ITTO20120911A1

ITTO20120911A1 - MAGNETOOTTIC RECOGNITION AND VERIFICATION DEVICE FOR SENSITIVE DATA OF BANKNOTES OR OTHER DOCUMENTS

Info

Publication number: ITTO20120911A1
Application number: IT000911A
Authority: IT
Inventors: Silvia Ballari
Original assignee: Cts Electronics S P A
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2014-04-17

Description

"DISPOSITIVO MAGNETOOTTICO DI RICONOSCIMENTO E VERIFICA PER DATI "MAGNETOOPTICAL RECOGNITION AND VERIFICATION DEVICE FOR DATA

SENSIBILI DI BANCONOTE O ALTRI DOCUMENTI" SENSITIVE OF BANKNOTES OR OTHER DOCUMENTS "

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda un dispositivo magnetoottico di riconoscimento e verifica per dati sensibili di banconote o altri documenti includenti informazioni magnetiche e ottiche. The present invention relates to a magneto-optical recognition and verification device for sensitive banknote data or other documents including magnetic and optical information.

Più specificatamente, l'invenzione ha per oggetto un dispositivo magnetoottico di riconoscimento e verifica per dati sensibili di banconote o altri documenti includenti informazioni magnetiche e ottiche in accordo con la parti introduttiva della rivendicazione principale. More specifically, the invention relates to a magneto-optical recognition and verification device for sensitive banknote data or other documents including magnetic and optical information in accordance with the introductory part of the main claim.

Sono note pubblicazioni brevettuali riguardanti dispositivi magnetoottici in cui si è prospettato l'impiego di sensori magnetoottici che utilizzano l'effetto Kerr o Farady per sondare la presenza di elementi magnetici in banconote ai fini di verificarne la validità. Tali pubblicazioni non hanno dato luogo a prodotti commerciali per riconoscere e verificare dati sensibili rappresentati da informazioni magnetiche o magnetizzabili di banconote e/o assegni. Patent publications regarding magneto-optical devices are known in which the use of magneto-optical sensors using the Kerr or Farady effect to probe the presence of magnetic elements in banknotes in order to verify their validity has been proposed. These publications did not give rise to commercial products to recognize and verify sensitive data represented by magnetic or magnetizable information of banknotes and / or checks.

Dispositivi magnetoottici per il rilievo di informazioni magnetiche sono noti, ad esempio, dalle domande di brevetto EP 1 569 177 e DE 197 18 122. Un altro dispositivo magnetoottico per riconoscere informazioni magnetiche di banconote e/o assegni è stato descritto nella domanda di brevetto italiano IT2009A000879 a nome della Richiedente CTS Elecronics S.p.A., ed il cui contenuto è qui incluso come riferimento. Magneto-optical devices for detecting magnetic information are known, for example, from patent applications EP 1 569 177 and DE 197 18 122. Another magneto-optical device for recognizing magnetic information from banknotes and / or checks has been described in the Italian patent application IT2009A000879 in the name of the Applicant CTS Elecronics S.p.A., and whose content is included here by reference.

Nella domanda di brevetto WO 2006/018191 è stato anche descritto un dispositivo magnetoottico per rilevare caratteristiche ottiche e magnetiche di banconote. Patent application WO 2006/018191 also describes a magneto-optical device for detecting optical and magnetic characteristics of banknotes.

Un oggetto della presente invenzione è di realizzare un dispositivo magnetoottico per riconoscere e verificare dati sensibili includenti informazioni magnetiche di banconote, assegni, e/o altri documenti in associazione con dati sensibili riconoscibili otticamente. An object of the present invention is to provide a magneto-optic device for recognizing and verifying sensitive data including magnetic information of banknotes, checks, and / or other documents in association with optically recognizable sensitive data.

Un altro oggetto della presente invenzione è di realizzare un dispositivo magnetoottico e un metodo per riconoscere e verificare dati sensibili di documenti di cui si vuole riconoscere la genuinità, aventi microstampe ottenute con inchiostro magnetico, intimamente combinate con grafismi verificabili otticamente. Another object of the present invention is to provide a magneto-optic device and a method for recognizing and verifying sensitive data of documents whose authenticity is to be recognized, having microprints obtained with magnetic ink, intimately combined with optically verifiable graphics.

Tale oggetto è definito da un dispositivo per riconoscere e verificare dati sensibili, in banconote e altri documenti, in cui i dati includono informazioni da elementi magnetici o magnetizzabili e grafismi disposti in rispettive aree di controllo. Il dispositivo definisce una finestra di scansione per la banconota o per il documento da verificare e comprende: un primo illuminatore per un fascio di luce polarizzata diretto alla finestra di scansione, un sensore magnetoottico polarizzato magneticamente che insiste nella finestra di scansione, un secondo illuminatore per un fascio di luce non polarizzata diretto sul sensore magnetoottico, un rilevatore ottico per rilevare modifiche di polarizzazione del fascio di luce riflessa dal sensore magnetoottico in accordo con le parti caratteristiche delle rivendicazioni principali. This object is defined by a device for recognizing and verifying sensitive data, in banknotes and other documents, in which the data includes information from magnetic or magnetizable elements and graphics arranged in respective control areas. The device defines a scanning window for the banknote or document to be checked and comprises: a first illuminator for a polarized light beam directed to the scanning window, a magnetically polarized magneto-optic sensor which insists on the scanning window, a second illuminator for a beam of non-polarized light directed on the magneto-optic sensor, an optical detector for detecting changes in the polarization of the beam of light reflected by the magneto-optic sensor in accordance with the characteristic parts of the main claims.

