Устройство для контроля элемента защиты объекта, меняющего яркость в зависимости от угла наблюдения, и способ контроля элемента защиты объекта, меняющего яркость в зависимости от угла наблюдения, с помощью этого устройства

Устройство для контроля элемента защиты объекта, меняющего яркость в зависимости от угла наблюдения, и способ контроля элемента защиты объекта, меняющего яркость в зависимости от угла наблюдения, с помощью этого устройства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к устройству и способу определения подлинности при осуществлении сортировки банкнот и ценных документов, содержащих элемент защиты, меняющий яркость в зависимости от угла наблюдения.

Известен патент ЕР 1669213 А1, МПК В32В 15/00, дата публикации 14.06.2006, описывающий элемент защиты, меняющий яркость в зависимости от угла наблюдения. Такой элемент защиты представляет собой изображение, нанесенное специальной краской, содержащей зеркально отражающие плоские частицы пигмента, причем плоскости частиц пигмента ориентированы одинаково под определенным углом к плоскости запечатанного материала. Если защитный элемент выполнен в виде двух зон А и Б, причем угол наклона частиц пигмента в зоне А отличается от угла наклона частиц пигмента в зоне Б, то при наблюдении под определенным углом зона А воспринимается как светлая, а зона Б - как темная. При наблюдении данного защитного элемента под тем же углом, но с противоположной стороны, зона Б воспринимается как светлая, зона А - как темная. Таким образом, при освещении данного защитного элемента под фиксированным углом яркость защитного элемента зависит от угла наблюдения. Аналогично, при наблюдении под фиксированным углом яркость элемента зависит от угла освещения. Частным случаем этого элемента защиты является изображение, нанесенное специальной краской, меняющее цвет в зависимости от угла наблюдения.

Такой элемент защиты, меняющий яркость или цвет в зависимости от угла зрения, подходит для потребительского и кассового уровня обращения ценного документа. Однако в приведенном патенте ничего не сказано про устройство, позволяющее контролировать машинным образом этот элемент защиты при осуществлении сортировки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и назначению является устройство для определения цвета объектов и способ измерения цвета объектов (US №4479718, МПК В32В 29/02, опубл. 30.10.1984). Способ измерения цвета объекта включает освещение части поверхности объекта светом от одного источника света и регистрации отраженного света несколькими фотоприемниками, оптические оси которых расположены под разными углами к оптической оси источника света, но лежат в одной с ней плоскости. Устройство включает в себя один источник света, три фотоприемника и средство для определения цвета объекта на основе информации о спектральном составе отраженного света и определении изменения цвета в зависимости от угла наблюдения.

Однако указанные устройство и способ не предназначены и не пригодны для контроля защитных признаков, меняющих яркость или цвет в зависимости от угла зрения, поскольку предназначены исключительно для контроля широко применяемых покрытий с эффектом «металлик». Взаимное расположение оптических осей фотоприемников и источника света устройства не позволяет эффективно контролировать защитные признаки, меняющие яркость в зависимости от угла наблюдения. Кроме того, метод предусматривает обязательное определение координат цвета объекта, в то время как для контроля защитных признаков, меняющих яркость в зависимости от угла зрения, достаточно регистрировать только изменение яркости. Помимо этого данное устройство предназначено для статических измерений и не содержит блоков, позволяющих проводить анализ по всей ширине и длине банкноты в режиме высокоскоростной сортировки при различной ориентации относительно направления перемещения защитных признаков, меняющих яркость или цвет в зависимости от угла наблюдения.

Задача, решаемая изобретением, и технический результат - обеспечение возможности контроля защитных признаков, меняющих яркость в режиме высокоскоростной сортировки банкнот и ценных документов.

