專利名稱：安全標(biāo)記認(rèn)證裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)文檔或物品的認(rèn)證的領(lǐng)域。其涉及對(duì)在所述文檔或物品上存在圓偏 振安全標(biāo)記進(jìn)行視覺(jué)認(rèn)證的裝置。所述裝置基于包括圓偏振濾光器的特殊光源。
現(xiàn)有技術(shù)在價(jià)值文檔證書或身份控制領(lǐng)域，常常需要對(duì)文檔進(jìn)行認(rèn)證。認(rèn)證過(guò)程是借助于 指示歸屬的已確定特征(安全元素、標(biāo)記)來(lái)證實(shí)或確認(rèn)某物或某人歸屬于某一類。本發(fā)明公開了一種用來(lái)認(rèn)證攜帶圓偏振安全標(biāo)記的文檔或物品的認(rèn)證裝置，該圓 偏振安全標(biāo)記可以通過(guò)使用包括圓偏振顆粒的墨水或涂料成分來(lái)進(jìn)行打印或敷涂，或噴涂 具有圓偏振屬性的薄片或薄膜(箔)。在整個(gè)本說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)“認(rèn)證裝置”是指被用來(lái)對(duì)包括圓偏振安全標(biāo)記的文檔或 物品進(jìn)行認(rèn)證的裝置。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地通過(guò)膽留液晶聚合物(CLCP)來(lái)實(shí)現(xiàn)圓偏振屬性。這樣的聚合 物有選擇地反射兩個(gè)圓偏振光分量中的一個(gè)；這意味著在確定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，主要反射具 有確定的圓偏振狀態(tài)(左旋或右旋，取決于聚合物)的光。膽留液晶材料以內(nèi)部螺旋超分子紋理為特征，這導(dǎo)致對(duì)折射率的周期性調(diào)節(jié)，其 中所述周期與可見(jiàn)光的波長(zhǎng)相當(dāng)。結(jié)果，這樣的材料充當(dāng)光衍射柵并反射特定波長(zhǎng)的光，從 而對(duì)眼睛來(lái)說(shuō)呈現(xiàn)彩色。紋理的螺旋感(右旋或左旋)導(dǎo)致一個(gè)圓偏振狀態(tài)的光被主要地 反身寸(cf. J. L. Fergason, "Cholesteric Structure-I Optical Properties (膽留結(jié)構(gòu)-I 光學(xué)屬性)”，在“Molecular Crystals (分子晶體)”卷一，第293-307頁(yè)(1966))。在美國(guó) 3，766，061中膽留液晶材料已被提議作為著色手段。為實(shí)現(xiàn)在時(shí)間上穩(wěn)定并且與溫度無(wú)關(guān)的色彩特性，通過(guò)化學(xué)交聯(lián)來(lái)“凍結(jié)”膽甾 螺旋紋理，即通過(guò)在所需的狀態(tài)下聚合液晶材料從而獲得膽留液晶聚合物(CLCP)是有利 的。在GB2166755A中公開了光聚合膽甾液晶材料。在EP0601 483A1中公開了由膽甾液 晶聚合物制成的顏料；這樣的顏料可以用于涂料成分中，并作為安全標(biāo)記。W0 94/22976A1 和TO 95/08786A1特別地針對(duì)這樣的涂料和安全標(biāo)記。與此上下文相關(guān)的其他文檔有 DE 44 18 490AU EP0 685 749AU W0 97/30136A1、US 6，597，426、EP 0 887 398A1、US 6，570，648、W0 00/47694A1、DE 199 22 158AUUS 6，641，874、W0 2005/105473A1、以及 W0 2006/063926A1。在DE 102 11 310A1中公開了用于對(duì)包括膽甾液晶材料的安全標(biāo)記進(jìn)行機(jī)器檢 測(cè)的認(rèn)證裝置。根據(jù)此文檔，使用一個(gè)或若干個(gè)在光譜方面受限制的光源，例如‘彩色’發(fā) 光二極管來(lái)對(duì)該標(biāo)記進(jìn)行照射，并且檢測(cè)單元檢查由該標(biāo)記反射的光，以查看是否存在圓 偏振。然而，該裝置卻不能用于對(duì)膽留液晶標(biāo)記進(jìn)行視覺(jué)認(rèn)證。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，對(duì)文檔或物品上的圓偏振安全標(biāo)記的視覺(jué)認(rèn)證是借助于左旋和右 旋圓偏振濾光器在‘環(huán)境光’下執(zhí)行的，并比較分別通過(guò)左旋圓偏振濾光器和通過(guò)右旋圓偏 振濾光器看到的標(biāo)記的相應(yīng)的方面。只有照射光的頻譜質(zhì)量良好的情況下，此方法才能給
