關于鈔票驗證的改進的制作方法

專利名稱：關于鈔票驗證的改進的制作方法
技術領域：
本發明涉及與鈔票驗證相關的改進，并且尤其但不是排他地涉及 一種改進的方法和裝置，用于檢測鈔票的光學特征以確定其真實性。 應該理解，這里使用的術語"鈔票"應該理解為表示設置在特殊的類 似于紙的襯底上并具有值的任何制造的物品，諸如票、憑證或是流通 券，該襯底具有熒光特征。
背景技術：
鈔票的自動識別(驗證)是眾所周知的，(例如，參見Mars Inc.的歐 洲專利申請EP 0738408)并且記載了很多用于辨別真假鈔票的技術。 歷史上看來，這種自動鈔票驗證器需要一組不同類型的傳感器(以及 相關的輻射源)，其中每個傳感器測量鈔票不同的物理參數，例如光 學、磁、密度特征等，以可靠地辨別廣闊范圍中的真假鈔票。這在國 際專利申請WO 03/063098中(僅限于歐洲)可以看到。這種技術產生 一組不同的結果，該結果可以與有效鈔票的預計結果進行比較，以確 定相對于當前測試位置該鈔票是否可以被認為是有效的。通常每個鈔票需要在若干位置進行測試，以驗證是否為真的鈔 票。因此，在很多情況下，相對于傳感器移動鈔票使得可以通過該組 不同的傳感器測試鈔票表面上不同的位置。通常設置有兩種或是更多 不同的傳感器，在通過驗證器和彼此的鈔票路徑方向上移動。這就確 保在鈔票寬度的不同位置上進行測試以避免共同的假貨。有效鈔票可 以在所有采樣位置通過這些測試。來自所有組不同傳感器的結果表示 大量數據。另一種問題是包括源、輻射導波、傳感器以及信號處理裝置的先 前傳感器設備相對較貴。提供這些多個傳感器不僅增加鈔票驗證器的 成本，并且對于產生的大量數據的處理和存儲以及存儲比較數據還需 要更多處理能力以及更多鈔票驗證器中的存儲器。已經知道以紫外光照射鈔票并測量具體熒光波長，通常為"藍色" 熒光響應。已經知道在大多數偽造貨幣中出現這種熒光；真的鈔票不 會在這種情況下熒光。這種藍色熒光來自于設計為出現藍色熒光以使 得可以看上去更白的紙(plain paper)中的染料(諸如OBA，光學增亮 劑)，而這些染料在鈔票中并不使用。同樣的染料還會用在洗衣粉中 以使得衣服看上去更白，這就是為什么如果真的鈔票不小心被洗了以 后，就會在UV之下發出藍光并可能被使用UV光測試器的店主誤認 為是假的。通常，這種鈔票感測設備，例如參見Mars Inc.的歐洲專利申請 EP0738408，包括了設計為在此"藍色"熒光波長周圍的窄帶通濾波 器。將所有其他可見波長光過濾掉，以防止例如潛在的雜散光的問題， 并且最大化"藍色"熒光響應的信噪比(S/N)。還設置了另一個傳感 器以感測反射的非可見紫外光，并且這里使用另一個帶通濾波器，其 過濾掉熒光。認為使用這種具體波長窄帶通濾波器是必須的，但是這 相對昂貴。或者，根本就不要使用濾波器，且可以使用具有窄帶通靈 敏度特征的傳感器，這種傳感器基于所需感測波長具有峰值響應。這 種窄帶通傳感器比上述窄帶通濾波器更加昂貴。發明內容本發明用于克服或減少至少部分上述現有技術的問題。更具體 的，本發明想要保持或是提高現有方法和驗證器的辨別真假鈔票的可 靠性，并同時要降低這種辨別系統的成本。本發明在于對作出的發現的應用，而試驗鈔票的光學特征。通過 以非可見波長的光激勵鈔票，并觀察鈔票反射或是透射的熒光特征， 本發明的發明人確定經過感測可見波長的接收光同時以非可見波長 的光激勵鈔票就可以觀察到獨特的鈔票特征互動。更具體的說，已經知道在以這種方式進行檢查的時候，與假的鈔 票相比，很多真的鈔票具有非常不同的表現。具體的說對于真鈔票和 假鈔票，在以非可見紫外波長光激勵鈔票的時候，以可見光波長發射 (反射或透射過鈔票)的波長的光是非常不同的。通過使用非可見紅外 波長的光從襯底上透射或是反射可見熒光，也可以獲得這種熒光效 果，對于較低波長而言這種效果在某些真的和假的襯底上顯示出非常 不同的結果。這種現象是新的，并且不同于現有技術中測試之處在于該測試并 不是僅基于在以特定波長光照射假的鈔票時在具體頻率上獲得的響 應，諸如上述"藍色"熒光效應。