RU131222U1

RU131222U1 - DEVICE FOR DETECTING PROTECTIVE ELEMENTS IN THE PROCESS OF MONITORING THE AUTHENTICITY OF SECURITIES AND DOCUMENTS

Info

Publication number: RU131222U1
Application number: RU2012136737/08U
Authority: RU
Inventors: Виктор Сергеевич Солдатченков; Николай Андреевич Шавард; Юрий Алексеевич Портнягин; Мария Олеговна Воробьева; Алексей Язонович Качарава; Александр Юрьевич Юринов; Андрей Владимирович Резницкий
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро специального приборостроения" (ООО "КБСП")
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2013-08-10

Abstract

1. Прибор для детектирования защитных элементов в процессе контроля подлинности ценных бумаг и документов, содержащий размещенные в оснащенном измерительным окном общем корпусе: осветительное средство, выполненное в виде генератора электромагнитного излучения, формирующего поток излучения в заданной спектральной полосе и функционально являющееся источником облучения исследуемого объекта; оптоэлектронную фотоприемную систему, включающую, по меньшей мере: фотоприемник генерируемого, посредством облучения, соответствующим участком поверхности исследуемого объекта электромагнитного излучения, выполненный в виде фотодиода, чувствительного к излучению в заданной спектральной полосе, функционально являющегося средством регистрации упомянутого генерируемого излучения; а также коммутативно связанный с упомянутым фотоприемником блок обработки, оснащенный платой питания и вычислительной платой, который функционально является средством контроля подлинности исследуемого объекта на основе обработки, преобразования, преимущественно, в цифровую форму, и последующего сравнения в соответствии с заданной программой по алгоритму «да-нет» значений заданных характеристических параметров генерируемого соответствующим участком поверхности исследуемого объекта излучения, зарегистрированных упомянутым фотоприемником, с эталонными значениями, соответствующими подлинному объекту, которые хранятся в модуле оперативной памяти блока обработки, отличающийся тем, что генератор электромагнитного излучения конструктивно-пространственно организован в виде, по меньшей мере, двух модулей, каждый из которых сост�1. A device for detecting security elements in the process of authenticating securities and documents, containing in a common housing equipped with a measuring window: a lighting device made in the form of an electromagnetic radiation generator that generates a radiation flux in a given spectral band and is functionally the source of radiation of the object under study; an optoelectronic photodetector system, including at least: a photodetector generated by irradiation with a corresponding portion of the surface of the investigated object of electromagnetic radiation, made in the form of a photodiode sensitive to radiation in a given spectral band, which is functionally a means of detecting said generated radiation; as well as a processing unit commutatively connected with the aforementioned photodetector, equipped with a power board and a computer board, which is functionally a means of verifying the authenticity of the object under study based on processing, conversion, mainly into digital form, and subsequent comparison in accordance with a given program according to the “yes- no "values of the specified characteristic parameters generated by the corresponding portion of the surface of the investigated object of radiation recorded by the mentioned iemnikom, with the reference values corresponding to the genuine object, which are stored in the memory unit of the processing unit, characterized in that the electromagnetic radiation generator structurally-spatially organized in the form of at least two modules, each of which consist

Description

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, в частности, к аппаратным оптоэлектронным средствам для осуществления неразрушающего контроля подлинности исследуемых объектов, и может быть использовано, преимущественно, в банковской технике и криминалистике для детектирования защитных элементов в процессе контроля подлинности банкнот, ценных бумаг и иных защищенных машиночитаемыми защитными признаками (в частности, люминесцентными) оригинальных документов.The utility model relates to optical instrumentation, in particular, to hardware optoelectronic devices for non-destructive verification of the authenticity of the objects under investigation, and can be used mainly in banking technology and forensics for the detection of security elements in the process of authenticating banknotes, securities and other protected computer-readable security features (in particular, luminescent) of the original documents.

Настоящее техническое решение может использоваться применительно, прежде всего, для индивидуального контроля подлинности отдельных исследуемых объектов и предназначено для использования широким кругом заинтересованных лиц.This technical solution can be used with respect to, first of all, for individual verification of the authenticity of individual objects under investigation and is intended for use by a wide range of interested parties.

До настоящего времени продолжают действовать ограничения, наложенные на габаритные размеры приборов, используемых для проверки исследуемых объектов, например, таких как банкноты или иные ценные бумаги и документы.Until now, restrictions on the overall dimensions of devices used to verify the objects under study, for example, such as banknotes or other securities and documents, continue to apply.

