ES2884698T3 - Aparato de autenticación para documentos de valor - Google Patents
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Abstract
Un aparato de autenticación de documentos de valor (100) para autenticar un documento de valor (102) que tiene una distribución uniforme de al menos un fósforo capaz de emitir radiación infrarroja con al menos una longitud de onda infrarroja distinta, y uno o más patrones preseleccionados capaces de atenuar la intensidad de la radiación infrarroja, comprendiendo el aparato de autenticación de documentos: a. al menos una fuente de luz de excitación de fósforo (106) que tiene suficiente energía para excitar la emisión del al menos un fósforo; b. al menos un sensor (122, 124) dispuesto para detectar, con resolución espectral, la radiación infrarroja emitida desde el documento de valor dentro de una pista preseleccionada (130) sobre el documento de valor excitado por la fuente de luz de excitación de fósforo; en donde la pista preseleccionada comprende al menos un patrón preseleccionado capaz de atenuar la intensidad de la radiación infrarroja, en donde el sensor está configurado para detectar la intensidad de la radiación infrarroja de al menos una longitud de onda emitida desde al menos una ubicación dentro de una serie de regiones preseleccionadas parcialmente superpuestas de la pista preseleccionada (130) y para producir datos de intensidad cuando el documento de valor se expone al sensor a una velocidad uniforme preseleccionada, y c. al menos una unidad de procesamiento (128) que comprende: (i) una unidad de almacenamiento de datos de intensidad real normalizados que está configurada para almacenar datos de intensidad real normalizados obtenidos de la detección de datos de intensidad real en las ubicaciones preseleccionadas y normalizar los datos de intensidad real de un número preseleccionado de documentos de valor de referencia auténticos mediante la eliminación de áreas de alta variación del perfil de datos de intensidad real y establecer después el área bajo el perfil de intensidad restante en un valor del 100% ajustando linealmente las intensidades restantes en cada momento o en la distancia correspondiente a lo largo de la longitud del documento de valor en cada una de la una o más longitudes de onda del sensor espectral; (ii) una unidad de almacenamiento de datos de intensidad de prueba normalizados que está configurada para almacenar datos de intensidad de prueba normalizados obtenidos de la detección de datos de intensidad de prueba de un documento de valor de prueba en las mismas ubicaciones preseleccionadas que los documentos de valor de referencia auténticos mediante la eliminación de las mismas áreas de alta variación como se eliminó del perfil de datos de intensidad real y después establecer el área bajo el perfil de intensidad restante en un valor del 100% ajustando linealmente las intensidades restantes en cada momento o en la distancia correspondiente a lo largo de la longitud del documento de valor en cada una de la una o más longitudes de onda del sensor espectral; y (iii) una unidad de comparación que está configurada para comparar los datos de intensidad real normalizados con los datos de intensidad de prueba normalizados y está configurada para autenticar o rechazar el documento de valor de prueba.
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato de autenticación para documentos de valor
Solicitudes relacionadas
Esta solicitud reclama el beneficio de la Solicitud Provisional de EE.UU. N° de serie 61/244,583, presentada el 22 de septiembre de 2009.
Campo de la invención
La presente tecnología se refiere a un aparato de validación que puede ser utilizado para autenticar un documento de valor. La presente tecnología también se refiere a sistemas de validación que incorporan características de seguridad en y/o sobre el documento de valor que son difíciles de reproducir e incluyen métodos de discriminación de detección y características que son lo suficientemente complicadas como para evitar o reducir la probabilidad de falsificación o de reproducción del documento de valor.
Descripción de la técnica relacionada
Existen muchas formas de validar un documento de valor, desde las simples hasta las complejas. Algunos métodos involucran características visibles (es decir, evidentes) o incorporadas en un documento, tales como un holograma en una tarjeta de crédito, una imagen en relieve o una marca de agua en un billete de banco, una lámina de seguridad, una cinta de seguridad, hilos de colores o fibras de colores dentro de un billete de banco, o una imagen flotante y/o difuminada en un pasaporte. Si bien estas características son fáciles de detectar a simple vista y no pueden requerir equipo para la autenticación, estas características evidentes son fácilmente identificadas por un falsificador y/o copiador en potencia. Como tales, además de las características evidentes, las características ocultas (es decir, encubiertas) se pueden incorporar en los documentos de valor. Las características encubiertas incluyen fibras fluorescentes invisibles, tintes químicamente sensibles, pigmentos o tintes fluorescentes que se incorporan al sustrato del documento de valor. Las características encubiertas también pueden estar incluidas en la tinta que se imprime sobre el sustrato del documento de valor o dentro de la resina utilizada para hacer películas que se usan en documentos de valor estratificados. Dado que las características encubiertas no son detectables por el ojo humano, se necesitan detectores configurados para detectar estas características encubiertas para autenticar el documento de valor.