本發明的發明人已經確定了在以非可見波長的光(包括紫外或紅 外波長的光)激勵真的鈔票的時候，通過檢査相對較寬的發射可見光 的光譜，所發生的其他較不明顯的可見光發射有助于辨別真的鈔票和 假的鈔票。與上述已知"藍色"波長熒光相比，對于偽造的鈔票，這 些可見波長發射包含更多有用的和細微的信息。根據本發明的一個方面，提供了一種鈔票驗證器，其設置為辨別 真假鈔票，該驗證器包括光源，設置為發射非可見光譜中的光到被驗證的鈔票上，該發射的光包括紫外(10nm到400nm)或紅外(800nm 到100000nm)波長的光；寬帶光傳感器，設置為響應于給該鈔票照射 該非可見波長光，感測從該鈔票發射的相對寬帶的熒光可見光波長； 以及光學濾波器，設置在該鈔票和該傳感器之間，并設置為防止以來 自光源的反射或透射非熒光的光照射該傳感器，該光學濾波器具有選 出的-3db的截止點，其至少濾掉從該光源發射的非可見光，具有與可 見光譜波長的光最接近的波長。本發明的主要部分在于以低成本使用這種發現。盡管可以使用分 光光度計，但是很明顯這比鈔票驗證器本身來說在價格上貴了很多個 數量級。因此，本發明以一種簡單的方式實現，其中光源、傳感器和 光學濾波器設備將成本最小化。可以理解，高通濾波器或是低通濾波 器，即具有簡單階躍功能的濾波器通常遠比帶通濾波器便宜。此外， 與EP 0738408中公開的使用兩個傳感器的方式相對應，如果需要， 本發明可以用單個傳感器實現。此外，與現有技術的設備相比，驗證 真鈔票的計算成本顯著降低，因為獲得了要感測的鈔票的每個不同部 分的單個集成讀數而不是每個鈔票感測位置上的多個不同讀數。此外，并且是很重要的，使用寬帶傳感器是保持本發明的成本較低的關 鍵。這是因為單個寬帶傳感器比窄帶傳感器或是多個傳感器更便宜。例如，如果從紫外光源發射出的相對最高波長的光是300nm，該 高通濾波器(關于波長)就具有300nm或更大的-3db截止點。優選的， 該截止點可以至少是比光源發出的最高相對波長更高50nm(當然是 關于波長，對于頻率來說則是更低)。認為這是理想的波長補償，這 就保證了沒有直接反射或透射的光到達傳感器。本發明根據上述需要并且具體提供了一種方法和驗證器，其可以 以很低的相對成本，以最少數量的傳感器和傳感器設備，從真的鈔票 中辨別很多不同類型的假鈔票。具有寬感測特征的傳感器遠比窄帶感 測特征的傳感器更便宜，這有助于降低成本。此外，通過簡化傳感器 設備，增加了驗證器的可靠性并且很重要的是，減少了產生的數據量 也降低了其成本。本發明還可以認為是一種用于辨別真假鈔票的鈔票驗證方法，該 方法包括照射非可見光譜中的光到被驗證的鈔票上，該發射的光包 括紫外(10nm到400nm)或是紅外(800nm到100000nm)波長的光；光學過濾從該鈔票接收的光以從該妙票獲得熒光，該光學過濾具有選出 的-3db截止點，其至少過濾掉從該光源發射出的、具有與可見光光譜 波長的光最接近的波長非可見光；以及在使用中響應于以非可見波長 的光照射的鈔票，在相對較寬范圍的可見光波長范圍上測量過濾掉的 發射光。根據本發明的另一方面，提供一種鈔票驗證器，設置為區別真假 鈔票，該鈔票驗證器包括光源，設置為發射非可見光譜中的光到被 驗證的鈔票，該發射的光包括紫外(10nm到400nm)或紅外(800nm到 100000nm)波長的光；兩個寬帶光傳感器， 一個寬帶光傳感器在使用 中相對于該鈔票的部分而設置，以測量過濾的反射光，而另一個寬帶 光傳感器在使用中相對于該鈔票的部分設置，以測量過濾的透射光， 每個傳感器都設置為響應于照射該非可見波長光的鈔票，對于從該鈔 票發射的相對寬帶的熒光可見光波長敏感，并產生表示測量光的輸出 信號；兩個高通濾波器，每個高通濾波器設置為具有-3db的點，至少 比從該輻射源發射的最接近波長更接近該可見光譜，該濾波器之一設 置為過濾從鈔票部分反射的光，且另一個濾波器設置為過濾透射通過 該鈔票部分的光；比較器，用于比較每個傳感器輸出信號的值和表示 有效鈔票的預定值；以及確定裝置，用于基于該比較器的結果確定該 鈔票的部分的有效性。可以在本發明的不同實施例中測量從鈔票反射的光、從鈔票透射 的光或是同時測量反射和透射光。