專利名稱：安全文件的真實性的探測的制作方法
技術領域：
本發明涉及用來檢查一個安全文件的真實性的一種探測設備和一種方法，該安全文件包括一種基本材料和一些顆粒，這些顆粒具有某些電磁性質，這些性質是與該基本材料的相應電磁性質大不相同的。
本發明還涉及一種諸如復印設備或掃描設備之類的復制設備，該復制設備包括這樣一個探測設備。本發明還涉及包括這樣一個設備的一種自動文件計數設備及一種自動售貨設備。
“安全文件”一詞指的是具有一定價值的，對其進行不正當的復制應予禁止的任何一種文件。“安全文件”一詞指的是鈔票、股票、支票、護照、債券、信用卡等。
“一些顆粒，這些顆粒具有某些電磁性質，這些性質是與該基本材料的相應電磁性質大不相同的”指的是任何小尺寸材料，它們能包含在一個安全文件的基本材料中并且它們具有與該基本材料的介電常數ε、導磁率μ或電阻率ρ大不相同ε、μ或ρ。這種顆粒的一個適當的例子是包含在紙或塑料這樣的基本材料中的導電的不銹鋼纖維。
這種顆粒的存在可以借助于微波很容易地探測到。如果一個具體品種的安全文件包括這種不銹鋼纖維，對這種纖維的探測指明這些文件的真實性并將繼之以一種或另一種適當的行動接收該文件或拒絕復印該文件或某個其他行動。
用本系統的一個遺留的問題在于，在其體積中包含例如不銹鋼的安全文件與其表面被部分地覆蓋著金屬箔或一些金屬薄膜成分的其他種類的文件或物品之間有可能錯誤識別第一個例子是在其表面上作為裝飾性元件而帶有某種金屬箔的某種信用卡；第二個例子是其中電氣導體是由一種或另一種導電合金的薄線形成的印刷電路板(即PCB)；第三個例子是金屬編織物。這類物品或文件可能造成與由帶有不銹鋼纖維的安全文件的產生的微波響應信號頗為類似的微波響應信號，以致很容易出現錯誤識別。
本發明的目的在于避免先有技術的諸缺點。
根據本發明，提供用來檢查一個或一些安全文件的真實性的一種設備和一種方法。
該安全文件包括一種基本材料和在其體積中的一些顆粒，這些顆粒具有某些電磁性質，這些性質是與該基本材料的相應電磁質大不相同的。
該設備包括至少一個用來向所述文件發射近紅外波或可見波的發射器；至少一個用來探測從所述文件反射的任何所發射近紅外波或可見波的探測器；用來處理所述探測近紅外波或可見波，以便把一個在其表面上包括電磁顆粒或成分的文件與在其體積中包含電磁顆粒的真的安全文件區別開的裝置。
“反射的”一詞不僅指的是沿同一方向所反射的波，而且還包括沿一組方向向回散射的波。
“近紅外波或可見波”指的是具有范圍從大約4.10-4mm至大約2.10-3mm的波長λ的波。“近紅外波”一詞包括熱紅外波，其波長從約2.10-3mm至大約15.10-3mm不等。
最好該近紅外波或可見波為近紅外波，而該相應的發射器是一個紅外發射器，而且該相應的探測器是一個紅外探測器。紅外發射器和紅外探測器是技術中常用的。
工作原理是簡單的。真的安全文件在其體積中-而不僅在其表面上-帶有電磁顆粒，造成一個比較平坦而且比較低的紅外響應信號。
例如，鈔票的油墨在近紅外或可見范圍里是不太反射的。從在其表面上有金屬箔之類的電磁顆粒或成分的其他文件或物品的反射，傾向于是高的和位置上是尖的，該反射是一個與真的安全文件的信號大不相同的響應信號，并且適于使得能在真的安全文件與一個在其表面上有電磁顆粒或成分的文件之間加以區分。
雖然用一種僅包括用來發射的接收近紅外波的裝置的設備，即能實現本發明的目的，但是根據本發明的設備的一個實施例，可以還包括至少一個用來向該文件發射微波的微波發射器，和至少一個用來探測從該文件反射的任何所發射微波的微波探測器，以及用來把所探測微波與所探測近紅外波或可見波進行比較的裝置。此實施例的工作原理是直截了當的，對于其表面已被金屬箔、金屬膜、金絲或其他金屬元件所覆蓋的物品或文件，該紅外探測器和該微波探測器二者都“看到”該金屬，而且所接收微波信號與所接收紅外信號之間的相互關系很深。與此相反，帶有包含在基本材料中的不銹鋼纖維的真的安全文件并不引起特定的紅外響應的同時，引起特定的微波響應，以致造成該紅外信號與該微波信號之間的相當淺的相互關系。
根據本發明的設備和方法可以用于多種用途，例如用在一種復制設備中，以至少防止一種安全文件的準確復制。
作為一個例子，一個復印設備可以包括一個根據本發明的探測設備。只要探測到一個安全文件的存在，該復印設備就拒絕準確地復印該安全文件，辦法是改變復印件的尺寸，改變復印件的顏色，在復印件上印一個標記，或者簡單地完全拒絕復印。