Технический результат достигается за счет использования устройства для контроля элемента защиты объекта, меняющего яркость в зависимости от угла наблюдения, содержащего, по меньшей мере, одну оптическую ячейку, состоящую из пары источников света для освещения одной и той же части поверхности объекта и фотоприемника отраженного света, электронный блок, обеспечивающий поочередное включение источников света и синхронное считывание информации с фотоприемников с использованием электронных ключей и аналого-цифровых преобразователей, микропроцессорный блок для сбора, хранения и обработки полученных данных, при этом источники освещения одной пары расположены с противоположных сторон по отношению к оптической оси фотоприемника, углы падения лучей от источников света слева и справа по отношению к оптической оси фотоприемника равны, оптические оси источников света и фотоприемника лежат в одной плоскости и пересекаются в одной точке на поверхности объекта, оптическая ось фотоприемника расположена нормально к поверхности объекта.

Устройство дополнительно содержит средство для определения по общему образу наличия защитных признаков объекта, меняющих яркость в зависимости от угла наблюдения, в том числе при перемещении объекта, в частности при высокоскоростной сортировке, и соответствия или несоответствия их заранее известным признакам.

В устройстве, по меньшей мере, две оптические ячейки могут быть собраны в единый датчик с обеспечением возможности анализа поверхности объекта на наличие защитных признаков, меняющих яркость в зависимости от угла наблюдения, как по длине, так и ширине объекта при различной ориентации защитных признаков относительно направления перемещения. При этом источники света и фотоприемники могут быть расположены в шахматном порядке, так что каждый фотоприемник имеет возможность воспринимать отраженный свет от четырех смежных с ним источников света.

Устройство дополнительно содержит средство для включения каждого из этих четырех источников света в то время, когда другие три из них выключены, источники света установлены с возможностью облучать проверяемую банкноту, а фотоприемники отраженного света установлены с возможностью принимать отраженное от проверяемой банкноты излучение.

Указанный технический результат достигается также за счет способа контроля элемента защиты, меняющего яркость в зависимости от угла наблюдения с помощью вышеуказанного устройства, в том числе при перемещении объекта, в частности при высокоскоростной сортировке, включающего освещение части поверхности объекта светом поочередно от двух источников, сбор и обработку данных по интенсивности отраженного от поверхности объекта света от одного и другого источника, создание на их основе образа освещаемой части объекта, при этом освещение объекта производят с противоположных сторон по отношению к оптической оси фотоприемника под равными углами к его оптической оси, причем оптические оси источников излучения и фотоприемника располагаются в одной плоскости. Для создания образа накапливаются и анализируются данные, полученные от разных участков объекта, и по общему образу определяются наличие защитных признаков на поверхности объекта, меняющих яркость на поверхности объекта в зависимости от угла наблюдения, и соответствие или несоответствие их заранее известным признакам.

Осуществление изобретения иллюстрируется следующими чертежами:

фиг.1, 2 - наблюдение защитного элемента, меняющего яркость в зависимости от угла наблюдения под одинаковым углом с противоположных сторон;

фиг.3 - устройство для контроля элемента защиты объекта с одной оптической ячейкой;

фиг.4 - устройство для контроля элемента защиты объекта в виде блока из нескольких оптических ячеек.

Устройство для контроля элемента защиты, меняющего яркость в зависимости от угла наблюдения, с одной оптической ячейкой, показанное на фиг.3, содержит два одинаковых источника света (1), в качестве которых используются, например, светодиоды, фотоприемник (2), выполненный, например, в виде фотодиода, исследуемый образец (3), диафрагму (4), задающую падение лучей света на участок поверхности образца, находящийся напротив фотоприемника под определенным углом, лучи света (5), защитную метку на поверхности образца, меняющую яркость при изменении угла наблюдения (6), электронный блок (7), обеспечивающий поочередное включение источников света и синхронное считывание информации с фотоприемников с использованием электронных ключей и аналого-цифровых преобразователей, а также микропроцессорный блок (8) для сбора, хранения и обработки полученных данных, который и формирует вывод о наличии защитного признака.

На фиг.4 показано устройство для контроля защитных признаков, меняющих яркость в зависимости от угла наблюдения, выполненное в виде блока из нескольких светодиодов и фотоприемников, образующих такие оптические ячейки, при этом некоторые светодиоды используются в двух, трех или четырех оптических ячейках одновременно.