4出令人滿意的結(jié)果。在許多情況下，環(huán)境光的能級(jí)比較低不到501ux，例如， 晚上戶外的活 動(dòng)，夜間的身份控制等等)，都不便于認(rèn)證操作。發(fā)明概述本發(fā)明公開了用于對(duì)包括圓偏振安全標(biāo)記的文檔或物品進(jìn)行容易的視覺(jué)認(rèn)證的 認(rèn)證裝置。在本發(fā)明的一個(gè)重要方面，該認(rèn)證裝置包括能夠發(fā)射左旋和右旋圓偏振光的特殊 光源。此光源的特征是其產(chǎn)生具有相反圓偏振旋向(即，左旋圓偏振光束和右旋圓偏振光 束)的并且在空間或時(shí)間上分開的兩束光。如此，用于對(duì)包括圓偏振安全標(biāo)記的文檔或物品進(jìn)行視覺(jué)認(rèn)證的認(rèn)證裝置包括至 少一個(gè)光源以及至少一個(gè)圓偏振濾光器，該圓偏振濾光器優(yōu)選地從包括下列各濾光器的組 中選出左旋圓固定偏振濾光器和右旋圓固定偏振濾光器、以及機(jī)械和電光可變圓偏振濾 光器，它們的特征在于所述裝置發(fā)射左旋和右旋圓偏振光來(lái)照射所述文檔上的所述標(biāo)記。在第一實(shí)施例中，連續(xù)的、具有幾乎相同強(qiáng)度的、優(yōu)選地是相反圓偏振的兩個(gè)相鄰 光束，同時(shí)照射文檔或物品的包括圓偏振標(biāo)記的區(qū)域。在該實(shí)施例的優(yōu)選版本中，文檔的所 述區(qū)域是相鄰的，以便于比較該標(biāo)記處于兩種偏振光下的外觀。在本說(shuō)明書的上下文中，文檔的被照射區(qū)是指被光束實(shí)際照射的區(qū)域，而不是文 檔上預(yù)先存在的有特點(diǎn)的區(qū)域。在第二實(shí)施例中，具有大約恒定強(qiáng)度的交替相反圓偏振的單一光束被定向到文檔 或物品的包括圓偏振標(biāo)記的區(qū)域。在兩種情況下，圓偏振標(biāo)記的外觀根據(jù)入射光的偏振旋向而變化。如此，通過(guò)分別 改變光束的偏振旋向來(lái)將認(rèn)證裝置的光束傳遞到標(biāo)記上，并在視覺(jué)上觀察標(biāo)記在每一種偏 振光下的外觀/外觀變化，在必要時(shí)將它與在相同條件下被證實(shí)的可信標(biāo)記的外觀/外觀 變化進(jìn)行比較，可以認(rèn)證文檔或物品。也可以借助于伴有進(jìn)一步的光學(xué)元件(透鏡、濾光器，等等)以及由處理裝置對(duì) 測(cè)量的檢測(cè)器信號(hào)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化處理等可選協(xié)助的適當(dāng)光電檢測(cè)器(例如，光電二極 管)，來(lái)對(duì)標(biāo)記所反射的偏振光進(jìn)行更定量的評(píng)估。詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的認(rèn)證裝置包括發(fā)射圓偏振光的特殊光源。該裝置包括至少一個(gè)圓偏 振濾光器，并且具體可以是經(jīng)改裝的光筆、經(jīng)改裝的閃光燈、或特別設(shè)計(jì)的真實(shí)性確認(rèn)器裝 置，以便確保便攜應(yīng)用。本發(fā)明的一個(gè)重要方面在于使用發(fā)光二極管(LED)作為光源。當(dāng)前有許多供應(yīng)商 (Philips、NiChia等等)提供白光和‘彩色’ LED作為用于便攜應(yīng)用的高效光源。白光LED 發(fā)射遍及可見(jiàn)光譜域(即，400nm-700nm)內(nèi)的光?！噬?LED發(fā)射在特定的窄波長(zhǎng)范圍 (大約50nm大)內(nèi)的在UV、可見(jiàn)光、或IR譜域內(nèi)的光。LED效率可以高達(dá)150流明/W的電功率，即白熾燈效率的10倍以上。與燈泡相 比，這會(huì)導(dǎo)致自治性提高10倍，這是需要自治性的便攜應(yīng)用的本質(zhì)優(yōu)點(diǎn)。閃光燈和手電筒 中的白光LED的典型操作條件從以3. 2到3. 