作為第二個例子，根據本發明的探測設備可以用于一種自動文件計數設備。該計數設備能調整成僅計數包含不銹鋼纖維的真的安全文件。不再可能通過插入一個箔卡來欺騙該計數設備。
作為第三個例子，根據本發明的探測設備可以用于一種自動售貨設備。該自動售貨設備調整成作為付款手段僅接收包含不銹鋼纖維的鈔票而拒絕其他文件。
下面將對照諸附圖詳細描述本發明，這些附圖中
圖1給出根據本發明的一種設備的第一實施例的簡圖；圖2表示根據本發明的一種設備的第一實施例在一個復印機中如何工作；圖3表示在根據本發明的一種設備的第一實施例中的信號流；圖4給出從真的安全文件所接收的微波信號和紅外信號的一個例子；圖5給出從印刷電路板所接收的微波信號和紅外信號的一個例子；圖6表示根據本發明的一種設備的第二實施例的工作。
圖1表示一個空心的矩形黃銅波導管10。一個耿氏二極管12或一個以24Ghz工作的晶體管振蕩器起一個微波源的作用。四個細長槽14在波導管10的一側形成并起微波發射器的作用。鄰接每個槽14有一個印刷電路板PCB16，該PCB包括一個用來接收任何所反射微波的天線(未畫出)和一個用來進一步處理所接收微波信號的探測模塊。一個微波槽14和一個PCB16形成一個微波傳感器14-16。一個紅外發光二極管(LED)18和一個光每二極管20布置在每個PCB16水平上。紅外LED18向該文件發射紅外波而光敏二極管20接收任何所反射紅外波。一個紅外LED18和一個光敏二極管20形成一個紅外傳感器18-20。由于這一事實，即紅外傳感器18-20不布置在與微波傳感器14-16同一水平上，為了得到正確的相互關系，該紅外信號或該微波信號必須經歷一個小移位。
根據本發明的設備最好帶有一個紅外濾波器，該濾波器布置在以該紅外傳感器和該微波傳感器為一方，以該文件為另一方之間。這樣一個紅外濾波器產生更具代表性的紅外信號并允許微波的傳送。
圖2表示該設備在一種復印設備中的工作。波導管10連同它的微波傳感器14-16和它的紅外傳感器18-20布置在一個復印設備的稿臺玻璃22的下方。當波導管10沿箭頭26的方向移動時，在每個微波傳感器14-16和每個紅外傳感器18-20的水平上形成一個掃描軌道24。如果安全文件在其整個體積中都包含不銹鋼纖維而且其最小尺寸至少為65mm(這是大多數鈔票的情況)，以及如果由入口臺玻璃所形成的復印面積等于DIN A4頁的表面，則為了掃描整個該面積而且無論其位置如何都探測出放在稿個臺22上的任何可能的安全文件28，需要至少4對微波一紅外傳感器，關于包括一系列微波傳感器的探測設備在一種復印設備中的工作的更多的資料，引述申請人的1995年2月23日提出的國際申請PCT/EP 95/00668。
圖3示意地表示在根據本發明的一種探測設備中的信號流。由PCB16所接收的任何微波和由光敏二極管20所接收的任何紅外波能按同一方式來處理并能引到一個信號處理器30。此信號處理器30確定在該微波信號與該紅外信號之間是否有一種很深的相互關系。
圖4表示從一個包含不銹鋼纖維的真的鈔票28所接收的典型信號。所接收微波信號用實線32畫出，而紅外信號用虛線34畫出。鈔票布置在間隔36上。在間隔36期間，微波信號32呈現為一個劇烈變化的信號而紅外信號34呈現出不特別劇烈的變化。在整個掃描間隔上，微波信號32與紅外信號34兩者的相互關系相當淺，即低于一個實驗確定的閾限值。微波信號32的劇烈變化程度表明在該文件上或文件中電磁顆粒的存在。然而，紅外信號34的小變化程度表明該所掃描文件或對象在其表面上沒有電磁顆粒。這意味著電磁顆粒準是在該文件本身里，就是說該文件是個真的安全文件。
圖5表示從一個PCB所接收的典型信號。所接收微波信號用實線32畫出，而紅外信號用虛線34畫出。該PCB布置在間隔38上。在間隔38期間，微波信號32和紅外信號34兩者都呈現為劇烈變化的信號。在整個掃描間隔上，微波信號32與紅外信號34兩者的相互關系相當深，即超過一個確定的閾限值。微波信號的劇烈變化程度表明在所掃描對象上或該對象中電磁顆粒的存在。
然而，紅外信號34的劇烈變化程度表明所掃描對象在其表面上帶有電磁顆粒，從而指明是一個PCB、一個金屬箔卡或別的什么東西并指明不是一個真的安全文件。
根據本發明的一個探測的設備有以下優點。設備是一種成本低的設備和一種重量輕的設備。該設備便于裝設在例如一個復印設備上而且不需要維修。另一個優點在于，相同的電子技術和數據處理技術能用來既處理微波信號又處理紅外信號。