Le caratteristiche dell'invenzione risulteranno chiare dalla descrizione che segue, fatta a titolo esemplificativo ma non limitativo, con l'ausilio degli annessi disegni, in cui: The characteristics of the invention will become clear from the following description, given by way of example but not of limitation, with the aid of the attached drawings, in which:

Fig. 1 rappresenta uno schema frontale di un dispositivo magnetoottico per riconoscere e verificare banconote, assegni e altri documenti in accordo con un esempio di esecuzione dell’invenzione; Fig. 1 represents a front diagram of a magneto-optic device for recognizing and verifying banknotes, checks and other documents in accordance with an example of implementation of the invention;

Fig. 2 mostra alcuni dettagli del dispositivo di Fig. 1; Fig. 2 shows some details of the device of Fig. 1;

Fig. 3 è una vista schematica di un esempio di banconota da riconoscere e validare; Fig. 3 is a schematic view of an example of a banknote to be recognized and validated;

Fig. 4 mostra uno schema frontale di principio di alcuni dettagli del dispositivo di Fig. 1 ; Fig. 4 shows a front schematic diagram of some details of the device of Fig. 1;

Fig. 5 è uno schema laterale di principio di alcuni particolari di Fig. 4 Fig. 6 è uno schema frontale di principio dei particolari di Fig. 5; Fig. 5 is a lateral principle diagram of some details of Fig. 4 Fig. 6 is a front principle diagram of the details of Fig. 5;

Fig. 7 mostra uno schema laterale di principio di altri particolari di Fig. 4; Fig. 8 è uno schema frontale di principio dei particolari di Fig. 7; Fig. 7 shows a lateral schematic diagram of other details of Fig. 4; Fig. 8 is a front schematic diagram of the details of Fig. 7;

Fig. 9 mostra uno schema frontale di principio di altri dettagli del dispositivo di Fig. 1 ; Fig. 9 shows a front schematic diagram of other details of the device of Fig. 1;

Fig. 10 rappresenta uno schema laterale parziale, di principio del dispositivo di Fig. 1 ; Fig. 10 represents a partial lateral schematic diagram of the device of Fig. 1;

Fig. 11 è una vista schematica di principio di un componente del dispositivo di Fig. 1 ; Fig. 11 is a schematic principle view of a component of the device of Fig. 1;

Fig. 12 mostra uno schema frontale di un dispositivo magnetoottico per riconoscere e verificare banconote, assegni e altri documenti in accordo con un altro esempio di esecuzione dell'invenzione; Fig. 12 shows a front diagram of a magneto-optic device for recognizing and verifying banknotes, checks and other documents in accordance with another embodiment of the invention;

Fig. 13 rappresenta alcuni dettagli del dispositivo di Fig. 12; Fig. 13 represents some details of the device of Fig. 12;

Fig. 14 è una vista schematica di principio di un componente del dispositivo di Fig. 12; Fig. 14 is a schematic principle view of a component of the device of Fig. 12;

Fig. 15 mostra uno schema frontale di principio di alcuni dettagli del dispositivo di Fig. 13; Fig. 15 shows a front schematic diagram of some details of the device of Fig. 13;

Fig. 16 rappresenta uno schema frontale di principio di altri dettagli del dispositivo di Fig. 12; Fig. 16 represents a front schematic diagram of other details of the device of Fig. 12;

Fig. 17 è uno schema laterale di principio di alcuni particolari di Fig. 14 Fig. 18 è uno schema frontale di principio dei particolari di Fig. 14; Fig. 17 is a lateral principle diagram of some details of Fig. 14 Fig. 18 is a front principle diagram of the details of Fig. 14;

Fig. 19 mostra uno schema circuitale a blocchi per il controllo del dispositivo dell'invenzione secondo l’esempio di esecuzione di Fig. 1; e Fig. 20 rappresenta uno schema circuitale a blocchi del per il controllo dispositivo dell'invenzione secondo l’esempio di esecuzione di Fig. 12. Fig. 19 shows a block circuit diagram for controlling the device of the invention according to the example of execution of Fig. 1; and Fig. 20 represents a block circuit diagram of the device control of the invention according to the example of execution of Fig. 12.

DESCRIZIONE GENERALE GENERAL DESCRIPTION

In Fig. 1 è mostrato schematicamente un dispositivo magnetoottico 31 per riconoscere e verificare dati sensibili 32 in banconote 33 (Fig. 3) o altri documenti (non mostrati nelle figure) da analizzare, in accordo con una prima forma di esecuzione dell'invenzione. Tali dati includono informazioni da elementi magnetici o magnetizzabili, ad esempio microstampe ottenute con inchiostro magnetico, intimamente combinate con grafismi verificabili otticamente, disposti in rispettive aree di controllo 34 che possono includere l’intera superficie della banconota. Fig. 1 schematically shows a magneto-optic device 31 for recognizing and verifying sensitive data 32 in banknotes 33 (Fig. 3) or other documents (not shown in the figures) to be analyzed, in accordance with a first embodiment of the invention. These data include information from magnetic or magnetizable elements, for example microprints obtained with magnetic ink, intimately combined with optically verifiable graphics, arranged in respective control areas 34 which can include the entire surface of the banknote.

Il dispositivo magnetoottico 31 comprende un involucro 36 che definisce una finestra di scansione 37 per la banconota 33 da verificare e comprende: un primo illuminatore 38 per un fascio di luce polarizzata 39 diretto alla finestra di scansione 37, un sensore magnetoottico 41 polarizzato magneticamente che insiste sulla finestra di scansione 37; un secondo illuminatore 42 per un fascio di luce non polarizzata 43 diretto sul sensore magnetoottico 41, un rilevatore ottico 44 per rilevare le modifiche di polarizzazione del fascio di luce riflessa dal sensore magnetoottico 41 e un gruppo di movimentazione 46 per spostare la banconota 33 o altro documento relativamente al sensore magnetoottico 41 The magneto-optic device 31 comprises a casing 36 which defines a scanning window 37 for the banknote 33 to be checked and comprises: a first illuminator 38 for a beam of polarized light 39 directed to the scanning window 37, a magnetically polarized magneto-optic sensor 41 which insists on the scanning window 37; a second illuminator 42 for a non-polarized light beam 43 directed on the magneto-optical sensor 41, an optical detector 44 to detect the polarization changes of the light beam reflected by the magneto-optical sensor 41 and a handling unit 46 to move the banknote 33 or other document relating to the magneto-optic sensor 41

