Métodos y aparatos ópticos para realizar autenticación de documentos.

Un documento, que comprende:

una matriz conformada a modo de substrato plano,

y

al menos una estructura de seguridad incrustada en la citada matriz, comprendiendo dicha al menos una estructurade seguridad un material de amplificación óptica que proporciona una respuesta a la iluminación con una luz láserque exceda una fluencia de umbral para emitir una emisión a modo de láser de banda estrecha de al menos unalongitud de onda;

en el que dicha estructura de seguridad tiene hebras incrustadas que comprenden una estructura multi-capa quetiene al menos una capa que comprende el material de amplificación óptica, y una capa de metalización.

Métodos y aparatos ópticos para realizar autenticación de documentos

Referencia a una solicitud de patente relacionada Esta solicitud de patente es una continuación en parte de la solicitud de patente de EE.UU. nº de serie 08/401356 relacionada, depositada el 9 de marzo de 1995, la cual es una solicitud de patente divisional de la solicitud de patente de EE.UU. nº de serie 08/210710, depositada el 18 de marzo de 1994, titulada "Optical Sources Having a Strongly Scattering Gain Medium Providing Laser-Like Action", de Nabil M. Lawandy, actualmente la patente de EE.UU. nº 5.448.582, concedida el 5 de septiembre de 1995.

Campo de la invención La presente invención se refiere en general a métodos y aparatos ópticos para la determinación y la validación de la autenticidad de dinero, cheques, instrumentos negociables, y otros tipos de documentos.

Antecedentes de la invención En la patente de EE.UU. nº 5.448.582, concedida el 5 de septiembre de 1995, titulada "Optical Sources Having a Strongly Scattering Gain Medium Providing Laser-Like Action", el inventor divulgó un medio de amplificación multifase que incluye una fase de emisión (tal como moléculas de tinte) y una fase de dispersión (tal como TiO2) . También se puede proporcionar en algunas realizaciones una tercera fase, de matriz. Los materiales adecuados para la fase de matriz incluyen solventes, vidrios y polímeros. Se ha demostrado que el medio de amplificación proporciona un colapso de anchura de línea espectral a modo de láser por encima de una cierta energía de impulsión de bomba. El medio de amplificación ha sido divulgado de modo que sea adecuado para codificar objetos con códigos de múltiples longitudes de onda, y que sea adecuado para su uso con un número de materiales de substrato, incluyendo los polímeros y los textiles.

Se conoce bien en el estado de la técnica el hecho de usar hebras de seguridad en el papel para impedir una producción no autorizada del papel o para autenticar papel ya fabricado y/o un documento o dinero impreso sobre el papel. En este sentido, puede hacerse referencia a las siguientes patentes de EE.UU.: 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.

En la actualidad existe un problema en cuanto a autenticar de manera segura determinados documentos, tales como dinero, billetes de banco, certificados de acciones, bonos, cheques e instrumentos negociables en general. Es sobradamente conocido que los infractores modernos tienen acceso a tecnología sofisticada, y pueden reproducir copias prácticamente indistinguibles de dinero y otros documentos. Como resultado, se ha vuelto muy difícil autenticar de forma inequívoca un documento dado.

El documento "Fibras textiles fotónicas" de Balachandran et al., en "Óptica Aplicada", 20 de Abril de 1996, página 1991 y siguientes, describe caracterizaciones de la emisión a partir de fibras de nailon que contienen tintes láser y

difusores de nanopartículas de TiO2. Éstos muestran comportamiento láser con anchos de línea de 4 nm en fibras de 200 μm a 800 μm. Estos materiales pueden ser usados para producir textiles de acción láser que pueden ser usados para producir recubrimientos fotónicos para una diversidad de aplicaciones civiles y militares.

Objeto de la invención Un objeto de la invención consiste en proporcionar un documento que tenga una estructura de seguridad mejorada.

Sumario de la invención 55 Este objeto se ha alcanzado mediante las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes están dirigidas a realizaciones preferidas de la invención.

Un método para autenticar un documento incluye las etapas de: (a) proporcionar un documento que va a ser autenticado, (b) iluminar al menos una porción del documento con luz láser que exceda de una fluencia de umbral;

(c) detectar una emisión a modo de láser de banda estrecha de al menos una longitud de onda a partir del documento en respuesta a la etapa de iluminación, y (d) declarar el documento como auténtico solamente si se detecta la emisión a modo de láser.

