セキュリティ文書のセキュリティ要素を確認するための方法及び装置

著者らは特許

G07D7/0006 - 波または粒子の照射によるもの
G07D7/12 - 可視光線,赤外線,または紫外線の照射

の所有者の特許 JP2016528501:

ブンデスドルッケライ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

 

セキュリティ文書のセキュリティ要素(4)を確認するための方法であって、前記セキュリティ要素(4)が、光学的に可変な特性を有する少なくとも1つの物質(5)を含み得り、以下の:
・前記セキュリティ要素(4)を、少なくとも1つの既定の照射パラメータによって照射し、
・前記セキュリティ要素によって反射された光を、第1偏光を有する第1成分(RLp)に分岐し、
・或る反射角度(Φ)を成して反射される反射光の第1成分(RLp)の強度を、少なくとも1つの反射角度(Φ)に対して測定し、
・光学的に可変な特性を有する物質(5)の存在を、前記第1成分(RLp)の強度(I)に応じて確認する方法ステップを有する当該方法。

 

 

本発明は、セキュリティ文書のセキュリティ要素を確認するための方法及び装置に関する。
機密文書又はセキュリティ文書は、1つ又は複数のセキュリティ要素を有し得る。この場合、例えば機密文書又はセキュリティ文書の真正が、当該セキュリティ要素の確認に応じて認証可能である。例えば、このような文書の偽造を識別できるようにするためには、このようなセキュリティ要素を確実に確認するための方法及び装置を提供することが望ましい。
機密文書又はセキュリティ文書が、いわゆる効果顔料を含み得ることが公知である。当該効果顔料は、セキュリティ要素を形成し得るか又はセキュリティ要素の一部を形成し得る。そこで、欧州特許第1748903号明細書は、セキュリティ対策製品用の機械式に読み取り可能なセキュリティ要素を記載している。当該明細書には、光学的に変化するプレート状の複数の効果顔料が記載されている。これらの効果顔料は、異なる少なくとも2つの照射角度又は観察角度を成す光学的に明瞭に識別可能な少なくとも2つ、最大で4つの離散した色を有する。さらに、当該セキュリティ要素は、蛍光特性を有する少なくとも1つの粒子状物質を含む。
独国特許出願公開第102007063415号明細書は、製品又は当該製品に関する情報を識別するための方法及び対応する装置を開示する。この方法では、当該製品によって保有されている秘密コードが読み取られる。この場合、当該コードは、一組のエリプソメトリックパラメータによって与えられていて、この方法は、以下のステップから成る:
・当該製品の表面上の少なくとも1つの特定位置に対するエリプソメトリック変数を測定し、
・当該測定されたエリプソメトリック変数を予め記録された少なくとも1つのコードと比較し、
・当該測定されたエリプソメトリック変数と当該記録されたコード若しくは当該記録された複数のコードのうちの1つのコードとの一致を確認する、又は記録された各コードとの不一致を確認する。
米国特許第6473165号明細書は、光学式のセキュリティーフィーチャーによって物体を認証するための自動確認システムを開示する。この確認システムは、光学システム、搬送装置及び分析装置を有する。この光学システムは、狭域帯域の光ビーム又は広域帯域の光ビームを生成するための1つ又は複数の光源を有する。当該セキュリティーフィーチャーが配置されなければならない部分に、1つ又は複数の光ビームが当たるように、当該物体が位置決めされるように、この搬送装置は、当該光源と協働し且つ構成されている。異なる角度及び/又は波長を成す光ビームの光学特性が、当該物体の真正を確認するために分析可能であるように、この分析装置は、当該物体によって反射又は透過された光ビームを受光し且つ適合されている。
確認が、光学的に可変な効果顔料によって発生した効果に応じて実行し得る。例えば、光学的に可変な効果顔料によって発生した色シフト効果が提供される。
しかしながら、光学的に可変な効果顔料によって発生した効果、特に色シフト効果の確認は、特定の適用分野では困難又は不可能であり得る。光学的に可変な効果顔料によって発生した効果、例えば色シフト効果が、別の効果顔料を使用して模擬され得ることも可能である。したがって、実際には別の効果顔料が存在するものの、発生した効果に基づいて実行される当該光学的に可変な確認方法は、光学的に可変な或る効果顔料を確認し得る。これより、エラー確認が実行される。
光学的に可変な効果顔料を電界減衰要素として蛍光色素と一緒に使用することも公知である。例えば電界が、蛍光色素に印加されると、このような蛍光色素は、放射した蛍光ビームに応じた確認を可能にする。多くの用途では、例えば現金自動支払機では、このような印加及び確認は、同様に困難又は不可能であり得る。それ故に、当該蛍光ビームに依存しない方法を実行することが望ましい。
欧州特許第1748903号明細書 独国特許出願公開第102007063415号明細書 米国特許第6473165号明細書
それ故に、本発明の技術的課題は、確実な確認を可能にし、このような確認の適用分野を拡大する、機密文書又はセキュリティ文書のセキュリティ要素を確実に確認するための方法及び装置を提供することにある。
上記技術的課題は、請求項1及び7に記載の特徴を有する上記方法及び装置によって解決される。本発明のその他の好適な構成は、従属請求項に記載されている。
本発明の基本思想は、既定の照射パラメータによってセキュリティ要素を照射すること、特に異なる複数の反射角度を成して当該セキュリティ要素によって反射された光の、或る特定の偏光によって偏光された成分の強度を測定することである。このとき、当該セキュリティ要素中の効果顔料の存在と、場合によっては或る特定の種類の効果顔料とが、当該強度に応じて推定され得る。
セキュリティ文書のセキュリティ要素を確認するための方法が提唱される。当該セキュリティ要素は、当該セキュリティ文書中に又は当該セキュリティ文書上に配置又は含有され得る。
上記セキュリティ要素は、光学的に可変な特性を有する少なくとも1つの物質を含み得る。当該物質は、特に粒子状の物質、特に粉末状の物質でもよい。粒子状の物質が、特にプレート状の粒子を含んでもよい。当該物質は、色素として存在してもよい。
例えば、上記セキュリティ要素は、光学的に可変な特性を有する物質を形成している、複数のいわゆる電界減衰要素を含み得る。電界減衰要素が、例えば、大きく選択された比誘電率又は誘電率を有する誘電体材料から形成され得る。当該適切に大きく選択された比誘電率の結果として、及び、当該電界減衰要素間の中間領域の範囲内の、当該比誘電率によって引き起こされた電界の減衰に起因して、外部から印加された電界が、当該電界減衰要素によって増大され得る。その結果、蛍光色素を発光させるために必要な電界の強さが、上記中間領域内で得られることが有益に可能になる。この場合、当該電界減衰要素は、特に当該電界減衰要素に起因する中間領域と中間領域との間の大きさに関して、増幅効果を得るために適切に寸法決めされ得る。当該電界減衰要素が、導電性材料から形成されていることによって、非常に有益な電界の圧縮が、当該電界減衰要素に起因する当該中間領域内で達成可能である。その結果、当該複数の電界減衰要素は、それらの周囲によってそれぞれ絶縁された複数のいわゆる「フロート」電極を形成している。
電界減衰要素は、約500μmまでの側面寸法、特に2μm〜100μmの寸法を有し得る。
上記電界の、適切で且つ使用された蛍光色素に適合可能な作用及び集光のために、上記電界減衰要素は、好ましくは印刷技術的に、すなわち、例えばグラビア印刷技術又はシルクスクリーン印刷技術のような、例えば従来の印刷方法を使用して、セキュリティ文書の支持体上に印刷されている。
上記電界減衰要素又はその一部は、約50より大きい比誘電率を有する色素として、特に導電性の色素として、上記蛍光色素に加えて、上記セキュリティ要素を形成しているマーキング層中に埋め込まれてもよい。
しかしながら、上記の提唱されている方法は、電界減衰要素として形成されていないか又はこのような電界減衰要素を含有していない光学的に可変な物質を有するセキュリティ要素を確認するためにも適している。また、当該セキュリティ要素が、蛍光物質、例えば蛍光色素を含有することは、必ずしも必要でない。
上記の光学的に可変な特性を有する物質は、いわゆる効果顔料とも記され得るか又はこのような効果顔料を含有し得る。当該光学的に可変な特性を有する物質は、異なる複数の照射角度及び/又は監察角度の下で、視覚的に知覚可能な様々な色彩の印象及び/又は明るさの印象を残し得る。様々な複数の色彩の印象の場合、この特性は、色相と記され得る。特に、1つの色相を有するか又は生じる複数の物質が、これによって製造されたセキュリティ要素において複写不可能な色彩の印象及び明るさの印象を発生させる。当該色彩の印象及び明るさの印象は、補助器具なしの肉眼によって良好に知覚可能である。
上記光学的に可変な物質は、異なる少なくとも2つの照射角度又は観察角度を成す少なくとも2つ、最大で4つの光学的に明瞭に識別可能な離散した光を有し得る、好ましくは異なる2つの照射角度又は観察角度を成す2つの光学的に明瞭に識別可能な離散した光を有し得る、異なる3つの照射角度又は観察角度を成す光学的に明瞭に識別可能な離散した光を有し得る。特に、離散した複数の色調だけがそれぞれ存在し、中間色調が存在しない。すなわち、一方の色から他方の色へのより明瞭な変化が、光学的に可変な物質を含有するセキュリティ要素を傾けたときに識別可能である。この特性は、当該セキュリティ要素を真正として識別することを観察者に容易にさせ、同時に当該特徴の複写可能性を困難にする。何故なら、色調の効果が、通常のカラーコピー機では複写又は再生され得ないからである。
上記物質の光学作用を完全に発揮できるようにするためには、本発明にしたがって使用される光学的に可変な特性を有する物質が、当該物質を含有するセキュリティ要素中で指向性を持つこと、すなわち当該物質が、セキュリティ文書の、当該セキュリティ要素を有する表面に対してほぼ平行に配向され得ることが有益である。
特にプレート状の効果顔料が、光学的に可変な物質として使用され得る。例えば、Merck株式会社のIriodin(登録商標)、Colorstream(登録商標)、Xirllic(登録商標)、Lustrepak(登録商標)、Colorcrypt(登録商標)、Colorcode(登録商標)及びSecuralic(登録商標)の商品名の下で提供される、商店で購入可能な干渉顔料、Mearl社のMearlin(登録商標)、Eckhard社の金属顔料、並びに、例えばBASF社のVariochrom(登録商標)、Flex Products株式会社のChromafflair(登録商標)、Wacker社のHelicone(登録商標)又はSpectratec社のホログラフィック顔料のような角度依存性の(光学的に可変な)効果顔料、並びに、同様に商業的に購入可能なその他の顔料が、光学的に可変な物質として使用され得る。しかしながら、この列挙は、例示にすぎず、限定したものと見なしてはならない。
特に、どんな色調が、どんな入射角度で、白色光の入射時に上記光学的に可変な物質によって反射されるかが知られ得る。
セキュリティーフィーチャーによって不正製造及び/又は偽造から保護されている、物理的な存在であるあらゆる文書が、セキュリティ文書と記される。セキュリティーフィーチャーは、偽造及び/又は複製を少なくとも簡単な複写に対して困難にする特徴である。セキュリティーフィーチャーを有するか又は形成する物理的な存在が、セキュリティ要素と記され得るか又はセキュリティ要素を有し得る。1つのセキュリティ文書が、複数のセキュリティーフィーチャー及び/又は複数のセキュリティ要素を有し得る。ここで確定された定義の意味では、1つのセキュリティ文書が、1つのセキュリティ要素を常に意味するか又はこのようなセキュリティ要素を有する。機密である機密文書も含むセキュリティ要素に対する例は、例えば、パスポート、身分証明書、運転免許証、IDカード、入場券、健康保険証、銀行券、郵便切手、キャッシュカード、クレジットカード、スマートカード、切符、タグを網羅する。
上記に提唱されている方法は、以下に記載されている方法ステップを有する。
第1ステップでは、上記セキュリティ要素又はこのセキュリティ要素が配置されているセキュリティ文書の領域が、既定の少なくとも1つの照射パラメータによって照射される。当該照射は、例えば光源によって実行され得る。
