Ценный документ
Изобретение относится к ценному документу, способу его изготовления, а также к способу проверки и обработки указанного ценного документа. Ценный документ имеет основу с различными маркировочными веществами для его проверки. Первое маркировочное вещество введено в объем основы ценного документа. Второе маркировочное вещество, представляющее собой люминофор, и третье маркировочное вещество, представляющее собой поглощающий излучение в инфракрасной области спектра материал, совместно присутствуют в печатной краске, в составе которой они нанесены на основу ценного документа в виде кода. При этом первым маркировочным веществом является люминофор, испускающий люминесцентное излучение в области поглощения излучения третьим маркировочным веществом. Предложенное изобретение обеспечивает получение ценного документа с высокой степенью защиты от подделки, допускающего возможность определения его достоинства. 3 н. и 31 з.п. ф-лы, 5 ил.
Настоящее изобретение относится к ценному документу, прежде всего банкноте, имеющему основу и различные предназначенные для его проверки маркировочные вещества, которые благодаря их характерным свойствам позволяют использовать их в качестве признаков подлинности.
Из публикации WO 97/39428 известен ценный документ, основа которого имеет на одном участке различные автоматически проверяемые признаки подлинности, которые обеспечивают различный уровень защиты ценного документа от подделки. Ценный документ имеет автоматически проверяемый защитный признак низкого уровня защиты от подделки, образованный одним единственным материалом. При считывании подобного защитного признака низкого уровня защиты от подделки выдается простой ответный сигнал типа "да-нет", указывающий на наличие, соответственно отсутствие проверяемого свойства. Такой защитный признак низкого уровня защиты от подделки используется для проверки подлинности ценного документа в тех случаях, когда для проверки применяется простой детектор, например в местах розничной торговли.
Другой, также автоматически проверяемый защитный признак высокого уровня защиты от подделки обладает трудно обнаруживаемыми без специального оборудования свойствами и обеспечивает возможность более глубокого анализа ценного документа на гораздо более высоком уровне. Проверка такого защитного признака высокого уровня защиты от подделки связана с высокими затратами и проводится, например, в центральных банках. Подобный защитный признак высокого уровня защиты от подделки образован гомогенной смесью двух веществ с различными физическими свойствами, такими как длина волны возбуждения люминесценции, коэрцитивность и иные свойства.
Однако известной из публикации WO 97/39428 системе присущ тот недостаток, что такая система хотя и предоставляет возможность сложной и дорогостоящей проверки подлинности ценных документов, тем не менее она не позволяет сделать вывод о типе или достоинстве того или иного ценного документа. Однако при автоматической обработке ценных документов, прежде всего банкнот, очень часто требуется также определять тип ценного документа, например валюту или номинал банкноты в известной валюте.
Исходя из вышеизложенного в основу настоящего изобретения была положена задача предложить ценный документ указанного в начале описания типа, который наряду с повышенной степенью его защиты от подделки допускал бы также возможность определения его достоинства.
Под определением достоинства ценного документа согласно настоящему изобретению подразумевается расшифровка представленной в кодированном виде информации, предназначенной для пользователей определенной группы. В случае банкноты такая кодированная информация может представлять собой, например, номинал банкноты, ее валюту, серию, страну-эмитент или иные оформительские особенности банкноты.
Указанная задача решается с помощью ценного документа, отличительные признаки которого представлены в главном пункте формулы изобретения. Способ изготовления подобных ценных документов, а также два варианта осуществления способа их проверки или обработки являются объектами остальных независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.
Предлагаемый в изобретении ценный документ имеет первое маркировочное вещество, которое введено в объем основы ценного документа, и второе и третье маркировочные вещества, совместно присутствующие в печатной краске, в составе которой они нанесены на основу ценного документа в виде кода. При этом второе маркировочное вещество представляет собой люминофор, а третье маркировочное вещество представляет собой поглощающий излучение в особой области спектра материал. Благодаря подобной комбинации маркировочных веществ, соответственно их свойств удается, как подробно поясняется ниже, получить сложную систему защитных признаков, которая исключительно сложна в подделке для потенциального фальсификатора. Подобная система защитных признаков позволяет пользователям каждой из различных групп не только проверять подлинность ценного документа, но и определять его достоинство. Проверка подлинности ценного документа и определение его достоинства выполняется пользователями различных групп на основании абсолютно не связанных друг с другом маркировочных веществ, соответственно их характеристических свойств.
Так, например, пользователи одной группы могут использовать для проверки подлинности ценного документа некоторое характеристическое свойство первого маркировочного вещества, а для определения достоинства ценного документа - нанесенный на него в кодированном виде поглощающий оптическое излучение материал. Пользователи другой группы могут использовать для проверки подлинности ценного документа некоторое характеристическое свойство второго маркировочного вещества, прежде всего его люминесценцию, а для определения достоинства ценного документа - образованный люминофором код. Тем самым пользователи обеих групп могут наряду с проверкой подлинности ценного документа без больших дополнительных затрат определять и его достоинство. Более детально проверка подлинности ценных документов и определение их достоинства рассмотрены ниже.
Упомянутыми выше группами пользователей могут являться центральные банки, коммерческие банки, любые торговые предприятия, такие как предприятия местного транспортного сообщения, универсальные магазины, предприятия по эксплуатации торговых автоматов и т.д.
Анализ общей системы защитных признаков исключительно сложен и связан с высокими затратами, поскольку для третьих лиц отсутствует всякая возможность определить, какие именно вещества и прежде всего какие именно их свойства используются пользователями различных групп для проверки ценных документов. Даже зная используемую пользователями той или иной группы процедуру проверки ценных документов, все еще невозможно установить, какие вещества и методы используются пользователями другой группы или других групп для проверки подлинности ценных документов и определения их достоинства.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения первое маркировочное вещество в основном равномерно распределено в объеме основы ценного документа, в связи с чем каждый из достаточно крупных единичных объемов основы содержит в основном одинаковые количества первого маркировочного вещества. При этом первое маркировочное вещество может быть регулярно распределено в объеме основы, например, по определенной схеме. Предпочтительно, однако, чтобы первое маркировочное вещество было случайным образом распределено в объеме основы ценного документа,
Маркировочное вещество можно также вводить в приповерхностные зоны объема бумажной основы. Для этого можно использовать, например, описанные в ЕР-А-0659935 и DE 10120818 способы, в соответствии с которыми частицы первого маркировочного вещества в потоке газа или жидкости вводят во влажное бумажное полотно. Содержание обеих указанных публикаций в этом отношении включено в настоящее описание в качестве ссылки.