El documento tiene hebras incrustadas, de las que algunas individuales comprenden un material de substrato y un 65 medio de amplificación óptica en combinación con difusores para proporcionar una emisión a modo de láser en respuesta a la etapa de iluminación. En una realización, el documento tiene un agente blanqueador fluorescente (FWA) , y el FWA funciona como el medio de amplificación óptica en combinación con dispersores para proporcionar la emisión a modo de láser en respuesta a la etapa de iluminación. El documento tiene hebras incrustadas que son hebras de seguridad multicapa y/o hebras textiles o filamentos, de los que algunos individuales pueden estar impregnados y/o recubiertos con un recubrimiento de polímero de base acuosa. En esta realización, el recubrimiento de polímero actúa como un medio de amplificación óptica en combinación con dispersores para proporcionar la emisión a modo de láser en respuesta a la etapa de iluminación. En una realización adicional, cada una de las hebras incrustadas comprende N filamentos, cada uno de los cuales comprende un material de substrato y un medio de amplificación óptica en combinación con dispersores para proporcionar la emisión a modo de láser en respuesta a la etapa de iluminación. En este caso, cada hebra emite luz a N longitudes de onda distinguibles. Cada una de las hebras comprende una estructura multicapa que tiene al menos una capa que comprende material de amplificación óptica, y una capa reflectora subyacente. En este caso, al menos una capa de material de amplificación óptica puede estar diferenciada en una pluralidad de regiones, emitiendo cada una de las regiones una longitud de onda característica. La capa reflectora subyacente puede ser modelizada, y puede ser usada además para modular un espesor de una capa subyacente que comprende el material óptico de amplificación.

La etapa de detección sirve para detectar la presencia de un pico de emisión secundaria resultante de una fotoconversión de un pico de emisión primaria.

También se divulga un aparato de autenticación óptica para detectar una o más emisiones que tienen longitudes de onda características, y para declarar un documento como original solamente si las longitudes de onda esperadas están presentes y tienen las intensidades esperadas.

Breve descripción de los dibujos Las características expuestas en lo anterior y otras de la invención se ponen más de manifiesto en la descripción detallada que sigue de la invención cuando se lee en combinación con los dibujos anexos, en los que:

la figura 1 ilustra un documento que tiene fibras o hebras incrustadas que emiten luz a modo de láser, cuando se excitan mediante una fuente óptica tal como un láser, a una o más longitudes de onda características;

la figura 2 ilustra una porción de un documento que está impreso con signos que emiten luz a modo de láser, cuando se excitan mediante una fuente óptica tal como un láser, a una o más longitudes de onda características;

la figura 3 es una vista en sección transversal, a mayor escala, de una estructura que es adecuada para conformar 35 las hebras del documento mostrado en la figura 1;

la figura 4 es una vista en sección transversal, a mayor escala, de otra realización de la estructura de la figura 3:

la figura 5 es una vista en sección transversal, a mayor escala, de un substrato de papel que incluye una región que comprende un medio de amplificación óptica;

la figura 6 muestra picos de emisión característicos para una hebra que comprende una pluralidad de fibras poliméricas constituyentes, cada una de las cuales emite a una longitud de onda característica;

la figura 7 es un gráfico que ilustra un número de tintes adecuados que pueden ser usados para formar el medio de amplificación de acuerdo con la presente invención;

la figura 8 es un diagrama de bloques simplificado de un sistema de autenticación de documentos que constituye un aspecto de la presente invención;

la figura 9 ilustra un pico de emisión secundaria resultante de una fotoconversión de un pico de emisión primaria de ciertos tipos de tintes; y

la figura 10 es una vista en sección transversal, a mayor escala de un substrato de papel que incluye una hebra de 55 seguridad con ventanas de acuerdo con la presente invención.