この場合、照射パラメータが、例えば或る照射角度を有する。この場合、この照射角度は、光の入射角度又は入射ビーム角度を意味する。この入射角度は、当該光の入射面内の、入射光と上記セキュリティ要素又は上記セキュリティ文書の表面の法線ベクトルとの間の角度として規定され得る。この場合、当該入射光の光ビームが、上記のセキュリティ要素又はセキュリティ文書の表面に対して垂直に指向されている当該入射面内に延在している。
さらに、照射パラメータは、上記入射光の波長であり得る。さらに、照射パラメータは、上記入射光の偏光状態であり得る。偏光状態は、例えば偏光方位及び/又は偏光に関する楕円率に応じて表現され得る。照射パラメータは、特に当該入射光の強度でもよい。
当然に、上記入射光の別の照射パラメータも、既定の照射パラメータとして選択されることが考えられる。
上記少なくとも1つの照射パラメータは、特に、ユーザによって設定可能な照射パラメータでもよい。
第2方法ステップでは、上記セキュリティ要素によって反射された光が、第1偏光を有する第1成分に分岐される。以下では、当該反射された光の第1偏光を有する第1成分は、第1成分とも略記される。特に、或る既定の反射角度を成して上記セキュリティ要素又は上記セキュリティ文書によって反射される光が分岐され得る。したがって、或る特定の偏光を有する1つの成分又は1つの要素が、当該セキュリティ要素によって反射された光から分岐される。当該第1成分の偏光角度が、例えば反射面又は出射面に対して測定される。この場合、当該反射面又は出射面は、当該セキュリティ要素又はセキュリティ文書の上記の表面に対して垂直に指向されていて、当該反射光の光ビームが、当該反射面又は出射面内に延在している。例えば、当該第1成分が、90°の偏光角度を有する。しかしながら、当然に、当該偏光角度は、90°とは異なる値を有してもよい。以下で、当該角度をさらに説明する。
この場合、上記分岐は、偏光を分岐するための手段、特にいわゆる偏光フィルタによって実行され得る。
第3方法ステップでは、或る反射角度を成して反射される反射光の第1成分の強度が測定される。この場合、当該反射角度は、上記の光の反射面内の角度として、当該反射光と上記セキュリティ要素又は上記セキュリティ文書の表面の法線ベクトルとの間の角度として規定される。この場合、当該反射光の光ビームが、このセキュリティ要素又このセキュリティ文書の上記の表面に対して垂直に指向されている当該反射面内に延在している。当該反射面は、出射面とも記され得る。この場合、当該強度の測定は、少なくとも1つの反射角度に対して、特に互いに異なる複数の反射角度に対して実行される。
第4の方法ステップでは、光学的に可変な特性を有する物質の存在が、上記第1成分の強度に応じて確認される。この場合、当該第1成分の強度は、強度を測定するための手段、例えば光センサによって測定され得る。さらに、光学的に可変な特性を有する物質の種類又はタイプを、当該第1成分の強度に応じて確認することが可能になり得る。以下では、当該物質の種類又はタイプは、種類とも略記される。上記セキュリティ要素は、確認されたその種類に応じても確認され得る。1つの種類が、既定の物質又は規定の物質の組成から成る1つのセキュリティ要素を特徴付ける。当該確認は、このために定量的に検出又は測定され得る反射角度に応じて実行されてもよい。
上記の提唱されている方法は、上記光学的に可変な物質によって奏される2つの効果を有益に利用する。第一の効果では、上記入射光の偏光状態が、光学的に可変な特性を有する物質によって変化する。当該変化は、上記セキュリティ要素によって反射された光の偏光特性が、上記入射光の偏光特性と区別されることを意味する。この効果は、当該入射光の複数の偏光成分のうちの主として1つの偏光成分が物質に固有のブリュースター角を成して反射されるという既知の効果に似ている。
第二の効果は、上記の光学的に可変な特性を有する物質に起因した複数の反射光ビームの干渉によって奏されている。この場合、当該干渉は、物質の幾何学的寸法、特に層厚又は物質の構成要素、特に顔料によって決まる。当該干渉は、上記セキュリティ要素又はセキュリティ文書の(理想的に平坦な)表面に対する当該物質の構成要素の配向によっても決まる。したがって、当該干渉は、当該セキュリティ要素の表面の不均一性によって決まる。入射光の少なくとも一部が、光学的に可変な特性を有する物質を透過し得るので、当該干渉は、この物質の下に存在する層、例えば紙層によっても決まる。紙の表面に関連する不均一性が、例えば干渉層の厚さよりも非常に大きくなり得る、例えば個々の顔料粒子又は粒子集合体に相当する。
したがって、上記セキュリティ文書と上記セキュリティ要素との物質の組成、並びに、当該セキュリティ文書中又は上の光学的に可変な特性を有する物質の要素、特に顔料の分布及び配向が、上記入射光の散乱を発生させる。
上記の2つの効果は、協働して、光学的に可変な特性を有する物質による偏光した光の散乱を引き起こす。この場合、当該偏光した光の散乱は、光学的に可変な特性を有する物質の存在と、以下でさらに詳しく説明するように、場合によっては当該物質の種類とを確認することを可能にする特性を有する。上記の2つの効果に加えて、例えば、同様に上記セキュリティ要素とこのセキュリティ要素の下に存在する層との表面の不均一性によって発生する散乱効果を当該偏光した光の散乱に寄与させることも可能である。
特に、上記の効果の結果として、上記セキュリティ要素によって反射された、特定の偏光特性を有する光が、特定の反射角度の下で規定の強度を有する。
上記の偏光特性の変化は、特に光学的に可変な特性を有する物質の種類によって決まり得る。当該偏光特性の変化は、少なくとも1つの照射パラメータによっても決まり得る。
例えば、上記強度が、既定の強度に一致するか又は規定の強度間隔内に存在する場合に、光学的に可変な特性を有する物質の存在が、上記第1成分の強度に応じて確認され得る。例えば、当該第1成分の強度が、既定の強度よりも大きいか又は規定の強度よりも小さいか又は規定の強度間隔内の既定の強度の近辺に存在する場合に、当該存在が確認され得る。
この場合、上記既定の強度は、例えば予備テスト中に検出され得る。光学的に可変な特性を有する物質の1つの種類又は複数の種類が、予備テスト中に及び/又はシミュレーションによって確認され得る。この場合、様々な確認パラメータが設定され得る。例えば、様々な照射パラメータが設定され得る。この代わりに又はこれに加えて、様々な反射角度が設定され得る。さらに、この代わりに又はこれに加えて、上記第1成分の強度が、この第1成分の様々な偏光状態に対して測定され得る。或る偏光状態が、例えば1つの偏光角度によって表現され得る。さらに、この代わりに又はこれに加えて、当然に、当該第1成分の強度の高さに影響する設定可能なパラメータがさらに設定され得る。
このとき、上記の物質の種類と、上記の設定された確認パラメータと、上記の設定された確認パラメータに応じて検出された第1成分の強度とが、例えば記憶装置内に例えばデータバンク式に記憶され得る。
このとき、本発明にしたがって測定された上記第1成分の強度が、記憶された複数の強度と比較され得る。光学的に可変な特性を有する物質の複数の種類のうちの少なくとも1つの存在が、当該比較に応じて確認され得る。当該存在の確認に加えて、その種類も識別され得る。例えば、特定の確認パラメータによる確認時に、本発明にしたがって測定された当該第1成分の強度が、同じ確認パラメータの下で検出された記憶された1つの強度と違わないか又は規定の程度しか違わない場合に、当該種類は、当該記憶された1つの強度に割り当てられた種類として識別され得る。例えば、本発明にしたがって識別された種類が、認証された文書に対して予測される種類に一致するときは、当該種類の確認は有効であり得る。したがって、本発明にしたがって識別された種類が、認証された文書に対して予測される種類に一致しないときは、当該種類の確認は有効であり得ない。
上記の提唱されている方法は、光学的に可変な特性を有する物質の少なくとも1つの存在の確実な認証を有益に可能にする。特に、蛍光顔料の発光と色の潜像の分析との双方が、上記セキュリティ要素の確認に対して不要である。
上記方法は、特に以下のステップを有する:
1つの方法ステップでは、或る指向反射角度を成して反射される反射光の第1成分の強度が測定される。この場合、当該指向反射角度は、絶対値に関して入射角度に一致するが、規定された共通の角度に対して相違する符号を有する。
別のステップでは、少なくとも1つの別の反射角度を成して反射される反射光の第1成分の強度が測定される。この場合、当該少なくとも1つの別の反射角度は、上記指向反射角度とは異なる。したがって、当該少なくとも1つの別の反射角度は、当該指向反射角度とは異なるように選択される。特に、当該少なくとも1つの別の反射角度は、絶対値に関して当該指向反射角度よりも小さくてもよく又は大きくてもよい。この場合、当該少なくとも1つの別の反射角度は、上記の反射角度でもよい。
上記第1成分の強度は、上記のように、当該強度を測定するための手段、例えば光学センサによって測定され得る。当該第1成分が、異なる角度の下で、偏光を分岐するために上記手段によって分岐され、当該第1成分の強度が、強度を検出するために当該手段によって測定されることが可能である。
この代わりに、上記第1成分が、上記指向反射角度を成す反射時に偏光を分岐するために1つの第1手段によって分岐され、この第1成分の強度が、強度を検出するために1つの第1手段によって測定されることが可能である。この場合、当該第1成分は、上記少なくとも1つの別の角度の反射時に偏光を分岐するために1つの別の手段によって分岐され、この第1成分の強度が、強度を検出するために1つの別の手段によって測定される。
1つの別のステップでは、少なくとも2つの特定の強度が比較される。上記少なくとも1つの別の反射角度を成す反射時の第1成分の強度が、上記指向反射角度を成す反射時の第1成分の強度よりも大きい場合に、光学的に可変な特性を有する物質の存在が確認される。
当然に、全てにおいて上記指向反射角度とは異なる複数の別の反射角度を成す反射時の第1成分の強度が測定され得る。
上記指向反射角度を成す反射時の第1成分の強度が、上記の少なくとも1つの別の反射角度/複数の別の反射角度を成す反射時の第1成分の強度よりも大きい場合に、光学的に可変な特性を有する物質の存在が確認され得ない。
上記指向反射角度とは異なる1つの反射角度又は複数の当該反射角度を成す反射時の第1成分の強度が、当該指向反射角度を成す反射時の第1成分の強度よりも大きい場合に、光学的に可変な特性を有する物質の存在が確認され得る。
上記の提唱されている方法は、少なくとも2つの強度の簡単に実行可能な比較によって、光学的に可変な特性を有する物質の少なくとも1つの存在の確実な確認を有益に可能にする。この場合、ほとんどの物質又は物質の組成の場合の反射光の強度が、上記指向反射角度を成す反射時に上記第1成分の最大強度を有するという効果が利用される。すなわち、例えば偽造の確認時に光学的に可変な特性を有する物質として使用される物質が、当該指向反射角度の反射時に当該第1成分の最大強度を有することが、例えば予備テスト中に確認され得る。
別の実施の形態では、少なくとも1つの反射角度、特に少なくとも1つの別の反射角度が、特性散乱角度として選択される。この場合、当該特性散乱角度は、少なくとも1つの照射パラメータと光学的に可変な特性を有する確認すべき物質の種類とによって決まる。
その結果、光学的に可変な特性を有する物質、特に或る既定の種類の物質の存在の確実な確認が、有益に可能になる。同様に、その結果、上記セキュリティ要素のさらに確実な確認が、有益に可能になる。
この実施の形態では、上記第1成分の強度の最大値が、物質に固有の特性散乱角度を成して発生するように、光学的に可変な特性を有する当該固有の物質が、上記の偏光した光の散乱を発生させるという効果が利用される。
したがって、光学的に可変な特性を有する或る特定の種類の物質が、上記セキュリティ要素中に存在するか否かが確認されなければならない場合、上記少なくとも1つの別の反射角度が、上記物質に固有の特性散乱角度に応じて選択され得る。当該固有の物質が、当該セキュリティ要素中に実際に含まれている場合、当該特性散乱角度を成す反射時の第1成分の検出された強度が、上記指向反射角度を成す反射時に検出された強度よりも大きいことが、より大きい確信を持って保証されている。しかしながら、当該特性散乱角度の下で検出された第1成分の強度が、より小さい場合、当該固有の物質が、当該セキュリティ要素中に存在する可能性が、この時点で既に排除され得る。
好適な実施の形態では、上記特性散乱角度を成す反射時の第1成分の強度が、最大である場合に及び/又は規定の強度に一致する場合に、光学的に可変な特性を有する或る特定の物質が識別される。