Hay muchos sistemas de validación (por ejemplo, características encubiertas y detectores correspondientes) que se utilizan para, por ejemplo, autenticar billetes de banco. Por ejemplo, la patente de EE.UU. N° 4.446.204 de Kaule, et al. da a conocer un papel de seguridad con características autenticables en forma de colorantes añadidos o aplicados que, por un lado, permiten comprobar las propiedades de transmisión IR del papel de seguridad, en su caso, incluso en la imagen impresa, y por otro lado tienen propiedades magnéticas, en las que tanto la transmisión de IR como las pruebas magnéticas pueden no verse influidas entre sí, pero pueden ser realizadas en la misma posición sobre el papel de seguridad. Los dispositivos de detección conocidos se utilizan después para hacer coincidir los detectores con la región espectral que se encuentra de manera diferente de las características autenticables para la validación. Además, la Patente de EE.UU. N°. 5.679.959 de Nagase describe un aparato de discriminación de billetes que incluye una fuente de luz para proyectar una luz de estimulación sobre la superficie de un billete, un fotomultiplicador que detecta fotoeléctricamente la luz emitida desde la superficie del billete como respuesta a la irradiación con la luz de estimulación y produce datos detectados correspondientes a una cantidad de luz detectada, una ROM para almacenar datos de referencia y una unidad central de procesamiento ("CPU") para comparar los datos detectados producidos por el fotomultiplicador y los datos de referencia almacenados en la ROM. El documento DE102005033598 describe un aparato para la autenticación de billetes de banco que contiene una sustancia de característica luminiscente uniforme con concentraciones más altas en ubicaciones específicas. El espectro de la luz irradiada de una pista en el billete de banco, incluidas estas ubicaciones específicas, se debe comparar con los datos de referencia para la autenticación de los documentos.
Muchos sistemas de validación conocidos implican la detección de una característica autenticable encubierta y la evaluación de sus espectros de emisión (por ejemplo, emisiones de la propia característica o emisiones en función del tiempo de degradación y similares). Si solo se detectan las emisiones, el documento de valor se considera auténtico; de lo contrario, se rechaza como falsificación. Un problema con este tipo de sistema de validación existente surge cuando la característica autenticable está completamente contenida en la tinta impresa sobre un sustrato porque está sujeta a desgaste y pérdida por desgaste. Como resultado, hay un deterioro impredecible de la amplitud del espectro de emisión de la característica autenticable y, por tanto, el aparato de autenticación puede identificar incorrectamente un documento auténtico como una falsificación.
Compendio de la invención
Esta tecnología actual se refiere a un aparato de autenticación de documentos de valor de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye: a) al menos una fuente de luz de excitación de fósforo; b) al menos un sensor dispuesto para detectar, con resolución espectral, la radiación infrarroja emitida desde el documento de valor dentro de una pista preseleccionada excitada por la fuente luminosa de excitación de fósforo, en donde el documento de
valor incluye una distribución uniforme de al menos un fósforo capaz de emitir radiación infrarroja con al menos una longitud de onda infrarroja distinta y la fuente de luz de excitación de fósforo tiene suficiente energía para excitar la emisión del fósforo, en donde la pista preseleccionada comprende la distribución uniforme de al menos un fósforo y un patrón preseleccionado capaz de afectar a la intensidad de la radiación infrarroja, y en donde el sensor detecta la intensidad de la radiación infrarroja de al menos una longitud de onda emitida en una ubicación dentro de una serie de regiones preseleccionadas parcialmente superpuestas de la pista preseleccionada, produciendo así datos de intensidad cuando se expone el documento de valor al sensor a una velocidad uniforme preseleccionada; y c) al menos una unidad de procesamiento que incluye (i) una unidad de almacenamiento de datos de intensidad real normalizados que almacena datos de intensidad real normalizados obtenidos a partir de la detección de datos de intensidad real en las ubicaciones preseleccionadas y normaliza los datos de intensidad real de un número preseleccionado de documentos de valor de referencia auténticos; (ii) una unidad de almacenamiento de datos de intensidad de prueba normalizados que almacena datos de intensidad de prueba normalizados obtenidos a partir de la detección de datos de intensidad de prueba de un documento de valor de prueba en las mismas ubicaciones preseleccionadas que los documentos de valor de referencia auténticos y normaliza los datos de intensidad de prueba; y (iii) una unidad de comparación que compara los datos de intensidad real normalizados con los datos de intensidad de prueba normalizados y autentica o rechaza el documento de valor de prueba.
Esta invención también se refiere a un aparato de autenticación de documentos de valor de acuerdo con las reivindicaciones dependientes que incluyen a) un dispositivo de movimiento que expone el documento de valor a una o más fuentes de luz de excitación de fósforo a una velocidad uniforme preseleccionada, en donde una o más fuentes de luz de excitación de fósforo iluminan una pista preseleccionada en el documento de valor; b) un sustrato de documento de valor que tiene (i) una distribución uniforme de uno o más fósforos que absorben la luz de excitación de fósforo, emiten radiación infrarroja con dos o más longitudes de onda distintas y tienen un tiempo de decaimiento de la emisión superior a 0,1 milisegundos y menos de 10 milisegundos, y (ii) un patrón preseleccionado capaz de reducir la luz de excitación de fósforo disponible para excitar uno o más fósforos y absorber la radiación infrarroja emitida; c) uno o más sensores capaces de medir la radiación infrarroja de un área de anchura más pequeña que la anchura de pista preseleccionada en una serie de regiones parcialmente superpuestas, creando así datos de intensidad dentro de cada una de las regiones parcialmente superpuestas cuando el documento de valor es expuesto a uno o más sensores; y d) una o más unidades de procesamiento que (i) normalizan los datos de intensidad ajustando el área bajo una curva de datos de intensidad al cien por cien para eliminar variaciones estadísticamente significativas; (ii) almacenan datos de intensidad real normalizados para una o más orientaciones de documentos de valor de una cantidad preseleccionada de documentos de valor de referencia auténticos; (iii) promedian datos de intensidad real normalizados para cada una de las una o más orientaciones del documento de valor; (iv) almacenan datos de intensidad de prueba normalizados de un documento de valor de prueba generado a la misma velocidad preseleccionada a lo largo de la misma pista preseleccionada en la misma serie de regiones parcialmente superpuestas que el documento de valor de referencia auténtico; (v) comparan los datos de intensidad de prueba normalizados con los datos de intensidad real normalizados promediados para cada una o más orientaciones de documentos de valor; y (vi) validan la autenticidad del documento de valor de prueba.
