Ценный документ с допускающим автоматическое считывание признаком подлинности
Изобретение относится к средствам проверки подлинности ценных бумаг. Технический результат заключается в степени повышения защиты от подделки. Признак подлинности, используемый в заявленном изобретении, имеет люминесцирующее маркировочное вещество, испускающее излучение инфракрасной (ИК-) области спектра, предпочтительно с длиной волны λ, равной 880 нм, более предпочтительно превышающей примерно 1100 нм, наиболее предпочтительно превышающей примерно 1200 нм, и маркировочное вещество, поглощающее излучение ИК-области спектра, причем маркировочное вещество, поглощающее ИК-излучение, и/или люминесцирующее маркировочное вещество занимает в признаке подлинности не менее 30%, предпочтительно примерно 50% площади. 9 н. и 44 з.п. ф-лы, 6 ил.
Настоящее изобретение относится к ценному документу, защитному элементу и защищенной от подделки бумаге с допускающим автоматическое считывание признаком подлинности. Изобретение относится также к различным способам проверки подлинности подобных ценных документов, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги.
Ценные документы, такие, например, как банкноты, акции, облигации, свидетельства, ордера, чеки, имеющие высокую стоимость входные билеты или же иные подверженные опасности подделки бумаги, например паспорта или прочие удостоверения личности, для повышения степени их защиты от подделки обычно снабжают различными защитными признаками. В качестве защитного признака используют, например, заделанную в материал банкноты защитную нить, нанесенную на поверхность банкноты защитную полосу или самонесущий переводной элемент, такой, например, как наклейка или этикетка, наносимая уже после ее изготовления на ценный документ.
Известно далее снабжение ценных документов или обладающих высокой стоимостью товаров маркировками, которые практически не различимы зрительно при обычных условиях, но которые можно обнаружить при их облучении излучением невидимой области спектра. Так, например, в ЕР 0340898 А2 описан защитный код, который в видимой области спектра выглядит бесцветным или имеющим лишь слабо выраженную окраску, а при облучении излучением ближней инфракрасной (ИК-) области спектра и прежде всего излучением с длиной волны в интервале от 750 до 1000 нм проявляет значительные светопоглощающие свойства. Поверх подобного защитного кода с целью затруднить возможность его обнаружения невооруженным глазом напечатана вторая цветная маркировка, имеющая выраженную окраску в видимой области спектра, но прозрачная для излучения ИК-диапазона.
Для считывания такого защитного кода используются ИК-детекторы, чувствительные к излучению с длиной волны в интервале от 780 до 800 нм и позволяющие обнаруживать поглощение защитным кодом ИК-излучения. Подобные ИК-датчики уже имеются в продаже и получили широкое распространение. Поэтому использование описанного выше защитного кода уже не позволяет обеспечить высокоэффективную защиту ценных документов от подделки, поскольку любой человек может без особых сложностей и затрат обнаружить не видимую невооруженным глазом часть такого защитного кода. В результате создаются предпосылки для незаконной имитации или подделки известного из ЕР 0340898 А2 защитного кода.
Особые преимущества связаны с выполнением защитного признака допускающим его автоматическое считывание, поскольку в этом случае становится возможным автоматически проверять за короткое время подлинность большого количества ценных документов, например в машине для обработки банкнот. Помимо этого проверку ценного документа или защищенного от подделки предмета часто стремятся сделать незаметной или неприметной для его владельца, что обычно можно обеспечить лишь с помощью защитного признака, допускающего его автоматическое считывание.
Исходя из вышеизложенного в основу настоящего изобретения была положена задача предложить признак подлинности для ценных документов и иных защищаемых от подделки предметов, который не имел бы известных из уровня техники недостатков и обеспечивал бы повышенную степень защиты от подделки. Помимо этого такой признак подлинности должен допускать возможность его автоматического считывания.
Указанная задача решается с помощью ценного документа с отличительными признаками главного пункта формулы изобретения. Защитный элемент для защиты предмета от подделки, защищенная от подделки бумага для изготовления защищенных от подделки или ценных документов, способы проверки подлинности указанных предметов и устройство для осуществления такой проверки подлинности являются объектами остальных независимых пунктов формулы изобретения. Различные варианты осуществления изобретения приведены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.
Предлагаемые в изобретении ценный документ, защитный элемент и защищенная от подделки бумага основаны на известных из уровня техники решениях в том отношении, что имеющийся у них признак подлинности содержит люминесцирующее маркировочное вещество и поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество, причем маркировочное вещество, поглощающее ИК-излучение, и/или люминесцирующее маркировочное вещество занимает в признаке подлинности не менее 30%, предпочтительно примерно 50% площади. На практике было установлено, что при использовании только одного маркировочного вещества проанализировать и подделать признак подлинности можно сравнительно простым путем, поскольку для этого всегда требуется выявить и сымитировать свойство лишь одного маркировочного вещества. При комбинировании же между собой нескольких маркировочных веществ, которые проявляют одинаковые или очень схожие эффекты, например обладают различными флуоресцентными свойствами, свойства маркировочных веществ могут в процессе их проверки оказывать взаимное влияние, что уже не обеспечивает во всех случаях возможность успешного обнаружения подобных маркировочных веществ.
В отличие от этого маркировочные вещества, используемые в их предлагаемом в изобретении сочетании, не создают взаимных помех, поскольку в процессе их проверки детектируются различные свойства таких веществ. Помимо этого поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество не дает никакого активного сигнала, на основании которого признак подлинности можно было бы проанализировать на содержащиеся в нем маркировочные вещества, что существенно осложняет фальсификатору подобный анализ. Исследование же, соответственно подбор люминесцирующих маркировочных веществ является сравнительно простой задачей, поскольку испускаемое ими излучение можно легко выявить их облучением в широкой спектральной области.