在本發明的一個實施例中，鈔票可以通過使用紫外發射LED(發 光二極管)首先以低成本受到激勵(以非可見光照射)。然而，通過使用 寬帶光學接收器和高通波長(低通頻率)光學濾波器，就可以探測到較 高的波長發射。這可以使用通用目的低成本光電二極管以及低成本常 規塑料濾波器來實現。該光電二極管具有寬響應但是高通濾波器在 500nm截止，或是在比受激光源發射出的最高波長更高的點截止。該 濾波器分開從鈔票反射回來的光，其不導致來自其他低級熒光波長的 任何激勵。使用單個傳感器還可以使得在真假鈔票之間的比較任務更簡單， 因為單個傳感器集成了較寬范圍波長上的發射響應，這導致產生表示 鈔票位置的值的單個電壓輸出信號。 一旦已經獲得了若干個這種值， 就可以將其與表示有效鈔票的基準值進行比較。在實際的鈔票驗證 中，需要通過在不同位置以單個傳感器獲得多個讀數來讀取整個鈔 票，并將所有的結果與基準電壓進行比較。使用本實施例，對于鈔票 上的每個點，獲得單個集成的多波長讀數而不是以不同的光波長獲得 多個讀數。可以使用鈔票位置的單個值進行比較，而不是現有技術中 對每個鈔票位置執行更復雜的多個結果的分析。與先前所知的基于"藍色"發射的系統相比，此系統的主要好處 在于其提供對于真鈔票與假鈔票相比的更好的識別。此外，本發明還 顯著降低了生產成本，并且比其他需要多于一個傳感器以測量每個反 射和透射光互動的系統更簡單。


現在可以通過例如參考附圖以實現更好地理解本發明的目的，其中圖l是驗證器的兩部分鈔票殼體的透視圖，其中包括實現本發明的光感測裝置；圖2是圖1所示鈔票驗證器殼體的上部和下部的拆裝圖；圖3a是圖1鈔票驗證器殼體的下部的拆裝圖，示出了下部的光感測設備；圖3b是圖1鈔票驗證器殼體的上部的拆裝圖，示出了上部的光 感測設備；圖4是圖1的鈔票驗證器殼體在鈔票部分的方向沿驗證器長度的 截面圖；圖5是示意電路圖，顯示了對于鈔票和驗證器的信號處理元件如 何設置每個感測設備；圖6是上下感測設備中使用的光源的發射特征的圖； 圖7是示出上下感測設備中使用的光傳感器的接收特征的圖； 圖8是流程圖，示出確定鈔票有效性的感測設備的操作；以及 圖9是本發明第二實施例中使用的紅外光發射特征的圖。
具體實施方式
參照圖l，示出了鈔票驗證器殼體IO，包括依照本發明第一實施 例的感測設備。鈔票驗證器殼體10包括上部12和下部14，它們設 置為可釋放地互鎖以形成驗證器殼體10。在鎖在一起的時候，上和 下部件12、 14限定了鈔票驗證路徑，其在鈔票入口 16處開始。為了 本發明的目的，鈔票殼體10表示鈔票驗證器。即使沒有示出驗證器 所有的功能部件，也示出了本發明關鍵的部件。圖2以分開的位置示出了鈔票驗證器殼體10的上和下部件12、 14。這里，可以在部件12、 14上看見鈔票驗證路徑16在鈔票入口 16處開始。盡管可以簡單地具有設置在鈔票路徑一側上的單個感測設備，但 是在本實施例中，如在下面詳細進行描述的，下和上部件中的每個包 括其自己的雙感測設備。參照圖3a，示出了鈔票驗證器殼體10的下部件14的拆裝圖。該 下部件14包括結實的塑料殼20以及由透明塑料材料制成的互鎖的下 透鏡22。還在印刷電路板26上提供了第一感測設備24。該第一感測 設備24包括UV發光二極管(LED)28、光電二極管30、第一不透明 透鏡保持器32、塑料高(波長)通濾波器34以及第二不透明透鏡保持 器36。該第一感測設備24的元件設置為彼此配合以形成緊湊的單元， 其在使用中將光照射到鈔票上并且還通過透明下透鏡22感測熒光。濾波器34形成為使得僅覆蓋光電二極管30但不覆蓋UV發光二 極管28。濾波器34可以由任何塑料材料制成，因為它很便宜并且容 易制成所需的形狀。塑料的實際類型并不重要，只要它顯示出正確的 所需截止波長。在此實施例中，該塑料片濾波器由聚酯制成。在本實施例中，第二感測設備24a設置在與上述第一感測設備24 臨近的位置。第二感測設備在被感測鈔票的寬度方向上提供第二測試 位置，該測試位置可以用于防止偽造某些類型的鈔票。第二感測設備24a包括第二 UV發光二極管28a和第二寬帶可見 光傳感器30a，這與第一感測設備24中的配置相同。