专利名称：一种防伪标识的鉴定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及鉴定物品真伪的装置，特别是涉及一种针对于使用红外吸收防伪 油墨的防伪标识的鉴定装置。
背景技术：
目前，红外吸收防伪油墨已经广泛应用于钞票、有价证券等承印物上防伪标识的 印刷。红外吸收防伪油墨印刷在承印物上的图案是无色的，在自然光下看不出任何标记，但 通过特定的鉴定装置，可清楚地检测到红外防伪油墨印刷的图案、文字等标识。通常，鉴定装置检测红外吸收防伪油墨的方式是将红外光照射在承印物上， 通过光探测器检测从承印物表面反射红外光。现有的光探测器通常使用CCD(Charge Coupled Device，电荷藕合器件图像传感器)或者 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)作为红外探测器。光探测器将接收到的光信号转 换为电信号E，电信号E可表示为E = S R F I (1)其中，S表示红外光源发出光的初始能量，R表示承印物红外吸收防伪油墨的反射 系数，F表示探测器前端的滤光片的透射率，I是光电转换效率。由于光探测器的光电转换 效率I是固定的，因此可以通过调节初始能量S、透射率F和检测电信号E的值，根据方程 (1)计算出红外吸收防伪油墨的反射系数R，其中，光探测器的分辨率受制于滤光片的透射 率F的半高宽。目前较好的薄膜干涉型滤光片的半高宽约为几纳米或十几纳米，透射率F 约为80% _90%，因此通过光探测器获得的红外吸收防伪油墨的反射系数的波长分辨率一 般也在十纳米这个量级。现有的普通红外光源的体积较大，根据需要也可采用体积较小的红外发光管直接 照射承印物表面的方式进行检测。以850纳米的红外发光管为例，其所发射的红外光具有 窄带光谱的特征，不需要加入滤光片即可检测到红外吸收防伪油墨在该波段对应的反射特 征。同时(XD和CMOS对850纳米波长的红外光反应也较灵敏，因此这种惠而不费的防伪鉴 定装置很受消费者和商家的欢迎。然而，随着使用红外吸收防伪油墨的防伪方式越来越被 大众所了解，这种使用单一反射系数红外吸收防伪油墨的防伪方式逐渐被仿制，因此，需要 寻找具有特殊红外光谱特征的防伪方式，以应付日益加剧的防伪形势。但由于现有技术中 普通的红外发光管只有较少的几个波长，因此采用普通的红外发光管较难实现对复杂的红 外吸收特征光谱的检测。
发明内容本实用新型针对现有技术中使用普通红外发光管较难实现对复杂的红外吸收特 征光谱的检测问题，提供一种防伪标识的鉴定装置，用于在宽谱发射的红外光源照射下，对 红外吸收防伪油墨的反射系数进行检测，以此来辨识承印物的真伪。本发明的技术方案如下
3[0009]一种防伪标识的鉴定装置，包括红外光源、光探测器、中央处理器、内存和显示器， 其特征在于所述光探测器包括成像镜头和探测元件，一滤光片组设置在成像镜头前；所 述滤光片组由多个滤光片组成，每个滤光片对应特定波长或波谱范围的红外光；所述滤光 片可进行切换。所述滤光片组中的滤光片为层叠排列。所述滤光片以一转轴为中心转动。所述滤光片采用透射率的半高宽为几纳米或者十几纳米，峰值透射率为80%以上 的窄带滤光片。所述探测元件包括由红外探测器集成的点阵传感器、面阵传感器和线阵传感器。所述红外探测器包括基于四族、三五族和二六族半导体的红外探测器。所述鉴定装置包括多组光探测器和滤光片组。所述多组光探测器和滤光片组按照一圆周排列在基座上。本发明的技术效果如下本发明提供的防伪标识的鉴定装置，主要包括宽谱红外光源、滤光片组和光探测 器，利用宽谱红外光源照射承印物的表面产生漫反射，在光探测器前端选择特定的滤光片 过滤漫反射光，只允许特定波长或波谱范围的光进入光探测器。在光探测器中对信号进行 分析，获得红外吸收防伪油墨的红外吸收特征光谱，从而鉴定承印物的真伪。本实用新型的滤光片组包括波段不同的多个的滤光片，因此在光探测器中可检测 到呈现方式不同的多个图像。即选择一个波段的滤光片，在光探测器中呈现一幅图像，但对 于另外一个波段的滤光片，在光探测器中呈现另外一个图像。在使用本实用新型时，可根据 红外吸收防伪油墨的特征光谱选择各种滤光片，从而实现对复杂的红外吸收特征光谱的检 测。