Descripción detallada de la invención La divulgación de la patente de EE.UU. nº 5.448.582... [Seguir leyendo]

Un documento, que comprende:

una matriz conformada a modo de substrato plano, y

al menos una estructura de seguridad incrustada en la citada matriz, comprendiendo dicha al menos una estructura de seguridad un material de amplificación óptica que proporciona una respuesta a la iluminación con una luz láser que exceda una fluencia de umbral para emitir una emisión a modo de láser de banda estrecha de al menos una longitud de onda;

en el que dicha estructura de seguridad tiene hebras incrustadas que comprenden una estructura multicapa que tiene al menos una capa que comprende el material de amplificación óptica, y una capa de metalización.

2 Un documento según la reivindicación 1, en el que dicha estructura de seguridad comprende un substrato metalizado que tiene un recubrimiento que comprende el citado material de amplificación sobre al menos una superficie.

Un documento según la reivindicación 1, en el que dicha estructura de seguridad comprende una plancheta que incluye el citado material de amplificación óptica.

Un documento según la reivindicación 1, en el que las hebras incrustadas comprenden un material de substrato y un material de amplificación óptica en combinación con dispersores para proporcionar la emisión a modo de láser en respuesta a la etapa de iluminación.

Un documento según la reivindicación 1, que tiene una superficie portadora de tinta, incluyendo la tinta un material de amplificación óptica en combinación con dispersores para proporcionar la emisión a modo de láser en respuesta a la etapa de iluminación.

Un documento según la reivindicación 1, que tiene un agente blanqueador fluorescente que funciona como material de amplificación óptica en combinación con dispersores para proporcionar la emisión a modo de láser en respuesta a la etapa de iluminación.

Un documento según la reivindicación 1, en el que algunas individuales de dichas hebras están recubiertas con una recubrimiento a base de polímero, actuando el recubrimiento a base de polímero como material de amplificación óptica en combinación con dispersores para proporcionar la emisión a modo de láser en respuesta a la etapa de iluminación.

Un documento según la reivindicación 1, en el que cada una de las hebras comprende una pluralidad de filamentos de los que algunos individuales comprenden un material de substrato y dicho material de amplificación óptica en combinación con dispersores para proporcionar la emisión a modo de láser en respuesta a la etapa de iluminación, en el que cada hebra emite luz a N longitudes de onda distinguibles.

Un documento según la reivindicación 1, en el que la al menos una capa de material de amplificación óptica es 45 diferente en una pluralidad de regiones, emitiendo cada una de las regiones con una longitud de onda característica.

Un documento según la reivindicación 1, en el que la capa de metalización subyacente está modelizada.

Un documento según la reivindicación 1, en el que la capa de metalización subyacente está modelizada y modula un espesor de una capa de cubrición que comprende el material de amplificación óptica.

Un documento según la reivindicación 1, que consiste en un billete de banco o en un instrumento negociable.

Un documento según la reivindicación 1, en el que una hebra incrustada tiene dos tintes emisores, donde la 55 emisión de uno de dichos tintes excita al otro de dichos tintes.

Un método para autenticar un documento según una de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende las etapas de:

proporcionar un documento según una de las reivindicaciones 1 a 13, que ha de ser autenticado;

iluminar al menos una porción del documento con luz láser que exceda una fluencia de umbral.;

detectar una emisión a modo de láser de banda estrecha de al menos una longitud de onda procedente del 65 documento en respuesta a la etapa de iluminación; y

declarar el documento como auténtico solamente si se detecta la emisión a modo de láser.

El método según la reivindicación 14 para autenticar un documento según la reivindicación 13, en el que la etapa de detectar realiza detección de la presencia de un pico de emisión secundaria resultante de una fotoconversión de 5 un pico de emisión primaria.

Un aparato para autenticar un documento según una de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende:

un láser para iluminar todo o una parte de un documento según una de las reivindicaciones 1 a 13, presentando dicho láser a la salida luz que tiene longitudes de onda que están predeterminadas para generar una emisión a modo de láser, que tiene al menos una longitud de onda de emisión predeterminada, procedente del documento o de una estructura contenida en el interior del documento;

al menos un fotodetector que proporciona una respuesta a dicha longitud de onda de emisión predeterminada, para 15 detectar la presencia de al menos uno longitud de onda de emisión predeterminada; y

medios de decisión, que tienen una entrada acoplada a una salida de dicho al menos un fotodetector, para indicar la autenticidad del documento en base al menos en parte a una detección de la al menos una longitud de onda de emisión predeterminada.