第1の別形態では、複数の反射角度を成す反射時の第1成分の強度が、例えば既定の角度範囲の複数の反射角度に対して測定され得る。すなわち、複数の反射角度に対する強度変化が測定され得る。当該第1成分の強度が最大である反射角度が、この強度変化から測定され得る。このとき、光学的に可変な特性を有する物質の種類が、最大強度のこの反射角度に応じて識別され得る。
例えば、特定の確認パラメータによる確認時に、本発明にしたがって測定された上記反射角度が、同じ確認パラメータの下で検出された上記の記憶された特性散乱角度と違わないか又は規定の程度しか違わない場合に、上記種類は、当該記憶された1つ特性散乱角度に割り当てられた種類として識別され得る。当該識別は、例えば、適切に構成された評価装置によって実行され得る。
このため、上記のように、物質に固有のそれぞれの特性散乱角度が、光学的に可変な特性を有する様々な種類の物質に対して、場合によっては様々な確認パラメータに対して、例えばデータバンク内に記憶され得る。これらの情報は、例えば予備テストによって検索され得る。
この代わりに又はこれに加えて、上記特性散乱角度を成して反射された光の第1成分の強度が、既定の複数の強度値と比較され得る。例えば、この代わりに又はこれに加えて、上記のデータバンクが、様々な種類の物質と、場合によっては様々な確認パラメータとに対して、当該特性散乱角度の下で測定される第1成分の複数の強度も有し得る。その結果、光学的に可変な特性を有する或る固有の物質の時間的に速い識別が、有益に可能になる。
このため、上記第1成分の強度が、上記入射光の強度に規格化され得る。その結果、当該入射光の強度が異なるか又は変動するときでも、当該強度の確実な測定が、有益に可能になる。
したがって、セキュリティ文書のセキュリティ要素を確認するための方法では、このセキュリティ要素が、少なくとも1つの既定の照射パラメータによって照射され、セキュリティ要素によって反射された光が、第1偏光を有する第1成分に分岐され得る。このとき、当該第1成分の強度が、少なくとも上記の特性散乱角度を成す反射時に測定され得る。当該第1成分の強度が、既定の強度に一致する場合に、光学的に可変な特性を有する固有の物質の存在が確認され、場合によっては当該物質の或る特定の種類が確認される。その結果、光学的に可変な特性を有する固有の物質の存在の強度に基づく確実な確認と、当該物質の識別とが、有益に可能になる。
別の実施の形態では、上記セキュリティ要素によって反射された光が、上記第1成分と、上記第1成分に対して直交する偏光を有する別の成分とに分割される。この場合、さらに当該別の成分の強度に応じて、光学的に可変な特性を有する物質の存在が確認され、及び/又は、光学的に可変な特性を有する物質の或る特定の種類が識別される。
このため、上記別の成分の強度も測定され得る。特に、当該測定は、上記指向反射角度を成して反射された光と、この指向反射角度とは異なる反射角度を成して反射された光とに対して実行される。
この場合、光学的に可変な特性を有する物質の存在が、上記第1成分の強度と上記別の成分の強度との違いに応じて確認され得る。当該違いは、例えば差又は比として評価され得る。例えば、当該比が、既定の閾値よりも大きい場合に、光学的に可変な特性を有する物質の存在が確認され得る。
すなわち、特に、異なる複数の偏光状態に対する強度の分布が、最大値と最小値とを有するように、上記反射光が、有益に偏光されるという効果が有益に利用される。この場合、90°の偏光角度が、最大値と最小値との間に存在する。
この代わりに又はこれに加えて、光学的に可変な特性を有する或る特定の種類の物質が、さらに上記別の成分の強度に応じて識別され得る。
例えば、上記別の成分の強度は、光学的に可変な特性を有する或る特定の種類の物質に対して固有であり得る。
また、上記別の成分の強度に対する上記第1成分の強度の違い、特に比が、或る特定の種類の物質に対して固有であり得る。
したがって、光学的に可変な特性を有する或る特定の種類の物質が、より確実に有益に確認され得る。上記別の成分に固有の強度が、上記のように、対応するデータバンク内にも記憶され得る。
したがって、セキュリティ文書のセキュリティ要素を確認するための方法では、当該セキュリティ要素が、少なくとも1つの既定の照射パラメータによって照射され得る。このとき、当該セキュリティ要素によって反射された光が、第1偏光を有する第1成分と、この第1成分に対して直交する偏光を有する別の成分とに分岐され得る。このとき、当該第1成分の強度と、当該別の成分の強度とが測定され得る。当該測定は、特に、上記の特性散乱角度を成して反射される光に対して実行され得る。
例えば、上記第1成分の強度と上記別の成分の強度とが、既定の程度だけ異なる場合に、光学的に可変な特性を有する物質の存在が確認され得る。例えば、当該別の成分の強度に対する当該第1成分の強度の比が、既定の閾値よりも大きい場合に、当該存在が確認され得る。
この代わりに又はこれに加えて、光学的に可変な特性を有する或る特定の種類の物質が、上記第1成分と上記別の成分との強度に応じて識別され得る。例えば、当該第1成分の強度と当該別の成分の強度との双方が、或る特定の種類の物質に対して固有であり得る。また、当該別の成分の強度に対する当該第1成分の強度の違い、特に比が、当該特定の種類の物質に対して固有であり得る。当該強度の違いは、特に、予め設定されている確認パラメータに対して、特に上記の特性散乱角度に対して成立し得る。
したがって、或る特定の種類の物質が、既定の確認パラメータによって確認されるときに、上記第1成分と上記別の成分とが、どんな強度及び/又はどんな強度比を有するかが、例えば予備テスト及び/又はシミュレーション中に確認され得る。このとき、先で既に説明したように、確認が、この結果に応じて実行され得る。
別の実施の形態では、上記第1成分の偏光方向と反射面との間の角度が、特性偏光角度として選択される。この場合、当該特性偏光角度は、少なくとも1つの照射パラメータと、光学的に可変な特性を有する確認すべき物質の種類とによって決まる。特に、当該第1成分の強度が、残りの偏光方向を有する成分の強度に比べて最大であるように、当該第1成分の偏光方向と当該反射面との間の角度が選択される。したがって、当該第1成分が、異なる複数の偏光方向に対して最大の強度を有するように、当該第1成分が分岐される。この場合、対応する偏光角度は、光学的に可変な特性を有する物質の種類に対して固有であり、少なくとも1つの照射パラメータによって決まる。
したがって、予備テスト及び/又はシミュレーション中に、異なる複数の照射パラメータと、光学的に可変な特性を有する物質の異なる複数の種類とのそれぞれに対して、当該第1成分が最大強度を有する角度が、当該第1成分の偏光方向と当該反射面との間で確認され得る。この角度は、特性偏光角度として、例えば上記のデータバンク内に記憶され得る。当該第1成分の偏光方向と当該反射面との間の角度は、先に既に説明した複数の確認パラメータのうちの1つの確認パラメータでもよい。
上記確認に対する以下の方法の場合、上記偏光方向と上記反射面とが、上記特性偏光角度を成すように、上記反射光が分岐されるように、例えば、偏光を分岐するための手段が配置され得る。
上記特性偏光角度も、物質に固有であるので、光学的に可変な特性を有する或る特定の種類の物質の識別の信頼性が、有益に向上する。
別の実施の形態では、上記セキュリティ要素が、直線偏光によって照射される。これにより、楕円偏光に比べて安価な測定装置が、有益に得られる。
上記セキュリティ要素は、上記のように、光学的に可変な特性を有する物質と、蛍光物質、特に蛍光顔料との双方を含有し得る。特に、当該光学的に可変な特性を有する物質は、電界減衰要素を含有又は形成し得る。この場合、上記の提唱されている方法を実行する前に、当該蛍光顔料を発光させるための交番電界が、当該セキュリティ要素に印加され得る。その後に、放射された蛍光又は放射された蛍光ビームが検出され得る。放射された蛍光ビームが検出された場合に、及び/又は、当該蛍光ビームの特性が、既定の特性に一致する場合に初めて、本発明の方法が実行され得る。したがって、当該蛍光物質が、問題なく確認された場合に初めて、本発明の方法が実行され得る。すなわち、(或る特定の種類の)蛍光物質の存在が検出された場合に初めて本発明による確認が実行される。当該蛍光物質の確認が成功しなかった場合、当該方法は中断され得る。この場合、当該確認のための本発明の方法は実行されない。
この代わりに、上記の確認のための本発明にしたがって提唱されている方法が、最初に実行されてもよい。この場合、上記光学的に可変な特性を有する物質が、問題なく確認された後に初めて、上記蛍光物質が、さらに確認される。このため、上記蛍光顔料を発光させるための交番電界が、上記セキュリティ要素に印加され得る。これにより、放射された蛍光又は放射された蛍光ビームが検出され得る。例えば、放射された蛍光ビームが検出された場合に、及び/又は、当該蛍光ビームの特性が、既定の特性に一致する場合に、当該蛍光物質が確認され得る。当該光学的に可変な特性を有する物質の確認が失敗した場合、当該蛍光物質も確認されない。
セキュリティ文書のセキュリティ要素を確認するための装置も提唱される。この場合、当該セキュリティ要素は、光学的に可変な特性を有する少なくとも1つの物質を含み得る。
上記装置は、上記セキュリティ要素を照射するための少なくとも1つの光源を有する。この場合、当該光源は調整可能である。特に、当該光源の照射パラメータが調整可能である。すなわち、当該光源によって生成された光の、例えば、波長、強度、入射角度及び/又は偏光状態が調整され得る。
当然に、上記装置が、上記光源のほかにその他の光学要素、例えば、光学フィルタ、変調器及びビームを誘導するための手段を有することが提唱可能である。この場合、上記光源によって生成された光の照射パラメータが、これらの光学要素によって調整可能である。すなわち、例えば、上記入射光の偏光状態が、偏光フィルタによって調整され得る。
さらに、上記装置は、上記セキュリティ要素によって反射された光の偏光を分岐するための少なくとも1つの手段を有する。第1偏光を有する当該反射光の第1成分が、当該偏光を分岐するための手段によって分岐可能である。
このため、上記第1成分の偏光方位が、上記の特性偏光角度に一致するように、上記偏光を分岐するための手段は構成及び/又は配置され得る。
さらに、上記装置は、上記第1成分の強度を検出するための少なくとも1つの第1手段を有する。
さらに、上記装置は、少なくとも1つの評価装置、例えば、マイクロプロセッサとして構成された評価装置を有する。当該評価装置は、上記強度を検出するための手段に信号技術的に接続され得る。
或る反射角度を成して反射される反射光の第1成分の強度が、上記の強度を検出するための第1手段によって、少なくとも1つの反射角度に対して測定可能である。光学的に可変な特性を有する物質の存在が、上記評価装置によって、当該第1成分の強度に応じて確認可能である。
この場合、上記装置は、上記の複数の方法のうちの1つの方法の実行を有益に可能にする。
特に、或る指向反射角度を成して反射される反射光の第1成分の強度が、上記の強度を検出するための第1手段によって測定可能である。少なくとも1つの別の反射角度を成して反射される反射光の第1成分の強度が、強度を検出するための当該第1手段又は別の手段によって測定可能である。この場合、この別の反射角度は、当該指向反射角度とは異なる。
このとき、上記少なくとも1つの別の反射角度を成す反射時の第1成分の強度が、上記指向反射角度を成す反射時の第1成分の強度よりも大きい場合に、光学的に可変な特性を有する物質の存在が、上記評価装置によって確認可能である。
この場合、上記第1成分が、専ら上記指向反射角度を成して分岐され、この第1成分の強度が検出されるように、上記の偏光を分岐するための手段と強度を検出するための第1手段との双方が構成及び/又は配置されてもよい。
上記指向反射角度とは異なる少なくとも1つの別の反射角度を成す反射時の第1成分の強度も、上記の強度を検出するための第1手段によって測定可能である。このため、上記少なくとも1つの別の反射角度を成して反射される光だけが、分岐されて検出されるように、上記の強度を検出するための第1手段と、場合によっては偏光を分岐するための手段との配置、特に位置及び/又は方向が変更可能でもよい。このため、上記装置は、上記の強度を検出するための第1手段及び/又は偏光を分岐するための手段の配置、特に位置及び/又は方向を調整するための適切な調整装置を有し得る。
