关于钞票验证的改进的制作方法

专利名称：关于钞票验证的改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及与钞票验证相关的改进，并且尤其但不是排他地涉及 一种改进的方法和装置，用于检测钞票的光学特征以确定其真实性。 应该理解，这里使用的术语"钞票"应该理解为表示设置在特殊的类 似于纸的衬底上并具有值的任何制造的物品，诸如票、凭证或是流通 券，该衬底具有荧光特征。
背景技术：
钞票的自动识别(验证)是众所周知的，(例如，参见Mars Inc.的欧 洲专利申请EP 0738408)并且记载了很多用于辨别真假钞票的技术。 历史上看来，这种自动钞票验证器需要一组不同类型的传感器(以及 相关的辐射源)，其中每个传感器测量钞票不同的物理参数，例如光 学、磁、密度特征等，以可靠地辨别广阔范围中的真假钞票。这在国 际专利申请WO 03/063098中(仅限于欧洲)可以看到。这种技术产生 一组不同的结果，该结果可以与有效钞票的预计结果进行比较，以确 定相对于当前测试位置该钞票是否可以被认为是有效的。通常每个钞票需要在若干位置进行测试，以验证是否为真的钞 票。因此，在很多情况下，相对于传感器移动钞票使得可以通过该组 不同的传感器测试钞票表面上不同的位置。通常设置有两种或是更多 不同的传感器，在通过验证器和彼此的钞票路径方向上移动。这就确 保在钞票宽度的不同位置上进行测试以避免共同的假货。有效钞票可 以在所有采样位置通过这些测试。来自所有组不同传感器的结果表示 大量数据。另一种问题是包括源、辐射导波、传感器以及信号处理装置的先 前传感器设备相对较贵。提供这些多个传感器不仅增加钞票验证器的 成本，并且对于产生的大量数据的处理和存储以及存储比较数据还需 要更多处理能力以及更多钞票验证器中的存储器。已经知道以紫外光照射钞票并测量具体荧光波长，通常为"蓝色" 荧光响应。已经知道在大多数伪造货币中出现这种荧光；真的钞票不 会在这种情况下荧光。这种蓝色荧光来自于设计为出现蓝色荧光以使 得可以看上去更白的纸(plain paper)中的染料(诸如OBA，光学增亮 剂)，而这些染料在钞票中并不使用。同样的染料还会用在洗衣粉中 以使得衣服看上去更白，这就是为什么如果真的钞票不小心被洗了以 后，就会在UV之下发出蓝光并可能被使用UV光测试器的店主误认 为是假的。通常，这种钞票感测设备，例如参见Mars Inc.的欧洲专利申请 EP0738408，包括了设计为在此"蓝色"荧光波长周围的窄带通滤波 器。将所有其他可见波长光过滤掉，以防止例如潜在的杂散光的问题， 并且最大化"蓝色"荧光响应的信噪比(S/N)。还设置了另一个传感 器以感测反射的非可见紫外光，并且这里使用另一个带通滤波器，其 过滤掉荧光。认为使用这种具体波长窄带通滤波器是必须的，但是这 相对昂贵。或者，根本就不要使用滤波器，且可以使用具有窄带通灵 敏度特征的传感器，这种传感器基于所需感测波长具有峰值响应。这 种窄带通传感器比上述窄带通滤波器更加昂贵。发明内容本发明用于克服或减少至少部分上述现有技术的问题。更具体 的，本发明想要保持或是提高现有方法和验证器的辨别真假钞票的可 靠性，并同时要降低这种辨别系统的成本。本发明在于对作出的发现的应用，而试验钞票的光学特征。通过 以非可见波长的光激励钞票，并观察钞票反射或是透射的荧光特征， 本发明的发明人确定经过感测可见波长的接收光同时以非可见波长 的光激励钞票就可以观察到独特的钞票特征互动。更具体的说，已经知道在以这种方式进行检查的时候，与假的钞 票相比，很多真的钞票具有非常不同的表现。具体的说对于真钞票和 假钞票，在以非可见紫外波长光激励钞票的时候，以可见光波长发射 (反射或透射过钞票)的波长的光是非常不同的。通过使用非可见红外 波长的光从衬底上透射或是反射可见荧光，也可以获得这种荧光效 果，对于较低波长而言这种效果在某些真的和假的衬底上显示出非常 不同的结果。这种现象是新的，并且不同于现有技术中测试之处在于该测试并 不是仅基于在以特定波长光照射假的钞票时在具体频率上获得的响 应，诸如上述"蓝色"荧光效应。