Включение светодиодов, расположенных относительно фотоприемника во взаимно перпендикулярных плоскостях, позволяет распознавать вертикальную и горизонтальную ориентации защитных меток.

Изобретение иллюстрируется следующим примером его осуществления.

Испытывается один, два или более объектов, имеющих заданные защитные признаки, меняющие яркость в зависимости от угла наблюдения, и относящихся к определенным видам промышленной продукции. При работе системы светодиоды включаются попеременно электронным блоком 7. Отраженный от защитной метки (6) световой сигнал, например от левого на схеме светодиода, улавливается фотоприемником (2) и регистрируется электронным блоком 8 как аналитический сигнал №1. Затем первый светодиод выключается, включается второй (справа на схеме), свет попадает на метку (6) с противоположной стороны, отраженный свет улавливается фотоприемником и регистрируется как аналитический сигнал №2. По этим сигналам в блоке 8 создаются два образа метки, для первого и второго лучей. Основной измеряемый параметр - интенсивность отраженного света. Если разность между параметрами сигналов №1 и №2 превышает заданное значение, блоком 8 формируется вывод о наличии в освещаемой части поверхности объекта защитного признака, меняющего яркость в зависимости от угла наблюдения, если между параметрами этих сигналов разница не обнаруживается, блоком 8 формируется вывод об отсутствии в освещаемой части поверхности объекта какого-либо защитного признака, меняющего яркость в зависимости от угла наблюдения.

При тестировании подлинных объектов, на которых такие элементы защиты заведомо присутствуют, интенсивности отраженного света каждого из образов сигналов отражения №1 и №2 формируют в соответствующем банке данных в виде общего образа метки, и этот образ, то есть совокупность измеренных параметров, идентифицируется с определенной меткой и, соответственно, с защищенной этой меткой продукцией.

Таким же образом тестируют метки, защищающие другие виды продукции, с накоплением сведений в соответствующем банке данных.

Из описанного выше видно, что приведенные выше сведения подтверждают возможность осуществления заявляемого изобретения и решения поставленной задачи.

1. Устройство для контроля элемента защиты объекта, меняющего яркость в зависимости от угла наблюдения, содержащее, по меньшей мере, одну оптическую ячейку, состоящую из пары источников света для освещения одной и той же части поверхности объекта и фотоприемника отраженного света, электронный блок, обеспечивающий поочередное включение источников света и синхронное считывание информации с фотоприемников с использованием электронных ключей и аналого-цифровых преобразователей, микропроцессорный блок для сбора, хранения и обработки полученных данных, при этом источники освещения одной пары расположены с противоположных сторон по отношению к оптической оси фотоприемника, углы падения лучей от источников света слева и справа по отношению к оптической оси фотоприемника равны, оптические оси источников и фотоприемника лежат в одной плоскости и пересекаются в одной точке на поверхности объекта, оптическая ось фотоприемника расположена нормально к поверхности объекта.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, две оптические ячейки собраны в единый датчик с обеспечением возможности анализа поверхности объекта на наличие защитных признаков, меняющих яркость в зависимости от угла наблюдения, как по длине, так и по ширине объекта при различной ориентации защитных признаков относительно направления перемещения.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что источники света и фотоприемники расположены в шахматном порядке так, что каждый фотоприемник имеет возможность воспринимать отраженный свет от четырех смежных с ним источников света.

4. Способ контроля элемента защиты объекта, меняющего яркость в зависимости от угла наблюдения, с помощью устройства по любому из пп.1-3, включающий освещение части поверхности объекта светом поочередно от двух источников, сбор и обработку данных по интенсивности отраженного от поверхности объекта света от одного и другого источников, создание на их основе образа освещаемой части объекта, при этом освещение объекта производят с противоположных сторон по отношению к оптической оси фотоприемника под равными углами к его оптической оси, причем оптические оси источников излучения и фотоприемника располагаются в одной плоскости, для создания образа накапливаются и анализируются данные, полученные от разных участков объекта, и по общему образу определяют наличие элемента защиты на поверхности объекта, меняющего яркость в зависимости от угла наблюдения.