УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ПОДЛИННОСТИ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к устройствам для проверки подлинности листового материала, в частности, денежных банкнот.
Как правило, подтвердить подлинность денежных банкнот с достаточной степенью надежности можно при осуществлении комплексной проверки. Одним из видов проверки является проверка по свойствам бумаги. Известно, что некоторые денежные банкноты, в частности, денежные знаки Соединенных штатов печатаются на бумаге, которая не люминесцирует под действием УФ-излучения. Поддельные банкноты, как правило, печатаются на бумаге, содержащей оптические отбеливатели, поэтому при воздействии на такие банкноты ультрафиолетовым излучением возникает явление люминесценции.
Известно устройство для проверки подлинности банкнот в соответствии с патентом США №6,918,482 (опубл. 19.07.2005г. МПК G 07 D 7/12). Устройство содержит источник света, в качестве которого используется светодиод, содержащий, как минимум, в части излучаемого им спектра ультрафиолетовое излучение, датчик флуоресцентного излучения, усилитель, обеспечивающий усиление выходного сигнала от датчика излучения и являющийся синхронным усилителем. Кроме того, указанное устройство снабжено вторым контрольным датчиком.
Осуществление проверки подлинности банкнот с помощью известного устройства осуществляется следующим образом. Проверяемая банкнота освещается светом, излучаемым светодиодом. Датчик флуоресцентного излучения измеряет флуоресцентное излучение, испускаемое областью банкноты и формирует первое измеренное значение. Затем при выключенном светодиоде измеряется
флуоресцентное излучение от области банкноты и формируется второе измеренное значение. Первое измеренное значение корректируется с использованием второго измеренного значения, например, посредством вычитания, а затем полученное таким образом значение сравнивается с заданным пороговым значением, полученным при облучении заведомо подлинной банкноты. Контрольный датчик измеряет интенсивность излучения светодиода в течение всего срока его эксплуатации, и измеренные им значения позволяют скорректировать уменьшение со временем интенсивности излучения.
На качество работы известного устройства оказывает значительное влияние состояние контролируемых банкнот. Наличие механических повреждений, смятия и т.п. дефектов искажает отраженное излучение, что снижает достоверность проверки.
Кроме того, известно, что существуют поддельные банкноты, напечатанные на бумаге, имитирующей подлинную с помощью добавок, поглощающих ультрафиолетовое излучение. При воздействии на них ультрафиолетовым излучением они не флуоресцируют, но излучение, проходя сквозь банкноту меняет свои характеристики.
Известны «Способ (варианты) и устройство (варианты) для проверки подлинности листового материала» в соответствии с заявкой на изобретение RU №2004121165 (заявка WO 03/054809, опубл. 03.07.2003). Устройство, в соответствии с указанной заявкой, содержит источник света УФ-излучения, датчик, предназначенный для регистрации прошедшего сквозь листовой материал УФ-излучения и формирования характеризующих его значений, а также блок обработки, предназначенный для проверки подлинности банкнот на основе значений, полученных датчиком. Реализуемый данным устройством способ заключается в том, что листовой материал облучают УФ-излучением, и для проверки его подлинности подвергают анализу и
обработке прошедшее сквозь листовой материал УФ-излучение. Для получения ответа на вопрос о подлинности банкноты полученные результаты сравнивают с эталонными, полученными при облучении УФ-излучением подлинной банкноты.
Согласно второму варианту осуществления изобретения в соответствии с заявкой РФ №2004121165 дополнительно к УФ-излучению используется, по меньшей мере, один дополнительный источник излучения с длиной волны отличной от ультрафиолетового спектра, при этом для проверки листового материала анализируется также прошедшее сквозь него дополнительное излучение.
Излучение, прошедшее сквозь банкноту, теряет значительную часть своей мощности, поэтому осуществление проверки, анализируя параметры проходящего ультрафиолетового излучения является недостаточно надежным. Использование дополнительного источника излучения с длиной волны, отличной от ультрафиолетового спектра требует дополнительных затрат, а также увеличивает габариты прибора.
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в повышении надежности проверки подлинности банкнот при обеспечении компактности устройства.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение чувствительности устройства для проверки подлинности банкнот за счет расширения диапазона частот и увеличения суммарной мощности используемого излучения.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для проверки подлинности листового материала, преимущественно, банкнот, содержащем, по меньшей мере, один источник излучения, выполненный в виде светодиода, по меньшей мере, один датчик излучения, размещенный в зоне регистрации излучения, пропускаемого банкнотой, блок анализа и обработки информации,
источник излучения работает в импульсном режиме и имеет непрерывный спектр излучения, длинноволновая граница которого приходится на видимый, а коротковолновая - на ультрафиолетовый диапазон частот.
В конкретном варианте исполнения датчик излучения, а также блок анализа и обработки информации могут быть выбраны с возможностью регистрации и последующей обработки как излучения, пропускаемого листовым материалом, так и наличия, уровня и временных характеристик люминесценции.
В конкретном варианте исполнения датчик излучения, а также блок анализа и обработки информации могут быть выбраны с возможностью регистрации и последующей обработки спектральных характеристик люминесценции.