本发明的发明人已经确定了在以非可见波长的光(包括紫外或红 外波长的光)激励真的钞票的时候，通过检査相对较宽的发射可见光 的光谱，所发生的其他较不明显的可见光发射有助于辨别真的钞票和 假的钞票。与上述已知"蓝色"波长荧光相比，对于伪造的钞票，这 些可见波长发射包含更多有用的和细微的信息。根据本发明的一个方面，提供了一种钞票验证器，其设置为辨别 真假钞票，该验证器包括光源，设置为发射非可见光谱中的光到被验证的钞票上，该发射的光包括紫外(10nm到400nm)或红外(800nm 到100000nm)波长的光；宽带光传感器，设置为响应于给该钞票照射 该非可见波长光，感测从该钞票发射的相对宽带的荧光可见光波长； 以及光学滤波器，设置在该钞票和该传感器之间，并设置为防止以来 自光源的反射或透射非荧光的光照射该传感器，该光学滤波器具有选 出的-3db的截止点，其至少滤掉从该光源发射的非可见光，具有与可 见光谱波长的光最接近的波长。本发明的主要部分在于以低成本使用这种发现。尽管可以使用分 光光度计，但是很明显这比钞票验证器本身来说在价格上贵了很多个 数量级。因此，本发明以一种简单的方式实现，其中光源、传感器和 光学滤波器设备将成本最小化。可以理解，高通滤波器或是低通滤波 器，即具有简单阶跃功能的滤波器通常远比带通滤波器便宜。此外， 与EP 0738408中公开的使用两个传感器的方式相对应，如果需要， 本发明可以用单个传感器实现。此外，与现有技术的设备相比，验证 真钞票的计算成本显著降低，因为获得了要感测的钞票的每个不同部 分的单个集成读数而不是每个钞票感测位置上的多个不同读数。此外，并且是很重要的，使用宽带传感器是保持本发明的成本较低的关 键。这是因为单个宽带传感器比窄带传感器或是多个传感器更便宜。例如，如果从紫外光源发射出的相对最高波长的光是300nm，该 高通滤波器(关于波长)就具有300nm或更大的-3db截止点。优选的， 该截止点可以至少是比光源发出的最高相对波长更高50nm(当然是 关于波长，对于频率来说则是更低)。认为这是理想的波长补偿，这 就保证了没有直接反射或透射的光到达传感器。本发明根据上述需要并且具体提供了一种方法和验证器，其可以 以很低的相对成本，以最少数量的传感器和传感器设备，从真的钞票 中辨别很多不同类型的假钞票。具有宽感测特征的传感器远比窄带感 测特征的传感器更便宜，这有助于降低成本。此外，通过简化传感器 设备，增加了验证器的可靠性并且很重要的是，减少了产生的数据量 也降低了其成本。本发明还可以认为是一种用于辨别真假钞票的钞票验证方法，该 方法包括照射非可见光谱中的光到被验证的钞票上，该发射的光包 括紫外(10nm到400nm)或是红外(800nm到100000nm)波长的光；光学过滤从该钞票接收的光以从该妙票获得荧光，该光学过滤具有选出 的-3db截止点，其至少过滤掉从该光源发射出的、具有与可见光光谱 波长的光最接近的波长非可见光；以及在使用中响应于以非可见波长 的光照射的钞票，在相对较宽范围的可见光波长范围上测量过滤掉的 发射光。根据本发明的另一方面，提供一种钞票验证器，设置为区别真假 钞票，该钞票验证器包括光源，设置为发射非可见光谱中的光到被 验证的钞票，该发射的光包括紫外(10nm到400nm)或红外(800nm到 100000nm)波长的光；两个宽带光传感器， 一个宽带光传感器在使用 中相对于该钞票的部分而设置，以测量过滤的反射光，而另一个宽带 光传感器在使用中相对于该钞票的部分设置，以测量过滤的透射光， 每个传感器都设置为响应于照射该非可见波长光的钞票，对于从该钞 票发射的相对宽带的荧光可见光波长敏感，并产生表示测量光的输出 信号；两个高通滤波器，每个高通滤波器设置为具有-3db的点，至少 比从该辐射源发射的最接近波长更接近该可见光谱，该滤波器之一设 置为过滤从钞票部分反射的光，且另一个滤波器设置为过滤透射通过 该钞票部分的光；比较器，用于比较每个传感器输出信号的值和表示 有效钞票的预定值；以及确定装置，用于基于该比较器的结果确定该 钞票的部分的有效性。可以在本发明的不同实施例中测量从钞票反射的光、从钞票透射 的光或是同时测量反射和透射光。