この代わりに、上記少なくとも1つの別の反射角度を成す反射時の第1成分の強度が、強度を検出するための別の手段によって測定され得る。この場合、上記装置は、偏光を分岐するための別の手段も有し得る。この場合、当該第1成分が、当該少なくとも1つの別の反射角度を成して反射される光だけから分岐され、この第1成分の強度が測定されるように、当該強度を検出するための別の手段及び/又は当該偏光を分岐するための別の手段が構成及び/又は配置され得る。
上記少なくとも1つの別の反射角度を成す反射時の第1成分の強度が、上記指向反射角度を成す反射時の第1成分の強度よりも大きい場合に、光学的に可変な特性を有する物質の存在が、上記評価装置によって確認され得る。
この場合、上記の強度を検出するための第1手段及び/又は強度を検出するための別の手段は、空間的に固定されて設置され得る。このことは、強度を検出するための対応する手段の位置及び/又は方向が固定されていることを意味する。
この場合、上記の提唱されている方法は、上記の複数の方法のうちの1つの方法の実行を有益に可能にする。
別の実施の形態では、上記の強度を検出するための第1手段の少なくとも1つの入射角度が調整可能である。このことは、上記セキュリティ要素に対する当該検出するための第1手段の相対位置及び/又は相対方向が変更され得ることを意味する。したがって、例えば、当該強度を検出するための第1手段の位置及び/若しくは方向並びに/又は当該セキュリティ要素の位置及び/若しくは方向が変更され得る。特に、希望した反射角度が設定されるように、当該入射角度が選択され得る。
この代わりに又はこれに加えて、上記装置は、上記第1成分の強度を検出するための少なくとも1つの別の手段を有する。この場合、当該強度を検出するための少なくとも1つの別の手段の入射角度が調整可能である。このことは、上記セキュリティ要素に対する当該強度を検出するための別の手段の相対位置及び/又は相対方向が変更され得ることを意味する。
当然に、上記の偏光を分岐するための手段及び/又は偏光を分岐するための別の手段の位置及び/又は方向も変更され得る。したがって、偏光を分岐するためのこれらの手段の入射角度も調整可能である。
その結果、複数の入射角度と反射角度とに対する第1成分の強度の検出が、有益に可能になる。したがって、光学的に可変な特性を有する異なる種類の物質も、様々な装置によって識別され得る。この場合、これらの様々な種類は、様々な特性散乱角度を有する。
別の実施の形態では、上記第1偏光に対して直交する偏光を有する別の成分が、上記の偏光を分岐するための少なくとも1つの手段によって、上記セキュリティ要素によって反射された光からさらに分岐可能である。この場合、上記装置は、当該別の成分の強度を検出するための手段を有し得る。
さらに、上記第1手段及び/又は上記の偏光を分岐するための少なくとも1つの別の手段が、偏光ビームスプリッタとして又は偏光フィルタとして、特に偏光フィルムとして構成され得る。
本発明を複数の実施の形態に基づいて詳しく説明する。
本発明の装置の機能の第1の実施の形態を概略的に示す。 光学的に変化する特性を有する異なる種類の複数の物質の第1成分の強度と第2成分の強度との例示的な変化を示す。 本発明の第2の実施の形態を概略的に示す。 本発明の第3の実施の形態を概略的に示す。 本発明の第4の実施の形態を概略的に示す。 本発明の第5の実施の形態を概略的に示す。 本発明の装置の投影図である。 図7に示された装置の長手断面図である。 本発明の別の装置の長手断面図である。
以下では、同じ符号は、同じ又は類似の技術的特徴を有する要素を示す。
図1には、本発明の装置1の第1の実施の形態が概略的に示されている。装置1は、1つの光源2を有する。光源2は、セキュリティ要素4に対して入射角度Φを成す光ビーム3によって例示的に示されている光を放射する。セキュリティ要素4は、図示されなかったセキュリティ文書の構成要素でもよい。セキュリティ要素4は、光学的に変化する特性を有する物質5を含む。物質5は、特に効果顔料として形成されている。蛍光色素6が、物質5の粒子間又は要素間の中間領域内に配置されている。この場合、蛍光色素6を発光させるため、物質5は、電界密度のための電界可変要素として使用される。
図1には、入射角度Φが、セキュリティ要素4又は図示されなかったセキュリティ文書の表面8に対して垂直に指向されている法線方向7と光ビーム3との間の角度として既定されていることが示されている。図1に示された光ビーム3は、図示されなかった1つの入射面内に延在している。この入射面は、同様に表面8に対して垂直に指向されていて、法線方向7に対して平行に直線状に延在して配置されている。光ビーム3が、第1成分ELpを有することが示されている。第1成分ELpは、当該入射面内に延在している1つの偏光面を有する。さらに、光ビーム3は、1つの別の成分ELsを有する。この別の成分ELsの偏光面が、当該入射面に対して垂直に指向されている。しかし、ELpとELsとは、任意の直交偏光状態を呈してもよい。
この場合、光ビーム3は、既定の1つの波長と既定の1つの偏光状態とを有する。
装置1は、偏光ビームスプリッタ10、第1光センサ11及び第2光センサ12をさらに有する。この場合、既定の反射角度Φを成して反射され、反射光ビーム9によって例示的に示されている光が、分岐されて受光されるように、偏光ビームスプリッタ10及び光センサ11,12は配置されている。
反射角度Φは、セキュリティ要素4又は図示されなかったセキュリティ文書の表面8に対して垂直に指向されている法線方向7と反射光ビーム9との間の角度として既定されている。この場合、反射光ビーム9は、1つの反射面内に延在している。この反射面は、同様にセキュリティ要素4又は図示されなかったセキュリティ文書の表面8に対して垂直に指向されていて、法線方向7に対して平行に直線状に延在して配置されている。
上記反射光は、上記反射面内に延在している1つの偏光方向を有する第1成分RLpを含む。同様に、当該反射光は、第1成分RLpの当該偏光方向に対して垂直の1つの偏光方向を有する1つの別の成分を含む。第1成分RLpと別の成分RLsとが、偏光ビームスプリッタ10によって反射光ビーム9から分岐される。この場合、第1成分RLpの強度I(図2参照)が、第1光センサ11によって測定され、別の成分RLsの強度が、第2光センサ12によって測定される。
複数の反射角度Φに対する複数の強度Iも測定され得る。このため、既定の数の異なる反射角度Φが設定されるように、偏光ビームスプリッタ10及び光センサ11,12の位置及び方向が変更され得る。このとき、第1成分RLpの強度Iと別の成分RLsの強度Iとが、これらのそれぞれの反射角度Φに対して測定され得る。
例えば、既定の数の反射角度Φに対する複数の強度、例えば等間隔の複数の反射角度Φに対する複数の強度が、0°〜90°の角度間隔内で検出され得る。
第1成分RLpの最大強度Iとこれに対応する反射角度Φとを測定することも可能である。この対応する反射角度Φは、物質に特有である特性散乱角度Φ(図3参照)とも記され得る。さらに、当該特性散乱角度Φは、上記入射光の波長に依存し得る。また、当該特性散乱角度Φは、セキュリティ要素4の特性、特に表面の方向及び/又はセキュリティ要素4の粗面度に依存し得る。したがって、物質5又はセキュリティ要素4の存在及び種類を、特性散乱角度Φに応じて確認することが可能になり得る。
例えば、上記反射光が、指向反射角度Φ(図3参照)を成して反射され、当該反射光の強度Iが検出されるように、偏光ビームスプリッタ10及び光センサ11,12の位置及び方向が設定されることによって、物質5の存在が確認され得る。この場合、指向反射角度Φは、絶対値に関して入射角度Φに一致するが、法線方向7に対して入射角度Φとは反対に指向されている。
さらに、上記反射光が、指向反射角度Φとは異なる別の反射角度Φを成して反射されるように、偏光ビームスプリッタ10及び光センサ11,12の位置及び方向が設定され得る。この場合にも、当該反射光の異なる偏光成分RLp,RLsの強度Iが検出され得る。この場合、指向反射角度Φを成して反射される反射光の第1成分RLpの強度Iが、別の反射角度Φを成して反射される反射光の第1成分RLpの強度より小さいときに、物質5の存在が確認され得る。
物質5の存在及び場合によっては種類を、1つ又は複数の反射角度Φに対する第1成分RLpの強度Iと別の成分RLsの強度Iとの違いに応じて、例えば差又は比に応じて確認することも可能である。すなわち、例えば、既定の反射角度Φ、特に上記の特性散乱角度Φのときの成分RLpの強度Iと成分RLsの強度Iとの違い、又は、異なる複数の反射角度Φに対する違いの変化が、物質5の種類に対して固有であり得る、つまり物質に固有であり得る。すなわち、成分RLpの強度Iと成分RLsの強度Iとの違いが、例えば予備テストによって確認された違いに一致する場合に、又は、複数の反射角度Φに対する違いの変化が、既定の変化に一致する若しくは既定の基準から少しだけ外れる場合に、例えば或る特定の種類の物質5が確認され得る。
第1成分RLpの強度Iと別の成分RLsの強度Iとの違い、例えば差又は比が最大になるまで、当然に、偏光ビームスプリッタ10及び光センサ11,12の位置及び方向が、特に何度も変更され得る。上記の偏光ビームスプリッタ10の方向を変更することによって設定され得る、対応する反射角度Φ及び/又は当該第1成分の対応する偏光角度は、物質に固有であり得る、つまり或る特定の種類の物質5に対して固有であり得る。すなわち、第1成分RLpの、対応する散乱角度Φ及び/又は対応する偏光角度に応じて、或る特定の物質5の存在及び種類が確認され得る。
各種の物質5に対して、及び異なる確認パラメータ、すなわち例えば照射パラメータに対して、反射角度Φ及び/又は偏光角度並びに強度I及び/又は複数の強度I間の違いを、例えば予備テスト中に確認することが、上記の確認のための方法にとって必要になり得る。このとき、これらの関係は、例えばデータバンクとしての記憶装置内に記憶され得る。その結果、上記に提唱されている方法が、当該記憶された種類、確認パラメータ及び値に応じて可能になる。
図2には、異なる3つの種類5a,5b,5cの物質に対する第1成分RLpと別の成分RLs(図1参照)との強度Iの強度変化が、異なる反射角度Φに対して例示的に示されている。第1成分RLpの強度Iの複数の強度変化が、10°〜90°の角度範囲内にそれぞれ1つの最大値を有することが分かる。第1物質5aに対しては、当該最大値は、60°の反射角度Φのときに発生する。第2物質5bに対しては、当該最大値は、50°の反射角度Φのときに発生する。第3物質5cでは、当該最大値は、65°の反射角度Φのときに発生する。最大強度Iの上記の複数の角度は、異なる物質5a,5b,5cの特性散乱角度Φ(図3参照)に対応し、したがって物質に固有である。
異なる反射角度Φに対する異なる物質5a,5b,5cの別の成分RLsの強度I(図1参照)が、複数の破線によって示されている。これらの破線は、異なる反射角度Φに対してほぼ一定であり、最大値を有しないか又は確認困難な最大値を有する。しかしながら、これにより、物質5a,5b,5cの、第1成分RLpの強度Iと別の成分RLsの強度Iとの違いが、同様に対応する特性散乱角度Φに対して最大であることが確認可能である。
図3には、提唱されている装置1の別の実施の形態が、概略的に示されている。この実施の形態は、他に説明しない限りは、図1で説明された装置1に一致する。
図1に示された装置1に加えて、図3に示された装置1は、偏光フィルタ13を有する。入射光ビーム3の希望の偏光状態が、偏光フィルタ13によって設定される。さらに、当該装置は、例えばλ/4板として形成され得る波長板14を有する。さらに、装置1は、入射光ビーム3の既定の成分17を入射光ビーム3から分岐除去するビームスプリッタ15を有する。既定の成分17は、例えば5%であり得る。既定の成分17は、例えばフォトダイオードとして形成され得る光センサ16によって検出され、既定の成分17の強度が確認される。当該ダイオードは、反射光ビーム9a,9bの異なる成分RLp,RLsの強度I(図2参照)から入射光ビーム3の強度を規格化することを可能になる。したがって、確認が、異なる強度に関係なく、特に当該入射光ビームの強度の変動に関係なく実行され得る。
この場合、入射光ビーム3は、既定の波長、既定の偏光状態及び既定の入射角度Φを有する。さらに、装置1は、偏光ビームスプリッタ10a及び別の偏光ビームスプリッタ10bを有する。同様に、当該装置は、第1光センサ11a、第2光センサ12a、第3光センサ11b及び第4光センサ12bを有する。
