СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЦЕННЫХ ДОКУМЕНТОВ

Изобретение относится к способу и устройству для проверки ценных документов, таких как, например, банкнот, чеков, карт, билетов, купонов.

Из уровня техники известно снабжение ценных документов защитными элементами, например защитными полосами или же защитными нитями, которые содержат магнитный материал. При этом магнитный материал может быть нанесен на защитный элемент либо сплошным образом, либо участками, например в виде кодирования. Для магнитного кодирования защитного элемента служит, например, определенная последовательность магнитных и немагнитных областей, которая характерна для ценного документа. Кроме того, известно применение различных магнитных материалов для магнитного кодирования, например, с разной коэрцитивной силой. В известных до сих пор способах магнитного кодирования применяются два по-разному коэрцитивных магнитных материала, из которых образуются два вида магнитных областей, которые расположены на защитном элементе.

Кроме того, известна проверка машинным способом банкнот с защитными нитями, которые имеют магнитное кодирование из по-разному коэрцитивных материалов. При этом банкноты транспортируются параллельно продольному направлению защитного элемента и последовательно проходят сначала сильное магнитное поле параллельно направлению транспортировки, которое намагничивает как высококоэрцитивные, так и низкокоэрцитивные магнитные области вдоль направления транспортировки. Остаточная намагниченность проверяется с помощью индуктивного магнитного детектора, который является чувствительным параллельно направлению транспортировки. Затем банкноты проходят через более слабое магнитное поле перпендикулярно направлению транспортировки, которое ориентирует перпендикулярно направлению транспортировки только низкокоэрцитивные магнитные области, в то время как высококоэрцитивные магнитные области остаются намагниченными в направлении транспортировки. Снова проверяется остаточная намагниченность с помощью индуктивного магнитного детектора, который является чувствительным параллельно направлению транспортировки. При этом с помощью первого индуктивного магнитного детектора детектируются высоко- и низкокоэрцитивные магнитные области, а с помощью второго индуктивного магнитного детектора детектируются только высококоэрцитивные магнитные области. Однако если защитный элемент содержит и комбинированные магнитные области, которые содержат оба по-разному коэрцитивных магнитных материала, так что по-разному коэрцитивные магнитные материалы одновременно попадают в область детектирования магнитного детектора, детектируется наложение магнитных сигналов по-разному коэрцитивных магнитных материалов. При этом комбинированные магнитные области дают уменьшенный магнитный сигнал, размах сигнала которого находится между размахом сигнала высококоэрцитивных и размахом сигнала низкокоэрцитивных магнитных областей. Недостатком этого способа является то, что эти комбинированные магнитные области являются лишь с трудом отличимыми от высококоэрцитивных и от низкокоэрцитивных магнитных областей. Кроме того, недостатком является то, что для перемагничивания низкокоэрцитивных магнитных областей должно применяться магнитное поле, которое ориентировано параллельно плоскости транспортировки и перпендикулярно направлению транспортировки ценного документа. Ибо с помощью обычных магнитов реализуются ориентированные так магнитные поля только с относительно малой силой магнитного поля.

Поэтому в основе изобретения лежит задача осуществления проверки ценных документов так, чтобы высококоэрцитивные, низкокоэрцитивные и комбинированные магнитные области в каждом случае могли быть надежно отличены друг от друга.

Эта задача решается посредством объектов независимых пунктов формулы изобретения. В зависящих от них пунктах указаны благоприятные усовершенствования и варианты осуществления изобретения.

Подлежащий проверке ценный документ имеет защитный элемент с несколькими магнитными областями. К магнитным областям относятся по меньшей мере одна высококоэрцитивная магнитная область из высококоэрцитивного магнитного материала с первой коэрцитивной силой и по меньшей мере одна низкокоэрцитивная магнитная область из низкокоэрцитивного магнитного материала со второй коэрцитивной силой, которая меньше, чем первая коэрцитивная сила, и при определенных условиях по меньшей мере одна комбинированная магнитная область, которая имеет как высококоэрцитивный, так и низкокоэрцитивный магнитный материал. По меньшей мере одна комбинированная магнитная область содержит как высококоэрцитивный, так и низкокоэрцитивный магнитный материал. Высококоэрцитивный и низкокоэрцитивный магнитный материал комбинированной магнитной области расположены, например, один на другом. В качестве альтернативы, комбинированная магнитная область имеет высококоэрцитивный и низкокоэрцитивный магнитный материал в виде смеси.

Предпочтительно, по меньшей мере одна комбинированная магнитная область выполнена так, что высококоэрцитивный магнитный материал комбинированной магнитной области и низкокоэрцитивный магнитный материал комбинированной магнитной области имеют по существу одинаковую остаточную плотность потока. Прежде всего, комбинированная магнитная область содержит одинаковое количество высококоэрцитивного и низкокоэрцитивного магнитного материала. Однако высоко- и низкокоэрцитивные доли по меньшей мере одной комбинированной магнитной области могут и отличаться друг от друга, например из-за неизбежных допусков давления при изготовлении магнитных областей. Предпочтительно, также и остаточные плотности потока высококоэрцитивной магнитной области и низкокоэрцитивной магнитной области являются одинаковыми. Например, остаточная плотность потока высококоэрцитивного магнитного материала комбинированной магнитной области составляет половину остаточной плотности потока высококоэрцитивной магнитной области. А остаточная плотность потока низкокоэрцитивного магнитного материала комбинированной магнитной области составляет половину остаточной плотности потока низкокоэрцитивной магнитной области. По меньшей мере одна комбинированная магнитная область может иметь результирующую остаточную плотность потока, которая равна остаточной плотности потока высококоэрцитивной магнитной области и равна остаточной плотности потока низкокоэрцитивной магнитной области. В качестве альтернативы, остаточные плотности потока высококоэрцитивной, низкокоэрцитивной и комбинированной магнитной области могут быть и разными.

Для проверки ценного документа осуществляются следующие шаги.

