Procedimiento de procesamiento de un documento, que comprende las etapas siguientes:

proporcionar un documento (10) que va a autenticarse, comprendiendo el documento: un sustrato (10) y por lo menos un dispositivo (12) que está compuesto por un medio de ganancia óptica y una estructura acoplada a dicho medio de ganancia para por lo menos uno de entre (a) favorecer la creación de por lo menos un modo que favorece por lo menos una banda estrecha de longitudes de onda respecto a otras longitudes de onda para permitir que la energía en dicha por lo menos una banda estrecha de longitudes de onda se añada de manera constructiva o (b) soportar la emisión espontánea amplificada, codificando dicho por lo menos un dispositivo información que se pone de manifiesto mediante una emisión de dicho dispositivo; iluminar por lo menos una parte del documento con una luz (14a) seleccionada para excitar el medio de ganancia; detectar una emisión de por lo menos una longitud de onda (λ1, λn) del documento en respuesta a la etapa de iluminación; y obtener la información que se codificó en el dispositivo a partir de la emisión detectada, en el que más de dos niveles de señal están asociados con cada longitud de onda de dicha por lo menos una longitud de onda

Campo de la invención

La presente invención se refiere, en general, a procedimientos y a un aparato, ópticos para realizar clasificación, codificación y autenticación de objetos, tales como objetos a base de papel o polímero que incluyen monedas, cheques, instrumentos negociables, pasaportes, testamentos y otros documentos.

Antecedentes de la invención

En la patente US no 5.448.582, publicada el 5 de septiembre de 1995, titulada “Optical Sources Having a Strongly Scattering Gain Medium Providing Laser-Like Action”, el inventor da a conocer un medio de ganancia multifase que incluye una fase de emisión (tal como moléculas de tinte) y una fase de dispersión (tal como TiO2). En algunas formas de realización también puede preverse una tercera, la fase de matriz. Materiales adecuados para la fase de matriz incluyen disolventes, vidrios y polímeros. Se muestra el medio de ganancia que proporciona una caída de anchura de línea espectral de tipo láser por encima de una cierta energía de impulso de bomba. Se da a conocer el medio de ganancia que es adecuado para la codificación de objetos con códigos de longitud de onda múltiple, y que es adecuado para su utilización con varios materiales de sustrato, que incluyen polímeros y textiles.

Es ampliamente conocida en la técnica, la utilización de diversas técnicas de seguridad en un intento de proporcionar papel y otros sustratos imprimibles que puedan autenticarse fácilmente. Una vez autenticado el papel, entonces el documento o instrumento impresos en el papel puede suponerse que también son auténticos, o por lo menos que han pasado una prueba de autenticidad umbral. En el pasado se han utilizado marcas de agua, hologramas, tintas que cambian de color y similares. Una técnica ampliamente conocida coloca hilos de seguridad en el papel para dificultar una producción no autorizada del papel o para autenticar papel ya fabricado y/o un documento o moneda impresos en el papel. En este sentido, puede hacerse referencia a las siguientes patentes US: 5.486.022, “Security Threads Having At Least Two Security Detection Features and Security Papers Employing Same”, de T.T. Crane; 4.534.398, “Security Paper”, de T.T. Crane; y 4.437.935, “Method and Apparatus for Providing Security Features in Paper”, de F.G. Crane, Jr.

Además del problema de autenticación, surgen otros problemas con la utilización de moneda, documentos, y otros sustratos flexibles (por ejemplo, textiles) tal como cuando se utilizan máquinas de clasificación y de cuenta automáticas. En dichas aplicaciones, la máquina de clasificación y/o cuenta debe poder distinguir de manera precisa entre billetes de distinto valor, aunque se haga en un entorno de tiempo real en el que los billetes están moviéndose a una velocidad relativamente alta.

También surge un problema durante una utilización convencional de materiales fluorescentes o fosforescentes. Este problema está relacionado con el comportamiento de saturación de la salida óptica que es típico de estos materiales. Debido a este comportamiento de saturación se degradan las propiedades de señal a ruido de la salida, especialmente para procesamiento de sustrato sin contacto.