指向反射角度Φの角度を成してセキュリティ要素4によって反射された第1反射光ビーム9aが分岐され、この第1反射光ビーム9aの、第1成分RLpの強度と別の成分RLsの強度とが検出されるように、第1偏光ビームスプリッタ10a並びに第1光センサ11a及び第2光センサ12aが、装置1内に配置されていて且つ構成されている。この場合、第1偏光ビームスプリッタ10aは、図1に示された偏光ビームスプリッタ10に合わせて形成されている。特に、第1光センサ11aは、第1反射光ビーム9aの第1成分RLpの強度を検出し、第2光センサ12aは、第1反射光ビーム9aの別の成分RLsの強度Iを検出する。
この場合、確認すべき物質5(図1参照)の特性散乱角度Φを成して反射された別の反射光ビーム9bが分岐され、第1成分RLpの強度Iと別の成分RLsの強度Iとが検出されるように、別の偏光ビームスプリッタ10b、第3光センサ11b及び第4光センサ12bが、装置1内に配置されていて且つ構成されている。この場合、別の反射光ビーム9bの第1成分RLpの強度が、第3光センサ11bによって検出され、別の反射光ビーム9bの別の成分RLsの強度Iが、第4光センサ12bによって検出される。
図3に示された装置1は、特に或る特定の種類の物質5(図1参照)を確認するために使用される。すなわち、別の反射光ビーム9bの反射角度Φが、確認すべき種類の物質5に対して固有である特性散乱角度Φに一致する。
図4には、本発明の装置1の別の実施の形態が示されている。図3に示された装置1とは違って、図4に示された装置1は、第1セグメント光センサ18及び別のセグメント光センサ19を有する。この場合、第1セグメント光センサ18は、第1検出セグメント18a及び別の検出セグメント18bを有する。これに応じて、別のセグメント光センサ19は、第1検出セグメント19a及び別の検出セグメント19bを有する。この場合、第1セグメント光センサ18の第1セグメント18aが、第1反射光ビーム9aの第1成分RLpの強度Iを検出するように、異なる偏光フィルタ20a,20b,21a,21bが、反射光ビーム9a,9bのビーム方向に検出セグメント18a,...,19aの前方に配置されている。この場合、第1反射光ビーム9aは、指向反射角度Φを成して反射される。したがって、この場合、第1偏光フィルタ20aが、第1成分RLpを第1反射光ビーム9aから分岐除去する。これに応じて、別の偏光フィルタ20bが、別の成分RLsを第1反射光ビーム9aから分岐除去する。この場合、この第1反射光ビーム9aの強度Iが、第1セグメント光センサ18の別の検出セグメント18bによって検出される。別の反射光ビーム9bの第1成分RLpが、別の偏光フィルタ21aによって分岐される。この場合、この第1成分RLpの強度Iが、別のセグメント光センサ19の第1検出セグメント19aによって検出される。これに応じて、別の反射光ビーム9bの別の成分RLsの強度Iが、別のセグメント光センサ19の別の検出セグメント19bによって検出される。この場合、別の成分RLsが、別の偏光フィルタ21bによって別の反射光ビーム9bから分岐除去される。この場合、別の反射光ビーム9bは、セキュリティ要素4の特定の種類の物質5(図1参照)に対する特性散乱角度Φを成して反射される。
図5には、本発明の装置1の別の実施の形態が示されている。図3及び図4に示された実施の形態とは違って、装置1は、光センサ11a,11b,12a,12b,18,19の代わりに扁平に形成された光センサ装置22を有する。この光センサ装置22は、CCDセンサとして形成されていて、複数の光センサを有する。複数の偏光フィルタは図示されていない。光センサ装置22の個々の光センサが、反射光ビーム9a,9bの異なる成分PLp,RLsの強度Iを検出するように、これらの偏光フィルタは、反射光ビーム9a,9bのビーム方向に光センサ装置22の前方に配置されている。この実施の形態では、反射光ビーム9a,9bのそれぞれの強度Iが確認される当該反射光ビーム9a,bの反射角度Φが、光センサ装置22内の対応する複数の光センサの位置に応じて確認され得る。
図5には、光センサ装置22の図示されなかった複数の光センサが、指向反射角度Φを成してセキュリティ要素4によって反射された第1反射光ビーム9aの成分RLp,PLsの強度Iを検出することが示されている。すなわち、別の複数の光センサが、特性散乱角度Φを成してセキュリティ要素4によって反射された別の反射光ビーム9bの成分RLp,RLsの強度Iを検出する。この場合、特性散乱角度Φは、或る特定の種類の物質5(図1参照)に対して物質に固有である。
図6には、本発明の装置1の別の実施の形態が示されている。図4に示された本発明の装置1の実施の形態とは違って、図6に示された装置1は、第3セグメント光センサ23を有する。このセグメント光センサ23は、第1検出セグメント23a及び別の検出セグメント23bを有する。第3反射ビーム9cの、第1成分RLpの強度Iが、第1検出セグメント23aによって検出可能であり、別の成分RLsの強度Iが、別の検出セグメント23bによって検出可能であるように、偏光フィルタ24a,24bが、第3反射光ビーム9cのビーム方向に検出セグメント23a,23bの前方に配置されている。
第3セグメント光センサ23は、別の角度Φを成して反射された光ビーム9cの成分RLp,RLsの強度Iを検出するために使用される。これにより、上記確認の信頼性が向上され得る。
図6には、光源2が、第1波長を有する第1光ビーム3aと、第1光ビームとは異なる波長を有する第2光ビーム3bとをセキュリティ要素4上に入射することも示されている。特性散乱角度Φは、波長によって決まり得るので、例えば図6に示された反射角度Φは、第1波長を有する光の入射時の、物質に固有の特性散乱角度である。この場合、別の反射角度Φは、別の波長を有する光の入射時の、物質に固有の特性散乱角度である。
したがって、図6に示された装置1は、互いに異なる2つの波長によって上記セキュリティ要素を照射することを可能にする。この場合、反射光ビーム9b,9cの成分RLp,RLsの強度Iの検出が可能になる。これらの反射光ビーム9b,9cはそれぞれ、対応する波長による照射の下で特性散乱角度を提供する。その結果、セキュリティ要素4の確認の信頼性が、有益にさらに向上可能になる。
この代わりに、光源2が、第1偏光を有する第1光ビーム3aと、この第1偏光とは異なる偏光を有する第2光センサ3bとをセキュリティ要素4上に入射させてもよい。その結果、セキュリティ要素4の確認の信頼性が、有益にさらに向上可能になる。この代わりに、入射光ビーム3の複数の偏光状態が、時間的にずらして変調又は変更されてもよい。この場合、当該測定データの評価、すなわち1つの反射光ビーム/複数の反射光ビーム9a,9b,9cの成分の強度Iの評価が、入射光ビーム3の偏光状態の変化と同期され得る。
図7には、本発明の装置1の投影図が示されている。装置1は、ハウジング25を有する。貫通開口部26a,26b,26cが、ハウジング25内に配置されている。ハウジング25は、セキュリティ要素4の上に配置されていて、セキュリティ要素4に向かって開口されている内容積27(図8参照)を有する。貫通開口部26a,26b,26cは、内容積27を外容積28につなげている。
例えば図1に示された光ビーム3を放射する光源2が、第1貫通開口部26a内に配置されている。
例えば図4に示された偏光フィルタ13と波長板14とが、入射方向に光源2の前方に配置されている。
第1セグメント光センサ18が、第2貫通開口部26b内に配置されている。図4に対して既に説明されているように、この第1セグメント光センサ18は、信号技術的に互いに独立して形成されている第1検出セグメント18aと別の検出セグメント18bとを有する。図4に対して説明されている異なる成分RLp,RLsの強度Iの検出を可能にする偏光フィルタ20a,20bが、第1反射光ビーム9a(図4参照)のビーム方向に検出セグメント18a,18bの前方に配置されている。
図4に対して行われた説明に合わせて形成されている別のセグメント光センサ19が、第3貫通開口部26c内に配置されている。
この場合、指向反射角度Φを成してセキュリティ要素4によって反射された第1反射光ビーム9aが、第1セグメント光センサ18によって受光されるように、貫通開口部26a,26b,26c、貫通開口部26a,26b,16cの特に中心の対象軸線が、ハウジング1内に配置されている。これに応じて、特性散乱角度Φを成してセキュリティ要素4によって反射された別の反射光ビーム9bが、第3貫通開口部26c内に配置された別のセグメント光センサ19によって受光される。
この場合、光が、或る既定の入射角度Φでセキュリティ要素4上に入射されるように、第1貫通開口部26aが配置されていて且つ指向されている。
図8には、図7に示された装置1の長手断面が示されている。この場合、特に内容積27が示されている。入射光3と反射光9a,9bの双方が、当該内容積27を通過する。
図9には、本発明の別の装置1の長手断面が示されている。この場合、特に内容積27が示されている。入射光3と反射光9a,9bの双方が、当該内容積27を通過する。図8に示された装置1とは違って、光源2が、偏光を維持する光ファイバ29を介して第1貫通開口部26aに配置された光出射装置30で接続されているか又は光出射装置30に接続されている。この場合、光ビーム3を生成するための光が、光ファイバ29を通じて光出射装置30まで伝送され、光出射装置30で光ファイバ29から光ビーム3として出射される。
貫通開口部26b,26cを通過して反射された光ビーム9a,9bが、これらの貫通開口部26a,26cでそれぞれ配置されているか又はこれらの貫通開口部26a,26cにそれぞれ配置されている光入射装置31,32によって偏光を維持する別の光ファイバ33,34内に入射される。当該反射光は、別の光ファイバ33,34を通じて光センサ装置22まで伝送され、別の光出射装置35,36を介して別の光ファイバ33,34から出射される。この場合、反射光ビーム9a,9bの異なる成分RLp,RLsが、光出射装置305,36によって出射され、光センサ装置22の図示されなかった複数の光センサ上に放射されることが図示されている。このとき、これらの光センサは、反射光ビーム9a,9bの成分RLp,PLsの強度Iを検出する。
したがって、光の少なくとも一部が、セキュリティ要素4を照射するために光ファイバ29を通じて光源2からセキュリティ要素4まで伝送されることが可能である。この代わりに又はこれに加えて、当該セキュリティ要素によって反射された光の少なくとも一部が、別の光ファイバ33,34を通じてセキュリティ要素4から1つの光センサまで伝送されてもよい。
図示された装置1は、ハウジング25又はセキュリティ要素4に対する光源2と上記複数の光センサとの自由な位置決めを有益に可能にする。これにより、装置1の適応性が改良される。
偏光の分割及び/又は偏光の分岐が、光ファイバ29,33,34及び/又は光入射装置32,33及び/又は光出射装置30,35,36によって実行されることが可能である。
光ファイバ29,33,34は、例えば光繊維又はガラス繊維として形成され得る。
1 装置
2 光源
3 入射光ビーム
4 セキュリティ要素
5 物質
5a 第1物質
5b 第2物質
5c 第3物質
6 蛍光色素
7 法線方向
8 表面
9 反射光ビーム
9a 第1反射光ビーム
9b 第2反射光ビーム
9c 第3反射光ビーム
10 偏光ビームスプリッタ
10a 第1偏光スプリッタ
10b 別の偏光スプリッタ
11 第1光センサ
12 第2光センサ
11a 第1光センサ
12a 第2光センサ
11b 第3光センサ
12b 第4光センサ
13 偏光フィルタ
14 波長板
15 ビームスプリッタ
16 光センサ
17 入射光の成分
18 第1セグメント光センサ
18a 第1検出セグメント
18b 別の検出セグメント
19 第2セグメント光センサ
19a 第1検出セグメント
19b 別の検出セグメント
20a 偏光フィルタ
20b 偏光フィルタ
21a 偏光フィルタ
21b 偏光フィルタ
22 光センサ装置
23 第3セグメント光センサ
23a 第1検出セグメント
23b 別の検出セグメント
24a 偏光フィルタ
24b 偏光フィルタ
25 ハウジング
26a 第1貫通開口部
26b 第2貫通開口部
26c 第3貫通開口部
27 内容積
28 外容積
29 光ファイバ
30 光出射装置
31 光入射装置
32 光入射装置
33 別の光ファイバ
34 別の光ファイバ
35 別の光出射装置
36 別の光出射装置
I 強度
Φ反射角度
Φ入射角度
Φ指向反射角度
Φ特性散乱角度
Φ特性散乱角度
ELp 入射光の第1成分
ELp 入射光の別の成分
RLp 反射光の第1成分
RLs 反射光の別の成分