Il sensore magnetoottico 41 è di tipo multistrato ed utilizza i principi di Kerr/Faraday. Il sensore 41 è polarizzato magneticamente ed include un substrato trasparente 47 (Fig. 2), uno strato magnetoottico 49 ed uno strato riflettente dicroico 51. Il sensore ha sezione sostanzialmente rettangolare allungata, con un asse sensore 52 trasversale alla direzione di avanzamento “A” della banconota. The magneto-optic sensor 41 is of the multilayer type and uses the Kerr / Faraday principles. The sensor 41 is magnetically polarized and includes a transparent substrate 47 (Fig. 2), a magneto-optical layer 49 and a dichroic reflective layer 51. The sensor has a substantially rectangular elongated section, with a sensor axis 52 transverse to the direction of advancement "A" of the banknote.

La polarizzazione del fascio di luce polarizzata 39 (Fig. 1) che attraversa il substrato trasparente 47, lo strato magetoottico 49 ed è riflessa dallo strato riflettente 51 viene modificata in risposta alle informazioni magnetiche delle aree di controllo 34. Il fascio di luce non polarizzata 43, dopo aver attraversato il substrato trasparente 47 e lo strato magetoottico 49 illumina la sottostante banconota 33. L’immagine scansionata, diffusa dalla banconota, è trasmessa in senso inverso attraverso lo strato magetoottico 49 ed il substrato trasparente 47 ed è raccolta dal rilevatore ottico 44. The polarization of the polarized light beam 39 (Fig. 1) which passes through the transparent substrate 47, the mageto-optic layer 49 and is reflected by the reflective layer 51 is changed in response to the magnetic information of the control areas 34. The non-polarized light beam 43, after passing through the transparent substrate 47 and the mageto-optic layer 49 illuminates the underlying banknote 33. The scanned image, diffused by the banknote, is transmitted in the reverse direction through the mageto-optic layer 49 and the transparent substrate 47 and is collected by the optical detector 44.

Il dispositivo magnetoottico 31 comprende una serie di moduli 53 affiancati parallelamente all’asse sensore 52 ed in cui ciascun modulo include: un sensore elementare 61 costitutivo del sensore magnetoottico 41, un illuminatore elementare polarizzato 62 costitutivo del primo illuminatore 38, un illuminatore elementare non polarizzato 63 costitutivo del secondo illuminatore 42 e un rilevatore elementare 64 costitutivo del rilevatore ottico 44. The magneto-optic device 31 comprises a series of modules 53 placed side by side parallel to the sensor axis 52 and in which each module includes: an elementary sensor 61 constituting the magneto-optic sensor 41, a polarized elementary illuminator 62 constituting the first illuminator 38, a non-polarized elementary illuminator 63 constituting the second illuminator 42 and an elementary detector 64 constituting the optical detector 44.

Gli illuminatori elementari polarizzati 62, gli illuminatori elementari non polarizzati 63 e i rilevatori elementari 64 sono affiancati lungo assi paralleli all’asse sensore 52 e sono associati alla serie di sensori elementari 61 costitutivi del sensore magnetoottico 41. The elementary polarized illuminators 62, the elementary non-polarized illuminators 63 and the elementary detectors 64 are placed side by side along axes parallel to the sensor axis 52 and are associated with the series of elementary sensors 61 constituting the magneto-optic sensor 41.

Nell’involucro 36, gli illuminatori elementari non polarizzati 63 hanno un asse giacente su un piano geometrico “Si” sostanzialmente perpendicolare al piano di riferimento “Sb”. Gli illuminatori elementari polarizzati 62 hanno un asse giacente su un piano geometrico “Sp” inclinato di circa 30° rispetto al piano geometrico “Si”, mentre i rilevatori elementari 64 hanno un asse giacente su un piano geometrico “Sr” inclinato di circa 30° rispetto al piano geometrico “Si”, da parte opposta rispetto all’inclinazione del piano geometrico “Sp”. In the casing 36, the non-polarized elementary illuminators 63 have an axis lying on a geometric plane "Si" substantially perpendicular to the reference plane "Sb". The elementary polarized illuminators 62 have an axis lying on a geometric plane "Sp" inclined by about 30 ° with respect to the geometric plane "Si", while the elementary detectors 64 have an axis lying on a geometric plane "Sr" inclined by about 30 ° with respect to the geometric plane "Si", on the opposite side with respect to the inclination of the geometric plane "Sp".

Gli illuminatori elementari polarizzati 62 emettono un fascio di luce con lunghezza d’onda nel campo di 490-570 nm, gli illuminatori elementari non polarizzati 63 emettono un fascio di luce con lunghezze d’onda esterne al campo di 490-570 nm, mentre i rilevatori elementari 64 hanno, come strato riflettente 51 , uno specchio dicroico riflettente nel campo di 490-570 nm. The elementary polarized illuminators 62 emit a beam of light with a wavelength in the range of 490-570 nm, the elementary non-polarized illuminators 63 emit a beam of light with wavelengths outside the range of 490-570 nm, while the elementary detectors 64 have, as the reflecting layer 51, a dichroic mirror reflecting in the range of 490-570 nm.

I rilevatori elementari 64 che formano il rilevatore ottico 44 sono costituiti ciascuno da un’ottica di rilevazione 65 e da un sensore ad area 66 che include elementi foto rilevatori 67. Gli elementi foto rilevatori sono distribuiti in file e colonne, con file sostanzialmente parallele all’asse sensore 52 corrispondenti alle sezioni di scansione dei sensori elementari 61. The elementary detectors 64 which form the optical detector 44 are each made up of a detection optics 65 and an area sensor 66 which includes photo-sensing elements 67. The photo-sensing elements are distributed in rows and columns, with rows substantially parallel to each other. sensor axis 52 corresponding to the scanning sections of elementary sensors 61.