Ценный документ или же защитный элемент ценного документа намагничивается первым магнитным полем, сила которого больше, чем первая и чем вторая коэрцитивная сила. При этом намагничивание высококоэрцитивного магнитного материала (как высококоэрцитивной, так и комбинированной магнитной области) и намагничивание низкокоэрцитивного магнитного материала (как низкокоэрцитивной, так и комбинированной магнитной области) ориентируются единообразно в первое направление намагничивания. Затем ценный документ или же защитный элемент намагничивается вторым магнитным полем, сила которого меньше, чем первая коэрцитивная сила, но больше, чем вторая коэрцитивная сила. Второе магнитное поле ориентировано так, что намагничивание низкокоэрцитивного магнитного материала (как низкокоэрцитивной, так и комбинированной магнитной области) ориентировано встречно-параллельно первому направлению намагничивания. Намагниченность высококоэрцитивного магнитного материала (как высококоэрцитивной, так и комбинированной магнитной области) при втором намагничивании остается неизменно ориентированной в первом направлении намагничивания.

Прежде всего, второе магнитное поле ориентировано встречно-параллельно первому магнитному полю. Это особенно благоприятно, так как второе магнитное поле в этом случае может быть создано сходными намагничивающими устройствами, как и первое магнитное поле, например, сходными магнитами. Тогда благоприятным образом просто посредством обычных магнитов реализуется относительно большая сила магнитного поля первого и второго магнитного поля. Первое направление намагничивания ориентировано, например, параллельно или встречно-параллельно направлению транспортировки ценного документа. Но оно может быть ориентировано и по-другому, например, перпендикулярно плоскости транспортировки ценного документа.

После первого и второго намагничивания первые магнитные сигналы защитного элемента детектируются первым магнитным детектором, а затем вторые магнитные сигналы защитного элемента детектируются вторым магнитным детектором. Первые и вторые магнитные сигналы анализируются, чтобы каждую из магнитных областей защитного элемента идентифицировать, либо как одну из комбинированных магнитных областей, либо как одну из высококоэрцитивных или низкокоэрцитивных магнитных областей.

Поскольку сила второго магнитного поля меньше, чем первая коэрцитивная сила, высококоэрцитивный магнитный материал вторым магнитным полем не перемагничивается. Однако намагничивание низкокоэрцитивного магнитного материала ориентируется вторым магнитным полем встречно-параллельно первому направлению намагничивания. Поэтому первый магнитный сигнал по меньшей мере одной низкокоэрцитивной магнитной области отличается от первого магнитного сигнала по меньшей мере одной высококоэрцитивной магнитной области. Например, первый магнитный сигнал низкокоэрцитивной магнитной области по сравнению с первым магнитным сигналом высококоэрцитивной магнитной области по существу инвертирован.

Кроме того, встречно-параллельное намагничивание низкокоэрцитивного магнитного материала также приводит к тому, что соответственно первый магнитный сигнал по меньшей мере одной комбинированной магнитной области отличается от первых магнитных сигналов высоко- и низкокоэрцитивных магнитных областей. По меньшей мере одна комбинированная магнитная область намагничивается вторым магнитным полем так, что результирующая намагниченность по меньшей мере одной комбинированной магнитной области, которая получается в результате второго намагничивания, по меньшей мере, приближенно исчезает. Для этой цели комбинированные магнитные области предпочтительно выполнены так, что низкокоэрцитивный магнитный материал комбинированной магнитной области и высококоэрцитивный магнитный материал комбинированной магнитной области, по меньшей мере, приблизительно имеют одинаковую остаточную плотность потока. Если в этом случае низкокоэрцитивный магнитный материал комбинированной магнитной области вторым магнитным полем намагничивается встречно-параллельно высококоэрцитивному магнитному материалу комбинированной магнитной области, в идеальном случае достигается исчезающая результирующая намагниченность соответствующей комбинированной магнитной области. За счет того, что результирующая намагниченность комбинированных магнитных областей почти исчезает, является возможным очень надежно отличать первые магнитные сигналы высококоэрцитивных и низкокоэрцитивных магнитных областей от первых магнитных сигналов комбинированных магнитных областей. Поэтому из первого магнитного сигнала соответствующей магнитной области может быть выведено, является ли соответствующая магнитная область высококоэрцитивной, низкокоэрцитивной или комбинированной магнитной областью.

Точная форма магнитного сигнала отдельных магнитных областей зависит от вида применяемых магнитных детекторов, а также от остаточной плотности потока и длины соответствующей магнитной области. Например, первый и/или второй магнитный сигнал высококоэрцитивных, низкокоэрцитивных и комбинированных магнитных областей может быть образован соответственно как одиночный пик или как двойной пик. При исчезающей результирующей намагниченности, как она создается в комбинированных магнитных областях встречно-параллельным вторым намагничиванием, первый магнитный сигнал комбинированной магнитной области не имеет ярко выраженных пиков и примерно соответствует первому смещению первого магнитного сигнала.

Перед детектированием вторых магнитных сигналов защитного элемента на защитный элемент воздействует третье магнитное поле, сила которого больше, чем вторая коэрцитивная сила. Поэтому посредством третьего магнитного ноля изменяется созданная вторым магнитным полем намагниченность низкокоэрцитивного магнитного материала. Третье магнитное поле ориентировано так, что намагничивание низкокоэрцитивного магнитного материала третьим магнитным полем ориентируется в третье направление намагничивания, которое ориентировано не встречно-параллельно первому направлению намагничивания. Благодаря этому достигается, что намагничивание низкокоэрцитивного магнитного материала третьим магнитным полем ориентируется в другое направление, в отличие от того, как оно было ориентировано вторым магнитным полем. Третьим магнитным полем намагниченность низкокоэрцитивного магнитного материала изменяется перед тем, как будут детектированы вторые магнитные сигналы. Третье магнитное поле воздействует на подлежащий детектированию участок защитного элемента перед детектированием второго магнитного сигнала соответствующего участка, прежде всего, до и во время детектирования второго магнитного сигнала соответствующего участка.