В качестве третьего маркировочного вещества предпочтительно использовать вещество, поглощающее излучение инфракрасной области спектра. Под "инфракрасной областью спектра" согласно изобретению подразумевается диапазон длин волн оптического излучения, начинающийся с 750 нм, предпочтительно с 800 нм. Третье маркировочное вещество предпочтительно должно быть в видимой области спектра в основном бесцветным или обладать лишь слабовыраженной собственной окраской. При соблюдении этих условий третье маркировочное вещество при обычных условиях освещения визуально не различимо или лишь слабо заметно. Помимо этого в отличие от люминофора поглощающее излучение инфракрасной области спектра маркировочное вещество не дает никакого активного сигнала, который облегчил бы обнаружение этого вещества.
Третье маркировочное вещество предпочтительно еще не должно обладать существенным поглощением излучения с длиной волны около 800 нм, чтобы его невозможно было обнаружить и с помощью имеющихся в продаже инфракрасных детекторов на кремниевой основе. Существенным поглощением третье маркировочное вещество предпочтительно должно обладать лишь в диапазоне длин волн выше примерно 1,2 мкм, предпочтительно в диапазоне длин волн от примерно 1,5 до примерно 2,2 мкм. В этом случае поглощение инфракрасного излучения третьим маркировочным веществом можно обнаружить лишь с помощью дорогостоящих и мало распространенных детекторов, что повышает степень защиты образованного им кода от подделки.
В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения в качестве поглощающего инфракрасное излучение маркировочного вещества используют, например, вещество на основе легированного полупроводникового материала. Возможно также использование содержащих оксид металла веществ, характерной особенностью которых является прежде всего присущая им высокая стойкость к старению. Третье маркировочное вещество предпочтительно представлено в виде частиц со средним размером менее 50 нм. При таких своих размерах частицы маркировочного вещества лишь незначительно рассеивают видимый свет, благодаря чему маркировочное вещество в видимой области спектра бесцветно или обладает лишь слабовыраженной собственной окраской.
В качестве примера ИК-поглотителей, которые согласно изобретению могут использоваться в качестве третьего маркировочного вещества и которые не обладают сколько-нибудь существенным поглощением ни видимого излучения, ни излучения с длиной волны около 800 нм, можно назвать 2,5-циклогексадиен-1,4-диилиден-бис-[N,N-бис(4-дибутиламинофенил)аммоний}-бис-(гексафторантимонат) суммарной формулы C62H92N6F12Sb2, а также выпускаемые фирмой Siber Hegner GmbH, Гамбург, красители ADS 990 МС с суммарной формулой C32H30N2S4Ni и ADS 1120P с суммарной формулой С52Н44Сl2O6. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения на основу ценного документа нанесено, предпочтительно печатанием, четвертое маркировочное вещество. Это четвертое маркировочное вещество можно использовать для проверки подлинности ценного документа в дополнение к первому маркировочному веществу или вместо него.
В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения при наличии первого маркировочного вещества и/или четвертого маркировочного вещества можно определить серию, соответственно имеющееся в каждом конкретном случае обновление, например, банкнот одной эмиссии. Так, например, в первоначально выпущенных банкнотах некоторой валюты может присутствовать только первое маркировочное вещество, а в обновленных банкнотах той же валюты может присутствовать первое и четвертое маркировочные вещества. По истечении определенного переходного периода возможна полная замена банкнот на банкноты, содержащие только четвертое маркировочное вещество.
Наряду со вторым маркировочным веществом первое маркировочное вещество и/или четвертое маркировочное вещество также может/могут представлять собой люминофор или смесь люминофоров. При этом в качестве первого маркировочного вещества и/или четвертого маркировочного вещества предпочтительно использовать люминофоры или смеси люминофоров, которые люминесцируют в инфракрасной области спектра и излучение которых прежде всего обладает сложной, трудно воспроизводимой спектральной характеристикой. Подобную спектральную характеристику можно использовать главным образом для того, чтобы такие люминофоры можно было отличить от сходных с ними люминофоров. Однако эту спектральную характеристику можно использовать и для создания системы кодирования, в которой информация кодируется формой спектров излучения и/или возбуждения люминофоров.
В одном из предпочтительных вариантов выполнения предлагаемого в изобретении ценного документа третьим маркировочным веществом является поглощающее ИК-излучение маркировочное вещество, а первым маркировочным веществом является люминофор, испускающий люминесцентное излучение в области поглощения излучения третьим маркировочным веществом. Применение подобных первого и третьего маркировочных веществ позволяет использовать для считывания кода взаимодействие их свойств, о чем более подробно сказано ниже. Для возбуждения первого маркировочного вещества предпочтительно использовать излучение инфракрасной области спектра, предпочтительно в диапазоне длин волн от примерно 0,8 до примерно 1,0 мкм.
В качестве по меньшей мере одного из люминесцирующих маркировочных веществ предпочтительно использовать люминофор, имеющий легированную редкоземельными элементами основную кристаллическую решетку. В принципе такую легированную редкоземельными элементами основную кристаллическую решетку могут иметь и несколько люминофоров или даже все люминофоры. Такие люминофоры можно возбуждать, например, облучая их излучением с длиной волны, непосредственно лежащей в полосах поглощения излучения ионами редкоземельных элементов. В предпочтительных вариантах можно также использовать поглощающие основные кристаллические решетки или так называемые "сенсибилизаторы", которые поглощают возбуждающее излучение и передают его иону редкоземельного элемента, который затем начинает люминесцировать. Очевидно, что основные кристаллические решетки и/или легирующие вещества могут быть различными для различных маркировочных веществ для получения различающихся между собой диапазонов возбуждения и/или излучения.
