量的紅外輻射代表強度分布圖，該強度分布圖可以在去除高變化之后歸一化。測試價值票據(jù)的歸一化強度分布圖可以與來自有效參考票據(jù)的歸一化強度分布進行比較以鑒別測試價值票據(jù)。
文檔編號G06K7/10GK102598023SQ201080052590
公開日2012年7月18日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者C.劉, J.凱恩, K.W.敖, W.R.拉波波特 申請人:霍尼韋爾國際公司