6V的20mA (對(duì)于25到30cd光輸出)到1A (對(duì) 于100流明以上的光輸出)之間變化。如此，本發(fā)明中對(duì)LED的選擇允許獲得優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的重要優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)閕)準(zhǔn)確地定義了光源并且因此也準(zhǔn)確地定義了標(biāo)記的照射條件，光源對(duì)于利用該裝置進(jìn)行的所有認(rèn) 證都會(huì)保持不變，以及ii)與使用傳統(tǒng)商用AAA電池組的白熾燈只有不到一天相比，該認(rèn)證 裝置的自治性在連續(xù)使用時(shí)可以達(dá)到一個(gè)星期。在該認(rèn)證裝置的第一實(shí)施例中，參考

圖1，使用由兩個(gè)半圓濾光板組成的并且被設(shè) 置在單個(gè)白光光源L1前面的分離的右旋/左旋圓偏振濾光器(FL，F(xiàn)R)，來(lái)獲得同時(shí)照射標(biāo) 記(M)的相鄰區(qū)域(Ml，M2)的相反圓偏振的兩個(gè)相鄰光束。凸透鏡或菲涅耳透鏡(LE)可 以可任選地作為該認(rèn)證裝置的一部分。該透鏡被設(shè)置在偏振濾光器和標(biāo)記之間，分別在離 濾光器和標(biāo)記的距離dl、d2處，以便在標(biāo)記的平面上形成濾光器的圖像。如此，在標(biāo)記上 獲得了相反地偏振的照射的兩個(gè)整齊地分開的相鄰區(qū)域。濾光器完全地置于該認(rèn)證裝置內(nèi) 部，認(rèn)證裝置在同一容器內(nèi)包括LI、FL/FR和LE。在認(rèn)證裝置的第二實(shí)施例中，參考圖2a，分別具有左旋(FL)和右旋(FR)偏振濾光 器的兩個(gè)白光光源(Ll，L2)以交替的方式打開和關(guān)閉，從而利用交替的左右旋圓偏振光來(lái) 照射標(biāo)記(M)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的，光的交替的圓偏振也可以用其他方式實(shí)現(xiàn)，其中之 一是旋向?yàn)V光器或者濾光器旋向的機(jī)械改變。此后者可以例如通過(guò)旋轉(zhuǎn)偏振濾光器組件， 即在靜態(tài)線性偏振濾光器的前面旋轉(zhuǎn)/4板，或通過(guò)在靜態(tài)/4板后面旋轉(zhuǎn)線性偏振濾光器 來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械偏振改變?cè)试S使用單個(gè)光源，從而為左旋和右旋圓偏振照射兩者都產(chǎn)生相同 的定義明確的特征。在旋轉(zhuǎn)濾光器組件的情況下，這特別正確。在第二實(shí)施例的修改方案中，參考圖2b，并非使用一對(duì)左右旋圓偏振濾光器，結(jié)合 單個(gè)白光光源(L1) 一起來(lái)使用如在DE 102 11 310中所描述的單個(gè)電光圓偏振器(E0CP)， 以生成對(duì)標(biāo)記(M)的交替左右旋圓偏振照射。電光圓偏振器(E0CP)連接到控制E0CP的偏 振狀態(tài)(左旋圓或右旋圓)的電驅(qū)動(dòng)單元(DR)。在第二實(shí)施例的又一個(gè)修改方案中，適用于上面概述的兩個(gè)版本，并參考圖2c，使 用光電管(光電池)，特別是顏色傳感器(CS)來(lái)確定標(biāo)記(M)所反射的光的強(qiáng)度。顏色傳感 器的信號(hào)由微處理器(PP)進(jìn)行處理，微處理器(PP)還打開和關(guān)閉光源(L1，L2)，分別驅(qū) 動(dòng)電光圓偏振器(E0CP)，并且微處理器(yp)根據(jù)選定的照射條件以及在內(nèi)部預(yù)定義的所 存儲(chǔ)的參考值來(lái)對(duì)反射光強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估，并將認(rèn)證結(jié)果顯示在顯示器(D)上。該結(jié)果可以 指示圓偏振材料的簡(jiǎn)單存在或不存在，或者還給出有關(guān)所述偏振材料的顏色的附加信息。在又一實(shí)施例中，參考圖3a，具有左旋圓偏振濾光器(FL)的第一白光光源(L1)被 設(shè)置在認(rèn)證裝置的光軸上，并且具有右旋圓偏振濾光器(FR)的多個(gè)(即，至少兩個(gè))第二 白光光源(L2a、L2b……)被設(shè)置在所述第一光源(L1)的周圍。