安全文件和檢測(cè)安全文件的邊緣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及安全文件，并且更具體地但不排他地，涉及可由自動(dòng)取款機(jī)(ATM)和類似設(shè)備可檢測(cè)的紙幣。
[0002]安全文件或代幣
[0003]如此處所使用的，術(shù)語安全文件和代幣包括所有類型的有價(jià)文件和代幣以及標(biāo)識(shí)文件，包括但不限于以下:貨幣物品(諸如紙幣和硬幣)、信用卡、支票、護(hù)照、身份證、證券和股票證明、駕駛證、地契、旅行文件(諸如機(jī)票和火車票)、入場(chǎng)券和門票、出生、死亡及婚姻證明、以及成績(jī)單。
[0004]本發(fā)明尤其但不排他地可適用于諸如紙幣之類的安全文件或代幣或者諸如身份證或護(hù)照之類的標(biāo)識(shí)文件，它們由被施加了一層或更多層印刷的基板形成。
[0005]襯底
[0006]如此處所使用的，術(shù)語襯底指的是基底材料，安全文件或代幣是由該基底材料形成的。基底材料可以是紙或其它纖維材料，諸如纖維素；塑料或聚合材料，包括但不限于聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯合成纖維(PET);或者兩種或更多種材料的合成材料，諸如紙和至少一種塑料材料的層壓，或者兩種或更多種聚合材料的層壓。
[0007]澳大利亞所倡導(dǎo)的將塑料或聚合材料用于制造安全文件已經(jīng)非常成功，因?yàn)榫酆霞垘疟燃堎|(zhì)紙幣更耐用，并且還可以吸收新的安全設(shè)備和特征。為澳大利亞和其它國(guó)家制造的聚合紙幣中的一個(gè)特別成功的安全特征是透明的區(qū)域或“窗”。
[0008]透明窗和半透窗
[0009]如此處所使用的，術(shù)語窗指的是安全文件中與要對(duì)其施加印刷的完全不透明區(qū)域相比而言的透明或半透明區(qū)域。窗可以是完全透明的，使得它允許光基本不受影響的傳輸，或者窗可以是部分透明或半透明，部分地允許光的傳輸?shù)遣辉试S通過該窗口區(qū)域清楚地看見物體。
[0010]窗口區(qū)域可以形成于具有至少一層透明聚合物材料和向透明聚合物基板的至少一側(cè)施加的一層或更多層不透明層的聚合物安全文件中，這通過在形成該窗口區(qū)域的區(qū)域中忽略至少一層不透明層來實(shí)現(xiàn)。如果不透明層被施加到透明襯底的兩面，則可通過在窗口區(qū)域中省略在透明襯底的這兩面上的該不透明層來形成完全透明的窗口。
[0011]有時(shí)被稱為“半透窗”的部分透明或半透明區(qū)域可被形成在聚合物安全文件中，該聚合物安全文件通過在窗口區(qū)域中僅省略在安全文件的一面上的不透明層來在兩面都具有不透明層，使得“半透窗”不是完全透明的，而是允許一些光通過，而不允許透過該半透窗清楚地看到物體。
[0012]替代地，襯底由基本不透明材料(諸如紙或纖維材料)形成是可能的，其中透明塑料材料被插入到紙或纖維襯底中的開口或凹槽中以形成透明窗口或半透明的半透窗區(qū)域。
[0013]此處所用的術(shù)語“窗”包括完全透明的窗、半透明窗和“半透窗”。
[0014]不透明層
[0015]施加到透明襯底的不透明層可包括各種不透明涂層中的任意一種或多種。例如，這些不透明涂層可包括散布于熱激活、可交聯(lián)的聚合物材料的粘合劑或吸收劑(carrier)內(nèi)的顏料(諸如二氧化鈦)。替代地，透明塑料材料的襯底可被夾在紙的不透明層或其它基本不透明材料之間，隨后標(biāo)記可被印刷或以其它方式施加到該不透明層。