Breve descripción de los dibujos
Se han elegido ejemplos específicos con fines ilustrativos y descriptivos, y se muestran en los dibujos adjuntos, que forman parte de la memoria.
La Figura 1 ilustra un diagrama esquemático de un ejemplo de un aparato de autenticación en el que un documento de valor se mueve bajo una fuente de luz de excitación de fósforo y la radiación infrarroja emitida desde la distribución uniforme de uno o más fósforos en el sustrato del documento de valor, atenuada por un patrón impreso, se mide mediante dos sensores a dos o más longitudes de onda.
Las Figuras 2a y 2b ilustran los espectros de emisión infrarroja de dos fósforos adecuados mostrando sus respectivas emisiones de longitud de onda infrarroja.
La Figura 3a ilustra un ejemplo de un documento de valor que tiene un patrón preseleccionado y una pista preseleccionada, seleccionada con relación al borde del documento y la Figura 3b ilustra la salida del detector de datos de intensidad normalizados de la radiación infrarroja emitida dentro de la pista preseleccionada del documento de valor de la Figura 3a.
Descripción detallada
Los documentos de valor pueden estar diseñados con una o más características autenticables encubiertas o incorporadas en el sustrato del documento, además de las características evidentes que hacen que un documento de valor sea reconocible por el público en general. Las características encubiertas pueden incluir, entre otras, microimpresión, tintas múltiples, materiales emisores visibles que absorben UV, convertidores ascendentes, perfiles de impresión complejos, tintas transparentes, materiales absorbentes infrarrojos, tintas magnéticas, fósforos y barnices. Con el tiempo, el uso de características encubiertas se ha vuelto menos seguro ya que los falsificadores se han vuelto más sofisticados y tienen mayor acceso a equipos científicos que pueden detectar la incorporación de estas características en documentos de valor.
Un método para mejorar la seguridad de un documento de valor puede ser utilizar características autenticables, tales como fósforos, que son difíciles de fabricar y/o son difíciles de identificar dentro del documento. Otro método para mejorar la seguridad de un documento de valor puede ser aumentar la inteligencia de un detector, de modo que en lugar de que el parámetro de aceptación/fallo de un documento dependa de la detección de la presencia de la característica autenticable únicamente, el detector se puede configurar para, por ejemplo, detectar en regiones preseleccionadas de espectros de emisión, o depender de cantidades de la característica autenticable, o depender de interacciones entre características autenticables. Además, mediante el uso de materiales que son difíciles de fabricar y/o que presentan características espectrales y temporales que son muy difíciles de imitar, combinados con un detector inteligente, se puede mejorar la seguridad de un documento de valor.
Normalmente, en la producción de un documento de valor existen especificaciones detalladas para las funciones de impresión y corte de los documentos en documentos de valor individuales a partir de hojas más grandes. Estas especificaciones permiten errores aceptables con respecto a un borde de referencia, tal como el borde largo del documento de valor. Los errores permitidos en el corte y la impresión presentan desafíos al comparar la señal medida de un documento de prueba con las señales medidas de un documento de valor real. Si un sistema de autenticación convencional midiera toda la anchura del documento de valor y después tomara medidas de segmento predeterminadas en la dirección larga con un espaciado predeterminado, la CPU integraría todas las características autenticables en lugar de diferenciar estas características, lo que daría como resultado un sistema de baja discriminación.
En los sistemas de la presente tecnología, una pista preseleccionada que tiene una anchura consistente preseleccionada a través (es decir, líneas paralelas) de todo el documento de valor puede ser seleccionada para que esté a una cierta distancia de un borde de referencia del documento de valor. Cuando el documento de valor es rectangular, por ejemplo, con una longitud mayor que su anchura, el borde de referencia del documento de valor puede ser un borde que se extiende a lo largo del documento. La pista preseleccionada tiene una anchura de pista preseleccionada que es la misma anchura que la apertura de detección, ya que la pista preseleccionada es el área del documento de valor en la que la apertura de detección detecta los fósforos una vez que han sido excitados. Si bien existen numerosas formas de seleccionar y obtener puntos de datos de referencia, un ejemplo incluye seleccionar una pista preseleccionada con una anchura de pista preseleccionada de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 10 mm, preferiblemente de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 8 mm, y más preferiblemente de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 5 mm. Una anchura de pista preseleccionada dentro de estos rangos preferidos puede permitir que los datos de intensidad sean medidos a alta velocidad, tal como de siete a diez metros por segundo.
