[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von Wertdokumenten,
insbesondere Wertdokumenten, die wenigstens einen Lumineszenzstoff enthalten.
[0002] Unter Wertdokumenten werden im Folgenden blattförmige Gegenstände verstanden, die
beispielsweise einen monetären Wert oder eine Berechtigung repräsentieren und daher
nicht beliebig durch Unbefugte herstellbar sein sollen. Sie weisen daher nicht einfach
herzustellende, insbesondere zu kopierende Sicherheitsmerkmale auf, deren Vorhandensein
ein Indiz für die Echtheit, d.h. die Herstellung durch eine dazu befugte Stelle, ist.
Wichtige Beispiele für solche Wertdokumente sind Coupons, Gutscheine, Schecks und
insbesondere Banknoten.
[0003] Als Sicherheitsmerkmal werden häufig Lumineszenzstoffe verwendet. Lumineszenzstoffe
zeichnen sich dadurch aus, dass sie bei Anregung mit geeigneter Anregungsstrahlung
Lumineszenz zeigen, das heißt, dass sie mit Anregungsstrahlung in einer für den jeweiligen
Lumineszenzstoff spezifischen Anregungswellenlänge angeregt werden können und infolge
der Anregung optische Strahlung mit einem für den jeweiligen Lumineszenzstoff charakteristischen
Spektrum, im Folgenden auch als Lumineszenzstrahlung bezeichnet, abgeben. Das Spektrum
der Lumineszenzstrahlung weist Maxima bei einer oder mehreren Wellenlängen auf, die
sich von der der Anregungsstrahlung unterscheiden. Weiter wird die Lumineszenzstrahlung
bei Anregung durch einen Anregungsstrahlungspuls nicht sofort, sondern über ein gewisse
Zeit mit abnehmender Intensität abgegeben, was als Abklingverhalten bezeichnet wird.
Auch das Abklingverhalten ist spezifisch für den jeweiligen Lumineszenzstoff. Häufig
geben Lumineszenzstoffe bei gegebener Intensität der Anregungsstrahlung Lumineszenzstrahlung
mit vergleichsweise geringer Intensität ab, was deren Messung deutlich erschwert.
[0004] Je nach Typ von Wertdokument können als Sicherheitsmerkmal Lumineszenzstoffe in ein
Substrat eines jeweiligen Wertdokuments dieses Wertdokumenttyps eingebracht und/oder
auf eine Oberfläche des Substrats aufgebracht, beispielsweise aufgedruckt sein. Der
Nachweis der Echtheit eines Wertdokuments kann dann durch Prüfung des Lumineszenzverhaltens,
beispielsweise der spektralen Verteilung und/oder des Abklingverhaltens und/oder der
räumlichen Verteilung des Lumineszenzstoffs in dem Wertdokument, erfolgen. Insbesondere
können Wertdokumente bestimmter Wertdokumenttypen als Sicherheitsmerkmal einen für
den Wertdokumenttyp vorgegebenen Lumineszenzstoff aufweisen, der auf nur eine Seite
des Wertdokuments, im Folgenden als Vorderseite des Wertdokuments bezeichnet, aufgebracht
ist.
[0005] Bedingt durch die beispielsweise im Fall von Banknoten sehr große Zahl von im Umlauf
befindlichen Wertdokumenten ist eine maschinelle bzw. automatische Prüfung der Wertdokumente
wünschenswert. Hierzu können die Wertdokumente mit großer Geschwindigkeit in entsprechenden
Wertdokumentbearbeitungsvorrichtungen an optischen Sensoren vorbeitransportiert werden,
mittels derer jeweils während des Vorbeitransports Lumineszenzeigenschaften geprüft
werden können.
[0006] Bei der maschinellen Verarbeitung kann ein Wertdokument je nach Zuführung in einer
von vier möglichen Lagen transportiert werden, die sich aus den möglichen Drehungen
um die Längs- und Querachse des Wertdokuments um 180° ergeben. Weist das Wertdokument
beispielsweise ein Merkmal auf einer Vorderseite links auf, kann dieses je nach Lage,
beispielsweise bei Betrachtung von oben auf die Fläche des Wertdokuments, oben oder
unten und links oder rechts erscheinen.
[0007] Bekannte Sensoren für Lumineszenzstoffe arbeiten meist in einer Remissionsgeometrie,
das heißt, dass eine Anregungsstrahlungsquelle zur Bestrahlung des Wertdokuments mit
Anregungsstrahlung und ein Detektor zur Erfassung von Lumineszenzstrahlung auf derselben
Seite des Transportpfades für das Wertdokument bzw. des Wertdokuments angeordnet sind.
Können Wertdokumente in unterschiedlichen Lagen auftreten, erfordert dann eine Prüfung
von einseitig aufgebrachten Sicherheitsmerkmalen, insbesondere auch aufgedruckten
Lumineszenzmerkmalen, zwei Sensoren, die auf gegenüberliegenden Seiten des Transportpfades
und damit des Wertdokuments angeordnet sind. Sowohl die Bereitstellung der Sensoren
als auch die Verarbeitung der Signale der Sensoren erfordert zusätzlichen Aufwand.
[0008] Aus
DE 102 59 293 A1 ist zwar eine Vorrichtung für die Überprüfung der Echtheit von Banknoten mit einseitig
aufgebrachten Lumineszenzstoffen bekannt, bei der Anregungsstrahlungsquelle und Detektor
auf sich gegenüberliegenden Seiten eines Transportpfades für Wertdokumente angeordnet
sind, jedoch weist die Vorrichtung elektrische bzw. elektronische Komponenten auf
verschiedenen Seiten des Transportpfades auf, was für den Auf- bzw. Einbau, und den
Platzbedarf Nachteile hat.
[0009] In
EP 3 503 049 A1 ist eine Vorrichtung zum Nachweis eines maschinenlesbaren Sicherheitsmerkmals eines
Wertdokuments beschrieben. Diese verfügt über eine Transportvorrichtung, die dazu
eingerichtet ist, das Wertdokument auf einer Transportebene zu transportieren, wobei
sich eine erste Flachseite sowie eine dieser gegenüberliegende zweite Flachseite des
Wertdokuments parallel zur Transportebene erstrecken. Weiter weist die Vorrichtung
einen Strahlungsemitter auf, der an der ersten Flachseite angeordnet ist und in Richtung
zur ersten Flachseite Strahlung emittiert, wobei die Strahlung eingerichtet ist, Lumineszenzstrahlung
des Sicherheitsmerkmals des Wertdokuments anzuregen, und die Strahlung weiter eingerichtet
ist, zumindest teilweise durch das Wertdokument hindurchzutreten. Darüber hinaus besitzt
die Vorrichtung einen Sensor, der an der ersten Flachseite angeordnet ist und zumindest
einen Teil der Lumineszenzstrahlung empfängt, einen Reflektor, der an der zweiten
Flachseite derart angeordnet und eingerichtet ist, die Lumineszenzstrahlung des Sicherheitsmerkmals
des Wertdokuments zumindest teilweise zum Sensor zu reflektieren, und eine Auswertungseinheit.
[0010] US 4 650 320 beschreibt das Erfassen lumineszierender Sicherheitsmerkmale in oder auf Dokumenten
unter Verwendung eines Detektors. Dieser umfasst einen faseroptischen Lichtleiter,
der angeordnet ist, um einen Abfragestrahl, der von einer Quelle stammt, auf ein zu
prüfendes Dokument zu übertragen. Der Detektor umfasst weiter ein Gehäuse, in dem
eine Photodiodenanordnung angebracht ist, um von dem Dokument emittierte Lumineszenz
zu empfangen. Das Photodiodenanordnung ist mit einer elektronischen Schaltung verbunden,
um zwischen Lumineszenz aufgrund eines Sicherheitsmerkmals und anderer Lumineszenz,
die von dem Dokument emittiert wird, zu unterscheiden und um zu bestimmen, dass ein
Sicherheitsmerkmal erfasst wurde.
[0011] EP 2 706 511 A1 offenbart eine Ausführungsform enthält eine Bildlesevorrichtung eine Beleuchtungseinheit
zum Bestrahlen eines Blatts, das von einer Transporteinheit befördert wird, mit sichtbarem
Licht und Infrarotlicht, eine Abbildungseinheit zum Empfangen von sichtbarem Licht
und Infrarotlicht, das von dem Blatt reflektiert wird, und um ein sichtbares Bild
und ein Infrarotbild aufzunehmen, und ein Hintergrundelement, das einen Infrarotlicht
schwach reflektierenden Teil enthält, der innerhalb eines Abbildungsbereichs der Abbildungseinheit
positioniert ist, so dass es mindestens einen Seitenkantenabschnitt der Folie überlappt,
und das sichtbares Licht diffus reflektiert und Infrarotlicht mit einem geringeren
Reflexionsvermögen als die Folie reflektiert.
[0012] Generell wäre es vorteilhaft, Anordnungen von Anregungsstrahlungsquellen und Detektoren
zu verwenden, die nicht nur zum Prüfen von Wertdokumenten mit homogen verteilten Lumineszenzstoffen,
sondern auch zum Prüfen von Wertdokumenten geeignet sind, bei denen Lumineszenzstoffe
nicht gleichförmig homogen verteilt und/oder nur auf einer Seite des Wertdokuments
aufgebracht sind.
[0013] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen,
das eine einfache Prüfung von Wertdokumenten mit einseitig aufgebrachten Lumineszenzmerkmalen
erlaubt und einfach bzw. flexibel verwendbare Komponenten erfordert. Weiter soll eine
entsprechende Vorrichtung zur Durchführung der Verfahrens bereitgestellt werden.
[0014] Die Aufgabe wird gelöst durch ein erstes Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1.
[0015] Die durch Anregung des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite des Wertdokuments durch
wenigstens einen Teil der Anregungsstrahlung nach Transmission durch das Substrat
des Wertdokuments angeregte Lumineszenzstrahlung wird dabei wenigstens teilweise von
dem Lumineszenzstoff in Richtung der Rückseite abgestrahlt, um dann wenigstens teilweise
nach Transmission durch das Wertdokument an der Rückseite des Wertdokuments aus dem
Wertdokument auszutreten.
[0016] Prinzipiell kann bei dem ersten Verfahren das Wertdokument gegenüber der Anregungseinrichtung
ruhen. Es ist jedoch bevorzugt, dass zur Prüfung des Wertdokuments das Wertdokument
entlang eines Transportpfades transportiert wird und während des Transportierens wenigstens
die Schritte des Bestrahlens und Erfassens durchgeführt werden.
[0017] Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein zweites Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
5.
[0018] Die durch Anregung des Lumineszenzstoffs des Wertdokuments durch wenigstens einen
Teil der Anregungsstrahlung nach Transmission durch das Substrat des Wertdokuments
angeregte Lumineszenzstrahlung wird wenigstens teilweise von dem Lumineszenzstoff
in Richtung der Rückseite abgestrahlt, um dann nach Transmission durch das wenigstens
das Substrat an der ersten Seite auszutreten.
[0019] Die Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
15.
[0020] Eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden auch kurz als Prüfvorrichtung
bezeichnet.
[0021] Unter dem Erfassungsbereich der Vorrichtung wird ein Bereich verstanden, in dem sich
wenigstens ein Abschnitt eines Wertdokuments befinden muss, damit mittels der Anregungseinrichtung
Anregungsstrahlung auf wenigstens einen Teil des Abschnitts gestrahlt und von dem
Abschnitt durch die Bestrahlung angeregte Lumineszenzstrahlung mittels der Erfassungseinrichtung
erfasst werden kann.
[0022] Anregungseinrichtung und Erfassungseinrichtung, bzw. genauer wenigstens deren Flächen,
aus denen Strahlung aus- bzw. eintritt, sind auf der derselben Seite des Transportpfades
und damit des Wertdokuments darin angeordnet. Damit ist es auch möglich, mit denselben
Komponenten die genannten Wertdokumente zu prüfen, wenn diese eine Lage aufweisen,
in der die Vorderseite mit dem Lumineszenzstoff direkt von der Anregungseinrichtung
bestrahlt wird.
[0023] Die Anregungseinrichtung kann zur Abgabe von zur Anregung von Lumineszenz des Lumineszenzstoffs
geeigneter Anregungsstrahlung wenigstens eine Strahlungsquelle, beispielsweise wenigstens
eine Leuchtdiode und/oder einen Laser, und optional ein Filter, das für zur Anregung
ungeeignete Wellenlängenanteile im Wesentlichen undurchlässig ist, sowie eine kollimierende
Einrichtung, die die Strahlung der Strahlungsquelle bündelt, beispielsweise wenigstens
eine Linse, umfassen.
[0024] Die Erfassungseinrichtung kann je nach Eigenschaft der Lumineszenzstrahlung, die
zum Prüfen verwendet wird, ausgebildet sein. Beispielsweise kann sie eine spektrometrische
Einrichtung zur spektral aufgelösten Erfassung von Lumineszenzstrahlung oder eine
Einrichtung zur getrennten Erfassung von Wellenlängenanteilen der Lumineszenzstrahlung
in wenigstens zwei Wellenlängenbereichen umfassen. Die Erfassungseinrichtung bildet
Detektionssignale, die Eigenschaften der erfassten Lumineszenzstrahlung darstellen,
und gibt diese an die Auswerteeinrichtung ab.
[0025] Die Auswerteeinrichtung dient zum Prüfen des Wertdokuments in Abhängigkeit von wenigstens
einer Eigenschaft der von der Erfassungseinrichtung erfassten Lumineszenzstrahlung
und kann dazu mit dieser über eine entsprechende Signalverbindung verbunden sein.
Zum Prüfen kann die Auswerteeinrichtung dabei vorzugsweise den Schritt des Prüfens
nach einem der erfindungsgemäßen Verfahren durchführen. Hierzu kann die Auswerteeinrichtung
beispielsweise einen Prozessor und einen mit dem Prozessor verbundenen Speicher aufweisen,
in dem ein Programm gespeichert ist, bei dessen Ausführung durch den Prozessor das
Prüfen durchgeführt wird.
[0026] Die Vorrichtung kann, insbesondere wenn mit der Vorrichtung das zweite erfindungsgemäße
Verfahren durchgeführt werden soll, so ausgebildet sein, dass sie zum Prüfen der Wertdokumente
ausgebildet ist, während diese einzeln entlang eines Transportpfades transportiert
werden, der durch den Erfassungsbereich führt, und insbesondere so, dass die Anregungseinrichtung
ein jeweiliges der Wertdokumente in dem Transportpfad von der ersten Seite des Erfassungsbereichs
aus beleuchtet, und dass die Erfassungseinrichtung Lumineszenzstrahlung erfasst, die
von dem jeweiligen Wertdokument in dem Erfassungsbereich in dem Transportpfad in Richtung
der ersten Seite ausgeht. Diese Ausführungsform erlaubt eine maschinelle und damit
effiziente Prüfung auch großer Anzahlen von Wertdokumenten.
[0027] Besonders bevorzugt können Anregungseinrichtung und Erfassungseinrichtung auf derselben
Seite des Erfassungsbereichs und/ oder des Transportpfades angeordnet sein. Diese
Anordnungen haben den Vorteil, dass keine aktiven Komponenten der Vorrichtung auf
sich gegenüberliegenden Seiten des Erfassungsbereichs bzw. Transportpfades angeordnet
zu werden brauchen, um die Wertdokumente in allen möglichen Lagen prüfen zu können.
Da sich alle aktiven Bauteile der Prüfeinrichtung auf derselben Seite des Erfassungsbereichs
befinden, wird eine kompakte Bauform und ein flexibler Einsatz der Anregungs- und
Erfassungseinrichtung ermöglicht. Insbesondere kann eine andernfalls nötige Verkabelung
und Synchronisation von Anregungs- und Erfassungseinrichtung auf beiden Seiten der
Wertdokuments vermieden werden. Insgesamt ermöglicht die Erfindung somit eine vereinfachte
und dennoch zuverlässige Prüfung von einseitig auf Wertdokumenten aufgebrachten lumineszierenden
Sicherheitsmerkmalen. Darüber hinaus erlaubt die Anordnung von Anregungs- und Erfassungseinrichtung
aber auch eine Prüfung von Wertdokumenten mit homogen im Substrat verteilten Lumineszenzstoffen,
so dass die Vorrichtung flexibel einsetzbar ist.