В предпочтительном варианте основная кристаллическая решетка поглощает излучение видимой области спектра и в некоторых случаях, прежде всего при использовании первого или четвертого маркировочного вещества, дополнительно поглощает излучение ближней инфракрасной области с длиной волны до примерно 1,1 мкм. В этом варианте для возбуждения можно с высокой эффективностью использовать такие источники света, как галогенные лампы, светодиоды, лазеры, импульсные лампы или ксеноновые дуговые лампы, для чего люминофор требуется применять лишь в незначительных количествах. Использование люминофора в незначительном количестве, во-первых, позволяет наносить его на основу ценного документа обычными методами печати, а, во-вторых, затрудняет обнаружение этого вещества потенциальными фальсификаторами. Применение же люминофора, основная кристаллическая решетка которого поглощает также излучение ближней инфракрасной области с длиной волны до примерно 1,1 мкм, позволяет подавлять легко обнаруживаемые линии испускаемого ионами редкоземельных элементов излучения и сохранить лишь более сложное в детектировании излучение с более длинными волнами.
В другом предпочтительном варианте используют люминофоры, которые сами поглощают излучение видимой области спектра, предпочтительно излучение преобладающей части видимой области спектра, наиболее предпочтительно включая излучение ближней инфракрасной области спектра. В этом случае излучение в этих легче доступных областях спектра также подавляется.
Основная кристаллическая решетка может иметь, например, структуру перовскита или граната и может быть легирована испускающим излучение инфракрасной области спектра редкоземельным элементом, например празеодимом, неодимом, диспрозием, гольмием, эрбием, тулием или иттербием. Другие возможные основные кристаллические решетки и легирующие вещества описаны в публикации ЕР-В-0052624 или ЕР-В-0053124, содержание которых включено в настоящее описание в качестве ссылки.
В следующем предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении ценного документа код занимает преобладающую часть площади ценного документа, прежде всего занимает в основном всю его площадь. Этот вариант позволяет дополнительно повысить степень защиты ценного документа от подделки, поскольку пропуски или внедренные части других, в том числе и других подлинных документов становятся заметны в виде нарушений кода.
Так, например, код или его часть можно на идентичных документах, например, банкнотах одинакового номинала, смещать на определенную величину при переходе от одного документа к другому. При изготовлении ценных документов в бесконечном формате подобное смещение можно обеспечить, например, за счет использования печатного валика, отношение длины окружности которого к размеру документа не является целочисленной величиной. В этом случае ряд последовательно печатаемых документов может содержать одинаковый по содержанию или форме код, тогда как отдельные документы одновременно с этим будут отличаться один от другого расположением кода. При листовой печати аналогичного эффекта можно добиться, используя несколько печатных пластин со смещенными друг относительно друга кодами или его частями в количестве, соответствующем требуемой частоте повторения места расположения кода или его частей.
Образованный вторым и третьим маркировочными веществами код может представлять собой знаки или рисунки любого типа, например последовательность буквенно-цифровых знаков. Более же предпочтительно согласно изобретению выполнять код в виде штрих-кода. Под штрих-кодом при этом подразумевается любой одномерный или двухмерный рисунок из полосок, соответственно участков поверхности с маркировочными веществами ("штрихов") и расположенных между штрихами полосок, соответственно участков поверхности без маркировочных веществ ("промежутков"). Обычно последовательность из штрихов и промежутков между ними образует последовательность двоичных чисел, в виде которой можно представить любую, в том числе и в зашифрованной форме, информацию о ценном документе.
Штрих-код может быть, в частности, не видим невооруженным глазом и обнаруживается лишь после облучения ценного документа соответствующим источником света по своему излучению или поглощению в особой спектральной области. Штрих-коды наиболее пригодны для автоматического считывания и прежде всего в сочетании с контрольными цифрами позволяют при их считывании получать практически безошибочный результат. В качестве штрих-кодов могут использоваться штрих-коды широко распространенных стандартов, например Code 2/5, Code 2/5 Interleaved, Code 128 или Code 39, или же штрих-коды специальных стандартов, применяемых только на предлагаемых в изобретении ценных документах. Возможно также использование двухмерных штрих-кодов, которые характеризуются особо высокой плотностью записи и повышенной избыточностью, делающей их независимыми от производственных допусков.
Основой ценного документа предпочтительно является запечатанная или незапечатанная хлопковая бумага, бумага из смеси хлопковых и синтетических волокон, содержащая целлюлозу бумага или снабженная покрытием, запечатанная или незапечатанная полимерная пленка. В качестве основы ценного документа можно также использовать ламинированную многослойную основу. Материал основы не имеет при этом существенного значения для изобретения при условии, что он допускает возможность введения в его объем или нанесения на его поверхность каждого из необходимых маркировочных веществ. Очевидно, что ценный документ наряду с указанными выше маркировочными веществами может иметь и другие маркировочные вещества или дополнительные печатные слои.
Под предлагаемыми в изобретении ценными документами предпочтительно подразумеваются банкноты, акции, кредитные карты, удостоверения личности или пропуска, паспорта любого вида, визы, банковские чеки и иные ценные документы.
Согласно изобретению второе и третье маркировочные вещества наносят на основу ценного документа печатанием. Для этого можно использовать, например, глубокую печать, трафаретную печать, высокую печать, флексографскую печать, струйную печать, цифровую печать, печатание методом переноса или офсетную печать. Используемые при этом печатные краски могут быть прозрачными или могут содержать дополнительные пигменты, которые не должны отрицательно влиять на обнаружение маркировочных веществ. При использовании люминофоров печатные краски предпочтительно должны быть прозрачными в области возбуждения люминофоров и в соответствующей области их излучения.