Un aparato de autenticación de documentos de valor de la presente tecnología incluye al menos una fuente de luz que ilumina una pista preseleccionada en un documento de valor en regiones preseleccionadas parcialmente superpuestas, excitando así los mismos o diferentes fósforos emisores de infrarrojos que están distribuidos uniformemente dentro del sustrato del documento de valor. La superposición se produce preferiblemente en la pista preseleccionada, a lo largo del documento de valor. Por ejemplo, la apertura de detección se puede seleccionar para que tenga un diámetro de 4 mm, creando así una pista preseleccionada que tiene una anchura de pista preseleccionada de 4 mm, en la que se detectarán 4 mm de la longitud del documento de valor cada vez que el detector funcione para detectar los fósforos que han sido excitados por al menos una fuente de luz. Si, por ejemplo, se selecciona un detector de este tipo para que detecte una vez cada 2 mm a lo largo del documento de valor, de ese modo se crean regiones preseleccionadas parcialmente superpuestas, porque el detector detectará al menos una parte de la pista preseleccionada que ha detectado previamente cada vez que funciona para detectar. Si, por otro lado, se selecciona un detector de este tipo para detectar una vez cada 8 mm a lo largo del documento de valor, se pueden crear regiones separadas preseleccionadas, porque el detector no detectará ninguna parte de la pista preseleccionada que detectó previamente cada vez que funciona para detectar.
La una o más fuentes de luz están seleccionadas de manera que tienen suficiente energía para excitar la emisión procedente de los fósforos, por ejemplo, cualquier fuente de luz que excite el fósforo, tal como lámparas de destellos, LED, láseres y similares. El uno o más fósforos pueden tener un tiempo de decaimiento superior a aproximadamente 0,1 milisegundos a aproximadamente 10 milisegundos. Los fósforos que tienen tal tiempo de decaimiento permiten que la ubicación de excitación y la ubicación de detección de emisiones estén desplazadas una respecto a la otra. La ubicación de excitación es el lugar en el que está ubicada la al menos una fuente de luz en el aparato de autenticación, y la ubicación de detección de emisiones es el lugar en el que está ubicada la abertura de detección en el aparato de autenticación. Se puede emplear un desplazamiento entre la ubicación de excitación y la ubicación de detección de emisiones, cuando se utiliza, por ejemplo, una fuente de luz que tiene una huella de emisión larga, tal como LEDs y lámparas de destello, ya que los filtros por sí solos podrían no ser capaces de separar las contribuciones de emisión potenciales de la fuente de luz. Sin embargo, cuando, por ejemplo, se utiliza un láser como fuente de luz de excitación de fósforo, la distancia de desplazamiento puede ser casi cero debido a la pureza espectral de la luz láser. Todas las emisiones del láser son lo suficientemente estrechas como para ser filtradas, de modo que estas emisiones no interfieran con las longitudes de onda de emisión infrarroja que generalmente emiten los fósforos. Un experto en la técnica puede determinar el tipo, la cantidad y la utilización de filtros dentro del aparato de autenticación. Además o alternativamente al uso de filtros, al desplazar la ubicación de excitación de la ubicación de detección de emisión, la interferencia de luz de la fuente de luz se puede minimizar o evitar por completo.
El tiempo de decaimiento de una o más emisiones infrarrojas del uno o más fósforos puede ser modificado hasta cierto punto por los expertos en la técnica para producir cambios en las características espectrales y temporales para hacer más difícil la ingeniería inversa. Preferiblemente, el tiempo de decaimiento puede ser suficientemente largo para que el documento de valor se emita en el infrarrojo con intensidad decreciente en función de la distancia desde la luz de iluminación incidente basada en un sustrato en movimiento o una fuente de luz en movimiento. Por lo tanto, el sensor puede detectar una ubicación más alejada de la ubicación de excitación mediante una distancia de desplazamiento que representa un tiempo que es menor que dos o más constantes de decaimiento de los fósforos utilizados en el sustrato, de modo que la distribución de longitud de onda de la luz de excitación de fósforo incidente no interfiere con la radiación infrarroja detectada por el sensor, mejorando la sensibilidad del dispositivo de validación.
Un documento de valor es hecho pasar a través del aparato de autenticación a una velocidad uniforme preseleccionada, tal como, por ejemplo, superior a aproximadamente 3-10 m/s. Alternativamente, el aparato de autenticación puede pasar sobre el documento de valor a una velocidad uniforme preseleccionada, tal como superior a aproximadamente 0,1-1 m/s. En cualquier caso, la fuente de luz ilumina los fósforos distribuidos uniformemente dentro de una pista preseleccionada. Como se mencionó anteriormente, el área de excitación (es decir, la pista preseleccionada) está determinada por el tamaño de punto del sensor (es decir, la apertura de detección) y es al menos tan ancha como la ventana de detección. Al seleccionar el área de excitación para que sea al menos tan ancha como la ventana de detección, el aparato de autenticación maximiza los datos de excitación, pero minimiza los errores debidos a la variabilidad, tales como los errores debidos a la coincidencia (es decir, la impresión con respecto al borde o la forma en que se cortan los billetes de banco), al movimiento debido al error de la máquina, y a la impresión y/o al corte.