[0028] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch eine Vorrichtung zum Bearbeiten
von Wertdokumenten, die eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende
Rückseite aufweisen und die ein Substrat und einen auf dem Substrat in wenigstens
einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff
umfassen, mit einer Zuführeinrichtung für zu bearbeitende Wertdokumente, in die Wertdokumente
einbringbar und vereinzelt aus dieser ausgebbar sind, einer Ausgabeeinrichtung, in
der bearbeitete Wertdokumente ablegbar sind, einer Transporteinrichtung zum vereinzelten
Transportieren von Wertdokumenten von der Zuführeinrichtung entlang eines Transportpfades
zu der Ausgabeeinrichtung, einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Transport- und/
oder Ausgabeeinrichtung, und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Prüfen von Wertdokumenten,
die eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite aufweisen
und die ein Substrat und einen auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der
Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff umfassen,
wobei die Vorrichtung zum Prüfen und die Transporteinrichtung so ausgebildet und angeordnet
sind, dass der Transportpfad durch den Erfassungsbereich der Vorrichtung zum Prüfen
verläuft, und wobei die Steuereinrichtung mit der Vorrichtung zum Prüfen über eine
Signalverbindung verbunden und dazu ausgebildet ist, die Transporteinrichtung und/oder
die Ausgabeeinrichtung in Abhängigkeit von Ergebnissen der Vorrichtung zum Prüfen
zu steuern.
[0029] Die Verfahren dienen zur Prüfung von Wertdokumenten mit einem Substrat und einem
auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten
Lumineszenzstoff, das heißt von Wertdokumenten eines Wertdokumenttyps, dessen Wertdokumente
ein Substrat und einen auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite
des Wertdokuments aufgebrachten Lumineszenzstoff aufweisen. Die Wertdokumente umfassen
also ein blattförmiges Substrat, das auf einer Seite auf seiner Oberfläche in wenigstens
einem Abschnitt einen für den Wertdokumenttyp vorgegebenen Lumineszenzstoff aufweist.
Diese Seite wird im Folgenden als Vorderseite des Substrats bezeichnet, die dieser
Seite gegenüberliegende Seite als Rückseite. Mit der Vorderseite bzw. Rückseite des
Wertdokuments werden diejenigen Seiten des Wertdokuments bezeichnet, denen die Vorder-
bzw. Rückseite des Substrats am nächsten sind. Der Lumineszenzstoff ist als Bestandteil
des Wertdokuments aufzufassen. Der Lumineszenzstoff auf der Oberfläche des Substrats
kann dort vorzugsweise aufgebracht sein, beispielsweise durch Aufdruck oder andere
Formen der An- bzw. Aufbringung. Der Lumineszenzstoff kann als Schicht auf der Oberfläche
vorliegen oder in einer Schicht auf der Oberfläche enthalten sein. Die Schicht braucht
dabei nicht die oberste Schicht des Wertdokuments zu bilden und/oder unmittelbar auf
das Substrat aufgebracht zu sein.
[0030] Der Lumineszenzstoff kann eine oder mehrere Komponenten umfassen und ist vorzugsweise
durch einen Wertdokumenttyp des Wertdokuments vorgegeben. Der Wertdokumenttyp eines
Wertdokuments kann dabei wenigstens durch die Währung und/oder den Nennwert und/ oder
gegebenenfalls die Emission gegeben sein. Echte Wertdokumente dieses Wertdokumenttyps
müssen dann den Lumineszenzstoff in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des
Wertdokuments aufweisen. Besonders bevorzugt kann der Lumineszenzstoff bei Anregung
durch die Anregungsstrahlung Lumineszenzstrahlung im infraroten und/ oder visuellen
Spektralbereich abgeben. Der Wertdokumenttyp kann zusätzlich auch andere Eigenschaften
aufweisen, beispielsweise einen Druck auf der Vorder- und/oder Rückseite des Wertdokuments
oder das Vorhandensein eines Sicherheitsfadens oder ähnliches.
[0031] Es wurde gefunden, dass Lumineszenz auf der Vorderseite des Wertdokuments angeregt
werden kann, wenn es von der Rückseite beleuchtet wird, und dass wenigstens ein Teil
der Lumineszenzstrahlung, die an der Vorderseite angeregt wurde, nach Ausbreitung
zur Rückseite und Austritt aus dem Wertdokument auf der Rückseite detektiert und zur
Prüfung verwendet werden kann.
[0032] Das Substrat des Wertdokuments ist dabei wenigstens im Bereich des auf die Oberfläche
aufgebrachten Lumineszenzstoffs für die Anregungsstrahlung wenigstens teilweise durchlässig.
Vorzugsweise beträgt der Transmissionsgrad des Substrats des Wertdokuments für die
Anregungsstrahlung mindestens 10%, bevorzugt mindestens 15%, besonders bevorzugt mindestens
25%. Dabei ist für einen effektiven Transport der Anregungsstrahlung durch das Substrat
des Wertdokuments nicht zwingend eine gerichtete Transmission nötig, der Strahlungstransport
kann vielmehr auch durch entsprechende Streubeiträge diffusiv und damit ungerichtet
erfolgen. Entsprechend beziehen sich die angegebenen Transmissionswerte auf Messungen,
die die transmittierte Anregungsstrahlung integral über alle Austrittswinkel erfassen.
[0033] Lumineszenzstrahlung, die an der Vorderseite angeregt wurde und sich im Substrat
zur Rückseite hin ausbreitet, kann zur Rückseite gelangen, dort austreten und dann
erfasst werden. Das Substrat ist wenigstens im Bereich des auf die Oberfläche aufgebrachten
Lumineszenzstoffs auch für die Lumineszenzstrahlung wenigstens teilweise durchlässig.
Bevorzugt beträgt die Transmission für die Lumineszenzstrahlung mindestens 10%, besonders
bevorzugt mindestens 15%, besonders bevorzugt mindestens 25%.
[0034] Vorzugsweise ist das Substrat für optische Strahlung in wenigstens einem Wellenlängenbereich
im infrarotem (IR) und/ oder visuellen (VIS) Bereich zumindest teilweise durchlässig.
Die Wellenlängenbereiche umfassen wenigstens die Wellenlänge der Anregungsstrahlung
und das Spektrum von der mittels des Lumineszenzstoffs erzeugten Lumineszenzstrahlung.
[0035] Vorzugsweise umfasst das Substrat wenigstens eine Polymerschicht, insbesondere aus
Polypropylen. Bei reinen Polymersubstraten kann das Substrat wenigstens eine weitere
Schicht unter dem Lumineszenzstoff aufweisen, beispielsweise eine Farbannahmeschicht
oder eine andere Schicht. Diese Schichten werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung
als Komponenten des Substrats angesehen.
[0036] Bei anderen Ausführungsformen kann das Wertdokument auch ein sogenanntes Hybridsubstrat
aufweisen, das wenigstens eine Polymerschicht und wenigstens eine mit der Polymerschicht
verbundene Papierschicht umfasst.
[0037] Bei den Verfahren wird vorzugsweise zur Prüfung der Lumineszenz nur eine Prüfvorrichtung
verwendet, bei der Anregungseinrichtung und Erfassungseinrichtung bzw. genauer deren
Strahlungsaus- bzw. -eintrittsflächen auf derselben Seite des Erfassungsbereichs angeordnet
sind. Bei der Vorrichtung sind dazu vorzugsweise Anregungseinrichtung und Erfassungseinrichtung
bzw. genauer deren Strahlungsaus- bzw. -eintrittsflächen auf derselben Seite des Erfassungsbereichs
angeordnet. Eine zweite Vorrichtung ist nicht notwendig. Insbesondere ist es möglich,
dass die Prüfvorrichtung keine weitere Strahlungsquelle zur Abgabe von Anregungsstrahlung
auf der Seite des Erfassungsbereichs aufweist, die von der Anregungseinrichtung abgewandt
ist.
[0038] Wird das Wertdokument zum Prüfen an der Anregungseinrichtung und der Erfassungseinrichtung
vorbeitransportiert, kann bei der Vorrichtung ein Abstand zwischen der Transportebene,
in der das Wertdokument transportiert wird, und der Erfassungseinrichtung vorzugweise
größer als 4 mm, besonders bevorzugt größer als 9 mm sein. Bei dem Verfahren ist es
bevorzugt, dass beim Erfassen des wenigstens einen Teils von Lumineszenzstrahlung
mittels der Erfassungseinrichtung der Abstand zwischen dem Wertdokument und der Erfassungseinrichtung
größer als 4mm, besonders bevorzugt größer als 9 mm ist. Dies hat den Vorteil, dass
ein Kontakt zwischen dem Wertdokument, insbesondere dem transportierten Wertdokument,
und dem nächstliegenden Element der Erfassungseinrichtung, beispielsweise einem Fenster
oder einer Linse oder einem anderen optischen Element, und damit eine Verschmutzung
oder Beschädigung vermieden werden kann
[0039] Bei den Verfahren wird das Wertdokument in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft
der erfassten Lumineszenzstrahlung geprüft. Beim Prüfen wird also wenigstens eine
Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung verwendet. Vorzugsweise kann als Eigenschaft
eine spektrale Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung oder ein Zeitverhalten
der Lumineszenzstrahlung, beispielsweise ein Abklingverhalten geprüft werden. Als
spektrale Eigenschaft kann insbesondere die Intensität bei einer vorgegebenen Wellenlänge
oder in einem schmalen Wellenlängenbereich oder die Intensität bei wenigstens zwei
verschiedenen Wellenlängen bzw. Wellenlängenbereichen verwendet werden. Insbesondere
wenn das Wertdokument während des Transportierens mit Anregungsstrahlung bestrahlt
und die resultierende Lumineszenzstrahlung wenigstens teilweise erfasst wird, kann
als Eigenschaft eine räumliche Verteilung der Lumineszenz und damit des Lumineszenzstoffs
verwendet werden. Besonders bevorzugt wird eine Kombination von wenigstens zwei der
genannten Eigenschaften verwendet. Je nach Art der Erfassungseinrichtung und der Art
der Prüfung kann die Eigenschaft allein durch eine Eigenschaft des Detektionssignals
der Erfassungseinrichtung, beispielsweise dessen Pegel, gegeben oder durch weitere
Auswertung des Detektionssignals in der Auswerteeinrichtung ermittelt werden.
[0040] Bei den Verfahren kann es bevorzugt sein, dass beim Prüfen geprüft wird, ob die erfasste
Lumineszenzstrahlung einen Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs an der
Vorderseite des Wertdokuments darstellt. Ein solcher Hinweis kann als Hinweis auf
die Echtheit des Wertdokuments oder auf dessen Typ verwendet werden. Die Auswerteeinrichtung
der Vorrichtung kann dann vorzugsweise dazu ausgebildet sein, dass beim Prüfen geprüft
wird, ob die erfasste Lumineszenzstrahlung einen Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs
an der Vorderseite des Wertdokuments darstellt. Die Auswerteeinrichtung der Vorrichtung
kann am Ende der Prüfung vorzugsweise ein Hinweissignal bilden bzw. abgegeben, das
darstellt, ob die Prüfung den Hinweis ergeben hat oder nicht. Dieses Hinweissignal
kann dann in einer Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung weiter, beispielsweise zum
Sortieren, verwendet werden.
[0041] Bei dem zweiten Verfahren kann es bevorzugt sein, dass bei dem Verfahren das Prüfen
derart durchgeführt wird, dass das Ergebnis des Prüfens unabhängig davon ist, ob die
erste Seite des Wertdokuments die Vorderseite des Wertdokuments ist oder die Rückseite.
Bei der Vorrichtung kann dazu die Auswerteeinrichtung so ausgebildet sein, dass das
Prüfen derart durchgeführt wird, dass das Ergebnis des Prüfens unabhängig davon ist,
ob die erste Seite des Wertdokuments die Vorderseite des Wertdokuments ist oder die
Rückseite. Dies erlaubt eine einfache Prüfung mit sehr einfachen Mitteln, insbesondere
ist zum Prüfen von Wertdokumenten ein vorhergehendes Sortieren in Bezug auf die Lage
nicht notwendig.
[0042] Bei dieser Ausführungsform kann beim Prüfen vorzugsweise eine Stärke der erfassten
Lumineszenzstrahlung mit einem Referenzwert verglichen werden, der davon unabhängig
ist, ob die Vorderseite die erste Seite ist oder nicht. Übersteigt die Stärke der
erfassten Lumineszenzstrahlung den Referenzwert, gilt dies als Hinweis auf das Vorliegen
des Lumineszenzstoffs.
[0043] Insbesondere kann der Referenzwert so vorgegeben sein, dass mit der Prüfvorrichtung
oder einer gleich, gegebenenfalls bis auf die Auswerteeinrichtung, ausgebildeten Prüfeinrichtung
ein oder mehrere Referenzwertdokumente, beispielsweise echte Referenzwertdokumente,
desselben Wertdokumenttyps untersucht werden, wie ihn das bzw. die zu untersuchenden
Wertdokumente aufweisen. Auch das oder die Referenzwertdokumente weisen daher ebenfalls
eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite auf. Sie umfassen
weiter das Substrat und den auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite
des Wertdokuments aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff. Für diese oder diese
Referenzwertdokumente wird dann die Eigenschaft der Lumineszenzstrahlung ermittelt,
die bei Bestrahlung der Rückseite des Wertdokuments mit Anregungsstrahlung von dem
Lumineszenzstoff emittiert wird und von der Rückseite ausgeht. Für die zuletzt geschilderte
Ausführungsform wird eine entsprechende Erfassung auch für das bzw. die Referenzdokumente
durchgeführt, bei der jedoch die Vorderseite direkt mit Anregungsstrahlung bestrahlt
wird. Ist die Eigenschaft die Stärke der Lumineszenzstrahlung, kann der Referenzwert
so festgelegt werden, dass dieser unterhalb der Stärke der Lumineszenzstrahlung liegt,
die für die Referenzwertdokumente bei Bestrahlung der Rückseite erfasst wurden.
[0044] Alternativ kann es bei dem zweiten Verfahren bevorzugt sein, beim Prüfen wenigstens
zwei Prüfkriterien zu verwenden, von denen ein erstes ein Kriterium dafür ist, dass
die erste Seite die Vorderseite des Wertdokuments ist, und das zweite Prüfkriterium
ein Kriterium dafür ist, dass die erste Seite die Rückseite des Wertdokuments ist.
Bei der Vorrichtung kann dazu die Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet sein, beim
Prüfen wenigstens zwei Prüfkriterien zu verwenden, von denen ein erstes ein Kriterium
dafür ist, dass die erste Seite die Vorderseite des Wertdokuments ist, und das zweite
Prüfkriterium ein Kriterium dafür ist, dass die erste Seite die Rückseite des Wertdokuments
ist. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass für das Vorliegen des Lumineszenzstoffs
auf der ersten Seite bzw. zweiten Seite unterschiedliche und damit genauere Kriterien
verwendet werden können, so dass die Prüfung genauer wird. Insbesondere können die
Prüfkriterien unterschiedliche Referenzwerte verwenden, mit denen die Eigenschaft
der erfassten Lumineszenzstrahlung, beispielsweise deren Stärke, verglichen wird.
Wird die Vorderseite des Wertdokuments und damit der Lumineszenzstoff direkt mit Anregungsstrahlung
bestrahlt, kann sich beispielsweise stärkere Lumineszenzstrahlung ergeben, als bei
Bestrahlung nach Durchtritt durch das Substrat und anschließenden Durchtritt der angeregten
Lumineszenzstrahlung durch das Substrat, wobei im Allgemeinen eine Schwächung durch
das Substrat auftritt.
[0045] Vorzugsweise wird bei dem Verfahren, insbesondere bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform,
beim Prüfen auch ermittelt, ob die erste Seite die Vorderseite oder die Rückseite
ist. Es kann dann ein Signal gebildet und abgegeben werden, das darstellt, ob die
erste Seite die Vorder- oder die Rückseite des Wertdokuments ist. Dieses Ergebnis
kann in einer Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung mit anderen Prüfergebnissen verglichen
werden, aus denen auf die Lage des Wertdokuments geschlossen werden kann. Bei der
Vorrichtung ist dazu vorzugsweise die Auswerteeinrichtung so ausgebildet, dass beim
Prüfen auch ermittelt wird, ob die erste Seite die Vorderseite oder die Rückseite
ist. Es kann dann ein Signal gebildet und abgegeben werden, das darstellt, ob die
erste Seite die Vorder- oder die Rückseite des Wertdokuments ist. Hierzu kann die
Vorrichtung vorzugsweise über eine Schnittstelle verfügen, über die das erwähnte Signal
abgegeben werden kann. Diese Schnittstelle kann auch zur Übertragung anderer Signale
dienen.
[0046] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens umfasst weiter ein Erfassen
einer Lage des Wertdokuments, wobei die Lage wiedergibt, ob die erste Seite des Wertdokumente
die Vorderseite oder die Rückseite ist. Bei dem Verfahren kann dann vorzugsweise das
Prüfen in Abhängigkeit von der erfassten Lage des Wertdokuments durchgeführt werden.
Das Erfassen der Lage braucht nur darin zu bestehen, dass entsprechende Information,
die von einer anderen Einrichtung bereitgestellt wird, erfasst wird. Die Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung
kann dann eine Lageermittlungseinrichtung aufweisen, mittels derer eine Lage des Wertdokuments
ermittelbar ist, wobei die Lage wiedergibt, ob die erste Seite des Wertdokumente die
Vorderseite oder die Rückseite ist, und die ein Lagesignal an die Prüfvorrichtung,
genauer deren Auswerteeinrichtung abgibt, das die Lage des Wertdokuments wiedergibt.