В других, более подробно рассмотренных ниже вариантах осуществления изобретения именно взаимодействие свойств обоих маркировочных веществ используется в качестве основы для оценки подлинности. Возникающие за счет подобного взаимодействия свойств обоих маркировочных веществ эффекты невозможно воспроизвести простым путем, и поэтому они обеспечивают особо высокую степень защиты от подделки.
Согласно изобретению люминесцирующее маркировочное вещество испускает излучение в ИК-области спектра, предпочтительно с длиной волны λ, превышающей примерно 1100 нм, наиболее предпочтительно превышающей примерно 1200 нм. Связанное с этим преимущество состоит в невозможности обнаружения испускаемого ими люминесцентного излучения обычными и легко доступными ИК-детекторами, которые преимущественно чувствительны к излучению с длиной волны в диапазоне от 780 до 800 нм. Традиционные кремниевые фотодиоды из-за запрещенной зоны кремния, равной 1,12 эВ, не позволяют обнаруживать ИК-излучение с длиной волны, превышающей примерно 1100 нм. Детекторы же ИК-излучения с большей длиной волны представляют собой гораздо более сложные и соответственно более дорогие приборы и не являются общедоступными.
В качестве люминесцирующего маркировочного вещества наиболее целесообразно применять таковое, которое испускает люминесцентное излучение в области поглощения излучения поглощающим ИК-излучение маркировочным веществом. Использование подобного люминесцирующего маркировочного вещества позволяет получить уже рассмотренные эффекты, обусловленные взаимодействием свойств обоих маркировочных веществ. В предпочтительном варианте люминесцирующее маркировочное вещество должно возбуждаться также излучением ИК-области спектра, предпочтительно излучением с длиной волны в диапазоне от примерно 800 до примерно 1000 нм.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество в видимой области спектра в основном является бесцветным или обладает лишь слабо выраженной собственной окраской. В этом случае оно при обычных условиях освещения невидимо или лишь малозаметно. Поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество может быть прежде всего прозрачным в видимой области спектра. Вместе с тем поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество для того, чтобы его невозможно было обнаружить с помощью имеющихся в продаже ИК-детекторов, предпочтительно еще не должно проявлять и значительного поглощения излучения с длиной волны примерно 800 нм.
Значительным поглощением излучения поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество предпочтительно должно обладать лишь в спектральной области от примерно 1200 до примерно 2500 нм, более предпочтительно от примерно 1500 до примерно 2000 нм. В этом случае поглощение признаком подлинности ИК-излучения не поддается обнаружению в диапазоне длин волн, в котором работают обычные ИК-детекторы, а начинает происходить лишь в более длинноволновой и более труднодоступной спектральной области выше 1200 нм, соответственно выше 1500 нм.
В предпочтительном варианте поглощение поглощающими ИК-излучение маркировочными веществами излучения видимой области спектра должно составлять менее примерно 40%, прежде всего менее примерно 25%, от поглощения ими излучения с длиной волны в диапазоне от 1200 до 2500 нм, соответственно в диапазоне от 1500 до 2000 нм, в каждом случае в пересчете на площадь под кривой поглощения для соответствующей спектральной области.
В качестве поглощающих ИК-излучение веществ согласно настоящему изобретению используют, например, вещества на основе легированных полупроводниковых материалов. В качестве поглощающих ИК-излучение веществ можно также использовать содержащие оксид металла вещества. Такие вещества отличаются прежде всего присущей им стойкостью против старения. В предпочтительном варианте поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество представлено в виде частиц со средним размером менее 50 мкм. Поскольку подобные частицы лишь незначительно рассеивают видимое излучение, маркировочное вещество не имеет никакого цвета или обладает лишь слабо выраженной собственной окраской.
В качестве примера ИК-поглотителей, которые не обладают сколько-нибудь заметным поглощением ни излучения видимой области спектра, ни излучения с длиной волны 800 нм, можно назвать 2,5-циклогесадиен-1,4-диилидиен-бис-[N,N-бис-(4-дибутиламмофенил)аммоний]-бис-(гексафтороантимонат) с суммарной формулой C62H92N6F12Sb2 либо красители ADS 990 МС с суммарной формулой C32H30N2S4Ni или ADS 1120P с суммарной формулой С52Н44Cl2О6, выпускаемые фирмой Siber Hegner GmbH, Гамбург.
Люминесцирующее маркировочное вещество может быть образовано на основе легированной редкоземельными элементами кристаллической решетки. Примеры подобных люминесцирующих маркировочных веществ рассмотрены в публикации WO 99/38701, которая в этом отношении включена в настоящее описание в качестве ссылки.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения люминесцирующее маркировочное вещество и поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество представляют собой два разных вещества, которые отдельно друг от друга внедрены в объем ценного документа или нанесены на ценный документ. Этот вариант обеспечивает высокую гибкость в выборе обоих маркировочных веществ для возможности соблюдения различных и отчасти противоречивых требований, например касательно надежности, стойкости против старения, износостойкости и производственных расходов.
В другом варианте люминесцирующее маркировочное вещество и поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество в виде их смеси совместно внедрены в объем ценного документа или нанесены на ценный документ. Этот вариант также обладает существенными преимуществами, связанными с возможностью нанесения смеси обоих маркировочных веществ печатанием за один прогон. Благодаря этому, например, в технике печатания банкнот накладываются гораздо меньшие ограничения на дизайн банкнот, чем при использовании двух наносимых по отдельности маркировочных веществ. В последнем случае часто приходится отказываться от нанесения на банкноту видимого оттиска либо требуется выполнять дорогостоящую дополнительную печать на другом печатном аппарате.
Помимо этого примешивание люминесцирующего маркировочного вещества к невидимому поглощающему ИК-излучение маркировочному веществу, наносимому на большую площадь ценного документа, например, в виде штрих-кода, позволяет получить на ценном документе признак подлинности, однородно распределенный по большой площади, достигающей 50% от всей площади ценного документа. В отличие от этого обнаружение люминесцирующих маркировочных веществ при их традиционном примешивании к видимой печатной краске часто затрудняют содержащиеся в ней цветные пигменты. В последнем случае маркировочное вещество из-за наличия различных печатных изображений на банкнотах разного номинала оказывается исключительно неоднородно распределено по их площади.
