可変の発光および磁気特性に基づいてバリュードキュメントを識別する認証システム
a)バリュードキュメント基板と、b)前記バリュードキュメント基板の少なくとも一部の上またはその中に配置された発光化合物であって、(i)磁気特性を備えた少なくとも１つの金属イオンを備えたホスト格子からなり、励起光源で励起されたとき、発光赤外放射の可能な少なくとも１つの希土類イオンでドープされ、(ii)予め決められた比率が、予め選択された決定基準のパラメータに一致するように、希土類イオンに対する金属イオンの予め決められた比率を有することを特徴とする発光化合物と、c)励起光源によって励起された発光化合物から発光された赤外放射をスペクトル解像度で検出し、強度データを生成するように配置された少なくとも１つの光学センサと、d)前記発光加工物の磁気特性を検出し、磁気データを生成するように配置された少なくとも１つの磁気センサと、e)予め決められたプログラム下で作動する処理ユニットであって、前記バリュードキュメントに関する強度データおよび磁気データを相関させ、強度データを以前に格納されたリファレンス強度データと、並びに、磁気データを以前に格納されたリファレンス磁気データと比較し、予め選択された決定基準を使用した比較から認証インジケータを導きだし、バリュードキュメントの認証を示すこと、または、認証の欠落によって認証インジケータと通信する、ことを特徴とする処理ユニットとを有することを特徴とするバリュードキュメントを識別するための認証システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願についてのクロス・リファレンス
[0001] 本出願は、2009年10月14日に出願の米国仮出願番号第61/251,503号の利益を享受する。
【０００２】
[0002] 本発明は、可変の発光で磁気特性を有するバリュードキュメント（value document）を検出して、認証するシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003] 多くの用途において、それはオリジナルのアーティクルおよび／またはドキュメントをコピーであるかまたは偽であるかを区別するのに必要である。現代のコピー技術にでは、たとえば、印刷物は容易に再生されることができ、オリジナルから実質的に見分けがつかない。さまざまな手段および方法が、オリジナルのアイテムをマークして、識別するのに使われてきた。例えば、いくつかの方法は、クレジットカード上のホログラム、圧印加工されたイメージまたは発行銀行券のウオーターマーク、セキュリティホイル、セキュリティ・リボン、発行銀行券内に着色したスレッドまたは着色した繊維、または、パスポート上のフローティングイメージおよび／またはシンキングイメージのような、ドキュメント内に組み込まれまたはその上の可視（すなわち明白な）機能を含む。これらの特徴が目で検出するのが容易で、認証のための器材を必要とすることができないと共に、これらの明白な特徴は自称の偽造者および／または偽造者によって容易に識別される。このように、明白な特徴に加えて、隠された（すなわち隠れた）機能は、アーティクルに組み込まれることができる。隠れた特徴は、バリュードキュメントの基板に組み込まれる見えない蛍光繊維、化学的感光性ステイン、蛍光顔料または染料を含む。隠れた特徴はまた、アイテムの基板上に、または、ラミネート製品を作るのに用いるフィルムを作るのに用いる樹脂内で印刷されるインクに含まれることができる。隠れた特徴が人間の目によって検出可能でないので、これらの隠れた特徴を検出するように構成される検出器はアーティクルを認証するために必要であり、それはそのセキュリティを増やして、偽造または偽証に対して緩和するのを助ける。
【０００４】
[0004] 証明可能な特徴を結合するか、隠れた特徴をマスキングするか、または、検出するのが困難なセキュリティ機構を描く努力がなされてきた。例えば、米国特許第4,446,204号（Kaule）は、IR-伝達特性を有する薬品に色をつける形態の認証可能な特徴および磁気特性という特徴があるセキュリティアーティクルを開示し、IR伝達および磁気テストは互いによって影響を受けないが、セキュリティアーティクル上の同じ位置で、実行されることが可能である。周知の検出装置は、次いで、確認のための認証可能な特徴の異なって横たわっているスペクトル領域に対して検出器を合わせるために用いられる。米国特許第5,569,317号（Sarada）は、蛍光放射だけでなく隠れた発光放射も有するインクの使用を開示する。米国特許第4,500,116号（Ferro）は、証明書、例えばパスポートまたは飽和による身分証明書をマークするかまたは証明書を波長および生涯に関して両方とも異なる放射特徴を呈する少なくとも2つの発光活性剤を含む発光化合物で被覆することを記載する。例えば、アーティクルが照らされるとき、残照カラーは緑から青まで変化する。アメリカ特許出願公開番号第2007/0295116号において、２つの異なる波長放射を生成し、各々異なる腐食時間を有するように、蛍光体を使用するアーティクルを認証する方法が記載されている。異なる励起および放射波長を有する認証目的のための混合蛍光体の他の実施形態は、米国特許第4,387,112号において開示される。
【０００５】
[0005] 多数の発光の放射物を生産している顔料が未熟な偽造者および／または偽造者を妨害すると共に、精巧で、リソースを有する人々はこの種の隠れた特徴を再生することが可能でもよい。これは、特に特性（例えば励起波長および放射波長）が発表される周知の発光の化合物を組み込んでいるアーティクルにとって真実である。所有者の発光化合物さえ、偽造者によって検出およびリバース・エンジニアリングに曝される。したがって、繰り返すのが困難で、アーティクルを偽造して、鍛えるのを妨げるのに十分複雑である検出システムを有するアーティクルの隠れた特徴を組み込むアーティクルおよび認証システムを認証する方法の必要がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0006] 本発明は、a)バリュードキュメント基板と、b)前記バリュードキュメント基板の少なくとも一部の上またはその中に配置された発光化合物であって、(i)磁気特性を備えた少なくとも１つの金属イオンを備えたホスト格子からなり、励起光源で励起されたとき、発光赤外放射の可能な少なくとも１つの希土類イオンでドープされ、(ii)予め決められた比率が、予め選択された決定基準のパラメータに一致するように、希土類イオンに対する金属イオンの予め決められた比率を有することを特徴とする発光化合物と、c)励起光源によって励起された発光化合物から発光された赤外放射をスペクトル解像度で検出し、強度データを生成するように配置された少なくとも１つの光学センサと、d)前記発光加工物の磁気特性を検出し、磁気データを生成するように配置された少なくとも１つの磁気センサと、e)予め決められたプログラム下で作動する処理ユニットであって、前記バリュードキュメントに関する強度データおよび磁気データを相関させ、強度データを以前に格納されたリファレンス強度データと、並びに、磁気データを以前に格納されたリファレンス磁気データと比較し、予め選択された決定基準を使用した比較から認証インジケータを導きだし、バリュードキュメントの認証を示すこと、または、認証の欠落によって認証インジケータと通信する、ことを特徴とする処理ユニットとを有することを特徴とするバリュードキュメントを識別するための認証システムに関する。
【０００７】
[0007] 本発明は、希土類イオンに対する金属イオンの比率を予め決定するステップであって、前記比率が予め選択された認証基準のパラメータに対応することを特徴とするステップと、前記比率を備え、励起光源で励起されるとき、発光赤外放射が可能な少なくとも１つの希土類イオンと、磁気特性を備えた少なくとも１つの金属イオンを有するホスト格子とからなる発光化合物を提供するステップと、前記発光化合物をバリュードキュメントに追加するステップと、を有することを特徴とするバリュードキュメントを保証する方法に関する。該方法は、前記発光化合物から強度データおよび磁気データを検出するステップと、前記強度データ及び磁気データを相関させるステップと、前記強度データを以前に格納されたリファレンス強度データと比較し、前記磁気データを以前に格納されたリファレンス磁気データと比較するステップと、予め選択された認証基準に基づいてバリュードキュメントを認証するステップを更に有することを特徴とする。
【０００８】