Die Lageermittlungseinrichtung kann beispielsweise einen im sichtbaren Wellenlängenbereich
arbeitenden Bildsensor aufweisen, mittels dessen ein Remissions- oder Transmissionsbild
wenigstens eines Abschnitts des Wertdokuments erfasst werden kann. Bei der Prüfvorrichtung
kann dann vorzugsweise die Auswerteeinrichtung eine Schnittstelle aufweisen, mittels
derer sie wenigstens ein Signal erhalten kann, das die Lage des Wertdokuments wiedergibt,
wobei die Lage wiedergibt, ob die erste Seite des Wertdokuments die Vorderseite oder
die Rückseite ist, und weiter dazu ausgebildet sein, das Prüfen in Abhängigkeit von
der Lage des Wertdokuments durchzuführen. Diese Ausführungsform erlaubt eine sehr
genaue Prüfung, da die zu erwartenden Eigenschaften der erfassten Lumineszenzstrahlung
von der Lage des Wertdokuments abhängen und die Prüfung für die möglichen Lagen unterschiedlich
erfolgen kann. Beispielsweise könnten Referenzwerte für die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung
in Abhängigkeit von der Lage des Wertdokuments vorgegeben sein.
[0047] Erfindungsgemäß umfasst das erste Verfahren weiter das Reflektieren eines Teils der
Anregungsstrahlung, der nach Transmission durch das Wertdokument auf der Vorderseite
des Wertdokuments ausgetreten ist, wenigstens teilweise zurück auf das Wertdokument,
und Anregen des Lumineszenzstoffs zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung durch den reflektierten
Teil. Bei dem ersten Verfahren wird dann bei dem Erfassen auch wenigstens ein Teil
der von dem reflektierten Teil der Anregungsstrahlung angeregten Lumineszenzstrahlung
nach Transmission zur Rückseite des Wertdokuments und Austritt aus dem Wertdokument
ebenfalls erfasst.
[0048] Entsprechend umfasst das zweite Verfahren erfindungsgemäß ein Reflektieren eines
Teils der Anregungsstrahlung, der nach Transmission durch das Wertdokument auf einer
zweiten, der ersten gegenüberliegenden Seite des Wertdokuments ausgetreten ist, wenigstens
teilweise auf das Wertdokument zurück und Anregen des Lumineszenzstoffs zur Abgabe
von Lumineszenzstrahlung durch den reflektierten Teil. Bei dem zweiten Verfahren wird
dann beim Erfassen wenigstens ein Teil der von dem reflektierten Teil der Anregungsstrahlung
angeregten Lumineszenzstrahlung, der von der ersten Seite des Wertdokuments ausgeht,
ebenfalls erfasst. Ist also die zweite Seite des Wertdokuments die Vorderseite des
Wertdokuments, wird die Lumineszenzstrahlung an der Vorderseite angeregt; ein Teil
davon wird in das Wertdokument emittiert und gelangt durch das Substrat zu der ersten
Seite, also der Rückseite, wo er wenigstens teilweise aus dem Wertdokument austritt
und so von der ersten Seite ausgeht. Ist die zweite Seite des Wertdokuments dagegen
die Rückseite des Wertdokuments, durchdringt der reflektierte Teil der Anregungsstrahlung
wenigstens teilweise das Substrat und regt an der Vorderseite des Wertdokuments, der
ersten Seite, Lumineszenzstrahlung an. Ein Teil dieser Lumineszenzstrahlung wird in
den Halbraum vor der Vorderseite abgegeben, geht also auch von der ersten Seite des
Wertdokuments aus.
[0049] Diese Ausführungsformen des ersten und zweiten Verfahrens haben den Vorteil, dass
Anregungsstrahlung, die durch das Wertdokument hindurchgetreten ist, ohne Lumineszenz
angeregt zu haben, wenigstens teilweise zurück auf das Wertdokument gelenkt wird und
zusätzliche Lumineszenzstrahlung erzeugen kann, die zusammen mit der Lumineszenzstrahlung
erfasst werden kann, die durch nicht reflektierte Anregungsstrahlung angeregt wurde.
Auf diese Weise wird bei Anregungsstrahlung gleicher Stärke deutlich mehr bzw. stärkere
Lumineszenzstrahlung erfasst, was die Genauigkeit der Prüfung erhöht. Die durch den
reflektierten Anteil der Anregungsstrahlung angeregte Lumineszenzstrahlung wird beim
Erfassen nicht von dem Anteil der Lumineszenzstrahlung, der durch den nicht reflektierten
Anteil der Anregungsstrahlung erzeugt wurde, getrennt, so dass die erfasste Lumineszenzstrahlung
sowohl die durch die nicht reflektierte Anregungsstrahlung erzeugte Lumineszenzstrahlung
als auch die durch die reflektierte Anregungsstrahlung erzeugte Lumineszenzstrahlung
umfasst. Diese bzw. deren wenigstens eine Eigenschaft wird zum Prüfen verwendet.
[0050] Bevorzugt wird bei dem Verfahren die Anregungsstrahlung mit einem Reflexionsgrad
von mehr als 50 %, besonders bevorzugt von mehr als 90% reflektiert.
[0051] Alternativ oder zusätzlich ist es bei dem ersten Verfahren erfindungsgemäß, dass
es weiter ein Reflektieren von Lumineszenzstrahlung, die durch Anregung des Lumineszenzstoffs
auf der Vorderseite des Wertdokuments mittels der Anregungsstrahlung erzeugt wurde
und auf der Vorderseite des Wertdokuments abgegeben wird, wenigstens teilweise zurück
auf das Wertdokument umfasst. Bei dem ersten Verfahren wird dann beim Erfassen die
reflektierte Lumineszenzstrahlung wenigstens teilweise nach Transmission zur Rückseite
des Wertdokuments und Austritt aus dem Wertdokument ebenfalls erfasst.
[0052] Entsprechend ist es bei dem zweiten Verfahren erfindungsgemäß, dass es ein Reflektieren
von Lumineszenzstrahlung, die durch Anregung des Lumineszenzstoffs auf der Vorderseite
des Wertdokuments mittels der Anregungsstrahlung erzeugt wurde und von einer zweiten,
der ersten gegenüberliegenden Seite des Wertdokuments ausgeht, wenigstens teilweise
zurück auf das Wertdokument umfasst. Weiter wird bei dem zweiten Verfahren beim Erfassen
die reflektierte Lumineszenzstrahlung wenigstens teilweise nach Transmission zur ersten
Seite des Wertdokuments und Austritt aus dem Wertdokument auf der ersten Seite ebenfalls
erfasst.
[0053] Auch bei diesen Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen des ersten bzw. zweiten Verfahrens
kann beim Erfassen die reflektierte Lumineszenzstrahlung nicht von der nichtreflektierten
Lumineszenzstrahlung getrennt werden. Daher umfasst die erfasste Lumineszenzstrahlung
sowohl die nicht reflektierte Lumineszenzstrahlung als auch die reflektierte Lumineszenzstrahlung.
Diese bzw. deren wenigstens eine Eigenschaft wird zum Prüfen verwendet.
[0054] Bevorzugt wird bei dem Verfahren die Lumineszenzstrahlung mit einem Reflexionsgrad
von mehr als 50%, besonders bevorzugt mehr als 90% zurückreflektiert.
[0055] Diese Ausführungsformen haben den Vorteil, dass Anteile der prinzipiell ungerichteten
Lumineszenzstrahlung, die sonst den Erfassungsbereich in Richtung der zweiten Seite
des Erfassungsbereichs verlassen und nicht erfasst werden würden, wenigstens teilweise
nach Transmission durch das Wertdokument erfasst werden können. Die erfasste Lumineszenzstrahlung
ist daher gegenüber einer Anordnung ohne Reflexionseinrichtung stärker, was die Genauigkeit
der Erfassung und damit auch der Prüfung erhöht.
[0056] Die Vorrichtung weist für diese Ausführungsformen der Verfahren erfindungsgemäß eine
Reflexionseinrichtung auf, die von einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden
Seite des Wertdokuments ausgehende Anregungsstrahlung und/oder von einer zweiten,
der ersten Seite gegenüberliegenden Seite des Wertdokuments ausgehende Lumineszenzstrahlung
in den Erfassungsbereich bzw. auf das Wertdokument darin zurückreflektiert. Die Vorrichtung
weist daher elektrische Elemente nur auf derselben Seite des Erfassungsbereichs auf,
auf der anderen Seite ist nur die Reflexionsvorrichtung vorhanden, die keinerlei elektrische
Ansteuerung oder Signalverbindung benötigt. Bei der Vorrichtung weist die Reflexionseinrichtung
vorzugsweise einen Reflexionsgrad von mehr als 90% für die Anregungsstrahlung bzw.
die Lumineszenzstrahlung auf.
[0057] Besonders starke Lumineszenzstrahlung wird erhalten, wenn bei den Verfahren und bei
der Vorrichtung sowohl Anregungs- als auch Lumineszenzstrahlung reflektiert werden.
Diese Ausführung hat den weiteren Vorteil, dass hier die Reflexionseinrichtung nur
geeignet ausgebildet zu sein braucht, wozu besonders bevorzugt keine zusätzlichen
Komponenten notwendig sind.
[0058] Vorzugsweise ist die Reflexionseinrichtung dazu eingerichtet, den zumindest einen
Teil der an der Vorderseite des Substrats austretenden Anregungsstrahlung und/ oder
den zumindest einen Teil der von der lumineszierenden Substanz in Richtung Reflexionseinrichtung
emittierten Lumineszenzstrahlung gerichtet zu reflektieren. Entsprechend wird bei
den Verfahren vorzugsweise der zumindest ein Teil der an der Vorderseite des Substrats
austretenden Anregungsstrahlung und/oder der zumindest eine Teil der von der lumineszierenden
Substanz emittierten Lumineszenzstrahlung gerichtet reflektiert. Somit wird die Anregungsstrahlung
und/ oder die Lumineszenzstrahlung, welche im Bereich der Erfassungseinrichtung auf
der Vorderseite des Substrats und/ oder des Wertdokuments austritt und somit verloren
wäre, in Richtung der Erfassungseinrichtung zurückgeworfen. Vorzugsweise ist die Reflexionseinrichtung
von dem Erfassungsbereich beabstandet. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen der
Reflexionseinrichtung und dem Erfassungsbereich, besonders bevorzugt dem Transportpfad,
zwischen 1 und 20 mm, insbesondere zwischen 3 und 12 mm, insbesondere etwa 10 mm.
Dadurch wird eine Berührung zwischen der Reflexionseinrichtung und den Wertdokumenten
bzw. der Transporteinrichtung vermieden, die zu einer mechanischen Beschädigung an
den Wertdokumenten, der Transporteinrichtung und/ oder der Reflexionseinrichtung führen
könnte.
[0059] Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren die Anregungs- und/oder Lumineszenzstrahlung
beim Reflektieren wenigstens näherungsweise auf die transportierten Wertdokumente
fokussiert werden. Bei der Vorrichtung ist dazu die Reflexionseinrichtung erfindungsgemäß
so ausgebildet, dass diese die reflektierte Anregungs- und/oder Lumineszenzstrahlung
in den Erfassungsbereich fokussiert. Vorzugsweise liegt eine Brennebene bzw. ein Brennpunkt
der Reflexionseinrichtung weniger als 2 mm oberhalb und weniger als 2 mm unterhalb
einer Transportebene, entlang derer die Wertdokumente transportiert werden. Dies hat
den Vorteil, dass die reflektierte Anregungsstrahlung durch die wenigstens näherungsweise
Fokussierung auf das Wertdokument bzw. den Erfassungsbereich in dem Wertdokument mehr
Lumineszenzstrahlung anregen kann bzw. die wenigstens näherungsweise in dem Wertdokument
fokussierte Lumineszenzstrahlung besser, insbesondere mittels der Erfassungseinrichtung,
erfasst werden kann.
[0060] Vorzugsweise weist die Reflexionseinrichtung mindestens einen Zylinderhohlspiegel
und/ oder mindestens eine reflektierend beschichtete konvexe, insbesondere plankonvexe,
Zylinderlinse auf, welcher bzw. welche eine reflektierende Fläche aufweist, deren
Brennlinie in einer Messebene der Erfassungseinrichtung und/oder in der Nähe der Vorderseite
und/oder an der Vorderseite des, insbesondere von der Transporteinrichtung beförderten,
Wertdokuments liegt. Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen der Brennlinie und der
Messebene und/oder der Vorderseite des Wertdokuments weniger als 20% der Brennweite
der Reflexionseinrichtung, insb. weniger als 2 mm. Der Zylinderhohlspiegel wird vorzugsweise
so positioniert, dass die Zylinderachse in etwa in der Messebene der Prüfvorrichtung
liegt. Im Fall der Zylinderlinse wird vorzugsweise genau die gekrümmte Seite der Zylinderlinse
reflektierend beschichtet. In beiden Varianten wird das Streulicht und/oder die Lumineszenzstrahlung,
das bzw. die in der Nähe der Brennlinie entsteht, durch den Spiegel oder die beschichtete
Linsenoberfläche in etwa in die Brennlinie zurückreflektiert. Ein besonderer Vorteil
der Verwendung einer Plankonvexlinse mit reflektierend beschichteter gekrümmter Seite
gegenüber dem Zylinderhohlspiegel liegt darin, dass zur Banknotentransportebene eine
Planfläche vorliegt, die robust gegen Banknotenabrieb ist und leicht gesäubert werden
kann.
[0061] Alternativ oder zusätzlich weist die Reflexionseinrichtung mindestens einen Fresnel-Zylinderhohlspiegel
und/ oder mindestens eine reflektierend beschichtete Fresnel-Zylinderlinse auf, welcher
bzw. welche zwei oder mehrere reflektierende Flächen aufweist, die unterschiedliche
Krümmungsradien aufweisen und deren Brennlinien in einer Messebene der Erfassungseinrichtung
und/oder in der Nähe der Vorderseite und/ oder an der Vorderseite des, insbesondere
von der Transporteinrichtung beförderten, Wertdokuments liegen. Im Falle eines Fresnel-Zylinderhohlspiegels
mit mehreren Zylinderflächen mit unterschiedlichen Radien werden diese so positioniert,
dass sich eine gemeinsame Brennlinie ergibt, die in der Messebene liegt. Bevorzugt
beträgt der Abstand zwischen der Brennlinie und der Messebene und/oder der Vorderseite
des Wertdokuments weniger als 20% der Brennweite der Reflexionseinrichtung, insb.
weniger als 2 mm. Das gestreute Anregungslicht und/oder die Lumineszenzstrahlung,
das bzw. die in der Nähe der Brennlinie entsteht, wird durch die einzelnen Spiegel
in einem deutlich größeren Winkelbereich zur Brennlinie zurückreflektiert als dies
bei einem einzelnen Zylinderhohlspiegel der Fall ist. Analog hierzu werden bei einer
Fresnel-Zylinderlinse mehrere Zylinderlinsen mit unterschiedlichen Radien so kombiniert,
dass eine Fresnel-Zylinderlinse entsteht, deren gekrümmte Seiten reflektierend beschichtet
sind, und die eine einzige Brennlinie aufweist, die in der Messebene liegt. Ein besonderer
Vorteil der Verwendung einer plankonvexen Fresnel-Zylinderlinse gegenüber einem Fresnel-Zylinderhohlspiegel
liegt darin, dass zur Banknotentransportebene hin eine Planfläche gegeben ist, die
robust gegen Banknotenabrieb ist und leicht gesäubert werden kann. Durch die Fresnel-Anordnung
können größere Winkelbereiche zurückreflektiert werden als durch eine einfache Zylinderlinse.
[0062] Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die reflektierende Fläche bzw. mindestens
eine der reflektierenden Flächen in Richtung der jeweiligen Zylinderachse zwei Enden
aufweist und die reflektierende Fläche bzw. mindestens eine der reflektierenden Flächen
im Bereich zumindest eines der beiden Enden zur Zylinderachse hin konkav, insbesondere
sphärisch oder asphärisch, gekrümmt ist und/ oder im Bereich zumindest eines der beiden
Enden der reflektierenden Fläche bzw. der mindestens einen reflektierenden Fläche
ein Planspiegel, insbesondere senkrecht zur Zylinderachse, vorgesehen ist. Durch konkav
ausgebildete Enden der reflektierenden Zylinderfläche wird ein Randabfall der Zylinderspiegelung
im Bereich der Enden reduziert, so dass die Anregungsstrahlung bzw. Lumineszenzstrahlung
effizient zum Wertdokument bzw. Sensor hin reflektiert wird, was eine entsprechend
höhere Intensität der erfassten Lumineszenzstrahlung zur Folge hat. Planspiegel können
einen Teil der gestreuten Strahlung, die durch den bzw. die Hohlspiegel in einen Bereich
reflektiert würde, der außerhalb des Erfassungsbereichs der Erfassungseinrichtung
liegt, wieder in den Erfassungsbereich "zurückklappen" und dadurch ebenfalls den Randabfall
reduzieren und die Intensität der erfassten Lumineszenzstrahlung erhöhen. Im Vergleich
zu konkav ausgebildeten Enden sind Planspiegel in der Herstellung einfacher und kostengünstiger.