Еще одно преимущество, связанное с использованием комбинации из двух маркировочных веществ в виде их смеси, состоит в возможности на одну сократить количество стадий проверки при контроле качества невидимого оттиска. Так, например, при контроле качества печати поглощающего ИК-излучение штрих-кода обычно проверяется соответствие ширины или толщины его нанесенных краской штрихов заданным значениям. В этом случае контроль качества маркировки, получаемой за счет примешивания к краске люминесцирующего маркировочного вещества, может ограничиваться входным контролем качества самой этой краски.
В одном из предпочтительных вариантов люминесцирующее маркировочное вещество внедрено в материал ценного документа или нанесено, например печатанием, на ценный документ по всей его площади. В этом случае люминесцирующее вещество образует однородный фон для измерения поглощения или излучения, получаемый при котором сигнал может, например, использоваться в процессе проверки подлинности ценного документа в качестве постоянного опорного сигнала. Вместе с тем люминесцирующее маркировочное вещество можно также внедрять в материал ценного документа или наносить на ценный документ лишь в определенных местах, например вдоль заданных линий.
Ценный документ может иметь основу, прежде всего бумажную основу, в объем которой внедрено люминесцирующее маркировочное вещество. Внедрять люминесцирующее маркировочное вещество в основу ценного документа можно, например, способами, описанными в публикациях ЕР-А-0659935 и DE 10120818, которые в этом отношении включены в настоящее описание в качестве ссылки. В соответствии с этими способами частицы используемого для маркировки пигмента вводят в поток газа или жидкости, направляемый на бумажное полотно, и таким путем внедряют в него. Эти способы пригодны прежде всего для маркировки защищенной от подделки бумаги, используемой для изготовления защищенных от подделки или ценных документов, например банкнот, удостоверений личности или иных аналогичных документов.
Альтернативно этому или в дополнение к этому люминесцирующее маркировочное вещество можно добавлять в меловальный состав или наносить на поверхность ценного документа или на используемые для его изготовления в качестве основы материалы совместно с составом для поверхностной проклейки. Наряду с бумагой и другими содержащими волокна материалами для изготовления ценных документов пригодны также прежде всего пленки, в которые также можно внедрять люминесцирующее маркировочное вещество, например путем соэкструзии.
В предпочтительном варианте поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество предлагается наносить, прежде всего печатанием, на ценный документ. Для такого нанесения поглощающего ИК-излучения маркировочного вещества на ценный документ печатанием могут использоваться любые пригодные для этого методы печати. Наиболее же предпочтительно использовать в этих целях струйную печать, поскольку она позволяет простым путем запечатывать даже криволинейные поверхности, а также легко индивидуализировать распечатываемые изображения и информацию, наносимые на различные предметы.
В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество предлагается располагать таким образом, чтобы оно воспроизводило определенную информацию, такую как рисунки из повторяющихся элементов, символы или коды. Такая информация предпочтительно представлена при этом в закодированном виде. Воспроизводимая поглощающим ИК-излучение маркировочным веществом информация может представлять собой, например, логотип, государственный герб, росчерк или комбинацию из букв и/или цифр.
В наиболее предпочтительном варианте маркировочное вещество расположено в виде штрих-кода. Под термином "штрих-код" подразумевается любой одно- или двумерный рисунок из черных штрихов и белых штрихов (промежутков между черными штрихами). Обычно в виде последовательности из штрихов и промежутков между ними представляют последовательность двоичных чисел. Подобный штрих-код может считываться, например, оптоэлектронным считывающим устройством (сканером), в котором имеется светоизлучающий или лазерный диод, излучение которого направляют на штрихи штрих-кода и перемещают вдоль него, и фотодетектор, принимающий рассеянный штрих-кодом свет и выдающий соответствующий сигнал в блок обработки, в котором из полученной последовательности импульсов выделяется и восстанавливается закодированная штрих-кодом информация. Штрих-коды исключительно пригодны для их автоматического считывания и позволяют прежде всего при их применении в сочетании с контрольными цифрами получать практически безошибочный результат при их считывании.
В качестве штрих-кодов могут использоваться штрих-коды универсальных стандартов, например Code 2/5, Code 2/5 Interleaved, Code 128 или Code 39, a также штрих-коды специальных стандартов, например распространенных в розничной торговле стандартов UPC, EAN-8 или EAN-13. Согласно изобретению с достижением соответствующих преимуществ могут использоваться и двумерные штрих-коды, которые позволяют записывать информацию с особо высокой плотностью на единицу площади. Ниже в качестве примера рассмотрен штрих-код стандарта Code 2/5 Interleaved, используемый исключительно для кодирования числовой информации. В штрих-коде этого стандарта каждый полезный символ кодируется пятью элементами (штрихами или промежутками между ними (пробелами)). Два из этих пяти элементов представляют собой широкие элементы, а остальные три элемента - узкие. Полезные символы на четной позиции представляются промежутками между штрихами, а на нечетной позиции - штрихами.
С помощью других штрих-кодов, таких как штрих-код стандарта Code 39, в котором каждый полезный символ кодируется 9-ю элементами (5-ю штрихами и 4-мя промежутками между ними), три из которых являются широкими, а шесть - узкими, можно представлять и числа, и буквы. Так, например, в виде подобного штрих-кода на банкноте можно представлять обозначение валюты (EURO для евро, USD для долларов США и т.д.) и номинал или другие данные, такие как дата выпуска банкноты.
В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения люминесцирующее маркировочное вещество и поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество присутствуют на заходящих один на другой участках ценного документа. В этом случае, например, частичное поглощение люминесцентного излучения поглощающим ИК-излучение маркировочным веществом может использоваться в качестве косвенного и сложного в подделке признака подлинности, для считывания которого требуется специальная методика.