El documento WO 98/45803 describe un procedimiento para autenticar un documento que incluye las etapas siguientes: (a) proporcionar un documento que va a autenticarse; (b) iluminar por lo menos una parte del documento con luz láser que supera una fluencia umbral; (c) detectar una emisión de tipo láser de banda estrecha de por lo menos una longitud de onda del documento en respuesta a la etapa de iluminación; y declarar que el documento es auténtico solamente si se detecta emisión de tipo láser.

Una solución muy ventajosa a los diversos problemas comentados anteriormente sería proporcionar una estructura de seguridad que pudiera incorporarse en la matriz que forma el documento, moneda, instrumento negociable, etc., en el que la estructura pudiera funcionar tanto para autenticar el sustrato como para mejorar la capacidad de contar y/o clasificar el sustrato. La estructura de seguridad debe ser pequeña de modo que pueda incorporarse en los sustratos, sea de bajo coste, y presente un comportamiento sin saturación o sustancialmente sin saturación que dote a la estructura de una salida de señal a ruido alta y de una capacidad para utilizarse en un modo de operación sin contacto de alta velocidad. Una estructura de seguridad en óptica según las enseñanzas de la presente invención permitiría tal modo de operación sin contacto de alta velocidad.

Objetivos y ventajas de la invención

Por tanto, un primer objetivo y ventaja de la presente invención es proporcionar un procedimiento y un aparato ópticos mejorados para autenticar objetos, y posiblemente también contar y clasificar objetos, tales como documentos, moneda, instrumentos negociables, y otros sustratos que contienen marcas.

Otro objetivo y ventaja de la presente invención es proporcionar una estructura de seguridad óptica que puede utilizarse en materiales de sustrato delgado, tales como materiales de sustrato a modo de hoja a base de papel o polímero.

Un objetivo y ventaja adicional de la presente invención es proporcionar un documento o sustrato de documento, tal como papel o un polímero, que se imprime y/o elabora para permitir al documento o sustrato autenticarse de manera precisa e inequívoca como genuino, así como presentar propiedades de clasificación y cuenta mejoradas.

Otro objetivo y ventaja de la presente invención es proporcionar un modo o estructura de emisión espontánea amplificada (ASE) que permite sortear el comportamiento de saturación de salida convencional que es típico de materiales fluorescentes o fosforescentes convencionales, mejorando de ese modo enormemente las propiedades de señal a ruido de la salida del sustrato y que permite procesamiento sin contacto altamente mejorado y robusto.

Un objetivo y ventaja adicional de la presente invención es proporcionar una estructura de emisión espontánea amplificada (ASE) en un medio ampliado de manera homogénea o no homogénea que permite procesamiento de sustratos sin contacto altamente mejorado y resistente, tales como aquellos que comprenden moneda y otros documentos.

Sumario de la invención

Los problemas anteriores y otros se superan y los objetivos y ventajas de la invención se alcanzan mediante procedimientos y aparatos según las formas de realización de la presente invención.

Un primer aspecto de la invención se refiere a un procedimiento para procesar un documento, que comprende las etapas siguientes: proporcionar un documento que va a autenticarse, comprendiendo el documento: un sustrato y por lo menos un dispositivo que está compuesto por un medio de ganancia óptica y una estructura acoplada a dicho medio de ganancia para por lo menos uno de entre (a) favorecer la creación de por lo menos un modo que favorece por lo menos una banda estrecha de longitudes de onda respecto a otras longitudes de onda para permitir que la energía en dicha por lo menos una banda estrecha de longitudes de onda se añada de manera constructiva o (b) soportar una emisión espontánea amplificada, codificando dicho por lo menos un dispositivo información que se hace manifiesta mediante una emisión de dicho dispositivo; iluminar por lo menos una parte del documento con luz seleccionada para excitar el medio de ganancia; detectar una emisión de por lo menos una longitud de onda del documento en respuesta a la etapa de iluminación; y obtener la información que se codificó en el dispositivo a partir de la emisión detectada, en el que más de dos niveles de señal están asociados con cada longitud de onda de dicha por lo menos una longitud de onda.

