Устройство для контроля подлинности документа, защищенного от подделок

Устройство для контроля подлинности денежных купюр, ценных бумаг, паспортов и других документов, защищенных от подделок. Устройство содержит источник видимого света, на оптической оси которого установлены поляризатор и магнитооптический преобразователь, установленные на пути света, отраженного от преобразователя, анализатор и блок регистрации, а также постоянные магниты для намагничивания контролируемого документа. Преобразователь включает прозрачную подложку, на которую последовательно нанесены магнитооптическая пленка, отражательный слой и защитный слой за счет чего повышается надежность устройства и качество формируемых изображений магнитной метки. При этом источник света, поляризатор, анализатор и источник постоянного магнитного поля конструктивно объединены корпусом, состоящим из двух частей - крышки и основания. Блок регистрации конструктивно объединен непосредственно с крышкой. Такое объединение элементов позволяет получить компактное и удобное в эксплуатации устройство. Основание включает держатель с отверстием, на котором неподвижно закреплен, частично перекрывая отверстие, преобразователь. Такое размещение преобразователя позволяет при работе устройства формировать одновременно с изображением магнитной метки и видимое изображение исследуемой зоны, что повышает достоверность контроля документа на подлинность. Держатель выполнен съемным, что повышает удобство эксплуатации, поскольку при повреждении преобразователя достаточно заменить держатель с поврежденным преобразователем на аналогичный держатель с рабочим преобразователем. 17 з.п. ф-лы.

Полезная модель относится к устройствам выявления подлинных и фальшивых документов, защищенных от подделок.

К таким документам относятся денежные купюры, ценные бумаги и идентификационные документы, например, паспорта.

Для предотвращения подделки документов их снабжают некоторыми видами защиты, одной из которых является магнитная. Суть магнитной защиты заключается в том, что на бумагу наносят магнитные метки в виде системы штрихов или рисунков, выполненных краской, содержащей ферромагнитные частицы. На стадии проверки таких бумаг необходимо выявить наличие и местонахождение магнитных меток, а затем сравнить их с эталонными. При наличии рисунков, букв или цифр, нанесенных "магнитной" краской, необходима визуализация таких отпечатков.

Известно устройство для контроля подлинности документов, защищенных от подделок, в котором чувствительным элементом для проверки магнитной метки является магнитная индукционная головка (см. US 4797938, WILL TERRY A, 10.01.1989). При сканировании бумаги относительно индукционной головки по наличию и величине тока, наведенного в ее катушке, судят о присутствии магнитной метки. Однако такое 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, даже в произвольном порядке, не формируя рисунков.

Известно устройство для контроля подлинности документов, защищенных от подделок (см. RU 93009536 А1, Физико-технический центр при НИЦФТ, 30.04.1995), содержащее источник излучения видимого

света, на оптической оси которого установлены поляризатор и магнитооптический чувствительный элемент, включающий прозрачную подложку, на которую нанесены последовательно доменосодержащая пленка и отражательный слой, а также анализатор, установленный на пути света, отраженного от магнитооптического чувствительного элемента, и источник постоянного магнитного поля.

Известное устройство обеспечивает визуализацию магнитных меток, что позволяет с большей достоверностью определить подлинность документа. Однако срок службы известного устройства небольшой. Это объясняется тем, что при визуализации магнитных меток отражательный слой магнитооптического чувствительного элемента непосредственно контактирует с поверхностью документа, например, денежной купюры. В известном устройстве отражательный слой магнитооптического датчика выполнен из алюминия. Как известно, алюминий является мягким металлом. От частого использования отражательный слой стирается практически полностью, при этом ухудшается яркость и контрастность изображения магнитной метки, а, следовательно, уменьшается и степень вероятности определения подлинности документа.

Наиболее близким аналогом является устройство для контроля подлинности документов, защищенных от подделок, содержащее источник излучения видимого света, на оптической оси которого установлены рассеиватель, поляризатор и магнитооптический чувствительный элемент, выполненный в виде магнитооптического преобразователя, включающего прозрачную подложку, на которую нанесены последовательно магнитооптическая пленка, отражательный слой и защитный слой, а также анализатор, установленный на пути света, отраженного от магнитооптического чувствительного элемента, источник постоянного магнитного поля и блок регистрации, оптически связанный с анализатором (RU 55177 U1, ООО «Система», 27.07.2006).

