Устройство аутентификации, способ аутентификации и датчик флуоресценции

Устройство аутентификации, способ аутентификации и датчик флуоресценции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству аутентификации, способу аутентификации и датчику флуоресценции, которые используют для определения аутентичности листов бумаги, содержащих флуоресцентное вещество. Настоящее изобретение, в частности, относится к устройству аутентификации, способу аутентификации и датчику флуоресценции, которые позволяют дифференцировать и детектировать флуоресцентные вещества, которые, будучи возбужденными в результате облучения светом возбуждения, испускают флуоресцентный свет, имеющий пиковые длины волн, которые расположены рядом друг с другом.

Уровень техники

Устройства аутентификации, в которых используются механизм транспортирования для транспортирования листов бумаги, таких как подарочные купоны, и оптический датчик, который передает и принимает видимый свет, инфракрасный свет и т.д., для определения аутентичности транспортируемых листов бумаги, известны в области техники.

В последнее время, для предотвращения подделки, на листах бумаги печатают знаки или узоры, используя чернила, содержащие флуоресцентное вещество, которое нельзя проверить невооруженным глазом. При облучении заданным светом возбуждения (например, ультрафиолетовым светом), чернила, содержащие флуоресцентное вещество, излучают флуоресцентный свет, имеющий пиковую длину волны, которая зависит от типа флуоресцентного вещества, содержавшегося в чернилах.

Это привело к представлению устройств аутентификации, в которых используются такие характеристики чернил, содержащих флуоресцентное вещество. В частности, лист бумаги, уже имеющий метки в виде скрытого изображения с использованием чернил для борьбы с подделкой, такие как чернила, содержащие флуоресцентное вещество, напечатанные на нем, облучают светом возбуждения, имеющим заданную длину волны, и метки скрытого изображения детектируют с помощью устройства аутентификации, используя фотодетектирование флуоресцентного света, излучаемого из чернил, содержащих флуоресцентное вещество. Аутентичность листа бумаги определяют на основе, были ли детектированы метки скрытого изображения.

Например, в патентном документе 1 раскрыта технология, в которой для определения аутентичности печатного материала считывают штрих-код, который визуально не заметен, и который сформирован с использованием чернил, напечатанных на печатном материале, предназначенных для борьбы с подделкой, содержащих флуоресцентное вещество, пиковая длина волны которого находится в диапазоне от 800 нанометров (нм) до 900 нм.

В частности, в технологии, раскрытой в патентном документе 1, светом возбуждения облучают штрих-код, и штрих-код считывают путем детектирования флуоресцентного света, излучаемого штрих-кодом, используя детектор, который детектирует свет в заданной полосе длин волны, которая включает в себя пиковую длину волны (800 нм - 900 нм) флуоресцентного вещества.

[Документы предшествующего уровня техники]

[Патентные документы]

[Патентный документ 1] Выложенная заявка на японский патент, №2007-136838

Сущность изобретения

Задачи, решаемые изобретением

Однако технологию, раскрытую в Патентном документе 1, нельзя использовать для дифференцирования и детектирования флуоресцентных веществ, имеющих пиковые длины волн, которые расположены рядом друг с другом. Причина этого состоит в том, что технология, раскрытая в патентном документе 1, может использоваться только для определения, нанесено ли определенное флуоресцентное вещество на лист бумаги, путем детектирования света, излучаемого флуоресцентными веществами, значение длины волны пика которого находится в пределах диапазона детектирования детектора.

Поэтому, если множество флуоресцентных веществ нанесено на лист бумаги, и если пиковые длины волн света, излучаемого из этих флуоресцентных веществ, находятся рядом друг с другом, технологию, раскрытую в Патентном документе 1, нельзя использовать для идентификации флуоресцентного вещества среди множества флуоресцентных веществ, детектируемых детектором.

Поскольку также возникают случаи, когда множество флуоресцентных веществ нанесено на один лист бумаги в качестве дополнительной меры для борьбы с подделкой, возникает проблема, как дифференцировать флуоресцентные вещества, излучающие свет, пиковые длины волн которого находятся рядом друг с другом.