При использовании четвертого маркировочного вещества его в принципе можно наносить на ценный документ в любом виде и с произвольным распределением. Предпочтительно, однако, и четвертое маркировочное вещество печатанием наносить в виде кода на основу ценного документа. При этом в предпочтительном варианте четвертое маркировочное вещество включают в состав печатной краски, прежде всего видимой печатной краски, которой на основе ценного документа печатают оттиск. Четвертое маркировочное вещество обычно наносят на основу ценного документа независимо от второго и третьего маркировочных веществ, однако его можно также совместно со вторым и третьим маркировочными веществами печатанием наносить в составе общей печатной краски на основу ценного документа.
Образованные вторым и третьим маркировочными веществами, соответственно четвертым маркировочным веществом коды могут быть одно- или разнотипными. Второе и третье маркировочные вещества могут быть, например, нанесены на ценный документ в виде штрих-кода, а четвертое маркировочное вещество - в виде последовательности буквенно-цифровых знаков.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения ценный документ имеет еще один печатный слой, который частично или полностью покрывает снабженные вторым и третьим маркировочными веществами участки ценного документа. Такой еще один печатный слой может быть, в частности, непрозрачным в видимой области спектра и прозрачным или полупрозрачным в области испускания излучения вторым маркировочным веществом и/или в области поглощения излучения третьим маркировочным веществом. В этом случае печатный слой "скрывает" наличие второго и третьего маркировочных веществ в видимой области спектра, но позволяет обнаруживать люминесценцию второго маркировочного вещества или поглощение третьим маркировочным веществом излучения соответствующих длин волн. Указанный печатный слой, если он полностью покрывает снабженные вторым и третьим маркировочными веществами участки ценного документа, для возможности обнаружения характеристических свойств каждого из маркировочных веществ должен быть прозрачным или полупрозрачным и в области испускания излучения вторым маркировочным веществом, и в области поглощения излучения третьим маркировочным веществом.
Очевидно, что на основу ценного документа можно наносить или в нее можно вводить дополнительные маркировочные вещества, например, для дальнейшего повышения степени защиты ценных документов от подделки или для увеличения количества групп пользователей, осуществляющих проверку ценных документов.
Способ проверки или обработки рассмотренного выше ценного документа заключается в проверке подлинности ценного документа с использованием по меньшей мере одного характеристического свойства первого и/или второго маркировочного вещества и в определении достоинства ценного документа с использованием образованного вторым маркировочным веществом и/или третьим маркировочным веществом кода. Для проверки подлинности ценного документа и определения его достоинства пользователями различных групп предпочтительно должны использоваться различные маркировочные вещества. Иными словами, пользователем, входящим в первую группу, подлинность ценного документа проверяется на основании по меньшей мере одного характеристического свойства первого маркировочного вещества, а достоинство ценного документа определяется с помощью выполненного с использованием третьего маркировочного вещества кода. Пользователем же, относящимся ко второй группе, подлинность ценного документа проверяется на основании по меньшей мере одного характеристического свойства второго маркировочного вещества, а достоинство ценного документа определяется с помощью выполненного с использованием второго маркировочного вещества кода. Тем самым используемые пользователями различных групп системы проверки ценных документов абсолютно не связаны друг с другом, поскольку пользователями различных групп анализируются различные маркировочные вещества. Сказанное означает, что при обнаружении пользователями одной группы поддельных ценных документов подобное нарушение защиты никак не касается пользователей других групп.
При проверке или обработке снабженного четвертым маркировочным веществом ценного документа пользователем первой группы для проверки подлинности ценного документа может использоваться по меньшей мере одно характеристическое свойство первого маркировочного вещества и/или четвертого маркировочного вещества. Для определения же достоинства ценного документа и в этом случае используется образованный третьим маркировочным веществом код. Так, например, для проверки подлинности ценного документа одна часть пользователей первой группы может использовать первое маркировочное вещество, а другая часть пользователей первой группы может использовать четвертое маркировочное вещество. При этом проверка или обработка ценного документа пользователями второй группы остается неизменной.
В обоих вариантах осуществления способа проверки или обработки ценного документа для определения его достоинства пользователем первой группы код предпочтительно облучать излучением с длиной волны, лежащей в области поглощения излучения третьим маркировочным веществом, определять поглощение кодом излучения с длиной волны, лежащей в диапазоне длин волн облучающего излучения, и на основании выявленного поглощения излучения определять достоинство ценного документа.
Код предпочтительно облучать при этом излучением инфракрасной области спектра, а поглощение излучения целесообразно определять, измеряя с пространственным разрешением пропущенное и/или отраженное излучение.
В другом варианте для определения достоинства ценного документа пользователем первой группы можно облучать по меньшей мере один отдельный участок ценного документа излучением с длиной волны, лежащей в области возбуждения люминесцирующего первого маркировочного вещества, измерять параметры испускаемого первым маркировочным веществом излучения на длине волны, лежащей в области поглощения излучения третьим маркировочным веществом, и на основании измеренных параметров излучения определять достоинство ценного документа.
Этот альтернативный вариант основан на взаимодействии свойств первого и третьего маркировочных веществ. При этом исходно предполагается, что первое маркировочное вещество является люминофором, испускающим люминесцентное излучение с длиной волны, лежащей в области поглощения излучения третьим маркировочным веществом. Поглощение излучения третьим маркировочным веществом определяют в отличие от рассмотренного выше способа не путем измерения отраженного или пропущенного излучения, а на основании локально подавленного в зоне кода люминесцентного излучения первого маркировочного вещества. В предпочтительном варианте третье маркировочное вещество не поглощает излучение с определенной длиной волны, испускаемое первым маркировочным веществом, но на определенной длине волны излучения четвертого маркировочного вещества поглощает по меньшей мере часть испускаемого им излучения. В соответствии с этим излучение, испускаемое первым маркировочным веществом на определенной длине волне, равняется ожидаемым 100%, тогда как излучение, испускаемое четвертым маркировочным веществом на другой определенной длине волны, составляет, например, 50% от ожидаемых 100%. Таким путем с помощью подобных особых характеристик излучения и поглощения во всем спектре можно легко обнаружить определенный поглотитель. Тем самым для подделки ценного документа недостаточно использовать просто какое-либо поглощающее излучение вещество, поскольку оно должно обладать совершенно определенным спектром поглощения, взаимодействующим со спектром излучения первого маркировочного вещества и/или четвертого маркировочного вещества.
