Método para la autentificar una marca de seguridad que comprende un compuesto luminiscente,

dicho compuestoluminiscente siendo excitable por una fuente de luz de excitación y con un crecimiento de la luminiscenciadependiente del tiempo después de que la fuente de luz de excitación haya sido encendida y emita todavía una señalde luminiscencia descendente después de que la fuente de luz de excitación haya sido apagada, mediante laexposición de la marca a la radiación de una fuente de luz de excitación que se enciende y se apaga periódicamente,y medir la intensidad de la emisión de luminiscencia

en el que durante o después de la exposición a la fuente de luz de excitación los valores de intensidad luminosa semiden durante intervalos iguales de tiempo (t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7, t8) que se seleccionan tal que, después desustraer el valor de la intensidad recogido durante un intervalo de tiempo del valor de intensidad recogido duranteotro intervalo de tiempo, el valor neto resultante de la sustracción es representativo de la luz emitida por el materialluminiscente;

el valor de señal neta siendo además comparado con valores de referencia almacenados; y

en base a un resultado de dicha comparación, se determina la autenticidad o no autenticidad de la marca deseguridad.

Detector mejorado de características de luminiscencia

Campo de la invención

La invención es en el campo de documentos y artículos de seguridad. Se refiere a un método para determinar la autenticidad de dichos documentos o artículos. En particular, se refiere a documentos o artículos de seguridad que llevan una función luminiscente, y un dispositivo para la medición cuantitativa de la intensidad de emisión de luminiscencia y las características de dicha característica luminiscente.

Antecedentes de la invención

Los compuestos luminiscentes son elementos de seguridad bien conocidos para la protección de billetes de banco, documentos valiosos y otros artículos de seguridad. Tales compuestos pueden incorporarse en el sustrato del artículo de seguridad, imprimirse sobre artículos de seguridad mediante una tinta, o colocarse en los artículos de seguridad en forma de un hilo de seguridad, una lámina o una etiqueta que los lleva.

La detección de elementos de seguridad luminiscentes es bien conocida en la técnica y se describe en un gran número de patentes. US 5.918.960 describe un aparato de detección de billetes falsos, basado en una lámpara UV para excitar la luminiscencia, y dos fotocélulas, para medir la intensidad de luminiscencia en comparación con la intensidad de la radiación de fondo. Un problema particular en la detección de luminiscencia es la discriminación de la señal de luminiscencia débil de las señales de fondo a menudo mucho más fuertes, que son debidas a la luz ambiental. El uso de excitación modulada y la detección síncrona se ha propuesto como una posibilidad para superar esta dificultad.

US 5.043.585 describe un método y un aparato para la medición del período de relajación de fluorescencia de una sustancia fluorescente.

US 5.608.225 describe un aparato mejorado de detección de fluorescencia y un método que utiliza una fuente de excitación modulada, una célula fotoeléctrica, y un detector de fase, para la supresión de señales de fondo. US 4.275.299, US 5.548.106, US 5.418.855 y US 5.574.790 describen otros equipos de detección basados en excitación modulada. US 3.656.835 enseña el uso conjunto de una fuente de excitación UV constante y un campo magnético modulado, para producir y detectar emisión modulada de estados magnéticos triplete del luminiscente. US 5.315.993 y US 5.331.140 proponen monitorizar el descenso de la luminiscencia usando una multiplexación de más de una frecuencia de modulación de la fuente de excitación, por ejemplo, para la lectura de códigos de barras fluorescentes invisibles. US 5.548.124 y US 5.757.013 proponen la medición de tiempos de descenso de luminiscencia mediante la generación de un producto de modulación de la señal de excitación y la señal de recibida de vuelta de respuesta luminiscente.

Los sistemas de detección de luminiscencia basados en modulación de la técnica anterior son bastante resistentes contra las influencias de luz ambiente que no tienen la misma frecuencia y fase de modulación que la propia fuente de luz del detector. Son, por otra parte, muy sensibles a su propia frecuencia de modulación. Parte de la luz de excitación modulada se retro-dispersa significativamente en la superficie de muestra y se cuela a través del sistema de filtro óptico dentro de la célula fotoeléctrica del detector. Ningún sistema de filtro óptico tiene significativamente un rechazo del 100% de los componentes de luz fuera de banda. Esta luz de excitación residual, que tiene exactamente la misma frecuencia que la respuesta de luminiscencia, se añade por lo tanto a la intensidad de la señal detectada. En el caso de una señal de luminiscencia débil, dicha señal de fondo impide una determinación adecuada de la intensidad de la señal de luminiscencia.