在本发明的一个实施例中，钞票可以通过使用紫外发射LED(发 光二极管)首先以低成本受到激励(以非可见光照射)。然而，通过使用 宽带光学接收器和高通波长(低通频率)光学滤波器，就可以探测到较 高的波长发射。这可以使用通用目的低成本光电二极管以及低成本常 规塑料滤波器来实现。该光电二极管具有宽响应但是高通滤波器在 500nm截止，或是在比受激光源发射出的最高波长更高的点截止。该 滤波器分开从钞票反射回来的光，其不导致来自其他低级荧光波长的 任何激励。使用单个传感器还可以使得在真假钞票之间的比较任务更简单， 因为单个传感器集成了较宽范围波长上的发射响应，这导致产生表示 钞票位置的值的单个电压输出信号。 一旦已经获得了若干个这种值， 就可以将其与表示有效钞票的基准值进行比较。在实际的钞票验证 中，需要通过在不同位置以单个传感器获得多个读数来读取整个钞 票，并将所有的结果与基准电压进行比较。使用本实施例，对于钞票 上的每个点，获得单个集成的多波长读数而不是以不同的光波长获得 多个读数。可以使用钞票位置的单个值进行比较，而不是现有技术中 对每个钞票位置执行更复杂的多个结果的分析。与先前所知的基于"蓝色"发射的系统相比，此系统的主要好处 在于其提供对于真钞票与假钞票相比的更好的识别。此外，本发明还 显著降低了生产成本，并且比其他需要多于一个传感器以测量每个反 射和透射光互动的系统更简单。


现在可以通过例如参考附图以实现更好地理解本发明的目的，其中图l是验证器的两部分钞票壳体的透视图，其中包括实现本发明的光感测装置；图2是图1所示钞票验证器壳体的上部和下部的拆装图；图3a是图1钞票验证器壳体的下部的拆装图，示出了下部的光感测设备；图3b是图1钞票验证器壳体的上部的拆装图，示出了上部的光 感测设备；图4是图1的钞票验证器壳体在钞票部分的方向沿验证器长度的 截面图；图5是示意电路图，显示了对于钞票和验证器的信号处理元件如 何设置每个感测设备；图6是上下感测设备中使用的光源的发射特征的图； 图7是示出上下感测设备中使用的光传感器的接收特征的图； 图8是流程图，示出确定钞票有效性的感测设备的操作；以及 图9是本发明第二实施例中使用的红外光发射特征的图。
具体实施方式
参照图l，示出了钞票验证器壳体IO，包括依照本发明第一实施 例的感测设备。钞票验证器壳体10包括上部12和下部14，它们设 置为可释放地互锁以形成验证器壳体10。在锁在一起的时候，上和 下部件12、 14限定了钞票验证路径，其在钞票入口 16处开始。为了 本发明的目的，钞票壳体10表示钞票验证器。即使没有示出验证器 所有的功能部件，也示出了本发明关键的部件。图2以分开的位置示出了钞票验证器壳体10的上和下部件12、 14。这里，可以在部件12、 14上看见钞票验证路径16在钞票入口 16处开始。尽管可以简单地具有设置在钞票路径一侧上的单个感测设备，但 是在本实施例中，如在下面详细进行描述的，下和上部件中的每个包 括其自己的双感测设备。参照图3a，示出了钞票验证器壳体10的下部件14的拆装图。该 下部件14包括结实的塑料壳20以及由透明塑料材料制成的互锁的下 透镜22。还在印刷电路板26上提供了第一感测设备24。该第一感测 设备24包括UV发光二极管(LED)28、光电二极管30、第一不透明 透镜保持器32、塑料高(波长)通滤波器34以及第二不透明透镜保持 器36。该第一感测设备24的元件设置为彼此配合以形成紧凑的单元， 其在使用中将光照射到钞票上并且还通过透明下透镜22感测荧光。滤波器34形成为使得仅覆盖光电二极管30但不覆盖UV发光二 极管28。滤波器34可以由任何塑料材料制成，因为它很便宜并且容 易制成所需的形状。塑料的实际类型并不重要，只要它显示出正确的 所需截止波长。在此实施例中，该塑料片滤波器由聚酯制成。在本实施例中，第二感测设备24a设置在与上述第一感测设备24 临近的位置。第二感测设备在被感测钞票的宽度方向上提供第二测试 位置，该测试位置可以用于防止伪造某些类型的钞票。第二感测设备24a包括第二 UV发光二极管28a和第二宽带可见 光传感器30a，这与第一感测设备24中的配置相同。