生反射和折 射，运些反射光和投射光都来自同一光波，它们满足相干光条件，即可产生干设现象，对自 然光(复色光)可W通过干设，将其中的某一波长光线抵消，即使其反射光强为零。同时将其 中的一部分波长光线增强，即使其反射光强叠加增强。具体而言，如图2所示:一束平行光入 射在薄膜的表面。在某一时刻，波前AA/投射到第一表面A点处。波前上在A点处的传播通过 两个表面之间的空间，并投射到具有反射特征的第二个表面的B点。反射后的光波向上传 播，在C点再次通过第一表面。在此期间，在y处的波前已经在C点被反射，两条光路在该处 重新相遇叠加。
[0038] 到达C点的波前若是同相，将得到增强;若相差1/2波长，是异相，就会相互抵消。为 了确定C点处的相位关系，必须考虑光波通过的材料的折射率及反射造成的相位变化。当光 波通过低折射率材料后又被具有高折射率的介质表面反射就会有相位变化，相位会突变 180°，或者1/2波长的突变。如果情况相反，就没有相位变化。因此，如图2所示情况中，沿y CD光路传播的光波在C点有相位变化，而由下表面反射的光波在B点就没有相位变化。所W， 光路ABC与A^C之间的差决定着相位关系。由于折射率与介质中的速度是反比关系，所W，波 前通过折射率为η和厚度为d的薄膜材料所需要的时间是：
[0039] t = nd/c (7)
[0040] 所需的光程为d。如果讨论两个传播路程之差，当路程差是波长的整数倍时，相干 增强(对相长干设）。当路程差是波长的一个整数加上1/2波长是，相干抵消(对相消干设）。 在图2中，光程差(0PD)是：
[0044]对于上式光程差(0PD)公式中，影响(PD的参数是光波波长λ和薄膜厚度d，对于白 光（自然色)而言，一定厚度的薄膜就决定了一种颜色的光波(波长)得到相干增强，另外一 种颜色的光波(波长)得到相干抵消。因此可W得到薄膜厚度与波长关系式：
[004引
（10) 0,PD
[0046] 由上式可知，为了满足相干条件，-Γ-需要保持整数，所Wri2d须满足如下条件： Λ
[0047] π2(1 = λ/4,3λ/4，...，（化1)λ/4 (11)
[004引由上式可知：上式md满足V4的奇数倍，反射色呈相干增强，满足V4的偶数倍，反 射色呈相干抵消。
[0049]钞票用的光变色油墨具有上述的薄膜厚度和折射率及波长之间的条件关系式，并 且本身就是一种反射式油墨，具有珠光和金属效应。用光变色油墨印制的产品，油墨色块呈 现一对互变色颜色，例如：紫色变绿色、墨绿色变紫红色、绿色变红色、绿色变深蓝色、红色 变金色、红色变绿色、金色变银色、金色变绿色、黄色变绿色等，而我国发行的2015版100元 钞票的光彩光变数字的光学变色油墨特征位于票面中部，垂直票面观察，数字W金色为主； 平视观察，数字W绿色为主。随着观察角度的改变，数字颜色在金色和绿色之间交替变化， 并可见到一条亮光带上下滚动，因此，可采用本发明所述的原理及方法进行防伪检测，而 且，检测速度快，针对性强，检伪效果好。
【主权项】
1. 一种基于光变色油墨的钞票检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1:将待检钞票放置于水平面上； 步骤2:通过LED白光灯对待检钞票的光变色油墨处照射白光，入射角为i，经过折射、反 射和干涉，白光从待检钞票的光变色油墨处反射离开，反射角为Θ; 步骤3:在上述白光照射在待检钞票的光变色油墨处的正上方，设置光电接收装置，为 垂直票面方向接收装置，在与入射角相对应的另一侧斜上方，设置光电接收装置，为平视票 面方向接收装置，两组光电接收装置将光信号转变为电信号； 步骤4:上步骤的两组光电接收装置分别电连接光电放大电路，并接通光电信号处理系 统及识别处理系统，电信号经过放大，送到光电信号处理系统及识别处理系统进行比对和 判断，以识别待检钞票上光变色油墨是否正常，进而判断待检钞票的真伪。