Выполнение чувствительного элемента с защитным слоем позволяет увеличить срок службы самого чувствительного элемента без снижения уровня его чувствительности, а, следовательно, срок службы и самого устройства.

Однако известное устройство не предусматривает возможность проверки поверхности исследуемой зоны контролируемого документа в видимом свете. Как известно, видимое изображение документа является одним из оценочных признаков при определении подлинности документа. Кроме того, видимое изображение исследуемой зоны с большей точностью позволяет определить местоположение на документе зоны с магнитной меткой, что позволяет сформировать более достоверное изображение магнитной метки. При неверно выбранной зоне можно получить недостоверное изображение магнитной метки.

Задача предлагаемой полезной модели заключается в создании устройства для контроля подлинности документа, защищенного от подделок, простого и удобного в эксплуатации, обладающего достаточной достоверностью, позволяющей отделить подлинные документы от поддельных.

Технический результат заключается в повышении достоверности определения подлинности документа за счет увеличения количества оценочных признаков, а именно, дополнительного формирования видимого изображения исследуемой зоны, а также в повышении удобства эксплуатации за счет использования съемного держателя, на котором неподвижно закреплен магнитооптический чувствительный элемент.

Это достигается тем, что в устройство для контроля подлинности документа, защищенного от подделок, содержащее источник излучения видимого света, на оптической оси которого установлены поляризатор и магнитооптический чувствительный элемент, выполненный в виде магнитооптического преобразователя, включающего прозрачную подложку, на которую нанесены последовательно магнитооптическая

пленка, отражательный слой и защитный слой, а также анализатор, установленный на пути света, отраженного от магнитооптического чувствительного элемента, источник магнитного поля, и блок регистрации, оптически связанный с анализатором, согласно полезной модели, источник излучения, поляризатор и источник постоянного магнитного поля конструктивно объединены корпусом, состоящим из двух частей - крышки и основания, включающего съемный держатель с отверстием, на котором неподвижно закреплен, частично перекрывая отверстие, магнитооптический чувствительный элемент, а блок регистрации конструктивно объединен с крышкой.

Конструктивное объединение источника излучения, поляризатора, анализатора, источника постоянного магнитного поля и рассеивателя в едином корпусе, состоящем из двух частей - основания и крышки, а также конструктивное объединение блока регистрации непосредственно с крышкой корпуса позволяют получить компактное и удобное в эксплуатации устройство. Использование основания, включающего держатель, на котором неподвижно закреплен, частично перекрывая отверстие, магнитооптический чувствительный элемент, позволяет получить одновременно с изображением магнитной метки и видимое изображение исследуемой зоны.

Кроме того, выполнение держателя съемным повышает удобство эксплуатации, поскольку при повреждении магнитооптического чувствительного элемента достаточно заменить держатель с поврежденным магнитооптическим чувствительным элементом на аналогичный держатель с рабочим магнитооптическим чувствительным элементом.

Устройство может включать рассеиватель, установленный между источником света и поляризатором. Введение рассеивателя позволяет формировать зону с однородной характеристикой засветки, достаточной для исследования магнитной метки контролируемого документа.

Устройство может включать конденсор, установленный между источником света и поляризатором. Конденсор позволяет формировать наиболее эффективное освещение исследуемой зоны контролируемого документа

Основание корпуса может быть выполнено с возможностью перемещения по отношению к крышке для обеспечения замыкания контактов в цепи питания источника света. Достаточно легкого нажатия на крышку корпуса для подключения источника света к источнику питания, что повышает удобство эксплуатации устройства.

Источник постоянного магнитного поля включает, по меньшей мере, два постоянных магнита.

В частном случае постоянные магниты могут быть снабжены магнитопроводами, обеспечивающими однородность магнитного поля в зоне контроля. Это позволяет повысить контрастность и качество изображения магнитной метки.

В одном из вариантов выполнения устройства блок регистрации может включать фотодетектор. Причем фотодетектор может быть выполнен в виде фотоприемной матрицы

Для увеличения получаемого изображения устройство может включать дополнительно линзу, установленную перед анализатором или после него.