第二感测设备 24a共享第一感测设备的第一不透明透镜保持器32、塑料高(波长)通 滤波器34以及第二不透明透镜保持器36，这些元件物理上足够宽， 可以覆盖两个设备24、 24a的光源28、 28a以及传感器30、 30a。然 而，滤波器34仅覆盖传感器30、 30a并没有覆盖光源28和28a。图3b示出钞票验证器的上部件12的拆卸图。上部件容纳感测设 备24，其与上述钞票验证器壳体10的下部件14的感测设备24相同。 上部件12包括透明塑料材料上透镜38以及互锁上机身40。透镜38 和机身40在一起容纳该第三和第四感测设备42、 42a。该第三感测 设备42设置在印刷电路板44上并包括UV发光二极管46、光电二 极管48、第一不透明透镜保持器50、塑料高(波长)通滤波器52和第 二不透明透镜保持器54。可以理解，在图3b中，该UV(紫外)发光二
极管46和光电二极管48示出为非常接近，并且它们与图3a所示的 光电二极管30和UVLED 28相比可以很容易地分辨。第三感测设备 42的元件设置为配合在一起以形成紧凑的单元，其在使用中通过透 明的上透镜38将光照射到钞票上并还感测荧光。第四感测设备42a设置为与上述第三感测设备42接近，并还设 置在印刷电路板44上。该第四感测设备42a提供了被感测的钞票宽 度方向上的第二测试位置，该位置可以用于防止伪造某些类型的钞 票。第四感测设备42a共享第三感测设备的第一不透明透镜保持器 50、塑料高通(波长)滤波器52以及第二不透明透镜保持器54，这些 元件在物理上足够宽，可以覆盖两个设备42、 42a的光源46、 46a以 及传感器48、 48a。然而，滤波器52仅覆盖传感器48、 48a而并没有 覆盖光源46和46a。可以理解，第一和第四感测设备24、 42a设置为彼此面对，以使 得在一个感测设备上产生的光可以被感测为其他感测设备中透射通 过钞票的荧光。很清楚的，在产生非可见光的同一感测设备中的传感 器可以探测到反射的荧光。以此方式，反射/透射的感测光读数可以 在从验证器壳体10的上或下部件12、 14中任意一个的任意一个方向 上获得。这对于对准的第二和第三感测设备24a、 42也是一样的。图4是上和下部件连接在一起的验证器壳体10的截面图。此图 示出如何将第一和第二传感器设备24、 24a与第三和第四传感器设备 42、 42a对准，以使得可以探测到反射和透射的荧光。现在参照图5描述处理传感器设备24、 24a、 42、 42a的输出的 电子电路。为了简单的原因，这里仅描述与第一和第三对准的传感器 设备24、 42相关的处理。然而，下面还可以用于第二和第四对准的 传感器设备24、 42a，它们作为额外的输入简单地结合到下面描述的 电路中。尽管图3a和3b中没有示出，但是电子电路60设置在印刷电路 板26、 44上。LED 28、滤波器34、 52和传感器30、 48都关注于正 在被分析的钞票衬底62。传感器30探测反射的可见荧光，而传感器 48探测透射的可见荧光。传感器30、48的输出经过各自的缓存器66、68被发送到微处理器64，缓存器用于稳定传感器产生的模拟信号。 微处理器控制器(微控制器)64设置为接收并处理来自传感器30、 48 的信号，以将这些信号与存储的数据进行比较并确定钞票62是否可 以接受。当钞票62处于用于感测的正确位置时，控制器64还控制 LED 28的激活。为了执行上述处理，将微控制器64设置为执行特定的功能。该 第一功能是模拟到数字(A/D)转换功能70，其对于来自传感器的输入 缓冲信号使用以产生表示模拟信号的数字值的流。该A/D转换功能 的结果存储在本地存储器74中在本实施例中是微处理器的RAM。 在微控制器64中还设置了比较器功能72，用于比较数字化的传感器 信号和从存储器74获得的一组比较值。这可以用算法的形式很容易 地实现，该算法确定钞票是真的或不是真的，并确定被检测的钞票 62的面值。在本申请中没有描述该算法，因为本领域技术人员可以 知道很多不同的算法来执行此功能。