Устройство для идентификации ценных бумаг

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЦЕННЫХ БУМАГ(71) Заявитель Производственное республиканское унитарное предприятие Минский механический завод имени С.И. Вавилова(72) Авторы Санников Птр Алексеевич Бурский Вячеслав Александрович Танин Леонид Викторович Моисеенко Птр Васильевич(73) Патентообладатель Производственное республиканское унитарное предприятие Минский механический завод имени С.И. Вавилова(57) 1. Устройство для идентификации ценных бумаг, содержащее светонепроницаемый корпус с первым входным окном и двумя выходными окнами, первое из которых выполнено в виде диффузного экрана, а второев виде лупы, установленные в корпусе источник видимого лазерного излучения, оптически связанный с первым входным окном,первый светодиод подсветки первого входного окна и источник ультрафиолетового излучения, а также первую, вторую и третью коммутирующие кнопки, связанные входами с источником питания, а выходамисо входами источника лазерного излучения, первого светодиода и источника ультрафиолетового излучения соответственно, отличающееся тем, что содержит второй и третий светодиоды подсветки выполненных в корпусе второго и третьего входных окон соответственно, а между первыми входным и выходным окнами в перпендикулярной им плоскости выполнено просмотровое окно, при этом второе входное окно расположено в предметной плоскости указанной лупы, оптически связано с источником ультрафиолетового излучения и выполнено непрозрачным для видимого излучения от первых входного и выходного окон, а также просмотрового окна и третьего входного окна, две из трех частей третьего входного окна выполнены в виде оптического цилиндрического микрорастра и поляризатора видимого излучения соответственно, а корпус над третьим входным окном выполнен в виде колодца с указанным окном в качестве дна. 10721 1 2008.06.30 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что входы второго и третьего светодиодов электрически связаны с выходом второй коммутирующей кнопки. 3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что третья часть третьего входного окна выполнена в виде оптического штрихового микрорастра. 4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что третий светодиод ориентирован относительно третьего входного окна под углом не менее 35. 5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что содержит связанный с источником питания блок определения уровня его разряда, соединенный выходами через таймер с одно- или двухцветным индикаторным светодиодом. 6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что содержит источник инфракрасного излучения, оптически связанный с первым либо вторым входным окном и связанный входом с выходом четвертой коммутирующей кнопки, вход которой электрически связан с источником питания. 7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что источник инфракрасного излучения оптически связан с первым входным окном и ориентирован относительно источника лазерного излучения таким образом, что их оси лежат в плоскости, параллельной плоскости просмотрового окна, и пересекаются вблизи центра первого входного окна. 8. Устройство по п. 6 или 7, отличающееся тем, что источник инфракрасного излучения выполнен с рабочей длиной волны от 0,85 до 0,96 микрон. 9. Устройство по любому из пп. 6-8, отличающееся тем, что все указанные источники излучения и коммутирующие кнопки, а также первый и второй светодиоды, блок определения уровня разряда источника питания, таймер и индикаторный светодиод выполнены в виде единого узла путем распайки и закрепления на печатной плате. Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в таможенных, налоговых службах и криминалистике для идентификации и контроля подлинности ценных бумаг и документов, акцизных и товарных марок, пломб и т.п. Известно устройство для идентификации голограмм на ценных бумагах, содержащее светонепроницаемый корпус, включающий входное и выходное окна, источник лазерного излучения в видимой области спектра, оптическая ось излучения которого расположена под углом 45 к плоскости входного окна, светодиод подсветки входного окна, источник питания и коммутирующие кнопки. Выходное окно выполнено в виде диффузного экрана с прозрачной частью. Работа устройства осуществляется следующим образом. Входное окно устройства устанавливают на голограмму идентифицируемой ценной бумаги, включают светодиод подсветки, наблюдая через прозрачную часть выходного окна, позиционируют входное окно относительно голограммы, включают источник лазерного излучения и на диффузном экране выходного окна наблюдают изображение-идентификатор, наличие которого подтверждает подлинность голограммы. При этом лазерное излучение дифрагирует на голограмме и восстанавливает скрытое изображение в плоскости диффузного экрана 1. Недостатком данного устройства является его ограниченные функциональные возможности, не позволяющие идентифицировать ценные бумаги по другим защитным элементам, например флуоресцентным меткам. Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для идентификации ценных бумаг, содержащее светонепроницаемый корпус, включающий входное окно, источник лазерного излучения в видимой области спектра, оптически связанный с входным окном, зеркало, установленное на оптической оси источника лазерного излучения между ним и первым входным окном, светодиод подсветки входного окна, источник ультрафиолетового излучения, два выходных окна, первое из которых выполнено в виде диффузного экрана с прозрачной частью, а второе - в виде лупы, источник питания 2 10721 1 2008.06.30 и первую, вторую и третью коммутирующие кнопки, вход которых электрически связан с источником питания, а выход - со входами источника лазерного излучения, светодиода подсветки и источника ультрафиолетового излучения соответственно. Устройство обеспечивает возможность идентификации ценных бумаг по скрытым голографическим изображениям, по наличию флуоресцентных и микрошрифтовых элементов защиты 2. Недостатком устройства 2 являются его ограниченные функциональные возможности, не позволяющие идентифицировать ценные бумаги по другим защитным элементам,например муаровые и поляризационные скрытые изображения. Кроме того, для контроля флуоресцентных элементов защиты требуется либо затемненное помещение, либо мощный источник ультрафиолетового излучения, что ведет к увеличению габаритов, так как при наблюдении флуоресцентного элемента через лупу второго выходного окна он засвечивается паразитным светом через первое выходное окно. В основу изобретения положена задача создания компактного устройства для идентификации ценных бумаг с расширенными функциональными возможностями за счет обеспечения возможности контроля голографических и полиграфических защитных элементов,например муаровых и поляризационных скрытых изображений, и контроля флуоресцентных защитных элементов при малой мощности источника ультрафиолетового излучения. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для идентификации ценных бумаг, содержащем светонепроницаемый корпус с первым входным окном и двумя выходными окнами, первое из которых выполнено виде диффузного экрана, а второе - в виде лупы, установленные в корпусе источник видимого лазерного излучения, оптически связанный с первым входным окном, первый светодиод подсветки первого входного окна и источник ультрафиолетового излучения, а также первую, вторую и третью коммутирующие кнопки, связанные входами с источником питания, а выходами - со входами источника лазерного излучения, первого светодиода и источника ультрафиолетового излучения соответственно, в отличие от прототипа, введены второй и третий светодиоды подсветки выполненных в корпусе второго и третьего входных окон соответственно, а между первыми входным и выходным окнами в перпендикулярной им плоскости выполнено просмотровое окно, при этом второе входное окно расположено в предметной плоскости указанной лупы, оптически связано с источником ультрафиолетового излучения и выполнено непрозрачным для видимого излучения от первых входного и выходного окон, а также просмотрового окна и третьего входного окна, две из трех частей третьего входного окна выполнены в виде оптического цилиндрического микрорастра и поляризатора видимого излучения соответственно, а корпус над третьим входным окном выполнен в виде колодца с указанным окном в качестве дна. В устройстве входы второго и третьего светодиодов электрически связаны с выходом второй коммутирующей кнопки. В устройстве часть третьего входного окна выполнена в виде оптического штрихового микрорастра. В устройстве третий светодиод ориентирован относительно третьего входного окна под углом не менее 35. Устройство содержит связанный с источником питания блок определения уровня его разряда, соединенный выходами через таймер с одно- или двухцветным индикаторным светодиодом. Устройство содержит источник инфракрасного излучения, оптически связанный с первым либо вторым входным окном и связанный входом с выходом четвертой коммутирующей кнопки, вход которой электрически связан с источником питания. В устройстве источник инфракрасного излучения оптически связан с первым входным окном и ориентирован относительно источника лазерного излучения таким образом, что их оси лежат в плоскости, параллельной плоскости просмотрового окна, и пересекаются вблизи центра первого входного окна. 3 10721 1 2008.06.30 В устройстве источник инфракрасного излучения выполнен с рабочей длиной волны от 0,85 до 0,96 микрон. В устройстве все указанные источники излучения и коммутирующие кнопки, а также первый и второй светодиоды, блок определения уровня разряда источника питания, таймер и индикаторный светодиод выполнены в виде единого узла путем распайки и закрепления на печатной плате. Введение в устройство второго