В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения предлагаемый в нем ценный документ имеет печатный слой, который частично или полностью перекрывает снабженные поглощающим ИК-излучение веществом участки ценного документа. Такой печатный слой прежде всего может быть непрозрачным для излучения видимой области спектра и прозрачным или полупрозрачным для излучения в области поглощения излучения поглощающим ИК-излучение маркировочным веществом и тем самым скрывать поглощающую ИК-излучение маркировку в видимой области спектра, не создавая при этом помех обнаружению поглощения этой маркировкой ИК-излучения с применяемой для проверки подлинности длинной волны.
Указанный печатный слой может быть непрозрачным прежде всего для излучения в области испускания излучения люминесцирующим маркировочным веществом для возможности дифференцированного считывания поглощающей ИК-излучение маркировки, о чем более подробно сказано ниже.
В другом предпочтительном варианте печатный слой предлагается наносить методом металлографской печати.
Допускающий автоматическое считывание признак подлинности предпочтительно выполнять занимающим большую площадь, прежде всего площадь 100 мм2 или более, предпочтительно площадь 400 мм2 или более. Подобный, занимающий большую площадь признак подлинности пригоден прежде всего для маркировки банкнот, поскольку в большинстве предназначенных для их обработки машин имеются транспортировочные ремни, закрывающие целые части банкнот. Помимо этого такие занимающие большую площадь маркировки легче поддаются считыванию, для которого поэтому можно использовать и более дешевые считывающие устройства. Люминесцирующий в ИК-области спектра компонент признака подлинности также предпочтительно должен занимать большую площадь.
Помимо описанного выше ценного документа в настоящем изобретении предлагается также защитный элемент, предназначенный для защиты предмета от подделки и имеющий допускающий автоматическое считывание признак описанного выше применительно к ценному документу типа. Такой защитный элемент прежде всего может быть расположен на подложке с возможностью отделения от нее. В предпочтительных вариантах предлагаемый в изобретении защитный элемент выполнен в виде этикетки, печати, переводной полосы, ярлыка с акцизной печатью или иного плоского переводного элемента и может наноситься на любые защищаемые от подделки предметы, например на упаковки или обертки, а также на ценные документы и иные защищаемые от подделки документы.
Объектом настоящего изобретения является также защищенная от подделки бумага, предназначенная для изготовления защищенных от подделки или ценных документов, таких как банкноты, удостоверения личности или иные аналогичные документы, и имеющая допускающий автоматическое считывание признак подлинности, описанный выше применительно к ценному документу.
В изобретении предлагается далее способ проверки подлинности ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги описанного выше типа, отличающийся тем, что допускающий автоматическое считывание признак подлинности облучают ИК-излучением с длиной волны из спектральной области возбуждения люминесцирующего маркировочного вещества, измеряют испускаемое признаком подлинности излучение с длиной волны из спектральной области испускания излучения признаком подлинности и на основании измеренного излучения, испускаемого признаком подлинности, оценивают подлинность ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги.
Для возможности восстановления закодированной в признаке подлинности информации испускаемое признаком подлинности излучение предпочтительно измерять с пространственным разрешением. В соответствии с одним из предпочтительных вариантов испускаемое признаком подлинности излучение измеряют с двух противоположных сторон ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги. В этом случае сигнал, полученный при измерении излучения с одной стороны, в частности, банкноты, например с ее оборотной стороны, может использоваться в качестве опорного сигнала, с которым при обработке сигналов можно сравнивать сигнал, полученный при измерении излучения с другой стороны банкноты, например с ее лицевой стороны. При этом подлинность ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги оценивают прежде всего на основании сравнения между собой результатов измерения испускаемого признаком подлинности излучения с противоположных сторон ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги.
Другой предлагаемый в изобретении способ проверки подлинности ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги отличается тем, что допускающий автоматическое считывание признак подлинности облучают ИК-излучением с длиной волны из спектральной области поглощения излучения поглощающим ИК-излучение маркировочным веществом, измеряют поглощение признаком подлинности излучения с длиной волны из спектральной области облучения признака подлинности и на основании измеренного поглощения признаком подлинности излучения оценивают подлинность ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги.
Поглощение признаком подлинности излучения предпочтительно определять при этом путем измерения, прежде всего пространственно-разрешенного измерения, пропускаемого и/или переизлучаемого им ИК-излучения.
Очевидно, что оба описанных выше способа могут также использоваться в их комбинации в целях обработки и анализа результатов измерений более чем одного защитного признака.
Следующий предлагаемый в изобретении способ проверки подлинности ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги отличается тем, что допускающий автоматическое считывание признак подлинности облучают ИК-излучением с длиной волны из спектральной области возбуждения люминесцирующего маркировочного вещества, измеряют поглощение признаком подлинности излучения с длиной волны из спектральной области поглощения излучения поглощающим ИК-излучение маркировочным веществом и на основании измеренного поглощения признаком подлинности излучения оценивают подлинность ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги.
В основе этого предлагаемого в изобретении способа лежит взаимодействие обоих маркировочных веществ. При этом обязательным условием является испускание возбужденным люминесцирующим маркировочным веществом излучения с длиной волны в спектральной области поглощения излучения поглощающим ИК-излучение маркировочным веществом. В этом случае поглощение излучения не определяется путем измерения переизлучаемого или пропускаемого излучения, а проявляется после возбуждения люминесцирующего маркировочного вещества в локальном подавлении испускаемого им люминесцентного излучения.
В этом случае поглощение признаком подлинности излучения также предпочтительно измерять с пространственным разрешением. Очевидно, что и этот способ можно комбинировать с двумя описанными выше способами.
При осуществлении всех трех рассмотренных выше способов для проверки подлинности дополнительно можно измерять поглощение признаком подлинности излучения с длиной волны из видимой области спектра. Благодаря этому можно, например, проверить, что поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество не заменено на обычный ИК-поглотитель, который заметен также в видимой области спектра.