然而，关于控制LED 28和A/D 功能70以从钞票62获得样本的微控制器64的操作在下面简要描述， 并且在后面参照图8进行描述。以均匀的间隔获得读数，并通过微处理器64存储。读数的数量 依赖于钞票的长度，然而在本实施例中，要获取30到60个读数，但 这个并不重要。可以使得本实施例以连续数据流工作或是以任何恰当 数量的样本工作。每张有效钞票沿其长度都有某个特征荧光曲线，这 一系列样本与从有效钞票获得的预计值进行比较以首先确定该钞票 是不是假的，并且随后确定该钞票的面值。更具体的，如果钞票是伪 造的，由于可能在每个位置出现的蓝色荧光现象，沿整个钞票62的 荧光输出曲线就可能相对恒定。然而，如果输出曲线在沿着钞票长度 的已知位置具有特定的"脉冲"，则该钞票很可能是真的。这是因为 对于有效钞票的不同部分的可见光谱中具有不同波长的荧光，探测到 该荧光以构成有效钞票62的独特曲线。通过使用宽带传感器，产生 的信号集成了荧光所有感测到的可见波长，并且因此就不能准确地知 道荧光是什么波长。然而，只要同一传感器可以探测到蓝色波长发射 (对于伪造的钞票)和其他可见波长发射(对于真钞)，这对于本实施例
来说就并不重要。伪钞的蓝色荧光的强度远比真钞产生的淡淡的荧光 强，而且这也有助于区别真假钞票。可以理解，对于同样的传感器30、 30a、 48、 48a来说不能同时 从钞票62的两侧获得读数。然而，微处理器64需要控制该电路，使 得一次仅有一个LED 28、 28a、 46、 46a点亮，从而不混淆感测的信 号。因此，微处理器64设置为迅速使得每个LED28、 28a、 46、 46a 的照明交替，并从传感器获得相关读数。在此实施例中， 一旦己经从传感器获得所有读数就激活比较功能 72，以简化整个比较过程72。然而，在替换的实施例中，可以在已 经存储所有读数之前开始处理存储的读数，这是比较复杂的过程但是 比较快。为了理解本实施例如何实现本发明，很重要的是考虑LED 28、 28a、 46、 46a和传感器30、 30a、 48、 48a的特征。图6示出Kingbright KP-2012-UVC LED器件的输出特征60 ，该器件用于所有的LED 28 、 28a、 46、 46a。由于这是UV波段，所以选择照射非可见光，以在此 实施例中具有100nm到400nm之间的波长。很重要的是，没有以比 滤波器截止波长更长的波长(更高波长)的光射出；否则这就会通过该 传感器。这可以有效地截止不会导致钞票产生荧光的任何光。因此， 由于LED波长的峰值在400nm，且在450nm具有相对为零的强度， 就选择在450nm处具有-3db截止点特征的滤波器材料来使用。这被 认为是与可见光谱最接近的频率，在这里可能从LED辐射出非可见 光。在另一个实施例中，由于比LED可能发出的最高波长还接近可 见光谱50nm，所以在500nm处具有-3db截止点特征的滤波器材料可 以被选出来使用。可以理解，较长波长的UVLED是最便宜的器件，所以使用具有 38Onm-400nm范围内峰值输出的UVLED(在该波段的最顶部)。这完 全是为了经济的原因，在将来使用较短波长可以展现出更安全的特 性，但是现在这些发射器的性价比还不够好。现在参照图7，示出了 OSRAM SFH 2400光电二极管的相对光谱 灵敏度特征。本实施例的光电二极管30、 30a、 48、 48a包括这种相 当普通的宽带光电二极管。这种类型的二极管在400nm到1100nm波 长之间灵敏，其覆盖了整个可见光谱(400nm到800nm)。重要的在于 可以感测来自钞票的一些荧光(不需要所有的荧光)。优选的是，该传 感器对于所有可见光灵敏，但是这不是必须的。因此，宽带传感器可 以具有较小范围，这足以拾取伪钞的"蓝色"荧光以及在可见光谱的 其他波长出现的真钞的荧光。宽带器件比较昂贵，并且由于使用了高通(波长)滤波器来限制带 宽，因此在本实施例中较大带宽不会造成问题。很重要的是记住要选 择并设置滤波器，使得来自LED28、 28a、 46、 46a的光不照到传感 器30、 30a、 48、 48a。现在参照图8描述感测设备和图5的电路的通常操作方法。