и третьего светодиодов подсветки выполненных в корпусе второго и третьего входных окон соответственно, размещение при этом второго входного окна в предметной плоскости указанной лупы, выполнение оптической связи его с источником ультрафиолетового излучения и выполнение второго входного окна непрозрачным для видимого излучения от первых входного и выходного окон, а также просмотрового окна и третьего входного окна, обеспечивают возможность выполнения источника ультрафиолетового излучения с меньшей мощностью в виде малогабаритного светодиода,так как во второе входное окно не проникает паразитное видимое излучение от первых входного и выходного окон, просмотрового окна и третьего входного окна. Выполнение двух из трех частей третьего входного окна в виде оптического цилиндрического микрорастра и поляризатора видимого излучения соответственно и выполнение корпуса над третьим входным окном в виде колодца с указанным окном в качестве дна обеспечивают возможность идентификации муаровых и поляризационных скрытых изображений защитных элементов, выполненных, например, на товарно-транспортных накладных, на акцизных марках отечественной алкогольной и безалкогольной продукции и на проездных билетах городского общественного транспорта. Размещение просмотрового окна между первыми входным и выходным окнами перпендикулярно им, по сравнению с прототипом,повышает безопасность работы с прибором, так как исключается возможность попадания концентрированного лазерного излучения от источника лазерного излучения в глаза оператора при наблюдении в просмотровое окно. Таким образом, указанные признаки позволяют решить поставленную задачу. Выполнение в устройстве электрической связи входов второго и третьего светодиодов с выходом второй коммутирующей кнопки, дополнительно к решению поставленной задачи, позволяет уменьшить количество коммутирующих кнопок, то есть делает прибор более простым в изготовлении и эксплуатации. Выполнение в устройстве части третьего входного окна в виде оптического штрихового микрорастра, дополнительно к решению поставленной задачи, обеспечивает возможность идентификации скрытых изображений защитных элементов, выполненных, например, на акцизных марках импортной алкогольной и табачной продукции. Размещение в устройстве третьего светодиода подсветки под углом, не меньшим 35,к третьему входному окну, дополнительно к решению поставленной задачи, обеспечивает возможность качественной идентификации скрытых изображений защитных элементов при слабом наружном освещении. Введение в устройство связанного с источником питания блока определения уровня его разряда и соединение выходами указанного блока через таймер с одно- или двухцветным индикаторным светодиодом, дополнительно к решению поставленной задачи, позволяют при включении прибора по режиму свечения светодиода определить уровень разряда источника питания и вовремя его заменить или зарядить. При этом таймер позволяет экономить энергию источника питания, так как при длительной работе с прибором отключает индикаторный светодиод через определенный промежуток времени. Введение в устройство источника инфракрасного излучения, оптически связанного с первым либо вторым входным окном, и связанного входом с выходом четвертой коммутирующей кнопки, вход которой электрически связан с источником питания, дополнительно к решению поставленной задачи, позволяет визуализировать антистоксовые люминесцентные соединения в защитных элементах (патент РФ 2137612, 1999), выполненных, на 4 10721 1 2008.06.30 пример, на российских денежных знаках и на российских акцизных марках, для алкогольной продукции. При этом выполнение оптической связи источника инфракрасного излучения со вторым входным окном позволяет наблюдать увеличенные лупой антистоксовые люминесцентные соединения на акцизных марках трудно различимые невооруженным глазом. Выполнение оптической связи источника инфракрасного излучения с первым входным окном и размещение оптических осей источников лазерного и инфракрасного излучений в плоскости, параллельной плоскости просмотрового окна, дополнительно к решению поставленной задачи, позволяют повысить безопасность работы с прибором при включенных источниках лазерного и инфракрасного излучений, так как исключается возможность попадания концентрированного лазерного и инфракрасного излучений в глаза оператора,наблюдающего через просмотровое окно. А пересечение оптических осей источников лазерного и инфракрасного излучений вблизи центра первого входного окна облегчает ориентацию излучений относительно защитного элемента ценной бумаги. Выполнение в устройстве источника инфракрасного излучения с рабочей длиной волны от 0,85 до 0,96 микрон, дополнительно к решению поставленной задачи, позволяет использовать в источнике широко освоенные в производстве полупроводниковые лазеры или светодиоды. При этом излучение в диапазоне 0,85-0,92 микрон позволяет