[0008] 本発明は、以下の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明および添付の図面を参照することにより、よりよく理解され更なる利点を得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】[0009] 図１は、バリュードキュメントが励起光源の下に移動し、バリュードキュメント基板の中または上の発光の化合物から発せれた赤外線は１以上の波長の光学的センサで測定され、磁気センサの下に移動し、発光の化合物の磁気特性が測定される、認証システムのブロック図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0010] バリュードキュメントのようなアーティクル（article）は、一般大衆によって認識できるようにする明白な特徴に加えて、バリュードキュメントの基板に組み込まれ、または、その上の一つ以上の隠れた証明可能な特徴で設計されることができる。隠れた特徴は、マイクロ印刷、多数のインク、UV吸収可視発光材料、アップコンバータ、複合の印刷プロファイル、クリアーインク、赤外線吸収材料、磁性インク、蛍光体およびニスを含むが、これに限定されるものではない。時間とともに、偽造者がより精巧になり、バリュードキュメントのこれらの特徴の組み入れを検出することができる科学的な器材に、より大きなアクセスをするので、隠れた特徴の使用はより安全にはならなくなった。
【００１１】
[0011] アーティクルの安全を改善する１つの可能な方法は、製造するのが難しく、および／または、ドキュメントの範囲内で識別するのが困難である証明可能な特徴（例えば発光の化合物）を用いることである。他の可能な方法は、認証可能な特徴だけの存在を単に検出することに依存する成功／失敗パラメータを備えるのではないように、検出器の情報を増加させることであり、検出器は、たとえば、発光スペクトルの予め選択された領域において検出するように構成され、または、証明可能な特徴の量に依るか、又は、証明可能な特徴の間の相互作用に依る。更にまだ、作るのが困難であり、および／または、模倣するのが非常に困難であるスペクトルおよび時間的特徴を呈する材料を用いることにより、高性能な検出器と結合されて、アーティクルの安全は、強化されることができる。
【００１２】
[0012] 本発明が、少なくとも一部のバリュードキュメント基板にまたはその上に配置された発光化合物から成る認証システムに関し、発光化合物は、磁気特性を備えた少なくとも一つの金属イオンを有するホスト格子を有し、化合物から放射を励起するように、充分なエネルギーを有する励起光源によって励起されたとき、少なくとも一つの異なった赤外線の波長を備えた赤外線を発することができる少なくとも一つの希土酸化物イオンによってドープされる。比率が、バリュードキュメントの認証または不認可に関する少なくとも一つの検出パラメータと一致するように、発光の化合物も希土類イオンに対する金属イオンの予め定められた比率を有する。単一の化合物内でこの比率を制御することによって、発光の化合物の磁気および発光の反応は、認証のために使用される一意的な検出パラメータを提供するように変えられることができる。
【００１３】
[0013] 本発明のホスト材料は、ガーネット、ペロブスカイト、チタン鉄鉱、磁鉛鉱、フェライト、尖晶石、およびそれらの派生を含む。この種のホスト材料は、強磁性、フェリ磁性、または、常磁性でもよい。たとえば、イットリウム鉄ガーネット（YIG）が非常に磁気材料であることは、周知である。好ましくは、ホスト材料は、以下の一般の公式によって記載されているガーネット構造を有する：
Ａ3Ｂ5-xＣxＯ12
ここで、Ａは、イットリウム、セリウム、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ランタン、インジウム、カルシウム、マグネシウムおよびナトリウム、およびそれらの組み合わせからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し;
Ｂは、ニッケル、コバルト、クロミウム、マンガン、バナジウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し;
Ｃは、アルミニウム、ビスマス、ガリウム、スカンジウム、クロミウム、チタン、ゲルマニウム、バナジウム、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウム、シリコンおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つの反磁性イオンを表し;
ｘは、条件0≦ｘ＜5を満たす。
構成要素Ａは、イットリウム、セリウム、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ランタン、インジウム、カルシウム、マグネシウムおよびナトリウムからなるグループから選択される元素からの少なくとも２つ、３つ、４つ以上イオンから成ることができる。構成要素Ｂは、鉄、ニッケル、コバルト、クロミウム、マンガンおよびバナジウムからなるグループから選択される元素からの少なくとも２つ以上のイオンから成ることができる。構成要素Ｃは、アルミニウム、ビスマス、ガリウム、スカンジウム、クロミウム、チタン、ゲルマニウム、バナジウム、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウムおよびシリコンからなるグループから選択される元素からの少なくとも２つのイオンから成ることができる。好ましい実施形態では、構成要素Ａが、イットリウム、ルテチウム、ガドリニウムおよびそれの混合から選ばれ、構成要素Ｂが鉄であり、構成要素Ｃが、アルミニウム、ガリウム、スカンジウムおよびそれの混合から選ばれる。本発明のホスト格子の鉄またはクロミウムがまた、吸収性の元素として使われることができる。
【００１４】
[0014] 構成Ａ3Ｂ5-xＣxＯ12に関して、構成要素Ａは、吸収、エネルギー転送および／またはＩＲ放射を介して発光効率に寄与するように選択され、対になってない電子を有するランタニド・イオンのような常磁性のイオンから成ることによって磁気効果に寄与することができる。構成要素Ｂはまた、吸収、エネルギー転送および／または場合によってはＩＲ放射（例えばCr）を介して発光効率に寄与するように選ばれることができ、磁気特性を有する金属イオンの量を変化させることによって磁気効率に寄与することができる。構成要素Ｃの存在が構成要素Ｂの損失を意味するので、構成要素Ｃは、本発明の発光の化合物の全体的な磁気特性を変化させるために金属イオンの内容を変えるのに用いることができる。
【００１５】
[0015] 本発明の発光の化合物は、以下の一般の式を有する：
Ａ3-yＲＥyＢ5-xＣxＯ12
ここで、Ａは、イットリウム、セリウム、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ランタン、インジウム、カルシウム、マグネシウム、ナトリウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し;
ＲＥは、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し;
Ｂは、鉄、ニッケル、コバルト、クロミウム、マンガン、バナジウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し;
Ｃは、アルミニウム、ビスマス、ガリウム、スカンジウム、クロミウム、チタン、ゲルマニウム、バナジウム、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウム、シリコンおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つの反磁性イオンを表し;
ｘは、条件０≦ｘ＜を満たし、ｙは、条件0.001≦ｙ＜3を満たす。構成要素ＲＥは、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウムおよびイッテルビウムからなるグループから選択される元素からの少なくとも２つのイオンから成ることができる。好ましくは、構成要素ＲＥは、紫外線（UV）、可視光、またはIR放射線（好ましいIR放射線）によって励起されるように予め選択される。放射線によって励起された後に、好適な構成要素ＲＥイオンは、赤外線（IR）スペクトル（すなわち、約700ナノメートルと約3000ナノメートルとの間の波長）の少なくとも一つの放射を生成する。本発明の好ましい構成要素ＲＥイオンは、ツリウム、ホルミウム、エルビウムおよびそれらの混合から選ばれる元素からのイオンを含む。構成要素ＲＥイオンは、発光化合物の全体的な磁気に衝撃を与える磁気モーメントを有するように選ばれることができる。構成要素ＲＥイオンはまた、発光化合物の全体的な発光に影響を与える光学特性を有するように選ばれることができる。
【００１６】