Вещества, применяемые в поддельных банкнотах в качестве поглотителей ультрафиолетового излучения, как правило, имеют область поглощения, выходящую за длинноволновую границу ультрафиолетового диапазона и охватывающую коротковолновую область видимого (400÷420 нм) диапазона. Поэтому применение источника излучения, в спектре частот которого присутствует как ультрафиолетовая, так и видимая область позволяет детектировать наличие как отбеливателей, так и поглотителей, при этом возрастает общая оптическая мощность излучения без использования дополнительного источника света. Датчик излучения регистрирует излучение, пропущенное проверяемой банкнотой. Кроме того, под действием излучения бумага люминесцирует. Датчик излучения регистрирует как прошедшее, так и люминесцентное излучение. При этом уровень регистрируемого излучения люминесценции, в целом, оказывается выше, чем уровень прошедшего через толщу бумаги излучения. Это обусловлено как меньшим уровнем поглощения видимого излучения люминесценции при прохождении, так
и тем, что оптические отбеливатели распределены по толще бумаги, и излучение люминесценции испускается всем объемом бумаги. Источник излучения работает в импульсном режиме, и в темновой фазе также регистрируется люминесцентное излучение. После завершения люминесценции регистрируется уровень паразитной засветки датчика излучения, полученная величина может быть использована для корректировки измеренных уровней излучения светодиода и люминесценции (методом вычитания).
В конкретном варианте реализации полезной модели оценивается уровень пропускания излучения светодиода, наличие и уровень флуоресценции, а также наличие, уровень и продолжительность фосфоресценции.
Дополнительным техническим результатом является возможность регистрации ультрафиолетовых меток, нанесенных люминесцентной краской с контролем их наличия в местах, предусмотренных дизайном подлинной банкноты. Контроль производится на основе обнаружения излучения люминесценции, а также измерения его временных характеристик.
На фиг.1 изображена схема устройства для проверки подлинности листового материала.
На фиг.2 изображены временные зависимости оптической мощности излучения светодиода и оптической мощности на датчике.
Устройство содержит источник 1 излучения в виде светодиода, соединенного с модулятором 2, задающим импульсный режим работы светодиода 1. Проверяемая банкнота 3 располагается таким образом, чтобы излучение проходило сквозь нее. Датчик 4 излучения, прошедшего сквозь банкноту 3, соединен с усилителем 5 переменного тока, с которым затем последовательно соединены фильтр 6 низких частот, аналого-цифровой преобразователь 7 и микроконтроллер 8.
Проверка банкнот осуществляется следующим образом. Излучение от светодиода 1, содержащее как ультрафиолетовый, так и коротковолновый видимый спектр (400÷420 нм) проходит через проверяемую банкноту 3 и регистрируется датчиком 4 излучения, в качестве которого может быть использован фототранзистор с диапазоном чувствительности 350÷1000 нм. Поскольку значительная часть энергии излучения поглощается при прохождении через материал банкноты 3, полученное значение излучения, пропущенного банкнотой 3, а также излучения люминесценции усиливается посредством усилителя 5 переменного тока, затем в фильтре низких частот 6 отфильтровываются высокочастотные составляющие полученного сигнала. Аналого-цифровой преобразователь 7 считывает и преобразует сигнал, полученный с фильтра 6 низких частот, причем в течение периода импульсов, формируемого модулятором 2, может сниматься два или более отсчетов, попадающих в том числе и в темновую фазу. Информация, снятая в течение одного периода, представляет собой данные о величинах оптической мощности, соответствующей фазе свечения источника излучения, послесвечения люминесценции (фосфоресценции), а также паразитной засветки датчика 4 излучения от иных внешних источников. В результате сканирования поверхности банкноты 3 формируется последовательность отсчетов аналого-цифрового преобразователя 7, имеющая дискретную координатную привязку на поверхности банкноты, причем каждому значению координаты в направлении сканирования соответствует группа отсчетов, снятых в течение одного или нескольких периодов излучения светодиода 1. Анализ каждой группы отсчетов производится микроконтроллером 8 для вычисления уровня оптической мощности на датчике 4 излучения, скорректированного с учетом паразитной засветки, а также энергетических и временных характеристик послесвечения
люминесценции (фосфоресценции). В постоянной памяти микроконтроллера 8 имеется информация об эталонных характеристиках подлинной банкноты в виде набора оценочных параметров. На основе анализа групп в полученной последовательности отсчетов и имеющегося набора оценочных параметров микроконтроллер 8 производит вычисление оценочной функции, с помощью которой получается параметр достоверности для каждого значения координаты. Параметр достоверности, соответствующий всем снятым отсчетам, передается алгоритму вычисления функции подлинности, имеющей двоичное значение - «истина» либо «ложь». В том случае, когда функция подлинности принимает значение «истина» банкнота признается подлинной, в случае значения «ложь» банкнота признается сомнительной. Перед вычислением оценочной функции значения отсчетов могут быть дополнительно обработаны алгоритмом коррекции данных, который может корректировать погрешности сканирования, изменения мощности излучения источника 1 излучения вследствие старения, а также индивидуальных особенностей банкноты 3, связанных с возможными вариациями технологических параметров при печати, износом и загрязнением.