Esto es lo más preocupante, ya que la señal de fondo depende de la reflectividad del sustrato, que puede variar independientemente de la intensidad de la señal de luminiscencia. En el caso de la autenticación de billetes de banco, la reflectividad del sustrato depende significativamente de factores externos tales como la suciedad y el desgaste, lo que hace difícil comprobar la autenticidad de las caras de los billetes si no se puede distinguir entre la señal de fondo meramente reflejada y la señal verdadera de emisión de luminiscencia.

La presente invención describe un método y un equipo que superan las deficiencias de la técnica anterior.

En particular, se describe un método y un equipo que permiten discriminar entre la señal de excitación reflejada y la señal de emisión de luminiscencia y determinar selectivamente la intensidad de la emisión de luminiscencia.

La presente invención permite, además, una determinación cuantitativa de la intensidad de luminiscencia, independiente de la reflectividad del fondo.

Permite además derivar las intensidades de luminiscencia absoluta o comparativa y explotar estas con objetivos de codificación e identificación.

Resumen de la invención

La presente invención describe un método que permite la determinación de intensidades de luminiscencia, libre de contribuciones de la luz ambiental y de la radiación de excitación retro-dispersada. Se basa en el uso de al menos un compuesto luminiscente que muestra unas características de emisión diferidas en el tiempo, es decir, que tiene una acumulación de la emisión de luminiscencia dependiente del tiempo después de que la fuente de luz de excitación haya sido encendida, y sigue emitiendo una señal de luminiscencia descendente después de que la fuente de luz de excitación ha sido desactivada. Una respuesta de emisión típica de tal luminiscente como una función del tiempo se muestra en la Figura 1: a) muestra la intensidad en función del tiempo de una radiación de excitación por impulsos

de longitud de onda A1; b) muestra la intensidad en runci

ón del tiempo de la respuesta detectada desde el luminiscente. Dicha respuesta detectada comprende al menos tres componentes: (1) radiación retro-dispersada de longitud de onda A1 que se cuela a traeés del sistema de filtro óptico, (2) radiación de luminiscencia de longitud de onda A2 emitida durante la excitación, y (3) radiación de luminiscencia de longitud de onda A2 emitida después de la excitación .

La existencia de la radiación retro-dispersada (1) en el detector hace que sea difícil obtener mediciones precisas absolutas para la intensidad verdadera de luminiscencia emitida, tal como se refleja su "parte de aumento" (2) y su "parte de descenso" (3) . Esto es particularmente cierto en el caso de luminiscencia débil y de alta intensidad de excitación, por ejemplo, en el caso en que un fósforo de conversión alta deba ser detectado.

El método de acuerdo con la presente invención, que supera este problema, se ejemplifica en relación con Figura 2.La fuente de luz de excitación es periódicamente enciende y se apaga, como se muestra en la figura 1. Un valor medido para la intensidad de la luminiscencia red se puede obtener por tanto, la "subida" y las partes "decaimiento", utilizando el siguiente método:

El intervalo "de aumento" (A) entre el encendido y el apagado de la fuente de luz de excitación puede subdividirse en al menos dos intervalos de tiempo que son preferiblemente iguales. La señal del detector se integra durante dichos intervalos de tiempo para alcanzar los valores para cada intervalo. Entonces se calcula la diferencia entre la primera y la segunda señal. Debido al hecho de que los intervalos de tiempo son iguales, la contribución de fugas (1) de la radiación de excitación retro-dispersada se sustrae, junto con la radiación de fondo presente (luz ambiente) . La intensidad de señal restante se debe exclusivamente a la emisión de luminiscencia.

