УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ПОДЛИНОСТИ ДОКУМЕНТА, ЗАЩИЩЕННОГО ОТ ПОДДЕЛОК

Полезная модель относится к устройствам для проверки подлинности документа, защищенного от подделок, и может использоваться для выявления подлинных и фальшивых денежных купюр, ценных бумаг и идентификационных документов, например, паспортов.
Для предотвращения подделки денежных купюр, ценных бумаги и идентификационных документов их снабжают различными видами защиты, одной из которых является магнитная метка. Суть магнитной защиты заключается в том, что на документ наносят магнитные метки в виде системы штрихов или рисунков, выполненных краской, содержащей ферромагнитные частицы. На стадии проверки таких документов необходимо выявить наличие и местонахождение магнитных меток, а затем сравнить их с изображениями меток на подлинном документе. При наличии рисунков, букв или цифр, нанесенных "магнитной" краской, необходима визуализация таких отпечатков, позволяющих сравнить изображение магнитной метки с изображением магнитной метки на подлинном документе.
Известно устройство для проверки подлинности банкнот и ценных бумаг, в котором чувствительным элементом для проверки является магнитная индукционная головка (см. US 4797938, WILL TERRY A, 10.01.1989). В известном устройстве для проверки подлинности документа его поверхность сканируют относительно магнитной индукционной головки, при этом по наличию и величине тока, наведенного в ее катушке, судят о присутствии магнитной метки ферромагнитных частиц.
Однако известное устройство не обеспечивает визуализацию отпечатка магнитной метки, а, следовательно, не может с достоверностью отделять подлинные документы от поддельных, в которые каким-либо образом внедрены магнитные метки, выполненные в форме рисунков.
Наиболее близким аналогом является устройство для проверки подлинности документа, защищенного от подделок, содержащее источник излучения видимого света, на оптической оси которого установлены поляризатор и магнитооптический чувствительный элемент, включающий пленку из висмутсодержащего феррит-граната, нанесенную на прозрачную подложку, анализатор, установленный на оси пучка света, отраженного от магнитооптического чувствительного элемента, и источник постоянного магнитного поля в виде магнитной системы, включающей постоянные магниты для формирования однородного магнитного поля в зоне контроля с напряженностью, достаточной для намагничивания исследуемой зоны документа, и вектором магнитной индукции, направленным под углом не более 5° к поверхности магнитооптического чувствительного элемента (см. RU 93009536 А1, Физико-технический центр при НИЦФТ, 30.04.1995).
Известное устройство для проверки подлинности документа, защищенного от подделок, обеспечивает визуализацию магнитных меток, что позволяет с большей достоверностью отделить подлинные документы от поддельных. Однако оно не позволяет осуществить проверку всей поверхности исследуемой зоны контролируемого документа в видимом свете. Как известно, анализ видимого изображения документа позволяет увеличить число оценочных признаков, а, следовательно, повысить достоверность проверки подлинности проверяемого документа. Кроме того, возможности анализа видимого изображения позволяют с большей точностью определить местоположение на документе зоны с магнитной меткой, что позволяет сформировать более достоверное изображение магнитной метки. При неверно выбранной зоне магнитной метки можно получить недостоверное изображение магнитной метки.
Таким образом, отсутствие в известном устройстве средств для проверки документа в видимом диапазоне делает его менее информативным, а, следовательно, менее достоверным.
Задача изобретения заключается в создании устройства для проверки подлинности документа, защищенного от подделок, обладающего повышенной достоверностью определения подлинности документа.
Технический результат заключается в повышении достоверности определения подлинности документа, защищенного от подделок за счет увеличения количества оценочных признаков.