Настоящее изобретение было разработано для решения задачи, связанной с обычной технологией, и цель настоящего изобретения состоит в обеспечении устройства аутентификации, способа аутентификации и датчика флуоресценции, которые позволяют дифференцировать и детектировать флуоресцентные вещества, которые, будучи возбужденными при облучении светом возбуждения, выводят флуоресцентный свет, имеющий пиковые длины волн, расположенные рядом друг с другом.

Средство для решения задачи

Для решения упомянутой выше задачи и для достижения описанных выше целей, в соответствии с аспектом настоящего изобретения, устройство аутентификации, которое аутентифицирует лист бумаги с флуоресцентным веществом, нанесенным на него, включает в себя модуль облучения, который облучает светом возбуждения лист бумаги; первый фотодетектор, который выполняет детектирование света первой полосы длин волн, которая включает в себя пиковую длину волны флуоресцентного света, возбуждаемого из флуоресцентного вещества при облучении светом возбуждения; второй фотодетектор, который детектирует свет, излучаемый из той же области на листе бумаги, из которой исходит свет, детектируемый первым фотодетектором, и который находится во второй полосе длин волн, которая расположена рядом с первой полосой длин волн; модуль идентификации, который идентифицирует, на основе выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора, тип флуоресцентного вещества, нанесенного на лист бумаги; и модуль определения аутентичности, который определяет аутентичность листа бумаги на основе результата идентификации, полученного модулем идентификации.

В представленном выше аспекте первый фотодетектор и второй фотодетектор расположены в одной плоскости, так, что выполняется фотодетектирование флуоресцентного света, возбужденного из одной и той же области на листе бумаги.

В представленном выше аспекте модуль идентификации идентифицирует тип флуоресцентного вещества, нанесенного на лист бумаги, если значение сравнения, полученное с выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора, больше чем или равно заданному пороговому значению.

В представленном выше аспекте модуль идентификации идентифицирует флуоресцентное вещество, нанесенное на лист бумаги, как первое флуоресцентное вещество, если значение сравнения, полученное с выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора, меньше, чем заданное пороговое значение, и как второе флуоресцентное вещество, излучающее спектр в более узкий полосе, чем первое флуоресцентное вещество, если значение сравнения больше чем или равно заданному пороговому значению.

Устройство аутентификации дополнительно включает в себя третий фотодетектор, который выполняет фотодетектирование света, который излучается из той же области на листе бумаги, из которой излучается свет, детектируемый первым фотодетектором, и который находится в третьей полосе длин волн, которая включает в себя первую полосу длин волн и вторую полосу длин волн. Модуль идентификации идентифицирует тип флуоресцентного вещества после коррекции выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора, на основе выхода третьего фотодетектора.

В представленном выше аспекте модуль идентификации идентифицирует тип флуоресцентного вещества после коррекции выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора на основе результата сравнения, полученного с выхода третьего фотодетектора и предварительно установленного опорного значения.

В представленном выше аспекте модуль идентификации идентифицирует флуоресцентное вещество, нанесенное на лист бумаги, как первое флуоресцентное вещество, если значение сравнения, полученное с выхода третьего фотодетектора на основе света из области, где нанесено флуоресцентное вещество, и выхода третьего фотодетектора на основе света из области, где флуоресцентное вещество не нанесено, больше чем или равно заданному пороговому значению, и как второе флуоресцентное вещество, имеющее спектр с более узкой полосой, чем у первого флуоресцентного вещества, если значение сравнения меньше, чем заданное пороговое значение.

В представленном выше аспекте модуль идентификации идентифицирует тип флуоресцентного вещества, нанесенного на лист бумаги, на основе первого значения оценки, которое представляет собой значение сравнения, полученное с выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора, и второго значения оценки, которое представляет собой значение сравнения, полученное с выхода третьего фотодетектора, на основе света из области, где флуоресцентное вещество нанесено, и выхода из третьего фотодетектора на основе света из области, где флуоресцентное вещество не нанесено.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, способ для определения аутентичности листа бумаги, имеющего флуоресцентное вещество, нанесенное на него, включает в себя: облучают лист бумаги светом возбуждения; выполняют фотодетектирование света, излучаемого из одной и той же области на листе бумаги, путем облучения светом возбуждения, света в первой полосе длин волн, который включает в себя пиковую длину волны флуоресцентного света, возбуждаемого светом возбуждения, с помощью первого фотодетектора, и света во второй полосе длин волн, которая расположена рядом с первой полосой длин волн, с помощью второго фотодетектора; идентифицируют тип флуоресцентного вещества, нанесенного на лист бумаги на основе выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора; и определяют аутентичность листа бумаги на основе результата идентификации, полученного путем идентификации.