[0016] 所望の結果に従い、発光化合物の磁気は、同様にその発光の特徴に衝撃を与えるように変えられることができる。本発明において、YIGの磁気が必ずしもその光学特徴を変えるというわけではないと共に、たとえば、アルミニウム、ガリウムまたはスカンジウム・イオンで結晶構造の鉄イオンを置換することによって変わることができ、そうすることによって、たとえば、放射、磁気、吸収、腐食時間などに基づいて、予め選択されていて、認証パラメータとして使われることができる一意的な検出パラメータを生成することができると決定した。たとえば、YIGの鉄の内容が著しく（例えば、10%だけにまで）減少し場合、磁気特性は、検出可能に変えられ、鉄含有量が吸収のために必要とされるので、発光はまた減少し、それは順番に発光に影響を与える。イオンを交換することは、周知の方法によって従来技術においてそれらによって一般的に実行される。
【００１７】
[0017] いかなる理論にも縛られていない間、鉄イオンがYIGのホスト格子内で２つの異なるサイトを占有するので、YIGのフェリ磁性が２つの異なる副格子の各々の鉄のイオンの磁気モーメントから生じると信じられていた。具体的には、式Ｙ3Ｆｅ5Ｏ12につき、３つの鉄のイオンは四面体のサイト（Ｆｅtet）を占有し、２つの鉄のイオンは八面体のサイト（Ｆｅoct）を占有する。YIGの結果として生じる磁気モーメントが、式Ｙ3(Ｆｅ2)oct(Ｆｅ3)tetＯ12あたり３×５ＢＭ (Ｆｅtet) − ２×５ ＢＭ (Ｆｅoct) = ５ ＢＭであると信じられている。いくつかのＦｅoct 副格子イオンを非磁性（反磁性）イオンと交換することによって、次のように磁気モーメントが増加する：Ｙ3(Ｆｅ1.75Ｓｃ0.25)oct(Ｆｅ3)tetＯ12は、式Ｙ3(Ｆｅ1.75Ｓｃ0.25)oct(Ｆｅ3)tetＯ12あたり３×５ＢＭ(Ｆｅtet)−(２−0.25) × ５ ＢＭ (Ｆｅoct) = 6.25 ＢＭの磁気モーメントを与える。いくつかのＦｅtet副格子イオンを非磁性（反磁性）イオンと交換することによって、磁気モーメントは次のように減少する： Y3(Fe2)oct(Fe2.75Ga0.25)tetO12は、式Y3(Fe2)oct(Fe2.75Ga0.25)tetO12あたり、(3-0.25) x 5BM (Fetet) - 2 x 5 BM (Feoct) = 3.75 BMの磁気モーメントを与える。少ない量（例えば5%）によって鉄のイオン含有量を変えることは、化合物の磁気特性に対する強い影響を示し、光学特性はほとんど影響を受けないままである。
【００１８】
[0018] 磁気特性を発光特性から独立して変える他の方法は、一般式A3B5-xCxO12の大きなカチオン構成要素Ａを変えることによって生じることができる。YIG（Y3Fe5O12）において、構造のＡ位置は、対になってない電子を有しないイットリウム・イオンによって全て占められ、かくして、磁気モーメントはない。すなわち、化合物の全ての磁気モーメントは、前述したように鉄のイオンから生じ、5BMとなる。７つの対になってない電子で、7BMの磁気モーメントを有するガドリニウム・イオンのように適所に対になってない電子を備えたイオンをおくことにより、GIG（Gd3Fe5O12）に関する結果として生じる全体的な磁気モーメントは、式ユニットあたり3 × 7 − 5 = 16 BMによって与えられる。非カラー・イットリウム・イオンを非カラー・ガドリニウム・イオンと交換することは、ホストの光学特性に影響を及ぼさないが（または、全体で僅かに）、磁気の三倍の増加にまで結果としてなる。
【００１９】
[0019] 本発明では、バリュードキュメントの確実性は、強度データおよび磁気データを予め定められたリファレンス発光強度データおよび磁気データと比較することにより測定される。これらの特性は、同じ時間と場所で評価されることができ、または、システムによって、異なる時間で評価されることができる。本発明の認証システムは、スペクトル解像度で、強度データを生成するために励起光源によって励起される発光化合物から発される赤外線を検出するために配置される少なくとも一つの光学的センサを含む。適切な光学的センサは、例えば、シリコン、InGaAs、PbS、Ge、および、当業者によって判断されるようなスペクトル検出領域の必須のスペクトル反応、受容可能ノイズ・パラメータ、バンド幅および／または短絡インピーダンスを有するその他を含む。これらのセンサは、それらが処理に関するデジタル値に変わることができるように、充分なレベルまで低いノイズ・エレクトロニクスによって増幅されることができる信号を生成する。光学的センサから出る出力は、赤外線の強度データを表す。本発明の認証システムも、磁気データを生成するために発光化合物の磁気特性を検出するために配置される少なくとも一つの磁気センサを有する。適切な磁気センサは、当業者によって求められる必須の磁気反応を有するいかなる磁力計またはその他装置をも含む。
【００２０】
[0020] 一つ以上の処理ユニット（例えばコンピュータ）は、リファレンスデータをストアし、テスト・データを収集し、相関させ、識別するのに用いることができる。たとえば、本発明の一つ以上処理ユニットは、所定のプログラムの下で作動し、処理ユニットは、テスト光学信号を単一のバリュードキュメントのテスト磁気データと関連させ、テスト光学信号を以前に格納されたリファレンス光学信号と比較し、テスト磁気データを以前に格納されたリファレンス磁気データと比較し、予め選択された決定基準を使用して比較結果から確実性インジケータを引き出す。処理ユニットの一部であってもよく又はあってはならない出力ユニットは、次いで、認証を示すかまたはテストバリュードキュメントの認証が欠如するように確実性インジケータを伝達する。
【００２１】
[0021] 本発明では、発光化合物は、いかなる材料でもできているバリュードキュメント基板に塗布されることができ、または、組み込まれることができる。好ましくは、バリュードキュメント基板は、紙、フィルム、プラスチック・シート、板、ガラス、織物、繊維などのような固体材料であり、それは、その後、発行銀行券、小切手、スタンプ、識別書類、パスポート、クレジットまたは銀行カード、並びに、ラベル、シール、包装、および、製品セキュリティのための他のエレメントのようなバリュードキュメントを生成するために用いることができる。本発明のある実施形態では、発光化合物は、製紙用パルプまたはプラスチック・ベース樹脂材料に加えられることができる。ベース材料は、安全スレッド、斑点をつけているスレッド、貨幣地板、積層フィルム、ラベルという形態をとることができる。発光化合物は、（ビスコースまたはプラスチックのような異なる材料でできている）繊維またはマイクロファイバーに組み込まれることができる。さらに他の実施形態では、発光の化合物は、また、バリュードキュメント上へ被覆するかまたはイメージを印刷することによって実施形態のための液体キャリア（例えば予め定められたイメージまたはパターンとしてアーティクルに添付されることができる印刷用インク）に組み入れられることができる。
【００２２】
[0022] 認証可能な特徴の発光化合物の量は、広範囲にわたって変化することができる。例えば、基板の重量と関連して発光化合物の重量として表される量が、0.001%および20%の間あってよく、特に0.01%および10%の間でよく、更に特には0.05%および5%の間であってもよい。
【００２３】
[0023] 図１は、認証装置100のブロック図を例示する。バリュードキュメント102は、励起光源106を有し、励起ウインドウ104によって最初に移動して装置100の下を通過し、励起的な光は、バリュードキュメント102内またはその上に含まれる発光化合物を励起するように励起ウインドウ104を通過する。次いで、バリュードキュメント102が検出窓108の下を通過し、放射が検出窓108を上に通過するときに、赤外線放射検出器エレメント120が、可動バリュードキュメント102から赤外線の放射を検出する。赤外線の光信号は、レンズ110によってざっと視準され、第１の赤外線フィルタ114を通過し、次いで、検出器要素120上へレンズ118によって焦点合わせされる。バリュードキュメント102は、それから磁針検波器116の下を通過する。ＣＰＵ 122は、強度データを生成している検出器要素120および磁気データを生成している検出器要素116からの信号を集め、所定のプログラムの下で、バリュードキュメント102のための強度データおよび磁気データを相関させ、強度データを以前に格納されたリファレンス磁気データを有する以前に格納されたリファレンス強度データおよび磁気データと比較し、予め選択された決定基準を使用している比較から確実性インジケータを引き出し、それによって認証を示している確実性インジケータまたはバリュードキュメントの認証の不足を伝達する。
【００２４】
[0024] このように本発明をむしろ完全に詳細に記載して、かかる詳細が厳しく付着される必要はないと理解されるが、その追加的な改変と変更態様はそれ自身を当業者（追加された請求項に記載の本発明の範囲内になっている全て）に提案することができる。