Первые магнитные сигналы защитного элемента детектируются не под воздействием третьего магнитного поля. Таким образом, третье магнитное поле воздействует на подлежащий детектированию участок защитного элемента лишь после детектирования первого магнитного сигнала соответствующего участка и перед детектированием второго магнитного сигнала соответствующего участка. Предпочтительно вторые магнитные сигналы защитного элемента детектируются под воздействием третьего магнитного поля. При этом третье магнитное поле воздействует на подлежащий детектированию участок защитного элемента не только до, но и во время детектирования второго магнитного сигнала соответствующего участка.

Третье магнитное поле ориентировано так, что намагничивание низкокоэрцитивного магнитного материала третьим магнитным полем ориентируется в третье направление намагничивания, которое ориентировано не встречно-параллельно первому направлению намагничивания. При этом направление намагничивания третьего магнитного поля может быть выбрано любым, пока оно отличается от направления намагничивания второго магнитного поля. Оно может быть ориентировано, например, параллельно, перпендикулярно или наклонно к первому направлению намагничивания. В одном примере осуществления третье направление намагничивания такое же, как первое направление намагничивания. В другом примере осуществления третье направление намагничивания ориентировано перпендикулярно первому направлению намагничивания и перпендикулярно плоскости транспортировки ценного документа.

В некоторых примерах осуществления сила третьего магнитного поля больше, чем вторая коэрцитивная сила, но меньше, чем первая коэрцитивная сила. В этих случаях третьим магнитным полем изменяется только намагниченность низкокоэрцитивного магнитного материала (как низкокоэрцитивной магнитной области, так и низкокоэрцитивной доли комбинированной магнитной области), но не намагниченность высококоэрцитивного магнитного материала. Тогда намагниченность высококоэрцитивного магнитного материала (как высококоэрцитивной магнитной области, так и высококоэрцитивной доли комбинированной магнитной области) остается ориентированной в первом направлении намагничивания. В результате измененной намагниченности низкокоэрцитивного магнитного материала и неизмененной намагниченности высококоэрцитивного магнитного материала комбинированная магнитная область получает отчетливую результирующую намагниченность (которая больше не исчезает). Поэтому в противоположность первому магнитному сигналу комбинированная магнитная область производит отчетливый второй магнитный сигнал.

В качестве альтернативы этому, сила третьего магнитного поля также может быть больше, чем первая и чем вторая коэрцитивная сила, так что она превосходит обе коэрцитивные силы. В этих случаях третьим магнитным полем изменяется как намагниченность низкокоэрцитивного, так и намагниченность высококоэрцитивного магнитного материала. Поэтому в результате измененной намагниченности низкокоэрцитивного магнитного материала и измененной намагниченности высококоэрцитивного магнитного материала комбинированная магнитная область опять получает отчетливую результирующую намагниченность (которая больше не исчезает). Поэтому и в этом случае, в противоположность первому магнитному сигналу, комбинированная магнитная область производит отчетливый второй магнитный сигнал.

Каждый участок защитного элемента, на котором второй магнитный детектор детектирует отчетливый второй магнитный сигнал, идентифицируется как (высококоэрцитивная, низкокоэрцитивная или комбинированная) магнитная область защитного элемента. Те участки защитного элемента, от которых хотя и детектируется отчетливый второй магнитный сигнал, но от которых первый магнитный детектор детектирует почти исчезающий первый магнитный сигнал, идентифицируются как комбинированные магнитные области.

Высококоэрцитивные и низкокоэрцитивные магнитные области производят соответственно отчетливые первые и отчетливые вторые магнитные сигналы и отличаются друг от друга на основе своей формы сигнала и/или с помощью одного или нескольких пороговых сравнений или других методов. Так как магнитные сигналы высоко- и низкокоэрцитивных магнитных областей, в зависимости от вида используемого магнитного детектора, могут быть образованы по-разному, и решение, идентифицируется ли магнитная область как высококоэрцитивная или как низкокоэрцитивная магнитная область, зависит от вида магнитного детектора. У некоторых магнитных детекторов первый магнитный сигнал высококоэрцитивной магнитной области имеет форму положительного одиночного пика, а первый магнитный сигнал низкокоэрцитивной магнитной области - форму отрицательного одиночного пика. В этом случае каждая магнитная область, первый магнитный сигнал которой превышает верхний порог, может быть идентифицирована как высококоэрцитивная магнитная область, а каждая магнитная область, первый магнитный сигнал которой снижается ниже нижнего порога, как низкокоэрцитивная магнитная область. У других магнитных детекторов первый магнитный сигнал высококоэрцитивных и низкокоэрцитивных магнитных областей соответственно имеет форму двойного пика, причем двойной пик низкокоэрцитивной магнитной области является инверсным по отношению к двойному пику высококоэрцитивной магнитной области. Для различения высококоэрцитивных и низкокоэрцитивных магнитных областей может быть анализирована, например, форма сигнала первых магнитных сигналов.

Для идентификации магнитных областей может быть, например, проведена обработка первых и вторых магнитных сигналов, в которой используются два порога, с которыми сравнивается соответствующий первый и второй магнитный сигнал соответствующей магнитной области. Первый магнитный сигнал сравнивается с первым верхним порогом и с первым нижним порогом, который находится ниже первого верхнего порога. Второй магнитный сигнал сравнивается со вторым верхним порогом и со вторым нижним порогом, который находится ниже второго верхнего порога.

Относительно положительной амплитуды магнитного сигнала это означает, что соответствующий верхний порог составляет большую амплитуду магнитного сигнала, чем соответствующий нижний порог. Первый верхний порог находится выше, а первый нижний порог находится ниже смещения сигнала первого магнитного сигнала. Второй верхний порог находится выше, а второй нижний порог находится ниже смещения сигнала второго магнитного сигнала.