В соответствии со с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, датчик флуоресценции, который детектирует флуоресцентное вещество, нанесенное на лист бумаги, включает в себя модуль облучения, который облучает лист бумаги светом возбуждения; первый фотодетектор, который выполняет фотодетектирование света в первой полосе длин волн, которая включает в себя пиковую длину волны флуоресцентного света, возбуждаемого из флуоресцентного вещества путем облучения светом возбуждения; и второй фотодетектор, который выполняет фотодетектирование света, излучаемого из той же области на листе бумаги, из которой излучается свет, детектируемый первым фотодетектором, и которая находится во второй полосе длин волн, которая расположена рядом с первой полосой длин волн.

В представленном выше аспекте первый фотодетектор включает в себя первый элемент фотодетектирования и первый фильтр, который пропускает среди света, излучаемого от листа бумаги, только свет в первой полосе длин волн, которая включает в себя пиковую длину волны флуоресцентного света, возбуждаемого флуоресцентным веществом, второй фотодетектор включает в себя второй элемент фотодетектирования и второй фильтр, который пропускает из света, исходящего от листа бумаги, только свет во второй полосе длин волн, которая расположена рядом с первой полосой длин волн, и первый элемент фотодетектирования, и второй элемент фотодетектирования расположены в одной плоскости, так, что они выполняют фотодетектирование флуоресцентного света, возбуждаемого из одной и той же области на листе бумаги путем облучения светом возбуждения.

Флуоресцентный датчик дополнительно включает в себя третий фотодетектор, который выполняет фотодетектирование света, который излучается из той же области на листе бумаги, из которой исходит свет, детектируемый первым фотодетектором, и который находится в третьей полосе длин волн, которая включает в себя первую полосу длин волн и вторую полосу длин волн.

Флуоресцентный датчик включает в себя рамку, изготовленную из электропроводного материала, и который установлен в модуль внутренней части, который включает в себя первый фотодетектор, второй фотодетектор, третий фотодетектор и модуль облучения.