[0016]安全設(shè)備或特征
[0017]如此處所使用的，術(shù)語安全設(shè)備或特征包括旨在保護(hù)安全文件或代幣不被偽造、復(fù)制、修改或篡改的大量安全設(shè)備、元素或特征中的任意一種。安全設(shè)備或特征可被提供在安全文件的襯底之中或之上，或者被提供在施加到基底襯底的一層或多層之中或之上，并且安全設(shè)備或特征可采取各種各樣的形式，諸如嵌入在安全文件的各層中的安全線；安全油墨，諸如熒光、冷光以及磷光油墨、金屬油墨、彩虹油墨、光致變色、熱致變色、潮致變色或者壓致變色油墨；印刷的以及凸起的特征，包括浮雕結(jié)構(gòu)；干擾層；液晶設(shè)備；透鏡和透鏡結(jié)構(gòu)；光學(xué)可變?cè)O(shè)備(OVD)，諸如衍射設(shè)備，包括衍射光柵、全息圖以及衍射光學(xué)元件(DOE) ο
[0018]衍射光學(xué)元件(DOE)
[0019]如此處所使用的，術(shù)語衍射光學(xué)元件指的是數(shù)值型衍射光學(xué)元件(DOE)。數(shù)值型衍射光學(xué)元件(DOE)依賴于在遠(yuǎn)場(chǎng)(或重構(gòu)平面)重構(gòu)二維強(qiáng)度圖案的復(fù)雜數(shù)據(jù)的映射。因此，當(dāng)例如來自點(diǎn)光源或激光的基本準(zhǔn)直的光入射到DOE上時(shí)，生成干涉圖案，該干涉圖案在重構(gòu)平面上產(chǎn)生投射的圖像，該投射的圖像可在適當(dāng)?shù)牟榭幢砻嫖挥谥貥?gòu)平面中時(shí)被看到時(shí)，或者在透射中在重構(gòu)平面看到DOE時(shí)被看到。兩個(gè)平面之間的變換可通過快速傅立葉變換(FFT)來近似。因此，包括幅值和相位信息的復(fù)雜數(shù)據(jù)不得不在DOE的微結(jié)構(gòu)中被物理編碼。這一 DOE數(shù)據(jù)可通過對(duì)想要的重構(gòu)(即想要的遠(yuǎn)場(chǎng)中的強(qiáng)度圖案)進(jìn)行逆FFT變換來計(jì)算。
【背景技術(shù)】
[0020]包含窗或半透窗的聚合紙幣已在澳大利亞和若干個(gè)其它國(guó)家被成功生產(chǎn)了多年。然而，聚合紙幣發(fā)行方和設(shè)計(jì)者對(duì)于紙幣內(nèi)窗口的大小和物理位置施加了若干限制。
[0021]紙幣一般包括長(zhǎng)方形的可彎曲薄片，其具有相對(duì)的較長(zhǎng)側(cè)邊和相對(duì)的較短側(cè)邊。薄片具有平行于其較長(zhǎng)側(cè)邊延伸的主中縱軸和平行于其較短側(cè)邊延伸的副中橫軸。
[0022]迄今為止，紙幣設(shè)計(jì)者出于多個(gè)原因?qū)⒋暗奈恢孟拗朴诩垘诺奶囟▍^(qū)塊。首先，此前一直認(rèn)為，為了最優(yōu)處理，許多紙幣處理機(jī)器需要在帶頭側(cè)邊(leading side edge)處的一個(gè)不透明區(qū)域，使得能夠標(biāo)識(shí)紙幣的起始并且可在紙幣在處理機(jī)器中通過時(shí)能夠追蹤紙幣。
[0023]帶頭側(cè)邊一般是較短側(cè)邊中的一邊或兩邊，但帶頭側(cè)邊也可能是較長(zhǎng)側(cè)邊。并且，已按照相信紙幣處理機(jī)器中的特定傳感器將會(huì)將窗口區(qū)域視為洞來限制窗區(qū)域的大小和位置。此外，存在假定的限制，即窗不應(yīng)位于中心的主軸和副軸上，或者甚至在四分之一橫線上，因?yàn)楫?dāng)紙幣被普通公眾折疊時(shí)，這些軸和線通常都用作折線。