При идентификации магнитных областей магнитная область, второй магнитный сигнал которой превышает второй верхний порог и/или снижается ниже второго нижнего порога, а первый магнитный сигнал которой ни превышает первый верхний порог, ни снижается ниже первого нижнего порога, идентифицируется как комбинированная магнитная область. Магнитная область, второй магнитный сигнал которой превышает второй верхний порог и/или снижается ниже второго нижнего порога, а первый магнитный сигнал которой превышает первый верхний порог и/или снижается ниже первого нижнего порога, идентифицируется либо как высококоэрцитивная, либо как низкокоэрцитивная магнитная область. За счет того, что первый верхний и первый нижний порог располагаются на противолежащих сторонах первого смещения сигнала, сравнение первого магнитного сигнала с обоими этими порогами приводит к очень надежному отличию комбинированных магнитных областей от высоко- и низкокоэрцитивных магнитных областей. Для того чтобы дополнительно оптимизировать идентификацию комбинированных магнитных областей, первый верхний и первый нижний пороги предпочтительно определяются так, что оба порога имеют между собой относительно большой интервал. Интервал составляет, например, по меньшей мере 50%, предпочтительно по меньшей мере 75% среднего размаха сигнала, который имеет первый магнитный сигнал высококоэрцитивных и/или низкокоэрцитивных магнитных областей относительно смещения первого магнитного сигнала.

Для идентификации магнитных областей обработка первых и вторых магнитных сигналов также может быть проведена так, что выведенный из соответствующего первого магнитного сигнала сигнал и/или что выведенный из соответствующего второго магнитного сигнала сигнал сравниваются с порогами. Альтернативно, для идентификации также может быть использован сигнал, который был выведен из обоих, то есть из первого и второго магнитного сигнала, например посредством линейной комбинации или образования отношения первого и второго магнитного сигнала соответствующей магнитной области. Выведенный из детектированного первого или же второго магнитного сигнала сигнал выводится, например, посредством образования корреляции первого или же второго магнитного сигнала с базисным сигналом, который является характерным для соответствующего магнитного детектора, который детектирует первый или же второй магнитный сигнал, или же его отдельных магниточувствительных элементов, и для подлежащего проверке защитного элемента. Выведенный сигнал может, например, соответствовать максимальной величине корреляционной кривой, которая определяется для каждого положения вдоль продольного направления защитного элемента. Но могут быть использованы и другие характеристики корреляционной кривой. Но выведенный сигнал также может быть непосредственно максимальной величиной второго магнитного сигнала, которую детектирует второй магнитный детектор или же его отдельные магниточувствительные элементы, в соответствующем положении вдоль продольного направления защитного элемента. Выведенный сигнал также может быть площадью под первым или же вторым магнитным сигналом в соответствующем положении вдоль защитного элемента или другими характеристиками первого или же второго магнитного сигнала или характеристиками сигнала, который был выведен из первого и второго магнитного сигнала. Тогда для идентификации магнитных областей, вместо самих первого и второго магнитного сигналов, соответствующий выведенный сигнал сравнивается с верхним порогом и нижним порогом. В зависимости от превышения или же снижения ниже обоих порогов соответствующим первым и вторым магнитным сигналом каждая магнитная область идентифицируется либо как комбинированная, либо как высококоэрцитивная или как низкокоэрцитивная магнитная область.

Верхний и/или нижний пороги могут быть выбраны в зависимости от первого магнитного сигнала защитного элемента, прежде всего в зависимости от размаха первого магнитного сигнала, который первый магнитный сигнал имеет относительно смещения сигнала. Так, почти автоматически отреагировано, например, на колебания транспортировки ценного документа или на технологически обусловленные колебания количества магнитного материала в магнитных областях. Верхний порог и/или нижний пороги могут быть выбраны одинаковыми для всех магнитных областей, так что все вторые магнитные сигналы магнитных областей сравниваются с одним и тем же верхним и с одним и тем же нижним порогом. Он может быть динамически выбран в зависимости от первого магнитного сигнала. Если размах первых магнитных сигналов магнитных областей защитного элемента, например, является в среднем относительно высоким или же низким, то и верхний порог соответственно повышается или же понижается.

Длина отдельных магнитных областей вдоль продольного направления защитного элемента может быть определена, например, из формы прохождения первого и/или второго магнитного сигнала вдоль продольного направления защитного элемента или из формы прохождения выведенного сигнала, который был выведен из формы прохождения первого и/или второго магнитного сигнала соответствующей магнитной области.

Предпочтительно, вторым магнитным детектором могут детектироваться и вторые магнитные сигналы одной или нескольких магнитно-мягких областей ценного документа, которые ценный документ может иметь за пределами защитного элемента. Для детектирования магнитно-мягких областей детектируются вторые магнитные сигналы ценного документа также и за пределами защитного элемента, а именно под воздействием третьего магнитного поля, которое во время детектирования второго магнитного сигнала соответствующей магнитно-мягкой области воздействует на нее. Магнитно-мягкие области ценного документа, которые расположены вне защитного элемента, на основе их второго магнитного сигнала идентифицируются как магнитно-мягкие области, например посредством сравнения второго магнитного сигнала с одним или несколькими порогами.

Для проверки ценного документа выбранная область ценного документа с пространственным разрешением может быть проверена на ее магнитные свойства, например область ценного документа, в которой имеется защитный элемент. Дополнительно, отдельно от этого, также и магнитно-мягкая область ценного документа с пространственным разрешением может быть проверена на ее магнитные свойства. В качестве альтернативы, первые и вторые магнитные сигналы могут быть детектированы с пространственным разрешением в области, включающей обе области, или сплошь по всему ценному документу.

Изобретение также относится к устройству для проверки ценного документа с защитным элементом, который имеет по меньшей мере одну из указанных выше высококоэрцитивных, и/или низкокоэрцитивных, и/или комбинированных магнитных областей. С помощью этого устройства может быть надежно обнаружено кодирование защитного элемента из высококоэрцитивных, низкокоэрцитивных и комбинированных магнитных областей. Устройство для проверки ценных документов согласно изобретению может быть выполнено как устройство для обработки ценных документов, в которое можно вводить ценные документы для их проверки, или как устройство, которое предусмотрено для встройки в такое устройство.