Для облучения признака подлинности предпочтительно использовать светодиод или лазерный диод. Для применения в этих целях наиболее пригодны лазерные диоды, например с длиной волны излучения 1550 нм.
Когда поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество расположено таким образом, что оно воспроизводит определенную информацию, прежде всего штрих-код, которую считывают путем измерения поглощения или испускания излучения признаком подлинности и используют для проверки подлинности, такая информация в наиболее предпочтительном варианте осуществления предлагаемого в изобретении способа содержит данные о номинале, валюте, дате выпуска, государстве-эмитенте, оформительских признаках ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги, или отпечатавшей ценный документ, защитный элемент или защищенную от подделки бумагу типографии, при этом при проверке подлинности осуществляют считывание и дальнейшую обработку одного или нескольких типов такой информации.
Рассмотренные выше способы могут быть реализованы прежде всего в машине для обработки банкнот, машине для подсчета банкнот, машине для сортировки банкнот, предназначенном для считывания содержащейся на банкнотах информации устройстве для слепых или людей с нарушением зрения, предназначенном для считывания содержащейся на банкнотах информации устройстве для пунктов обмена валют или карманном устройстве для проверки банкнот.
Применение поглощающей ИК-излучение маркировки обладает значительными преимуществами перед использованием обычных флуоресцирующих кодовых маркировок. Так, в частности, фоновый оттиск, расположенный под поглощающей ИК-излучение маркировкой, создает гораздо меньше помех ее автоматическому считыванию. Помимо этого и возможные загрязнения создают гораздо меньше помех автоматическому считыванию поглощающей ИК-излучение маркировки в ИК-области спектра, чем в видимой и ультрафиолетовой областях спектра. Кроме того, при измерении переизлучения измерительная головка выдает гораздо менее зашумленный сигнал (т.е. сигнал с лучшим отношением сигнал-шум), чем при измерении излучения флуоресценции, что позволяет повысить разрешающую способность.
Другие преимущества изобретения более подробно рассмотрены ниже на примере различных вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, приведенные на которых изображения для наглядности выполнены без соблюдения масштаба и истинных пропорций и на которых, в частности, показано:
на фиг.1 - схематичный вид банкноты с допускающим автоматическое считывание признаком подлинности в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения,
на фиг.2а - фрагмент изображенной на фиг.1 банкноты в зоне признака подлинности в разрезе плоскостью II-II,
на фиг.2б - характеристика поглощения ИК-излучения признаком подлинности вдоль показанной на фиг.2а линии (оси) 1,
на фиг.3 - фрагмент изображенного в разрезе ценного документа с люминесцентным покрытием в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения,
на фиг.4 - фрагмент изображенного в разрезе ценного предмета с наклеенным на него защитным элементом в соответствии еще с одним вариантом осуществления изобретения,
на фиг.5а и 6а - фрагменты изображенных в разрезе банкнот, которые аналогичны показанной на фиг.1 банкноте и каждая из которых выполнена в соответствии с одним из других вариантов осуществления изобретения,
на фиг.5б и 6б - характеристики измеренного с лицевой стороны соответствующих банкнот поглощения ИК-излучения по длине признака подлинности вдоль показанной на фиг.5а и 6а линии (оси) 1,
на фиг.5в и 6в - характеристики измеренного с оборотной стороны соответствующих банкнот люминесцентного излучения по длине признака подлинности вдоль показанной на фиг.5а и 6а линии (оси) 1 и
на фиг.5г и 6г - характеристики измеренного с лицевой стороны соответствующих банкнот люминесцентного излучения по длине признака подлинности вдоль показанной на фиг.5а и 6а линии (оси) 1.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере банкноты. На фиг.1 схематично показана банкнота 10, которая на ее отдельном участке 12 снабжена допускающим автоматическое считывание признаком подлинности. Структура такого признака подлинности наиболее наглядно показана на фиг.2а, где банкнота изображена в разрезе на указанном ее отдельном участке 12.
Признак подлинности имеет люминесцирующее в ИК-области спектра маркировочное вещество, которое в виде частиц 14 внедрено в волокнистоподобную (холстоподобную) массу основы 16 банкноты. Частицы 14 можно добавлять в бумажную или волокнистую массу перед формованием бумажного полотна или же внедрять в волокнистую матрицу после образования слоя бумажного полотна. В рассматриваемом примере люминесцирующие частицы 14 в основном равномерно распределены в объеме основы.
Признак подлинности имеет далее поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество, которое в виде штрих-кода 20 напечатано на отдельном участке 12 банкноты на ее лицевой стороне 18. Штрих-код 20 содержит постоянно закодированную штрихами информацию, однозначно идентифицирующую национальную валюту, номинал и год выпуска банкноты. Поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество прозрачно для излучения видимой области спектра с длиной волны вплоть до примерно 800 нм, и поэтому ни наличие самого штрих-кода 20, ни прежде всего содержащуюся в нем информацию человек не может различить невооруженным глазом. Поглощающий ИК-излучение штрих-код 20, поскольку он, кроме того, прозрачен и для излучения ближней ИК-области спектра, невозможно также обнаружить с помощью имеющихся в продаже ИК-детекторов на основе кремния, чувствительных к оптическому излучению с длиной волны примерно 800 нм.
Однако наличие штрих-кода 20 можно обнаружить по поглощению им излучения с длиной волны 1550 нм путем измерения переизлучения с помощью более сложных и дорогостоящих ИК-детекторов. Для пояснения сказанного на фиг.2б схематично показана характеристика измеренного вдоль показанной на фиг.2а линии 1 поглощения ИК-излучения штрих-кодом. При этом цифрами 0 и 1 обозначены границы отдельного участка 12 банкноты. При использовании известной системы кодирования, например штрих-кода стандарта Code 39, по положению и ширине максимумов 22 и минимумов 24 поглощения можно считать закодированную в штрих-коде 20 информацию. В качестве дополнительного признака подлинности можно проверять ИК-люминесценцию люминесцирующего маркировочного вещества 14 на лицевой и оборотной сторонах банкноты 10.