[0024]以上所討論的這些限制了窗或半透窗被放置于內(nèi)的紙幣的表面區(qū)域。這些限制允許較少的設(shè)計(jì)自由度，并且可能使得所設(shè)計(jì)出的紙幣與如果紙幣設(shè)計(jì)者能夠?qū)⒏蟮拇盎虬胪复胺胖糜诩垘诺母鼘挿秶膮^(qū)域中相比更容易遭受隨意偽造。
[0025]因此期望為紙幣設(shè)計(jì)者提供將窗或半透窗放置于紙幣的更寬范圍的區(qū)域中的自由度，并且為紙幣提供至少一個(gè)與如果窗被限制于小尺寸以及文件上的小范圍位置相比更難以偽造的窗。然而，與由ATM對(duì)紙幣的檢測(cè)相關(guān)的問題仍然很大程度地有待解決。
[0026]為此，ATM包括了近紅外(NIR)發(fā)射器(諸如NIR發(fā)光二極管(LED))，該NIR發(fā)射器與NIR傳感器(諸如相機(jī)檢測(cè)器及支持電路和相關(guān)聯(lián)軟件)協(xié)同工作以提供當(dāng)紙幣在ATM中通過時(shí)的邊緣檢測(cè)裝置。
[0027]一些ATM難以處理帶有窗的紙幣，因而對(duì)于窗的大小和位置和/或ATM內(nèi)的邊緣檢測(cè)裝置的NIR發(fā)射器和傳感器的位置作出限制。此外，對(duì)于帶有邊到邊窗的紙幣的嘗試已表明ATM難以處理這類紙幣。ATM將該紙幣檢測(cè)為兩張分開的紙片，這可能因而導(dǎo)致ATM拒收該紙幣并因此有拒收的可能性。
[0028]這些困難導(dǎo)致了 ATM中的紙幣檢測(cè)器無法檢測(cè)不使用不透明層的紙幣的邊緣。事實(shí)上，不透明需要包含至少四層不透明油墨以使得紙幣能夠被ATM檢測(cè)到。另一復(fù)雜因素是不同的ATM供應(yīng)商使用不同的檢測(cè)器配置。透射式或者反射式配置可能被使用，并且制造商通常采用這種方式或者那種方式，盡管供應(yīng)商使用既透射又反射的配置。
[0029]ATM邊緣檢測(cè)器一般工作在近紅外(NIR)范圍下，大約在800至950nm之間的波長(zhǎng)范圍。一般來說，在透射式配置中，不透明化的涂層中斷NIR光束以指示存在紙幣邊緣。在反射式配置中，NIR光束被引導(dǎo)至與紙幣路徑成一角度(通常是45度)，其中NIR檢測(cè)器位于紙幣的同一側(cè)。紙幣被安排成通過一個(gè)暗的表面，該表面在紙幣的邊緣到達(dá)光束之前吸收NIR。因此，檢測(cè)NIR光束的NIR檢測(cè)器在NIR光束被紙幣的不透明涂層反射時(shí)檢測(cè)到紙幣的邊緣。
[0030]—種提議的解決這一問題的方式是使用透明的NIR的吸收涂層。這一方式已被普遍證明為不成功的，因?yàn)樵诓皇褂弥氐暮?或多個(gè)涂層的情況下難以達(dá)到有效檢測(cè)所需的吸收/折射的水平。窗所導(dǎo)致的外觀不足夠清澈或透明來提供令人滿意的結(jié)果。
[0031]鑒于前述原因，存在對(duì)于允許對(duì)于紙幣設(shè)計(jì)的更大設(shè)計(jì)自由度，同時(shí)維持針對(duì)現(xiàn)有ATM中使用的邊緣檢測(cè)裝置的兼容性的技術(shù)的需求。
[0032]發(fā)明概述
[0033]本發(fā)明用于識(shí)別中，其中適當(dāng)布置和構(gòu)造的衍射光