本实用新型在不同的滤光片的作用下，检测到的图像可以呈现为黑、白或灰色梯 度，相对于现有技术中单一的黑白显示方式，本实用新型可通过选择不同的滤光片，利用计 算机对不同的红外特征图像进行识别，以鉴别承印物的真伪。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的单镜头光探测器的结构示意图；图3为本实用新型采集到的红外吸收特征光谱示意图。图中各标号列示如下1-红外光源；11-红外透射毛玻璃；2-光探测器；21-探测元件；22-成像镜头； 3-中央处理器；4-内存；5-显示器；6-底座；7-承印物；8-滤光片。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行说明。如图1所示，本实用新型包括一机壳和设置在机壳内的红外光源1、光探测器2、中 央处理器3、内存4和显示器5。其中，机壳包括外壳和底座6，一电路板设置在底座6上，用 于连接电源和光探测器2、中央处理器3、内存4、显示器5 ； —电源设置在底座6上，为各电
4气元件提供稳定的电压和功率。红外光源1设置在外壳的侧壁上，红外光源1发出的红外光 通过在机壳内垂直于底座6设置的红外透射毛玻璃21，成一定角度照射到设置在底座6上 的承印物7上，形成红外光的漫反射。光探测器2设置在位于承印物7正上方的外壳顶壁 上，由探测元件21和在探测元件21前方的成像镜头22组成，成像镜头22用于调节焦距， 保证探测元件21中成像的清晰度。由多个滤光片组成的滤光片组8设置在成像镜头22与 承印物7之间，紧贴成像镜头22，用于过滤来自承印物7表面的漫反射光。探测元件21将 进入其中的漫反射光信号转换成电信号E，并输出到中央处理器3中进行处理。滤光片组8中的滤光片为层叠方式或拼组方式排列，每个滤光片对应特定波长或 波谱范围的红外光，被滤光片过滤后得到的特定波长或波谱范围的红外光通过成像镜头22 进入探测元件21，在探测元件21中呈现对应于特定波长或波谱范围的图像。当本实用新 型对具有复杂红外吸收特征光谱的油墨进行检测时，需要对滤光片组8中的滤光片进行切 换，以对应不同的红外吸收特征光谱。本实施例中的滤光片切换机制采用手动方式，但不排 除使用如转盘或机械手等其他自动的切换机制。转盘方式是通过将层叠排列的滤光片边沿 固定于一转轴，滤光片可以转轴为中心转动到既定位置。当需要对应某一波长或波谱范围 的滤光片时，只需将该滤光片从滤光片组中旋出到成像镜头22前方即可实现滤光片的切 换。不同的滤光片通过分别成像的方式，使漫反射光分别在不同的探测元件21中成像，中 央处理单元3通过对各探测元件21输出的电信号E进行分析判定，之后将分析结果输出到 显示器5中进行显示。为了方便机读，本实用新型中还可采用多镜头方式，即将多组光探测 器和滤光片组设置一基座上，光探测器和滤光片组按圆周分布。需要时可将某一光探测器 和滤光片组旋转至正对承印物7的位置即可。如图2所示，当本实用新型的鉴定装置只包括一个光探测器2时，中央处理单元3 将探测元件21输入的电信号E与内存4中的数据进行对比，最后将对比结果输出到显示器 5中进行显示。本实用新型采用波段不同的多个的滤光片，可实现检测到的图像呈现的方式 不同。即对于一个波段的滤光片，呈现一幅完整的图像，但对于另外一个波段的滤光片，进 呈现其中一部分图像。在使用时可根据红外吸收防伪油墨的特征光谱选择各种滤光片，从 而实现对复杂的红外吸收特征光谱的检测。同时在不同的滤光片的作用下，探测元件21检 测到的图像可以呈现为黑、白或灰色梯度，可通过选择不同的滤光片，利用计算机对不同的 红外特征图像进行识别，以鉴别承印物的真伪。本发明的实施例中，红外光源1可以为普通的白炽灯、红外发光管及其他红外波 段发射光源，本实用新型优选在红外波段具有宽谱特征的热光源。滤光片组8的每个滤光 片的透射率F根据承印物7的红外吸收光谱特征进行选择，本实用新型针对红外吸收防伪 油墨的红外吸收特征光谱，优选透射率F的半高宽为几纳米或者十几纳米，峰值透射率为 80%以上的窄带滤光片。探测元件21包括由红外探测器集成的点阵传感器、面阵传感器 和线阵传感器，红外探测器包括基于四族、三五族和二六族半导体的红外探测器，如CCD、 CMOS、InGaAs (铟砷化镓)和PbS (硫化铅)等红外探测器。