実施形態
[0025] 以下の実施形態は、特定の本発明の態様を例示するために提供される。これらの実施形態は、いかなる形であれ本発明を制限することとして解釈されることになっていない。
実施形態１：
[0026] 歩留まりのために、Y2.82Er0.18Fe4AlO12, Y2O3 (22.01 g), Er2O3(2.38 g), Fe2O3 (22.08 g), Al2O3 (3.52 g) および Na2SO4 (50 g)は、密接に混合され、アルミナるつぼに加えられ、1100℃で12時間加熱した。反応混合を冷やした後に、製品は水に吊される。次いで、フラクシング剤は取り除かれ、結果として生じる製品は120℃の空気で乾燥される。より細かい粒サイズを成し遂げるために、材料はそれからボールミルにおいて機械加工される。
実施形態２：
[0027] 歩留まりのために、Y1.41Gd1.41Er0.18Fe4AlO12, Y2O3 (9.71 g), Gd2O3 (15.59 g), Er2O (2.10 g), Fe2O3 (19.49 g), Al2O3 (3.11 g)およびNa2SO4(50 g)は、密接に混合され、アルミナるつぼに加えられ、1100℃で12時間加熱される。反応混合を冷やした後に、製品は水に吊される。次に、フラクシング剤は洗い落とされ、結果として生じる製品は120℃の空気で乾燥される。より細かい粒サイズを成し遂げるために、材料はそれからボールミルにおいて機械加工される。
実施形態３：
[0028] 歩留まりのために、Gd2.82Er0.18Fe4AlO12, Gd2O3(27.90 g), Er2O3 (1.88 g), Fe2O3(17.44 g), Al2O3 (2.78 g)およびNa2SO4 (50 g)は、密接に混合されて、アルミナるつぼに加えられ、1100℃で12時間加熱される。反応混合を冷やした後に、製品は水の中に吊される。フラクシング剤は洗い落とされ、結果として生じる製品は120℃の空気で乾燥される。より細かい粒サイズを成し遂げるために、材料はそれからボールミルにおいて機械加工される。
【技術分野】
【０００１】
関連出願についてのクロス・リファレンス
[0001] 本出願は、2009年10月14日に出願の米国仮出願番号第61/251,503号の利益を享受する。
【０００２】
[0002] 本発明は、可変の発光で磁気特性を有するバリュードキュメント（value document）を検出して、認証するシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003] 多くの用途において、それはオリジナルのアーティクルおよび／またはドキュメントをコピーであるかまたは偽であるかを区別するのに必要である。現代のコピー技術にでは、たとえば、印刷物は容易に再生されることができ、オリジナルから実質的に見分けがつかない。さまざまな手段および方法が、オリジナルのアイテムをマークして、識別するのに使われてきた。例えば、いくつかの方法は、クレジットカード上のホログラム、圧印加工されたイメージまたは発行銀行券のウオーターマーク、セキュリティホイル、セキュリティ・リボン、発行銀行券内に着色したスレッドまたは着色した繊維、または、パスポート上のフローティングイメージおよび／またはシンキングイメージのような、ドキュメント内に組み込まれまたはその上の可視（すなわち明白な）機能を含む。これらの特徴が目で検出するのが容易で、認証のための器材を必要とすることができないと共に、これらの明白な特徴は自称の偽造者および／または偽造者によって容易に識別される。このように、明白な特徴に加えて、隠された（すなわち隠れた）機能は、アーティクルに組み込まれることができる。隠れた特徴は、バリュードキュメントの基板に組み込まれる見えない蛍光繊維、化学的感光性ステイン、蛍光顔料または染料を含む。隠れた特徴はまた、アイテムの基板上に、または、ラミネート製品を作るのに用いるフィルムを作るのに用いる樹脂内で印刷されるインクに含まれることができる。隠れた特徴が人間の目によって検出可能でないので、これらの隠れた特徴を検出するように構成される検出器はアーティクルを認証するために必要であり、それはそのセキュリティを増やして、偽造または偽証に対して緩和するのを助ける。
【０００４】
[0004] 証明可能な特徴を結合するか、隠れた特徴をマスキングするか、または、検出するのが困難なセキュリティ機構を描く努力がなされてきた。例えば、米国特許第4,446,204号（Kaule）は、IR-伝達特性を有する薬品に色をつける形態の認証可能な特徴および磁気特性という特徴があるセキュリティアーティクルを開示し、IR伝達および磁気テストは互いによって影響を受けないが、セキュリティアーティクル上の同じ位置で、実行されることが可能である。周知の検出装置は、次いで、確認のための認証可能な特徴の異なって横たわっているスペクトル領域に対して検出器を合わせるために用いられる。米国特許第5,569,317号（Sarada）は、蛍光放射だけでなく隠れた発光放射も有するインクの使用を開示する。米国特許第4,500,116号（Ferro）は、証明書、例えばパスポートまたは飽和による身分証明書をマークするかまたは証明書を波長および生涯に関して両方とも異なる放射特徴を呈する少なくとも2つの発光活性剤を含む発光化合物で被覆することを記載する。例えば、アーティクルが照らされるとき、残照カラーは緑から青まで変化する。アメリカ特許出願公開番号第2007/0295116号において、２つの異なる波長放射を生成し、各々異なる腐食時間を有するように、蛍光体を使用するアーティクルを認証する方法が記載されている。異なる励起および放射波長を有する認証目的のための混合蛍光体の他の実施形態は、米国特許第4,387,112号において開示される。
【０００５】
[0005] 多数の発光の放射物を生産している顔料が未熟な偽造者および／または偽造者を妨害すると共に、精巧で、リソースを有する人々はこの種の隠れた特徴を再生することが可能でもよい。これは、特に特性（例えば励起波長および放射波長）が発表される周知の発光の化合物を組み込んでいるアーティクルにとって真実である。所有者の発光化合物さえ、偽造者によって検出およびリバース・エンジニアリングに曝される。したがって、繰り返すのが困難で、アーティクルを偽造して、鍛えるのを妨げるのに十分複雑である検出システムを有するアーティクルの隠れた特徴を組み込むアーティクルおよび認証システムを認証する方法の必要がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0006] 本発明は、a)バリュードキュメント基板と、b)前記バリュードキュメント基板の少なくとも一部の上またはその中に配置された発光化合物であって、(i)磁気特性を備えた少なくとも１つの金属イオンを備えたホスト格子からなり、励起光源で励起されたとき、発光赤外放射の可能な少なくとも１つの希土類イオンでドープされ、(ii)予め決められた比率が、予め選択された決定基準のパラメータに一致するように、希土類イオンに対する金属イオンの予め決められた比率を有することを特徴とする発光化合物と、c)励起光源によって励起された発光化合物から発光された赤外放射をスペクトル解像度で検出し、強度データを生成するように配置された少なくとも１つの光学センサと、d)前記発光加工物の磁気特性を検出し、磁気データを生成するように配置された少なくとも１つの磁気センサと、e)予め決められたプログラム下で作動する処理ユニットであって、前記バリュードキュメントに関する強度データおよび磁気データを相関させ、強度データを以前に格納されたリファレンス強度データと、並びに、磁気データを以前に格納されたリファレンス磁気データと比較し、予め選択された決定基準を使用した比較から認証インジケータを導きだし、バリュードキュメントの認証を示すこと、または、認証の欠落によって認証インジケータと通信する、ことを特徴とする処理ユニットとを有することを特徴とするバリュードキュメントを識別するための認証システムに関する。
【０００７】
[0007] 本発明は、希土類イオンに対する金属イオンの比率を予め決定するステップであって、前記比率が予め選択された認証基準のパラメータに対応することを特徴とするステップと、前記比率を備え、励起光源で励起されるとき、発光赤外放射が可能な少なくとも１つの希土類イオンと、磁気特性を備えた少なくとも１つの金属イオンを有するホスト格子とからなる発光化合物を提供するステップと、前記発光化合物をバリュードキュメントに追加するステップと、を有することを特徴とするバリュードキュメントを保証する方法に関する。該方法は、前記発光化合物から強度データおよび磁気データを検出するステップと、前記強度データ及び磁気データを相関させるステップと、前記強度データを以前に格納されたリファレンス強度データと比較し、前記磁気データを以前に格納されたリファレンス磁気データと比較するステップと、予め選択された認証基準に基づいてバリュードキュメントを認証するステップを更に有することを特徴とする。