En una ventana de detección, uno o más sensores miden y/o detectan, con resolución espectral, la intensidad de la radiación infrarroja emitida desde el documento de valor en una o más longitudes de onda en una o más ubicaciones dentro de un número preseleccionado de regiones parcialmente superpuestas de la pista preseleccionada, produciendo así datos de intensidad para cada una de las una o más longitudes de onda cuando el documento de valor se expone a al menos un sensor a una velocidad uniforme preseleccionada. Los sensores adecuados incluyen, por ejemplo, silicio, InGaAs, PbS, Ge y otros que tienen la respuesta espectral requerida, parámetros de ruido aceptables, ancho de banda y/o impedancia de derivación en las regiones de detección espectral según lo determine un experto en la técnica. Estos sensores producen señales que se pueden amplificar mediante componentes electrónicos de bajo ruido a un nivel suficiente como para convertirlas en valores digitales para su procesamiento. La salida de uno o más sensores representa los datos de intensidad de la radiación infrarroja dentro de la pista preseleccionada.
En un ejemplo, los datos de intensidad se generan para una o más, preferiblemente dos o más, longitudes de onda infrarrojas preseleccionadas por uno o más, preferiblemente dos o más, sensores en la misma ubicación espacial en el documento de valor dentro de la pista preseleccionada. En una realización preferida, se pueden utilizar dos o más sensores para detectar dos o más longitudes de onda infrarrojas distintas (es decir, separables en tiempo o espectros con respecto a la capacidad de detección), en donde la salida del sensor representa los datos de intensidad para cada longitud de onda infrarroja en la misma posición espacial en el documento de valor. La autenticación en dos o más longitudes de onda de infrarrojos preseleccionadas por dos o más sensores distintos proporciona espectros de intensidad para la autenticación segmento por segmento.
Si un sustrato de documento no impreso que comprende una distribución uniforme de al menos un fósforo se pasa a través del presente aparato de autenticación, se ilumina con una fuente de luz de excitación de fósforo y se mide la radiación infrarroja emitida, el sensor producirá datos de emisión de intensidad uniforme sin patrones observables. Sin embargo, cuando el sustrato tiene un patrón preseleccionado (por ejemplo, tinta impresa o en relieve que puede o no tener pigmentos y/o tintes encubiertos adicionales, hologramas, láminas de seguridad o hilos) sobre o dentro de él, la radiación infrarroja emitida de los fósforos excitados puede verse afectada. El patrón preseleccionado, que depende de su composición, puede modular y/o atenuar la excitación del fósforo filtrando la luz de la fuente de luz y/o también puede modular y/o atenuar la intensidad de la radiación infrarroja emitida por los fósforos debido a las características de absorción del patrón. El patrón preseleccionado también puede enmascarar total o parcialmente la radiación infrarroja emitida de los fósforos. El efecto de un patrón preseleccionado que incluye patrones con características de seguridad adicionales crea características de documento de valor en términos de distribuciones de intensidad medibles procedentes de los fósforos emisores de infrarrojos en función del tiempo o de la distancia a lo largo del documento de valor cuando se mide con uno o más sensores. En un ejemplo, la seguridad de un documento de valor se puede aumentar utilizando la interacción de los fósforos emisores de infrarrojos con el patrón preseleccionado cuando se diseñan los parámetros de validación.
Los sustratos de documentos aceptables incluyen papel, plástico, estratificados y similares con o sin impresión o capas de plástico sobre los mismos. El sustrato tiene una distribución uniforme de al menos un fósforo que absorbe la luz incidente y emite radiación infrarroja en una o más longitudes de onda infrarrojas, preferiblemente dos o más longitudes de onda infrarrojas. Una vez que el sustrato es fabricado en un documento de valor y todas las características de seguridad están presentes, se pueden determinar los parámetros de aceptación/fallo para el aparato de autenticación y para el documento de valor. Estos parámetros aceptación/fallo pueden tener en cuenta la
fuente de luz de excitación del fósforo, la emisión infrarroja del fósforo, la firma temporal del fósforo y/o las otras características de seguridad presentes en o sobre el sustrato.
Por ejemplo, cuando el documento de valor es un billete de banco, hay dos posibles orientaciones para el anverso y dos posibles orientaciones para el reverso. En un ejemplo, los datos de intensidad real para estas cuatro orientaciones posibles son registradas para un número preseleccionado de documentos de valor de referencia nuevos y auténticos, y los datos de intensidad real son después normalizados para cada una de las orientaciones, para cada uno de los uno o más sensores. Para normalizar los datos de intensidad real para cada uno de los documentos de valor de referencia auténticos preseleccionados, se seleccionan los datos registrados para una orientación y las áreas de alta variación basados en análisis estadístico, por ejemplo, debido a la presencia de características tales como hologramas, hilos de seguridad y similares, se eliminan del perfil de datos de intensidad real. Después, el área bajo el perfil de intensidad restante se establece en un valor del 100% ajustando linealmente las intensidades restantes en cada momento o la distancia correspondiente a lo largo del documento de valor en cada una de las una o más longitudes de onda del sensor espectral. A continuación, se promedian los datos normalizados para cada uno de los documentos de valor de referencia auténticos preseleccionados. Este proceso se realiza para cada una de las cuatro orientaciones. Los datos de intensidad real normalizados para las cuatro orientaciones de los billetes de banco en cada una de las una o más longitudes de onda del sensor espectral se almacenan entonces como datos de intensidad real normalizados en una o más CPU dentro de uno o más ordenadores del aparato de autenticación.