Предпочтительные эффекты изобретения

В соответствии с аспектом настоящего изобретения, модуль облучения излучает свет возбуждения на лист бумаги, первый фотодетектор выполняет фотодетектирование в первой полосе длин волн, которая включает в себя пиковую длину волны флуоресцентного света, возбуждаемого из флуоресцентного вещества при облучении светом возбуждения, второй фотодетектор выполняет фотодетектирование света, который излучается из той же области на листе бумаги, из которой исходит свет, детектируемый первым фотодетектором, и который находится во второй полосе длин волн, которая расположена рядом с первой полосой длин волн, модуль идентификации идентифицирует, на основе выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора, тип флуоресцентного вещества, нанесенного на лист бумаги, и модуль определения аутентичности определяет аутентичность листа бумаги на основе результата идентификации, полученного в модуле идентификации. Поэтому, флуоресцентные вещества, которые, будучи возбужденными при облучении светом возбуждения, испускают флуоресцентный свет, имеющий пиковые длины волн, которые расположены рядом друг с другом, можно дифференцировать и детектировать.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, первый фотодетектор и второй фотодетектор расположены в одной и той же плоскости, так, чтобы выполнять фотодетектирование флуоресцентного света, возбуждаемого из той же области на листе бумаги. Поэтому, детектирование флуоресцентного света из той же области на листе бумаги первым фотодетектором и вторым фотодетектором может быть выполнено с использованием простой структуры.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, модуль идентификации идентифицирует тип флуоресцентного вещества, нанесенного на лист бумаги, если значение сравнения, полученное по выходу первого фотодетектора и выходу второго фотодетектора, будет больше чем или равно заданному пороговому значению. Поэтому, среди флуоресцентных веществ, имеющих пиковые длины волн, которые расположены рядом друг с другом, флуоресцентное вещество, имеющее узкую полосу, может быть дифференцировано и детектировано.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, модуль идентификации идентифицирует флуоресцентное вещество, нанесенное на лист бумаги, как первое флуоресцентное вещество, если значение сравнения, полученное по выходу первого фотодетектора с выходом второго фотодетектора, меньше, чем заданное пороговое значение, и как второе флуоресцентное вещество, излучающее более узкий спектр полосы пропускания, чем у первого флуоресцентного вещества, если значение сравнения больше чем или равно заданному пороговому значению. Поэтому, даже если на лист бумаги будут нанесены флуоресцентные вещества, имеющие пиковые длины волн, которые расположены рядом друг с другом, эти флуоресцентные вещества могут дифференцированы и детектированы.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения дополнительно включен третий фотодетектор, который выполняет фотодетектирование света, который излучается из той же области на листе бумаги, из которой исходит свет, предназначенный для детектирования первым фотодетектором, и который находится в третьей полосе длин волн, которая включает в себя первую полосу длин волн и вторую полосу длин волн, и модуль идентификации идентифицирует тип флуоресцентного вещества после коррекции выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора на основе выхода третьего фотодетектора. Поэтому, флуоресцентные вещества, имеющие пиковые длины волн, которые расположены рядом друг с другом, могут быть дифференцированы с большей точностью.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, модуль идентификации идентифицирует тип флуоресцентного вещества после коррекции выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора на основе результата сравнения, полученного по выходу третьего фотодетектора, и ранее установленному опорному значению. Поэтому, флуоресцентные вещества, имеющие пиковые длины волн, которые расположены рядом друг с другом, могут быть дифференцированы с большей точностью.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, модуль идентификации идентифицирует флуоресцентное вещество, нанесенное на лист бумаги, как первое флуоресцентное вещество, если значение сравнения, полученное по выходу третьего фотодетектора, основанному на свете из области, где нанесено флуоресцентное вещество, и выходу третьего фотодетектора, основанному на свете из области, где флуоресцентное вещество не нанесено, больше чем или равно заданному пороговому значению, и как второе флуоресцентное вещество, имеющее более узкую полосу пропускания, чем у первого флуоресцентного вещества, если значение сравнения меньше, чем заданное пороговое значение. Поэтому, даже если два типа флуоресцентных веществ, имеющих пиковые длины волн, которые расположены рядом друг с другом, будут нанесены на лист бумаги, флуоресцентные вещества можно дифференцировать и детектировать.

В соответствии с еще одним, другим аспектом настоящего изобретения, модуль идентификации идентифицирует тип флуоресцентного вещества, нанесенного на лист бумаги на основе первого значения оценки, которое представляет собой значение сравнения, полученное с выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора, и второго значения оценки, которое представляет собой значение сравнения, полученное с выхода третьего фотодетектора на основе света из области, где нанесено флуоресцентное вещество, и выхода третьего фотодетектора на основе света из области, где флуоресцентное вещество не нанесено. Поэтому, флуоресцентные вещества, имеющие пиковые длины волн, которые расположены рядом друг с другом, могут быть дифференцированы с большей точностью.

Краткое описание чертежей

На фиг.1А и 1В показан ряд чертежей, в общем, представляющих процедуру аутентификации в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2 показана блок-схема устройства аутентификации в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3А и 3В показан ряд чертежей, представляющих спектральные характеристики узкополосных чернил и широкополосных чернил.

На фиг.4А и 4В показан ряд чертежей, представляющих структуру датчика флуоресценции.

На фиг.5 показан чертеж, представляющий структуру схемы фотодетектора датчика флуоресценции.

На фиг.6А к 6D показан ряд чертежей, представляющих выход четырехсегментного фотодиода.

На фиг.7А к 7С показан ряд чертежей примера операции, выполняемой модулем идентификации флуоресцентного вещества.

На фиг.8 показан чертеж общей структуры устройства аутентификации.