Различного рода оригинальные объекты (прежде всего, банкноты, защищенные от подделки документы, удостоверения личности или ценные бумаги, акцизные марки и т.п.) с целью повышения их степени защиты от подделки запечатывают на определенных участках их поверхности пригодными для этой цели защитными печатными красками, которые в видимой области спектра (т.е., в диапазоне длин волн примерно, от, 400 до 800 нм) создают определенный цветовой эффект и, помимо этого, в невидимых (например, в ультрафиолетовой и инфракрасной) спектральных областях обладают характерными для конкретной защитной печатной краски отражательными или пропускающими излучение свойствами. Если защищенный от подделки документ попытаться подделать с помощью, например, цветного копировального аппарата, то, в принципе, подобный подход позволяет воспроизвести видимую цветовую гамму запечатанного участка поверхности. Однако, поскольку, частицы имеющихся в продаже красок не обладают характерными для особых защитных печатных красок спектральными характеристиками в невидимых областях спектра, фальшивые ценные бумаги и документы, в целом, можно выявить соответствующим измерением их характеристик отражения или пропускания исследуемым объектом в невидимых областях спектра (RU, №2268494, 2004 г.).Various kinds of original objects (primarily banknotes, documents protected against counterfeiting, identification cards or securities, excise stamps, etc.) are sealed with protective printing inks suitable for this purpose in certain areas of their surface to increase their degree of protection against counterfeiting. which in the visible region of the spectrum (i.e., in the wavelength range of approximately 400 to 800 nm) create a certain color effect and, in addition, in the invisible (e.g., ultraviolet and infrared) spectral regions t reflective or radiation-transmitting properties specific to a particular protective printing ink. If a document protected from forgery is attempted to be faked using, for example, a color copier, then, in principle, a similar approach allows reproducing the visible color gamut of the sealed surface area. However, since particles of commercially available inks do not possess spectral characteristics characteristic of special protective printing inks in invisible spectral regions, fake securities and documents, in general, can be detected by appropriate measurement of their reflection or transmission characteristics of the object in the invisible spectral regions (RU No. 2268494, 2004).

Под термином «ценные бумаги и документы» здесь и далее по тексту подразумеваются объекты, которые представляют собой, например, денежную ценность или определенное полномочие и, поэтому, они не должны изготавливаться не уполномоченными на это лицами. По этой причине они имеют признаки, которые непросто изготовить (прежде всего, скопировать) и наличие которых является свидетельством подлинности, т.е., факта изготовления ценного документа уполномоченной на то организацией.The term “securities and documents” hereinafter refers to objects that represent, for example, monetary value or a certain authority and, therefore, they should not be made by unauthorized persons. For this reason, they have signs that are not easy to produce (first of all, copy) and the presence of which is evidence of authenticity, i.e., the fact that a valuable document was produced by an authorized organization.

Важным классом защитных признаков таких ценных бумаг и документов являются оптически распознаваемые признаки, к которым относятся, прежде всего, признаки, в которых используются люминофоры, которые, при их облучении оптическим излучением определенного диапазона, испускают люминесцентное (в частности, флуоресцентное или фосфоресцентное) излучение, т.е., люминесцируют, с заданной длиной волны и характерным спектром.An important class of security features of such securities and documents are optically recognizable features, which include, first of all, features that use phosphors, which, when irradiated with optical radiation of a certain range, emit luminescent (in particular, fluorescent or phosphorescent) radiation, i.e., they luminesce with a given wavelength and characteristic spectrum.

При этом, под оптическим излучением понимается электромагнитное излучение в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной областях электромагнитного спектра.In this case, optical radiation is understood to mean electromagnetic radiation in the ultraviolet, visible or infrared regions of the electromagnetic spectrum.

Для проверки подлинности ценную бумагу или документ можно облучать подходящим для этого оптическим излучением. В этом случае, с помощью соответствующего сенсорного устройства можно проверить, возбуждает ли оптическое излучение люминесценцию в заданных местах на ценной бумаге или документе. Для этого исходящее от исследуемого (детектируемого) объекта оптическое излучение подвергают, например, спектральному анализу. Такая проверка должна происходить, во-первых, достаточно быстро, и, во-вторых, должна быть обеспечена относительно простыми и недорогими аппаратными средствами для того, чтобы устройства, посредством которых выполняется проверка подлинности (в частности) по люминесцентным признакам, были бы как можно компактнее, но, при этом, обладали бы спектральным разрешением и чувствительностью, достаточными для того, чтобы распознавать наличие, например, характерного спектра люминесценции (RU, №2409862, 2011 г.).For authentication, a security paper or document may be irradiated with suitable optical radiation. In this case, using an appropriate sensor device, it is possible to check whether optical radiation excites luminescence in predetermined places on a security paper or document. For this, the optical radiation emanating from the object being studied (detected) is subjected, for example, to spectral analysis. Such verification should occur, firstly, rather quickly, and secondly, should be provided with relatively simple and inexpensive hardware so that the devices through which authentication is performed (in particular) by luminescent signs are as possible more compact, but at the same time they would have a spectral resolution and sensitivity sufficient to recognize the presence, for example, of a characteristic luminescence spectrum (RU, No. 2409862, 2011).

В принципе, для исследования можно использовать свет осветительных устройств, используемых в помещении. Однако, результатом подобных исследований, ориентированных на использование такого света, являются слишком большие ошибки, обусловленные значительными колебаниями свойств света упомянутых осветительных устройств.In principle, for research, you can use the light of lighting devices used in the room. However, the result of such studies, focused on the use of such light, are too large errors due to significant fluctuations in the light properties of the aforementioned lighting devices.