  1. セキュリティ文書のセキュリティ要素(4)を確認するための方法であって、前記セキュリティ要素(4)が、光学的に可変な特性を有する少なくとも1つの物質(5)を含み得り、以下の:
    ・前記セキュリティ要素(4)を、少なくとも1つの既定の照射パラメータによって照射し、
    ・前記セキュリティ要素によって反射された光を、第1偏光を有する第1成分(RLp)に分岐し、
    ・或る反射角度(Φ)を成して反射される反射光の第1成分(RLp)の強度(I)を、少なくとも1つの反射角度(Φ)に対して測定し、或る指向反射角度(Φ)を成して反射される反射光の第1成分(RLp)の強度(I)を測定し、少なくとも1つの別の反射角度(Φ)を成して反射される反射光の第1成分(RLp)の強度(I)を測定し、前記少なくとも1つの別の反射角度(Φ)は、前記指向反射角度(Φ)とは異なり、
    ・光学的に可変な特性を有する物質(5)の存在を、前記第1成分(RLp)の強度(I)に応じて確認し、前記少なくとも1つの別の反射角度(Φ)を成す反射時の第1成分(RLp)の強度(I)が、前記指向反射角度(Φ)を成す反射時の第1成分(RLp)の強度(I)よりも大きい場合に、光学的に可変な特性を有する前記物質(5)の存在が確認される方法ステップを有する当該方法。