【０００８】
[0008] 本発明は、以下の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明および添付の図面を参照することにより、よりよく理解され更なる利点を得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】[0009] 図１は、バリュードキュメントが励起光源の下に移動し、バリュードキュメント基板の中または上の発光の化合物から発せれた赤外線は１以上の波長の光学的センサで測定され、磁気センサの下に移動し、発光の化合物の磁気特性が測定される、認証システムのブロック図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0010] バリュードキュメントのようなアーティクル（article）は、一般大衆によって認識できるようにする明白な特徴に加えて、バリュードキュメントの基板に組み込まれ、または、その上の一つ以上の隠れた証明可能な特徴で設計されることができる。隠れた特徴は、マイクロ印刷、多数のインク、UV吸収可視発光材料、アップコンバータ、複合の印刷プロファイル、クリアーインク、赤外線吸収材料、磁性インク、蛍光体およびニスを含むが、これに限定されるものではない。時間とともに、偽造者がより精巧になり、バリュードキュメントのこれらの特徴の組み入れを検出することができる科学的な器材に、より大きなアクセスをするので、隠れた特徴の使用はより安全にはならなくなった。
【００１１】
[0011] アーティクルの安全を改善する１つの可能な方法は、製造するのが難しく、および／または、ドキュメントの範囲内で識別するのが困難である証明可能な特徴（例えば発光の化合物）を用いることである。他の可能な方法は、認証可能な特徴だけの存在を単に検出することに依存する成功／失敗パラメータを備えるのではないように、検出器の情報を増加させることであり、検出器は、たとえば、発光スペクトルの予め選択された領域において検出するように構成され、または、証明可能な特徴の量に依るか、又は、証明可能な特徴の間の相互作用に依る。更にまだ、作るのが困難であり、および／または、模倣するのが非常に困難であるスペクトルおよび時間的特徴を呈する材料を用いることにより、高性能な検出器と結合されて、アーティクルの安全は、強化されることができる。
【００１２】
[0012] 本発明が、少なくとも一部のバリュードキュメント基板にまたはその上に配置された発光化合物から成る認証システムに関し、発光化合物は、磁気特性を備えた少なくとも一つの金属イオンを有するホスト格子を有し、化合物から放射を励起するように、充分なエネルギーを有する励起光源によって励起されたとき、少なくとも一つの異なった赤外線の波長を備えた赤外線を発することができる少なくとも一つの希土酸化物イオンによってドープされる。比率が、バリュードキュメントの認証または不認可に関する少なくとも一つの検出パラメータと一致するように、発光の化合物も希土類イオンに対する金属イオンの予め定められた比率を有する。単一の化合物内でこの比率を制御することによって、発光の化合物の磁気および発光の反応は、認証のために使用される一意的な検出パラメータを提供するように変えられることができる。
【００１３】
[0013] 本発明のホスト材料は、ガーネット、ペロブスカイト、チタン鉄鉱、磁鉛鉱、フェライト、尖晶石、およびそれらの派生を含む。この種のホスト材料は、強磁性、フェリ磁性、または、常磁性でもよい。たとえば、イットリウム鉄ガーネット（YIG）が非常に磁気材料であることは、周知である。好ましくは、ホスト材料は、以下の一般の公式によって記載されているガーネット構造を有する：
Ａ3Ｂ5-xＣxＯ12
ここで、Ａは、イットリウム、セリウム、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ランタン、インジウム、カルシウム、マグネシウムおよびナトリウム、およびそれらの組み合わせからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し;
Ｂは、ニッケル、コバルト、クロミウム、マンガン、バナジウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し;
Ｃは、アルミニウム、ビスマス、ガリウム、スカンジウム、クロミウム、チタン、ゲルマニウム、バナジウム、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウム、シリコンおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つの反磁性イオンを表し;
ｘは、条件0≦ｘ＜5を満たす。
構成要素Ａは、イットリウム、セリウム、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ランタン、インジウム、カルシウム、マグネシウムおよびナトリウムからなるグループから選択される元素からの少なくとも２つ、３つ、４つ以上イオンから成ることができる。構成要素Ｂは、鉄、ニッケル、コバルト、クロミウム、マンガンおよびバナジウムからなるグループから選択される元素からの少なくとも２つ以上のイオンから成ることができる。構成要素Ｃは、アルミニウム、ビスマス、ガリウム、スカンジウム、クロミウム、チタン、ゲルマニウム、バナジウム、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウムおよびシリコンからなるグループから選択される元素からの少なくとも２つのイオンから成ることができる。好ましい実施形態では、構成要素Ａが、イットリウム、ルテチウム、ガドリニウムおよびそれの混合から選ばれ、構成要素Ｂが鉄であり、構成要素Ｃが、アルミニウム、ガリウム、スカンジウムおよびそれの混合から選ばれる。本発明のホスト格子の鉄またはクロミウムがまた、吸収性の元素として使われることができる。
【００１４】
[0014] 構成Ａ3Ｂ5-xＣxＯ12に関して、構成要素Ａは、吸収、エネルギー転送および／またはＩＲ放射を介して発光効率に寄与するように選択され、対になってない電子を有するランタニド・イオンのような常磁性のイオンから成ることによって磁気効果に寄与することができる。構成要素Ｂはまた、吸収、エネルギー転送および／または場合によってはＩＲ放射（例えばCr）を介して発光効率に寄与するように選ばれることができ、磁気特性を有する金属イオンの量を変化させることによって磁気効率に寄与することができる。構成要素Ｃの存在が構成要素Ｂの損失を意味するので、構成要素Ｃは、本発明の発光の化合物の全体的な磁気特性を変化させるために金属イオンの内容を変えるのに用いることができる。
【００１５】
[0015] 本発明の発光の化合物は、以下の一般の式を有する：
Ａ3-yＲＥyＢ5-xＣxＯ12
ここで、Ａは、イットリウム、セリウム、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ランタン、インジウム、カルシウム、マグネシウム、ナトリウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し;
ＲＥは、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し;
Ｂは、鉄、ニッケル、コバルト、クロミウム、マンガン、バナジウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し;
Ｃは、アルミニウム、ビスマス、ガリウム、スカンジウム、クロミウム、チタン、ゲルマニウム、バナジウム、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウム、シリコンおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つの反磁性イオンを表し;
ｘは、条件０≦ｘ＜を満たし、ｙは、条件0.001≦ｙ＜3を満たす。構成要素ＲＥは、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウムおよびイッテルビウムからなるグループから選択される元素からの少なくとも２つのイオンから成ることができる。好ましくは、構成要素ＲＥは、紫外線（UV）、可視光、またはIR放射線（好ましいIR放射線）によって励起されるように予め選択される。放射線によって励起された後に、好適な構成要素ＲＥイオンは、赤外線（IR）スペクトル（すなわち、約700ナノメートルと約3000ナノメートルとの間の波長）の少なくとも一つの放射を生成する。本発明の好ましい構成要素ＲＥイオンは、ツリウム、ホルミウム、エルビウムおよびそれらの混合から選ばれる元素からのイオンを含む。構成要素ＲＥイオンは、発光化合物の全体的な磁気に衝撃を与える磁気モーメントを有するように選ばれることができる。構成要素ＲＥイオンはまた、発光化合物の全体的な発光に影響を与える光学特性を有するように選ばれることができる。