Поэтому для исследования применяются устройства, которые имеют:Therefore, for research, devices are used that have:

- осветительные средства, обеспечивающие облучение оптическим излучением с заданными свойствами, по меньшей мере, части того участка исследуемого объекта, который регламентируется размерами рабочей зоны устройства;- lighting means, providing irradiation with optical radiation with desired properties, at least part of the area of the investigated object, which is governed by the size of the working area of the device;

- детекторное устройство (сенсор) для детектирования оптического излучения, исходящего из исследуемой зоны детектируемого объекта в процессе ее облучения.- a detector device (sensor) for detecting optical radiation emanating from the studied area of the detected object during its irradiation.

Для освещения (облучения) исследуемого объекта хотя и можно использовать источники света, такие, например, как галогенные лампы, однако они потребляют слишком большую мощность по сравнению с мощностью излучения в требуемом спектральном диапазоне и, поэтому, требуют достаточно интенсивного охлаждения. Помимо этого недостаток этих источников света состоит также в том, что они характеризуются относительно непродолжительным сроком службы. Кроме того, эти источники света являются достаточно крупногабаритными (RU, №2421817, 2011 г.).Although it is possible to use light sources, such as, for example, halogen lamps, to illuminate (irradiate) the object under study, they consume too much power compared with the radiation power in the required spectral range and, therefore, require sufficiently intensive cooling. In addition, the disadvantage of these light sources is that they are characterized by a relatively short service life. In addition, these light sources are quite large (RU, No. 2421817, 2011).

Наиболее близким к заявленному техническому решению является прибор для детектирования защитных элементов в процессе контроля подлинности ценных бумаг и документов, который содержит размещенные в оснащенном измерительным окном общем корпусе:Closest to the claimed technical solution is a device for detecting security elements in the process of authenticating securities and documents, which contains placed in a common housing equipped with a measuring window:

- осветительное средство, выполненное в виде генератора электромагнитного излучения, формирующего поток излучения в заданной спектральной полосе и функционально являющееся источником облучения исследуемого объекта;- lighting means, made in the form of an electromagnetic radiation generator that generates a radiation flux in a given spectral band and is functionally a source of radiation for the object under study;

- оптоэлектронную фотоприемную систему, включающую, по меньшей мере, следующие структуры: фотоприемник генерируемого, в процессе облучения, соответствующим участком поверхности исследуемого объекта электромагнитного излучения, выполненный в виде фотодиода, чувствительного к излучению в заданной спектральной полосе, функционально являющегося средством регистрации упомянутого генерируемого излучения; а также коммутативно связанный с упомянутым фотоприемником блок обработки, оснащенный платой питания и вычислительной платой, который функционально является средством контроля подлинности исследуемого объекта на основе обработки, преобразования, преимущественно, в цифровую форму и последующего сравнения в соответствии с заданной программой по алгоритму «да-нет» значений заданных характеристических параметров генерируемого соответствующим участком поверхности исследуемого объекта излучения, зарегистрированных упомянутым фотоприемником, с эталонными значениями, соответствующими подлинному объекту, которые хранятся в модуле оперативной памяти блока обработки (RU, №2169393 С2, 2000 г.)- optoelectronic photodetector system, including at least the following structures: a photodetector generated, in the process of irradiation, with a corresponding portion of the surface of the investigated object of electromagnetic radiation, made in the form of a photodiode sensitive to radiation in a given spectral band, which is functionally a means of recording the aforementioned generated radiation; as well as a processing unit, commutatively connected with the aforementioned photodetector, equipped with a power board and a computer board, which is functionally a means of verifying the authenticity of the object under study based on processing, conversion, mainly into digital form, and subsequent comparison in accordance with a given program according to the yes-no algorithm »The values of the specified characteristic parameters generated by the corresponding portion of the surface of the investigated object of radiation recorded by the said photopr the receiver, with reference values corresponding to the original object, which are stored in the RAM module of the processing unit (RU, No. 2169393 C2, 2000)

К недостаткам данного известного из уровня техники устройства следует отнести сложность конструкции и относительно большие габаритные параметры.The disadvantages of this prior art device include the complexity of the design and the relatively large overall parameters.

Исходя из вышеизложенного в основу настоящего технического решения была положена задача создания такого устройства, которое позволяло бы при малых габаритах и простоте конструкции обеспечивать проверку как можно большего числа разных физических свойств исследуемого объекта, например, такого как банкноты.Based on the foregoing, the present technical solution was based on the task of creating such a device that would make it possible, with small dimensions and simplicity of design, to verify as many different physical properties of the studied object as possible, such as banknotes.

Кроме того, в основу заявленного технического решения была положена задача расширения арсенала технических средств, предназначенных для контроля подлинности и идентификации ценных бумаг и документов.In addition, the claimed technical solution was based on the task of expanding the arsenal of technical equipment designed to control the authenticity and identification of securities and documents.

Соответственно, технический результат заключается в реализации этого назначения (п.9.7.4.3.(1.2) «Административного регламента…» 2008 г.), т.е. в реализации процесса контроля подлинности и идентификации ценных бумаг и документов при обеспечении компактности устройства, простоты его конструкции при сохранении его быстродействия и обеспечении необходимой разрешающей способности (достоверности) детектирования.Accordingly, the technical result consists in the implementation of this purpose (clause 9.7.4.3. (1.2) of the "Administrative Regulations ..." 2008), i.e. in the implementation of the process of authenticity control and identification of securities and documents while ensuring the compactness of the device, the simplicity of its design while maintaining its speed and ensuring the necessary resolution (reliability) of detection.