Una vez que han sido generados los datos de intensidad real normalizados, se pasa un documento de valor de prueba a través del aparato de autenticación para generar datos de intensidad de prueba normalizados en la misma una o más longitudes de onda, en la misma pista preseleccionada, dentro de las mismas regiones superpuestas parcialmente preseleccionadas, a la misma velocidad uniforme que los documentos de valor de referencia auténticos. Los datos de intensidad de prueba son normalizados de acuerdo con los mismos parámetros que se utilizan con los documentos de valor de referencia auténticos (es decir, se eliminan las mismas áreas de alta variación y el área bajo la curva de datos de intensidad se establece en el 100%). Los datos de intensidad de prueba normalizados se comparan con cada uno de los cuatro conjuntos de datos de intensidad real normalizados. Tras la comparación, los datos de intensidad de prueba normalizados se aceptarán o rechazarán en función de los parámetros predeterminados de aceptación o rechazo. Por ejemplo, se puede utilizar un porcentaje predeterminado como parámetro de aceptación o rechazo. Así, por ejemplo, si el 51% de los datos de intensidad de prueba normalizados coincide con los datos de intensidad real normalizados en una orientación, entonces el documento de prueba está autenticado. A su vez, si menos del 51% de los datos de intensidad de prueba normalizados coinciden con los datos de intensidad real normalizados, el documento de prueba se rechaza como falso.
La una o más unidades de procesamiento, tales como un ordenador, se utilizan para almacenar datos reales y/o de prueba normalizados. Como se expuso anteriormente, los datos de prueba y/o reales normalizados se obtienen a partir de la detección de datos de intensidad de prueba y/o reales dentro de la pista preseleccionada y normalizándolos. Además, al menos una unidad de procesamiento compara los datos de intensidad real normalizados con los datos de intensidad de prueba normalizados y autentica o rechaza el documento de valor de prueba basándose en parámetros predeterminados de aceptación/fallo.
Se ha encontrado que un documento sucio sin patrón que contiene una distribución uniforme de fósforos no cambia estadísticamente de manera significativa los datos de intensidad medidos. El desgaste de un documento de valor con un patrón tiene un efecto más significativo sobre la intensidad de las emisiones infrarrojas medidas por un sensor porque el desgaste elimina la materia impresa en algunas áreas del documento de valor, proporcionando así un mayor nivel de intensidad de la emisión de infrarrojos. Cuando un documento de prueba está extremadamente desgastado en algunas áreas específicas, sin tener en cuenta este desgaste, en los sistemas tradicionales, el documento de valor puede ser rechazado por no cumplir con los criterios de validación. En un ejemplo, el presente aparato de autenticación puede tener en cuenta dicho desgaste teniendo en cuenta los términos de error relevantes al establecer los parámetros de aceptación/fallo. Por ejemplo, la pista preseleccionada se puede separar en varios segmentos a lo largo del documento de valor, tal como por ejemplo tres o más, preferiblemente cinco o más segmentos iguales o desiguales, separados o parcialmente superpuestos, en donde cada segmento es una fracción de la longitud total del documento de valor, y en conjunto los segmentos cubren todas las ubicaciones a lo largo de la longitud del documento de valor al menos una vez. La comparación de los datos de intensidad normalizados tanto de la prueba como del documento de valor auténtico se realiza dentro de cada segmento. Cuando se cumple un parámetro de aprobación para la mayoría de los segmentos que cubren más del 50% del área del documento de valor, el documento de valor de prueba será autenticado. Al dividir la pista preseleccionada en segmentos, por ejemplo, se puede medir un rango de variación al generar datos de intensidad real normalizados para tener en cuenta los documentos auténticos pero desgastados. Esta variación se puede generar para cada orientación de un documento de valor.
Los fósforos utilizados en este caso son cualquier compuesto que sea capaz de emitir radiación IR tras la excitación con luz. Los ejemplos adecuados de fósforos incluyen, entre otros, fósforos que comprenden uno o más iones capaces de emitir radiación IR en una o más longitudes de onda, tales como iones de metales de transición que incluyen iones de Ti, Fe, Ni, Co y Cr e iones lantánidos, incluidos los iones de Dy, Nd, Er, Pr, Tm, Ho, Yb y Sm. La luz de excitación puede ser absorbida directamente por un ion emisor de infrarrojos. Fósforos aceptables también
incluyen aquellos que utilizan la transferencia de energía para transferir la energía absorbida de la luz de excitación a uno o más iones emisores de IR, tales como los fósforos que comprenden sensibilizadores para la absorción (por ejemplo, iones de metales de transición e iones lantánidos), o que utilizan la absorción de red del huésped o la absorción de transferencia de carga. Los fósforos emisores de infrarrojos aceptables incluyen granate de itrio aluminio dopado con Er, granate de itrio aluminio dopado con Nd o granate de aluminio itrio dopado con Cr.