En el ejemplo de la Figura 2, el "intervalo de aumento" (A) puede estar, por ejemplo, subdividido completamente en dos intervalos de tiempo iguales (t1, t2) . La intensidad de señal integrada durante el intervalo de tiempo t1 se sustrae de la intensidad de señal integrada durante el intervalo de tiempo t2. Las contribuciones de la retro-dispersión, la radiación de fondo y otras influencias pequeñas que causan un error se denominan conjuntamente contribuciones de retro-dispersión 1. Al restar los valores de intensidad de un valor de señal neta se logra que sea representativa únicamente de la intensidad de luminiscencia.

Alternativamente, el "intervalo de aumento"... [Seguir leyendo]

1. Método para la autentificar una marca de seguridad que comprende un compuesto luminiscente, dicho compuesto luminiscente siendo excitable por una fuente de luz de excitación y con un crecimiento de la luminiscencia dependiente del tiempo después de que la fuente de luz de excitación haya sido encendida y emita todavía una señal de luminiscencia descendente después de que la fuente de luz de excitación haya sido apagada, mediante la exposición de la marca a la radiación de una fuente de luz de excitación que se enciende y se apaga periódicamente, y medir la intensidad de la emisión de luminiscencia

en el que durante o después de la exposición a la fuente de luz de excitación los valores de intensidad luminosa se miden durante intervalos iguales de tiempo (t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7, t8) que se seleccionan tal que, después de sustraer el valor de la intensidad recogido durante un intervalo de tiempo del valor de intensidad recogido durante otro intervalo de tiempo, el valor neto resultante de la sustracción es representativo de la luz emitida por el material luminiscente;

el valor de señal neta siendo además comparado con valores de referencia almacenados; y

en base a un resultado de dicha comparación, se determina la autenticidad o no autenticidad de la marca de seguridad.

2. Método según la reivindicación 1, en el que uno de los intervalos de tiempo (t5) se selecciona durante la fase inicial de la excitación del material luminiscente a reducir la proporción de intensidad de luz (2a) resultante de la emisión del material luminiscente en comparación con la intensidad de luz medida (1a) causada por luz de retrodispersión, luz difusa u otra luz que no sea el resultado de las emisiones.

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el que se selecciona un segundo intervalo de tiempo (t6) durante una fase en la que la intensidad resultante de la emisión del material luminiscente se ha elevado hasta su máximo.

4. Método según la reivindicación 2 ó 3 en el que la duración de un intervalo de tiempo (t5, t6) es más corta que el 25% del período de emisión (A) .

5. Método según una de las reivindicaciones anteriores en el que la marca comprende uno o más compuestos luminiscentes que emiten luz a dos longitudes de onda diferentes y los valores de intensidad son muestreados por luz emitida a dichas longitudes de onda.

6. Método según la reivindicación 5 en el que se comparan los valores de intensidad de dichas longitudes de onda diferentes.

7. Método según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la intensidad de luz se muestrea durante la exposición de la marca a irradiación.

8. Método según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la intensidad de luz se muestrea después de la exposición de la marca a irradiación.

9. Método según una de las reivindicaciones anteriores, en el que se integran los valores de intensidad de luz durante los períodos de tiempo ( (t1 a t8) .

10. Método para el marcado y la autentificación de documentos o artículos de seguridad, dicho método basándose en el uso de al menos un compuesto luminiscente, dicho compuesto luminiscente siendo parte de dicho documento o artículo de seguridad siendo excitable por una fuente de luz de excitación y mostrando un aumento en el tiempo de la intensidad de emisión de luminiscencia después de que la fuente de luz de excitación haya sido encendida, y un descenso en el tiempo de la intensidad de emisión de luminiscencia después de que la fuente de luz de excitación haya sido apagada, dicho método estando caracterizado por que

- dicha fuente de luz de excitación está encendida durante un primer intervalo de tiempo (A) y apagada durante un segundo intervalo de tiempo (D) , y

- se miden al menos dos valores de intensidad de luminiscencia para al menos una longitud de onda de luminiscencia durante dos intervalos de tiempo iguales sucesivos (t3, t4) dentro del intervalo de tiempo (A) o el intervalo de tiempo (D) o ambos, y

- al menos dos de dichos valores medidos de intensidad de luminiscencia se sustraen el uno del otro para obtener los valores netos de la intensidad de luminiscencia, que se comparan con valores de referencia, como un criterio de autenticidad.

11. Método según la reivindicación 10 en el que los intervalos de tiempo (t3, t4) están comprendidos dentro del intervalo de tiempo (A) .