Поставленный технический результат достигается посредством того, что в приборе экспертном для исследования и контроля подлинности ценных бумаг и документов, содержащем размещенные в оснащенном измерительным окном общем корпусе: осветительное средство, выполненное в виде генератора электромагнитного излучения, формирующего поток излучения в заданной спектральной полосе и функционально являющееся источником облучения исследуемого объекта; оптоэлектронную фотоприемную систему, включающую, по меньшей мере: фотоприемник генерируемого, посредством облучения, соответствующим участком поверхности исследуемого объекта электромагнитного излучения, выполненный в виде фотодиода, чувствительного к излучению в заданной спектральной полосе, функционально являющегося средством регистрации упомянутого генерируемого излучения; а также коммутативно связанный с упомянутым фотоприемником блок обработки, оснащенный платой питания и вычислительной платой, который функционально является средством контроля подлинности исследуемого объекта на основе обработки, преобразования, преимущественно, в цифровую форму, и последующего сравнения в соответствии с заданной программой по алгоритму «да-нет» значений заданных характеристических параметров генерируемого соответствующим участком поверхности исследуемого объекта излучения, зарегистрированных упомянутым фотоприемником, с эталонными значениями, соответствующими подлинному объекту, которые хранятся в модуле оперативной памяти блока обработки, согласно полезной модели, генератор электромагнитного излучения конструктивно-пространственно организован в виде, по меньшей мере, двух модулей, каждый из которых состоит, по меньшей мере, из двух светодиодов, преимущественно, идентичных, которые пространственно размещены симметрично относительно главной оптической оси фотодиода фотоприемной системы с возможностью пересечения их главных оптических осей с упомянутой осью фотодиода в одной зоне, лежащей на плоскости, соответствующей облучаемой поверхности исследуемого объекта; светодиоды одного из указанных модулей функционально являются видоискательными, а другого - непосредственно облучающими; при этом, генератор электромагнитного излучения выполнен с возможностью облучения поверхности исследуемого объекта облучающими светодиодами в импульсном режиме с различной длительностью импульсов; осветительное средство и фотоприемник фотоприемной системы предназначены для детектирования люминесцентных меток исследуемого объекта, частицы люминофора которых обладают заданными кинетическими характеристиками люминесценции и свойствами поглощения и излучения в спектральной полосе, перекрывающейся спектральными полосами излучения облучающих светодиодов осветительного средства и чувствительности фотоприемника; а в качестве значений заданных характеристических параметров генерируемого соответствующим участком поверхности исследуемого объекта излучения люминесценции, регистрируемых упомянутым фотоприемником, используется разность значений упомянутого излучения люминесценции, генерируемого в процессе длинного и короткого импульсов, сформированных облучающими светодиодами соответствующих модулей осветительного средства.The technical result achieved is achieved through the fact that in the device is an expert for research and authentication of securities and documents, which are located in a common housing equipped with a measuring window: a lighting device made in the form of an electromagnetic radiation generator that generates a radiation flux in a given spectral band and is functionally radiation source of the studied object; an optoelectronic photodetector system, including at least: a photodetector generated by irradiation with a corresponding portion of the surface of the investigated object of electromagnetic radiation, made in the form of a photodiode sensitive to radiation in a given spectral band, which is functionally a means of detecting said generated radiation; as well as a processing unit commutatively connected with the aforementioned photodetector, equipped with a power board and a computer board, which is functionally a means of verifying the authenticity of the object under study based on processing, conversion, mainly into digital form, and subsequent comparison in accordance with a given program according to the “yes- no "values of the specified characteristic parameters generated by the corresponding portion of the surface of the investigated object of radiation recorded by the mentioned according to the utility model, the electromagnetic radiation generator is structurally spatially organized in the form of at least two modules, each of which consists of at least two LEDs, mainly identical, which are spatially placed symmetrically relative to the main optical axis of the photodiode of the photodetector system with the possibility of intersection of their main optical this with the mentioned axis of the photodiode in one zone lying on a plane corresponding to the irradiated surface of the object under study; the LEDs of one of these modules are functionally viewfinder, and the other is directly irradiating; at the same time, the electromagnetic radiation generator is configured to irradiate the surface of the test object with irradiating LEDs in a pulsed mode with different pulse durations; the lighting device and the photodetector of the photodetector system are designed to detect the luminescent marks of the studied object, the phosphor particles of which have the specified kinetic characteristics of luminescence and absorption and radiation properties in the spectral band overlapping by the spectral bands of the radiation of the illuminating LEDs of the lighting means and the sensitivity of the photodetector; and as the values of the specified characteristic parameters of the luminescence radiation generated by the corresponding portion of the surface of the object under study recorded by the said photodetector, the difference in the values of the luminescence radiation mentioned during the long and short pulses generated by the irradiating LEDs of the respective modules of the lighting means is used.

Разумно, чтобы прибор для детектирования защитных элементов был бы оснащен дополнительным видоискательным светодиодом, встроенным в осветительную схему с возможностью изменения цветности светового пятна, сформированного на поверхности исследуемого объекта основными видоискательными светодиодами, в момент, по меньшей мере, частичного совмещения упомянутого пятна с люминесцентным защитным элементом.It is reasonable that the device for detecting security elements would be equipped with an additional viewfinder LED integrated into the lighting circuit with the possibility of changing the color of the light spot formed on the surface of the object under study by the main viewfinder LEDs, at the time of at least partial alignment of the said spot with a fluorescent protective element .