На фиг.9А и 9В показан ряд чертежей, представляющих структуру модуля распознавания и подсчета.

На фиг.10 показана блок-схема последовательности операций процесса идентификации флуоресцентного вещества, в соответствии с настоящим вариантом выполнения.

На фиг.11 показана блок-схема последовательности операций другой процедуры процесса, выполняемого устройством аутентификации, в соответствии с настоящим вариантом выполнения.

На фиг.12А и 12В показан ряд чертежей, представляющих структуру модуля рамки датчика флуоресценции.

На фиг.13 показан чертеж структуры модуля внутренней части датчика флуоресценции.

На фиг.14 показан чертеж, представляющий, как модуль внутренней части размещен внутри модуля рамки.

Подробное описание изобретения

Примерные варианты осуществления устройства аутентификации, способа аутентификации и флуоресцентного датчика в соответствии с настоящим изобретением подробно поясняются ниже со ссылкой на приложенные чертежи.

Перед подробным пояснением настоящего варианта осуществления, вначале поясняется обзор процедуры аутентификации в соответствии с настоящим изобретением, со ссылкой на фиг.1А и 1В. На фиг.1А и 1В представлен набор чертежей, представляющий обзор процедуры аутентификации в соответствии с настоящим изобретением. На фиг.1А показано общее представление флуоресцентного датчика, и на фиг.1В показан способ определения узкополосных чернил и широкополосных чернил, используемых в процедуре аутентификации, в соответствии с настоящим изобретением.

Термин "узкополосные чернила" относится к чернилам, содержащим флуоресцентное вещество, которые содержат флуоресцентное вещество, формирующее узкополосный спектр флуоресценции при облучении ультрафиолетовым светом. В отличие от этого, термин "широкополосные чернила" относится к чернилам, содержащим флуоресцентное вещество, которые содержат флуоресцентное вещество, формирующее широкополосный спектр флуоресценции при облучении ультрафиолетовым светом.

Как показано на фиг.1А, существуют случаи, когда для предотвращения подделки, чернила, содержащие флуоресцентное вещество, которое не идентифицируются невооруженным глазом, наносят на листы бумаги, такие как, подарочные купоны. Такие чернила, содержащие флуоресцентное вещество, при их облучении заданным светом возбуждения (например, ультрафиолетовым светом), излучают флуоресцентный свет, имеющий длину волны пика, которая зависит от флуоресцентного вещества, присутствующего в чернилах. Обычно чернила, содержащие флуоресцентное вещество, нанесенные на лист бумаги, детектируют путем детектирования света, имеющего длину волны пика.

Однако в последние годы возникают случаи, когда широкополосные чернила и узкополосные чернила, которые представляют собой чернила, содержащие флуоресцентное вещество, имеющие длины волн пика, которые не находятся рядом друг с другом, наносят на листы бумаги. В таком случае обычная технология не может использоваться для дифференцирования и детектирования широкополосных чернил и узкополосных чернил, соответственно.

Известно, что полоса пропускания флуоресцентного света, излучаемого из узкополосных чернил, является узкой по сравнению с полосой пропускания флуоресцентного света, излучаемого от широкополосных чернил. В соответствии с этим, в ходе процедуры аутентификации, в соответствии с настоящим изобретением, широкополосные чернила и узкополосные чернила различают и детектируют, путем детектирования различия в полосах пропускания (то есть, в степени наклона пика).

В процедуре аутентификации, в соответствии с настоящим изобретением, как показано на фиг.1А, свет, излучаемый из одной той же области на листе бумаги при облучении светом возбуждения, может быть детектирован первым фотодетектором через первый фильтр и вторым фотодетектором через второй фильтр.

В частности, первый фильтр представляет собой полосовой фильтр, который обеспечивает пропуск через него света, имеющего первую длину волны, которая представляет собой длину волны пика широкополосных чернил и узкополосных чернил (см. (А-1) фиг.1А); второй фильтр представляет собой полосовой фильтр, который пропускает свет, имеющий вторую длину волны, которая расположена рядом с первой длиной волны (см. (А-2) на фиг.1А).