L’ottica di rilevazione dei rilevatori elementari 64 (Fig. 11) è tale da focalizzare, in un primo gruppo di file 68 del sensore ad area 66 i raggi riflessi 69 dallo strato riflettente del sensore magnetoottico 41 e in un secondo gruppo di file 71, la sottile linea di immagine illuminata dalla banconota 33. In questo modo, in una banconota scansionata, gli elementi foto rilevatori 67 del primo gruppo di file 68 rilevano le informazioni magnetiche, mentre gli elementi foto rilevatori 67 del secondo gruppo di file 71 rilevano le informazioni ottiche dei grafismi. Secondo una tecnica nota, i foto rilevatori 67 sono costituiti da rilevatori CMOS, ma possono essere sostituiti da componenti CCD. The detection optics of the elementary detectors 64 (Fig. 11) is such as to focus, in a first group of rows 68 of the area sensor 66, the reflected rays 69 from the reflecting layer of the magneto-optic sensor 41 and in a second group of rows 71 , the thin line of image illuminated by the banknote 33. In this way, in a scanned banknote, the photo-sensing elements 67 of the first group of files 68 detect the magnetic information, while the photo-sensing elements 67 of the second group of files 71 detect the magnetic information. optical information of graphics. According to a known technique, the photo detectors 67 consist of CMOS detectors, but can be replaced by CCD components.

Ciascuno degli illuminatori elementari non polarizzati 63 (Figg. 5 e 6) comprende ad esempio LED “L” ed ha un’ottica 72 per la formazione di raggi divergenti lungo l’asse sensore 52 per illuminare in modo uniforme tutta la lunghezza di scansione del rispettivo sensore elementare 61 e raggi convergenti verso l’asse sensore 52 per aumentare l’intensità luminosa lungo la linea di scansione. Each of the non-polarized elementary illuminators 63 (Figs. 5 and 6) comprises, for example, LED "L" and has an optic 72 for the formation of diverging rays along the sensor axis 52 to illuminate uniformly the entire scanning length of the respective elementary sensor 61 and rays converging towards the sensor axis 52 to increase the luminous intensity along the scanning line.

Ciascuno degli illuminatori elementari 62 per il fascio di luce polarizzata è anch’esso a LED ed ha, a sua volta, un’ottica 73 per la formazione di raggi paralleli verso l’asse sensore 52 del rispettivo sensore elementare 61. L’ottica dei rilevatori ottici è prevista per una rilevazione a raggi paralleli e, convenientemente, le ottiche degli illuminatori elementari 63 e l’ottica di rilevazione 65 dei rilevatori ottici 66 sono di tipo asferico. Each of the elementary illuminators 62 for the polarized light beam is also LED and has, in turn, an optic 73 for the formation of parallel rays towards the sensor axis 52 of the respective elementary sensor 61. The optics of the optical detectors is provided for a parallel beam detection and, conveniently, the optics of the elementary illuminators 63 and the detection optics 65 of the optical detectors 66 are of the aspherical type.

I sensori elementari 61 (Figg. 2 e 10) sono costituiti da piastrine sostanzialmente rettangolari allungate, aventi ciascuna uno spessore di circa 0,5 mm, una lunghezza di 15-25 mm, normalmente 20 mm, nel senso dell’asse sensore 52 ed una larghezza di 1 ,5-2,5 mm, normalmente 2,0 mm. The elementary sensors 61 (Figs. 2 and 10) consist of substantially rectangular elongated plates, each having a thickness of about 0.5 mm, a length of 15-25 mm, usually 20 mm, in the direction of the sensor axis 52 and a width of 1.5-2.5mm, normally 2.0mm.

In accordo con una caratteristica dell'invenzione, lo strato riflettente 51 , da parte opposta rispetto al substrato trasparente 47 è ricoperto da uno strato protettivo trasparente 76 tale da consentire il contatto del sensore con la banconota in movimento 33. Questa struttura evita la presenza di un vetro di protezione per preservare l'integrità dello strato riflettente. Così, la superficie della banconota 33 può essere molto vicina allo strato riflettente, migliorando la sensibilità dei sensori. In accordance with a characteristic of the invention, the reflective layer 51, on the opposite side with respect to the transparent substrate 47, is covered with a transparent protective layer 76 such as to allow the sensor to contact the moving banknote 33. This structure avoids the presence of a protective glass to preserve the integrity of the reflective layer. Thus, the surface of the banknote 33 can be very close to the reflective layer, improving the sensitivity of the sensors.

I sensori elementari 61 sono montati nell’involucro 36 tramite una lastra trasparente comune 77, di supporto per il substrato trasparente 47, da parte opposta rispetto allo strato protettivo trasparente 76 ed in modo che lo strato protettivo 76 sia sostanzialmente tangente con i bordi della finestra di scansione 37. I sensori elementari sono fissati di testa in modo da essere allineati lungo l’asse sensore 52 e a sostanziale contatto l’uno con l’altro. The elementary sensors 61 are mounted in the casing 36 by means of a common transparent plate 77, supporting the transparent substrate 47, on the opposite side with respect to the transparent protective layer 76 and so that the protective layer 76 is substantially tangent with the edges of the window 37. The elementary sensors are fixed at the end so as to be aligned along the sensor axis 52 and in substantial contact with each other.

I sensori elementari 61 ( F igg . 1 e 9) sono polarizzati magneticamente da coppie di magneti permanenti elementari 78 o da una coppia unica di magneti permanenti estesi lungo la finestra di scansione e con espansioni polari 79 affiancate ai sensori. Tali espansioni possono essere costituiti da coppie di lamierini ferromagnetici ad alta permeabilità associati ai magneti permanenti elementari o da una coppia unica di lamierini ferromagnetici nel caso di una coppia unica di magneti permanenti. The elementary sensors 61 (Figs. 1 and 9) are magnetically polarized by pairs of elementary permanent magnets 78 or by a single pair of permanent magnets extended along the scanning window and with pole pieces 79 placed side by side with the sensors. These expansions can be constituted by pairs of high permeability ferromagnetic laminations associated with the elementary permanent magnets or by a single pair of ferromagnetic laminations in the case of a single pair of permanent magnets.