При использовании устройства возможно осуществление проверки на подлинность видимого изображения документа, проверки взаиморасположения магнитных меток, а также проверки участков документа, запечатанных немагнитной краской.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для проверки подлинности документа, защищенного от подделок, содержащем источник излучения видимого неполяризованного света, на оптической оси которого установлены поляризатор и магнитооптический чувствительный элемент, включающий пленку из висмутсодержащего феррит-граната, нанесенную на прозрачную подложку, анализатор, установленный на пути потока света, отраженного от магнитооптического чувствительного элемента, и источник постоянного магнитного поля в виде магнитной системы, включающей постоянные магниты для формирования однородного магнитного поля в зоне контроля с напряженностью, достаточной для намагничивания контролируемой зоны листового материала, и вектором магнитной индукции, направленным под углом к поверхности магнитооптического чувствительного элемента, согласно полезной модели, введены второй источник видимого неполяризованного света, расположенный по одну сторону с первым источником света относительно плоскости чувствительного элемента, блок регистрации изображения, оптически связанный с анализатором, и блок управления
режимами подсветки исследуемой зоны, выходом подключенный к питающим входам источников света, а входом - к блоку питающего напряжения, при этом второй источник света установлен к плоскости чувствительного элемента под углом, обеспечивающим возможность подсветки исследуемой зоны таким образом, чтобы при отражении от поверхностей чувствительного элемента и поверхности документа преимущественно диффузный световой поток, отраженный от поверхности документа, попадал через анализатор в блок регистрации изображения, а вектор магнитной индукции формируемого магнитами магнитного поля направлен под углом не более 15° к поверхности магнитооптического чувствительного элемента, а направленно-отраженный от поверхностей магнитооптического чувствительного элемента - не попадал.
Использование чувствительного элемента, включающего пленку из висмутсодержащего феррит-граната, нанесенную на прозрачную подожку, позволяет дополнительно осуществить проверку подлинности документа в видимом диапазоне. При этом при проверке подлинности магнитной метки для отражения поляризованного света, падающего на чувствительный элемент, используют свойства раздела оптически более плотной среды - магнитооптического чувствительного элемента и оптически менее плотной среды - воздушного зазора между документом и магнитооптическим чувствительным элементом, позволяющие отражать от поверхности проверяемого документа значительную часть падающего света.
Отсутствие отражательного слоя на чувствительном элементе обеспечивает возможность проверки видимого изображения поверхности всей исследуемой зоны документа путем дополнительной подсветки магнитооптического чувствительного элемента видимым неполяризованным светом.
Введение дополнительной подсветки магнитооптического чувствительного элемента видимым неполяризованным светом позволяет сформировать видимое изображение всей исследуемой зоны. Это обеспечивает возможность сравнения изображения исследуемой зоны с изображением аналогичной зоны подлинного документа. Таким образом, при использовании предлагаемого устройства увеличивается количества оценочных признаков, а, следовательно, повышается достоверность определения подлинности документа. Кроме того, проверка документа не только в зонах наличия магнитной метки, но и в зонах их отсутствия также позволяет увеличить достоверность определения подлинности проверяемого документа.
В случае проверки документов, выполненных с использованием «орловской» печати или «ирисной» печати, дополнительно при анализе видимого изображения контролируемого документа можно осуществить анализ непрерывности линий печатного элемента при переходе от одного типа краски к другому типу. Это также увеличивает вероятность определения подлинности документа.
Устройство может включать также коллиматор, размещенный на оптической оси первого источника света перед поляризатором.
В одном из вариантов выполнения устройство дополнительно включает источник инфракрасного неполяризованного излучения, расположенный по одну сторону с источниками света относительно плоскости чувствительного элемента, а блок управления дополнительно снабжен элементами подключения источника инфракрасного излучения к блоку питающего напряжения, причем источник излучения установлен к плоскости чувствительного элемента под углом, обеспечивающим возможность подсветки магнитооптического чувствительного элемента таким образом, чтобы при отражении от поверхностей чувствительного элемента и поверхности документа преимущественно диффузный поток
инфракрасного излучения, отраженный от поверхности документа, попадал через анализатор в блок регистрации изображения.
В частном случае постоянные магниты могут быть снабжены магнитопроводами, обеспечивающими однородность магнитного поля в исследуемой зоне, его заданную ориентацию и необходимую величину напряженности.
В частном случае блок регистрации может быть выполнен в виде фотодетектора, например, в виде фотоприемной матрицы.
Блок регистрации может быть выполнен в виде наблюдательной оптической системы, которая может быть установлена перед или после анализатора. Кроме того, анализатор может быть установлен в самой наблюдательной оптической системе.
Блок регистрации может быть выполнен в виде видеокамеры, подключенной к блоку отображения видеосигналов, например, монитора.
В частном случае блок отображения может быть выполнен в виде компьютера с модулем видеозахвата для возможности компьютерной обработки оценочных признаков и принятия решения.
Для уменьшения зазора между магнитооптическим чувствительным элементом и контролируемым документом устройство может быть снабжено узлом прижима чувствительного элемента к поверхности проверяемого документа.