Оптимально, чтобы прибор был бы оснащен индикатором визуального контроля подлинности исследуемого объекта, который должен быть размещен с наружной стороны корпуса с возможностью обеспечения удобства визуализации пользователем его сигнала или отсутствия такового.It is optimal that the device would be equipped with an indicator of visual control of the authenticity of the object under study, which should be placed on the outside of the case with the possibility of providing the user with a convenient visualization of its signal or lack thereof.

Целесообразно, прибор оснащать средством звукового контроля подлинности исследуемого объекта.It is advisable to equip the device with a means of sound control of the authenticity of the investigated object.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками и связями между ними, идентичными всем существенным признакам заявленного технического решения, а выбранный из выявленных аналогов прототип, как наиболее близкий по совокупности признаков аналог, позволил выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле полезной модели.An analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed utility model, made it possible to establish that no analogues were found that are characterized by signs and relationships between them that are identical to all the essential features of the claimed technical solution , and the prototype selected from the identified analogues, as the closest analogue in terms of the totality of features, made it possible to identify the essential set (with respect to matrivaemomu applicant technical result) distinguishing features in the claimed object set forth in the claims of the utility model.

Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "novelty" under the current law.

Далее заявленная полезная модель описывается более подробно в сочетании с предпочтительными вариантами ее осуществления с отнесением, соответственно, к сопутствующим графическим материалам, в которых проиллюстрировано следующее.Further, the claimed utility model is described in more detail in combination with the preferred options for its implementation with reference, respectively, to the accompanying graphic materials, which illustrate the following.

Фиг.1 - общий вид в плане заявленного объекта.Figure 1 - General view in plan of the claimed object.

Фиг.2 - сечение А-А по фиг.1.Figure 2 - section aa in figure 1.

Фиг.3 - вид сверху по фиг.1Figure 3 is a top view of figure 1

Фиг.4 - схема (оптическая принципиальная, вид в плане со стороны осветительных средств и фотоприемной системы).4 is a diagram (optical principle, view in plan from the side of the lighting means and photodetector system).

Фиг.5 - сечение Б-Б по фиг.4.Figure 5 - section bB in figure 4.

Фиг.6 - сечение В-В по фиг.4.6 is a section bb in figure 4.

Фиг.7 - плата оптическая (общий вид сбоку).7 is an optical board (General side view).

Фиг.8 - плата оптическая (общий вид в плане со стороны расположения осветительных средств и фотоприемной системы/резисторы, емкости и прочие радиоэлектронные элементы, а также формовка выводов свето-, фотодиодов позициями условно не обозначены).Fig. 8 is an optical board (a general plan view from the side of the location of the lighting means and the photodetector system / resistors, capacitors, and other electronic components, as well as the forming of the leads of light and photodiodes, are not conventionally indicated by the positions).

Фиг.9 - плата оптическая (общий вид в плане со стороны, противоположной расположению осветительных средств и фотоприемной системы/резисторы емкости и прочие радиоэлектронные элементы, а также формовка выводов свето-, фотодиодов позициями условно не обозначены).Fig. 9 is an optical board (a general plan view from the side opposite to the location of the lighting means and the photodetector system / capacitance resistors and other electronic components, as well as the forming of the leads of light and photodiodes, are not conventionally marked with positions).

Фиг.10 - сечение Г-Г по фиг.8.Figure 10 is a cross section GG of Fig. 8.

Фиг.11 - сечение Д-Д по фиг.8.11 is a section DD of Fig. 8.

Фиг.12 а) - цикл облучения (возбуждения) и измерения спектральных характеристик (кинетики люминесценции) защитного элемента исследуемого объекта в циклическом режиме, т.е., после короткого и длинного импульса осветительных средств.12 a) is a cycle of irradiation (excitation) and measurement of spectral characteristics (luminescence kinetics) of the protective element of the object under study in a cyclic mode, i.e., after a short and long pulse of lighting means.

Фиг.12 б) - суммарный сигнал люминесценции и характеристики фотоприемника фотоприемной системы (слева - после короткого импульса, справа - после длинного импульса).Fig b) - the total luminescence signal and the characteristics of the photodetector of the photodetector system (on the left after a short pulse, on the right after a long pulse).

Фиг.12 в) - разностный результат, полученный вычитанием регистрируемого фотоприемником сигнала после короткого импульса из сигнала после длинного импульса.12 c) is the difference result obtained by subtracting the signal recorded by the photodetector after a short pulse from the signal after a long pulse.

Составляющие конструктивные компоненты прибора экспертного для исследования и контроля подлинности ценных бумаг и документов в графических материалах и далее по тексту обозначены следующими позициями.The constituent structural components of the expert device for research and authentication of securities and documents in graphic materials and hereinafter are indicated by the following positions.

1 - заглушка.1 - a stub.

2 - плата (питания блока обработки).2 - board (power supply processing unit).

3 - корпус.3 - housing.