Таким образом, в процедуре аутентификации, в соответствии с настоящим изобретением, первый фотодетектор выполняет фотодетектирование света, имеющего первую длину волны, которая включает в себя длину волны пика широкополосных чернил и узкополосных чернил, и второй фотодетектор выполняет фотодетектирование света, имеющего вторую длину волны, которая расположена рядом с первой длиной волны.

Флуоресцентный свет, излучаемый из флуоресцентного вещества, как известно, рассеивается в относительно широкой области по своей природе. В процедуре аутентификации, в соответствии с настоящим изобретением, используется это свойство флуоресцентного света, и при размещении первого фотодетектора и второго фотодетектора в пределах участка облучения флуоресцентного света, исходящего из одной и той же области на листе бумаги, становится возможным фотодетектирование флуоресцентного света из одной и той же области на листе бумаги каждым фотодетектором с использованием простой структуры.

В процедуре аутентификации, в соответствии с настоящим изобретением, типы флуоресцентных веществ, нанесенных на лист бумаги, могут быть идентифицированы на основе выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора.

В частности, как показано на фиг.1В, полоса флуоресцентного света, излучаемого из узкополосных чернил, уже, чем полоса флуоресцентного света, излучаемого из широкополосных чернил. Поэтому разность между спектральной интенсивностью длины волны пика и спектральной интенсивностью длины волны рядом с пиком может быть большей для узкополосных чернил по сравнению с широкополосными чернилами. Таким образом, когда узкополосные чернила облучают светом возбуждения, значение сравнения (например, значение разности), полученное с выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора, может быть большим, чем у широкополосных чернил.

Таким образом, если значение сравнения, полученное с выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора, больше чем или равно заданному пороговому значению, чернила, содержащие флуоресцентное вещество, нанесенные на лист бумаги, идентифицируют, как узкополосные чернила, и если значение сравнения меньше, чем пороговое значение, чернила, содержащие флуоресцентное вещество, идентифицируют, как широкополосные чернила. В процедуре аутентификации, в соответствии с настоящим изобретением, аутентичность листа бумаги определяют на основе результата идентификации чернил, содержащих флуоресцентное вещество.

Таким образом, в процедуре аутентификации, в соответствии с настоящим изобретением, среди света, выводимого из одной и той же области на лист бумаги, первый фотодетектор детектирует свет, принадлежащий первой полосе длин волн, которая включает в себя пиковую длину волны флуоресцентного света, возбуждаемого из флуоресцентного вещества путем облучения светом возбуждения, и второй фотодетектор детектирует свет, имеющий вторую полосу длин волн, которая расположена рядом с первой полосой длин волн.

Кроме того, в способе аутентификации, в соответствии с настоящим изобретением, тип флуоресцентного вещества, нанесенного на лист бумаги, может быть идентифицирован на основе выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора. В соответствии с этим, флуоресцентные вещества, которые, будучи возбужденными при их облучении светом возбуждения, выводят флуоресцентный свет, имеющий пиковые длины волн, которые расположены рядом друг с другом, могут быть дифференцированы и детектированы.

В данном случае положение второй длины волны просто определяют, как расположенное рядом с первой длиной волны; однако, его можно более конкретно установить на основе спектральных форм колебаний узкополосных чернил и широкополосных чернил. Например, в процедуре аутентификации в соответствии с настоящим изобретением, длина волны, для которой значение сравнения, полученное с выхода первого фотодетектора и выхода второго фотодетектора, является наибольшим между узкополосными чернилами и широкополосными чернилами, может быть установлена, как вторая длина волны. Вследствие этого, узкополосные чернила и широкополосные чернила могут быть дифференцированы с большей точностью.

В процедуре аутентификации, в соответствии с настоящим изобретением, предусмотрен третий фотодетектор, который детектирует свет в полосе длин волн, которая включает в себя первую длину волны и вторую длину волны. Выход третьего фотодетектора дополнительно используют при процедуре аутентификации, в соответствии с настоящим изобретением, для улучшения точности, с которой идентифицируют чернила, содержащие флуоресцентное вещество.