本实用新型的鉴定装置的操作步骤包括(1)将红外光源1照射在承印物7的表面；(2)承印物7表面的漫反射光经 过一滤光片过滤后，在探测元件21中成像；滤光 片根据承印物7的红外吸收光谱特征进行选择；[0034](3)重复步骤(2)，根据承印物7的红外吸收光谱特征设定多个滤光片作为滤光 片；(4)比较步骤⑵和步骤(3)中，探测元件21所转换输出的多个电信号E，若与中 央处理器3 (内存4)中的预设值相符，即在显示器5显示该承印物7为真品。如图3所示，以红外吸收防伪油墨为例，其红外吸收光谱特征为在红外波长为 800nm处有强烈的吸收，在lOOOnm处有强烈的反射，在llOOnm处又有强烈的吸收。因此通 过选取一滤光片A，透射率F的峰值在800nm，半高宽为15nm，峰值透射率为85 % ；滤光片B， 透射率F的峰值在lOOOnm，半高宽为15nm，峰值透射率为85% ；滤光片C，透射率F的峰值 在llOOnm，半高宽为15nm，峰值透射率为85%。分别通过这滤光片A、滤光片B和滤光片C 观测红外吸收防伪油墨的特征，可以发现，在滤光片A下，由于该波段被红外吸收防伪油墨 吸收，显示的图像为黑色；在滤光片B下，由于该波段被红外吸收防伪油墨反射，显示的图 像为白色；在滤光片C下，由于该波段被红外吸收防伪油墨吸收，显示的图像为黑色。从而 根据探测情况鉴定该红外吸收防伪油墨在三个波长附近的光谱特征，以达到真伪鉴别的目 的。应当指出，以上所述具体实施方式
可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明 创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创 造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改 或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵 盖在本发明创造专利的保护范围当中。
权利要求一种防伪标识的鉴定装置，包括红外光源、光探测器、中央处理器、内存和显示器，其特征在于所述光探测器包括成像镜头和探测元件，一滤光片组设置在成像镜头前；所述滤光片组由多个滤光片组成，每个滤光片对应特定波长或波谱范围的红外光；所述滤光片可进行切换。
2.如权利要求1所述的一种防伪标识的鉴定装置，其特征在于所述滤光片组中的滤 光片为层叠排列。
3.如权利要求1或2所述的一种防伪标识的鉴定装置，其特征在于所述滤光片以一 转轴为中心转动。
4.如权利要求1所述的一种防伪标识的鉴定装置，其特征在于所述滤光片采用透射 率的半高宽为几纳米或者十几纳米，峰值透射率为80%以上的窄带滤光片。
5.如权利要求1所述的一种防伪标识的鉴定装置，其特征在于所述探测元件包括由 红外探测器集成的点阵传感器、面阵传感器和线阵传感器。
6.如权利要求5所述的一种防伪标识的鉴定装置，其特征在于所述红外探测器包括 基于四族、三五族和二六族半导体的红外探测器。
7.如权利要求1所述的一种防伪标识的鉴定装置，其特征在于所述鉴定装置包括多 组光探测器和滤光片组。
8.如权利要求7所述的一种防伪标识的鉴定装置，其特征在于所述多组光探测器和 滤光片组按照一圆周排列在基座上。
专利摘要本实用新型涉及一种防伪标识的鉴定装置，包括红外光源、光探测器、中央处理器、内存和显示器，其特征在于光探测器包括成像镜头和探测元件，一滤光片组设置在成像镜头前；滤光片组由多个滤光片组成，每个滤光片对应特定波长或波谱范围的红外光；滤光片可进行切换。本实用新型的滤光片组包括波段不同的多个的滤光片，因此在光探测器中可检测到呈现方式不同的多个图像。即选择一个波段的滤光片，在光探测器中呈现一幅图像，但对于另外一个波段的滤光片，在光探测器中呈现另外一个图像。在使用本实用新型时，可根据红外吸收防伪油墨的特征光谱选择各种滤光片，从而实现对复杂的红外吸收特征光谱的检测。
文档编号G01N21/35GK201583495SQ201020046940
公开日2010年9月15日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者刘卫东, 周基炜, 柯光明, 王斌, 赵红梅, 陈海波, 魏先印 申请人:中国人民银行印制科学技术研究所;中国印钞造币总公司