[0063] Alternativ oder zusätzlich kann die Reflexionseinrichtung mindestens einen sphärischen
Hohlspiegel und/oder mindestens eine reflektierend beschichtete sphärische Konvexlinse,
insbesondere Plankonvexlinse, aufweisen, welcher bzw. welche eine reflektierende Fläche
aufweist, deren Brennpunkt in einer Messebene der Erfassungseinrichtung und/ oder
in der Nähe der Vorderseite und/oder an der Vorderseite des, insbesondere von der
Transporteinrichtung beförderten, Wertdokuments liegt. In einer Ausgestaltung beträgt
der Abstand zwischen dem Brennpunkt und der Messebene und/oder der Vorderseite des
Wertdokuments weniger als 20% der Brennweite der Reflexionseinrichtung, insbesondere
weniger als 2 mm.
[0064] Alternativ oder zusätzlich kann die Reflexionseinrichtung mindestens einen sphärischen
Fresnel-Hohlspiegel und/oder mindestens eine reflektierend beschichtete sphärische
Fresnel-Linse aufweisen, welcher bzw. welche zwei oder mehrere reflektierende Flächen
aufweist, die unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen und die so positioniert sind,
dass sich ein gemeinsamer Brennpunkt ergibt, der in einer Messebene der Erfassungseinrichtung
und/oder in der Nähe der Vorderseite und/ oder an der Vorderseite des, insbesondere
von der Transporteinrichtung, beförderten Wertdokuments liegt. Bevorzugt beträgt der
Abstand zwischen dem Brennpunkt und der Messebene und/oder der Vorderseite des Wertdokuments
weniger als 20% der Brennweite der Reflexionseinrichtung, insb. weniger als 2 mm.
[0065] In den vorstehend genannten Varianten mit sphärischen (Fresnel-) Reflektoren wird
das Streulicht und/ oder die Lumineszenzstrahlung, das bzw. die in der Nähe des Brennpunktes
eines Reflektors entsteht, durch den Reflektor in etwa zum Ausgangspunkt zurückreflektiert.
Ein besonderer Vorteil der Verwendung einer beschichteten plankonvexen Linse gegenüber
einem Hohlspiegel liegt darin, dass zur Banknotentransportebene hin eine Planfläche
gegeben ist, die robust gegen Banknotenabrieb ist und leicht gesäubert werden kann.
Durch eine Fresnel-Anordnung können größere Winkelbereiche zurückreflektiert werden.
Bei dieser Reflektion kann in einer Ausgestaltung aufgrund der Streuwirkung des Substrats
des Wertdokuments die Reflektion keine exakte Abbildung am Ausgangspunkt bewirken.
Bei Prüfung eines Substrats mit geringer Streuwirkung, beispielsweise aus einem Polymersubstrat,
kann jedoch durchaus eine annähernd exakte Abbildung möglich sein.
[0066] Die vorstehend genannten Varianten mit sphärischen (Fresnel-) Reflektoren werden
vorzugsweise dann eingesetzt, wenn es sich bei der Bestrahlung nicht um eine, zumindest
näherungsweise, linienförmige Beleuchtung bzw. Bestrahlung des Wertdokuments durch
die Bestrahlungseinrichtung handelt, sondern vielmehr einzelne Spuren auf dem Wertdokument
mit endlichen, insbesondere deutlichen, Abständen dazwischen bestrahlt werden. In
diesen Fällen wird, analog zu den vorstehend beschriebenen Varianten mit zylinderförmigen
Reflektoren bzw. Fresnel-Reflektoren, die Anregungsstrahlung bzw. Lumineszenzstrahlung
mit jeweils einem einzelnen sphärischen Reflektor pro Spur zum Wertdokument hin bzw.
in Richtung des hinter dem Wertdokument befindlichen Detektors reflektiert. Dazu weist
die Reflexionseinrichtung eine Mehrzahl von sphärischen Reflektoren auf, die entlang
einer Richtung senkrecht zur Transportrichtung des Wertdokuments zueinander versetzt
angeordnet sind, wobei jeder sphärische Reflektor durch einen sphärischen Hohlspiegel,
eine reflektierend beschichtete sphärische Konvexlinse, einen sphärischen Fresnel-Hohlspiegel
oder eine reflektierend beschichtete sphärische Fresnel-Linse gebildet wird.
[0067] Alternativ oder zusätzlich kann die Reflexionseinrichtung mindestens einen Retroreflektor
aufweisen, welcher dazu eingerichtet ist, die einfallende Anregungsstrahlung und/
oder Lumineszenzstrahlung weitgehend unabhängig von der Einfallsrichtung sowie der
Ausrichtung des Reflektors zum überwiegenden Teil in die Richtung zu reflektieren,
aus der sie gekommen ist bzw. sind. d.h. zum Wertdokument bzw. zum lumineszierenden
Sicherheitsmerkmal hin. Der Retroreflektor kann dabei bevorzugt eine Mehrzahl von
jeweils drei paarweise senkrecht zueinander angeordneten Planspiegeln ("Katzenauge")
oder alternativ eine Vielzahl kleiner, transparenter Kügelchen aus Glas oder Polymer
umfassen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Vielzahl der transparenten
Kügelchen auf der Rückseite zusätzlich reflektierend metallisch beschichtet.
[0068] Vorzugsweise ist die Transporteinrichtung dazu eingerichtet, das Wertdokument in
einer Transportrichtung relativ zur Bestrahlungseinrichtung zu befördern, und die
Reflexionseinrichtung ist entgegen der Transportrichtung bezüglich der Bestrahlungseinrichtung,
insbesondere einer Beleuchtungsoptik der Bestrahlungseinrichtung, versetzt angeordnet.
Bei dieser Ausführung ist die reflektierende Fläche der Reflexionseinrichtung, z.B.
der Zylinder- und/oder sphärische und/oder Fresnel-Spiegel, bezüglich der Beleuchtungsoptik
ein Stück entgegen der Transportrichtung versetzt angeordnet. Dies bewirkt, dass die
zurückgespiegelte Anregungsstrahlung um den doppelten Betrag versetzt wird. Die durch
diese gespiegelte Strahlung angeregten Lumineszenzen können länger zum Erfassungssignal
beitragen, da diese weiter transportiert werden müssen, bis sie aus dem Erfassungsbereich
der Erfassungseinrichtung herausgelaufen sind. Neben einer Intensitätssteigerung der
erfassten Lumineszenzstrahlung auf schnell laufenden Maschinen (mit Transportgeschwindigkeiten
von z.B. > 3m/s oder >5m/s oder >7m/s) erhöht eine solche Anordnung mit Versatz die
Selektivität, mit welcher langsame und schnelle Abklingzeitkonstanten der Lumineszenz
unterschieden werden können, da insbesondere Lumineszenzstrahlung mit langsamer Abklingzeit
zu wesentlichen Teilen aus dem Erfassungsbereich der Prüfvorrichtung heraustransportiert
wird und durch den Reflektor mit Versatz wieder in den Erfassungsbereich zurück reflektiert
wird. Dies ermöglicht eine genauere Echtheitsprüfung, da typische lumineszierende
Merkmalsstoffe längere Abklingzeiten aufweisen als mögliche störende Hintergrundfluoreszenzen.
[0069] Alternativ oder zusätzlich zum Versatz kann die Reflexionseinrichtung, wie z.B. der
Zylinder- oder sphärische Spiegel, auch in seiner Ausrichtung zum Lot der Transportebene
verkippt sein.
[0070] Mit der Erfindung ist es nunmehr möglich, ein Wertdokument mit einem lumineszierenden
Merkmal zu prüfen, ohne dass auf zwei Seiten Sensoren notwendig sind, die jeweils
auf Remission und/ oder Transmission prüfen. Somit wird im Vergleich mit dem Stand
der Technik ein einfacher Aufbau einer Vorrichtung zum Prüfen eines Wertdokuments
und einer Vorrichtung zum Bearbeiten von Wertdokumenten ermöglicht. Insbesondere ist
hier nicht nur der direkte Aufbau vereinfacht, sondern auch die Ansteuerung, Auswertung
und Verkabelung der Anregungs- und Erfassungseinrichtung, da anstatt wenigstens zwei
Vorrichtungen zum Prüfen für Remission und Transmission lediglich eine Vorrichtung
notwendig ist. Zudem ist aufgrund der Anordnung von Anregungseinrichtung und Erfassungseinrichtung
auf derselben Seite, welche zum zu prüfenden Wertdokument gerichtet ist, eine bauraumoptimierte
Anordnung möglich. Weiterhin verringert sich aufgrund der optimierten Anordnung und
des geringen Bedarfs an Komponenten der Energieverbrauch und der Wartungsaufwand.
[0071] Weiterhin ist es nunmehr möglich, die Abstände zu Transportelementen, insbesondere
zu einer Wertdokumenttransportebene, genau und sicher bei der Adaption einzustellen.
Weiterhin ist aufgrund der Anordnung der Vorrichtung zur Prüfung auf nur einer Seite
der Wertdokumenttransportebene möglich, dass keine Abstimmung der Position zwischen
Anregungseinrichtung und Erfassungseinrichtung notwendig ist, da diese beiden Komponenten
bereits als im Wesentlichen eine Baugruppe bereitgestellt werden kann.
[0072] Weiterhin ist mit der Erfindung eine im Vergleich zum Stand der Technik mit mehreren
Erfassung- und Anregungseinrichtungen einfachere Synchronisation zwischen Erfassungseinrichtung
und Anregungseinrichtung möglich, wodurch die Erfassungseinrichtung und Anregungseinrichtung
beispielsweise nicht gleichzeitig anregt bzw. erfasst.
[0073] Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es
zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für eine Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine Prüfvorrichtung der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung
in Fig. 1, in einer Seitenansicht quer zu einer Transportrichtung und in einer Blattebene
eines Wertdokuments,
- Fig. 3A bis 3D
- schematische Seitenansichten eines Wertdokuments mit einem einseitig aufgebrachten
Lumineszenzstoff in verschiedenen Lagen relativ zu einer Anregungs- und einer Erfassungseinrichtung
der Prüfvorrichtung in Fig. 2,
- Fig. 4
- ein schematisches Ablaufdiagramm eines ersten Beispiels für ein Verfahren zum Prüfen
eines Wertdokuments mit einem nur einseitig aufgebrachten Lumineszenzstoff,
- Fig. 5
- ein schematisches Ablaufdiagramm eines weiteren Beispiels für ein Verfahren zum Prüfen
eines Wertdokuments mit einem nur einseitig aufgebrachten Lumineszenzstoff.
- Fig. 6
- ein schematisches Ablaufdiagramm eines Schritts S16 in dem Verfahren in Fig. 5,
- Fig. 7
- ein schematisches Ablaufdiagramm eines fünften Beispiels für ein Verfahren zum Prüfen
eines Wertdokuments mit einem nur einseitig aufgebrachten Lumineszenzstoff,
- Fig. 8
- eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für eine Prüfvorrichtung der
Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung in Fig. 1, in einer Seitenansicht quer zu einer
Transportrichtung und in einer Blattebene eines Wertdokuments,
- Fig. 9A und 9B
- schematische Darstellungen von Verläufen von verschiedenen Anteilen der Anregungsstrahlung
und der Lumineszenzstrahlung bei Verwendung der Prüfvorrichtung in Fig. 5 in einem
Wertdokument mit einem einseitig aufgebrachten Lumineszenzstoff in zwei verschiedenen
Lagen relativ zu einer Anregungs- und einer Erfassungseinrichtung der Prüfvorrichtung
in Fig. 5,
- Fig. 10
- ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in Fig. 8 in einer
Seitenansicht;
- Fig. 11
- ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in Fig. 8 in einer
Seitenansicht;
- Fig. 12
- ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in Fig. 8 in einer
Seitenansicht;
- Fig. 13
- ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in Fig. 8 in einer
Seitenansicht;
- Fig. 14
- ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in Fig. 8 in einer
Seitenansicht;
- Fig. 15
- ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in Fig. 8 in einer
Seitenansicht;
- Fig. 16
- ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in Fig. 8 in einer
Seitenansicht; und
- Fig. 17
- ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in Fig. 8 in einer
Seitenansicht.
[0074] Eine Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung 10 in Fig. 1, im Beispiel eine Vorrichtung
zur Bearbeitung von Wertdokumenten 12 in Form von Banknoten, ist zur Sortierung von
Wertdokumenten in Abhängigkeit von der mittels der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung
10 geprüften Echtheit von bearbeiteten Wertdokumenten ausgebildet.
[0075] Sie verfügt über eine Zuführeinrichtung 14 zur Zuführung von Wertdokumenten, eine
Ausgabeeinrichtung 16 zur Aufnahme bearbeiteter, d. h. sortierter Wertdokumente, und
eine Transporteinrichtung 18 zum Transportieren von vereinzelten Wertdokumenten von
der Zuführeinrichtung 14 zu der Ausgabeeinrichtung 16.
[0076] Die Zuführeinrichtung 14 umfasst im Beispiel ein Eingabefach 20 für einen Wertdokumentstapel
und einen Vereinzler 22 zur Vereinzelung von Wertdokumenten aus dem Wertdokumentstapel
in dem Eingabefach 20 und Bereitstellung für die bzw. Zuführung zu der Transporteinrichtung
18. Wertdokumente werden der Transporteinrichtung 18 in derselben Lage zugeführt,
die sie in dem Eingabefach 20 eingenommen haben, das heißt ohne Ändern ihrer Lage,
beispielsweise ohne Wenden oder Drehen.
[0077] Die Ausgabeeinrichtung 16 umfasst im Beispiel drei Ausgabeabschnitte 24, 25 und 26,
in die bearbeitete Wertdokumente je nach dem Ergebnis der Bearbeitung, im Beispiel
Prüfung, sortiert werden können. Im Beispiel umfasst jeder der Abschnitte ein Stapelfach
und ein nicht gezeigtes Stapelrad, mittels dessen zugeführte Wertdokumente in dem
Stapelfach abgelegt werden können.
[0078] Die Transporteinrichtung 18 verfügt über wenigstens zwei, im Beispiel drei Zweige
28, 29 und 30, an deren Enden jeweils einer der Ausgabeabschnitte 24 bzw. 25 bzw.
26 angeordnet ist, und an den Verzweigungen über durch Stellsignale steuerbare Weichen
32 und 34, mittels derer Wertdokumente in Abhängigkeit von Stellsignalen den Zweigen
28 bis 30 und damit den Ausgabeabschnitten 24 bis 26 zuführbar sind.
[0079] An einem durch die Transporteinrichtung 18 definierten Transportpfad 36 zwischen
der Zuführeinrichtung 14, im Beispiel genauer dem Vereinzler 22, und der in Transportrichtung
T ersten Weiche 32 nach dem Vereinzler 22 ist eine Sensoreinrichtung 38 angeordnet,
die während des Vorbeitransports von Wertdokumenten Eigenschaften der Wertdokumente
erfasst und die Eigenschaften wiedergebende Sensorsignale bildet, die die Eigenschaften
darstellen. In diesem Beispiel verfügt die Sensoreinrichtung 38 über einen optischen
Remissionssensor 40, der ein Remissionsfarbbild des Wertdokuments erfasst, einen optischen
Transmissionssensor 42, der ein Transmissionsbild des Wertdokuments erfasst, und eine
Prüfvorrichtung 44 zur Prüfung von Lumineszenzeigenschaften von Wertdokumenten eines
vorgegebenen Wertdokumenttyps.
[0080] Eine Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 ist über Signalverbindungen mit
der Sensoreinrichtung 38 und der Transporteinrichtung 18, insbesondere den Weichen
32 und 34, verbunden. In Verbindung mit der Sensoreinrichtung 38 klassifiziert sie
ein Wertdokument in Abhängigkeit von den Signalen der Sensoreinrichtung 38 für das
Wertdokument in eine von mehreren vorgegebenen Sortierklassen. Diese Sortierklassen
können in Abhängigkeit von einem mittels der Sensordaten ermittelten Echtheitswert
vorgegeben sein. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Sortierklasse beispielsweise
auch in Abhängigkeit von einem mittels der Sensordaten ermittelten Zustandswert für
ein jeweiliges Wertdokument ermittelt werden.