Устройство имеет первое намагничивающее устройство для создания первого магнитного поля, которое предназначено для намагничивания высококоэрцитивного и низкокоэрцитивного магнитного материала защитного элемента в первом направлении намагничивания. Используемая для первого намагничивания напряженность магнитного поля первого магнитного поля больше, чем первая коэрцитивная сила высококоэрцитивного магнитного материала. Кроме того, устройство имеет второе намагничивающее устройство для создания второго магнитного поля, которое предназначено для второго намагничивания высококоэрцитивного и низкокоэрцитивного магнитного материала защитного элемента во втором направлении намагничивания. Используемая для второго намагничивания напряженность магнитного поля второго магнитного поля больше, чем вторая коэрцитивная сила низкокоэрцитивного магнитного материала, и меньше, чем первая коэрцитивная сила высококоэрцитивного магнитного материала. Второе направление намагничивания ориентировано встречно-параллельно первому направлению намагничивания. Однако первое и второе намагничивающие устройства могут быть образованы также и одним и тем же намагничивающим устройством, которое создает как первое, так и второе магнитное поле.

Кроме того, устройство имеет первый магнитный детектор для детектирования первых магнитных сигналов защитного элемента и второй магнитный детектор для детектирования вторых магнитных сигналов защитного элемента. Первый и второй магнитные детекторы расположены так, что при проверке ценного документа, для каждого участка ценного документа, первый и второй магнитные сигналы детектируются лишь после того, как было проведено первое и второе намагничивание соответствующего участка. Кроме того, устройство имеет третье намагничивающее устройство для создания указанного выше третьего магнитного поля, которое образовано так, что третье магнитное поле при проверке ценного документа перед детектированием вторых магнитных сигналов воздействует на защитный элемент. Третье магнитное поле образовано так, что оно при проверке ценного документа воздействует на подлежащий детектированию участок защитного элемента после детектирования первого магнитного сигнала соответствующего участка и перед детектированием второго магнитного сигнала соответствующего участка. Поэтому пространственная протяженность третьего магнитного поля такова, что оно намагничивает защитный элемент еще до того, как он будет транспортирован в область охвата второго магнитного детектора. Третье магнитное поле предпочтительно образовано таким образом, что вторые магнитные сигналы при проверке ценного документа могут детектироваться под воздействием третьего магнитного поля. В этом случае третье магнитное поле образовано таким образом, что оно воздействует на подлежащий детектированию участок защитного элемента до и во время детектирования второго магнитного сигнала соответствующего участка.

Предпочтительно третье намагничивающее устройство состоит из одного или нескольких расположенных по одну строну от пути транспортировки ценного документа постоянных магнитов. Этот по меньшей мере один постоянный магнит расположен на стороне пути транспортировки, на которой расположен и второй магнитный детектор, причем напротив, на другой стороне пути транспортировки, не расположен никакой другой магнитный материал. За счет отказа от другого магнитного материала на противолежащей второму магнитному детектору стороне предотвращаются колебания магнитного поля на месте второго магнитного детектора, которые, иначе, могли бы возникать в результате механических сотрясений устройства. Предпочтительно по меньшей мере один постоянный магнит и второй магнитный детектор механически так зафиксированы относительно друг друга, что они образуют конструктивную единицу. Например, второй магнитный детектор для этой цели соединяют с постоянным магнитом, который создает третье магнитное поле, методом литья. Но подходящая фиксация может быть также достигнута посредством склеивания, свинчивания и т.д. За счет механической фиксации относительно друг друга достигается то, что относительное положение между постоянным магнитом и вторым магнитным детектором остается стабильным, и механические сотрясения не вызывают нарушений вторых магнитных сигналов.

Кроме того, устройство может иметь устройство обработки сигналов для анализа первых и вторых магнитных сигналов. Устройство обработки сигналов устроено для того, чтобы идентифицировать и различать высококоэрцитивные, низкокоэрцитивные и комбинированные магнитные области на основе их первых и вторых магнитных сигналов, как было указано выше по отношению к способу. Устройство обработки сигналов устроено для того, чтобы определять, в каких положениях на защитном элементе находятся магнитные области защитного элемента, и идентифицировать эти магнитные области. Устройство обработки сигналов может быть составной частью устройства. Однако оно может быть и независимым от него устройством, на которое передаются первые и вторые магнитные сигналы.

Первый и/или второй магнитные детекторы имеют, например, определенное главное направление чувствительности. Главное направление чувствительности первого и/или второго магнитного детектора может быть ориентировано параллельно или встречно-параллельно первому направлению намагничивания или оно может быть ориентировано перпендикулярно первому направлению намагничивания и перпендикулярно плоскости транспортировки ценного документа. Предпочтительно первый и второй магнитные детекторы имеют одинаковые главные направления чувствительности. В отношении обращения с магнитными детекторами, является особенно благоприятным для первого и второго магнитных детекторов использовать два магнитных детектора одинаковой конструкции. Предпочтительно, третье магнитное поле ориентировано по существу перпендикулярно главному направлению чувствительности второго магнитного детектора. Первый и второй магнитные детекторы могут быть выполнены в виде рядов датчиков, которые соответственно имеют множество магниточувствительных элементов. Однако первый и второй магнитные детекторы также могут быть выполнены в виде отдельных магниточувствительных элементов. Магниточувствительные элементы магнитных детекторов могут быть выполнены в виде магниторезистивных элементов, например в виде обычных магниторезистивных элементов, GMR-, AMR- SdT-элементов или спинвентильных-элементов, но могут быть также использованы индуктивные элементы, элементы Холла и т.д.

Далее изобретение, в качестве примера, поясняется на следующих фигурах. Показано на:

фиг.1 - первый пример осуществления в трехмерном виде,

фиг.2А, Б - еще один пример осуществления, в котором третье магнитное поле ориентировано перпендикулярно плоскости транспортировки ценного документа (фиг.2А) и схематически соответствующие магнитные сигналы защитного элемента как функция времени t (фиг.2Б),

фиг.3А, Б - еще один пример осуществления, в котором третье магнитное поле ориентировано параллельно направлению транспортировки ценного документа (фиг.3А) и схематически соответствующие магнитные сигналы защитного элемента как функция времени t (фиг.3Б),

фиг.4А - еще один пример осуществления с двумя магнитными детекторами, которые ориентированы перпендикулярно направлению транспортировки защитного элемента и перпендикулярно продольному направлению защитного элемента,

фиг.4Б - еще один пример осуществления с двумя магнитными детекторами, которые ориентированы наклонно к направлению транспортировки защитного элемента и наклонно к защитному элементу.