還有一個優點基于背景紅外平現象每個文件，無論它是否包含不銹鋼纖維或其他電磁顆粒，都有一個在零平以上的最低紅外反射平。這意味著，由事故或由偽造所引起的一個被覆蓋的紅外傳感器頭或在該傳感器頭與該信號處理電路之間的一個連接斷線，能很容易地被探測到。這個來自背景紅外平現象的優點可以與背景微波平現象相結合，該背景微波平是在該微波傳感器運動期間由附近的金屬制品的反射所提供的。這樣一個背景微波平是很難模仿的，并且也可以導致對一個斷線或被覆蓋的傳感器的探測。
根據本發明的一種探測設備不限于一個由一組微波傳感器和紅外傳感器組成的設備。本發明還涉及一種帶有唯一一個微波傳感器和唯一一個紅外傳感器的探測設備。圖6表示這樣一個探測設備。此設備包括一個微波發射器14和一個微波接收器16，兩者形成微波傳感器14-16。該設備還包括一個紅外LED18和一個光敏二極管20。設置實現以待掃描的文件為一方，以微波傳感器14-16和紅外傳感器18-20為另一方之間的相對運動的裝置。
向放在嵌于機架40的玻璃42上的文件28發射微波和紅外波。從文件28向回反射或散射的任何微波和紅外波被微波接收器16和光敏二極管20所接收并在處理器30中被匯集。此時同樣是劇烈變化的微波信號和紅外信號及它們之間很深的關系表明是PCB、金屬箔卡之類。
這種帶有唯一一個微波傳感器和唯一一個紅外傳感器的探測設備能用于自動售貨機、自動分配設備、自動鈔票計數機等。
權利要求
1.一種用來檢查一個安全文件的真實性的設備，所述安全文件包括一種基本材料的和在其體積內的一些顆粒，這些顆粒具有某些電磁性質，這些性質是與所述基本材料的相應電磁性質大不相同的，所述設備包括至少一個用來向所述文件發射近紅外波或可見波的發射器；至少一個用來探測從所述文件反射的任何所發射近紅外波或可見波的探測器；用來處理所述所探測近紅外波或可見波，以便把該安全文件與一個在其表面上包括電磁顆粒或成分的文件區別開的裝置。
2.根據權利要求1中所述的一種設備，其中所述至少一個用來發射近紅外波或可見波的發射器是一個紅外發射器，而且其中至少一個用來探測任何所發射紅外波或可見波的探測器是一個紅外探測器。
3.根據權利要求2中所述的一種設備，其中所述紅外發射器是一個紅外發光二極管。
4.根據權利要求2或3中所述的一種設備，其中所述紅外探測器是一個光敏二極管。
5.根據以上權利要求之一中所述的一種設備，其中所述設備還包括至少一個用來向所述文件發射微波的微波發射器，至少一個用來探測從所述文件反射的任何所發射微波的微波探測器，以及用來處理所述所探測微波的裝置。
6.根據權利要求5中所述的一種設備，其中所述設備包括用來把所述所探測紅外波或可見波與所述所探測微波進行比較的裝置。
7.根據以上權利要求之一中所述的一種設備，其中所述設備包括一系列一定數量的微波發射器和微波探測器，及一系列同樣數量的紅外發射器和紅外探測器。
8.一種包括有根據權利要求1至7中任何一項中所述的設備的諸如復印機或掃描設備之類的復制設備。
9.一種包括有根據權利要求1至7中任何一項中所述的設備的自動計數機。
10.一種包括有根據權利要求1至7中任何一項中所述的設備的自動售貨機。
11.一種用來檢查一個安全文件的真實性的方法，所述安全文件包括一種基本材料和在其體積內的一些顆料，這些顆粒具有某些電磁性質，這些性質是與所述基本材料的相應電磁性質大不相同的，所述方法包括以下步驟a.向所述文件發射近紅外波或可見波；b.探測從所述文件反射的任何所述所發射的近紅外波或可見波；c.處理所述所探測的近紅外波或可見波，以便把一個安全文件與一個在其表面上包括電磁顆粒或成分的文件區別開。
12.根據權利要求11中所述的一種方法，所述方法還包括向所述文件發射微波，探測從所述文件反射的任何所述所發射微波，以及處理所述所探測微波的諸步驟。
13.根據權利要求12中所述的一種方法，所述方法還包括把所述所探測近紅外波或可見波與所述所探測微波進行比較的步驟。
全文摘要
用來檢查安全文件28的真實性的設備，該文件包括一種基本材料和在其體積內的一些顆粒，這些顆粒具有某些電磁性質，這些性質是與該基本材料的相應電磁性質大不相同的。該設備包括至少一個用來向該文件發射近紅外波或可見波的發射器18，至少一個用來探測從該文件反射的任何所發射近紅外波或可見波的探測器20，以及用來處理所探測近紅外波或可見波，以便把該文件與一個在其表面上包括電磁顆粒或成分的文件區別開的裝置30。
文檔編號G07D7/00GK1147660SQ9610026
公開日1997年4月16日 申請日期1996年5月20日 優先權日1995年5月24日
發明者喬納森·伯勒爾 申請人:貝克特股份有限公司