В рассмотренном выше варианте ценный документ также предпочтительно облучать излучением инфракрасной области спектра, например ИК-излучением с длиной волны в диапазоне от 0,8 до 1,0 мкм, а излучение для обнаружения локального поглощения измерять с пространственным разрешением.
Рассмотренный выше способ дополнительно обеспечивает возможность нормирования измеренного характера излучения. При расположении оттиска-кода с лицевой стороны ценного документа для нормирования наряду с люминесцентным излучением, модулированным поглощением и испускаемым с лицевой стороны, измеряют также люминесцентное излучение, испускаемое с оборотной стороны ценного документа. При этом ценный документ облучают с оборотной стороны возбуждающим светом, а измеренное в основном постоянное излучение, испускаемое первым маркировочным веществом с оборотной стороны ценного документа, используют в качестве опорного. Излучение, испускаемое с лицевой стороны ценного документа, можно затем соотносить с этим опорным излучением и таким путем нормировать на него. В другом варианте можно также нормировать модулированное люминесцентное излучение, испускаемое с лицевой стороны ценного документа, на излучение, испускаемое незапечатанными участками ценного документа.
Для проверки подлинности ценного документа и определения его достоинства пользователи второй группы предпочтительно должны облучать код излучением с длиной волны, лежащей в области возбуждения второго маркировочного вещества. Параметры испускаемого кодом излучения измеряют при этом на по меньшей мере одной длине волны, лежащей в диапазоне длин волн испускаемого вторым маркировочным веществом излучения, и на основании измеренных параметров излучения проверяют подлинность ценного документа и/или определяют его достоинство. Второе маркировочное вещество предпочтительно облучать в этом случае видимым и/или инфракрасным излучением и измерять параметры испускаемого вторым маркировочным веществом излучения в инфракрасной области спектра.
Во всех рассмотренных выше вариантах осуществления способа проверки или обработки ценных документов для облучения предпочтительно использовать светодиод или лазерный диод.
Применение поглощающего излучение инфракрасной области спектра третьего маркировочного вещества для проверки ценного документа пользователями первой группы позволяет повысить степень защиты ценных документов по сравнению с ценными документами с люминесцентным кодом, образованным вторым маркировочным веществом. Наряду с уже указанными выше преимуществами следует также отметить, что фоновый оттиск, расположенный под инфракрасным кодом, лишь незначительно ухудшает возможность автоматического считывания кода. Помимо этого, возможно, присутствующие на ценном документе загрязнения создают гораздо меньше помех в инфракрасной области спектра, чем в видимой и ультрафиолетовой областях спектра. Кроме того, и отношение сигнал/шум в выдаваемом измерительной головкой сигнале при измерении отражения гораздо лучше, чем при измерении люминесценции, что позволяет повысить разрешающую способность.
Другие варианты осуществления изобретения, а также его преимущества более подробно рассмотрены ниже со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи. Приведенные на этих чертежах изображения для большей наглядности выполнены без соблюдения масштаба и истинных пропорций между размерами. На прилагаемых чертежах, в частности, показано:
на фиг.1 - схематичный вид банкноты, выполненной по одному из вариантов осуществления изобретения,
на фиг.2 - вид показанной на фиг.1 банкноты в разрезе плоскостью II-II,
на фиг.3 - характеристика поглощения ИК-излучения показанными на фиг.1 и 5 банкнотами вдоль линии III-III,
на фиг.4а - характеристика люминесцентного излучения, измеренного с оборотной стороны банкнот вдоль линии III-III,
на фиг.4б - характеристика люминесцентного излучения, измеренного с лицевой стороны банкнот вдоль линии III-III, и
на фиг.5 - схематичный вид банкноты, выполненной по другому варианту осуществления изобретения.
Ниже изобретение поясняется на примере банкноты. На фиг.1 и 2 схематично показана банкнота 10, снабженная различными маркировочными веществами для проверки ее подлинности различными группами пользователей. При этом на фиг.1 банкнота 10 показана в виде в плане, а на фиг.2 - в разрезе плоскостью II-II.
Как наглядно показано на фиг.2, первое маркировочное вещество 14 равномерно распределено в виде частиц в объеме бумажной основы 12 банкноты 10. Частицы первого маркировочного вещества 14 можно добавлять к бумажной или волокнистой массе перед формованием бумажного полотна или же можно вводить (внедрять) в волокнистую матрицу лишь после формования листа.
В рассматриваемом примере первое маркировочное вещество 14 представляет собой смесь из различных люминофоров, которые после их возбуждения испускают ИК-излучение со сложным и трудно воспроизводимым спектральным распределением.
Второе 16 и третье 18 маркировочные вещества совместно присутствуют в печатной краске 20, которой на лицевой стороне банкноты 10 напечатаны полоски. Отдельные полоски 22 и расположенные между каждыми двумя из них пробелы 24 образуют при этом штрих-код, в виде которого зашифрован номинал банкноты 10 и наименование валюты. Такой штрих-код 22+24 занимает практически всю площадь банкноты 10.
В рассматриваемом примере второе маркировочное вещество 16 представляет собой люминофор, а третье маркировочное вещество 18 представляет собой поглощающий ИК-излучение материал. Второе маркировочное вещество 16 в отличие от первого маркировочного вещества 14 целенаправленно выбрано с таким расчетом, чтобы его люминесцентное излучение можно было легко возбудить и обнаружить такое маркировочное вещество с помощью имеющихся в продаже детекторов.