Se pueden añadir al sustrato uno o más fósforos que tengan una o más, preferiblemente dos o más, emisiones en el infrarrojo durante el proceso de fabricación del sustrato. Tener dos o más emisiones proporciona un espacio espectral complejo, ya que la mayoría de los emisores tienen un gran número de líneas espectrales en las que la amplitud de la emisión individual es función de diferentes consideraciones, tales como el huésped del cristal, la temperatura, los niveles de dopaje iónico, las impurezas dopadas y similares. Aunque un falsificador puede determinar el fósforo en el sustrato, el falsificador no podrá determinar qué líneas espectrales de las emisiones se utilizan como parámetros de aceptación/fallo en el aparato de autenticación.
La Figura 1 ilustra un diagrama esquemático del aparato de autenticación 100. Un documento de valor 102 pasa por debajo del aparato de autenticación 100, moviéndose primero por una ventana de excitación 104 en una ubicación de excitación. Una fuente de luz de excitación 106 proporciona una luz de excitación de fósforo que pasa a través de la ventana de excitación 104 para excitar los fósforos contenidos en el documento de valor 102, iluminando así una parte de la pista preseleccionada en el documento de valor. El documento de valor 102 pasa entonces por debajo de una abertura de detección 108 en una ubicación de detección de emisión, en la que dos sensores de emisión de infrarrojos 122, 124 detectan dos emisiones de infrarrojos del documento de valor en movimiento 102 cuando las emisiones pasan a través de la abertura de detección 108. La señal de luz infrarroja es aproximadamente colimada por la lente 110 en combinación con la lente 118 o 120. Un divisor de energía 112 hace pasar alguna señal de luz a un primer filtro infrarrojo 114, que después es enfocada por la lente 120 sobre el sensor 122. La señal de luz que se refleja en el divisor de energía 112 es filtrada por un segundo filtro 116 de infrarrojos, y después es enfocada por la lente 118 sobre el sensor 124. La CPU 128 recoge las señales de los sensores 122 y 124 generando datos de intensidad, normaliza los datos de intensidad y compara un documento de valor de prueba con datos de intensidad normalizados con los almacenados para un documento de valor de referencia auténtico, autenticando así el documento de valor de prueba.
La Figura 2a ilustra los espectros de emisión de infrarrojos de Nd: YAG y la Figura 2b ilustra los espectros de emisión de infrarrojos de Er: YAG, cada uno de los cuales muestra emisiones de infrarrojos en múltiples longitudes de onda.
La Figura 3a es una representación de un documento de valor 102 con una pista preseleccionada 130 ubicada con relación al borde del documento que ilustra la imagen del documento de valor. En la Figura 3b se muestra un espectro de infrarrojos medido representativo 132 tomado del documento de valor 102 de la Figura 3a.
A partir de lo anterior, se apreciará que aunque se han descrito aquí ejemplos específicos con fines ilustrativos, se pueden realizar diversas modificaciones sin desviarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Por lo tanto, se pretende que la descripción detallada anterior sea considerada ilustrativa en lugar de limitante, y que se entienda que son las siguientes reivindicaciones las que pretenden señalar y reivindicar claramente la materia objeto reivindicada.
Claims (12)
1. Un aparato de autenticación de documentos de valor (100) para autenticar un documento de valor (102) que tiene una distribución uniforme de al menos un fósforo capaz de emitir radiación infrarroja con al menos una longitud de onda infrarroja distinta, y uno o más patrones preseleccionados capaces de atenuar la intensidad de la radiación infrarroja, comprendiendo el aparato de autenticación de documentos:
a. al menos una fuente de luz de excitación de fósforo (106) que tiene suficiente energía para excitar la emisión del al menos un fósforo;
b. al menos un sensor (122, 124) dispuesto para detectar, con resolución espectral, la radiación infrarroja emitida desde el documento de valor dentro de una pista preseleccionada (130) sobre el documento de valor excitado por la fuente de luz de excitación de fósforo;
en donde la pista preseleccionada comprende al menos un patrón preseleccionado capaz de atenuar la intensidad de la radiación infrarroja,
en donde el sensor está configurado para detectar la intensidad de la radiación infrarroja de al menos una longitud de onda emitida desde al menos una ubicación dentro de una serie de regiones preseleccionadas parcialmente superpuestas de la pista preseleccionada (130) y para producir datos de intensidad cuando el documento de valor se expone al sensor a una velocidad uniforme preseleccionada, y
c. al menos una unidad de procesamiento (128) que comprende:
(i) una unidad de almacenamiento de datos de intensidad real normalizados que está configurada para almacenar datos de intensidad real normalizados obtenidos de la detección de datos de intensidad real en las ubicaciones preseleccionadas y normalizar los datos de intensidad real de un número preseleccionado de documentos de valor de referencia auténticos mediante la eliminación de áreas de alta variación del perfil de datos de intensidad real y establecer después el área bajo el perfil de intensidad restante en un valor del 100% ajustando linealmente las intensidades restantes en cada momento o en la distancia correspondiente a lo largo de la longitud del documento de valor en cada una de la una o más longitudes de onda del sensor espectral;
(ii) una unidad de almacenamiento de datos de intensidad de prueba normalizados que está configurada para almacenar datos de intensidad de prueba normalizados obtenidos de la detección de datos de intensidad de prueba de un documento de valor de prueba en las mismas ubicaciones preseleccionadas que los documentos de valor de referencia auténticos mediante la eliminación de las mismas áreas de alta variación como se eliminó del perfil de datos de intensidad real y después establecer el área bajo el perfil de intensidad restante en un valor del 100% ajustando linealmente las intensidades restantes en cada momento o en la distancia correspondiente a lo largo de la longitud del documento de valor en cada una de la una o más longitudes de onda del sensor espectral; y
(iii) una unidad de comparación que está configurada para comparar los datos de intensidad real normalizados con los datos de intensidad de prueba normalizados y está configurada para autenticar o rechazar el documento de valor de prueba.