第二感測設備 24a共享第一感測設備的第一不透明透鏡保持器32、塑料高(波長)通 濾波器34以及第二不透明透鏡保持器36，這些元件物理上足夠寬， 可以覆蓋兩個設備24、 24a的光源28、 28a以及傳感器30、 30a。然 而，濾波器34僅覆蓋傳感器30、 30a并沒有覆蓋光源28和28a。圖3b示出鈔票驗證器的上部件12的拆卸圖。上部件容納感測設 備24，其與上述鈔票驗證器殼體10的下部件14的感測設備24相同。 上部件12包括透明塑料材料上透鏡38以及互鎖上機身40。透鏡38 和機身40在一起容納該第三和第四感測設備42、 42a。該第三感測 設備42設置在印刷電路板44上并包括UV發光二極管46、光電二 極管48、第一不透明透鏡保持器50、塑料高(波長)通濾波器52和第 二不透明透鏡保持器54。可以理解，在圖3b中，該UV(紫外)發光二
極管46和光電二極管48示出為非常接近，并且它們與圖3a所示的 光電二極管30和UVLED 28相比可以很容易地分辨。第三感測設備 42的元件設置為配合在一起以形成緊湊的單元，其在使用中通過透 明的上透鏡38將光照射到鈔票上并還感測熒光。第四感測設備42a設置為與上述第三感測設備42接近，并還設 置在印刷電路板44上。該第四感測設備42a提供了被感測的鈔票寬 度方向上的第二測試位置，該位置可以用于防止偽造某些類型的鈔 票。第四感測設備42a共享第三感測設備的第一不透明透鏡保持器 50、塑料高通(波長)濾波器52以及第二不透明透鏡保持器54，這些 元件在物理上足夠寬，可以覆蓋兩個設備42、 42a的光源46、 46a以 及傳感器48、 48a。然而，濾波器52僅覆蓋傳感器48、 48a而并沒有 覆蓋光源46和46a。可以理解，第一和第四感測設備24、 42a設置為彼此面對，以使 得在一個感測設備上產生的光可以被感測為其他感測設備中透射通 過鈔票的熒光。很清楚的，在產生非可見光的同一感測設備中的傳感 器可以探測到反射的熒光。以此方式，反射/透射的感測光讀數可以 在從驗證器殼體10的上或下部件12、 14中任意一個的任意一個方向 上獲得。這對于對準的第二和第三感測設備24a、 42也是一樣的。圖4是上和下部件連接在一起的驗證器殼體10的截面圖。此圖 示出如何將第一和第二傳感器設備24、 24a與第三和第四傳感器設備 42、 42a對準，以使得可以探測到反射和透射的熒光。現在參照圖5描述處理傳感器設備24、 24a、 42、 42a的輸出的 電子電路。為了簡單的原因，這里僅描述與第一和第三對準的傳感器 設備24、 42相關的處理。然而，下面還可以用于第二和第四對準的 傳感器設備24、 42a，它們作為額外的輸入簡單地結合到下面描述的 電路中。盡管圖3a和3b中沒有示出，但是電子電路60設置在印刷電路 板26、 44上。LED 28、濾波器34、 52和傳感器30、 48都關注于正 在被分析的鈔票襯底62。傳感器30探測反射的可見熒光，而傳感器 48探測透射的可見熒光。傳感器30、48的輸出經過各自的緩存器66、68被發送到微處理器64，緩存器用于穩定傳感器產生的模擬信號。 微處理器控制器(微控制器)64設置為接收并處理來自傳感器30、 48 的信號，以將這些信號與存儲的數據進行比較并確定鈔票62是否可 以接受。當鈔票62處于用于感測的正確位置時，控制器64還控制 LED 28的激活。為了執行上述處理，將微控制器64設置為執行特定的功能。該 第一功能是模擬到數字(A/D)轉換功能70，其對于來自傳感器的輸入 緩沖信號使用以產生表示模擬信號的數字值的流。該A/D轉換功能 的結果存儲在本地存儲器74中在本實施例中是微處理器的RAM。 在微控制器64中還設置了比較器功能72，用于比較數字化的傳感器 信號和從存儲器74獲得的一組比較值。這可以用算法的形式很容易 地實現，該算法確定鈔票是真的或不是真的，并確定被檢測的鈔票 62的面值。在本申請中沒有描述該算法，因為本領域技術人員可以 知道很多不同的算法來執行此功能。然而，關于控制LED 28和A/D 功能70以從鈔票62獲得樣本的微控制器64的操作在下面簡要描述， 并且在后面參照圖8進行描述。