【００１６】
[0016] 所望の結果に従い、発光化合物の磁気は、同様にその発光の特徴に衝撃を与えるように変えられることができる。本発明において、YIGの磁気が必ずしもその光学特徴を変えるというわけではないと共に、たとえば、アルミニウム、ガリウムまたはスカンジウム・イオンで結晶構造の鉄イオンを置換することによって変わることができ、そうすることによって、たとえば、放射、磁気、吸収、腐食時間などに基づいて、予め選択されていて、認証パラメータとして使われることができる一意的な検出パラメータを生成することができると決定した。たとえば、YIGの鉄の内容が著しく（例えば、10%だけにまで）減少し場合、磁気特性は、検出可能に変えられ、鉄含有量が吸収のために必要とされるので、発光はまた減少し、それは順番に発光に影響を与える。イオンを交換することは、周知の方法によって従来技術においてそれらによって一般的に実行される。
【００１７】
[0017] いかなる理論にも縛られていない間、鉄イオンがYIGのホスト格子内で２つの異なるサイトを占有するので、YIGのフェリ磁性が２つの異なる副格子の各々の鉄のイオンの磁気モーメントから生じると信じられていた。具体的には、式Ｙ3Ｆｅ5Ｏ12につき、３つの鉄のイオンは四面体のサイト（Ｆｅtet）を占有し、２つの鉄のイオンは八面体のサイト（Ｆｅoct）を占有する。YIGの結果として生じる磁気モーメントが、式Ｙ3(Ｆｅ2)oct(Ｆｅ3)tetＯ12あたり３×５ＢＭ (Ｆｅtet) − ２×５ ＢＭ (Ｆｅoct) = ５ ＢＭであると信じられている。いくつかのＦｅoct 副格子イオンを非磁性（反磁性）イオンと交換することによって、次のように磁気モーメントが増加する：Ｙ3(Ｆｅ1.75Ｓｃ0.25)oct(Ｆｅ3)tetＯ12は、式Ｙ3(Ｆｅ1.75Ｓｃ0.25)oct(Ｆｅ3)tetＯ12あたり３×５ＢＭ(Ｆｅtet)−(２−0.25) × ５ ＢＭ (Ｆｅoct) = 6.25 ＢＭの磁気モーメントを与える。いくつかのＦｅtet副格子イオンを非磁性（反磁性）イオンと交換することによって、磁気モーメントは次のように減少する： Y3(Fe2)oct(Fe2.75Ga0.25)tetO12は、式Y3(Fe2)oct(Fe2.75Ga0.25)tetO12あたり、(3-0.25) x 5BM (Fetet) - 2 x 5 BM (Feoct) = 3.75 BMの磁気モーメントを与える。少ない量（例えば5%）によって鉄のイオン含有量を変えることは、化合物の磁気特性に対する強い影響を示し、光学特性はほとんど影響を受けないままである。
【００１８】
[0018] 磁気特性を発光特性から独立して変える他の方法は、一般式A3B5-xCxO12の大きなカチオン構成要素Ａを変えることによって生じることができる。YIG（Y3Fe5O12）において、構造のＡ位置は、対になってない電子を有しないイットリウム・イオンによって全て占められ、かくして、磁気モーメントはない。すなわち、化合物の全ての磁気モーメントは、前述したように鉄のイオンから生じ、5BMとなる。７つの対になってない電子で、7BMの磁気モーメントを有するガドリニウム・イオンのように適所に対になってない電子を備えたイオンをおくことにより、GIG（Gd3Fe5O12）に関する結果として生じる全体的な磁気モーメントは、式ユニットあたり3 × 7 − 5 = 16 BMによって与えられる。非カラー・イットリウム・イオンを非カラー・ガドリニウム・イオンと交換することは、ホストの光学特性に影響を及ぼさないが（または、全体で僅かに）、磁気の三倍の増加にまで結果としてなる。
【００１９】
[0019] 本発明では、バリュードキュメントの確実性は、強度データおよび磁気データを予め定められたリファレンス発光強度データおよび磁気データと比較することにより測定される。これらの特性は、同じ時間と場所で評価されることができ、または、システムによって、異なる時間で評価されることができる。本発明の認証システムは、スペクトル解像度で、強度データを生成するために励起光源によって励起される発光化合物から発される赤外線を検出するために配置される少なくとも一つの光学的センサを含む。適切な光学的センサは、例えば、シリコン、InGaAs、PbS、Ge、および、当業者によって判断されるようなスペクトル検出領域の必須のスペクトル反応、受容可能ノイズ・パラメータ、バンド幅および／または短絡インピーダンスを有するその他を含む。これらのセンサは、それらが処理に関するデジタル値に変わることができるように、充分なレベルまで低いノイズ・エレクトロニクスによって増幅されることができる信号を生成する。光学的センサから出る出力は、赤外線の強度データを表す。本発明の認証システムも、磁気データを生成するために発光化合物の磁気特性を検出するために配置される少なくとも一つの磁気センサを有する。適切な磁気センサは、当業者によって求められる必須の磁気反応を有するいかなる磁力計またはその他装置をも含む。
【００２０】
[0020] 一つ以上の処理ユニット（例えばコンピュータ）は、リファレンスデータをストアし、テスト・データを収集し、相関させ、識別するのに用いることができる。たとえば、本発明の一つ以上処理ユニットは、所定のプログラムの下で作動し、処理ユニットは、テスト光学信号を単一のバリュードキュメントのテスト磁気データと関連させ、テスト光学信号を以前に格納されたリファレンス光学信号と比較し、テスト磁気データを以前に格納されたリファレンス磁気データと比較し、予め選択された決定基準を使用して比較結果から確実性インジケータを引き出す。処理ユニットの一部であってもよく又はあってはならない出力ユニットは、次いで、認証を示すかまたはテストバリュードキュメントの認証が欠如するように確実性インジケータを伝達する。
【００２１】
[0021] 本発明では、発光化合物は、いかなる材料でもできているバリュードキュメント基板に塗布されることができ、または、組み込まれることができる。好ましくは、バリュードキュメント基板は、紙、フィルム、プラスチック・シート、板、ガラス、織物、繊維などのような固体材料であり、それは、その後、発行銀行券、小切手、スタンプ、識別書類、パスポート、クレジットまたは銀行カード、並びに、ラベル、シール、包装、および、製品セキュリティのための他のエレメントのようなバリュードキュメントを生成するために用いることができる。本発明のある実施形態では、発光化合物は、製紙用パルプまたはプラスチック・ベース樹脂材料に加えられることができる。ベース材料は、安全スレッド、斑点をつけているスレッド、貨幣地板、積層フィルム、ラベルという形態をとることができる。発光化合物は、（ビスコースまたはプラスチックのような異なる材料でできている）繊維またはマイクロファイバーに組み込まれることができる。さらに他の実施形態では、発光の化合物は、また、バリュードキュメント上へ被覆するかまたはイメージを印刷することによって実施形態のための液体キャリア（例えば予め定められたイメージまたはパターンとしてアーティクルに添付されることができる印刷用インク）に組み入れられることができる。
【００２２】
[0022] 認証可能な特徴の発光化合物の量は、広範囲にわたって変化することができる。例えば、基板の重量と関連して発光化合物の重量として表される量が、0.001%および20%の間あってよく、特に0.01%および10%の間でよく、更に特には0.05%および5%の間であってもよい。
【００２３】
[0023] 図１は、認証装置100のブロック図を例示する。バリュードキュメント102は、励起光源106を有し、励起ウインドウ104によって最初に移動して装置100の下を通過し、励起的な光は、バリュードキュメント102内またはその上に含まれる発光化合物を励起するように励起ウインドウ104を通過する。次いで、バリュードキュメント102が検出窓108の下を通過し、放射が検出窓108を上に通過するときに、赤外線放射検出器エレメント120が、可動バリュードキュメント102から赤外線の放射を検出する。赤外線の光信号は、レンズ110によってざっと視準され、第１の赤外線フィルタ114を通過し、次いで、検出器要素120上へレンズ118によって焦点合わせされる。バリュードキュメント102は、それから磁針検波器116の下を通過する。ＣＰＵ 122は、強度データを生成している検出器要素120および磁気データを生成している検出器要素116からの信号を集め、所定のプログラムの下で、バリュードキュメント102のための強度データおよび磁気データを相関させ、強度データを以前に格納されたリファレンス磁気データを有する以前に格納されたリファレンス強度データおよび磁気データと比較し、予め選択された決定基準を使用している比較から確実性インジケータを引き出し、それによって認証を示している確実性インジケータまたはバリュードキュメントの認証の不足を伝達する。