Nei sensori elementari 61 hanno ciascuno il substrato trasparente 47 è costituito da granati (garnet di gadolinio gallio . ). In the elementary sensors 61 each the transparent substrate 47 consists of garnets (garnet of gadolinium gallium.).

Con la struttura sopra descritta, la risoluzione del dispositivo magnetoottico 31 (Fig. 1) è superiore a 800 dpi lungo l’asse sensore 52 trasversale alla direzione di avanzamento “A” della banconota sia per le immagini illuminate con il fascio non polarizzato, sia per le informazioni magnetiche ottenute dal fascio non polarizzato. La risoluzione lungo la direzione di avanzamento “A”, dipendente dalla velocità di scansione della banconota è anch’essa superiore a 800 dpi lungo l’asse sensore 52: Naturalmente, se ritenuto opportuno, tale risoluzione può essere limitata a valori inferiori, ma superiori a 600 dpi (?), sufficienti per una buona verificabilità della genuinità delle banconote. With the structure described above, the resolution of the magneto-optic device 31 (Fig. 1) is higher than 800 dpi along the sensor axis 52 transversal to the forward direction "A" of the banknote both for images illuminated with the non-polarized beam and for the magnetic information obtained from the non-polarized beam. The resolution along the direction of advancement "A", dependent on the scanning speed of the banknote, is also higher than 800 dpi along the sensor axis 52: Of course, if deemed appropriate, this resolution can be limited to lower, but higher values at 600 dpi (?), sufficient for a good verifiability of the authenticity of the banknotes.

Una unità di processo 84 risponde ai segnali del rilevatore ottico 44 per fornire un’immagine magnetica digitale 86 ed una immagine 87 delle caratteristiche ottiche delle aree di controllo, funzionali alla verificare dei dati sensibili della banconota o del documento da analizzare. Il posizionamento e la movimentazione della banconota può prevedere rulli di contrasto e rulli di movimentazione. Tali componenti possono essere di tipo noto e, ad esempio, per ciò che riguarda la formazione dell' immagine magnetica digitale 86, analoghi ai corrispondenti componenti descritti nella citata domanda di brevetto IT2009A000879 a nome della Richiedente CTS Elecronics S.p.A. A process unit 84 responds to the signals of the optical detector 44 to provide a digital magnetic image 86 and an image 87 of the optical characteristics of the control areas, functional to verify the sensitive data of the banknote or document to be analyzed. The positioning and handling of the banknote can include contrast rollers and handling rollers. These components can be of a known type and, for example, as regards the formation of the digital magnetic image 86, similar to the corresponding components described in the aforementioned patent application IT2009A000879 in the name of the Applicant CTS Elecronics S.p.A.

I n F i g . 12 è mostrato schematicamente un dispositivo magnetoottico 91 di riconoscimento e verifica per dati sensibili 32 di banconote 33 (Fig. 3) o altri documenti (non mostrati nelle figure) da analizzare, in accordo con una seconda forma di esecuzione dell'invenzione. Anche per tale forma di esecuzione, i dati sensibili da riconoscere e verificare includono informazioni da elementi magnetici o magnetizzabili e grafismi disposti in rispettive aree di controllo 34 della banconota. Il dispositivo magnetoottico 91 ha componenti simili a quelli del dispositivo magnetoottico 31 e che sono stati rappresentati con la stessa numerazione. I n F i g. 12 schematically shows a magneto-optical recognition and verification device 91 for sensitive data 32 of banknotes 33 (Fig. 3) or other documents (not shown in the figures) to be analyzed, in accordance with a second embodiment of the invention. Also for this embodiment, the sensitive data to be recognized and verified include information from magnetic or magnetizable elements and graphics arranged in respective control areas 34 of the banknote. The magneto-optic device 91 has components similar to those of the magneto-optical device 31 and which have been represented with the same numbering.

Specificativamente, il dispositivo 91 comprende un involucro 92 che definisce una finestra di scansione 93 per la banconota 33 da verificare e comprende: un primo illuminatore 94 per un fascio di luce polarizzata 96 diretto alla finestra di scansione 93, un sensore magnetoottico 97 polarizzato magneticamente che insiste sulla finestra di scansione 93, un secondo illuminatore 98 per un fascio di luce non polarizzata 99 diretto sul sensore magnetoottico 97, un rilevatore ottico 101 per rilevare le modifiche di polarizzazione del fascio di luce riflessa dal sensore magnetoottico 97 ed il gruppo di movimentazione 46 per spostare la banconota 33 o altro documento relativamente al sensore magnetoottico 97. Specifically, the device 91 comprises a casing 92 which defines a scanning window 93 for the banknote 33 to be checked and comprises: a first illuminator 94 for a polarized light beam 96 directed to the scanning window 93, a magnetically polarized magneto-optic sensor 97 which insists on the scanning window 93, a second illuminator 98 for a non-polarized light beam 99 directed on the magneto-optic sensor 97, an optical detector 101 to detect the polarization changes of the light beam reflected by the magneto-optic sensor 97 and the movement unit 46 to move the banknote 33 or other document relative to the magneto-optical sensor 97.

Il sensore magnetoottico 97 (Fig. 13), anch’esso di tipo multistrato e che utilizza i principi di Kerr/Faraday, è simile funzionalmente e dimensionalmente al sensore 41 di Fig. 2 e definisce l’asse sensore 52 trasversale alla direzione di avanzamento “A” della banconota. Il sensore 97 ha un substrato trasparente 104, uno strato magnetoottico 106 e uno strato riflettente 107 ed in cui la polarizzazione del fascio di luce polarizzata riflessa dallo strato riflettente 107 è modificata in risposta alle informazioni magnetiche delle aree di controllo 34. The magneto-optic sensor 97 (Fig. 13), also of the multilayer type and which uses the Kerr / Faraday principles, is functionally and dimensionally similar to the sensor 41 of Fig. 2 and defines the sensor axis 52 transversal to the direction of advance. “A” of the banknote. The sensor 97 has a transparent substrate 104, a magneto-optical layer 106 and a reflective layer 107 and in which the polarization of the beam of polarized light reflected by the reflective layer 107 is modified in response to the magnetic information of the control areas 34.