2. 根据权利要求1所述的一种基于光变色油墨的钞票检测方法，其特征在于，平视票面 方向接收装置的位置根据反射角Θ确定，而反射角Θ则通过入射角i与反射率R来确定，其中， 反射率R通过以下方式来计算： 根据光学变色油墨的特性，光学变色油墨是具有波长选择性的多层反射模系，设纸币 的表面反射率为Rg，Ri为光学变色油墨的反射率，a为变色油墨的网点面积率，由Murry-Davis模型，纸币的光谱反射率为： R(A) = (l-a)Rg+aRi(A) (1) 考虑到光线在纸张内的横向反射率效应，引入Yul e-Nielsen修正，现将Murry-Davi s方 程改为：m为网点光学扩大效应而引入的Yule-Nielsen修正系数，设入射光以角度i入射到薄膜 上，在膜内的折射角为V，相邻光束的相位差为：由薄膜理论可知，得出膜层的振幅反射系数为：式中：η，ηι，η2是引入的有效导纳，rI = Iicosi/ ,nFni/cosi/，n2 = n2/cos;i/，其中：m是空 气的折射率(ηι=1);η2是纸张的折射率;η是油墨的折射率，由上式得能量反射率为：把上式代入(2)式，得纸币的光谱反射率为：I 由（6)式可知，对于一个确定的油墨层，其油墨层的反射率R是油墨层折射率n、纸币折 射率仍和相位差δ的函数，当油墨层的材料n、厚度d以及入射介质n2均确定以后，油墨所显示 的色彩仅是入射角i的函数，对于不同的入射角，只要确定入射角，并满足δ = 2π，就可以得 到该油墨的最亮显示颜色(波长），入射角i的不同，纸币的光谱反射率也不同，可以得到纸 币的反射率随入射角i的变化而变化。3. 根据权利要求1或2所述的一种基于光变色油墨的钞票检测方法，其特征在于，垂直 票面方向接收装置接收光，通过带通滤色玻璃片进行过滤，带通滤色玻璃片的中心波长为 570nm，半波宽度为30nm;平视票面方向接收装置接收光，通过带通滤色玻璃片进行过滤，带 通滤色玻璃片的中心波长为530nm，半波宽度为30nm。4. 根据权利要求1或2所述的一种基于光变色油墨的钞票检测方法，其特征在于，平视 票面方向接收装置与钞票水平面的夹角，即反射角Θ为20°~40°。5. 根据权利要求1或2所述的一种基于光变色油墨的钞票检测方法，其特征在于，LED白 光灯对待检钞票的光变色油墨处照射白光的角度，及入射角i为40°~50°。
【专利摘要】一种基于光变色油墨的钞票检测方法，提供了一种针对2015版100元人民币钞票上光彩光变数字和光彩光变安全线的光变色油墨检测防伪手段，其具体步骤为：将待检钞票放置于水平面上；通过LED白光灯对待检钞票的光变色油墨处照射白光，经过折射、反射和干涉，白光从待检钞票的光变色油墨处反射离开；在上述白光照射在待检钞票的光变色油墨处的正上方及斜上方，分别设置光电接收装置；上步骤的两组光电接收装置分别电连接光电放大电路，并接通光电信号处理系统及识别处理系统，电信号经过放大，送到光电信号处理系统及识别处理系统进行比对和判断，以识别待检钞票上光变色油墨是否正常，进而判断待检钞票的真伪，而且，检测速度快，针对性强，检伪效果好。
【IPC分类】G07D7/1205
【公开号】CN105447955
【申请号】CN201510753709
【发明人】江和平, 陈大夫, 谭卫清, 王连珍
【申请人】湖南丰汇银佳科技股份有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年10月30日