Поглощающее ИК-излучение третье маркировочное вещество 18 прозрачно для излучения видимой области спектра вплоть до длины волны около 0,8 мкм, и поэтому наличие штрих-кода 22+24 невозможно обнаружить ни невооруженным глазом, ни с помощью имеющихся в продаже ИК-детекторов.
Для проверки подлинности банкноты и определения ее номинала двумя различными группами пользователей могут использоваться различные комбинации маркировочных веществ 14, 16 и 18, соответственно их расположения. В рассматриваемом примере банкнота 10 выполнена в расчете на контроль первой группой пользователей, предъявляющих высокие требования к степени защиты банкнот от подделки, и на контроль второй группой пользователей, предъявляющих сравнительно низкие требования к степени защиты банкнот от подделки.
Под второй группой пользователей могут подразумеваться, например, установленные на автомобильных парковках автоматы с функцией приема банкнот или торговые автоматы. В подобных автоматах наиболее целесообразно использовать для проверки подлинности банкнот и определения их номинала недорогие детекторы.
Пользователь второй группы проверяет подлинность банкноты 10 путем ее облучения светом, длина волны которого лежит в том же диапазоне, что и длина волны излучения возбуждения второго маркировочного вещества 16, и путем детектирования соответствующего люминесцентного сигнала. При получении отвечающего заданным параметрам люминесцентного сигнала банкнота классифицируется пользователем как подлинная. При соответствующем выборе люминофора 16 для обнаружения его люминесцентного излучения можно использовать имеющиеся в продаже, недорогие детекторы. При признании банкноты подлинной затем на основании штрих-кода 22+24, также образованного люминофором 16, можно при необходимости определить ее номинал. При этом проверять подлинность банкноты и определять ее номинал можно, как очевидно, и в одну стадию.
Для первой группы пользователей, предъявляющих повышенные требования к степени защиты банкнот от подделки, первое маркировочное вещество 14 с его сложным по спектральному составу излучением служит признаком подлинности банкноты. Первая группа пользователей может охватывать, например, банки, в которых для проверки подлинности банкнот используются высококачественные и дорогостоящие детекторы. В данном случае банкноту для проверки ее подлинности облучают светом, длина волны которого лежит в том же диапазоне, что и длина волны излучения возбуждения первого маркировочного вещества 14, и анализируют спектральный состав люминесцентного излучения этого маркировочного вещества на соответствие заданным критериям. Проверка подлинности банкнот при этом предпочтительно основана не только на установлении соответствия люминесцентного излучения заданным критериям, но и на более глубоком анализе его спектра, при котором оценивают полуширину и/или расстояние между максимумами люминесцентного излучения и/или время затухания люминесценции и иные параметры.
Для определения номинала банкноты 10 пользователем первой группы используется поглощающее ИК-излучение третье маркировочное вещество 18. Это маркировочное вещество 18, как уже указывалось выше, прозрачно для излучения ближней инфракрасной области спектра, однако поглощает излучение больших длин волн, а в рассматриваемом примере - излучение с длиной волны около 1,5 мкм. Тем самым информацию, содержащуюся в штрих-коде 22+24, можно считать с помощью дорогостоящего ИК-детектора, реагирующего на отраженное излучение с длиной волны 1,55 мкм. На фиг.3 схематично показана характеристика 26 поглощения ИК-излучения, полученная при измерении поглощения ИК-излучения вдоль линии III-III по фиг.1 при длине волны 1,55 мкм. По последовательности максимумов 28 и минимумов 30 поглощения можно при наличии известной схемы считать информацию, закодированную в штрих-коде 22+24.
Сложный анализ кода 22+24, выполненного с использованием поглощающего ИК-излучение третьего маркировочного вещества, одновременно является для пользователей первой группы и дополнительной проверкой подлинности банкноты 10. Иными словами, если при определении номинала банкноты характеристика 26 поглощения ИК-излучения будет отсутствовать или будет воспроизводить недействительный код, то банкноту можно классифицировать как поддельную, даже если при проверке первого маркировочного вещества не было выявлено ничего необычного. Подделки кода с использованием второго люминесцирующего маркировочного вещества, например, путем анализа детектора, используемого пользователями второй группы, недостаточно для введения пользователей первой группы в заблуждение при определении номинала банкноты.
Для проверки подлинности банкнот и определения их номиналов пользователями обеих групп используются полностью несовпадающие системы маркировочных веществ. Достигаемое благодаря этому существенное преимущество состоит в том, что анализ сравнительно легко доступного детектора, используемого пользователями второй группой для проверки подлинности банкнот, не позволяет сделать никаких выводов об используемых пользователями первой группы процедуре и принципах проверки подлинности банкнот или определения их номиналов. Преимущество предлагаемой в изобретении системы заключается в том, что пользователями обеих групп проверяется идентичная информация, поскольку оба предназначенных для определения номинала банкнот маркировочных вещества печатанием наносят на банкноты в виде кода в составе одной смеси, однако определение номиналов банкнот пользователями каждой из этих групп основано на проверке различных физических свойств и поэтому совершенно не связано одно с другим.
В дополнение к указанным маркировочными веществам можно использовать четвертое маркировочное вещество 32, печатанием нанесенное на банкноту 10 в виде еще одного кода 34. Этот дополнительный код может быть выполнен также в виде штрих-кода либо, как показано на фиг.1, в виде последовательности буквенно-цифровых знаков. В рассматриваемом примере четвертым маркировочным веществом является дополнительный люминофор 32, примешанный к видимой печатной краске 36. Этой печатной краской 36, содержащей люминофор 32, на основе 12 напечатано некоторое изображение, например номинал и валюта банкноты либо графическое изображение.
В рассматриваемом примере четвертым маркировочным веществом 32 является люминофор, основной кристалл которого легирован редкоземельным элементом и который при возбуждении излучением видимой области спектра испускает люминесцентное излучение в инфракрасной области спектра с длиной волны около 2,0 мкм и не излучает в видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Люминесценцию четвертого маркировочного вещества 32 невозможно обнаружить с помощью широко распространенных детекторов, чувствительных к излучению с длиной волны максимум 1,1 мкм. Поэтому четвертое маркировочное вещество 32 может использоваться пользователями первой группы для полноценной проверки подлинности банкнот вместо первого маркировочного вещества 14 или в дополнение к нему.