這些偏振濾光器可以被實(shí) 現(xiàn)為同心板(FL，F(xiàn)R)，并且這些偏振濾光器的次序也可以顛倒。在光路中可任選地存在透 鏡，但每一個(gè)光源(Ll、L2a、L2b……)都優(yōu)選地具有其自己的單個(gè)透鏡來(lái)用于將其光輸出 形成光束。在操作中，第一光源和多個(gè)第二光源交替地打開和關(guān)閉，優(yōu)選地用相同光強(qiáng)度的 左右旋圓偏振光的交替光束來(lái)對(duì)標(biāo)記進(jìn)行照射。如上面所概述的并參考圖3b，本實(shí)施例還 可以與光電管(光電池)相關(guān)聯(lián)，特別是與顏色傳感器(CS)、微處理器(PP)、以及顯示器 (D)相關(guān)聯(lián)，以用于自動(dòng)化確定和評(píng)估標(biāo)記所反射的光的強(qiáng)度和顏色。用于上文所概述的實(shí)施例中的光源還可以被選擇為可選擇光譜的光源，如發(fā)射特定的窄波長(zhǎng)范圍(大約50nm大)內(nèi)的在UV、可見(jiàn)光、或IR譜域內(nèi)的光的‘彩色’ LED，或確 定波長(zhǎng)的激光二極管(LD)。在第四實(shí)施例中，參考圖3a，具有第一偏振濾光器(FL)的第一白光光源(L1)，以 及具有第二偏振濾光器(FR)的多個(gè)不同的第二可選擇光譜的(彩色)光源(L2a、L2b……) 彼此結(jié)合地使用。在該實(shí)施例的一種變型方案中，第一光源也可以是可選擇光譜的光源。在又一個(gè)實(shí)施例中，參考圖4a，具有第一偏振濾光器(FR)的多個(gè)第一不同的可選 擇光譜的(彩色)光源(Lla、Llb……)，以及具有第二偏振濾光器(FL)的多個(gè)第二不同的 可選擇光譜的(彩色)光源(L2a、L2b……)彼此結(jié)合地使用。在操作中，光源交替地打開和關(guān)閉，可以在視覺(jué)上判斷利用不同顏色的左旋和右 旋圓偏振的光照射標(biāo)記(M)的效果?？梢钥扇芜x地存在透鏡(LE)，以用于將光聚焦到標(biāo)記 (M)上。還可以提供又一個(gè)非偏振的白光光源(L3)以用于在正常讀取條件下照射標(biāo)記。在該實(shí)施例的替換版本中，根據(jù)圖4b，使用簡(jiǎn)單的光電管(光電池)(P)來(lái)確定對(duì) 于不同的顏色和偏振，標(biāo)記所反射的光的強(qiáng)度。光電管的信號(hào)由微處理器(PP)進(jìn)行處理， 微處理器(up)打開和關(guān)閉光源(Lla、Llb……、L2a、L2b……、L3)并且根據(jù)選定的照射條 件以及在內(nèi)部預(yù)定義的所存儲(chǔ)的參考值來(lái)對(duì)反射光強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估，并且其將認(rèn)證結(jié)果顯示 在顯示器⑶上。在整個(gè)本發(fā)明中，圓偏振濾光器也可以與濾色鏡相組合，以選擇確定的譜域。優(yōu)選地，在工作距離處對(duì)標(biāo)記(M)的照射強(qiáng)度不低于50Lux，更優(yōu)選地不低于 500LUX。工作距離被定義成為了在最優(yōu)條件下檢查標(biāo)記，認(rèn)證裝置應(yīng)該被放置的與文檔或 物品的距離。在使用同時(shí)照射或相鄰光束的實(shí)施例中，工作距離是在標(biāo)記的平面中得到偏 振濾光器的圖像的距離。取決于實(shí)施例，工作距離被選擇在1cm和20cm之間，更優(yōu)選地在 2cm和10cm之間。該認(rèn)證裝置還可以被布局成自動(dòng)化的是/否確認(rèn)器，包括除偏振光源之外，光電 管(P)、可選濾光器、處理器(PP)、控制開關(guān)、以及顯示設(shè)備(D)，以顯示自動(dòng)化認(rèn)證的結(jié) 果。嵌入到所述微處理器(PP)中的固件自動(dòng)地提供下列功能打開/關(guān)閉LED，從光電管 (P)讀出信號(hào)，處理并存儲(chǔ)讀出的信號(hào)值，推導(dǎo)認(rèn)證結(jié)果，以及顯示認(rèn)證結(jié)果。該認(rèn)證裝置的優(yōu)選實(shí)施例是小型、輕量、便利、且穩(wěn)健的裝置。在優(yōu)選實(shí)施例中，該認(rèn)證裝置具有長(zhǎng)柱體的形狀，優(yōu)選地具有大約10cm的長(zhǎng)度。 在柱體或柱條(優(yōu)選地具有大約1到5平方厘米的斷面)內(nèi)部部署有光源、濾光器、以 及可任選的其他光學(xué)元件以及作為電源的電池，并且如果需要的話還有控制電子器件和邏 輯。