Устройство может включать набор линз. В этом случае анализатор может быть установлен перед, до или между линзами.

Блок регистрации может включать окуляр для визуальной регистрации изображений контролируемого документа глазом оператора.

Блок регистрации может включать видеокамеру, подключенную к блоку отображения видеосигналов, например, монитора.

В частном случае блок регистрации может иметь дополнительный выход для соединения с компьютером, выполненным с возможностью

отображения изображений контролируемого документа на экране монитора.

Компьютер может быть снабжен программой, обеспечивающей анализ подлинности контролируемого документа.

При этом в каждом из вариантов выполнения устройства возможен вариант выполнения магнитооптического преобразователя, в котором подложка выполнена прочной, магнитооптическая пленка - из висмутсодержащего феррит-граната, отражательный слой - из алюминия, а защитный слой выполнен из нитрида титана.

Анализ уровня техники показал, что известно устройство для контроля изделия на подлинность, содержащее источник излучения видимого света, на оптической оси которого установлены поляризатор и магнитооптический чувствительный элемент в виде магнитооптической пленки, а также анализатор, установленный на пути света, отраженного от магнитооптического чувствительного элемента, источник магнитного поля, и блок регистрации, оптически связанный с анализатором, конструктивные элементы объединены корпусом, основание которого выполнено в виде держателя с отверстием, на котором неподвижно закреплен, частично перекрывая отверстие, магнитооптический чувствительный элемент (см. RU 2004126218 А, 27.02.2006). Известное устройство так же, как и предложенная полезная модель, позволяет осуществить одновременный контроль за видимым изображением поверхности документа и изображением магнитной метки.

Однако известное устройство не обеспечивает должную надежность за счет использования магнитоптического чувствительного элемента в виде магнитооптической пленки. Как известно, магнитооптическая пленка имеет малую толщину и кристаллическую структуру. Поскольку в известном устройстве магнитооптическая пленка размещена непосредственно на поверхности держателя, частично перекрывая отверстие, то при использовании устройства возникает высокая

вероятность повреждения магнитооптического чувствительного элемента, а именно, растрескивания пленки под давлением в результате ее прижатия к контролируемому документу.

В предлагаемой полезной модели в качестве магнитооптического чувствительного элемента используют магнитооптический преобразователь, содержащий прозрачную подложку, на которую последовательно нанесены магнитооптическая пленка, отражательный слой и защитный слой. Такое выполнение магнитооптического чувствительного элемента имеет ряд преимуществ по сравнению с магнитооптическим чувствительным элементом в виде магнитооптической пленки. Использование прозрачной подложки позволяет обеспечить защиту магнитооптической пленки. Использование отражательного слоя позволяет улучшить качество изображения магнитной метки, а использование защитного слоя - позволяет обеспечить защиту отражательного слоя. Таким образом, магнитооптические чувствительные элементы в предлагаемой полезной модели и известном устройстве нельзя считать эквивалентными.

Кроме того, выполнение держателя съемным позволяет улучшить эксплутационные характеристики устройства, поскольку при выходе магнитооптического чувствительного элемента из строя достаточно просто осуществить замену держателя с поврежденным магнитооптическим чувствительным элементом на держатель с рабочим магнитооптическим чувствительным элементом.

Таким образом, полезная модель отвечает условию патентоспособности «новизна».

Полезная модель поясняется чертежами.

На фиг 1 представлена условная схема одного из возможных вариантов выполнения предлагаемого устройства.

На фиг.2 показан один из возможных вариантов выполнения основания корпуса устройства с держателем, на котором закреплен магнитооптический преобразователь.

Устройство для контроля подлинности документа, защищенного от подделок, содержит корпус, состоящий из основания 1 и крышки 2. В основании 1 выполнено окно, в котором установлен съемный держатель 3 с отверстием 4. Держатель 3 выполнен с пазами, в которых, частично перекрывая отверстие 4, неподвижно закреплен магнитооптический преобразователь 5.