Вариант осуществления устройства аутентификации, способа аутентификации и датчика флуоресценции, в котором поясняется процедура аутентификации, со ссылкой на фиг.1А и 1В, подробно описан ниже. Ниже представлен случай, в котором два типа чернил, а именно, широкополосные чернила и узкополосные чернила, были нанесены на лист бумаги, который представляет собой цель аутентификации. Лист бумаги может представлять собой подарочный купон, ценную бумагу, облигацию, чек, банкноту и т.д.

[Вариант осуществления]

Структура устройства 1 аутентификации поясняется вначале со ссылкой на фиг.2. На фиг.2 показана блок-схема устройства 1 аутентификации. Как показано на фиг.2, устройство 1 аутентификации включает в себя датчик 11 флуоресценции, другие датчики 12, модуль 13 сохранения и модуль 14 управления. Модуль 14 управления включает в себя модуль 14а идентификации флуоресцентного вещества и модуль 14b определения.

Только составляющие элементы, которые необходимы для пояснения основных элементов устройства 1 аутентификации, показаны на фиг.2. Более конкретная структура устройства 1 аутентификации поясняется ниже со ссылкой на фиг.8 и т.д.

Датчик 11 флуоресценции детектирует чернила, содержащие флуоресцентное вещество, нанесенное на лист бумаги, путем облучения листа бумаги светом возбуждения. В настоящем варианте осуществления узкополосные чернила и широкополосные чернила были нанесены, как чернила, содержащие флуоресцентное вещество, на лист бумаги.

Спектральные характеристики узкополосных чернил и широкополосных чернил поясняются со ссылкой на фиг.3А и 3В. фиг. На фиг.3А и 3В показан набор чертежей, представляющий спектральные характеристики узкополосных чернил и широкополосных чернил. На фиг.3А показан чертеж, представляющий пример листа бумаги с узкополосными чернилами и широкополосными чернилами, нанесенными на него. На фиг.3В показан набор чертежей, представляющий спектральные характеристики узкополосных чернил и широкополосных чернил.

Как показано на фиг.3А, узкополосные чернила и широкополосные чернила нанесены в заданных областях листа бумаги. Области, на которые нанесены узкополосные чернила, и области, на которых нанесены широкополосные чернила, заранее сохранены, как шаблоны для каждого типа листа бумаги в устройстве 1 аутентификации.

Например, в настоящем варианте осуществления, как показано на фиг.3В, флуоресцентный свет, возбуждаемый либо узкополосными чернилами или широкополосными чернилами, имеет пик на длине волны 613 нм. В то время как флуоресцентный свет, возбуждаемый узкополосными чернилами, проявляет узкий пик, который представляет собой пик с узкой (крутой) полосой пропускания (см. (В-1) на фиг.3В), флуоресцентный свет, возбуждаемый широкополосными чернилами, проявляет широкий пик, который является пиком с широкой (постепенной) полосой пропускания (см. (В-2) фиг.3В).

Первая полоса длин волн и вторая полоса длин волн, показанные на фиг.3В, соответствуют полосам длин волн света, детектируемого первым фотодетектором 115а и вторым фотодетектором 115b, соответственно, которые поясняются ниже.

Структура датчика 11 флуоресценции поясняется со ссылкой на фиг.4А и 4В. фиг. На 4А и 4В представлен набор чертежей, представляющий структуру датчика 11 флуоресценции. На фиг.4А схематично показан вид в поперечном сечении датчика флуоресценции, и на фиг.4 В показан чертеж, представляющий компоновку, относящуюся к четырехсегментному фотодиоду, полосовым фильтрам и отсекающему UV фильтру.

Как показано на фиг.4А, датчик 11 флуоресценции включает в себя UV_LED 111, пропускающий UV фильтр 112, отражающий UV фильтр 113 и окно 114. Датчик 11 флуоресценции дополнительно включает в себя четырехсегментный фотодиод 115, два типа полосовых фильтров 116а и 116b и отсекающий UV фильтр 117.

UV_LED 111 представляет собой источник света, который излучает свет возбуждения, образующий излучение флуоресцентного света чернилами, содержащими флуоресцентное вещество. В частности, UVJLED 111 излучает ультрафиолетовый свет, в качестве света возбуждения. Пропускающий UV фильтр 112 обеспечивает возможность пропуска ультрафиолетового света через него, но блокирует видимый свет, и расположен между UVJLED 111 и отражающим UV фильтром 113.