作為用戶接口的所需開關(guān)和指示器根據(jù)人類工程學(xué)被設(shè)置在該柱體或柱條的后端和/ 或外表面；光輸出是通過(guò)其前端進(jìn)行的。在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該認(rèn)證裝置是由包括塑料材料、不銹鋼、鋁和鋁合金的組 中的材料制成的；優(yōu)選地，整個(gè)裝置的重量不超過(guò)100g。在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該認(rèn)證裝置具有盒的形狀，優(yōu)選地大約為50x40x30mm，可 放在要認(rèn)證的文檔上的標(biāo)記上。所述盒包括兩個(gè)窗口，允許人類用戶分別看到處于左右旋 圓偏振照射下的標(biāo)記。在盒內(nèi)設(shè)置有光源、濾光器以及可任選的其他光學(xué)元件、以及作為 電源的電池，并且如果需要的話還有控制電子器件和邏輯。作為用戶接口的所需開關(guān)和指 示器根據(jù)人類工程學(xué)被設(shè)置在盒外表面；照射文檔的光輸出是通過(guò)面向標(biāo)記的對(duì)應(yīng)于所述
7查看窗口的窗口進(jìn)行的。
現(xiàn)在將借助于附圖和示例性實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。圖1 示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的認(rèn)證裝置，該認(rèn)證裝置包括包括單個(gè)白光光 源(L1)和兩個(gè)半圓左旋和右旋圓偏振濾光器(FL，F(xiàn)R)，以及可任選透鏡(LE)，以產(chǎn)生標(biāo)記 (M)上的同時(shí)相反圓偏振的連續(xù)照射的兩個(gè)相鄰區(qū)域(Ml，M2)，以用于對(duì)所述標(biāo)記進(jìn)行輔 助視覺(jué)認(rèn)證。圖2 示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的、用于利用相反圓偏振光來(lái)對(duì)標(biāo)記(M)進(jìn)行交 替照射的認(rèn)證裝置a)結(jié)合第一和第二左旋和右旋偏振濾光器(FL，F(xiàn)R) 一起使用第一和第二白光光 源(Ll，L2)來(lái)用于對(duì)標(biāo)記(M)進(jìn)行輔助視覺(jué)認(rèn)證；b)結(jié)合電光圓偏振器(E0CP)和驅(qū)動(dòng)單元(DR) —起使用單個(gè)白光光源(L1)來(lái)用 于對(duì)標(biāo)記(M)進(jìn)行輔助視覺(jué)認(rèn)證；c)使用實(shí)施例a)或b)中的一個(gè)與附加顏色傳感器(CS)、微處理器(P p)和顯示 器(D)來(lái)用于對(duì)標(biāo)記(M)進(jìn)行自動(dòng)化的認(rèn)證。圖3示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的、用于利用相反圓偏振白光來(lái)對(duì)標(biāo)記(M)進(jìn)行 交替照射的替換認(rèn)證裝置a)使用具有第一圓偏振濾光器(FL)的單個(gè)第一白光光源(L1)以及被設(shè)置在第一 光源(L1)的周圍并具有第二圓偏振濾光器(FR)的多個(gè)第二白光光源(L2a、L2b……)來(lái)對(duì) 標(biāo)記(M)進(jìn)行輔助視覺(jué)認(rèn)證；b)使用附加顏色傳感器(CS)、微處理器(yP)和顯示器(D)，來(lái)對(duì)標(biāo)記(M)進(jìn)行自 動(dòng)化認(rèn)證。圖4示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的、用于利用相反圓偏振彩色光來(lái)對(duì)標(biāo)記(M)進(jìn) 行交替照射的替換認(rèn)證裝置a)使用具有第一偏振濾光器(FR)的多個(gè)第一不同的可選擇光譜的(彩色)光源 (Lla、Lib……)，以及具有第二偏振濾光器(FL)的多個(gè)第二不同的可選擇光譜的(彩色) 光源(L2a、L2b……)，以及可選的第三非偏振白光光源(L3)，以及可選的透鏡(LE)，來(lái)對(duì)標(biāo) 記(M)進(jìn)行輔助視覺(jué)認(rèn)證；b)使用附加光電管(P)、微處理器(PP)和顯示器(D)，對(duì)標(biāo)記(M)進(jìn)行自動(dòng)化認(rèn)證。