Другая возможность снабжения ценного документа люминесцирующим маркировочным веществом показана на фиг.3. В этом случае люминесцирующее маркировочное вещество расположено не в объеме основы 30 ценной бумаги, а нанесено на оборотную сторону 34 основы в виде люминесцентного покрытия 32. Такое люминесцентное покрытие 32 может быть образовано, например, содержащим люминесцирующие частицы меловальным составом, составом для поверхностной проклейки, кроющей краской, лаковым слоем или покровной пленкой. На лицевую сторону 36 основы напечатан аналогичный описанному выше поглощающий ИК-излучение штрих-код 38.
На фиг.4 показан защищаемый от подделки предмет 40 с наклеенным на него защитным элементом 42, перенесенным с соответствующей пленочной подложки в виде переводного элемента на предмет 40. Защитный элемент 42 имеет поглощающий ИК-излучение слой 44 с поглощающим ИК-излучение маркировочным веществом описанного выше типа и расположенный поверх поглощающего ИК-излучение слоя совмещенный с ним люминесцентный слой 46. Используемое в люминесцентном слое 46 люминесцирующее маркировочное вещество является прозрачным для излучения с применяемой для проверки подлинности длиной волны 1550 нм, поглощаемого поглощающим ИК-излучение слоем 44, что позволяет считывать закодированную в слое 44 информацию путем пространственно-разрешенного измерения отраженного ИК-излучения. В видимой области спектра наличие поглощающего ИК-излучение слоя 44 скрыто люминесцентным слоем 46.
На фиг.5 показан другой вариант выполнения предлагаемой в изобретении банкноты. При этом на фиг.5а банкнота аналогично фиг.2а изображена в разрезе в зоне признака подлинности. На обоих чертежах одинаковые элементы обозначены одними и теми же позициями. Изображенная на фиг.5 банкнота отличается от показанного на фиг.2 варианта ее выполнения прежде всего наличием оттиска 50, напечатанного методом металлографской печати печатной краской, которая непрозрачна для излучения видимой области спектра, но прозрачна для излучения с длиной волны, используемой для проверки поглощающего ИК-излучение маркировочного вещества и равной в данном случае 1550 нм. Металлографская печать в целом приводит также к образованию в зоне оттиска 50 выраженной и поэтому хорошо различимой на ощупь рельефной тисненой структуры, которая для упрощения на чертеже не показана.
Оттиск 50 покрывает собой прежде всего часть поглощающего ИК-излучение штрих-кода 20, что позволяет и в этом случае использовать непрозрачное или не полностью прозрачное для видимого излучения поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество. Хотя при использовании такого поглощающего ИК-излучение маркировочного вещества часть штрих-кода 20 и будет видимой, тем не менее другая его часть будет скрыта оттиском 50. В соответствии с этим попытка подделки подобного защитного признака путем воспроизведения видимой части штрих-кода 20 станет очевидной самое позднее на стадии считывания скрытой оттиском части штрих-кода 20.
На фиг.5б показана характеристика поглощения ИК-излучения, измеренного с лицевой стороны банкноты по длине признака подлинности вдоль показанной на фиг.5а линии 1. Поскольку оттиск 50 прозрачен для излучения с применяемой для проверки подлинности длиной волны, полученная характеристика 52 поглощения в основном идентична характеристике поглощения в показанном на фиг.2 варианте.
На фиг.5в показана характеристика измеренного с оборотной стороны банкноты люминесцентного излучения с применяемой для проверки подлинности длиной волны 1550 нм после возбуждения ИК-излучением с длиной волны в диапазоне от 800 до 1000 нм. С оборотной стороны банкноты люминесцентное излучение дает постоянный сигнал 54, который может использоваться в качестве опорного при измерении люминесцентного излучения с лицевой стороны банкноты. На фиг.5г показана характеристика измеренного с лицевой стороны банкноты люминесцентного излучения. В местах, где расположены штрихи штрих-кода 20, люминесцентное излучение поглощается поглощающим ИК-излучение маркировочным веществом, чем обусловлено отсутствие в измеренной характеристике 56 люминесценции сигнала на соответствующих участках. На занятом оттиском 50 участке люминесцентное излучение в промежутках между штрихами штрих-кода 20 может в зависимости от прозрачности печатной краски иметь несколько меньшую интенсивность, чем за пределами занятого оттиском 50 участка (позиция 58).
На фиг.6 показан еще один вариант выполнения предлагаемой в изобретении банкноты, у которой в отличие от показанного на фиг.5 варианта длина волны испускаемого люминесцирующим маркировочным веществом 14 люминесцентного излучения составляет примерно 1310 нм. Поглощающий ИК-излучение штрих-код 20 при этом поглощает и излучение с длиной волны 1310 нм, и излучение с используемой для проверки подлинности длиной волны 1550 нм. Нанесенный на банкноту металлографской печатью оттиск 60 прозрачен для излучения с используемой для проверки подлинности длиной волны 1550 нм, но поглощает излучение видимой области спектра и излучение с длиной волны, равной длине волны испускаемого люминесцирующим маркировочным веществом люминесцентного излучения.
В соответствии со сказанным выше при измерении поглощения ИК-излучения с лицевой стороны банкноты на используемой для проверки ее подлинности длине волны, равной 1550 нм, получают показанную на фиг.6б характеристику 62, которая аналогична показанной на фиг.5б характеристике и на которой максимумы и минимумы поглощения определяются распределением штрихов штрих-кода 20 и промежутками между ними.
На фиг.6в показана характеристика измеренного с оборотной стороны банкноты люминесцентного излучения с длиной волны, равной 1310 нм. В этом случае аналогично показанной на фиг.5в характеристике люминесцентное излучение дает постоянный опорный сигнал 64. На фиг.6г показана характеристика 66 измеренного с лицевой стороны банкноты люминесцентного излучения с длиной волны, равной 1310 нм. Это люминесцентное излучение поглощается штрихами штрих-кода 20 и оттиском 60, и поэтому в местах их расположения люминесцентное излучение не регистрируется.