Nel dispositivo magnetoottico 91 (Figg. 12 e 13), la finestra di scansione 93 include una striscia di verifica ottica 108 spostata di una predeterminata distanza dal sensore magnetoottico 97 nella direzione di avanzamento “A” della banconota ed ha un asse di verifica ottica 109 parallelo all’asse sensore 52. In the magneto-optic device 91 (Figs. 12 and 13), the scanning window 93 includes an optical check strip 108 displaced by a predetermined distance from the magneto-optic sensor 97 in the direction of advance "A" of the banknote and has an optical check axis 109 parallel to sensor axis 52.

Il primo illuminatore 98 (Figg. 12 e 14) indirizza il fascio di luce non polarizzata 99 sulla striscia di verifica ottica 108. Il rilevatore ottico 101 comprende un sensore ad area 111 che include elementi foto rilevatori 112 distribuiti in file e colonne, con file sostanzialmente parallele all’asse sensore 52 ed un’ottica rilevazione 113 tale da focalizzare, in un primo gruppo di file 114, per le informazioni magnetiche, i raggi riflessi dallo strato riflettente del sensore magnetoottico 97 e, in un secondo gruppo di file 116, per le informazioni ottiche, le immagini dei grafismi provenienti dalla striscia di verifica ottica 108. The first illuminator 98 (Figs. 12 and 14) directs the non-polarized light beam 99 onto the optical check strip 108. The optical detector 101 comprises an area sensor 111 which includes photo-sensing elements 112 distributed in rows and columns, with rows substantially parallel to the sensor axis 52 and an optical detection 113 such as to focus, in a first group of rows 114, for the magnetic information, the rays reflected by the reflecting layer of the magneto-optical sensor 97 and, in a second group of rows 116, for optical information, the graphic images from the optical check strip 108.

Il primo illuminatore 94 (Figg. 12 13 e 15) emette il fascio di luce polarizzata 96 con lunghezza d’onda nel campo di 490-570 nm e il secondo illuminatore 98 emette un fascio di luce bianca 99, mentre il sensore 97 ha, come strato riflettente 107, uno specchio non selettivo o uno specchio dicroico riflettente nel campo di 490-570 nm. The first illuminator 94 (Figs. 12 13 and 15) emits the beam of polarized light 96 with a wavelength in the range of 490-570 nm and the second illuminator 98 emits a beam of white light 99, while the sensor 97 has, as a reflective layer 107, a non-selective mirror or a reflecting dichroic mirror in the range of 490-570 nm.

Anche il dispositivo magnetoottico 91 (Figg. 12 e 15) è formato da una serie di moduli, qui indicati con 117, affiancati parallelamente all’asse sensore 52, che comprendono: sensori elementari 118 costitutivi del sensore magnetoottico 97, affiancati lungo l’asse sensore e di dimensioni simili a quelli dei sensori elementari 61. Il primo illuminatore 94, il secondo illuminatore 98 e il rilevatore ottico 101 sono costituiti rispettivamente da una serie di primi illuminatori elementari 119, da una serie di secondi illuminatori elementari 121, a led “L” e da una serie di rilevatori elementari 122 che sono affiancati lungo assi paralleli all’asse 52 trasversale e sono associati alla serie di sezioni elementari 118 che costituiscono il sensore magnetoottico 97. The magneto-optic device 91 (Figs. 12 and 15) is also formed by a series of modules, indicated here with 117, placed side by side parallel to the sensor axis 52, which include: elementary sensors 118 constituting the magneto-optic sensor 97, side by side along the axis sensor and similar in size to those of elementary sensors 61. The first illuminator 94, the second illuminator 98 and the optical detector 101 are respectively constituted by a series of first elementary illuminators 119, by a series of second elementary illuminators 121, led " L ”and by a series of elementary detectors 122 which are placed side by side along axes parallel to the transverse axis 52 and are associated with the series of elementary sections 118 which constitute the magneto-optic sensor 97.

I secondi illuminatori elementari 121 per il fascio di luce non polarizzata 99 hanno ciascuno un’ottica 123 per la formazione di raggi divergenti lungo l’asse 109 della striscia di verifica ottica per illuminare in modo uniforme tutta la lunghezza di scansione della rispettiva sezione di banconota attraverso la striscia di verifica ottica, e raggi convergenti verso l’asse 109 della striscia di verifica ottica per aumentare l’intensità luminosa lungo la linea di scansione. I primi illuminatori elementari 119 per il fascio di luce polarizzata hanno a loro volta un’ottica 124 per la formazione di raggi paralleli verso l’asse 52 della rispettiva sezione elementare 118 del sensore magnetoottico. The second elementary illuminators 121 for the non-polarized light beam 99 each have an optic 123 for the formation of diverging rays along the axis 109 of the optical check strip to uniformly illuminate the entire scanning length of the respective banknote section through the optical check strip, and rays converging towards the axis 109 of the optical check strip to increase the light intensity along the scan line. The first elementary illuminators 119 for the polarized light beam have in turn an optic 124 for the formation of parallel rays towards the axis 52 of the respective elementary section 118 of the magneto-optic sensor.