圖5 顯示了根據(jù)本發(fā)明的認(rèn)證裝置的第一實(shí)施例的分解圖該裝置是經(jīng)改裝的 閃光燈，在圓柱形鋁外殼中包括，透鏡(103)、半圓左旋和右旋偏振濾光器(102L，102R)、白 光光源(101)、開關(guān)(S)、以及電池(100)，該裝置在接受測(cè)試的文檔上產(chǎn)生兩個(gè)相鄰的、連 續(xù)的、相反圓偏振光束。圖6 顯示了根據(jù)本發(fā)明的認(rèn)證裝置的第二實(shí)施例的分解圖該裝置是經(jīng)改裝的 手電筒，在圓柱形鋁外殼中包括，具有第一偏振濾光器(202a)的第一白光光源(201a)，其 周圍是具有第二偏振濾光器(202b)的四個(gè)第二白光光源(201b)，該裝置在接受測(cè)試的文 檔上產(chǎn)生交替的相反圓偏振的照射。圖7 顯示了根據(jù)本發(fā)明的認(rèn)證裝置的被布局成確認(rèn)器盒的第三實(shí)施例，包括用 于查看左旋和右旋圓偏振光下的標(biāo)記(M)的兩個(gè)分開但類似的單元
a)顯示了確認(rèn)器盒的一個(gè)單元的示意截面，包括白光光源(101)、圓偏振濾光器 (102)，以及菲涅耳透鏡(103)；b)顯示了認(rèn)證器盒的分解圖，顯示了開關(guān)⑶和電池(100)的位置；c)顯示了認(rèn)證器盒的形狀，顯示了可能的設(shè)計(jì)。示例性實(shí)施例參考圖5，在第一實(shí)施例中，光由 LED(101)(白光 LED，B5B-430-JB，Roithner, Vienna)提供并通過(guò)透鏡(103) (304. 0M. 3塑料透鏡，直徑16. 5mm，焦距+30mm)聚焦到標(biāo)記 上來(lái)用于輔助視覺(jué)認(rèn)證。在LED和透鏡之間設(shè)置有旋向相反的(分別是左旋和右旋)兩個(gè) 半圓的圓偏振濾光器(102L，102R)。將濾光器和透鏡之間的距離選擇成使得在透鏡的對(duì)面 一側(cè)的5cm距離處(在那里，放置了用于檢查的攜帶標(biāo)記的物品或文檔)形成濾光器的圖 像。這就會(huì)使同時(shí)被照射的相反偏振區(qū)域(以此方式來(lái)正確界定)之間的分隔線可見(jiàn)。另 外，還可以在濾光器放一個(gè)蔽光片，以便投射徽標(biāo)或文本而不只是普通光束。整個(gè)裝置可以 包括在80mm長(zhǎng)，直徑為14mm的鋁柱體中。除其方便性和體積小之外，該裝置還提供了將濾 光器隱藏在裝置內(nèi)的優(yōu)點(diǎn)，否則，看起來(lái)像普通光筆；因此，外面的觀察者不一定能認(rèn)識(shí)到 正在檢查物品或文檔的什么樣的特殊屬性。對(duì)LED光源的使用向該裝置提供了重要的自治性，電池是如市場(chǎng)上銷售的普通的 AAA電池。參考圖6，在第二實(shí)施例中，光通過(guò)五個(gè)LED(201) (Roithner Vienna)來(lái)提供以同 樣用于輔助視覺(jué)認(rèn)證，第一個(gè)LED(白光LED，B5B-430-JB)位于光軸上，其他四個(gè)(藍(lán)光LED B5B-437-IX 470nm,綠光 LED B5B-433-20 572nm,紅光 LED B5B-435-TL 625nm 和 IR LED LED850-04VP 850nm)位于所述第一LED周圍，構(gòu)成一個(gè)緊密的環(huán)。第一LED配備有右旋向圓 偏振濾光器(202)，并且其他四個(gè)LED各自配備有左旋向圓偏振濾光器(即，與第一個(gè)LED 相反)(203)。內(nèi)外二極管交替地每隔規(guī)則的時(shí)間間隔來(lái)打開和關(guān)閉，以便利用左偏振和右 偏振光來(lái)交替地照射接受檢查的物品。該裝置中的二極管的數(shù)量和安排不是關(guān)鍵的，只要 兩組利用類似的強(qiáng)度照射感興趣的區(qū)域即可。整個(gè)裝置可以包括在100mm長(zhǎng)，直徑為18mm 的鋁柱體中。參考圖7a，在具有認(rèn)證器盒形狀的第三實(shí)施例中，分開的LED通過(guò)相反偏振的圓 偏振濾光器來(lái)照射接受檢查的文檔或物品的兩個(gè)不同的區(qū)域(一個(gè)區(qū)域通過(guò)右旋偏振濾 光器，另一個(gè)通過(guò)左旋偏振濾光器)，也同樣用于對(duì)文檔或物品的輔助視覺(jué)認(rèn)證。