Un segundo aspecto de la invención se refiere a un aparato para por lo menos uno de entre autenticación, clasificación o cuenta de documentos, que comprende: una fuente de luz para iluminar la totalidad o una parte de un documento, comprendiendo el documento: un sustrato y por lo menos un dispositivo ubicado en o sobre dicho sustrato, estando compuesto dicho dispositivo por un medio de ganancia óptica y una estructura para por lo menos uno de entre (a) favorecer la creación de por lo menos un modo que favorece por lo menos una banda estrecha de longitudes de onda respecto a otras longitudes de onda para permitir que la energía en dicha por lo menos una banda estrecha de longitudes de onda se añada de manera constructiva o (b) soportar emisión espontánea amplificada para producir luz de por lo menos una... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de procesamiento de un documento, que comprende las etapas siguientes:

proporcionar un documento (10) que va a autenticarse, comprendiendo el documento:

un sustrato (10) y por lo menos un dispositivo (12) que está compuesto por un medio de ganancia óptica y una estructura acoplada a dicho medio de ganancia para por lo menos uno de entre (a) favorecer la creación de por lo menos un modo que favorece por lo menos una banda estrecha de longitudes de onda respecto a otras longitudes de onda para permitir que la energía en dicha por lo menos una banda estrecha de longitudes de onda se añada de manera constructiva o (b) soportar la emisión espontánea amplificada, codificando dicho por lo menos un dispositivo información que se pone de manifiesto mediante una emisión de dicho dispositivo;

iluminar por lo menos una parte del documento con una luz (14a) seleccionada para excitar el medio de ganancia;

detectar una emisión de por lo menos una longitud de onda (1, n) del documento en respuesta a la etapa de iluminación; y

obtener la información que se codificó en el dispositivo a partir de la emisión detectada,

en el que más de dos niveles de señal están asociados con cada longitud de onda de dicha por lo menos una longitud de onda.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, y que comprende además una etapa de declarar el documento auténtico solamente si la emisión se detecta y se confirma que es una emisión de tipo láser.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, y que comprende además una etapa de ordenar un procesamiento adicional del documento basándose en la información obtenida.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que los niveles de señal corresponden a información de bit.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la información se codifica utilizando tanto codificación de longitud de onda como codificación de nivel de señal.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que los más de dos niveles de señal incluyen un nivel sin emisión, un primer nivel de emisión correspondiente a una carga predeterminada de dicho por lo menos un dispositivo, y un segundo nivel de emisión correspondiente a un nivel superior al primer nivel de emisión.

7. Aparato (50) para por lo menos uno de entre autenticar, clasificar o contar documentos, que comprende:

una fuente de luz (14) para iluminar la totalidad o una parte de un documento (10), comprendiendo el documento:

un sustrato (10) y por lo menos un dispositivo (12) ubicado en dicho sustrato o sobre el mismo, estando compuesto dicho dispositivo por un medio de ganancia óptica y una estructura para por lo menos uno de entre (a) favorecer la creación de por lo menos un modo que favorece por lo menos una banda estrecha de longitudes de onda respecto a otras longitudes de onda para permitir que la energía en dicha por lo menos una banda estrecha de longitudes de onda se añada de manera constructiva o (b) soportar una emisión espontánea amplificada para producir luz de por lo menos una longitud de onda,

produciendo dicha fuente de luz una luz (14a) que presenta longitudes de onda que están predeterminadas para excitar dicho medio de ganancia;

por lo menos un detector (PD; 53) sensible a dicha longitud de onda para detectar la presencia de dicha por lo menos una longitud de onda; y

una lógica de decisión (54), que presenta una entrada acoplada a una salida de dicho por lo menos un detector, para por lo menos uno de entre indicar la autenticidad del documento basándose por lo menos en parte en una detección de dicha por lo menos una longitud de onda, para contar el documento basándose por lo menos en parte en una detección de dicha por lo menos una longitud de onda o en la ausencia de dicha por lo menos una longitud de onda,

en el que más de dos niveles de señal están asociados con cada longitud de onda de dicha por lo menos una longitud de onda.