4 - шильд (маркировочный).4 - nameplate (marking).

5 - фотодиод (например, BPV-10NF).5 - photodiode (for example, BPV-10NF).

6 - винт (укороченный).6 - screw (shortened).

7 - заглушка (задняя корпуса 3).7 - a cap (back case 3).

8 - крышка (нижняя).8 - cover (bottom).

9 - винт (самонарезающий с потайной головкой).9 - screw (self-tapping with countersunk head).

10 - светодиод (например, BIR-RM1331, видоискательный).10 - LED (for example, BIR-RM1331, viewfinder).

11 - светодиод (например, L-1503SRC, облучающий)11 - LED (for example, L-1503SRC, irradiating)

12 - стекло (окна измерительного)12 - glass (measuring windows)

13 - объект (исследуемый).13 - object (under study).

14 - поверхность (детектируемая исследуемого объекта 13).14 - surface (detected by the investigated object 13).

15 - импульс (короткий осветительного средства).15 - impulse (short lighting means).

16 - импульс (длинный осветительного средства).16 - impulse (long lighting means).

17 - кинетика люминесценции (после короткого импульса 15).17 - kinetics of luminescence (after a short pulse 15).

18 - кинетика люминесценции (после длинного импульса 16).18 - kinetics of luminescence (after a long pulse 16).

19 и 20 - характеристика (фотоприемника /фотодиода 5/ фотоприемной системы).19 and 20 - characteristic (photodetector / photo diode 5 / photodetector system).

21 и 22 - зоны (измерения).21 and 22 - zones (measurements).

23 - индикатор (оптический визуального контроля).23 - indicator (optical visual control).

24 - окно (измерительное).24 - window (measuring).

25 - плата (вычислительная блока обработки).25 - board (computing processing unit).

Прибор экспертный для исследования и контроля подлинности ценных бумаг и документов имеет следующую физико-конструктивную структуру.An expert device for research and authentication of securities and documents has the following physical structure.

Прибор содержит размещенные в оснащенном измерительным окном 24 (закрытым стеклом 12) общем корпусе 3 (оснащенном заглушкой 1, для размещения окна 24 измерительного, и заглушкой 7 задней, а также шильдом 4 маркировочным): осветительное средство, выполненное в виде генератора электромагнитного излучения, формирующего поток излучения в заданной спектральной полосе и функционально являющееся источником облучения исследуемого объекта 13; оптоэлектронную фотоприемную систему, включающую, по меньшей мере: фотоприемник генерируемого (посредством облучения) соответствующим участком поверхности исследуемого объекта электромагнитного излучения, выполненный в виде фотодиода 5, чувствительного к излучению в заданной спектральной полосе, функционально являющегося средством регистрации упомянутого генерируемого излучения; а также коммутативно связанный с упомянутым фотоприемником блок обработки, оснащенный (закрепленными на корпусе 3 винтами 6) платой 2 питания и вычислительной платой 25, который функционально является средством контроля подлинности исследуемого объекта 13 на основе обработки, преобразования, преимущественно, в цифровую форму и последующего сравнения в соответствии с заданной программой по алгоритму «да-нет» значений заданных характеристических параметров генерируемого соответствующим участком поверхности исследуемого объекта 13 излучения, зарегистрированных упомянутым фотоприемником, с эталонными значениями, соответствующими подлинному объекту, которые хранятся в модуле оперативной памяти (в графических материалах условно не показан) блока обработки.The device contains placed in a common housing 3 equipped with a measuring window 24 (closed glass 12) (equipped with a plug 1, for placing the measuring window 24, and a rear plug 7, as well as a marking plate 4): a lighting device made in the form of an electromagnetic radiation generator, forming the radiation flux in a given spectral band and is functionally the source of radiation of the investigated object 13; an optoelectronic photodetector system, including at least: a photodetector generated (by irradiation) of the corresponding portion of the surface of the investigated object of electromagnetic radiation, made in the form of a photodiode 5, sensitive to radiation in a given spectral band, which is functionally a means of recording the aforementioned generated radiation; as well as a processing unit commutatively connected with the aforementioned photodetector, equipped with a power board 2 (screws fixed to the housing 3) and a power board 2, which is functionally a means of authenticating the object under study 13 based on processing, conversion, mainly into digital form, and subsequent comparison in accordance with a given program according to the yes-no algorithm, the values of the specified characteristic parameters generated by the corresponding portion of the surface of the investigated object 13 radiation Nia registered by said photodetector to the reference values corresponding to the genuine object, which are stored in the module memory (in the drawings is not shown) processing unit.