  2. 前記少なくとも1つの反射角度(Φ)は、特性散乱角度(Φ,Φ)として選択され、前記特性散乱角度(Φ,Φ)が、少なくとも1つの照射パラメータと光学的に可変な特性を有する確認すべき物質(5)の種類とによって決まることを特徴とする請求項1に記載の方法。

  3. 前記特性散乱角度(Φ,Φ)を成す反射時の第1成分(RLp)の強度(I)が、最大である及び/又は既定の強度(I)に一致する場合に、光学的に可変な特性を有する或る特定の種類の物質(5)が識別されることを特徴とする請求項2に記載の方法。

  4. 前記セキュリティ要素(4)によって反射された光が、前記第1成分(RLp)と、前記第1偏光に対して直交する偏光を有する別の成分(RLs)とに分割され、さらに前記別の成分(RLs)の強度(I)に応じて、光学的に可変な特性を有する物質(5)の存在が確認され、及び/又は、光学的に可変な特性を有する物質(5)の或る特定の種類が識別されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。

  5. 前記第1成分(RLp)の偏光方向と反射面との間の角度が、特性偏光角度として選択され、当該特性偏光角度は、前記少なくとも1つの照射パラメータと、光学的に可変な特性を有する確認すべき物質(5)の種類とによって決まることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。