La striscia di verifica ottica 108 è delimitata da una lastra trasparente 125 (Fig. 13) nella finestra di scansione 93 affiancata alla serie di sensori magnetoottici elementari 118. I sensori magnetoottici elementari sono polarizzati magneticamente da magneti permanenti 126 che sono estesi lungo la finestra di scansione e hanno espansioni polari 127 (Figg. 12 e 16), simili alle espansioni polari 79, affiancate alla lastra trasparente 125 e alla stessa serie di sezioni magnetoottiche elementari 118. The optical check strip 108 is delimited by a transparent plate 125 (Fig. 13) in the scanning window 93 flanked by the array of elementary magneto-optical sensors 118. The elementary magneto-optical sensors are magnetically polarized by permanent magnets 126 which are extended along the scanning window. scan and have pole pieces 127 (Figs. 12 and 16), similar to pole pieces 79, placed side by side with the transparent plate 125 and with the same series of elementary magneto-optical sections 118.

Nell'involucro 92, gli illuminatori elementari non polarizzati 121 hanno un asse giacente su un piano geometrico “Si” sostanzialmente perpendicolare al piano di riferimento “Sb”. Gli illuminatori elementari polarizzati 119 hanno un asse giacente su un piano geometrico “Sp” inclinato di circa 40° rispetto al piano geometrico “Si”, mentre i rilevatori elementari 122 hanno un asse giacente su un piano geometrico “Sr” inclinato di circa 40° rispetto al piano geometrico “Si”, da parte opposta rispetto all'inclinazione del piano geometrico “Sp”. In the casing 92, the non-polarized elementary illuminators 121 have an axis lying on a geometric plane "Si" substantially perpendicular to the reference plane "Sb". The elementary polarized illuminators 119 have an axis lying on a geometric plane "Sp" inclined by about 40 ° with respect to the geometric plane "Si", while the elementary detectors 122 have an axis lying on a geometric plane "Sr" inclined by about 40 ° with respect to the geometric plane "Si", on the opposite side with respect to the inclination of the geometric plane "Sp".

Anche i sensori elementari 118 (Figg. 12 e 13) del sensore magnetoottico 97 hanno uno strato protettivo trasparente 128 sullo strato riflettente 107 tale da consentire, senza danni, il contatto del sensore con la banconota in movimento 33, per un’alta sensibilità del sensore stesso. Il montaggio dei sensori elementari 118 è realizzato tramite una lastra trasparente 129, simile a quella dei sensori elementari 61 e tale che lo strato protettivo 128 e la lastra trasparente 125 siano sostanzialmente tangenti con i bordi della finestra di scansione 93. Also the elementary sensors 118 (Figs. 12 and 13) of the magneto-optic sensor 97 have a transparent protective layer 128 on the reflecting layer 107 such as to allow, without damage, the contact of the sensor with the moving banknote 33, for a high sensitivity of the sensor itself. The assembly of the elementary sensors 118 is carried out by means of a transparent plate 129, similar to that of the elementary sensors 61 and such that the protective layer 128 and the transparent plate 125 are substantially tangent with the edges of the scanning window 93.

Anche i sensori elementari 118 hanno ciascuno il substrato trasparente 47 costituito da granati (garnet di gadolinio gallio . ). Also the elementary sensors 118 each have the transparent substrate 47 consisting of garnets (garnet of gadolinium gallium.).

Con la struttura sopra descritta, il riconoscimento ottico è simile a quello relativo alla visione oculare, ferma restando la possibilità di risoluzione superiore a 800 dpi per una verifica ottimale della genuinità delle banconote. With the structure described above, the optical recognition is similar to that relating to ocular vision, without prejudice to the possibility of resolution higher than 800 dpi for an optimal verification of the authenticity of the banknotes.

Una unità di processo 131 (Fig. 20) risponde ai segnali del rilevatore ottico 101 per fornire un’immagine magnetica digitale 132 ed una immagine 133 delle caratteristiche ottiche riguardanti le aree di controllo, funzionali alla verificare dei dati sensibili della banconota o del documento da analizzare. L’unità di processo 131 allinea inoltre le informazioni relative alle immagini ottiche 133 con quelle delle immagini magnetiche 132, sfasando le relative informazioni di un tempo dipendente dalla distanza dell’asse di verifica ottica 109 dall’asse sensore 52 e dalla velocità di avanzamento della banconota. A processing unit 131 (Fig. 20) responds to the signals of the optical detector 101 to provide a digital magnetic image 132 and an image 133 of the optical characteristics concerning the control areas, functional to verify the sensitive data of the banknote or document to be to analyze. The processing unit 131 also aligns the information relating to the optical images 133 with that of the magnetic images 132, shifting the relative information by a time depending on the distance of the optical verification axis 109 from the sensor axis 52 and on the advancement speed of the banknote.

Da quanto sopra descritto risulta chiaro che il dispositivo magnetoottico dell’invenzione rileva in modo lineare e dinamico, ad alta definizione, immagini aventi caratteristiche grafiche di elementi di sicurezza composti da materiali magnetici e non magnetici, presenti su banconote e/o documenti di valore, utilizzando proprietà magnetoottiche che permettono la simultanea rilevazione di dette proprietà, per certificarne l’autenticità. From what has been described above it is clear that the magneto-optic device of the invention detects in a linear and dynamic way, in high definition, images having graphic characteristics of security elements composed of magnetic and non-magnetic materials, present on banknotes and / or documents of value, using magneto-optical properties that allow the simultaneous detection of these properties, to certify their authenticity.

La caratteristica base di questo dispositivo è la capacità di rilevare simultaneamente immagini grafiche di cui, alcune zone, hanno anche proprietà magnetiche; ed in cui le immagini grafiche possono essere realizzate tramite tecniche di stampa utilizzate per la fabbricazione di banconote e/o documenti di valore (intaglio, offset, serigrafia, ecc...). The basic feature of this device is the ability to simultaneously detect graphic images of which some areas also have magnetic properties; and in which the graphic images can be created using printing techniques used for the manufacture of banknotes and / or valuable documents (intaglio, offset, screen printing, etc ...).