该方 法在步骤102开始，用于初始化钞票验证器，即将程序加载到微处理 器的存储器中以使得进行正确的钞票验证。对此，世界上不同种类的 货币可以具有不同的感测特征，并且因此需要将适当的数值组加载到 验证器中。方法100以在步骤104感测插入的新钞票62而继续。如果没有 插入新钞票62，则验证器前进到等待和重试的循环106中。否则， 第一 UV LED 28、 28a在步骤108点亮，以使得在钞票62上产生荧 光。过滤可见的荧光并对其感测以产生模拟信号，该模拟信号随后在 步骤110通过微控制器.64迸行数字化。该数字化的荧光值随后在步 骤112中存储在存储器74中。随后，第二UVLED46、 46a在步骤 114加上电压以从被验证的钞票62产生可见荧光。对光过滤和感测 而产生的模拟信号随后在步骤116由微处理器64的A/D转换器功能 70数字化，并在步骤118存储为该钞票位置的值。完成了当前位置的测试之后，该方法确定是否还有要在步骤120 测试的任何其他钞票位置，并且如果有该位置的时候，微处理器在步 骤122指示钞票验证器将钞票前进到下个感测位置(这通过控制驱动 机构的装置(未示出)实现，该装置是钞票验证器的固有部件)。随后对 于钞票表面的新位置重复步骤108到120。或者，如果没有更多要采样的钞票位置，则可以开始数据处理阶
段。数据处理阶段从步骤124由本地存储器74取回存储的数字化数 值流开始。微处理器64的比较器功能72随后在步骤126比较测量值 和存储器74中的预存值。这些预存的值表示沿有效钞票长度的可见 荧光曲线。如果比较导致每个感测值恒定，且高于步骤128确定的曲 线，则该钞票很可能是伪造的并且从验证器弹出以表示拒绝。或者， 如果感测到的值不恒定并且都高于曲线的值，则在步骤132作出检查 以确定是否与预存的曲线值有任何匹配。如果感测值的流与曲线相匹配(在容许限制内)，就认为该钞票是有效的。在步骤m接受该钞票并且该匹配曲线确定该钞票的值。然而，如果感测值的流与存储的曲线不匹配，则该钞票仍旧有效， 但是没有被识别为特定的量。在此情况下，验证器或者可以接受该钞 票，或者可以拒绝，因为不能确定该钞票的量和面值。已经描述了本发明的第一实施例，现在描述本发明的第二实施 例。该第二实施例与该第一实施例很类似，并且因此在下面仅描述其 差别。主要的区别在于LED光源是近红外光发射器而不是紫外光发射 器。本发明中在辐射波长的改变使用了可见光谱的另一端来确定钞票 的有效性。再次，这基于本发明的发明人已经确定了使用红外辐射， 真假钞票在可见光谱中可以具有不同的荧光特征。现在，用于已知钞 票的纸质衬底没有设计为在近红外光照射时具有任何特殊特征。然 而，对于钞票制造者来说可以设计或是选择钞票的纸质衬底以具有这 种荧光特征，并且因此，该第二实施例可以用于从伪钞中区别这种真 钞。当前的第二实施例已经对于某些纸质衬底进行了测试，以证实该 效果的存在。在本实施例中，近红外LED具有图9示出的输出特征。可以看 出，发射的红外辐射的大部分能量(非可见光)在825nm到930nm的 范围内。钞票验证器还包括与高波长通过(低频通过)光学滤波器相对的低 波长通过(高频通过)光学滤波器。该滤波器在825nm具有-3db截止点。 这认为是与可见光谱最接近的频率，在这里LED可以发射出非可见 光。在另一个实施例中，可以选用在775nm处具有-3db截止点特征 的滤波器材料，因为它比红外LED射出的最低波长更接近可见光谱 50nm。可以理解，本实施例可以以很多方式变化，同时仍是对于本发明 的实现。例如，即使本实施例描述的在沿钞票长度和宽度的多个位置 测量该钞票，并随后比较这些读数和存储的曲线，但是这个比较量并 非必须的。相对的，本发明可以用单个传感器设备工作，且在需要的 时候可以在单个位置进行比较。该原理在这种初级(crude)程度一样可 以运作。提供更多的传感器和位置，以对于各种类型的欺诈使得验证 器更加健壮，但是这些也不是必须的。即使本发明的成本是重要的因素，在单个位置验证钞票的有效性 减少了成本和复杂度，但是可以对于其他应用增加传感器的数量。