通過(guò)用 于使照射偏振的相同偏振濾光器，在視覺(jué)上檢查每一個(gè)區(qū)域，并且提供放大透鏡(菲涅耳 透鏡)以增強(qiáng)文檔或物品上的細(xì)節(jié)可見(jiàn)度。如果文檔或物品上的標(biāo)記只顯示小偏振效應(yīng)， 或者如果標(biāo)記或一些細(xì)節(jié)的尺寸非常小，則該實(shí)施例特別有用。認(rèn)證器盒被包括在大約 50x35x25毫米尺度的塑料殼體內(nèi)。圖7b顯示了完整的認(rèn)證器盒的分解圖，而圖7c是該盒 的從外部看的視圖。本發(fā)明的認(rèn)證裝置可用于認(rèn)證貨幣、有價(jià)證券、收據(jù)、身份證件、出入證件、門票、 運(yùn)輸客票、撕條、產(chǎn)品標(biāo)簽、或包裝材料。一種對(duì)包括圓偏振安全標(biāo)記的文檔或物品進(jìn)行視覺(jué)認(rèn)證的方法，其特征在于下列 步驟a)使用根據(jù)本發(fā)明的裝置發(fā)射左旋和右旋圓偏振光來(lái)照射所述文檔上的所述標(biāo)
9記；b)在視覺(jué)上判斷由所述標(biāo)記所反射的光，從而對(duì)所述文檔或物品進(jìn)行認(rèn)證。在該方法的一種變型方案中，優(yōu)選地，相反圓偏振的兩個(gè)光束同時(shí)照射文檔或物 品的包括圓偏振標(biāo)記的相鄰區(qū)域。在該方法的另一個(gè)變型方案中，交替圓偏振的單個(gè)光束照射包括圓偏振標(biāo)記的文 檔或物品。在該方法的又一個(gè)變型方案中，光源是從包括下列各光源的組中選出的白光發(fā) 光二極管(白光LED)和‘彩色’發(fā)光二極管(彩色-LED)?！N使用根據(jù)本發(fā)明的裝置發(fā)射左旋和右旋圓偏振光來(lái)對(duì)包括圓偏振安全標(biāo)記 的文檔或物品進(jìn)行自動(dòng)化認(rèn)證的方法，其中該裝置另外包括從包括光電管和顏色傳感器的 組中選擇的光電管、微處理器(μ P)和顯示器(D)，該方法的特征在于下列自動(dòng)化步驟a)通過(guò)微處理器(μ P)打開/關(guān)閉光源；b)將信號(hào)從所述光電管(P)或顏色傳感器(SC)讀出到所述微處理器(μ P)中；c)處理所述讀出的信號(hào)值，并將其存儲(chǔ)在所述微處理器(μ P)中；d)基于存儲(chǔ)在所述微處理器(μ P)中的預(yù)先確定的準(zhǔn)則來(lái)推導(dǎo)認(rèn)證結(jié)果；e)將該認(rèn)證結(jié)果顯示在顯示器(D)上。在本說(shuō)明書中給出的示例和附圖只是說(shuō)明性的，不應(yīng)該被解釋為以任何方式對(duì)本 發(fā)明的范圍進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
一種用于對(duì)包括圓偏振安全標(biāo)記的文檔或物品進(jìn)行視覺(jué)認(rèn)證的認(rèn)證裝置，所述裝置包括至少一個(gè)光源以及至少一個(gè)圓偏振濾光器，其特征在于，所述裝置發(fā)射左和右圓偏振光來(lái)照射所述文檔上的所述標(biāo)記。
2.如權(quán)利要求1所述的認(rèn)證裝置，其特征在于，所述圓偏振濾光器是從包括下列各濾 光器的組中選出的左旋圓固定偏振濾光器和右旋圓固定偏振濾光器，以及機(jī)械和電光可 變圓偏振濾光器。
3.如權(quán)利要求1到2中的一個(gè)權(quán)利要求所述的認(rèn)證裝置，其特征在于，產(chǎn)生相反圓偏振 的兩個(gè)光束以同時(shí)照射包括圓偏振標(biāo)記的文檔或物品，優(yōu)選地照射在相鄰區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1到2中的一個(gè)權(quán)利要求所述的認(rèn)證裝置，其特征在于，產(chǎn)生交替的相反 圓偏振的單個(gè)光束以照射包括圓偏振標(biāo)記的文檔或物品。
5.如權(quán)利要求1到4中的一個(gè)權(quán)利要求所述的認(rèn)證裝置，其特征在于，所述光源是從 包括下列各光源的組中選出的白光發(fā)光二極管(白光LED)和‘彩色’發(fā)光二極管(彩 色-LED)。
6.如權(quán)利要求1到5中的一個(gè)權(quán)利要求所述的認(rèn)證裝置，其特征在于，使用凸透鏡或菲 涅耳透鏡來(lái)將所述光源的光聚集到所述文檔或物品上。