визуализировать антистоксовые люминесцентные соединения на акцизных марках, а излучение в диапазоне 0,920-0,960 микрон - на российских денежных знаках. Выполнение в устройстве всех указанных источников излучений и коммутирующих кнопок, а также первого и второго светодиодов, блока определения уровня разряда источника питания, таймера и индикаторного светодиода в виде единого узла путем распайки и закрепления на печатной плате, дополнительно к решению поставленной задачи, обеспечивает уменьшение габаритов устройства. Сущность изобретения поясняется функциональными схемами устройства, приведенными на фиг. 1-3. Устройство для идентификации ценных бумаг содержит светонепроницаемый корпус 1, включающий первое входное окно 2, второе входное окно 3 и третье входное окно 4,части 5, 6 и 7 которого выполнены в виде поляризатора, оптического цилиндрического микрорастра и оптического штрихового микрорастра соответственно. Входные окна 2 и 3 выполнены из оптического стекла или прозрачного пластика, поляризатор 5 и микрорастры 6 и 7 выполнены в виде пленки, закрепленной на третьем входном окне 4, выполненном из оптического стекла или прозрачного пластика. Устройство содержит первое выходное окно, выполненное в виде диффузного экрана 8, и второе выходное окно, выполненное в виде лупы 9. Диффузный экран 8 выполнен в виде матовой поверхности на пластине из оптического стекла или прозрачного пластика. В корпусе 1 расположены первый, второй и третий светодиоды 10, 11 и 12 подсветки первого, второго и третьего входных окон 2, 3 и 4 соответственно и оптически связанные с первым входным окном 2 источник 13 лазерного излучения в видимой области спектра в спектральном диапазоне 0,635-0,670 микрон и источник 14 инфракрасного излучения в спектральном диапазоне 0,850-0,960 микрон. Источник 14 может быть оптически связан со вторым входным окном 3 или устройство может содержать дополнительный источник инфракрасного излучения оптически связанный со вторым входным окном 3, выполненный в виде светодиода (на фиг. 1-3 не показан). Источник 15 ультрафиолетового излучения оптически связан со вторым входным окном 3 и выполнен в виде светодиода. Третий светодиод 12 расположен под угломк третьему входному окну 4, не меньшим 35. Устройство содержит источник 16 питания и первую, вторую, третью и четвертую коммутирующие кнопки 17, 18, 19 и 20,вход которых электрически связан с источником питания 16, а выходы - со входами источника 13 лазерного излучения, первого светодиода 10, источника 15 ультрафиолетового излучения и источника 14 инфракрасного излучения соответственно. Входы второго и 5 10721 1 2008.06.30 третьего светодиодов 11 и 12 электрически связаны с выходом второй коммутирующей кнопки 18. Устройство содержит блок 21 определения уровня разряда источника 16 питания,таймер 22 и одно- или двухцветный индикаторный светодиод 23, входы блока 21 электрически связаны с источником 16 питания, а выходы - через таймер 22 со входами индикаторного светодиода 23. В корпусе 1 выполнено просмотровое окно 24, выполненное из оптического стекла или прозрачного пластика, расположенное между первыми входным и выходным окнами 2 и 8 перпендикулярно им. Второе входное окно 3 расположено в предметной плоскости лупы 9 и выполнено светонепроницаемым для первых входного и выходного окон 3 и 8, просмотрового окна 24 и третьего входного окна 4. Над третьим входным окном 4 корпус 1 выполнен в виде колодца 25, дном которого является третье входное окно 4. Оптические оси источников 13 и 14 лазерного и инфракрасного излучений расположены в плоскости параллельной, плоскости просмотрового окна 24, и пересекаются вблизи центра первого входного окна 2. Корпус 1 содержит четыре отверстия, в которых установлены колпачки 26, кинематически связанные через упругий элемент, например резиновую пластину 27, с коммутирующими кнопками 17, 18, 19 и 20. Источники 13, 14 и 15 лазерного, инфракрасного и ультрафиолетового излучений, первый и второй светодиоды 10 и 11 подсветки первого и второго входных окон 2 и 3, блок 21 определения уровня разряда источника 16 питания, таймер 22, индикаторный светодиод 23 и первая, вторая, третья и четвертая коммутирующие кнопки 17-20 выполнены единым узлом в виде печатной платы 28, на которой распаяны и закреплены указанные элементы. Для замены источника 16 питания в корпусе 1 предусмотрена сдвижная крышка 29. Источник 16 питания выполнен в виде либо аккумуляторной батареи, либо одного или двух гальванических элементов. Работа устройства для идентификации ценных бумаг осуществляется следующим образом. В режиме контроля микрошрифтов, флуоресцирующих печатей или меток, подчисток второе входное окно 3 устанавливают на соответствующий участок идентифицируемой ценной бумаги. Нажимают соответствующую коммутирующую кнопку через колпачок 26 и в лупу 9 наблюдают увеличенное изображение участка ценной бумаги. Если нажата третья коммутирующая