2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la fuente de luz de excitación de fósforo se selecciona del grupo que consiste en fuentes de luz de alta energía.
3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la fuente de luz de alta energía se selecciona del grupo que consta de lámpara de flash, luces LED, láseres y combinaciones de los mismos.
4. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la pista preseleccionada se divide en cinco o más segmentos preseleccionados separados o parcialmente superpuestos, en donde cada segmento preseleccionado separado o parcialmente superpuesto es una fracción de la longitud total del documento de valor y los segmentos preseleccionados separados o parcialmente superpuestos cubren en su conjunto cada ubicación a lo largo de la longitud del documento de valor dentro de la pista preseleccionada al menos una vez.
5. El aparato de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la unidad de procesamiento está configurada para autenticar el documento de valor basándose en al menos una mayoría de los segmentos preseleccionados separados o parcialmente superpuestos que cubren más del 50% de la longitud del documento de valor.
6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la distribución uniforme de al menos un fósforo es capaz de emitir radiación infrarroja con al menos dos longitudes de onda infrarrojas distintas.
7. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la distribución uniforme de al menos un fósforo tiene un tiempo de decaimiento de la emisión superior a 0,1 milisegundos y inferior a 10 milisegundos.
8. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la velocidad uniforme preseleccionada es superior a tres metros por segundo.
9. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la unidad de almacenamiento de datos de intensidad real normalizados está configurada para almacenar los datos de intensidad real normalizados promediados para el número preseleccionado de documentos de valor de referencia auténticos.
10. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho al menos un fósforo está configurado para emitir radiación infrarroja que tiene dos o más longitudes de onda distintas que tienen un tiempo de decaimiento de la emisión mayor de 0,1 milisegundos y menos de 10 milisegundos, y en el que dicho uno o más patrones preseleccionados son capaces de reducir la luz de excitación de fósforo disponible para excitar el al menos un fósforo y absorber la radiación infrarroja emitida, comprendiendo el aparato además:
un dispositivo de movimiento que está configurado para exponer el documento de valor a dicha al menos una fuente de luz de excitación de fósforo a dicha velocidad uniforme preseleccionada, en donde dicha al menos una fuente de luz de excitación de fósforo está configurada para iluminar dicha pista preseleccionada en el documento de valor en una ubicación de excitación, teniendo la pista preseleccionada una anchura de pista preseleccionada;
en donde dicho al menos un sensor está configurado para medir la radiación infrarroja de un área de anchura más pequeña que la anchura de pista preseleccionada en una serie de regiones parcialmente superpuestas, creando así datos de intensidad dentro de cada una de las regiones parcialmente superpuestas cuando se expone el documento de valor al uno o más sensores; y
en donde dicha al menos una unidad de procesamiento (i) está configurada para normalizar los datos de intensidad ajustando el área bajo una curva de datos de intensidad al cien por cien para eliminar variaciones estadísticamente significativas y eliminando áreas de alta variación, en donde el área bajo la curva de datos de intensidad es ajustado al 100% ajustando linealmente las intensidades restantes en cada momento o a la distancia correspondiente a lo largo de la longitud del documento de valor en cada una de las una o más longitudes de onda del sensor espectral; (ii) está configurada para almacenar datos de intensidad real normalizados para una o más orientaciones de documentos de valor de una cantidad preseleccionada de documentos de valor de referencia auténticos, (iii) está configurada para promediar datos de intensidad real normalizados para cada una de las orientaciones del documento de valor; (iv) está configurada para almacenar datos de intensidad de prueba normalizados de un documento de valor de prueba generado a la misma velocidad preseleccionada a lo largo de la misma pista preseleccionada en la misma serie de regiones parcialmente superpuestas que el documento de valor de referencia auténtico; (v) está configurada para comparar los datos de intensidad de prueba normalizados con los datos de intensidad real normalizados promediados para cada una de las orientaciones del documento de valor, y (vi) está configurada para validar la autenticidad del documento de valor de prueba.
11. El aparato de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la ubicación de excitación y la ubicación de detección de emisión están desplazadas por una distancia.
12. La utilización de un aparato como está definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 para autenticar un documento de valor que tiene una distribución uniforme de al menos un fósforo capaz de emitir radiación infrarroja con al menos una longitud de onda infrarroja distinta, y uno o más patrones preseleccionados capaces de atenuar la intensidad de la radiación infrarroja.
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