【００２４】
[0024] このように本発明をむしろ完全に詳細に記載して、かかる詳細が厳しく付着される必要はないと理解されるが、その追加的な改変と変更態様はそれ自身を当業者（追加された請求項に記載の本発明の範囲内になっている全て）に提案することができる。
実施形態
[0025] 以下の実施形態は、特定の本発明の態様を例示するために提供される。これらの実施形態は、いかなる形であれ本発明を制限することとして解釈されることになっていない。
実施形態１：
[0026] 歩留まりのために、Y2.82Er0.18Fe4AlO12, Y2O3 (22.01 g), Er2O3(2.38 g), Fe2O3 (22.08 g), Al2O3 (3.52 g) および Na2SO4 (50 g)は、密接に混合され、アルミナるつぼに加えられ、1100℃で12時間加熱した。反応混合を冷やした後に、製品は水に吊される。次いで、フラクシング剤は取り除かれ、結果として生じる製品は120℃の空気で乾燥される。より細かい粒サイズを成し遂げるために、材料はそれからボールミルにおいて機械加工される。
実施形態２：
[0027] 歩留まりのために、Y1.41Gd1.41Er0.18Fe4AlO12, Y2O3 (9.71 g), Gd2O3 (15.59 g), Er2O (2.10 g), Fe2O3 (19.49 g), Al2O3 (3.11 g)およびNa2SO4(50 g)は、密接に混合され、アルミナるつぼに加えられ、1100℃で12時間加熱される。反応混合を冷やした後に、製品は水に吊される。次に、フラクシング剤は洗い落とされ、結果として生じる製品は120℃の空気で乾燥される。より細かい粒サイズを成し遂げるために、材料はそれからボールミルにおいて機械加工される。
実施形態３：
[0028] 歩留まりのために、Gd2.82Er0.18Fe4AlO12, Gd2O3(27.90 g), Er2O3 (1.88 g), Fe2O3(17.44 g), Al2O3 (2.78 g)およびNa2SO4 (50 g)は、密接に混合されて、アルミナるつぼに加えられ、1100℃で12時間加熱される。反応混合を冷やした後に、製品は水の中に吊される。フラクシング剤は洗い落とされ、結果として生じる製品は120℃の空気で乾燥される。より細かい粒サイズを成し遂げるために、材料はそれからボールミルにおいて機械加工される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
a)バリュードキュメント基板と、
b)前記バリュードキュメント基板の少なくとも一部の上またはその中に配置された発光化合物であって、(i)磁気特性を備えた少なくとも１つの金属イオンを備えたホスト格子からなり、励起光源で励起されたとき、発光赤外放射の可能な少なくとも１つの希土類イオンでドープされ、(ii)予め決められた比率が、予め選択された決定基準のパラメータに一致するように、希土類イオンに対する金属イオンの予め決められた比率を有することを特徴とする発光化合物と、
c)励起光源によって励起された発光化合物から発光された赤外放射をスペクトル解像度で検出し、強度データを生成するように配置された少なくとも１つの光学センサと、
d)前記発光加工物の磁気特性を検出し、磁気データを生成するように配置された少なくとも１つの磁気センサと、
e)予め決められたプログラム下で作動する処理ユニットであって、前記バリュードキュメントに関する強度データおよび磁気データを相関させ、強度データを以前に格納されたリファレンス強度データと、並びに、磁気データを以前に格納されたリファレンス磁気データと比較し、予め選択された決定基準を使用した比較から認証インジケータを導きだし、バリュードキュメントの認証を示すこと、または、認証の欠落によって認証インジケータと通信する、ことを特徴とする処理ユニットと
を有することを特徴とするバリュードキュメントを識別するための認証システム。
【請求項２】
前記ホスト格子が、吸収元素として鉄またはクロムからなることを特徴とする請求項１に記載の認証システム。
【請求項３】
前記ホスト格子が、ガーネット構造を有することを特徴とする請求項１に記載の認証システム。
【請求項４】
前記ホスト格子が、以下の一般式によって記載されるガーネット構造を有し：
Ａ3Ｂ5-xＣxＯ12
ここで、Ａは、イットリウム、セリウム、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ランタン、インジウム、カルシウム、マグネシウム、ナトリウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し、
Ｂは、鉄、ニッケル、コバルト、クロミウム、マンガン、バナジウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し、
Ｃは、アルミニウム、ビスマス、ガリウム、スカンジウム、クロミウム、チタン、ゲルマニウム、バナジウム、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウム、シリコンおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つの反磁性イオンを表し、
ｘは、条件０≦ｘ＜５を満たす
ことを特徴とする請求項３に記載の認証システム。
【請求項５】
前記発光化合物が、以下の一般式を有し：
Ａ3-yＲＥyＢ5-xＣxＯ12
ここで、Ａは、イットリウム、セリウム、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ランタン、インジウム、カルシウム、マグネシウムおよびナトリウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し、
ＲＥは、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し、
Ｂは、鉄、ニッケル、コバルト、クロミウム、マンガン、バナジウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し、
Ｃは、アルミニウム、ビスマス、ガリウム、スカンジウム、クロミウム、チタン、ゲルマニウム、バナジウム、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウム、シリコンおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つの反磁性イオンを表し、
ｘは、条件0≦ｘ＜5を満たし、
ｙは、条件0.001≦ｙ＜3を満たすことを特徴とする請求項４に記載の認証システム。
【請求項６】
Ａが、イットリウム、セリウム、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ランタン、インジウム、カルシウム、マグネシウムおよびナトリウムからなるグループから選択された元素からの少なくとも２つのイオンから成ることを特徴とする請求項５に記載の認証システム。
【請求項７】
Ｂが、鉄、ニッケル、コバルト、クロミウム、マンガンおよびバナジウムからなるグループから選択した元素からの少なくとも２つのイオンから成ることを特徴とする請求項５に記載の認証システム。
【請求項８】
ＲＥが、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウムおよびイッテルビウムからなるグループから選択した元素からの少なくとも２つのイオンから成ることを特徴とする請求項５に記載の認証システム。
【請求項９】
Ｃが、アルミニウム、ビスマス、ガリウム、スカンジウム、クロミウム、チタン、ゲルマニウム、バナジウム、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウムおよびシリコンからなるグループから選択した元素からの少なくとも２つのイオンから成ることを特徴とする請求項５に記載の認証システム。
【請求項１０】
希土類イオンに対する金属イオンの比率を予め決定するステップであって、前記比率が予め選択された認証基準のパラメータに対応することを特徴とするステップと、
前記比率を備え、励起光源で励起されるとき、発光赤外放射が可能な少なくとも１つの希土類イオンと、磁気特性を備えた少なくとも１つの金属イオンを有するホスト格子とからなる発光化合物を提供するステップと、
前記発光化合物をバリュードキュメントに追加するステップと
を有することを特徴とするバリュードキュメントを保証する方法。
【請求項１１】