1. Ценный документ с допускающим автоматическое считывание признаком подлинности, отличающийся тем, что признак подлинности имеет люминесцирующее маркировочное вещество, испускающее излучение инфракрасной (ИК-) области спектра, предпочтительно с длиной волны λ, равной 880 нм, более предпочтительно превышающей примерно 1100 нм, наиболее предпочтительно превышающей примерно 1200 нм, и маркировочное вещество, поглощающее излучение ИК-области спектра, причем маркировочное вещество, поглощающее ИК-излучение, и/или люминесцирующее маркировочное вещество занимает в признаке подлинности не менее 30%, предпочтительно примерно 50%, площади.
2. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что люминесцирующее маркировочное вещество испускает люминесцентное излучение в области поглощения излучения поглощающим ИК-излучение маркировочным веществом.
3. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что люминесцирующее маркировочное вещество возбуждается излучением ИК-области спектра, предпочтительно излучением с длиной волны в диапазоне от примерно 800 до примерно 1000 нм.
4. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество в видимой области спектра в основном является бесцветным или обладает лишь слабо выраженной собственной окраской.
5. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество обладает значительным поглощением излучения с длиной волны в диапазоне от примерно 1200 до примерно 2500 нм, предпочтительно с длиной волны в диапазоне от примерно 1500 до 2000 нм.
6. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество не обладает значительным поглощением излучения с длиной волны примерно 800 нм.
7. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество содержит легированный полупроводниковый материал или оксид металла.
8. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество представлено в виде частиц со средним размером менее 50 мкм.
9. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что люминесцирующее маркировочное вещество образовано на основе легированной редкоземельным элементом кристаллической решетки.
10. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что люминесцирующее маркировочное вещество и поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество отдельно друг от друга внедрены в объем ценного документа или нанесены на ценный документ.
11. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что люминесцирующее маркировочное вещество и поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество в виде их смеси совместно внедрены в объем ценного документа или нанесены на ценный документ.
12. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что люминесцирующее маркировочное вещество внедрено в материал ценного документа или нанесено на ценный документ по всей его площади.
13. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что ценный документ имеет основу, прежде всего бумажную основу, в объем которой внедрено люминесцирующее маркировочное вещество.
14. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество нанесено предпочтительно печатанием на ценный документ.
15. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество расположено таким образом, что оно воспроизводит определенную информацию, такую как рисунки из повторяющихся элементов, символы или коды, предпочтительно штрих-код.
16. Ценный документ по п.15, отличающийся тем, что информация представлена в закодированном виде.
17. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что люминесцирующее маркировочное вещество и поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество присутствуют на заходящих один на другой участках ценного документа.
18. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что он имеет печатный слой, который частично или полностью перекрывает снабженные поглощающим ИК-излучение веществом участки ценного документа.
19. Ценный документ по п.18, отличающийся тем, что печатный слой является непрозрачным для излучения видимой области спектра и прозрачным или полупрозрачным для излучения в области поглощения излучения поглощающим ИК-излучение маркировочным веществом.
20. Ценный документ по п.18, отличающийся тем, что печатный слой является непрозрачным для излучения в области испускания излучения люминесцирующим маркировочным веществом.
21. Ценный документ по п.18, отличающийся тем, что печатный слой нанесен методом металлографской печати.
22. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что допускающий автоматическое считывание признак подлинности выполнен занимающим большую площадь, прежде всего площадь 100 мм2 или более, предпочтительно площадь 400 мм2 или более.
23. Защитный элемент, предназначенный для защиты предмета от подделки и имеющий допускающий автоматическое считывание признак подлинности по одному из пп.1-22.
24. Защитный элемент по п.23, отличающийся тем, что он расположен на подложке с возможностью отделения от нее.
25. Защитный элемент по п.23, отличающийся тем, что он выполнен в виде этикетки, печати, переводной полосы, ярлыка с акцизной печатью или иного плоского переводного элемента.
26. Защищенная от подделки бумага, предназначенная для изготовления защищенных от подделки или ценных документов, таких как банкноты или удостоверения личности, и имеющая допускающий автоматическое считывание признак подлинности по одному из пп.1-22.
27. Способ проверки допускающего автоматическое считывание признака подлинности документа по одному из пп.1-22, отличающийся тем, что допускающий автоматическое считывание признак подлинности облучают ИК-излучением с длиной волны из спектральной области возбуждения люминесцирующего маркировочного вещества, измеряют испускаемое признаком подлинности излучение с длиной волны из спектральной области испускания излучения признаком подлинности и на основании измеренного излучения, испускаемого признаком подлинности, оценивают подлинность документа.
28. Способ по п.27, отличающийся тем, что испускаемое признаком подлинности излучение измеряют с пространственным разрешением.
29. Способ по п.27, отличающийся тем, что испускаемое признаком подлинности излучение измеряют с двух противоположных сторон документа.
30. Способ по п.29, отличающийся тем, что подлинность документа оценивают на основании сравнения результатов измерения испускаемого признаком подлинности излучения с противоположных сторон документа.
31. Способ по одному из пп.27-30, отличающийся тем, что для проверки подлинности дополнительно измеряют поглощение признаком подлинности излучения с длиной волны из видимой области спектра.
32. Способ по одному из пп.27-30, отличающийся тем, что для облучения используют светодиод или лазерный диод.
33. Способ по одному из пп.27-30, отличающийся тем, что поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество расположено таким образом, что оно воспроизводит определенную информацию, такую как рисунки из повторяющихся элементов, символы или коды, прежде всего штрих-код, которую считывают путем измерения поглощения или испускания излучения признаком подлинности и используют для проверки подлинности.
34. Способ по п.33, отличающийся тем, что информация содержит данные о номинале, валюте, дате выпуска, государстве-эмитенте, оформительских признаках ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги или отпечатавшей ценный документ, защитный элемент или защищенную от подделки бумагу типографии, при этом при проверке подлинности осуществляют считывание и дальнейшую обработку одного или нескольких типов такой информации.