Генератор электромагнитного излучения конструктивно-пространственно организован в виде, по меньшей мере, двух модулей, каждый из которых состоит, по крайней мере, из двух, преимущественно, идентичных светодиодов 10 и 11, которые пространственно размещены симметрично относительно главной оптической оси фотодиода 5 фотоприемной системы с возможностью пересечения их главных оптических осей с упомянутой осью фотодиода 5 в одной зоне, лежащей на плоскости, соответствующей облучаемой поверхности 14 исследуемого объекта 13. Светодиоды одного из указанных модулей функционально являются видоискательными, а другого непосредственно облучающими. При этом, генератор электромагнитного излучения выполнен с возможностью облучения поверхности 14 исследуемого объекта 13 облучающими светодиодами в импульсном режиме с различной длительностью импульсов 15 и 16 (фиг.12. Осветительное средство и фотоприемник фотоприемной системы предназначены для детектирования люминесцентных (преимущественно, дискретных) меток исследуемого объекта 13, частицы люминофора которых обладают заданными кинетическими характеристиками люминесценции и свойствами поглощения и отражения в спектральной полосе, перекрывающейся спектральными полосами излучения облучающих светодиодов осветительного средства и чувствительности фотоприемника. В качестве значений заданных характеристических параметров генерируемого (соответствующим участком поверхности исследуемого объекта 13) излучения, регистрируемых упомянутым фотоприемником, используется разность значений упомянутого излучения люминесценции (т.е., излучения, генерируемого соответствующим участком поверхности исследуемого объекта в процессе его облучения), генерируемого в процессе длинного и короткого импульсов 16 и 15, соответственно, сформированных облучающими светодиодами соответствующих модулей осветительного средства.The electromagnetic radiation generator is structurally spatially organized in the form of at least two modules, each of which consists of at least two, mainly identical LEDs 10 and 11, which are spatially placed symmetrically relative to the main optical axis of the photodiode 5 of the photodetector system with the possibility of the intersection of their main optical axes with the aforementioned axis of the photodiode 5 in one zone lying on a plane corresponding to the irradiated surface 14 of the investigated object 13. LEDs of one of It seemed modules are functionally vidoiskatelnymi and directly irradiating another. In this case, the electromagnetic radiation generator is configured to irradiate the surface 14 of the test object 13 with irradiating LEDs in a pulsed mode with different pulse durations 15 and 16 (Fig. 12. The lighting tool and the photodetector of the photodetector system are designed to detect luminescent (mainly discrete) marks of the studied object 13, the phosphor particles of which possess predetermined kinetic characteristics of luminescence and absorption and reflection properties in the spectral band, per the spectral emission bands of the illuminating LEDs of the illuminating means and the sensitivity of the photodetector. As the values of the specified characteristic parameters of the radiation generated (by the corresponding section of the surface of the object under study 13) detected by the said photodetector, the difference in the values of the mentioned luminescence radiation (i.e., radiation generated by the corresponding section surface of the investigated object in the process of its irradiation) generated in the process of long o and short pulses 16 and 15, respectively, formed by irradiating the corresponding LED illuminating means modules.

Разумно, чтобы прибор для детектирования защитных элементов был бы оснащен дополнительным видоискательным светодиодом (в графических материалах условно не показан), встроенным в осветительную схему с возможностью изменения цветности светового пятна (в графических материалах условно не показано), сформированного на поверхности 14 исследуемого объекта 13 основными видоискательными светодиодами 10, в момент, по меньшей мере, частичного совмещения упомянутого пятна с люминесцентным защитным элементом исследуемого объекта 13.It is reasonable that the device for detecting protective elements would be equipped with an additional viewfinder LED (not conventionally shown in graphic materials) integrated into the lighting circuit with the ability to change the color of the light spot (conventionally not shown in graphic materials) formed on the surface 14 of the object under study 13 by the main viewfinder LEDs 10, at the time of at least partial alignment of the aforementioned spot with the luminescent protective element of the object under study 13.

Оптимально, чтобы прибор экспертный был бы оснащен индикатором 23 визуального контроля подлинности исследуемого объекта 13, который размещен с наружной стороны корпуса 3 с возможностью обеспечения удобства визуализации пользователем его сигнала или отсутствия такового.It is optimal that the expert device would be equipped with an indicator 23 for visual verification of the authenticity of the investigated object 13, which is located on the outside of the housing 3 with the possibility of providing the user with a convenient visualization of its signal or its absence.

Прибор может быть оснащен средством звукового контроля (в графических материалах условно не показан) подлинности исследуемого объекта 13.The device can be equipped with sound control (not shown conventionally in graphic materials) of the authenticity of the investigated object 13.

Принцип функционирования прибора для детектирования защитных элементов в процессе контроля подлинности ценных бумаг и документов с физической точки зрения заключается в следующем.The principle of operation of a device for detecting security elements in the process of authenticating securities and documents from a physical point of view is as follows.

Сформированная на исследуемом объекте 13 защитная метка содержит частицы люминофора, обладающего уникальными свойствами. А именно, частицы используемого люминофора обладают заданными кинетическими характеристиками люминесценции и свойствами поглощения и отражения в спектральной полосе, перекрывающейся спектральными полосами излучения облучающих светодиодов 11 осветительного средства и чувствительности фотоприемника.Formed on the studied object 13, the protective label contains particles of a phosphor having unique properties. Namely, the particles of the phosphor used have the given kinetic characteristics of luminescence and the absorption and reflection properties in the spectral band overlapping by the spectral bands of the radiation of the irradiating LEDs 11 of the lighting means and the sensitivity of the photodetector.