前記発光化合物から強度データおよび磁気データを検出するステップと、
前記強度データ及び磁気データを相関させるステップと、
前記強度データを以前に格納されたリファレンス強度データと比較し、前記磁気データを以前に格納されたリファレンス磁気データと比較するステップと、
を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
予め選択された認証基準に基づいてバリュードキュメントを認証するステップを更に有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１】
a)バリュードキュメント基板と、
b)前記バリュードキュメント基板の少なくとも一部の上またはその中に配置された発光化合物であって、(i)磁気特性を備えた少なくとも１つの金属イオンを備えたホスト格子からなり、励起光源で励起されたとき、発光赤外放射の可能な少なくとも１つの希土類イオンでドープされ、(ii)予め決められた比率が、予め選択された決定基準のパラメータに一致するように、希土類イオンに対する金属イオンの予め決められた比率を有することを特徴とする発光化合物と、
c)励起光源によって励起された発光化合物から発光された赤外放射をスペクトル解像度で検出し、強度データを生成するように配置された少なくとも１つの光学センサと、
d)前記発光加工物の磁気特性を検出し、磁気データを生成するように配置された少なくとも１つの磁気センサと、
e)予め決められたプログラム下で作動する処理ユニットであって、前記バリュードキュメントに関する強度データおよび磁気データを相関させ、強度データを以前に格納されたリファレンス強度データと、並びに、磁気データを以前に格納されたリファレンス磁気データと比較し、予め選択された決定基準を使用した比較から認証インジケータを導きだし、バリュードキュメントの認証を示すこと、または、認証の欠落によって認証インジケータと通信する、ことを特徴とする処理ユニットと
を有することを特徴とするバリュードキュメントを識別するための認証システム。
【請求項２】
前記ホスト格子が、吸収元素として鉄またはクロムからなることを特徴とする請求項１に記載の認証システム。
【請求項３】
前記ホスト格子が、ガーネット構造を有することを特徴とする請求項１に記載の認証システム。
【請求項４】
前記ホスト格子が、以下の一般式によって記載されるガーネット構造を有し：
Ａ3Ｂ5-xＣxＯ12
ここで、Ａは、イットリウム、セリウム、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ランタン、インジウム、カルシウム、マグネシウム、ナトリウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し、
Ｂは、鉄、ニッケル、コバルト、クロミウム、マンガン、バナジウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し、
Ｃは、アルミニウム、ビスマス、ガリウム、スカンジウム、クロミウム、チタン、ゲルマニウム、バナジウム、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウム、シリコンおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つの反磁性イオンを表し、
ｘは、条件０≦ｘ＜５を満たす
ことを特徴とする請求項３に記載の認証システム。
【請求項５】
前記発光化合物が、以下の一般式を有し：
Ａ3-yＲＥyＢ5-xＣxＯ12
ここで、Ａは、イットリウム、セリウム、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ランタン、インジウム、カルシウム、マグネシウムおよびナトリウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し、
ＲＥは、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し、
Ｂは、鉄、ニッケル、コバルト、クロミウム、マンガン、バナジウムおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つのイオンを表し、
Ｃは、アルミニウム、ビスマス、ガリウム、スカンジウム、クロミウム、チタン、ゲルマニウム、バナジウム、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウム、シリコンおよびそれらの組合せからなるグループから選択される元素からの少なくとも一つの反磁性イオンを表し、
ｘは、条件0≦ｘ＜5を満たし、
ｙは、条件0.001≦ｙ＜3を満たすことを特徴とする請求項４に記載の認証システム。
【請求項６】
Ａが、イットリウム、セリウム、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ランタン、インジウム、カルシウム、マグネシウムおよびナトリウムからなるグループから選択された元素からの少なくとも２つのイオンから成ることを特徴とする請求項５に記載の認証システム。
【請求項７】
Ｂが、鉄、ニッケル、コバルト、クロミウム、マンガンおよびバナジウムからなるグループから選択した元素からの少なくとも２つのイオンから成ることを特徴とする請求項５に記載の認証システム。
【請求項８】
ＲＥが、プラセオジミウム、ネオジム、サマリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウムおよびイッテルビウムからなるグループから選択した元素からの少なくとも２つのイオンから成ることを特徴とする請求項５に記載の認証システム。
【請求項９】
Ｃが、アルミニウム、ビスマス、ガリウム、スカンジウム、クロミウム、チタン、ゲルマニウム、バナジウム、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウムおよびシリコンからなるグループから選択した元素からの少なくとも２つのイオンから成ることを特徴とする請求項５に記載の認証システム。
【請求項１０】
希土類イオンに対する金属イオンの比率を予め決定するステップであって、前記比率が予め選択された認証基準のパラメータに対応することを特徴とするステップと、
前記比率を備え、励起光源で励起されるとき、発光赤外放射が可能な少なくとも１つの希土類イオンと、磁気特性を備えた少なくとも１つの金属イオンを有するホスト格子とからなる発光化合物を提供するステップと、
前記発光化合物をバリュードキュメントに追加するステップと
を有することを特徴とするバリュードキュメントを保証する方法。
【請求項１１】
前記発光化合物から強度データおよび磁気データを検出するステップと、
前記強度データ及び磁気データを相関させるステップと、
前記強度データを以前に格納されたリファレンス強度データと比較し、前記磁気データを以前に格納されたリファレンス磁気データと比較するステップと、
を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
予め選択された認証基準に基づいてバリュードキュメントを認証するステップを更に有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【図１】
【公表番号】特表２０１３−５０８８０９（Ｐ２０１３−５０８８０９Ａ）
【公表日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３４２１３（Ｐ２０１２−５３４２１３）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５０８７２
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４６７４９
【国際公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（５００５７５８２４）ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド (1,504)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５０８７２
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４６７４９
【国際公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（５００５７５８２４）ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド (1,504)
【Ｆターム（参考）】
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