Для удобства эксплуатации магнитооптический чувствительный элемент выполнен съемным и установлен с возможностью замены.
Изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг.1 и 2. На фиг.1 изображена схема одного из вариантов предлагаемого устройства, на фиг.2 - схема другого варианта устройства.
Устройство для проверки подлинности документа, защищенного от подделок, представленное на фиг.1, содержит два источника 1 и 2 видимого неполяризованного света, поляризатор 3, магнитооптический чувствительный элемент 4, анализатор 5 и блок 6 регистрации, магнитную
систему из двух постоянных магнитов 7 и блок 8 управления режимами подсветки, подключенный к блоку 9 питающих напряжений.
Источники света 1 и 2 расположены по одну строну от поверхности магнитооптического чувствительного элемента 4.
Магнитооптический чувствительный элемент 4 включает доменосодержащую пленку 10 из висмутсодержащего феррит-граната, нанесенную на прозрачную подложку 11.
Устройство используется следующим образом.
Магнитооптический чувствительный элемент 4 располагают на поверхности документа, например, банкноты 12 таким образом, чтобы зона с предполагаемой магнитной меткой оказалась в контакте с его рабочей поверхностью 10.
С помощью блока 8 управления режимами подсветки источник видимого неполяризованного света 2 подключают к источнику 9 питающих напряжений. Свет от источника 2 проходит через магнитооптический чувствительный элемент 4 на поверхность банкноты 12. Причем источник света 2 установлен к плоскости чувствительного элемента 4 под углом, обеспечивающим возможность подсветки исследуемой зоны таким образом, чтобы его световой поток при диффузном рассеивании от поверхностей чувствительного элемента 10, 11 и банкноты 12 попадал через анализатор 5 в блок 6 регистрации изображения, а направленно-отраженный от поверхностей магнитооптического чувствительного элемента - преимущественно не попадал.
В блоке 6 регистрации формируют на основе данных анализатора видимое изображение исследуемой зоны проверяемой банкноты. Сравнивают полученное изображение с изображением аналогичной зоны подлинной банкноты. Результаты сравнения используют при определении подлинности банкноты. Кроме того, по результатам сравнения можно уточнить местоположение зоны предполагаемой магнитной метки и
Затем с помощью блока 8 отключают от источника 9 источник света 2 и подключают к нему источник света 1. Свет от источника 1 падает на поляризатор 3, после прохождения которого он становится линейно поляризованным. Поток линейно поляризованного света направляют на магнитооптический чувствительный элемент 4.
Магнитная система постоянных магнитов 7 формирует однородное магнитное поле с напряженностью, достаточной для намагничивания исследуемой зоны поверхности контролируемого документа. При этом магниты 7 расположены таким образом, чтобы вектор магнитной индукции был ориентирован под углом не более 15° к плоскости магнитооптического чувствительного элемента 4.
Очевидно, что при ориентации вектора магнитной индукции под углом к плоскости чувствительного элемента 4 возникает паразитное изображение, которое имеет тем большую контрастность, чем больше величина указанного угла. Однако для обеспечения большей площади контролируемой зоны документа, соответствующей площади чувствительного элемента, необходимо обеспечить однородность магнитного поля по всей ее площади, что технически является сложной и не всегда выполнимой задачей. Экспериментально было установлено, что при величине угла вектора магнитной индукции к плоскости чувствительного элемента не более 15° паразитное изображение, как правило, не препятствуют распознаванию магнитной метки.
Магнитное поле в направлении, перпендикулярном плоскости магнитооптического элемента 4, воздействует на пленку 10 и перестраивает в ней лабиринтную доменную структуру в соответствии со структурой магнитной метки.
Поляризованный свет, проходя через пленку 10, вследствие эффекта Фарадея поворачивает плоскость поляризации в зависимости от того, через какой домен феррит-граната доменосодержащей пленки 10 проходит свет. После отражения от поверхности пленки 10 свет снова проходит через
какой домен феррит-граната доменосодержащей пленки 10 проходит свет. После отражения от поверхности пленки 10 свет снова проходит через доменосодержащую пленку 10 и плоскость его поляризации опять поворачивается на тот же угол и в ту же сторону, что и при первом прохождении. Таким образом, двойное прохождение света через доменосодержащую пленку 10 удваивает угол поворота плоскости поляризации света, увеличивая тем самым чувствительность к магнитному полю. Отраженный от поверхности пленки 10 свет проходит через анализатор 5, который преобразует модуляцию света по плоскости поляризации в модуляцию света по интенсивности, которая затем регистрируется в блоке 6 регистрации в виде изображения магнитной метки.