Источник 6 излучения видимого света, рассеиватель 7, поляризатор 8, анализатор 9 и постоянные магниты 10 конструктивно объединены корпусом, а блок 11 регистрации конструктивно объединен непосредственно с крышкой 2 корпуса.

Магнитооптический преобразователь 5 включает прозрачную подложку 12, на которую последовательно нанесены магнитооптическая пленка 13, отражательный слой 14 и защитный слой 15. Причем преобразователь 5 закреплен на держателе 3 путем приклеивания к нему прозрачной подложки 12. При этом подложка 12 выполнена прочной, пленка 13 - из висмутсодержащего феррит-граната, отражательный слой 14 - из алюминия, а защитный слой 15 выполнен из нитрида титана. Прочность подложки 12 обеспечивается за счет использования прочного материала либо за счет увеличения ее толщины.

Устройство включает также автономный источник 16 питания, размещенный в корпусе.

Устройство работает следующим образом.

Основание 1 корпуса перемещают по поверхности контролируемого документа до совмещения участка рисунка, которого необходимо проверить на наличие магнитной краски, с поверхностью магнитооптического преобразователя 5.

Наличие держателя 3 с отверстием 4 позволяет во время работы устройства видеть часть рисунка на поверхности контролируемого документа, ограниченную площадью отверстия 4, и кроме этого, наложенный на эту часть рисунка магнитооптический преобразователь 5.

При работе устройства источник питания 16 подключают к источнику света 6. Свет от источника 6 рассеивается рассеивателем 7 и направляется на поляризатор 8. После прохождения поляризатора 8 свет становится плоскополяризованным и попадает на магнитооптическую пленку 13 магнитооптического преобразователя 5, прижатого к поверхности контролируемого документа. Его поле рассеивания воздействует на магнитооптическую пленку 13 и перестраивает в ней доменную структуру в соответствии со структурой магнитной метки. Поэтому поляризованный свет, проходя через магнитооптическую пленку 13, вследствие эффекта Фарадея поворачивает плоскость поляризации в зависимости от того, через какой домен феррит-граната проходит свет. После отражения от отражающего слоя 14 свет снова проходит через магнитооптическую пленку 13 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 магнитооптическую пленку 13 удваивает угол поворота плоскости поляризации света, увеличивая тем самым чувствительность к магнитному полю. Отраженный от отражающего слоя 14 свет проходит через анализатор 9, который преобразует модуляцию света по плоскости поляризации в модуляцию света по интенсивности, которая затем регистрируется в блоке 11 регистрации.

Наиболее качественное визуализируемое изображение магнитной метки достигается в случае, когда напряженность магнитных полей рассеивания от участков магнитного рисунка максимальна.

В обычных условиях магнитные поля рассеивания магнитных рисунков на документах, например, денежных купюрах незначительны

вследствие магнитомягкости магнитных красок и не оказывают существенного влияния на конфигурацию доменной структуры магнитооптического преобразователя 5. Их магнитные изображения будут слабоконтрастными и нерезкими. Для повышения контраста и качества изображения магнитной метки документа, например, денежной купюры ее намагничивают с помощью источника постоянного магнитного поля, включающего постоянные магниты 10, до насыщения так, чтобы доменная структура в пленке 13 изменилась под действием намагничивающего поля как можно меньше.

В представленном конкретном примере выполнения устройства магнитная система включает не менее двух постоянных магнитов 10, изготовленных из сплава на основе, например, самарий-кобальт. Постоянные магниты 10 установлены таким образом, что формируют однородное магнитное поле в зоне контроля, достаточное для намагничивания магнитной метки и не оказывающее существенное влияние на конфигурацию доменной структуры большей части магнитооптической пленки 13. Причем напряженность магнитного поля должна быть достаточна для намагничивания ферромагнитного материала магнитной метки до зоны существенной нелинейности петли гистерезиса, либо до полного его насыщения.

Для того чтобы намагничивающее поле не оказывало существенного влияния, по крайней мере, на часть магнитооптического преобразователя 5, постоянные магниты 10 размещают таким образом, чтобы вектор магнитной индукции был направлен под углом, минимально возможным по отношению к плоскости магнитооптического преобразователя 5. Как правило, этот угол составляет не более 5°.