以均勻的間隔獲得讀數，并通過微處理器64存儲。讀數的數量 依賴于鈔票的長度，然而在本實施例中，要獲取30到60個讀數，但 這個并不重要。可以使得本實施例以連續數據流工作或是以任何恰當 數量的樣本工作。每張有效鈔票沿其長度都有某個特征熒光曲線，這 一系列樣本與從有效鈔票獲得的預計值進行比較以首先確定該鈔票 是不是假的，并且隨后確定該鈔票的面值。更具體的，如果鈔票是偽 造的，由于可能在每個位置出現的藍色熒光現象，沿整個鈔票62的 熒光輸出曲線就可能相對恒定。然而，如果輸出曲線在沿著鈔票長度 的已知位置具有特定的"脈沖"，則該鈔票很可能是真的。這是因為 對于有效鈔票的不同部分的可見光譜中具有不同波長的熒光，探測到 該熒光以構成有效鈔票62的獨特曲線。通過使用寬帶傳感器，產生 的信號集成了熒光所有感測到的可見波長，并且因此就不能準確地知 道熒光是什么波長。然而，只要同一傳感器可以探測到藍色波長發射 (對于偽造的鈔票)和其他可見波長發射(對于真鈔)，這對于本實施例
來說就并不重要。偽鈔的藍色熒光的強度遠比真鈔產生的淡淡的熒光 強，而且這也有助于區別真假鈔票。可以理解，對于同樣的傳感器30、 30a、 48、 48a來說不能同時 從鈔票62的兩側獲得讀數。然而，微處理器64需要控制該電路，使 得一次僅有一個LED 28、 28a、 46、 46a點亮，從而不混淆感測的信 號。因此，微處理器64設置為迅速使得每個LED28、 28a、 46、 46a 的照明交替，并從傳感器獲得相關讀數。在此實施例中， 一旦己經從傳感器獲得所有讀數就激活比較功能 72，以簡化整個比較過程72。然而，在替換的實施例中，可以在已 經存儲所有讀數之前開始處理存儲的讀數，這是比較復雜的過程但是 比較快。為了理解本實施例如何實現本發明，很重要的是考慮LED 28、 28a、 46、 46a和傳感器30、 30a、 48、 48a的特征。圖6示出Kingbright KP-2012-UVC LED器件的輸出特征60 ，該器件用于所有的LED 28 、 28a、 46、 46a。由于這是UV波段，所以選擇照射非可見光，以在此 實施例中具有100nm到400nm之間的波長。很重要的是，沒有以比 濾波器截止波長更長的波長(更高波長)的光射出；否則這就會通過該 傳感器。這可以有效地截止不會導致鈔票產生熒光的任何光。因此， 由于LED波長的峰值在400nm，且在450nm具有相對為零的強度， 就選擇在450nm處具有-3db截止點特征的濾波器材料來使用。這被 認為是與可見光譜最接近的頻率，在這里可能從LED輻射出非可見 光。在另一個實施例中，由于比LED可能發出的最高波長還接近可 見光譜50nm，所以在500nm處具有-3db截止點特征的濾波器材料可 以被選出來使用。可以理解，較長波長的UVLED是最便宜的器件，所以使用具有 38Onm-400nm范圍內峰值輸出的UVLED(在該波段的最頂部)。這完 全是為了經濟的原因，在將來使用較短波長可以展現出更安全的特 性，但是現在這些發射器的性價比還不夠好。現在參照圖7，示出了 OSRAM SFH 2400光電二極管的相對光譜 靈敏度特征。本實施例的光電二極管30、 30a、 48、 48a包括這種相 當普通的寬帶光電二極管。這種類型的二極管在400nm到1100nm波 長之間靈敏，其覆蓋了整個可見光譜(400nm到800nm)。重要的在于 可以感測來自鈔票的一些熒光(不需要所有的熒光)。優選的是，該傳 感器對于所有可見光靈敏，但是這不是必須的。因此，寬帶傳感器可 以具有較小范圍，這足以拾取偽鈔的"藍色"熒光以及在可見光譜的 其他波長出現的真鈔的熒光。寬帶器件比較昂貴，并且由于使用了高通(波長)濾波器來限制帶 寬，因此在本實施例中較大帶寬不會造成問題。很重要的是記住要選 擇并設置濾波器，使得來自LED28、 28a、 46、 46a的光不照到傳感 器30、 30a、 48、 48a。現在參照圖8描述感測設備和圖5的電路的通常操作方法。