Следует отметить, что поляризованный свет, отраженный от первой поверхности подложки 11 по ходу луча, также попадает в анализатор 5 и способен снизить контраст изображения магнитной метки за счет паразитной засветки, не несущей информации о намагниченности исследуемой зоны банкноты 12.
Для компенсации воздействия паразитной засветки в устройстве анализатор 5 ориентируют таким образом, чтобы обеспечить максимальную контрастность изображения за счет поглощения анализатором 5 поляризованного света исходной поляризации.
Кроме того, часть поляризованного света после прохождения через магнитооптический чувствительный элемент 4 достигает поверхности банкноты 12. При его диффузном отражении от поверхности 12 банкноты часть диффузно отраженного света может попасть в блок 6 регистрации.
Однако это не приводит к существенному ухудшению качества изображения магнитной метки, поскольку при диффузном отражении поляризованный свет превращается в неполяризованный, и примерно 50% его мощности, попавшей на анализатор 5, поглощается им и не доходит до блока 6 регистрации. Кроме того, энергия диффузного света рассеивается
в широком телесном угле. В связи с чем, только часть его достигает анализатора 5 и может пройти в блок 6 регистрации.
Количество этой энергии может быть уменьшено за счет увеличения расстояния от банкноты до блока 6 регистрации и оснащения источника света 1 коллиматором 13. При этом количество полезного светового потока не будет ослабляться с увеличением расстояния от банкноты до блока 6 регистрации, поскольку он распространяется в виде слабо расходящегося пучка.
Полученное изображение магнитной метки сравнивают с изображением магнитной метки подлинной банкноты. По результатам этого сравнения делают вывод и подлинности магнитной метки.
Аналогичным образом можно проводить проверку на подлинность зон банкноты, в которых отсутствует магнитная метка.
Подлинность проверяемой банкноты определяют по результатам проверки на подлинность всех исследуемых зон.
В представленном конкретном примере выполнения устройства магнитная система включает не менее двух постоянных магнитов 7, изготовленных из сплава на основе, например, самарий-кобальт. Постоянные магниты 7 установлены таким образом, что формируют однородное магнитное поле. Магниты 7 могут быть снабжены магнитопроводами (на чертеже не показаны).
В качестве поляризатора 3 и анализатора 5 могут быть использованы пленочные поляроиды. Прозрачная подложка 11 чувствительного элемента 4 выполнена из гадолиний-галлиевого граната, доменосодержащая пленка 10 - из висмутсодержащего феррит- граната.
Устройство может включать также источник 14 неполяризованного инфракрасного излучения (см. фиг.2), установленный по одну строну с источниками света к плоскости чувствительного элемента 4. Причем источник излучения установлен под углом, обеспечивающим возможность подсветки исследуемой зоны таким образом, чтобы при отражении от
изображения, а направленно-отраженный от поверхностей магнитооптического чувствительного элемента 4 - не попадал.
При таком выполнении устройства блок 8 управления дополнительно снабжен элементами подключения источника 14 инфракрасного излучения к блоку 10 питающего напряжения.
При использовании такого варианта выполнения устройства используют дополнительный оценочный признак - изображение банкноты в инфракрасном свете. Устройство в этом случае работает следующим образом.
После сравнения изображения магнитной метки и видимого изображения исследуемой зоны с аналогичной зоной подлинной банкноты источники 1 и 2 выключают и включают источник 14 неполяризованного инфракрасного излучения. Облучают им исследуемую зону поверхности банкноты. При этом только диффузный световой поток попадает через анализатор 5 в блок 6 регистрации изображения, а направленно-рассеиваемый свет не попадает.
При этом блок 6 регистрации регистрирует изображение исследуемой зоны в инфракрасном свете. Полученное изображение сравнивают с изображением в инфракрасном свете аналогичной зоны подлинной банкноты.
Подлинность банкноты определяют по результатам сравнения изображений магнитной метки, а также изображений всех исследуемых зон, как в инфракрасном, так и видимом свете.
Как показали проведенные испытания, предлагаемое устройство для проверки подлинности документов, защищенных от подделок, позволяет с достаточной степенью достоверности осуществить проверку подлинности документов с различными средствами защиты.