12. Método según la reivindicación 11 en el que los intervalos de tiempo (t3, t4) son la mitad del intervalo de tiempo (A) .

13. Método según la reivindicación 10 en el que los intervalos de tiempo (t3, t4) están comprendidos dentro del intervalo de tiempo (D) .

14. Método según la reivindicación 13 en el que los intervalos de tiempo (t3, t4) son la mitad del intervalo de tiempo (D) .

15. Método según una de las reivindicaciones 10 a 14, en el que dicha fuente de luz de excitación se enciende y se apaga repetidamente, y en el que dichos valores de intensidad de luminiscencia se miden y se sustraen repetidamente, para obtener valores de intensidad neta integrada, que se comparan con valores de referencia, como un criterio de autenticidad.

16. Dispositivo para la autenticación de documentos o artículos de seguridad, dichos documentos o artículos teniendo por lo menos un compuesto luminiscente, dicho compuesto luminiscente siendo excitable por una fuente de luz de excitación y mostrando un aumento en el tiempo de la intensidad de emisión de luminiscencia después de que la fuente de luz de excitación haya sido encendida, y un descenso en el tiempo de la intensidad de emisión de luminiscencia después de la fuente de luz de excitación haya sido apagada, comprendiendo dicho dispositivo al menos una fuente de luz de excitación, al menos un canal fotodetector, y por lo menos un microprocesador, estando dicho dispositivo caracterizado por que

- dicha fuente de luz de excitación puede ser encendida durante un primer intervalo de tiempo (A) y ser apagada durante un segundo intervalo de tiempo (D) bajo el control de dicho microprocesador, y

- dicho canal fotodetector comprende al menos un fotodetector, produciendo una señal de salida analógica cuando es iluminado por una fuente de luz, y dicha al menos una unidad de muestreo de señal, capaz de muestrear e integrar, bajo el control del microprocesador, partes no invertida (P1) e invertida (P2) , respectivamente, de dicha señal de salida del fotodetector durante intervalos de tiempo iguales (t3, t4) , produciendo por lo menos una señal de salida neta, y

- dicho microprocesador es capaz de digitalizar y almacenar dicha al menos una señal de salida neta, y dicho microprocesador es capaz de comparar dicha al menos una señal de salida neta con al menos un valor de referencia almacenado, para derivar una señal de autenticidad.

17. Dispositivo según la reivindicación 16, en el que los intervalos de tiempo (t3, t4) están comprendidos dentro del intervalo de tiempo (A) .

18. Dispositivo según la reivindicación 17 en el que los intervalos de tiempo (t3, t4) son la mitad del intervalo de tiempo (A) .

19. Dispositivo según la reivindicación 16, en el que los intervalos de tiempo (t3, t4) están comprendidos dentro del intervalo de tiempo (D) .

20. Dispositivo según la reivindicación 19 en el que los intervalos de tiempo (t3, t4) son la mitad del intervalo de tiempo (D) .

21. Dispositivo según una de las reivindicaciones 16 a 20, en el que dicha fuente de luz de excitación se enciende y se apaga repetidamente, y en el que dicha unidad de muestreo de señal está muestreando e integrando repetidamente dicha señal de salida del fotodetector, la obtención de al menos una señal de salida integrada neta.

22. Dispositivo según una de las reivindicaciones 16 a 21, en el que dicho valor almacenado de referencia es un valor de referencia almacenado internamente.

23. Dispositivo según una de las reivindicaciones 16 a 22, en el que dicha al menos una señal de salida neta o dicha al menos una señal de salida integrada neta se transmite a través de un enlace de comunicación a un servidor remoto, para ser comparado con el al menos un valor de referencia almacenado, para obtener y enviar de vuelta la autenticidad de la señal.

24. Sistema de seguridad que comprende un número de compuestos luminiscentes que tienen características de emisión diferidas en el tiempo y longitudes de onda de emisión preferiblemente diferentes, para ser incorporados en diferentes proporciones en las tintas o materiales de plástico para la producción de documentos o artículos de seguridad, y un dispositivo según una de las reivindicaciones 20 a 23, que tiene preferiblemente un número correspondiente de canales de detección, para determinar la autenticidad de dichos documentos o artículos de seguridad.

Figura 6