該方 法在步驟102開始，用于初始化鈔票驗證器，即將程序加載到微處理 器的存儲器中以使得進行正確的鈔票驗證。對此，世界上不同種類的 貨幣可以具有不同的感測特征，并且因此需要將適當的數值組加載到 驗證器中。方法100以在步驟104感測插入的新鈔票62而繼續。如果沒有 插入新鈔票62，則驗證器前進到等待和重試的循環106中。否則， 第一 UV LED 28、 28a在步驟108點亮，以使得在鈔票62上產生熒 光。過濾可見的熒光并對其感測以產生模擬信號，該模擬信號隨后在 步驟110通過微控制器.64迸行數字化。該數字化的熒光值隨后在步 驟112中存儲在存儲器74中。隨后，第二UVLED46、 46a在步驟 114加上電壓以從被驗證的鈔票62產生可見熒光。對光過濾和感測 而產生的模擬信號隨后在步驟116由微處理器64的A/D轉換器功能 70數字化，并在步驟118存儲為該鈔票位置的值。完成了當前位置的測試之后，該方法確定是否還有要在步驟120 測試的任何其他鈔票位置，并且如果有該位置的時候，微處理器在步 驟122指示鈔票驗證器將鈔票前進到下個感測位置(這通過控制驅動 機構的裝置(未示出)實現，該裝置是鈔票驗證器的固有部件)。隨后對 于鈔票表面的新位置重復步驟108到120。或者，如果沒有更多要采樣的鈔票位置，則可以開始數據處理階
段。數據處理階段從步驟124由本地存儲器74取回存儲的數字化數 值流開始。微處理器64的比較器功能72隨后在步驟126比較測量值 和存儲器74中的預存值。這些預存的值表示沿有效鈔票長度的可見 熒光曲線。如果比較導致每個感測值恒定，且高于步驟128確定的曲 線，則該鈔票很可能是偽造的并且從驗證器彈出以表示拒絕。或者， 如果感測到的值不恒定并且都高于曲線的值，則在步驟132作出檢查 以確定是否與預存的曲線值有任何匹配。如果感測值的流與曲線相匹配(在容許限制內)，就認為該鈔票是有效的。在步驟m接受該鈔票并且該匹配曲線確定該鈔票的值。然而，如果感測值的流與存儲的曲線不匹配，則該鈔票仍舊有效， 但是沒有被識別為特定的量。在此情況下，驗證器或者可以接受該鈔 票，或者可以拒絕，因為不能確定該鈔票的量和面值。已經描述了本發明的第一實施例，現在描述本發明的第二實施 例。該第二實施例與該第一實施例很類似，并且因此在下面僅描述其 差別。主要的區別在于LED光源是近紅外光發射器而不是紫外光發射 器。本發明中在輻射波長的改變使用了可見光譜的另一端來確定鈔票 的有效性。再次，這基于本發明的發明人已經確定了使用紅外輻射， 真假鈔票在可見光譜中可以具有不同的熒光特征。現在，用于已知鈔 票的紙質襯底沒有設計為在近紅外光照射時具有任何特殊特征。然 而，對于鈔票制造者來說可以設計或是選擇鈔票的紙質襯底以具有這 種熒光特征，并且因此，該第二實施例可以用于從偽鈔中區別這種真 鈔。當前的第二實施例已經對于某些紙質襯底進行了測試，以證實該 效果的存在。在本實施例中，近紅外LED具有圖9示出的輸出特征。可以看 出，發射的紅外輻射的大部分能量(非可見光)在825nm到930nm的 范圍內。鈔票驗證器還包括與高波長通過(低頻通過)光學濾波器相對的低 波長通過(高頻通過)光學濾波器。該濾波器在825nm具有-3db截止點。 這認為是與可見光譜最接近的頻率，在這里LED可以發射出非可見 光。在另一個實施例中，可以選用在775nm處具有-3db截止點特征 的濾波器材料，因為它比紅外LED射出的最低波長更接近可見光譜 50nm。可以理解，本實施例可以以很多方式變化，同時仍是對于本發明 的實現。例如，即使本實施例描述的在沿鈔票長度和寬度的多個位置 測量該鈔票，并隨后比較這些讀數和存儲的曲線，但是這個比較量并 非必須的。相對的，本發明可以用單個傳感器設備工作，且在需要的 時候可以在單個位置進行比較。該原理在這種初級(crude)程度一樣可 以運作。提供更多的傳感器和位置，以對于各種類型的欺詐使得驗證 器更加健壯，但是這些也不是必須的。即使本發明的成本是重要的因素，在單個位置驗證鈔票的有效性 減少了成本和復雜度，但是可以對于其他應用增加傳感器的數量。