Отражающий UV фильтр 113 отражает ультрафиолетовый свет, который излучается UV_LED 111 и был пропущен через пропускающий UV фильтр 112, и облучает лист бумаги отраженным ультрафиолетовым светом. Кроме того, отражающий UV фильтр 113 пропускает через себя видимый свет среди другого света, исходящего от листа бумаги, вследствие облучения ультрафиолетовым светом, и обеспечивает возможность его детектирования четырехсегментным фотодиодом 115. Окно 114 обеспечивает возможность пропуска света и расположено между отражающим UV фильтром 113 и листом бумаги.

Таким образом, ультрафиолетовый свет, излучаемый UV_LED 111, после пропуска через пропускающий UV фильтр 112, отражается отражающим UV фильтром 113 в направлении, перпендикулярном листу бумаги, и попадает на лист бумаги. Флуоресцентный свет, который возбуждается при облучении ультрафиолетовым светом и рассеивается листом бумаги, после пропуска через отражающий UV фильтр 113, попадает в четырехсегментный фотодиод 115 через полосовой фильтр 116а или полосовой фильтр 116b, или отсекающий UV фильтр 117.

Четырехсегментный фотодиод 115 представляет собой модуль фотодетектирования, включающий в себя четыре фотодетектора, которые расположены в форме квадрата 2×2 (см. фиг.4В). Например, фотодиод S5980 сегментированного типа, производства Hamamatsu Photonics, можно использовать, как четырехсегментный фотодиод 115. Сегментированный фотодиод может одновременно детектировать свет в одинаковых полосах длин волн в четырех местах, и может использоваться, например, для детектирования положения, выравнивания оси лазерного света и т.д. Все сегменты такого четырехсегментного фотодетектора расположены в одной плоскости, как показано на фиг.4В.

В настоящем варианте выполнения каждый из фотодетекторов 115а-115d может быть выполнен с возможностью детектировать свет с разных полосах длин волн, благодаря размещению полосового фильтра 116а или полосового фильтра 116b, или отсекающего UV фильтра 117 над каждым из фотодетекторов 115а-115d четырехсегментного фотодиода 115.

Полосовые фильтры 116а и 116b пропускают видимый свет, который имеет разную длину волны среди видимого света, поступающего от листа бумаги в четырехсегментный фотодиод 115 через отражающий UV фильтр 113, и расположены с ближней стороны и с дальней стороны, соответственно, над поверхностью листа бумаги.

В частности, полосовой фильтр 116а обеспечивает возможность пропуска видимого света в полосе длин волн (первая полоса длин волн) 12 нм, с центром на 613 нм, которая представляет собой пиковую длину волны узкополосных чернил и широкополосных чернил; и полосовой фильтр 116b обеспечивает возможность пропуска через него видимого света в полосе длин волн (вторая полоса длин волн) шириной 12 нм, с центром в 600 нм, который расположен близко к 613 нм.

Отсекающий UV фильтр 117 блокирует ультрафиолетовый свет, и пропускает видимый свет из всех полос видимого света, включая в себя первую полосу длин волн и вторую полосу длин волн через него.

Четырехсегментный фотодиод 115 включает в себя первый фотодетектор 115а, второй фотодетектор 115b, третий фотодетектор 115 с и четвертый фотодетектор 115d. Полосовой фильтр 116а расположен так, что он соответствует первому фотодетектору 115а, и полосовой фильтр 116b расположен так, что он соответствует второму фотодетектору 115b. Отсекающий UV фильтр 117 расположен так, что он соответствует, как третьему фотодетектору 115с, так и четвертому фотодетектору 115d.

При использовании описанной выше структуры, видимый свет в каждой из трех разных полос длин волн детектируют с помощью четырехсегментного фотодиода 115. В частности, в четырехсегментном фотодиоде 115 первый фотодетектор 115а детектирует видимый свет в первой полосе длин волн, которая включает в себя длину волны пика (613 нм) узкополосных чернил и широкополосных чернил, второй фотодетектор 115b детектирует