На фиг.1 показан первый пример осуществления устройства согласно изобретению. Ценный документ 1 сначала транспортируется вдоль пути S транспортировки мимо системы 20 из двух намагничивающих устройств 20А, 20В для создания двух магнитных полей А, В, а затем мимо магнитного датчика 10 с двумя рядами 12, 14 датчиков. Магнитные поля А, В создаются соответственно двумя противолежащими друг другу магнитами 3, 4 или же 5, 6, между которыми транспортируется ценный документ 1. Полюса N, S магнитов 3, 4 ориентированы так, что между ними параллельно направлению Т транспортировки получается магнитное поле А, а полюса N, S магнитов 5, 6 ориентированы так, что между ними встречно-параллельно направлению Т транспортировки получается магнитное поле В. Вначале расположения магнитов 3, 4 и магнитов 5, 6 при этой системе магнитов образуется соответственно одно магнитное поле, которое может приводить к предшествующему дополнительному перемагничиванию защитного элемента, что, однако, не влияет на результирующую после магнитного поля А или же после магнитного поля В намагниченность защитного элемента. Напряженность магнитного ноля участка А намагничивания больше, чем напряженность магнитного поля участка В намагничивания, например по меньшей мере в 1,5 раза. Конечно, в качестве альтернативы, магнитные поля А, В могут быть созданы и при помощи магнитов другого вида или с помощью токопроводящих электрических проводников. Вместо двух противолежащих магнитов для создания соответствующего магнитного поля А или же В, например, может быть применен и одиночный магнит, который расположен только на одной стороне транспортируемого мимо ценного документа 1. Показанное устройство содержится в устройстве для обработки ценных документов, в которое ценные документы 1 вводятся по отдельности или стопкой, затем проверяются, сортируются и сохраняются в устройстве для обработки ценных документов или снова выдаются из него.

Ценный документ 1 имеет защитный элемент 2 с магнитным кодированием. Защитный элемент 2 выполнен, например, в виде защитной нити, которая в своем продольном направлении содержит первую высококоэрцитивную магнитную область h, низкокоэрцитивную магнитную область l и комбинированную магнитную область k. Между этими магнитными областями h, l, k находится немагнитный материал. Высококоэрцитивный и низкокоэрцитивный магнитный материал комбинированной магнитной области k имеют примерно одинаковую остаточную плотность потока. Комбинированная магнитная область k содержит оба магнитных материала, расположенные один на другом или в виде смеси.

Первое магнитное поле А ориентировано параллельно направлению Т транспортировки ценного документа 1 и имеет большую напряженность магнитного поля, которая больше, чем коэрцитивные силы обоих магнитных материалов защитного элемента 2. Первым магнитным полем А как высококоэрцитивный, так и низкокоэрцитивный магнитный материал ориентируется в первом направлении намагничивания, которое в этом примере ориентировано параллельно направлению Т транспортировки ценного документа 1 (направление x). Вследствие этого магнитное поле А ориентирует как намагничивание высококоэрцитивной магнитной области h, так и намагничивание низкокоэрцитивной области l и намагничивание комбинированной магнитной области k защитного элемента 2 в направлении х. Второе магнитное поле В ориентировано встречно-параллельно направлению Т транспортировки ценного документа 1 и имеет меньшую напряженность магнитного поля, которая составляет величину между коэрцитивными силами высоко- и низкокоэрцитивного магнитного материала защитного элемента 2. Второе магнитное поле В перемагничивает только низкокоэрцитивный магнитный материал, а именно во второе направление намагничивания, которое ориентировано встречно-параллельно первому направлению намагничивания, то есть встречно-параллельно направлению Т транспортировки (направление - x). Намагниченность высококоэрцитивного магнитного материала остается без влияния со сторон второго магнитного поля В и поэтому ориентированным в первом направлении намагничивания. Вследствие этого магнитное поле В изменяет только намагниченность низкокоэрцитивной магнитной области l и намагниченность комбинированной магнитной области k. Намагничивание низкокоэрцитивной магнитной области l вторым магнитным полем В ориентируется встречно-параллельно первому направлению намагничивания (направление - x). Намагниченность комбинированной магнитной области k получается из суммы намагниченностей высококоэрцитивной доли и низкокоэрцитивной доли комбинированной магнитной области k. Если обе эти доли комбинированной магнитной области имеют примерно одинаковую остаточную плотность потока, их намагниченности приблизительно взаимно уничтожаются. Поэтому магнитное поле В приводит к тому, что результирующая намагниченность комбинированной магнитной области k почти исчезает. Вместо направлений магнитного поля по фиг.1 точно так же является возможным создать магнитное поле А встречно-параллельно направлению транспортировки, а магнитное поле В параллельно направлению транспортировки.

После первого и второго намагничивания ценный документ 1 транспортируется мимо магнитного датчика 10, который может быть встроен смежно или пространственно отдельно от системы 20 в устройстве для обработки ценных документов. В промежутке могут быть предусмотрены, например, разветвления или отклонения пути S транспортировки. Магнитный датчик 10 содержит два ряда 12, 14 датчиков, которые соответственно имеют множество магниточувствительных элементов 13, 15 одинакового вида, которые расположены в одном ряду. Каждый из этих магниточувствительных элементов 13, 15 выдает магнитный сигнал, так что в этом примере множество первых магнитных сигналов M1 детектируются с помощью магниточувствительных элементов 13, а множество вторых магнитных сигналов М2 - с помощью магниточувствительных элементов 15. Каждый элемент 13 первого ряда 12 датчиков охватывает тот же участок транспортируемого мимо защитного элемента 2, что и соответствующий ему элемент 15 второго ряда 14 датчиков. В каждом случае магнитные сигналы двух соответствующих друг другу элементов 13, 15 выдают первый и второй магнитные сигналы определенного участка защитного элемента 2.