Например, под воздействием УФ-излучения, люминофор так же излучает УФ-излучение, в соответствующей спектральной полосе. При этом отличить излучение люминесценции от простого отражения можно только по длительности послесвечения. Осветительное средство прибора облучает исследуемый объект 13 в циклическом режиме. Каждый цикл измерения состоит из двух импульсов 15 и 16 - короткого и длинного, соответственно. После каждого импульса 15 и 16 возбуждения проводится измерение. Результатом измерения является разность сигналов полученных после короткого и длинного импульсов 15 и 16, соответственно, возбуждения. В случае, если разностный сигнал (фиг.12 в) превышает эталонное значение (которое заложено в модуль оперативной памяти блока обработки) - регистрируется наличие защитной люминесцентной метки. Фотоприемник (фотодиод 5) фотоприемной системы прибора чувствителен к излучению в спектральной полосе, перекрывающейся со спектральными полосами излучения облучающего модуля встроенного в прибор осветительного средства и излучения люминесценции. Таким образом, срабатывание прибора возможно только на том люминофоре, который излучает в строго определенной спектральной полосе, а так же обладает определенными кинетическими характеристиками (затуханием люминесценции).For example, under the influence of UV radiation, the phosphor also emits UV radiation in the corresponding spectral band. In this case, luminescence radiation can be distinguished from simple reflection only by the afterglow duration. The instrument lighting means irradiates the test object 13 in a cyclic mode. Each measurement cycle consists of two pulses 15 and 16 - short and long, respectively. After each pulse 15 and 16 of the excitation is measured. The result of the measurement is the difference between the signals received after the short and long pulses 15 and 16, respectively, of the excitation. In case the difference signal (Fig. 12 c) exceeds the reference value (which is embedded in the RAM module of the processing unit), the presence of a protective luminescent mark is recorded. The photodetector (photo diode 5) of the photodetector system of the device is sensitive to radiation in the spectral band overlapping with the spectral bands of the radiation of the irradiating module of the lighting device integrated in the device and luminescence radiation. Thus, the operation of the device is possible only on the phosphor that emits in a strictly defined spectral band, and also has certain kinetic characteristics (luminescence attenuation).

Проведенные эксплуатационные испытания заявленного объекта показали его промышленную применимость по таким показателям как разрешающая способность и достоверность детектирования исследуемых объектов.Conducted operational tests of the claimed object showed its industrial applicability for such indicators as resolving power and reliability of detection of the studied objects.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении, может быть реализован в качестве устройства для контроля подлинности ценных бумаг и документов;- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, can be implemented as a device for controlling the authenticity of securities and documents;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed object in the form described in the independent clause of the formula below, the possibility of its implementation using the means and methods described above or known from the prior art on the priority date is confirmed;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленный объект соответствуют требованию условия патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed subject matter meets the patentability requirements “industrial applicability” under applicable law.

Claims

1. A device for detecting security elements in the process of authenticating securities and documents, containing in a common housing equipped with a measuring window: a lighting device made in the form of an electromagnetic radiation generator that generates a radiation flux in a given spectral band and is functionally the source of radiation of the object under study; an optoelectronic photodetector system, including at least: a photodetector generated by irradiation with a corresponding portion of the surface of the investigated object of electromagnetic radiation, made in the form of a photodiode sensitive to radiation in a given spectral band, which is functionally a means of detecting said generated radiation; as well as a processing unit commutatively connected with the aforementioned photodetector, equipped with a power board and a computer board, which is functionally a means of verifying the authenticity of the object under study based on processing, conversion, mainly into digital form, and subsequent comparison in accordance with a given program according to the “yes- no "values of the specified characteristic parameters generated by the corresponding portion of the surface of the investigated object of radiation recorded by the mentioned the receiver, with reference values corresponding to the original object, which are stored in the RAM module of the processing unit, characterized in that the electromagnetic radiation generator is structurally spatially organized in the form of at least two modules, each of which consists of at least two LEDs, mainly identical, which are spatially placed symmetrically relative to the main optical axis of the photodiode of the photodetector system with the possibility of intersection of their main optical axes said photodiode axis in a zone lying on a plane corresponding to the irradiated surface of the object; the LEDs of one of these modules are functionally viewfinder, and the other is directly irradiating; wherein the electromagnetic radiation generator is configured to irradiate the surface of the test object with irradiating LEDs in a pulsed mode with different pulse durations; the lighting means and the photodetector of the photodetector system are designed to detect the luminescent marks of the object under study, having absorption and radiation properties in the spectral band overlapping by the spectral bands of the radiation of the illuminating LEDs of the lighting means and the sensitivity of the photodetector; and as the values of the specified characteristic parameters of the luminescence radiation generated by the corresponding portion of the surface of the object under study recorded by the said photodetector, the difference in the values of the luminescence radiation mentioned during the long and short pulses generated by the irradiating LEDs of the respective modules of the lighting means is used.

2. The device for detecting security elements according to claim 1, characterized in that it is equipped with an additional viewfinder LED integrated in the lighting circuit with the ability to change the color of the light spot formed on the surface of the object under study by the main viewfinder LEDs, at least partially combining said spot with a luminescent protective element.

3. The device for detecting protective elements according to claim 1, characterized in that it is equipped with an indicator for visual verification of the authenticity of the object under study, which is located on the outside of the case with the possibility of providing the user with a convenient visualization of its signal or its absence.

4. The device for detecting protective elements according to claim 1, characterized in that it is equipped with a means of sound control of the authenticity of the investigated object.