[0081] Als Echtheitswerte können im Beispiel die Werte "gefälscht", "fälschungsverdächtig"
oder "echt" verwendet werden. In Abhängigkeit von der ermittelten Sortierklasse steuert
die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 durch Abgabe von Stellsignalen die
Transporteinrichtung 18, hier genauer die Weichen 32 bzw. 34 so an, dass das Wertdokument
entsprechend seiner bei der Klassifizierung ermittelten Sortierklasse in einen der
Klasse zugeordneten Ausgabeabschnitt der Ausgabeeinrichtung 16 ausgegeben wird. Die
Zuordnung zu einer der vorgegebenen Sortierklassen bzw. die Klassifizierung erfolgt
dabei in Abhängigkeit von für die Beurteilung der Echtheit vorgegebenen Kriterien,
die von wenigstens einem Teil der Sensordaten abhängen.
[0082] Die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 verfügt dazu insbesondere neben entsprechenden
Schnittstellen für die Sensoreinrichtung 38 bzw. deren Sensoren und die Prüfvorrichtung
44 über einen Prozessor 48 und einen mit dem Prozessor 48 verbundenen Speicher 50,
in dem wenigstens ein Computerprogramm mit Programmcode gespeichert ist, bei dessen
Ausführung der Prozessor 48 die Vorrichtung steuert, insbesondere die Sensorsignale
der Sensoreinrichtung 38, insbesondere zur Ermittlung einer Sortierklasse eines bearbeiteten
Wertdokuments, auswertet und entsprechend der Auswertung die Transporteinrichtung
18 ansteuert.
[0083] Die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 ermittelt aus den Sensorsignalen
der Sensoreinrichtung 38 bei einer Sensorsignalauswertung wenigstens eine Wertdokumenteigenschaft,
die für die Überprüfung der Banknoten in Bezug auf deren Echtheit relevant ist. Vorzugsweise
werden mehrere dieser Eigenschaften ermittelt. In diesem Beispiel werden als optische
Wertdokumenteigenschaften ein Transmissionsbild und ein Remissionsbild und, mittels
der Prüfvorrichtung 44, als weitere Eigenschaft das Vorhandensein einer vorgegebenen
Lumineszenzeigenschaft ermittelt.
[0084] In Abhängigkeit von den Wertdokumenteigenschaften ermittelt die Maschinensteuer-
und Auswerteeinrichtung 46 für die verschiedenen Sensoren bzw. die Prüfvorrichtung
jeweils Sortiersignale, die darstellen, ob die ermittelten Wertdokumenteigenschaften
einen Hinweis auf die Echtheit des Wertdokuments darstellen oder nicht. In Folge dieser
Signale können entsprechende Daten in der Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung
46, beispielsweise dem Speicher 50, zur späteren Verwendung gespeichert werden. In
Abhängigkeit von den Sortiersignalen ermittelt die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung
46 dann ein Gesamtergebnis für die Prüfung gemäß einem vorgegebenen Gesamtkriterium
und bildet in Abhängigkeit von dem Ergebnis das Sortier- bzw. Steuersignal für die
Transporteinrichtung 18.
[0085] Zur Bearbeitung von Wertdokumenten 12 werden in das Eingabefach 20 als Stapel oder
einzeln eingelegte Wertdokumente 12 von dem Vereinzler 22 vereinzelt und vereinzelt
der Transporteinrichtung 18 zugeführt, die die vereinzelten Wertdokumente 12 an der
Sensoreinrichtung 38 vorbeitransportiert. Diese erfasst die Eigenschaften der Wertdokumente
12, wobei Sensorsignale gebildet werden, die die Eigenschaften des jeweiligen Wertdokuments
wiedergeben. Die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 erfasst die Sensorsignale,
ermittelt in Abhängigkeit von diesen eine Sortierklasse, im Beispiel eine Echtheitsklasse,
des jeweiligen Wertdokuments und steuert in Abhängigkeit von dem Ergebnis die Weichen
so an, dass die Wertdokumente entsprechend der ermittelten Sortierklasse in einen
der jeweiligen Sortierklasse zugeordneten Ausgabeabschnitt transportiert werden.
[0086] Im vorliegenden Beispiel werden Wertdokumente 12 eines Wertdokumenttyps geprüft,
bei dem die Wertdokumente 12 eine Vorderseite 72 und eine der Vorderseite gegenüberliegende
Rückseite 75 aufweisen (vgl. Fig. 3) und ein Substrat 70 und einen auf dem Substrat
70 in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite 72 des Wertdokuments 12 aufgebrachten,
vorgegebenen Lumineszenzstoff 73 umfassen (vgl. Fig. 3A bis 3D). Insbesondere wird
geprüft, ob ein jeweiliges Wertdokument einen, insbesondere auf einem Substrat 70
des Wertdokuments, in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite 72 des Wertdokuments
aufgebrachten, vorgegebenen Lumineszenzstoff aufweist.
[0087] Zur Ermittlung einer Sortierklasse auf der Basis dieser Eigenschaft eines jeweiligen
Wertdokuments dient die Prüfvorrichtung 44 zur Untersuchung eines Wertdokuments, die
im Beispiel folgendermaßen aufgebaut ist (vgl. Fig. 2).
[0088] Die Prüfvorrichtung 44 besitzt einen Erfassungsbereich 60, in dem sich ein Wertdokument
befinden muss, um mit der Prüfvorrichtung geprüft werden zu können. Durch diesen führt
der Transportpfad 36. Die Prüfvorrichtung 44 weist einen Sensorteil 62 und eine Auswerteinrichtung
64 auf. Der Sensorteil 62 umfasst eine Anregungseinrichtung 66 zur Bestrahlung einer
ersten Seite eines einzelnen der Wertdokumente in dem Erfassungsbereich 60 von einer
ersten Seite des Erfassungsbereichs mit Anregungsstrahlung 67, die zur Anregung des
Lumineszenzstoffs zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung dient, und eine Erfassungseinrichtung
68 zur Erfassung von mittels der Anregungsstrahlung angeregter, von der ersten Seite
des Wertdokuments 12 in dem Erfassungsbereich 60 in Richtung der ersten Seite des
Erfassungsbereichs 60 ausgehender Lumineszenzstrahlung 69. Die Anordnung und die Eigenschaften
des Sensorteils 62, und genauer der Anregungseinrichtung 66 und Erfassungseinrichtung
68 bestimmen Ausdehnung und Lage des Erfassungsbereichs. Im vorliegenden Beispiel
ist die Prüfvorrichtung 44 so ausgebildet und angeordnet, dass der Transportpfad 36
durch den Erfassungsbereich 60 verläuft. Soweit im Folgenden von einer ersten Seite
des Erfassungsbereichs oder einer ersten Seite eines Wertdokuments oder Substrats
die Rede ist, ist damit die Seite gemeint, die der Anregungseinrichtung 66 bzw. dem
Sensorteil 62 zugewandt ist. Der Sensorteil 62 befindet sich also auf der ersten Seite
des Erfassungsbereichs 60.
[0089] Die Anregungseinrichtung 66 ist in diesem Ausführungsbeispiel zur Abgabe von Anregungsstrahlung
67 im infraroten Spektralbereich in den Erfassungsbereich 60 ausgebildet. Insbesondere
umfasst die Anregungsstrahlung 67 infrarote Anregungsstrahlung, die zur Anregung von
Lumineszenz des Lumineszenzstoffs des vorgegebenen Wertdokuments bzw. von Wertdokumenten
des vorgegebenen Wertdokumenttyps geeignet ist. Obwohl es genügt, dass eine Austrittsfläche,
über die die Anregungseinrichtung 66 die Anregungsstrahlung 67 in den Erfassungsbereich
60 abgibt, auf einer Seite des Erfassungsbereichs 60 angeordnet ist, ist in diesem
Beispiel die Anregungseinrichtung 66 insgesamt auf einer Seite des Erfassungsbereichs
60 angeordnet.
[0090] Die Anregungseinrichtung 66 des Sensorteils 62 erzeugt im Beispiel eine linienförmige
Verteilung der Anregungsstrahlung 67 auf dem Wertdokument 12 bzw. Substrat 70. Die
Linie verläuft dabei vorzugsweise quer zur Transportrichtung. In anderen Ausführungsbeispielen
kann aber auch ein anderes Bestrahlungsmuster verwendet werden.
[0091] Die Erfassungseinrichtung 68 ist auf derselben Seite des Erfassungsbereichs 60 und
damit des Transportpfades 36 angeordnet wie die Anregungseinrichtung 66. In anderen
Ausführungsbeispielen kann es jedoch genügen, dass nur eine Eintrittsfläche für Lumineszenzstrahlung,
die von einem Wertdokument in dem Erfassungsbereich 60 ausgeht, auf derselben Seite
des Erfassungsbereichs 60 angeordnet ist wie die Austrittsfläche der Anregungseinrichtung.
Die Erfassungseinrichtung 68 ist insbesondere dazu ausgelegt, von einem Wertdokument
12 in dem Erfassungsbereich 60 ausgehende Lumineszenzstrahlung 69 zu erfassen, die
durch Bestrahlung des Wertdokuments 12 mit Anregungsstrahlung 67 der Anregungseinrichtung
66 erzeugt wurde und von dem Wertdokument 12 ausgeht. Sie erzeugt dann Detektionssignale,
die Eigenschaften der Lumineszenzstrahlung darstellen, im Beispiel die Stärke der
erfassten Lumineszenzstrahlung.
[0092] Die Erfassungseinrichtung 68 weist vorzugsweise der Anregungseinrichtung 66 entsprechend
mehrere Detektionselemente und gegebenenfalls eine optische Einrichtung auf, die so
ausgebildet und angeordnet sind, dass die Detektionselemente jeweils die angeregte
Lumineszenzstrahlung aus einem dem jeweiligen Detektionselement zugeordneten Abschnitt
des Erfassungsbereichs 60 erfassen können und entsprechende Detektionssignale gebildet
werden. Die optische Einrichtung verfügt über Filter, die optische Strahlung aus einem
Wellenlängenbereich, in dem die Lumineszenzstrahlung nicht liegt, unterdrückt. Diese
Abschnitte sind entlang einer Linie quer zur Transportrichtung T angeordnet.
[0093] Der Arbeitsabstand zwischen dem Sensorteil 62 bzw. der Erfassungseinrichtung 68 und
dem Wertdokument 12 in dem Transportpfad 36 liegt vorzugsweise zwischen 3 und 12 mm,
im Beispiel beträgt der Abstand etwa 10 mm. In anderen Ausführungsbeispielen können
aber auch kleinere oder größere Abstände vorgesehen sein.
[0094] Der Abstand zwischen der Erfassungseinrichtung 68 und dem Wertdokument 12 in dem
Transportpfad bzw. der Transportebene ist vorzugsweise größer als 4mm.
[0095] Die Prüfvorrichtung 44 weist weiter die Auswerteeinrichtung 64 zum Prüfen des Wertdokuments
12 in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung
69, die mittels der Erfassungseinrichtung 68 erfasst wurde, auf. Darüber hinaus dient
sie in diesem Ausführungsbeispiel zur Steuerung der Anregungseinrichtung 66 und der
Erfassungseinrichtung 68. Zur Durchführung des Prüfens verfügt die Auswerteeinrichtung
64 über einen Prozessor, einen mit dem Prozessor verbundenen Speicher und wenigstens
eine Schnittstelle zum Austauschen von Signalen und/oder Daten mit der Anregungseinrichtung
66, der Erfassungseinrichtung 68 und der Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung
46. In Fig. 3 sind nur eine Schnittstelle für die Anregungs- und die Erfassungseinrichtung
und eine Schnittstelle für die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung gezeigt. In
anderen Ausführungsbeispielen kann die Schnittstelle für die Anregungs- und die Erfassungseinrichtung
auch ersetzt sein durch zwei getrennte Schnittstellen für die Anregungs- und die Erfassungseinrichtung.
In dem Speicher der Auswerteeinrichtung 64 ist weiter ein Computerprogramm gespeichert,
bei dessen Ausführung durch den Prozessor die Auswerteeinrichtung wenigstens Teile
eines nachfolgend beschriebenen Verfahrens zum Prüfen von Wertdokumenten ausführt.
[0096] Die Anregungseinrichtung 66, die Erfassungseinrichtung 68 und die Auswerteeinrichtung
64 sind dazu über Signalverbindungen miteinander verbunden, so dass die Auswerteeinrichtung
64 die Detektionssignale der Erfassungseinrichtung 68 erfassen, optional die Anregungseinrichtung
66 steuern, und die erfassten Detektionssignale auswerten bzw. zum Prüfen des Wertdokuments
verwenden kann.
[0097] Die Prüfvorrichtung 44 ist dazu ausgebildet, Wertdokumente des vorgegebenen Wertdokumenttyps
in Bezug auf deren Lumineszenz zu prüfen.
[0098] Ein in Fig. 3a schematisch und nicht maßstabsgetreu in einer Schnittansicht senkrecht
zur Fläche des Wertdokuments gezeigtes Wertdokument 12 des vorgegebenen Wertdokumenttyps
verfügt über ein Substrat 70, im vorliegenden Beispiel ein Polymersubstrat enthaltend
Polypropylen mit einer darauf vorhandenen Farbannahmeschicht, und auf einer Vorderseite
72 des Substrats 70 auf einem Abschnitt der Oberfläche des Substrats aufgebracht,
im Beispiel aufgedruckt, einen für den Wertdokumenttyp vorgegebenen Lumineszenzstoff
73. Der Abschnitt mit dem Lumineszenzstoff bildet ein Sicherheitsmerkmal bzw. Lumineszenzmerkmal
74.
[0099] Bei dem oder den für das Lumineszenzmerkmal verwendeten Lumineszenzstoff bzw. Lumineszenzstoffen
bzw. lumineszierenden Substanzen kann es sich um organische, metallorganische und/
oder anorganische Lumineszenzstoffe handeln. Besonders geeignet sind Lumineszenzmerkmale,
bei denen sowohl die Anregung als auch die Emission im IR-Bereich liegt, da hier besonders
geringe Streuverluste im Substrat und damit besonders hohe Intensitäten bei der rückseitigen
Messung durch das Substrat hindurch zu erwarten sind.
[0100] Mit zunehmender Wellenlänge kann die Detektion von Lumineszenzstrahlung technisch
aufwändiger werden (z.B. aufgrund komplexerer bzw. teurerer Detektoren, erhöhten Untergrundrauschens),
und es können substratspezifische Absorptionen, welche insbesondere in zellulosebasierten
Substraten bestimmte Wellenlängenbereiche begünstigen bzw. benachteiligen, auftreten.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt daher die Lumineszenzstrahlung des Lumineszenzmerkmals
im Bereich zwischen 750 nm und 1.600 nm. Hier wird ein guter Kompromiss zwischen einfacher
Detektierbarkeit und Streuverlusten erreicht. Andererseits kann eine Verwendung eines
Sicherheitsmerkmals mit einer Lumineszenzwellenlänge, deren Detektion technisch aufwändig
ist, insb. einer Wellenlänge über 1100 nm, die Fälschungssicherheit des Wertdokuments
erhöhen, da ein möglicher Fälscher die Lumineszenzstrahlung des Sicherheitsmerkmals
nur schwierig detektieren kann.
[0101] Beispiele für derartige Lumineszenzstoffe sind dotierte anorganische Pigmente mit
den Dotierstoffen Neodym oder Ytterbium oder Erbium oder Thulium oder Holmium oder
anderen seltenen Erden bzw. Kombinationen davon, bzw. dotiert mit bestimmten Übergangsmetallen.
Weiterhin bevorzugt sind metallorganische Komplexe mit Neodym oder Ytterbium oder
Erbium oder Thulium oder Holmium oder bestimmte organische Farbstoffe.
[0102] Geeignete anorganische Matrizen sind beispielsweise:
- Oxide, insbesondere 3- und 4-wertige Oxide wie z.B. Titanoxid, Aluminiumoxid, Eisenoxid,
Boroxid, Yttriumoxid, Ceroxid, Zirconoxid, Bismutoxid, sowie komplexere Oxide wie
z.B. Granate, darunter unter anderem z.B. Yttrium-Eisen-Granate, Yttrium-Aluminium-Granate,
Gadolinium-Gallium-Granate; Perowskite, darunter unter anderem Yttrium-Aluminium-Perowskit,
Lanthan-Gallium-Perowskit; Spinelle, darunter unter anderem Zink-Aluminium-Spinelle,
Magnesium-Aluminium-Spinelle, Mangan-Eisen-Spinelle; oder Mischoxide wie z.B. ITO
(Indiumzinnoxid);
- Oxyhalogenide und Oxychalkogenide, insbesondere Oxychloride wie z.B. Yttriumoxychlorid,
Lanthanoxychlorid; sowie Oxysulfide, wie z.B. Yttriumoxysulfid, Gadoliniumoxysulfid;
- Sulfide und andere Chalkogenide, z.B. Zinksulfid, Cadmiumsulfid, Zinkselenid, Cadmiumselenid;
- Sulfate, insbesondere Bariumsulfat und Strontiumsulfat;
- Phosphate, insbesondere Bariumphosphat, Strontiumphosphat, Calciumphosphat, Yttriumphosphat,
Lanthanphosphat, sowie komplexere phosphatbasierte Verbindungen wie z.B. Apatite,
darunter unter anderem Calciumhydroxylapatite, Calciumfluoroapatite, Calciumchloroapatite;
oder Spodiosite, darunter z.B. Calcium-Fluoro-Spodiosite, Calcium-Chloro-Spodiosite;
- Silikate und Aluminosilikate, insbesondere Zeolithe wie z.B. Zeolith A, Zeolith Y;
zeolithverwandte Verbindungen wie z.B. Sodalithe; Feldspate wie z.B. Alkalifeldspate,
Plagioklase;
- weitere anorganische Verbindungsklassen wie z.B. Vanadate, Germanate, Arsenate, Niobate,
Tantalate.