Во время детектирования первых магнитных сигналов защитный элемент 2 не подвержен действию никакого магнитного поля. Магниточувствительные элементы 15 второго ряда 14 датчиков детектируют вторые магнитные сигналы защитного элемента 2 под воздействием третьего магнитного поля С, которое воздействует на защитный элемент 2 до и во время детектирования вторых магнитных сигналов. Третье магнитное поле С создается расположенным по одну сторону пути S транспортировки магнитом 8 и растянуто таким образом, что оно намагничивает защитный элемент 2 еще до того, как он попадет в область охвата второго ряда 14 датчиков. Детектирование вторых магнитных сигналов М2 под воздействием третьего магнитного поля С имеет то преимущество, что второй ряд 14 датчиков может быть использован не только для детектирования различных магнитных областей h, l, k защитного элемента 2, но и что он может детектировать и магнитные сигналы магнитно-мягких областей 11, которые могут иметься на ценном документе вне защитного элемента 2, ср. фиг.1. Третье магнитное поле С имеет напряженность магнитного поля, которая составляет величину между коэрцитивными силами высококоэрцитивного и низкокоэрцитивного магнитного материала. Поэтому намагничивание низкокоэрцитивной магнитной области и низкокоэрцитивной доли комбинированной магнитной области k ориентируется в третье направление намагничивания, которое отличается от второго направления намагничивания. Намагниченность высококоэрцитивной магнитной области h и высококоэрцитивной доли комбинированной магнитной области k остается без влияния со стороны третьего магнитного поля С. Третье магнитное поле С в целом приводит к результирующему намагничиванию комбинированной магнитной области k, направление которого отличается от второго направления намагничивания. В примере фиг.1 третье магнитное поле С ориентировано перпендикулярно плоскости транспортировки ценного документа 1 (направление z), но могут быть также выбраны другие направления, которые отличаются от направления второго магнитного поля В, например направление «y» или другие.

Ряды 12, 14 датчиков расположены в непосредственной близости от плоскости транспортировки ценного документа 1. Может быть предусмотрено, что транспортируемые мимо ценные документы 1 касаются поверхности рядов 12, 14 датчиков, но также может быть предусмотрен небольшой зазор между поверхностью рядов 12, 14 датчиков и транспортируемым мимо ценным документом 1, например зазор в мм-диапазоне. Магниточувствительные элементы 13 или же 15 расположены, например, соответственно на одной общей плате (проводной монтаж плат не показан), и соединены с устройством 9 обработки сигналов, которое производит дальнейшую обработку магнитных сигналов элементов 13, 15. Плата ряда 14 датчиков с магниточувствительными элементами 15 и магнит 8 механически скреплены посредством литья так, что они образуют конструктивную единицу. Устройство 9 обработки сигналов принимает магнитные сигналы от обоих рядов 12, 14 датчиков, обрабатывает и анализирует их. Устройство 9 обработки сигналов может быть расположено, например, вместе с рядами 12, 14 датчиков в одном и том же корпусе. Через устройство сопряжения данные от устройства 9 обработки сигналов могут отправляться наружу, например в устройство, которое обрабатывает данные дальше, и/или на индикаторное устройство, информирует о результате проверки ценного документа.

На фиг.2А показан еще один пример осуществления в виде сверху на плоскость (x-y) транспортировки. Защитный элемент 2 ценного документа 1, который вышеописанным образом был намагничен магнитными полями А, В, транспортируется мимо обоих рядов 12, 14 датчиков, которые воспринимают первые и вторые магнитные сигналы. Как на фиг.1, и в этом примере осуществления первое магнитное поле А ориентировано параллельно направлению (x) транспортировки, второе магнитное поле В встречно-параллельно направлению (-x) транспортировки, а третье магнитное поле С перпендикулярно плоскости транспортировки ценного документа 1 (z). Магниточувствительные элементы 13, 15 первого и второго ряда 12, 14 датчиков имеют главные направления Н1 и Н2 чувствительности, которые на фиг.2 отмечены стрелками на соответствующих магниточувствительных элементах 13 или же 15. Например, главные направления H1, H2 чувствительности магниточувствительных элементов 13, 15 одинаковы и ориентированы параллельно магнитному полю А. Магниточувствительные элементы 13 детектируют первые магнитные сигналы M1 без воздействия магнитного поля на защитный элемент. Магниточувствительные элементы 15 детектируют вторые магнитные сигналы М2 после воздействия и под воздействием третьего магнитного поля С на защитный элемент. Магнитные сигналы рядов 12, 14 датчиков передаются дальше на устройство обработки сигналов (не показано), которое обрабатывает их дальше.

На фиг.2Б первые и вторые магнитные сигналы M1, M2 высококоэрцитивной магнитной области h (фиг.2Б вверху), низкокоэрцитивной магнитной области l (фиг.2Б середина) и комбинированной магнитной области k (фиг.2Б внизу) представлены относительно соответствующего смещения N1 или же N2 сигнала. При транспортировке защитного элемента 2 мимо рядов 12, 14 датчиков высококоэрцитивная магнитная область h генерирует на магниточувствительном элементе 13 первого ряда 12 датчиков обозначенный буквой h первый магнитный сигнал M1, а на соответствующем ему магниточувствительном элементе 15 второго ряда 14 датчиков обозначенный буквой h второй магнитный сигнал M2. Оба магнитных сигнала примерно одинаковы и оставляют величину выше первого или же второго верхнего порога O1, O2. Низкокоэрцитивная магнитная область l генерирует на магниточувствительном элементе 13 первого ряда 12 датчиков обозначенный буквой l первый магнитный сигнал M1, который ниже первого нижнего порога U1. Соответствующий ему элемент 15 второго ряда 14 датчиков детектирует обозначенный буквой l второй магнитный сигнал M2, который как превышает второй верхний порог O2, так и снижается ниже второго нижнего порога U2. Поэтому уже на основе первого магнитного сигнала M1 высококоэрцитивные и низкокоэрцитивные магнитные области защитного элемента 2 могут быть однозначно отличены друг от друга.