例 如，如果设置了多个物理上分开的接收器，在不论成本的时候，则可 以在同一时间采样以更快提供结果。已经描述了本发明的优选实施例，可以理解的是，所讨论的实施 例仅仅是示例性的，且在不脱离所附权利要求所限定的本发明精神和 范围的情况下，具有适当知识和技能的本领域技术人员可以想到各种 变形和改变。例如，还可以有这样的替换实施例，对于数字化模拟传 感器信号并将其与计算机的RAM中存储的数值相比较的微处理器功能可以用执行这些功能的分离的部件来替换。例如，独立的A/D转 换器可以与比较器一起使用，且分离的存储器可以用于存储。然而， 这些独立的部件可能增加电路的成本，这是所不希望的，并降低其可 靠性和健壮性。此外，在理论上，可以建造一个完全模拟的验证器(不需要A/D 转换器)。然而，这将会非常昂贵并且由于它不能按照不同方式设置， 就会具有很低的灵活性。
权利要求
11、 一种钞票验证器，设置为辨别真钞票和假钞票，所述验 证器包括光源，设置为发射非可见光谱中的光到被验证的钞票，所述发射的光包括紫外(10nm到400nm)或红外(800nm到100000nm) 波长的光；宽带光传感器，设置为响应于给所述钞票照射所述非可见波 长光，感测从所述钞票的荧光发射的相对宽带可见光波长；以及光学滤波器，设置在所述钞票和所述传感器之间，并设置为 防止来自所述光源的反射或透射非荧光的光照射所述传感器，所 述光学滤波器具有选出的-3db截止点，其至少滤掉从所述光源发 射的、具有与所述可见光谱波长光最接近的波长的非可见光。
2、 根据权利要求1所述的验证器，其中所述光源设置为在 近非可见光谱发射光。
3、 根据权利要求1或2所述的验证器，其中所述光源包括 单个光源。
4、 根据前面任意一个权利要求所述的验证器，其中所述光 源包括发光二极管。
5、 根据前面任意一个权利要求所述的验证器，其中所述宽 带传感器设置为测量400nm到800nm波长的可见光谱中所述反 射或透射的荧光。
6、 根据前面任意一个权利要求所述的验证器，其中所述宽 带传感器设置为具有足够宽的响应特性，以测量从假钞产生的荧 光以及从真钞产生的荧光。
7、 根据前面任意一个权利要求所述的验证器，其中所述滤 波器包括低成本塑料材料。
8、 根据前面任意一个权利要求所述的验证器，其中所述滤 波器具有-3db截止点，所述截止点比所述光源发射的非可见光的 最近波长更接近所述可见光谱50nm。
9、 根据前面任意一个权利要求所述的验证器，还包括比较 器，用于比较所述传感器输出信号的值和表示有效钞票的预定数 据值。
10、 根据权利要求9所述的验证器，其中所述比较器设置为 比较所述传感器在不同位置获得的多个输出信号值和表示钞票 有效面值的预定数据值的曲线。
11、 根据权利要求9或10所述的验证器，还包括用于存储 所述预定数据值的数据存储器。
12、 根据权利要求9到11中任意一个所述的验证器，还包 括确定装置，用于基于所述比较器的结果来确定所述钞票的一部 分的有效性。
13、 根据权利要求12所述的验证器，其中所述确定装置设 置为通过匹配所述输出信号的值和所述预定数据值，来确定有效 钞票的面值。
14、 根据权利要求9到13中任意一个所述的验证器，还包 括微控制器，用于控制所述光源和所述比较器的操作。
15、 根据权利要求14所述的验证器，其中所述比较器包括 所述微控制器中的功能。
16、 根据权利要求14或15所述的验证器，其中所述确定装 置包括所述微控制器中的功能。
17、 根据前面任意一个权利要求所述的验证器，其中所述光 源设置为发射紫外波长(10nm到400nm)的光，且所述滤波器在比 发射光的最高波长的更高波长处具有-3db截止点。
18、 根据权利要求17所述的验证器，其中所述光源设置为 发射近紫外光谱中的光。
19、 根据权利要求18所述的验证器，其中所述光源设置为 发射380nm到400nm范围中的紫外光，且所述滤波器在大于 400nm的波长具有-3db截止点。
20、 根据权利要求17到19中任意一个所述的验证器，其中 所述滤波器包括低频(高波长)通过的滤波器。