[0103] Wie in Fig. 3A bis 3D schematisch in einer Seitenansicht gezeigt, kann ein solches
Wertdokument des vorgegebenen Wertdokumenttyps in vier verschiedenen Lagen vorliegen:
mit der Vorderseite 72 auf einer ersten Seite des Erfassungsbereichs 60 und daher
der Anregungseinrichtung 66 zugewandt und dem Sicherheitsmerkmal 74 links (Fig. 3A)
oder rechts (Fig. 3B) oder mit der Vorderseite 72 auf einer zweiten, der ersten Seite
des Erfassungsbereichs gegenüberliegenden Seite, bzw. der Rückseite 75 auf der ersten
Seite des Erfassungsbereichs 60 und der daher der Anregungseinrichtung 66 zugewandt
und dem Sicherheitsmerkmal 74 rechts (Fig. 3D) oder links (Fig. 3C). In anderen Ausführungsbeispielen
kann das Sicherheitsmerkmal 74 auch symmetrisch aufgebracht sein. In diesem Fall sind
nur zwei Lagen zu unterscheiden, die Fig. 3A und 3B bzw. Fig. 3C und 3D entsprechen.
[0104] In diesem Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass das Wertdokument 12 in
einer der beiden letzten Lagen bzw. der letzten der beiden Lagen in dem Transportpfad
36 transportiert wird, in der die Rückseite 75 des Wertdokuments der Anregungseinrichtung
66 zugewandt ist. Dazu kann der Stapel von Wertdokumenten 12, der dem Vereinzler 22
zugeführt wird, Wertdokumente 12 in einer der beiden letzten Lagen bzw. der letzten
der beiden Lagen aufweisen. Beim Vereinzeln bleiben die Lagen unverändert, so dass
die Wertdokumente 12 in der jeweiligen Lage entlang des Transportpfades 36 transportiert
werden. Die Wertdokument in dem Stapel können die gleiche Lage oder voneinander verschiedene
Lagen aufweisen.
[0105] Mittels der Transporteinrichtung 18 und der Prüfvorrichtung 44 wird nun folgendes,
in Fig. 4 veranschaulichte Verfahren zum Prüfen eines Wertdokuments für jedes der
Wertdokumente durchgeführt, bei dem die Schritte teilweise parallel ausgeführt werden:
In Schritt S10 transportiert die Transporteinrichtung 18 das Wertdokument 12 durch
den Erfassungsbereich 60 und an der Anregungseinrichtung 66 vorbei. Die erste Seite
des Wertdokuments 12, die der Anregungseinrichtung 66 zugewandt ist, ist dabei die
Rückseite 75 des Wertdokuments 12, das heißt, dass das Wertdokument sich in einer
Lage befindet, in der die Rückseite 75 des Wertdokuments der ersten Seite des Erfassungsbereichs
60 bzw. der Anregungseinrichtung 66 zugewandt ist (vgl. Fig. 3C und 3D).
[0106] Währenddessen bestrahlt in Schritt S12 die Anregungseinrichtung 66 die erste Seite
des Wertdokuments in dem Transportpfad 36 in dem Erfassungsbereich 60, d. h. das Wertdokument
12 von dessen Rückseite 75.
[0107] Bei Bestrahlung des Wertdokuments 12 von der ersten Seite, im Beispiel also der Rückseite
75, mit Anregungsstrahlung 67 der Anregungseinrichtung 66 tritt ein Teil der Anregungsstrahlung
67 in das Wertdokument 12, insbesondere dessen Substrat 70 ein. Da das Substrat 70
wenigstens teilweise transparent für die Anregungsstrahlung 67 ist, gelangt ein Teil
der Anregungsstrahlung zu der Vorderseite 72 des Substrats 70 bzw. Wertdokuments 12,
wo er den Lumineszenzstoff 73 anregt. Der Lumineszenzstoff gibt daraufhin Lumineszenzstrahlung
mit den für ihn charakteristischen Eigenschaften ab, wovon ein Teil durch das Substrat
70, das wenigstens teilweise für die Lumineszenzstrahlung durchlässig ist, zu der
Rückseite 75 des Wertdokuments 12 gelangt und aus diesem austritt.
[0108] In Schritt S14 erfasst die Erfassungseinrichtung 68 die von dem Wertdokument, genauer
dessen Rückseite, ausgehende Lumineszenzstrahlung 69 unter Bildung von Detektionssignalen,
die der Auswerteeinrichtung 64 zugeführt werden.
[0109] In Schritt S16 prüft die Auswerteeinrichtung 64 das Wertdokument in Abhängigkeit
von wenigstens einer Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung 69. Aus den Detektionssignalen
der Erfassungseinrichtung 68 ermittelt sie als Eigenschaft der Lumineszenzstrahlung
deren Stärke und vergleicht diese mit einem vorgegebenen Referenzwert. In diesem Ausführungsbeispiel
wird als Stärke ein Mittelwert über die Stärken bzw. Detektionssignale verwendet,
die für ein jeweiliges Wertdokument erfasst werden. Liegt die Stärke über dem Referenzwert,
stellt die erfasste Lumineszenzstrahlung einen Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs
an der Vorderseite des Wertdokument dar. Die Auswerteeinrichtung 64 gibt dann ein
Hinweissignal, das den gefundenen Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs
an der Vorderseite 72 des Wertdokuments und damit auch auf die Echtheit des Wertdokuments
darstellt, an die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 ab. Andernfalls gibt
sie ein Hinweissignal ab, das ein Fehlen des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite
72 und damit einen Hinweis auf eine Fälschung darstellt.
[0110] Die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 ermittelt in Abhängigkeit von dem
Hinweissignal und den Sensordaten der anderen Sensoren eine Sortierklasse.
[0111] Der in Schritt S16 verwendete Referenzwert kann beispielsweise durch Untersuchung
von einem oder mehreren Referenzwertdokumenten des vorgegebenen Wertdokumenttyps ermittelt
werden, indem für jedes der Referenzwertdokumente die Schritte S10, S12 und S14 durchgeführt
werden. Die Referenzwertdokumente sind beim Transport in einer Lage, in der die Rückseite
der ersten Seite des Erfassungsbereichs bzw. der Anregungseinrichtung zugewandt ist.
[0112] Ein zweites Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel
dadurch, dass die Wertdokumente des vorgegebenen Wertdokumenttyps in beliebiger Lage
geprüft werden, also die Vorderseite mit dem Lumineszenzstoff oder die Rückseite zur
ersten Seite gewandt sein kann. Die entsprechende Prüfvorrichtung 44, genauer deren
Auswerteeinrichtung 64, und die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 unterscheiden
sich in ihrer Ausbildung von denen des ersten Ausführungsbeispiels nicht, lediglich
können die Wertdokumente in dem Eingabefach 20 in wenigstens zwei Lagen vorliegen,
in denen für einige Wertdokumente die Vorderseite nach oben und andere die Vorderseite
nach unten weist.
[0113] In Schritt S10 transportiert die Transporteinrichtung das Wertdokument durch den
Erfassungsbereich und an der Anregungseinrichtung vorbei. Das Wertdokument befindet
sich dabei in einer Lage, in der entweder die Vorderseite des Wertdokuments oder die
Rückseite des Wertdokuments der ersten Seite des Erfassungsbereichs bzw. der Anregungseinrichtung
zugewandt ist. Soweit die Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung betroffen ist, unterscheidet
sich der Schritt S10 nicht von dem Schritt S10 des ersten Ausführungsbeispiels.
[0114] Auf die Bestrahlung des Wertdokuments mit Anregungsstrahlung 67 in Schritt S12 hin
passiert aber folgendes:
Ist die erste Seite, also die direkt von der Anregungseinrichtung 66 bestrahlte Seite
des Wertdokuments, die Rückseite 75 des Wertdokuments 12 (vgl. Fig. 3C und 3D), tritt
wenigstens ein Teil der Anregungsstrahlung 67 in das Wertdokument 12 ein, durchquert
das Substrat 70 und regt dann den Lumineszenzstoff 73 auf der Vorderseite 72 des Substrats
70 bzw. an der Vorderseite des Wertdokuments 12 zu Lumineszenz an. Der Lumineszenzstoff
73 gibt Lumineszenzstrahlung ab, von der ein Teil durch das Substrat 70 zu der Rückseite
75 des Wertdokuments, also dessen erster Seite, gelangt und aus dem Wertdokument 12
austritt.
[0115] Ist die erste Seite des Wertdokuments, also die der Anregungseinrichtung 66 zugewandte
Seite, aber die Vorderseite des Wertdokuments (vgl. Fig. 3A und 3B), trifft die Anregungsstrahlung
67 direkt auf den Lumineszenzstoff 73 auf der Vorderseite 72 des Substrats 70 und
regt diesen zu Lumineszenz an. Ein Teil der so angeregten Lumineszenzstrahlung 69
wird direkt in den Erfassungsbereich 60 abgegeben.
[0116] Schritt S14 ist unverändert: die von den Wertdokument so ausgehende Lumineszenzstrahlung
wird mittels der Erfassungseinrichtung 68 erfasst.
[0117] In Schritt S16 prüft die Auswerteeinrichtung 64 das Wertdokument in Abhängigkeit
von wenigstens einer Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung. Aus den Detektionssignalen
der Erfassungseinrichtung 68 ermittelt sie wie im ersten Ausführungsbeispiel als Eigenschaft
der Lumineszenzstrahlung deren Stärke und vergleicht diese mit einem vorgegebenen
Referenzwert. Liegt die Stärke über dem Referenzwert, stellt die erfasste Lumineszenzstrahlung
einen Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite des Wertdokument
dar, unabhängig davon, welche Lage das Wertdokument eingenommen hat. Die Auswerteeinrichtung
64 gibt dann ein Signal, das den gefundenen Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs
an der Vorderseite des Wertdokuments und damit auch auf die Echtheit des Wertdokuments
darstellt, an die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 ab. Dabei wird als Referenzwert
der in Schritt S16 des ersten Ausführungsbeispiels verwendete Referenzwert verwendet,
da in dem Fall, dass die Lumineszenz von der Rückseite des Wertdokuments her angeregt
wird, die Anregungsstrahlung beim Durchtritt durch das Substrat etwas geschwächt wird
und die von der geschwächten Anregungsstrahlung erzeugte Lumineszenzstrahlung etwas
beim Durchqueren des Substrats zur Rückseite geschwächt wird, ist die resultierende
vom Wertdokument ausgehende Lumineszenzstrahlung schwächer als die Lumineszenzstrahlung,
die bei direkter Bestrahlung der Vorderseite von dem Wertdokument ausgeht.
[0118] Andernfalls gibt sie ein Hinweissignal ab, das ein Fehlen des Lumineszenzstoffs an
der Vorderseite 72 und damit einen Hinweis auf eine Fälschung des Wertdokuments darstellt.
[0119] Ein drittes Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 5) unterscheidet sich von dem zweiten
Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Schritt S16' gegenüber dem Schritt S16 geändert
ist, die Schritte S10, S12 und S14 aber unverändert sind. Beim Prüfen wird die Lage
des Wertdokuments 12 während des Erfassens der Lumineszenzstrahlung berücksichtigt.
Genauer wird geprüft, ob die erfasste Lumineszenzstrahlung einen Hinweis auf das Vorliegen
des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite 72 des Wertdokuments 12 darstellt. Die entsprechende
Prüfvorrichtung 44, genauer deren Auswerteeinrichtung 64, und die Maschinensteuer-
und Auswerteeinrichtung 46 unterscheiden sich in ihrer Ausbildung von denen des zweiten
Ausführungsbeispiels nur durch deren Programmierung bzw. Ausbildung zum Durchführen
des Schritts S16' und der Weiterverwendung der Ergebnisse des Schritts S16'.
[0120] Für den Schritt S16' wird nun für Lagen, in denen die erste, der Anregungseinrichtung
66 zugewandte, Seite die Vorderseite 75 ist, und der Lumineszenzstoff 73 von der Anregungseinrichtung
66 mit Anregungsstrahlung 67 direkt beleuchtet wird, ein erstes Prüfkriterium vorgegeben
und für Lagen, in denen die Rückseite 75 mit Anregungsstrahlung 67 bestrahlt und der
Lumineszenzstoff auf der Vorderseite 72 durch die vom Substrat 70 transmittierte Anregungsstrahlung
indirekt bestrahlt wird, ein zweiten Prüfkriterium vorgegeben.
[0121] In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Prüfkriterien strukturell gleich, verwenden
aber unterschiedliche Parameterwerte. Verwendet werden einfache Schwellwertkriterien,
die allerdings in der richtigen, vorgegebenen Reihenfolge geprüft werden müssen. Es
wird geprüft, ob die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung über einem ersten bzw.
zweiten Referenzwert liegt.
[0122] Da die erfasste Lumineszenzstrahlung im Falle der direkten Bestrahlung des Lumineszenzstoffs
73 an der Vorderseite des Wertdokuments stärker ist als im Falle der indirekten Beleuchtung
durch das Substrat 70 hindurch, wird der erste Referenzwert größer als der zweiten
Referenzwert gewählt. Der erste Referenzwert kann beispielsweise mit der zum Prüfen
verwendeten Vorrichtung erhalten werden, indem für ein oder mehrere vorgegebene Referenzwertdokument
des Wertdokumenttyps Lumineszenzstrahlungsstärken in den verschiedenen Lagen erfasst
werden, wobei die Erfassungsbedingung im Wesentlichen denen bei der Prüfung entsprechen.
Der erste Referenzwert kann beispielsweise zwischen dem Mittelwert der Lumineszenzstrahlungsstärken
bei direkter Bestrahlung mit Anregungsstrahlung und dem Mittelwert der Lumineszenzstrahlungsstärken
bei indirekter Bestrahlung gewählt werden.
[0123] Der zweite Referenzwert kann etwas kleiner sein als der Mittelwert der Lumineszenzstrahlungsstärken
bei indirekter Bestrahlung.
[0124] Die Teilschritte des Schritts S16' sind in Fig. 6 grob schematisch gezeigt. Bei dem
Prüfen wird in Schritt S16' zunächst in einem ersten Teilschritt S16'.1 als erstes
Prüfkriterium geprüft, ob die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung oberhalb des
ersten Referenzwertes liegt. Ist dies der Fall, wird ein Hinweis auf das Vorliegen
des Lumineszenzstoffs auf der Vorderseite des Wertdokuments erkannt, wobei die Vorderseite
die erste Seite des Wertdokuments ist. Ist dies nicht der Fall, wird in Teilschritt
S16'.2 das zweite Prüfkriterium geprüft. Genauer wird geprüft, ob die Stärke der erfasste
Lumineszenzstrahlung oberhalb des zweiten Referenzwertes liegt. Ist dies der Fall,
wird ein Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs auf der Vorderseite des Wertdokuments
erkannt, wobei die Vorderseite aber die zweite, nicht direkt mit Anregungsstrahlung
bestrahlte Seite des Wertdokuments ist.
[0125] Andernfalls wird erkannt, dass auf der Vorderseite des Wertdokuments kein oder nicht
genug Lumineszenzstoff vorliegt.
[0126] Es werden dann in Teilschritt S16'.3 zwei Signale abgegeben, von denen das erste
darstellt, ob der Lumineszenzstoff an der Vorderseite des Wertdokuments vorliegt oder
nicht, und das zweite, ob im Fall des Vorliegens die Vorderseite die erste oder die
zweite Seite ist.
[0127] Alternativ braucht auch nur ein Signal abgegeben zu werden, das die drei gefundenen
Ergebnisse, beispielsweise durch die Amplitude des Signals, darstellt.
[0128] Die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung
10 ist dazu ausgebildet, diese Signale zu empfangen und die Information über die Lage
abzugleichen mit einer Information über die Lage des Wertdokuments, die mittels eines
anderen Sensors, im Beispiel des Remissionssensors 40, der ein Bild des Wertdokuments
12 erfasst, erhalten werden können. Damit ergibt sich eine erhöhte Sicherheit der
Prüfung.
[0129] Ein viertes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel
dadurch, dass der Schritt S16" gegenüber dem Schritt S16' geändert ist, die Schritte
S10 bis S14 aber unverändert sind. Insbesondere können Wertdokumente in beliebiger
Lage in dem Eingabefach vorhanden sein und dann beim Transport geprüft werden. Beim
Prüfen wird die Lage des Wertdokuments während des Erfassens der Lumineszenzstrahlung
berücksichtigt.