кнопка 19, включающая источник 15 ультрафиолетового излучения,то в лупу 9 наблюдают флуоресцентное изображение печатей или меток, которые без наличия ультрафиолетового излучения имеют другой цвет или не видны. Если нажата вторая коммутирующая кнопка 18, включающая первый, второй и третий светодиоды 10-12,то в лупу 9 наблюдают увеличенное изображение микрошрифта. При наличии на ценной бумаге, например акцизной марке отечественной алкогольной продукции, поляризационного защитного элемента, его совмещают с участком 5 третьего входного окна 4 и если наружного освещения недостаточно, включают третий светодиод 12,поворачивают устройство в плоскости ценной бумаги. В этом случае защитный элемент ценной бумаги и поляризатор 5 для лучей наружного освещения или светодиода 12 играют роль поляризатора и анализатора и в определенном их угловом положении наблюдают скрытое на ценной бумаге изображение. Аналогично работают участки 6 и 7 третьего входного окна 4 при их наложении на муаровый защитный элемент ценной бумаги, например товарно-транспортной накладной и акцизной марки для импортной алкогольной и табачной продукции соответственно. При определенной ориентации цилиндрического микрорастра 6 или штрихового микрорастра 7 относительно защитного элемента наблюдают либо темное поле со светлым срытым изображением, либо светлое поле с темным скрытым изображением. При недостаточном наружном освещении включают третий светодиод 12. В режиме контроля голограмм скрытого изображения первое входное окно 2 устанавливают на соответствующий участок идентифицируемой ценной бумаги. Нажимают вторую коммутирующую кнопку 18, через колпачок 26 включающую первый светодиод 10 6 10721 1 2008.06.30 подсветки первого входного окна 2, и, наблюдая через просмотровое окно 24, ориентировочно совмещают центр окна 2 с тем участком ценной бумаги, где должна находиться скрытая голограмма. Затем нажимают первую коммутирующую кнопку 17, включая тем самым источник 13 лазерного излучения. Падающее когерентное излучение источника 13 дифрагирует на голограмме и строит в плоскости диффузного экрана 8 изображениеидентификатор, которое наблюдается оператором. В режиме контроля антистоксовых защитных элементов первое входное окно 2 устанавливают на соответствующий участок идентифицируемой ценной бумаги, например российской денежной купюры. Нажимают вторую коммутирующую кнопку 18, через колпачок 26 включающую первый светодиод 10 подсветки первого входного окна 2, и, наблюдая через просмотровое окно 24, ориентировочно совмещают центр окна 2 с тем участком купюры, где должен находиться защитный элемент. Затем нажимают четвертую коммутирующую кнопку 20, включая тем самым источник 14 инфракрасного излучения. Падающее невидимое инфракрасное излучение источника 14 возбуждает антистоксовое соединение защитного элемента, и оно излучает свет в видимой области спектра, который оператор наблюдает через просмотровое окно 24. В случае выполнения оптической связи источника 14 инфракрасного излучения со вторым входным окном 3 или выполнения устройства с дополнительным источником инфракрасного излучения, оптически связанного со вторым окном 3 (на фиг. 1-3 не показано),второе входное окно 3 устанавливают на соответствующий участок идентифицируемой ценной бумаги, например российской акцизной марки для алкогольной продукции. Нажимают вторую коммутирующую кнопку 18, через колпачок 26 включающую второй светодиод 11 подсветки второго входного окна 3, и, наблюдая через лупу 9, ориентировочно совмещают центр окна 3 с тем участком акцизной марки, где должен находиться защитный элемент. Затем нажимают четвертую коммутирующую кнопку 20, включая тем самым источник 14 или дополнительный источник инфракрасного излучения. Падающее невидимое инфракрасное излучение источника 14 или дополнительного источника возбуждает антистоксовое соединение защитного элемента, и оно излучает свет в видимой области спектра, который оператор наблюдает увеличенным через лупу 9. При нажатии любой из коммутирующих кнопок 17-20 начинает светиться индикаторный светодиод 23, режим свечения которого информирует об уровне разряда источника 16 питания. Если светодиод 23 выполнен одноцветным, то его постоянное свечение свидетельствует о нормальном заряде источника 16, а пульсирующее свечение - о близком к критическому уровню разряде источника 16 питания, то есть о том, что источник 16 нужно зарядить или заменить. Если светодиод 23 выполнен двухцветным, то его свечение одним цветом, например зеленым, свидетельствует о нормальном заряде источника 16, а свечение другим цветом, например красным, свидетельствует о близком к критическому уровню разряде источника 16 питания. При этом в зависимости от настройки таймера 22 светодиод 23 светится в течение 2-7 с и гаснет. Источники информации 1. Патент РБ 307, 2000. 2. Патент РБ 850, 2003. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 8