Ниже со ссылкой на фиг.4 рассмотрен другой вариант определения номиналов банкнот пользователями первой группы. В этом варианте в качестве первого маркировочного вещества 14 используют люминофор, который испускает люминесцентное излучение с длиной волны более 1,2 мкм, прежде всего с проверочной длиной волны 1,55 мкм, используемой в последующем для проверки подлинности банкнот. Как указано выше, подобным люминесцентным излучением в ИК-области спектра обладают люминофоры с основными кристаллическими решетками, легированными редкоземельными металлами.
На фиг.4а показана характеристика 40 люминесцентного излучения, измеренного вдоль линии III-III с оборотной стороны банкноты при проверочной длине волны 1,55 мкм после возбуждения первого маркировочного вещества 14. Поскольку первое маркировочное вещество 14 равномерно распределено в объеме основы 12, а на оборотной стороне банкноты отсутствуют поглощающие структуры, сигнал 40 люминесцентного излучения имеет постоянный уровень, который может служить опорным для последующего измерения излучения с лицевой стороны банкноты.
На фиг.4б показана характеристика 42 люминесцентного излучения, измеренного вдоль линии III-III с лицевой стороны банкноты 10. В местах пересечения линии III-III с полосками 22 штрих-кода люминесцентное излучение первого маркировочного вещества 14 поглощается третьим маркировочным веществом 18, в связи с чем на характеристике 42 люминесцентного излучения появляется минимум 44. В промежутках же 24 между штрихами (полосками) штрих-кода люминесцентное излучение проходит сквозь основу банкноты, возможно, с некоторым ослаблением, обусловленным наличием на банкноте других печатных слоев, и при измерении люминесценции приводит к появлению на характеристике люминесцентного излучения участков 46 с высоким уровнем люминесцентного сигнала, т.е. максимумов. По ширине максимумов и минимумов люминесценции и в этом случае можно расшифровать закодированную в штрих-коде информацию.
Последний из рассмотренных выше методов считывания кода 22+24 основан на взаимодействии свойств люминофора 14 и поглощающего ИК-излучение маркировочного вещества 18, которое (взаимодействие) исключительно сложно сымитировать потенциальному фальсификатору и поэтому обеспечивает чрезвычайно высокую степень защиты банкнот от подделки.
Показанная на фиг.1 первая полоска 22 штрих-кода расположена с отступом 48 от левого края банкноты 10. Варьирование величины отступа 48 для различных банкнот одной и той же серии за счет использования, например, различных печатных форм с различной величиной отступа 48 обеспечивает дополнительную защиту банкнот от подделки, поскольку пропуски или внедренные части других банкнот становятся заметны для пользователей обеих групп в виде дефектов кода 22+24.
Так, например, допустимые коды можно составлять только из комбинаций имеющих определенную ширину полосок 22 и промежутков 24 между ними. В этом случае слишком широкие или слишком узкие полоски, которые легко могут получиться при попытке подделать банкноту, распознаются в процессе ее проверки как недопустимые, и соответствующая банкнота классифицируется как поддельная.
На фиг.5 показана выполненная по другому варианту предлагаемая в изобретении банкнота 50. В отличие от показанной на фиг.1 банкноты 10 образующие штрих-код полоски 52 и промежутки 54 между ними расположены на банкноте 50 под некоторым углом α к вертикали (в плоскости чертежа). Первая слева полоска 52 у нижней кромки банкноты 50 отстоит на определенное расстояние 56 от ее левого края, которое варьируют на банкнотах одной серии. Благодаря этому любые попытки подделки банкноты 50 могут быть легко распознаны пользователями обеих групп, поскольку пропуски или внедренные части других банкнот немедленно приводят к заметному нарушению наклонного штрих-кода.
Измерение поглощения или излучения только вдоль линии III-III приводит к таким же результатам, что и в случае показанной на фиг.1 банкноты 10.
1. Ценный документ, прежде всего банкнота, с основой и различными маркировочными веществами для его проверки, причем первое маркировочное вещество введено в объем основы ценного документа, а второе маркировочное вещество, представляющее собой люминофор, и третье маркировочное вещество, представляющее собой поглощающий излучение в инфракрасной области спектра материал, совместно присутствуют в печатной краске, в составе которой они нанесены на основу ценного документа в виде кода, отличающийся тем, что первым маркировочным веществом является люминофор, испускающий люминесцентное излучение в области поглощения излучения третьим маркировочным веществом.
2. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что первое маркировочное вещество в основном равномерно распределено в объеме основы ценного документа.
3. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что третье маркировочное вещество в видимой области спектра в основном бесцветно или обладает лишь слабовыраженной собственной окраской.
4. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что третье маркировочное вещество обладает существенным поглощением в диапазоне длин волн выше примерно 1,2 мкм, предпочтительно в диапазоне длин волн примерно от 1,5 до 2,2 мкм.
5. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что третье маркировочное вещество не обладает существенным поглощением излучения с длиной волны около 0,8 мкм.
6. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что третье маркировочное вещество содержит легированный полупроводниковый материал или оксид металла.
7. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что третье маркировочное вещество присутствует в печатной краске в виде частиц со средним размером менее 50 нм.
8. Ценный документ по п.1, отличающийся тем, что на его основу нанесено предпочтительно печатанием четвертое маркировочное вещество, предпочтительно отличное от первого, второго и третьего маркировочных веществ.
9. Ценный документ по п.1 или 8, отличающийся тем, что первое маркировочное вещество и/или четвертое маркировочное вещество представляет/представляют собой люминофор или смесь люминофоров.
10. Ценный документ по п.1 или 8, отличающийся тем, что по меньшей мере одно из маркировочных веществ имеет легированную редкоземельными элементами основную кристаллическую решетку.