[0130] Für den Schritt S16" werden nun für Lagen, in denen die Vorderseite von der Anregungseinrichtung
mit Anregungsstrahlung direkt beleuchtet wird, ein erstes Prüfkriterium und für Lagen,
in denen die Rückseite mit Anregungsstrahlung bestrahlt und der Lumineszenzstoff auf
der Vorderseite durch die durch das Substrat gedrungene Anregungsstrahlung indirekt
bestrahlt wird, ein zweites Prüfkriterium vorgegeben.
[0131] In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Prüfkriterien wieder strukturell gleich,
verwenden aber unterschiedliche Parameterwerte. Bei beiden Kriterien wird geprüft,
ob die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung innerhalb erster bzw. zweiter Referenzintervalle
liegt.
[0132] Die Grenzen der Referenzintervalle können analog zu dem dritten Ausführungsbeispiel
durch die Untersuchung eines oder mehrerer Referenzwertdokumente in verschiedenen
Lagen erhalten werden. Beispielsweise kann ein jeweiliges Intervall als dasjenige
Intervall gesetzt werden, in dem sich ein vorgegebener Anteil der erfassten Lumineszenzstrahlungsstärken
oder auch alle Lumineszenzstrahlungsstärken befindet bzw. befinden. Die Referenzintervalle
sind so gewählt, dass sie sich nicht überscheiden.
[0133] Bei dem Prüfen in Schritt S16" kommt es auf die Reihenfolge der Prüfung der Prüfkriterien
nicht an. Es wird jeweils geprüft, ob die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung
innerhalb des jeweiligen Referenzintervalls liegt. Ist dies der Fall, wird ein Hinweis
auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs auf der Vorderseite des Wertdokuments erkannt,
wobei sich die Lage der Vorderseite aus dem Prüfkriterium ergibt, das erfüllt wurde.
[0134] Liegt die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung nicht innerhalb eines der beiden
Referenzintervalle, wird erkannt, dass auf der Vorderseite des Wertdokuments kein
oder eine falsche Menge Lumineszenzstoff vorliegt.
[0135] Die Prüfung, ob die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung in vorgegebenen Intervallen
liegt, ist deutlich strenger als eine Prüfung mit Schwellwertkriterien und damit genauer.
[0136] Es werden dann zwei Signale abgegeben, von denen das erste darstellt, ob der Lumineszenzstoff
an der Vorderseite des Wertdokuments vorliegt oder nicht, und das zweite, ob im Fall
des Vorliegens die Vorderseite die erste oder die zweite Seite ist.
[0137] Alternativ braucht auch nur ein Signal abgegeben zu werden, das die drei gefundenen
Ergebnisse, beispielsweise durch die Amplitude des Signals, darstellt.
[0138] Die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung
10 ist dazu ausgebildet, diese Signale zu empfangen und die Information über die Lage
abzugleichen mit einer Information über die Lage des Wertdokuments, die mittels eines
anderen Sensors, im Beispiel des Remissionssensors 40, der ein Bild des Wertdokuments
erfasst, erhalten werden können. Damit ergibt sich eine erhöhte Sicherheit der Prüfung.
[0139] Ein fünftes Ausführungsbeispiel in Fig. 7 unterscheidet sich von dem dritten und
vierten Ausführungsbeispiel dadurch, dass vor dem Prüfen des Wertdokuments auf der
Basis der erfassten Eigenschaften der Lumineszenzstrahlung mittels eines anderen Sensors,
im Beispiel des Remissionssensors 40, eine Lage des an der Sensoreinrichtung 62 vorbeitransportierten
Wertdokuments 12 ermittelt wird. Das Prüfen der Lumineszenzeigenschaft in der Auswerteeinrichtung
64 erfolgt dann auch in Abhängigkeit von der ermittelten Lageinformation. Die Prüfvorrichtung
44 unterscheidet sich von der Prüfvorrichtung des dritten bzw. vierten Ausführungsbeispiels
nur dadurch, dass die Auswerteeinrichtung 64 ersetzt ist durch eine modifizierte Auswerteeinrichtung
64". Letztere ist dazu ausgebildet, das Lagesignal der Maschinensteuer- und Auswerteinrichtung
46 zu empfangen und die von der Auswerteeinrichtung bei dem folgenden Ausführungsbeispiel
durchzuführenden Schritte auszuführen. Alle anderen Komponenten sind unverändert,
und die Ausführungen zu diesen gelten auch hier entsprechend.
[0140] Im Beispiel wird zum Ermitteln der Lage ein Bild verwendet, dass mittels des Remissionssensors
40 während des Vorbeitransports des Wertdokuments erfasst und im Beispiel von der
Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 ausgewertet wird. Die Maschinensteuer-
und Auswerteeinrichtung 46 erzeugt ein Lagesignal, das die Lage des Wertdokuments
im Transportpfad darstellt, und übermittelt dieses an die Prüfeinrichtung 44, genauer
deren Auswerteeinrichtung 64.
[0141] Bei dem Verfahren ist der Schritt S10 gegenüber dem Schritt 10 des dritten und vierten
Ausführungsbeispiels unverändert.
[0142] Wenigstens teilweise parallel zu diesem Schritt wird in Schritt S11 mittels eines
Sensors, im Beispiel des Remissionssensors 40, ein Bild des Wertdokuments erfasst.
Aus dem Bild wird eine Lage des Wertdokuments ermittelt und ein die Lage wiedergebendes
Lagesignal gebildet, was im Beispiel die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung
46 durchführt. Das Lagesignal wird an die Prüfeinrichtung 44, genauer die Auswerteeinrichtung
64 bzw. deren Schnittstelle zu der Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46, übertragen,
die das Lagesignal erfasst.
[0143] Die Schritte S12 und S14 sind gegenüber den Schritten S12 und S14 des dritten und
vierten Ausführungsbeispiels unverändert.
[0144] Schritt S16
(5) unterscheidet sich von Schritt S16' des dritten Ausführungsbeispiels bzw. von Schritt
S16" des vierten Ausführungsbeispiels dadurch, dass in Abhängigkeit von dem empfangenen
Lagesignal nur dasjenige der beiden Prüfkriterien geprüft wird, das für die Lage vorgesehen
ist, die durch das Lagesignal dargestellt wird.
[0145] Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass zum einen die Auswertung der Eigenschaften
der erfassten Lumineszenzstrahlung weniger aufwendig ist und zum anderen die erfasste
Lageinformation auch für andere Zwecke in der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung
10 verwendet werden kann. Darüber hinaus wird eine genauere Prüfung erreicht, da ausgeschlossen
ist, dass ein falsch dosierter Lumineszenzstoff nur zufällig das Prüfkriterium erfüllt,
dass der nicht vorliegenden Lage des Wertdokuments entspricht.
[0146] In anderen Ausführungsbeispielen kann alternativ zu oder in Kombination mit der Intensität
von mittels der Anregungsstrahlung angeregter Lumineszenzstrahlung in dem von der
Erfassungseinrichtung vorgegebenen Wellenlängenbereich auch ein Spektrum der erfassten
Lumineszenzstrahlung verwendet werden, das Intensitäten der Lumineszenzstrahlung in
wenigstens zwei schmalen Wellenlängenbereichen umfasst.
[0147] In noch anderen Ausführungsbeispielen kann alternativ oder zusätzlich zu den Prüfungen
in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen als einzige oder weitere Eigenschaft
der Lumineszenzstrahlung die räumliche Verteilung des Lumineszenzstoffs auf dem Wertdokument
verwendet werden, die sich aus der räumlichen Verteilung von Lumineszenzstrahlung
ergibt.
[0148] Die Prüfvorrichtung ist dann dazu ausgebildet, die von der Anregungseinrichtung 66
angeregte Lumineszenzstrahlung ortsaufgelöst zu erfassen und entsprechende Lumineszenzbilder
des Wertdokuments 12 bzw. zumindest des Sicherheitsmerkmals 74 zu erzeugen, welche
in der Auswerteeinrichtung zur Prüfung des Wertdokuments 12 ausgewertet werden. Unter
einem Lumineszenzbild wird dabei die Darstellung einer räumlichen Abhängigkeit der
Eigenschaft der angeregten Lumineszenzstrahlung verstanden.
[0149] In noch anderen Ausführungsbeispielen kann beim Prüfen als Lumineszenzeigenschaft
zusätzlich eine dynamische Eigenschaft, beispielsweise das An- und/oder Abklingverhalten
der Lumineszenz verwendet werden.
[0150] Noch andere Ausführungsbeispiele können sich von den beschriebenen Ausführungsbeispielen
dadurch unterscheiden, dass die Anregungseinrichtung 66 zur Abgabe von Anregungsstrahlung
67, im sichtbaren (VIS) Spektralbereich eingerichtet und die Erfassungseinrichtung
68 zur Erfassung von Strahlung, insbesondere Lumineszenzstrahlung 69, im sichtbaren
(VIS) Spektralbereich eingerichtet ist. Es können dann Wertdokumente mit Lumineszenzstoffen
geprüft werden, die im VIS zu Lumineszenz anregbar sind.
[0151] Andere Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von den zuvor beschriebenen dadurch,
dass Wertdokumente geprüft werden können, die anstatt des Polymersubstrats ein Hybridsubstrat
mit wenigstens einer Polymer- und einer Banknotenpapierschicht oder auch ein Papiersubstrat
aufweisen.
[0152] Noch andere Ausführungsbeispiele können sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen
dadurch unterscheiden, dass der Sensorteil 62 einen Spektralsensor aufweist, bei dem
die Anregungseinrichtung 66 in vorgegebener zeitlicher Folge Anregungsstrahlungspulse
in vorgegebenen, insbesondere verschiedenen, Wellenlängenbereichen abgibt und die
Erfassungseinrichtung 68 für jeden der Pulse gegebenenfalls angeregte Lumineszenzstrahlung
spektral aufgelöst erfasst. Ein solcher Spektralsensor ist in
DE 10 2009 058 805 A1 der Anmelderin beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in die Beschreibung
aufgenommen wird. Beim Prüfen kann dann als Eigenschaft der Lumineszenzstrahlung das
erfasste Spektrum der erfassten Lumineszenzstrahlung, d. h. die Stärke der Lumineszenzstrahlung
bei vorgegebenen Wellenlängen oder in vorgegebenen Wellenlängenbereichen verwendet
werden.
[0153] Noch andere Ausführungsbeispiele können sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen
dadurch unterscheiden, dass die Erfassungseinrichtung 68 ein Spektrometer umfasst.
DE 10 2006 045 624 A1 der Anmelderin beschreibt eine Vorrichtung, bei der die Anregungseinrichtung 66 und
die Erfassungseinrichtung 68 teilweise integriert sind. Der Inhalt der
DE 10 2006 045 624 A1 wird hiermit durch Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen. Beim Prüfen kann auch
hier als Eigenschaft der Lumineszenzstrahlung das erfasste Spektrum der erfassten
Lumineszenzstrahlung, d. h. die Stärke der Lumineszenzstrahlung bei vorgegebenen Wellenlängen
oder in vorgegebenen Wellenlängenbereichen verwendet werden.
[0154] Figur 8 zeigt ein weiteres Beispiel einer Prüfvorrichtung 80 zum Prüfen von Wertdokumenten,
die eine Vorderseite 72 und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite 75 aufweisen
und die ein Substrat 70 und einen, vorzugsweise auf dem Substrat 70 in wenigstens
einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments 12 aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff
73 umfassen, das heißt Wertdokumente, wie sie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
geprüft wurden. In der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung 10 ist die Prüfvorrichtung
44 durch die Prüfvorrichtung 80 ersetzt, die sich von der Prüfvorrichtung 44 nur dadurch
unterscheidet, dass nun eine Reflexionseinrichtung 82 vorgesehen ist. Alle anderen
Komponenten der Vorrichtung mit Ausnahme der Auswerteeinrichtung 64, die durch eine
Auswerteinrichtung 84 ersetzt ist, sind unverändert, so dass für diese dieselben Bezugszeichen
verwendet werden und die Erläuterungen zu diesen bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
auch hier gelten.
[0155] Die Reflexionseinrichtung 82 ist so ausgebildet und angeordnet, dass sie aus dem
Erfassungsbereich 60 kommende optische Strahlung in den Erfassungsbereich 60 zurückwirft,
so dass diese bei Vorhandensein eines Wertdokuments 12 in dem Erfassungsbereich 60
wenigstens teilweise auf das Wertdokument 12 auftrifft und wenigstens teilweise in
dieses eintritt.
[0156] Im Beispiel reflektiert die Reflexionseinrichtung 82 sowohl aus dem Erfassungsbereich
60 kommende Anregungsstrahlung 67
T als auch durch die Anregungsstrahlung erzeugte Lumineszenzstrahlung des Lumineszenzstoffs
73, die in den Erfassungsbereich 60, nicht aber das Substrat 70 abgegeben wird.
[0157] Die Anregung von Lumineszenz erfolgt dann, insbesondere wenn das Wertdokument eine
in Fig. 9A veranschaulichte, der Lage in Fig. 3C oder 3D entsprechende, Lage einnimmt,
mit weniger Verlusten. In Fig. 9A und 9B sind verschiedene Anregungs- und Reflexionsvorgänge
der Übersichtlichkeit halber nebeneinander dargestellt, die schräge Inzidenz dient
nur der übersichtlicheren Darstellung.
[0158] Gelangt die Anregungsstrahlung 67 durch das Substrat 70 zu dem Lumineszenzstoff 73,
wird dieser durch einen Anteil 67.1 zu Lumineszenz angeregt. Die entstehende Lumineszenzstrahlung
wird teilweise in das Substrat abgegeben (69.1) und teilweise in den Erfassungsbereich
60 (69.2). Der in das Substrat abgegebene Teil 69.1 der Lumineszenzstrahlung durchdringt
wenigstens teilweise das Substrat 70 und wird an der ersten Seite bzw. an der Rückseite
75 abgegeben. Der in den Erfassungsbereich 60 abgegebene Teil 69.2 der Lumineszenzstrahlung
würde ohne die Reflexionseinrichtung 82 verloren gehen, wird im Beispiel aber auf
das Wertdokument 12 zurückreflektiert, tritt durch es wenigstens teilweise bis zur
ersten Seite, der Rückseite, hindurch und kann dann von dem Wertdokument ausgehend
von der Erfassungseinrichtung erfasst werden.
[0159] Weiter tritt ein Teil 67.2 der Anregungsstrahlung, die durch das Substrat getreten
ist, aber keine Lumineszenzstrahlung angeregt hat, aus dem Wertdokument aus und gelangt
durch den Erfassungsbereich 60 zu der Reflexionseinrichtung 82. Diese reflektiert
diesen Teil 67.2 der Anregungsstrahlung wenigstens teilweise zurück auf das Wertdokument,
wo er auf den Lumineszenzstoff 73 an der Vorderseite 72 trifft. Der Lumineszenzstoff
73 wird wiederum zu Lumineszenz angeregt. Die durch die reflektierte Anregungsstrahlung
67.2 angeregte Lumineszenzstrahlung 69.3 wird teilweise in das Substrat abgegeben,
und kann nach Transmission durch das Substrat 70 von dem Wertdokument ausgehend mittels
der Erfassungseinrichtung 66 erfasst werden. Ein anderer Teil 69.4 der durch die reflektierte
Anregungsstrahlung 67.3 angeregten Lumineszenzstrahlung wird in den Erfassungsbereich
60 abgegeben, gelangt zu der Reflexionseinrichtung 82 und wird von dieser zurück auf
das Wertdokument reflektiert. Die reflektierte Lumineszenzstrahlung 69.4 durchdringt
das Wertdokument wenigstens teilweise. Sie geht dann auf der Rückseite von dem Wertdokument
aus und kann mittels der Erfassungseinrichtung 66 erfasst werden.
[0160] Insgesamt erfasst die Erfassungseinrichtung 66 in erster Ordnung also vier Beiträge
von Lumineszenzstrahlung: den direkt von der Anregungsstrahlung 67.1 erzeugten, nicht
reflektierten Teil 69.1, den direkt von der Anregungsstrahlung 67.1 erzeugten, reflektierten
Teil 69.2, den von der reflektierten Anregungsstrahlung 67.2 erzeugten, nicht reflektierten
Teil 69.3 und den von der reflektierten Anregungsstrahlung 67.2 erzeugten, reflektierten
Teil 69.4. Diese Teile können nicht getrennt werden, sondern werden als von der Anregungsstrahlung
erzeugte Lumineszenzstrahlung 69 gemeinsam erfasst. Im Gegensatz dazu kann in einer
Prüfeinrichtung ohne Reflektor gemäß Fig. 2 nur die Anteil 69.1 entsprechende Lumineszenz
detektiert werden.