7.如權(quán)利要求1到6中的一個(gè)權(quán)利要求所述的認(rèn)證裝置，其特征在于，在離所述標(biāo)記 (M)的工作距離處的照射強(qiáng)度不低于50Lux，更優(yōu)選的是不低于500LUX。
8.如權(quán)利要求1到7中的一個(gè)權(quán)利要求所述的認(rèn)證裝置，其特征在于，所述認(rèn)證裝置是 由包括塑料材料、不銹鋼、鋁和鋁合金的組中的材料制成的。
9.如權(quán)利要求1到8中的一個(gè)權(quán)利要求所述的認(rèn)證裝置，其特征在于，所述認(rèn)證裝置具 有柱體或柱條的形狀。
10.如權(quán)利要求1到9中的一個(gè)權(quán)利要求所述的認(rèn)證裝置，其特征在于，所述裝置包括 從包括光電管和顏色傳感器的組中選擇的光電管、微處理器(PP)和顯示器(D)，以用于對(duì) 由所述標(biāo)記反射的光的強(qiáng)度和顏色進(jìn)行自動(dòng)化判斷和評(píng)估。
11.如權(quán)利要求1到10中的一個(gè)權(quán)利要求所述的認(rèn)證裝置，用于認(rèn)證貨幣、有價(jià)證券、 收據(jù)、身份證件、出入證件、門票、運(yùn)輸客票、撕條、產(chǎn)品標(biāo)簽、或包裝材料。
12.對(duì)包括圓偏振安全標(biāo)記的文檔或物品進(jìn)行視覺(jué)認(rèn)證的方法，所述方法的特征在于 下列步驟a)使用如權(quán)利要求1到10中的一個(gè)權(quán)利要求所述的裝置發(fā)射左旋和右旋圓偏振光來(lái) 照射所述文檔上的所述標(biāo)記；b)在視覺(jué)上判斷所述標(biāo)記所反射的光，從而對(duì)所述文檔或物品進(jìn)行認(rèn)證。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，優(yōu)選地用相反圓偏振的兩個(gè)光束同時(shí)照 射所述文檔或物品的包括所述圓偏振標(biāo)記的相鄰區(qū)域。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，用交替的相反圓偏振的單個(gè)光束照射包 括所述圓偏振標(biāo)記的所述文檔或物品。
15.如權(quán)利要求12到14中的一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述光源是從 包括下列各光源的組中選出的白光發(fā)光二極管(白光LED)和‘彩色’發(fā)光二極管(彩 色-LED)。
16.一種使用如權(quán)利要求1到10中的一個(gè)權(quán)利要求所述的裝置發(fā)射左旋和右旋圓偏振光來(lái)對(duì)包括圓偏振安全標(biāo)記的文檔或物品進(jìn)行自動(dòng)化認(rèn)證的方法，其特征在于，所述裝置 另外包括從包括光電管和顏色傳感器的組中選擇的光電管、微處理器(PP)和顯示器(D)， 所述方法的特征在于下列自動(dòng)化步驟a)通過(guò)所述微處理器(PP)打開/關(guān)閉所述光源b)將信號(hào)從所述光電管(P)或所述顏色傳感器(SC)讀出到所述微處理器(PP)中；c)處理所述讀出的信號(hào)值，并將其存儲(chǔ)在所述微處理器(PP)中；d)基于存儲(chǔ)在所述微處理器(PP)中的預(yù)先確定的準(zhǔn)則來(lái)推導(dǎo)認(rèn)證結(jié)果；e)將所述認(rèn)證結(jié)果顯示在所述顯示器(D)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于對(duì)包括圓偏振安全標(biāo)記的文檔或物品進(jìn)行視覺(jué)認(rèn)證的認(rèn)證裝置，所述裝置包括光源以及偏振濾光器，用于利用左旋和右旋圓偏振光并行地或者交替地照射所述文檔上的所述標(biāo)記。還公開了用于對(duì)標(biāo)記進(jìn)行視覺(jué)和自動(dòng)化認(rèn)證的對(duì)應(yīng)方法。
文檔編號(hào)G07D7/00GK101821781SQ200780101071
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2007年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月9日
發(fā)明者A·卡利加里, E·德庫(kù) 申請(qǐng)人:錫克拜控股有限公司