11. Ценный документ по п.1 или 8, отличающийся тем, что код занимает преобладающую часть площади ценного документа, прежде всего занимает в основном всю его площадь.
12. Ценный документ по п.1 или 8, отличающийся тем, что код представляет собой штрих-код.
13. Ценный документ по п.1 или 8, отличающийся тем, что код содержит информацию о ценном документе, которая предпочтительно представлена в зашифрованном виде.
14. Ценный документ по п.1 или 8, отличающийся тем, что его основа образована запечатанной или незапечатанной хлопковой бумагой.
15. Ценный документ по п.1 или 8, отличающийся тем, что его основа образована запечатанной или незапечатанной полимерной пленкой.
16. Ценный документ по п.8, отличающийся тем, что четвертое маркировочное вещество содержится в печатной краске, прежде всего в видимой печатной краске, которой на основе ценного документа напечатан оттиск.
17. Ценный документ по п.16, отличающийся тем, что оттиск представляет собой код, прежде всего штрих-код или последовательность буквенно-цифровых знаков.
18. Ценный документ по п.1 или 8, отличающийся тем, что он имеет еще один печатный слой, который частично или полностью покрывает снабженные вторым и третьим маркировочными веществами участки ценного документа.
19. Ценный документ по п.18, отличающийся тем, что еще один печатный слой непрозрачен в видимой области спектра и прозрачен или полупрозрачен в области испускания излучения вторым маркировочным веществом и/или в области поглощения излучения третьим маркировочным веществом.
20. Ценный документ по п.16 или 17, отличающийся тем, что еще один печатный слой образован содержащей четвертое маркировочное вещество печатной краской.
21. Способ изготовления ценного документа по одному из пп.1-20, при осуществлении которого первое маркировочное вещество вводят в объем основы ценного документа, а второе и третье маркировочные вещества совместно в составе печатной краски наносят на основу ценного документа в виде кода, причем третье маркировочное вещество поглощает излучение в инфракрасной области спектра, а в качестве первого маркировочного вещества используют люминофор, испускающий люминесцентное излучение в области поглощения излучения третьим маркировочным веществом.
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что на основу ценного документа наносят, прежде всего печатанием, четвертое маркировочное вещество.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что содержащую второе и третье маркировочные вещества печатную краску и четвертое маркировочное вещество наносят на основу ценного документа в виде смеси либо в виде отдельных материалов.
24. Способ по п.22 или 23, отличающийся тем, что четвертое маркировочное вещество включают в состав печатной краски, прежде всего видимой печатной краски, которой на основе ценного документа печатают оттиск.
25. Способ проверки или обработки ценного документа по одному из пп.1-20, включающий проверку подлинности ценного документа с использованием по меньшей мере одного характеристического свойства первого и/или второго маркировочного вещества и в определении достоинства ценного документа с использованием кода, образованного вторым маркировочным веществом и/или третьим маркировочным веществом, которое поглощает излучение в инфракрасной области спектра, причем для определения достоинства ценного документа пользователем первой группы код облучают излучением с длиной волны, лежащей в области поглощения излучения третьим маркировочным веществом, определяют поглощение кодом излучения с длиной волны, лежащей в диапазоне длин волн облучающего излучения, и на основании выявленного поглощения излучения определяют достоинство ценного документа, или для определения достоинства ценного документа пользователем первой группы по меньшей мере один отдельный участок ценного документа облучают излучением с длиной волны, лежащей в области возбуждения люминесцирующего первого маркировочного вещества, измеряют параметры испускаемого первым маркировочным веществом излучения на длине волны, лежащей в области поглощения излучения третьим маркировочным веществом, и на основании измеренных параметров излучения определяют достоинство ценного документа.
26. Способ по п.25, отличающийся тем, что для проверки подлинности ценного документа пользователем первой группы используется по меньшей мере одно характеристическое свойство первого маркировочного вещества.
27. Способ по п.25, отличающийся тем, что для проверки подлинности ценного документа пользователем второй группы используется по меньшей мере одно характеристическое свойство второго маркировочного вещества, а для определения достоинства ценного документа используется образованный вторым маркировочным веществом код.
28. Способ по п.25, отличающийся тем, что в том случае, когда пользователь принадлежит к первой группе пользователей, для проверки подлинности ценного документа используется по меньшей мере одно характеристическое свойство первого маркировочного вещества и/или четвертого маркировочного вещества, а для определения достоинства ценного документа используется образованный третьим маркировочным веществом код, а в том случае, когда пользователь принадлежит ко второй группе пользователей, для проверки подлинности ценного документа используется по меньшей мере одно характеристическое свойство второго маркировочного вещества, а для определения достоинства ценного документа используется образованный вторым маркировочным веществом код.
29. Способ по п.25, отличающийся тем, что код облучают излучением инфракрасной области спектра.
30. Способ по п.25, отличающийся тем, что поглощение излучения определяют с пространственным разрешением.
31. Способ по п.25, отличающийся тем, что параметры испускаемого первым маркировочным веществом излучения измеряют с противоположных сторон ценного документа, определяя при этом достоинство ценного документа предпочтительно путем сравнения между собой показателей измеренных с противоположных сторон ценного документа параметров излучения.
32. Способ по п.25, отличающийся тем, что для проверки подлинности ценного документа и определения его достоинства пользователем второй группы код облучают излучением с длиной волны, лежащей в области возбуждения второго маркировочного вещества, измеряют параметры испускаемого кодом излучения на по меньшей мере одной длине волны, лежащей в диапазоне длин волн испускаемого вторым маркировочным веществом излучения, и на основании измеренных параметров излучения проверяют подлинность ценного документа и/или определяют его достоинство.
33. Способ по п.32, отличающийся тем, что второе маркировочное вещество облучают видимым и/или инфракрасным излучением и в инфракрасной области спектра измеряют параметры испускаемого вторым маркировочным веществом излучения.
34. Способ по одному из пп.25-33, отличающийся тем, что для облучения используют светодиод или лазерный диод.