8. Aparato según la reivindicación 7, en el que la estructura soporta una emisión espontánea amplificada a través de por lo menos uno de entre el grupo constituido por restricciones de tamaño, restricciones estructurales, restricciones de geometría, y desajustes de índice de refracción entre la estructura y el sustrato.

9. Aparato según la reivindicación 7, en el que la estructura soporta una emisión espontánea amplificada a través de desajustes de índice de refracción entre la estructura y el sustrato.

10. Aparato según la reivindicación 7, en el que dicho por lo menos un dispositivo es una estructura de seguridad, en el que la estructura de seguridad está compuesta por uno de entre el grupo constituido por 1) por lo menos un filamento (12B), y en el que la longitud de onda emitida está en función de un diámetro del filamento, 2) una plancheta (12A), y en el que la longitud de onda emitida está en función del espesor de la plancheta, y 3) una estructura (12C) DFB compuesta por zonas alternantes, y en el que la longitud de onda emitida está en función del espesor de zonas individuales de las mismas.

11. Aparato según la reivindicación 7, en el que los más de dos niveles de señal incluyen un nivel sin emisión, un primer nivel de emisión correspondiente a una carga predeterminada del por lo menos un dispositivo ubicado en dicho sustrato o sobre el mismo, y un segundo nivel de emisión correspondiente a un nivel superior al primer nivel de emisión.

12. Aparato según la reivindicación 7, en el que dicho detector está compuesto por una pluralidad de fotodetectores (PD1, PDn) discretos.

13. Aparato según la reivindicación 7, en el que dicho detector está compuesto por una matriz superficial (53).

14. Aparato según la reivindicación 7, en el que dicho detector está compuesto por un analizador de espectro.

15. Aparato según la reivindicación 7, en el que dicho dispositivo emite una única longitud de onda.

16. Aparato según la reivindicación 7, en el que dicho dispositivo emite una pluralidad de longitudes de onda.

17. Dispositivo de seguridad para su utilización con un sustrato y que comprende:

un medio de ganancia acoplado a una estructura para por lo menos uno de entre (a) favorecer la creación de por lo menos un modo que favorece por lo menos una banda estrecha de longitudes de onda respecto a otras longitudes de onda para permitir que la energía en dicha por lo menos una banda estrecha de longitudes de onda se añada de manera constructiva o (b) soportar una emisión espontánea amplificada, en el que dicha estructura está compuesta por lo menos por una de entre una estructura monolítica, una estructura multicapa, o una estructura ordenada que proporciona realimentación óptica distribuida para la creación de dicho por lo menos un modo, en el que más de dos niveles de señal están asociados con cada longitud de onda de dicha por lo menos una longitud de onda.

18. Dispositivo de seguridad según la reivindicación 17, en el que formas adecuadas para dicha estructura comprenden formas alargadas, generalmente cilíndricas tales como filamentos, una forma esférica, una forma parcialmente esférica, una forma toroidal, una forma cúbica y otra poliédrica, y una forma de disco.

19. Dispositivo de seguridad según la reivindicación 17, en el que dicha estructura está compuesta por por lo menos una de entre una estructura monolítica o una estructura multicapa o una estructura ordenada que puede proporcionar una realimentación óptica distribuida para la creación de un modo.

20. Dispositivo de seguridad según la reivindicación 17, en el que dicho dispositivo de seguridad es una parte de una moneda, un pasaporte, un billete de lotería, un título negociable, una tarjeta de crédito o una tarjeta de débito, una tarjeta de identificación, o cualquier sustrato o soporte que se desee para por lo menos uno de entre autenticación, cuenta, codificación, clasificación o verificación.