Gli elementi di sicurezza possono essere suddivise sinteticamente in tre categorie: 1) elementi applicati su supporto (stripe, patch, ologrammi), con rilevazione sia delle caratteristiche ottiche che magnetiche; 2) elementi parzialmente inseriti nel supporto (particolari fili di sicurezza, tape), con rilevazione delle caratteristiche ottiche nelle zone non coperte dal supporto e con rilevazione delle caratteristiche magnetiche in entrambe le zone, coperte e non coperte dal supporto (Windows); e 3) elementi totalmente inseriti nel supporto (fili di sicurezza, tape, fibrille, planchette), con rilevazione delle caratteristiche magnetiche. The security elements can be briefly divided into three categories: 1) elements applied on a support (stripe, patch, holograms), with detection of both the optical and magnetic characteristics; 2) elements partially inserted in the support (particular security threads, tape), with detection of the optical characteristics in the areas not covered by the support and with detection of the magnetic characteristics in both areas, covered and not covered by the support (Windows); and 3) elements totally inserted in the support (safety threads, tapes, fibrils, planchette), with detection of the magnetic characteristics.

È evidente che, con il termine supporto, si considerano strutture monostrato (carta e polimeri) e strutture multistrato diverse da quelle delle banconote in cui il singolo strato può essere formato da carta o polimeri laminati o spalmati. It is evident that, with the term support, we consider single-layer structures (paper and polymers) and multilayer structures different from those of banknotes in which the single layer can be formed by laminated or coated paper or polymers.

La conversione dei dati provenienti dai fotorilevatori può utilizzare convertitori a 8 bit che, attribuendo un valore del singolo pixel da 0 a 255; può ricostruire una immagine in bianco e nero di quanto scansionato con tutti i toni di grigio relativi. Andando ad analizzare il valore dei singoli pixel, secondo uno schema x-y, si può definire tramite comparazione con Campioni primari, quanto segnale magnetico è presente attribuendone quindi un valore qualitativo. The conversion of the data coming from the photodetectors can use 8-bit converters which, by attributing a value of the single pixel from 0 to 255; it can reconstruct a black and white image of what is scanned with all relative gray tones. By analyzing the value of the individual pixels, according to an x-y scheme, it is possible to define by comparison with primary samples, how much magnetic signal is present, thus attributing a qualitative value.

Un software dedicato, permette quindi di attribuire alle immagini magnetiche sia un grado qualitativo che quantitativo. A dedicated software, therefore, allows to attribute both a qualitative and quantitative degree to the magnetic images.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto e illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall' ambito della presente invenzione. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the embodiments and details of construction may be varied widely with respect to what has been described and illustrated purely by way of non-limiting example, without thereby departing from the scope of the present invention.

Claims

CLAIMS 1. Magneto-optic recognition and verification device for sensitive banknote data or other documents, in which said data includes information from magnetic or magnetizable elements and graphics arranged in respective control areas, and in which said device defines a scanning window for a banknote to be verified and comprises: a first illuminator for a polarized light beam directed to the scanning window, a magnetically polarized magneto-optic sensor which insists in the scanning window, having a transparent substrate and a reflective layer, and in which the polarization of the light beam polarized reflected by the reflective layer is modified in response to the magnetic information of the control areas; a second illuminator for a non-polarized light beam directed on the magneto-optical sensor, an optical detector to detect the polarization changes of the light beam reflected by the magneto-optical sensor and a handling unit to move the banknote or other document relative to the magneto-optical sensor and in which the magneto-optic sensor defines a sensor axis transversal to the direction of advancement "A" of the banknote; the aforesaid device being characterized by what the scanning window includes an optical verification strip moved by a predetermined distance from the magneto-optical sensor in the direction of advancement "A" of the banknote having an optical verification axis parallel to the sensor axis; in which the first illuminator directs the non-polarized light beam onto the optical check strip; and in which the optical detector comprises an area sensor which includes photo detector elements distributed in rows and columns and rows substantially parallel to the sensor axis and an optical detection such as to focus, in a first group of rows for the magnetic information, the rays reflected by the reflecting layer of the magneto-optic sensor and, in a second group of files for the optical information, the images of the aforementioned graphisms coming from the optical check strip.

2. Device according to claim 1, characterized in that the first illuminator emits a beam of polarized light with a wavelength in the range of 490-570 nm and the second illuminator emits a beam of white light, while the element sensor has, as a reflecting layer, a non-selective mirror or a reflecting dichroic mirror in the range of 490-570 nm.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a processing unit responsive to the signals of the area sensor and to information on the advancement speed of the banknote to report on a single matrix the magnetic information of the magneto-optic sensor and the optical information of the optical check strip.

4. Device according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that the magneto-optical sensor is formed by a series of elementary magneto-optical sections placed side by side along the transverse axis and in which the first illuminator, the second illuminator and the optical detector they consist respectively of a series of first elementary illuminators, a series of second elementary illuminators and a series of elementary detectors placed side by side along axes parallel to the transverse axis and associated with the series of elementary sections that form the magneto-optic sensor.

5. Device according to claim 4, characterized in that each of the second elementary illuminators for the non-polarized light beam has an optic for the formation of diverging rays along the axis of the optical check strip to illuminate uniformly the entire scanning length of the respective banknote section through the optical check strip, and rays converging towards the axis of the optical check strip to increase the light intensity along the scan line.

6. Device in accordance with claim 4 or 5, characterized in that each of the first elementary illuminators for the polarized light beam has an optic for the formation of parallel rays towards the axis of the respective elementary section of the magneto-optic sensor.

7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the optical verification strip is delimited by a transparent plate flanked by the series of elementary magneto-optical sections and in which said elementary magneto-optical sections are magnetically polarized by extended permanent magnets along the scanning window and with polar expansions placed side by side with the aforementioned transparent plate and with the series of elementary magneto-optical sections.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the magneto-optic sensor has a transparent protective layer on the reflecting layer such as to allow, without damage, the sensor contact with the moving banknote.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the photo-detecting elements consist of CMOS detectors.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the resolution is higher than 600 dpi along the axis transversal to the direction of advancement "A" of the banknote both for the images illuminated with the non-polarized beam and the information magnetic obtained by the polarized beam.