21、 根据权利要求1到16中任意一个所述的验证器，其中 所述光源包括发射红外波长(800nm到100000nm)光的光源，且所 述滤波器在比发射光最低波长的更低的波长处具有-3db截止点。
22、 根据权利要求21所述的验证器，其中所述光源设置为 发射近红外光谱的光。
23、 根据权利要求21或22所述的验证器，其中所述滤波器 包括高频(低波长)通过的滤波器。
24、 根据前面任意一个权利要求所述的验证器，还包括多个所述光源、宽带传感器和光学滤波器，以及设置为以快速交替控 制每个光源照明的控制器，使得在任何特定时间任何光传感器获 得的读数仅反映一个可能存在的光源照明。
25、 一种钞票验证方法，用于区别真钞票和假钞票，所述方法包括照射非可见光谱中的光到被验证的钞票上，所发射的光包括紫外(10nm到400nm)或是红外(800nm至lj 100000nm)波长的光；光学地过滤从所述钞票接收的光以获得来自所述钞票的荧 光，所述光学过滤具有选出的-3db截止点，其至少过滤掉从所述 光源发射出的、具有与可见光光谱波长的光最接近的波长的非可 见光；以及在使用中响应于以所述非可见波长的光照射钞票，在可见光 波长的相对较宽范围中测量所过滤掉的发射光。
26、 根据权利要求25所述的方法，还包括 比较所述传感器的输出信号的值和表示有效钞票的预定值； 基于所述比较步骤的结果确定所述钞票的一部分的有效性。
27、 一种钞票验证器，设置为辨别真钞票和假钞票，所述钞 票验证器包括光源，设置为发射非可见光谱中的光到被验证的钞票上，所 发射的光包括紫外(10nm到400nm)或红外(800nm到100000nm)波长的光；宽带光传感器，设置为响应于给钞票照射所述非可见波长 光，感测由所述钞票的荧光发射的相对宽带的可见光波长的光；光学滤波器，设置在所述钞票和所述传感器之间，并设置为 防止来自所述光源的、反射或透射的非荧光的光照射所述传感 器，所述光学滤波器具有选出的-3db截止点，其至少滤掉从所述光源发射的、具有与可见光谱波长的光最接近的波长的非可见光；比较器，用于比较所述传感器输出信号的值和表示有效钞票 的预定值；以及确定装置，用于基于所述比较器的结果确定所述钞票的一部 分的有效性。
28、 一种钞票验证器，设置为辨别真钞票和假钞票，所述钞 票验证器包括.-光源，设置为发射非可见光谱中的光到被验证的钞票，所发 射的光包括紫夕卜(10nm到400nm)或红外(800nm到100000nm)波 长的光；两个宽带光传感器， 一个宽带光传感器在使用中相对于所述 钞票的一部分而定位，以测量所过滤的反射光，而另一个宽带光 传感器在使用中相对于所述钞票的一部分而定位，以测量所过滤 的透射光，每个传感器都设置为响应于给所述钞票照射非可见波 长光，对于从所述钞票的荧光所发射的相对宽带的可见波长光敏 感，并产生表示所测量光的输出信号；两个高通滤波器，每个高通滤波器设置为具有至少比从所述 辐射装置发射的最接近波长光更接近于所述可见光光谱的-3db 的点，所述滤波器之一设置为过滤从钞票的一部分反射的光，且 另一个滤波器设置为过滤透射通过所述钞票的一部分的光；比较器，用于比较每个传感器输出信号的值和表示有效钞票 的预定值；以及确定装置，用于基于所述比较器的结果确定所述钞票的一部 分的有效性。
全文摘要
一种钞票验证器，设置为辨别真钞票和假钞票。所述验证器包括光源，设置为发射非可见光谱中的光到被验证的钞票，所述发射的光包括紫外(10nm到400nm)或红外(800nm到100000nm)波长的光；宽带光传感器，设置为响应于给所述钞票照射所述非可见波长光，感测从所述钞票的荧光发射的相对宽带可见光波长；以及光学滤波器，设置在所述钞票和所述传感器之间，并设置为防止来自所述光源的反射或透射非荧光的光照射所述传感器，所述光学滤波器具有选出的-3db截止点，使得其至少滤掉从所述光源发射的、具有与所述可见光谱波长光最接近的波长的非可见光。
文档编号G07D7/12GK101147175SQ200680009721
公开日2008年3月19日 申请日期2006年1月25日 优先权日2005年1月25日
发明者P·朗斯代尔 申请人:创新技术有限公司