Однако комбинированная магнитная область k генерирует на магниточувствительном элементе 13, в связи со встречно-параллельной ориентацией ее высококоэрцитивной и низкокоэрцитивной доли, только ничтожно малый первый магнитный сигнал M1, ср. фиг.2Б слева внизу. Поскольку намагниченность комбинированной магнитной области k изменяется третьим магнитным полем С, она генерирует на магниточувствительном элементе 15 второго ряда 14 датчиков отчетливый второй магнитный сигнал М2, который превышает второй верхний порог O2, ср. фиг.2Б справа внизу. Таким образом, наличие комбинированной магнитной области k может быть обнаружено по тому, что, хотя на участке вдоль защитного элемента 2 детектируется отчетливый второй магнитный сигнал М2, но первый магнитный сигнал M1 на этом участке очень мал, например не достигает ни один из обоих первых порогов U1, O1. Тем самым комбинированная магнитная область k может быть однозначно отличена от высоко- и низкокоэрцитивных областей защитного элемента.

На фиг.3А показан пример осуществления с магнитными полями А, В в соответствии с фиг.2А. Первый и второй магнитные детекторы в этом примере состоят из одного ряда 12 или же 14 датчиков каждый, магниточувствительные элементы 13, 15 которых имеют главные направления HI, H2 чувствительности, которые ориентированы перпендикулярно плоскости транспортировки ценного документа 1 (направление z).

Направление третьего магнитного поля С в этом примере ориентировано параллельно направлению Т транспортировки ценного документа 1. Магнит для создания третьего магнитного поля может быть, например, расположенным по одну сторону пути S транспортировки подковообразным магнитом, в плоскости симметрии которого позиционирован ряд 14 датчиков. Магнитные сигналы рядов 12, 14 датчиков направляются дальше на устройство обработки сигналов (не показано), которое обрабатывает первые и вторые магнитные сигналы дальше. По сравнению с примером из фиг.2 получаются, в связи с измененными главными направлениями H1, H2 чувствительности и измененным направлением третьего магнитного поля С, другие первые и вторые магнитные сигналы M1, М2, ср. фиг.3Б. Первый и второй магнитный сигнал высококоэрцитивной магнитной области h оба превышают соответствующий верхний порог O1 или же O2 и оба снижаются ниже соответствующего нижнего порога U1 или же U2, ср. фиг.3Б вверху. Низкокоэрцитивная магнитная область l тоже выдает первые и вторые магнитные сигналы, которые оба превышают верхние пороги O1 или же O2 и оба снижаются ниже нижних порогов U1 или же U2. В то время как вторые магнитные сигналы М2 высоко- и низкокоэрцитивной магнитной области h, l примерно одинаковы, первый магнитный сигнал M1 низкокоэрцитивной магнитной области l имеет инверсную ему форму сигнала, ср. фиг.3Б середина слева. Поэтому низкокоэрцитивная магнитная область l может быть по форме своего первого магнитного сигнала Ml отличена от высококоэрцитивных магнитных областей h. Комбинированная магнитная область k, в связи со встречно-параллельной ориентацией своей высоко- и низкокоэрцитивной доли, опять генерирует лишь ничтожно малый первый магнитный сигнал M1, ср. фиг.3Б слева внизу. Поскольку и в этом примере намагниченность комбинированной магнитной области k изменяется третьим магнитным полем С, она генерирует отчетливый второй магнитный сигнал М2, который превышает второй верхний порог O2 и снижается ниже второго нижнего порога, ср. фиг.3Б справа внизу. Таким образом, и в этом примере наличие комбинированной магнитной области k может быть обнаружено по тому, что, хотя на одном участке вдоль защитного элемента 2 и детектируется отчетливый второй магнитный сигнал М2, но первый магнитный сигнал M1 на этом участке очень мал, например не достигает ни одного из обоих первых порогов U1, O1.

На фиг.4А в общих чертах показан еще один пример осуществления устройства для проверки ценного документа, в котором ценный документ (не показан), который содержит защитный элемент 2, транспортируется мимо устройства в направлении Т транспортировки. Устройство предназначено для проверки защитного элемента 2, продольное направление которого проходит параллельно направлению Т транспортировки ценного документа. Устройство имеет систему 20 из двух намагничивающих устройств 20А, 20В, которые создают первое магнитное поле А параллельно и второе магнитное поле В встречно-параллельно направлению Т транспортировки ценного документа. Кроме того, устройство содержит первый магнитный детектор 12 и второй магнитный детектор 14, которые, при рассмотрении в направлении Т транспортировки, оба расположены за намагничивающими устройствами 20А, 20В. Оба магнитных детектора 12, 14 ориентированы перпендикулярно продольному направлению защитного элемента 2 и имеют соответственно только один единственный магниточувствительный элемент, который предназначен, по меньшей мере, для детектирования магнитных полей параллельно и встречно-параллельно направлению Т транспортировки. Как и в предыдущих примерах осуществления, первый магнитный детектор 12 детектирует первые магнитные сигналы M1 без воздействия магнитного поля, а второй магнитный детектор 14 детектирует вторые магнитные сигналы М2 после и под воздействием третьего магнитного поля С на защитный элемент 2. Кроме того, устройство имеет устройство 9 обработки сигналов, которое соединено с первым и вторым магнитными детекторами 12, 24. В отличие от предыдущих примеров, первые магнитные сигналы M1, как и вторые магнитные сигналы М2 разных магнитных областей h, l, k защитного элемента 2, в этом примере в каждом случае детектируются по времени друг за другом. При этом в зависимости от направления третьего магнитного поля С и в зависимости от направления чувствительности магнитных детекторов 12, 14 могут получаться первые и вторые магнитные сигналы, которые являются сравнимыми с магнитными сигналами фигур 2b или же 3b и могут аналогичным образом анализироваться.

На фиг.4Б показан еще один пример осуществления, который в значительной степени соответствует примеру осуществления по фиг.4А. Но в отличие от последнего, в этом примере осуществления магнитные детекторы 12, 24 и намагничивающие устройства 20А, 20В ориентированы наклонно к направлению Т транспортировки защитного элемента 2. За счет наклонного положения пространственное разрешение может быть достигнуто и без применения дорогостоящих рядов датчиков. Оба магниточувствительных элемента магнитных детекторов 12, 24 детектируют первые и вторые магнитные сигналы разных магнитных областей h, l, k по аналогии с примером по фиг.4А в каждом случае по времени друг за другом.