例 如，如果設置了多個物理上分開的接收器，在不論成本的時候，則可 以在同一時間采樣以更快提供結果。已經描述了本發明的優選實施例，可以理解的是，所討論的實施 例僅僅是示例性的，且在不脫離所附權利要求所限定的本發明精神和 范圍的情況下，具有適當知識和技能的本領域技術人員可以想到各種 變形和改變。例如，還可以有這樣的替換實施例，對于數字化模擬傳 感器信號并將其與計算機的RAM中存儲的數值相比較的微處理器功能可以用執行這些功能的分離的部件來替換。例如，獨立的A/D轉 換器可以與比較器一起使用，且分離的存儲器可以用于存儲。然而， 這些獨立的部件可能增加電路的成本，這是所不希望的，并降低其可 靠性和健壯性。此外，在理論上，可以建造一個完全模擬的驗證器(不需要A/D 轉換器)。然而，這將會非常昂貴并且由于它不能按照不同方式設置， 就會具有很低的靈活性。
權利要求
11、 一種鈔票驗證器，設置為辨別真鈔票和假鈔票，所述驗 證器包括光源，設置為發射非可見光譜中的光到被驗證的鈔票，所述發射的光包括紫外(10nm到400nm)或紅外(800nm到100000nm) 波長的光；寬帶光傳感器，設置為響應于給所述鈔票照射所述非可見波 長光，感測從所述鈔票的熒光發射的相對寬帶可見光波長；以及光學濾波器，設置在所述鈔票和所述傳感器之間，并設置為 防止來自所述光源的反射或透射非熒光的光照射所述傳感器，所 述光學濾波器具有選出的-3db截止點，其至少濾掉從所述光源發 射的、具有與所述可見光譜波長光最接近的波長的非可見光。
2、 根據權利要求1所述的驗證器，其中所述光源設置為在 近非可見光譜發射光。
3、 根據權利要求1或2所述的驗證器，其中所述光源包括 單個光源。
4、 根據前面任意一個權利要求所述的驗證器，其中所述光 源包括發光二極管。
5、 根據前面任意一個權利要求所述的驗證器，其中所述寬 帶傳感器設置為測量400nm到800nm波長的可見光譜中所述反 射或透射的熒光。
6、 根據前面任意一個權利要求所述的驗證器，其中所述寬 帶傳感器設置為具有足夠寬的響應特性，以測量從假鈔產生的熒 光以及從真鈔產生的熒光。
7、 根據前面任意一個權利要求所述的驗證器，其中所述濾 波器包括低成本塑料材料。
8、 根據前面任意一個權利要求所述的驗證器，其中所述濾 波器具有-3db截止點，所述截止點比所述光源發射的非可見光的 最近波長更接近所述可見光譜50nm。
9、 根據前面任意一個權利要求所述的驗證器，還包括比較 器，用于比較所述傳感器輸出信號的值和表示有效鈔票的預定數 據值。
10、 根據權利要求9所述的驗證器，其中所述比較器設置為 比較所述傳感器在不同位置獲得的多個輸出信號值和表示鈔票 有效面值的預定數據值的曲線。
11、 根據權利要求9或10所述的驗證器，還包括用于存儲 所述預定數據值的數據存儲器。
12、 根據權利要求9到11中任意一個所述的驗證器，還包 括確定裝置，用于基于所述比較器的結果來確定所述鈔票的一部 分的有效性。
13、 根據權利要求12所述的驗證器，其中所述確定裝置設 置為通過匹配所述輸出信號的值和所述預定數據值，來確定有效 鈔票的面值。
14、 根據權利要求9到13中任意一個所述的驗證器，還包 括微控制器，用于控制所述光源和所述比較器的操作。
15、 根據權利要求14所述的驗證器，其中所述比較器包括 所述微控制器中的功能。
16、 根據權利要求14或15所述的驗證器，其中所述確定裝 置包括所述微控制器中的功能。
17、 根據前面任意一個權利要求所述的驗證器，其中所述光 源設置為發射紫外波長(10nm到400nm)的光，且所述濾波器在比 發射光的最高波長的更高波長處具有-3db截止點。
18、 根據權利要求17所述的驗證器，其中所述光源設置為 發射近紫外光譜中的光。
19、 根據權利要求18所述的驗證器，其中所述光源設置為 發射380nm到400nm范圍中的紫外光，且所述濾波器在大于 400nm的波長具有-3db截止點。
20、 根據權利要求17到19中任意一個所述的驗證器，其中 所述濾波器包括低頻(高波長)通過的濾波器。