Магниты 10 могут быть снабжены магнитопроводами (на чертеже не показаны). Это позволяет обеспечить наибольшую однородность магнитного поля в зоне расположения магнитооптического преобразователя 5 и минимальный угол вектора магнитной индукции по

отношению к его, а, следовательно, и качество изображения магнитной метки.

Одновременно поляризованный свет попадает через отверстие 4, не перекрытое преобразователем 5, на поверхность исследуемого документа и диффузно рассеивается от нее. Часть диффузно рассеянного от поверхности исследуемого документа света проходит через анализатор 9 с частичным ослаблением и регистрируется в блоке 11. Поскольку толщина магнитооптического преобразователя 5 не велика, то в регистрирующем устройстве 11 изображение исследуемой зоны контролируемого документа строится так же резко, как и изображение магнитной метки.

Возможность анализа видимого изображения позволяет увеличить количество оценочных признаков при контроле подлинности документа, защищенного от подделок. Кроме того, это позволяет с большей точностью определить местоположение магнитной метки за счет возможности совместить часть рисунка, отпечатанного магнитной краской, с магнитооптическим элементом 5.

Устройство является промышленно применимым. Используемые в нем элементы являются известными и широко применяемыми в технике.

Как показали проведенные испытания, предлагаемое устройство позволяет с достаточной степенью достоверности определять подлинность контролируемого документа.

1. Устройство для контроля подлинности документа, защищенного от подделок, содержащее источник излучения видимого света, на оптической оси которого установлены поляризатор и магнитооптический чувствительный элемент, выполненный в виде магнитооптического преобразователя, включающего прозрачную подложку, на которую последовательно нанесены магнитооптическая пленка, отражательный слой и защитный слой, а также анализатор, установленный на пути света, отраженного от магнитооптического чувствительного элемента, источник постоянного магнитного поля, и блок регистрации, оптически связанный с анализатором, отличающееся тем, что источник излучения, поляризатор и источник магнитного поля объединены конструктивно корпусом, выполненным из двух частей - крышки и основания, включающего съемный держатель с отверстием, при этом на держателе неподвижно закреплен, частично перекрывая отверстие, магнитооптический чувствительный элемент, а блок регистрации конструктивно объединен с крышкой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между источником света и поляризатором установлен рассеиватель.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между источником света и поляризатором установлен конденсор.

4. Устройство по любому из пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что основание корпуса выполнено с возможностью перемещения по отношению к крышке для обеспечения замыкания контактов в цепи питания источника света.

5. Устройство по любому из пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что источник постоянного магнитного поля включает, по меньшей мере, два постоянных магнита.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что постоянные магниты снабжены магнитопроводами, обеспечивающими однородность магнитного поля в зоне контроля, его заданную ориентацию и величину напряженности.

7. Устройство по любому из пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что блок регистрации включает фотодетектор.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в качестве фотодетектора используют фотоприемную матрицу.

9. Устройство по любому из пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что в него введена линза, установленная перед анализатором или после него.

10. Устройство по любому из пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что в него введен набор линз, при этом анализатор установлен перед, до или между линзами.

11. Устройство по любому из пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что блок регистрации включает окуляр для визуальной регистрации изображений контролируемого документа глазом оператора.

12. Устройство по п.9, отличающееся тем, что блок регистрации включает окуляр для визуальной регистрации изображений контролируемого документа глазом оператора.

13. Устройство по п.10, отличающееся тем, что блок регистрации включает окуляр для визуальной регистрации изображений контролируемого документа глазом оператора.

14. Устройство по любому из пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что блок регистрации включает видеокамеру с блоком отображения видеосигналов.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что блок отображения видеосигналов выполнен в виде монитора.

16. Устройство по любому из пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что блок регистрации имеет дополнительный выход для соединения с компьютером, выполненным с возможностью отображения изображений контролируемого документа на экране монитора.

17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что компьютер снабжен программой, обеспечивающей анализ подлинности контролируемого документа.

18. Устройство по любому из пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что прозрачная подложка магнитооптического преобразователя выполнена прочной, магнитооптическая пленка - из висмутсодержащего феррит-граната, отражательный слой - из алюминия, защитный слой выполнен из нитрида титана.