[0161] Die Anregung von Lumineszenz erfolgt, wenn das Wertdokument eine in Fig. 9B veranschaulichte,
der Lage in Fig. 3A oder Fig. 3B entsprechende, Lage einnimmt, ebenfalls mit weniger
Verlusten:
Gelangt die Anregungsstrahlung 67 direkt auf die Vorderseite 75 und damit den Lumineszenzstoff
73, wird dieser durch einen Anteil 67.1 zu Lumineszenz angeregt. Die entstehende Lumineszenzstrahlung
wird teilweise in das Substrat abgegeben (69.1) und teilweise in den Erfassungsbereich
60 (69.2). Der in das Substrat abgegebene Teil 69.1 der Lumineszenzstrahlung durchdringt
wenigstens teilweise das Substrat 70, wird von der Reflexionseinrichtung 82 reflektiert,
tritt erneut durch das Wertdokument 12 und wird an der ersten Seite bzw. an der Vorderseite
72 abgegeben. Der in den Erfassungsbereich 60 auf der ersten Seite abgegebene Teil
69.2 der Lumineszenzstrahlung kann direkt als von dem Wertdokument ausgehender Teil
der Lumineszenzstrahlung von der Erfassungseinrichtung 68 erfasst werden.
[0162] Weiter tritt ein Teil 67.2 der Anregungsstrahlung, der an der Vorderseite des Wertdokuments
keine Lumineszenz angeregt hat, durch das Substrat 70, und wird von der Reflexionseinrichtung
82 auf das Wertdokument zurück reflektiert. Dieser Anteil 67.3 durchquert das Substrat
70 und trifft auf den Lumineszenzstoff 73 an der Vorderseite 75. Der Lumineszenzstoff
73 wird wiederum zu Lumineszenz angeregt. Die durch die reflektierte Anregungsstrahlung
67.3 angeregte Lumineszenzstrahlung 69.3 wird teilweise in das Substrat abgegeben,
und kann nach Transmission durch das Substrat 70, Reflexion an der Reflexionseinrichtung
82 und erneuter Transmission durch das Wertdokument als von dem Wertdokument ausgehend
mittels der Erfassungseinrichtung 68 erfasst werden. Ein anderer Teil 69.4, der durch
die reflektierte Anregungsstrahlung 67.3 angeregten Lumineszenzstrahlung wird direkt
in den Erfassungsbereich 60 abgegeben und kann mittels der Erfassungseinrichtung 68
erfasst werden.
[0163] Insgesamt erfasst die Erfassungseinrichtung 68 also in erster Ordnung vier Beiträge
von Lumineszenzstrahlung: den direkt von der Anregungsstrahlung 67.1 erzeugten, nicht
reflektierten Teil 69.2, den direkt von der Anregungsstrahlung 67.1 erzeugten, reflektierten
Teil 69.1, den von der transmittierten, reflektierten Anregungsstrahlung 67.3 erzeugten,
reflektierten Teil 69.3 und den von der reflektierten Anregungsstrahlung 67.3 erzeugten
nicht reflektierten Teil 69.4. Diese Teile können nicht getrennt werden, sondern werden
als von der Anregungsstrahlung erzeugte Lumineszenzstrahlung 69 erfasst. Im Gegensatz
dazu kann in einer Prüfeinrichtung ohne Reflektor gemäß Fig. 2 nur die Anteil 69.2
entsprechende Lumineszenz detektiert werden.
[0164] Auf diese Weise wird bei gegebener Stärke der Anregungsstrahlung Lumineszenzstrahlung
erfasst, die deutlich stärker ist als ohne die Reflexionseinrichtung 82.
[0165] Die bereits beschriebenen Ausführungsbeispiele für das Prüfverfahren können mit der
Prüfvorrichtung 80 entsprechend durchgeführt werden, wobei jedoch während und/oder
nach dem Schritt S12 und vor bzw. während des Schritts S14, ein Schritt S13 des Reflektierens
von dem Wertdokument auf der zweiten Seite ausgehender Anregungs- und Lumineszenzstrahlung
zurück auf das Wertdokument ausgeführt wird.
[0166] Der Abstand zwischen Transportpfad und Reflexionseinrichtung 82 liegt im Beispiel
zwischen 8 und 12 mm, genauer bei etwa 10 mm. In anderen Ausführungsbeispielen können
aber auch größere oder kleinere Abstände vorgesehen sein.
[0167] Bevorzugt weist die Reflexionseinrichtung 82 sowohl für Anregungs- als auch für Lumineszenzstrahlung
eine hohe Reflektivität bzw. ein hohes Reflexionsvermögen, im Beispiel von mehr als
95%, auf, um beide oben genannten Wirkmechanismen ausnutzen zu können.
[0168] Die in dem Folgenden dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsformen der Reflexionseinrichtung
82 in den Fig. 10 bis 17 zeichnen sich dadurch aus, dass die Reflexionseinrichtung
jeweils so ausgebildet ist, dass diese die reflektierte Anregungs- und/oder Lumineszenzstrahlung
in den Erfassungsbereich fokussiert. Eine Brennebene bzw. ein Brennpunkt der Reflexionseinrichtung
liegt dabei weniger als 2 mm, vorzugsweise weniger als 1,5 mm oberhalb und weniger
als 2 mm, vorzugsweise weniger als 1,5 mm, unterhalb einer Transportebene, entlang
derer die Wertdokumente auf dem Transportpfad 16 transportiert werden. Die Anregungs-
und/oder Lumineszenzstrahlung wird dann beim Reflektieren wenigstens näherungsweise
auf die transportierten Wertdokumente fokussiert. Die reflektierte Anregungsstrahlung
kann durch die Fokussierung wenigstens näherungsweise in dem Erfassungsbereich und
damit dem Wertdokument darin mehr Lumineszenzstrahlung anregen, die auch von der Erfassungseinrichtung
erfasst werden kann. Die wenigstens näherungsweise in den Erfassungsbereich und damit
in dem Wertdokument fokussierte Lumineszenzstrahlung kann ebenfalls besser erfasst
werden, da die Erfassungseinrichtung so ausgebildet ist, dass diese aus dem Erfassungsbereich
kommende Lumineszenzstrahlung erfassen kann. Ohne eine solche Fokussierung könnten
reflektierte Anteile, je nach Ausbreitungsrichtung, gegebenenfalls nicht von der Erfassungseinrichtung
erfasst werden.
[0169] Figur 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Reflexionseinrichtung 82 in einer
schematischen Seitenansicht. Die Reflexionseinrichtung 82 weist einen Zylinderhohlspiegel
83 auf, der vorliegend im Querschnitt gezeigt ist und vorzugsweise so positioniert
ist, dass der Krümmungsradius der Zylinderfläche in etwa in der Mitte des Erfassungsbereichs
60 bzw. der Messebene des Sensorteils 62 und/oder in der Ebene des Substrats 70 bzw.
Wertdokuments 12 in dem Transportpfad liegt. Die gestreute Anregungsstrahlung und/
oder die Lumineszenzstrahlung, die in der Nähe der Brennlinie entsteht, wird durch
den Zylinderhohlspiegel 83 in etwa in die Brennlinie zurückreflektiert, wie durch
die mit Pfeilen versehenen Strahlen veranschaulicht ist. Optional kann zwischen der
Transportebene der Wertdokumente und der Reflexionseinrichtung noch eine transparente
Schutzscheibe aus Glas, Saphir, o.ä. angebracht werden.
[0170] Figur 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Reflexionseinrichtung 82 in einer
schematischen Seitenansicht. Die Reflexionseinrichtung 82 weist statt des Zylinderhohlspiegels
83 eine reflektierend beschichtete Zylinderlinse 84 auf, die vorliegend im Querschnitt
dargestellt ist und deren konvex gekrümmte Seite 84' reflektierend beschichtet ist.
Analog zu dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel wird auch hier die gestreute Anregungsstrahlung
und/ oder die Lumineszenzstrahlung, die in der Nähe der Brennlinie entsteht, in etwa
in die Brennlinie zurückreflektiert. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin,
dass zur Banknotentransportebene eine Planfläche 84" vorliegt, die robust gegen Banknotenabrieb
ist, das Risiko eines Transportstaus reduziert und leicht gesäubert werden kann.
[0171] Figur 12 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der Reflexionseinrichtung 82 in
einer schematischen Seitenansicht. Im Unterschied zum dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel
weist die Reflexionseinrichtung 82 anstelle eines Zylinderhohlspiegels 83 einen Fresnel-Zylinderhohlspiegel
85 auf, der mehrere Zylinderflächen 85', 85" mit unterschiedlichen Radien aufweist,
die so positioniert sind, dass sich eine gemeinsame Brennlinie ergibt, die in etwa
in der Mitte des Erfassungsbereichs 60 bzw. in der Messebene des Sensorteils 62 bzw.
in der Transportebene des Wertdokuments 12 liegt. Die gestreute Anregungsstrahlung
und/oder die Lumineszenzstrahlung, die in der Nähe der Brennlinie entsteht, wird durch
die Spiegelflächen 85', 85" in einem deutlich größeren Winkelbereich in die Brennlinie
zurückreflektiert als bei einem einfachen Zylinderhohlspiegel. Optional kann zwischen
der Transportebene der Wertdokumente und der Reflexionseinrichtung eine transparente
Schutzscheibe aus Glas, Saphir, o.ä. angebracht werden.
[0172] Figur 13 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der Reflexionseinrichtung 82 in
einer schematischen Seitenansicht. Die Reflexionseinrichtung 82 weist hierbei eine
Fresnel-Zylinderlinse 86 auf, deren gekrümmte Flächen 86', 86" reflektierend beschichtet
sind. Analog zu dem in Fig. 12 gezeigten Beispiel sind bei dieser Ausführungsform
mehrere konvexe Zylinderlinsenflächen 86', 86" mit unterschiedlichen Radien so kombiniert
bzw. angeordnet, dass eine Fresnel-Zylinderlinse mit einer einzigen Brennlinie entsteht,
und die gekrümmten Seiten reflektierend beschichtet. Der Vorteil dieser Ausführungsform
liegt insbesondere darin, dass zur Banknotentransportebene eine Planfläche 86‴ entsteht,
die robust gegen Banknotenabrieb ist und leicht gesäubert werden kann. Durch die Fresnel-Anordnung
können größere Winkelbereiche zurückreflektiert werden als bei einer einfachen Zylinderlinse.
[0173] Figur 14 zeigt eine besondere Ausgestaltung von Randbereichen der Reflexionseinrichtung
82 in Fig. 10 in einer Querschnittsdarstellung senkrecht zur Transportrichtung. Im
gezeigten Beispiel weist das obere und untere Ende der reflektierenden Fläche (Mantelfläche)
des Zylinderhohlspiegels 83 (vgl. Fig. 10) jeweils einen sphärisch oder asphärisch
gekrümmten Abschnitt 83a auf, durch den der Randabfall der Zylinderspiegelung reduziert
und/oder ausgeglichen wird, indem zumindest ein Teil der vom Wertdokument 12 in Richtung
der Enden des Zylinderhohlspiegels 83 ausgehenden Anregungs- und/oder Lumineszenzstrahlung
wieder zum Wertdokument 12 hin reflektiert wird, wie durch die beiden äußeren Pfeile
angedeutet ist. Dadurch wird gewährleistet, dass auch an den äußersten bzw. obersten
und untersten Spuren des Sensorteils (nicht dargestellt) eine Erhöhung der erfassbaren
Lumineszenzintensität bzw. Lumineszenzstrahlungsstärke erreicht wird. Eine entsprechende
Ausgestaltung der Randbereiche ist auch für Reflexionseinrichtungen gemäß Fig. 11,
Fig. 12 und Fig. 13 möglich.
[0174] Figur 15 zeigt ein zweites Beispiel einer besonderen Ausgestaltung von Randbereichen
der Reflexionseinrichtung 82 in Fig. 10 in einer Querschnittsdarstellung senkrecht
zur Transportrichtung. Im gezeigten Beispiel weist das obere und untere Ende der reflektierenden
Fläche (Mantelfläche) eines Zylinderhohlspiegels 83 (vgl. Fig. 10) jeweils einen Planspiegel
83b auf. Die Planspiegel 83b reflektieren zumindest einen Teil des von den Randbereichen
des Wertdokuments 12 ausgehenden Lichtes, das durch den Zylinderhohlspiegel 83 in
einen Bereich reflektiert würde, der außerhalb des Erfassungsbereichs 60 und/oder
des Messbereiches des Sensorteils (nicht dargestellt) liegt, wieder in den Messbereich
- dieses Licht wird dabei sozusagen "zurückgeklappt", wie durch die äußeren durchgezogenen
Pfeile gegenüber den gestrichelten Pfeilen deutlich wird -, wodurch ein möglicher
Randabfall reduziert wird. Im Vergleich zu konkav ausgebildeten Enden sind Planspiegel
in der Herstellung einfacher und damit kostengünstiger. Eine entsprechende Ausgestaltung
der Randbereiche ist auch für Reflexionseinrichtungen gemäß Fig. 11, Fig. 12 und Fig.
13 möglich.
[0175] Figur 16 zeigt ein weiteres Beispiel einer Ausgestaltung einer Reflexionseinrichtung
82 mit mehreren sphärischen Spiegeln 87 für mehrere Spuren. Eine solche Reflexionseinrichtung
82 wird insbesondere dann eingesetzt, wenn es sich bei der Beleuchtung des zu prüfenden
Wertdokuments nicht (zumindest näherungsweise) um eine Linienbeleuchtung handelt,
sondern um einzelne Spuren mit deutlichen Abständen dazwischen. Bei solchen Anwendungen
wird das vom Wertdokument 12 ausgehende Anregungs- und/oder Lumineszenzlicht mit jeweils
einem einzelnen sphärischen Spiegel 87 pro Spur effizient zum Wertdokument hin reflektiert.
[0176] Dies kann, wie im gezeigten Beispiel, mittels sphärischer Hohlspiegel oder aber auch,
analog zu dem in Fig. 11 gezeigten Beispiel, mittels Plankonvexlinsen, die auf der
gekrümmten Seite verspiegelt sind, erreicht werden. Analog zur den vorstehend im Zusammenhang
mit den Figuren 12 und 13 beschriebenen Varianten, können auch Fresnel-Spiegel bzw.
-Linsen verwendet werden, um die Winkelbereiche zu erhöhen.
[0177] Figur 17 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der Reflexionseinrichtung 82 in
einer schematischen Seitenansicht. Dies ist eine Variante der Reflexionseinrichtung
in Fig. 11. Im gezeigten Beispiel ist die zylindrische Spiegelfläche 84' der reflektierend
beschichteten Zylinderlinse 84 um einen endlichen Abstand d, bevorzugt zwischen 1
und 20 mm, entgegen der Transportrichtung bezüglich der Beleuchtungsoptik 87a der
Anregungseinrichtung 66 (nicht dargestellt) versetzt. Dies bewirkt, dass die zurückgespiegelte
Anregungsstrahlung um den doppelten Betrag versetzt wird. Die durch diese gespiegelte
Anregungsstrahlung angeregte Lumineszenzstrahlung kann länger zur erfassten bzw. erfassbaren
Lumineszenzstrahlung beitragen, da das Wertdokument 12 zusammen mit dem darauf befindlichen
Sicherheitsmerkmal 74 weiter transportiert werden muss, bis das Sicherheitsmerkmal
74 aus dem Detektionsbereich 60 der Erfassungseinrichtung 68 herausgelaufen ist.
[0178] Neben einer weiter verbesserten lntensitätssteigerung bei der erfassbaren Lumineszenzstrahlung
auf schnell laufenden Banknotenbearbeitungsmaschinen (z.B. >3m/s, >5m/s, >7m/s) erhöht
diese Anordnung mit Versatz die Selektivität, mit der langsame und schnelle Abklingzeitkonstanten
der Lumineszenz unterschieden werden können.
[0179] Alternativ zum Versatz d kann der (Zylinder-)Spiegel 84' auch in seiner Ausrichtung
zum Lot L der Transportebene verkippt sein.
[0180] Die vorstehenden Ausführungen zur beschichteten Zylinderlinse 84 gelten entsprechend
auch für eine Reflexionseinrichtung 82 mit Zylinderhohlspiegel 83 (vgl. Fig. 10),
Fresnel-Zylinderhohlspiegel (vgl. Fig. 12), beschichteter Fresnel-Zylinderlinse (vgl.
Fig. 13) oder deren sphärische Varianten (vgl. Fig. 16).
[0181] Die vorstehend im Zusammenhang mit den Figuren 10 bis 16 beschriebenen vorteilhaften
Effekte der Reflexionseinrichtung 82 können auch erreicht werden, wenn die Reflexionseinrichtung
82 einen Retroreflektor aufweist oder als Retroreflektor ausgebildet ist.
[0182] Die beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren sind für die Prüfung von Lumineszenzmerkmalen
mit IR-Anregung und IR-Emission, d.h. im Wellenlängenbereich von 750 bis 2.500 nm,
bevorzugt von 800 bis 2.100 nm, besonders geeignet.