21、 根據權利要求1到16中任意一個所述的驗證器，其中 所述光源包括發射紅外波長(800nm到100000nm)光的光源，且所 述濾波器在比發射光最低波長的更低的波長處具有-3db截止點。
22、 根據權利要求21所述的驗證器，其中所述光源設置為 發射近紅外光譜的光。
23、 根據權利要求21或22所述的驗證器，其中所述濾波器 包括高頻(低波長)通過的濾波器。
24、 根據前面任意一個權利要求所述的驗證器，還包括多個所述光源、寬帶傳感器和光學濾波器，以及設置為以快速交替控 制每個光源照明的控制器，使得在任何特定時間任何光傳感器獲 得的讀數僅反映一個可能存在的光源照明。
25、 一種鈔票驗證方法，用于區別真鈔票和假鈔票，所述方法包括照射非可見光譜中的光到被驗證的鈔票上，所發射的光包括紫外(10nm到400nm)或是紅外(800nm至lj 100000nm)波長的光；光學地過濾從所述鈔票接收的光以獲得來自所述鈔票的熒 光，所述光學過濾具有選出的-3db截止點，其至少過濾掉從所述 光源發射出的、具有與可見光光譜波長的光最接近的波長的非可 見光；以及在使用中響應于以所述非可見波長的光照射鈔票，在可見光 波長的相對較寬范圍中測量所過濾掉的發射光。
26、 根據權利要求25所述的方法，還包括 比較所述傳感器的輸出信號的值和表示有效鈔票的預定值； 基于所述比較步驟的結果確定所述鈔票的一部分的有效性。
27、 一種鈔票驗證器，設置為辨別真鈔票和假鈔票，所述鈔 票驗證器包括光源，設置為發射非可見光譜中的光到被驗證的鈔票上，所 發射的光包括紫外(10nm到400nm)或紅外(800nm到100000nm)波長的光；寬帶光傳感器，設置為響應于給鈔票照射所述非可見波長 光，感測由所述鈔票的熒光發射的相對寬帶的可見光波長的光；光學濾波器，設置在所述鈔票和所述傳感器之間，并設置為 防止來自所述光源的、反射或透射的非熒光的光照射所述傳感 器，所述光學濾波器具有選出的-3db截止點，其至少濾掉從所述光源發射的、具有與可見光譜波長的光最接近的波長的非可見光；比較器，用于比較所述傳感器輸出信號的值和表示有效鈔票 的預定值；以及確定裝置，用于基于所述比較器的結果確定所述鈔票的一部 分的有效性。
28、 一種鈔票驗證器，設置為辨別真鈔票和假鈔票，所述鈔 票驗證器包括.-光源，設置為發射非可見光譜中的光到被驗證的鈔票，所發 射的光包括紫夕卜(10nm到400nm)或紅外(800nm到100000nm)波 長的光；兩個寬帶光傳感器， 一個寬帶光傳感器在使用中相對于所述 鈔票的一部分而定位，以測量所過濾的反射光，而另一個寬帶光 傳感器在使用中相對于所述鈔票的一部分而定位，以測量所過濾 的透射光，每個傳感器都設置為響應于給所述鈔票照射非可見波 長光，對于從所述鈔票的熒光所發射的相對寬帶的可見波長光敏 感，并產生表示所測量光的輸出信號；兩個高通濾波器，每個高通濾波器設置為具有至少比從所述 輻射裝置發射的最接近波長光更接近于所述可見光光譜的-3db 的點，所述濾波器之一設置為過濾從鈔票的一部分反射的光，且 另一個濾波器設置為過濾透射通過所述鈔票的一部分的光；比較器，用于比較每個傳感器輸出信號的值和表示有效鈔票 的預定值；以及確定裝置，用于基于所述比較器的結果確定所述鈔票的一部 分的有效性。
全文摘要
一種鈔票驗證器，設置為辨別真鈔票和假鈔票。所述驗證器包括光源，設置為發射非可見光譜中的光到被驗證的鈔票，所述發射的光包括紫外(10nm到400nm)或紅外(800nm到100000nm)波長的光；寬帶光傳感器，設置為響應于給所述鈔票照射所述非可見波長光，感測從所述鈔票的熒光發射的相對寬帶可見光波長；以及光學濾波器，設置在所述鈔票和所述傳感器之間，并設置為防止來自所述光源的反射或透射非熒光的光照射所述傳感器，所述光學濾波器具有選出的-3db截止點，使得其至少濾掉從所述光源發射的、具有與所述可見光譜波長光最接近的波長的非可見光。
文檔編號G07D7/12GK101147175SQ200680009721
公開日2008年3月19日 申請日期2006年1月25日 優先權日2005年1月25日
發明者P·朗斯代爾 申請人:創新技術有限公司