  6. 前記セキュリティ要素(4)は、直線偏光によって照射されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。

  7. セキュリティ文書のセキュリティ要素(4)を確認するための装置であって、前記セキュリティ要素(4)が、光学的に可変な特性を有する少なくとも1つの物質(5)を有し得り、前記装置(1)が、前記セキュリティ要素(4)を照射するための少なくとも1つの光源(2)を有する当該装置において、
    前記装置(1)は、前記セキュリティ要素(4)によって反射された光の偏光を分岐するための少なくとも1つの手段を有し、
    第1偏光を有する当該反射光の第1成分(RLp)が、前記偏光を分岐するための手段によって分岐可能であり、
    前記装置(1)は、前記第1成分(RLp)の強度(I)を検出するための少なくとも1つの第1手段を有し、
    前記装置(1)は、少なくとも1つの評価装置を有し、
    或る反射角度(Φ)を成して反射される反射光の第1成分(RLp)の強度(I)が、前記の強度(I)を検出するための第1手段によって、少なくとも1つの反射角度(Φ)に対して測定可能であり、
    或る指向反射角度(Φ)を成して反射される反射光の第1成分(RLp)の強度が、前記の強度を検出するための第1手段によって測定可能であり、
    少なくとも1つの別の反射角度(Φ)を成して反射される反射光の第1成分(RLp)の強度(I)が、強度(I)を検出するための前記第1手段又は別の手段によって測定可能であり、
    前記別の反射角度(Φ)は、前記指向反射角度(Φ)とは異なり、
    光学的に可変な特性を有する物質(5)の存在が、前記評価装置によって、前記第1成分(RLp)の強度(I)に応じて確認可能であり、
    前記少なくとも1つの別の反射角度(Φ)を成す反射時の第1成分(RLp)の強度(I)が、前記指向反射角度(Φ)を成す反射時の第1成分(RLp)の強度(I)よりも大きい場合に、光学的に可変な特性を有する物質(5)の存在が、前記評価装置によって確認可能であることを特徴とする装置。

  8. 前記の強度(I)を検出するための第1手段の入射角度が調整可能であり、及び/又は、前記装置(1)は、前記第1成分(RLp)の強度(I)を検出するための少なくとも1つの別の手段を有し、
    前記の強度(I)を検出するための少なくとも1つの別の手段の入射角度が調整可能であることを特徴とする請求項7に記載の装置。

  9. 前記第1偏光に対して直交する偏光を有する別の成分(RLs)が、前記の偏光を分岐するための少なくとも1つの手段によって、前記セキュリティ要素(4)によって反射された光からさらに分岐可能であることを特徴とする請求項7又は8に記載の装置。

 

 

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