35. Способ проверки допускающего автоматическое считывание признака подлинности документа по одному из пп.1-22, отличающийся тем, что допускающий автоматическое считывание признак подлинности облучают ИК-излучением с длиной волны из спектральной области поглощения излучения поглощающим ИК-излучение маркировочным веществом, измеряют поглощение признаком подлинности излучения с длиной волны из спектральной области облучения признака подлинности и на основании измеренного поглощения признаком подлинности излучения оценивают подлинность документа.
36. Способ по п.35, отличающийся тем, что поглощение признаком подлинности излучения измеряют путем измерения пропускаемого и/или переизлучаемого им ИК-излучения.
37. Способ по п.35, отличающийся тем, что поглощение признаком подлинности излучения измеряют с пространственным разрешением.
38. Способ по одному из пп.35-37, отличающийся тем, что для проверки подлинности дополнительно измеряют поглощение признаком подлинности излучения с длиной волны из видимой области спектра.
39. Способ по одному из пп.35-37, отличающийся тем, что для облучения используют светодиод или лазерный диод.
40. Способ по одному из пп.35-37, отличающийся тем, что поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество расположено таким образом, что оно воспроизводит определенную информацию, такую как рисунки из повторяющихся элементов, символы или коды, прежде всего штрих-код, которую считывают путем измерения поглощения или испускания излучения признаком подлинности и используют для проверки подлинности.
41. Способ по п.40, отличающийся тем, что информация содержит данные о номинале, валюте, дате выпуска, государстве-эмитенте, оформительских признаках ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги или отпечатавшей ценный документ, защитный элемент или защищенную от подделки бумагу типографии, при этом при проверке подлинности осуществляют считывание и дальнейшую обработку одного или нескольких типов такой информации.
42. Способ проверки допускающего автоматическое считывание признака подлинности документа по одному из пп.1-22, отличающийся тем, что допускающий автоматическое считывание признак подлинности облучают ИК-излучением с длиной волны из спектральной области возбуждения люминесцирующего маркировочного вещества, измеряют поглощение признаком подлинности излучения с длиной волны из спектральной области поглощения излучения поглощающим ИК-излучение маркировочным веществом и на основании измеренного поглощения признаком подлинности излучения оценивают подлинность документа.
43. Способ по п.42, отличающийся тем, что поглощение признаком подлинности излучения измеряют с пространственным разрешением.
44. Способ по п.42 или 43, отличающийся тем, что для проверки подлинности дополнительно измеряют поглощение признаком подлинности излучения с длиной волны из видимой области спектра.
45. Способ по п.42 или 43, отличающийся тем, что для облучения используют светодиод или лазерный диод.
46. Способ по п.42 или 43, отличающийся тем, что поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество расположено таким образом, что оно воспроизводит определенную информацию, такую как рисунки из повторяющихся элементов, символы или коды, прежде всего штрих-код, которую считывают путем измерения поглощения или испускания излучения признаком подлинности и используют для проверки подлинности.
47. Способ по п.46, отличающийся тем, что информация содержит данные о номинале, валюте, дате выпуска, государстве-эмитенте, оформительских признаках ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги или отпечатавшей ценный документ, защитный элемент или защищенную от подделки бумагу типографии, при этом при проверке подлинности осуществляют считывание и дальнейшую обработку одного или нескольких типов такой информации.
48. Устройство для осуществления способа по одному из пп.27-34, содержащее средства для облучения допускающего автоматическое считывание признака подлинности ИК-излучением с длиной волны из спектральной области возбуждения люминесцирующего маркировочного вещества, средства для измерения испускаемого признаком подлинности излучения с длиной волны из спектральной области испускания излучения признаком подлинности и средства для оценки подлинности ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги на основании измеренного излучения, испускаемого признаком подлинности.
49. Устройство по п.48, выполненное в виде машины для обработки банкнот, машины для подсчета банкнот, машины для сортировки банкнот, предназначенного для считывания содержащейся на банкнотах информации устройства для слепых или людей с нарушением зрения, предназначенного для считывания содержащейся на банкнотах информации устройства для пунктов обмена валют или карманного устройства для проверки банкнот.
50. Устройство для осуществления способа по одному из пп.35-41, содержащее средства для облучения допускающего автоматическое считывание признака подлинности ИК-излучением с длиной волны из спектральной области поглощения излучения поглощающим ИК-излучение маркировочным веществом, средства для измерения поглощения признаком подлинности излучения с длиной волны из спектральной области облучения признака подлинности и средства для оценки подлинности ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги на основании измеренного поглощения признаком подлинности.
51. Устройство по п.50, выполненное в виде машины для обработки банкнот, машины для подсчета банкнот, машины для сортировки банкнот, предназначенного для считывания содержащейся на банкнотах информации устройства для слепых или людей с нарушением зрения, предназначенного для считывания содержащейся на банкнотах информации устройства для пунктов обмена валют или карманного устройства для проверки банкнот.
52. Устройство для осуществления способа по одному из пп.42-47, содержащее средства для облучения допускающего автоматическое считывание признака подлинности ИК-излучением с длиной волны из спектральной области возбуждения люминесцирующего маркировочного вещества, средства для измерения поглощения признаком подлинности излучения с длиной волны из спектральной области поглощения излучения поглощающим ИК-излучение маркировочным веществом и средства для оценки подлинности ценного документа, защитного элемента или защищенной от подделки бумаги на основании измеренного поглощения признаком подлинности излучения.
53. Устройство по п.52, выполненное в виде машины для обработки банкнот, машины для подсчета банкнот, машины для сортировки банкнот, предназначенного для считывания содержащейся на банкнотах информации устройства для слепых или людей с нарушением зрения, предназначенного для считывания содержащейся на банкнотах информации устройства для пунктов обмена валют или карманного устройства для проверки банкнот.
