DE10159234B4

DE10159234B4 - Device for examining documents

Info

Publication number: DE10159234B4
Application number: DE10159234A
Authority: DE
Inventors: Dr. Wunderer Bernd
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2012-12-13
Anticipated expiration: 2021-12-04
Also published as: DE10159234A1

Abstract

Vorrichtung zur Untersuchung von Dokumenten mit
– mindestens einer Lichtquelle (2) zur Beleuchtung eines zu untersuchenden Dokuments (1) mit Licht (8) und
– mindestens zwei Detektionseinrichtungen (3) zur Erfassung von Licht (9), welches von dem Dokument (1) ausgeht, wobei mindestens eine der Detektionseinrichtungen (3) mehrere Detektionselemente (13) zur Erfassung von Licht (9) umfaßt, welches von unterschiedlichen Orten des Dokuments (1) ausgeht,
gekennzeichnet, durch
– mindestens eine Spektraleinrichtung (5), die zwischen dem Dokument (1) und den Detektionseinrichtungen (3) angeordnet ist und zur spektralen Zerlegung von Licht (9) in mindestens zwei spektrale Anteile vorgesehen ist, wobei die Spektraleinrichtung (5) und die Detektionseinrichtungen (3) derart angeordnet sind, daß die einzelnen Detektionseinrichtungen (3) jeweils einen spektralen Anteil des Lichts (9) erfassen können, und
– eine oder mehrere selbstfokussierende Linsen (7), die zwischen dem Dokument (1) und der Spektraleinrichtung (5) angeordnet sind, und
– eine Blende (6) zur Aperturbegrenzung,...Device for examining documents with
- At least one light source (2) for illuminating a document to be examined (1) with light (8) and
- At least two detection means (3) for detecting light (9) emanating from the document (1), wherein at least one of the detection means (3) comprises a plurality of detection elements (13) for detecting light (9), which from different locations of the document (1),
marked by
At least one spectral device (5) which is arranged between the document (1) and the detection devices (3) and is provided for the spectral decomposition of light (9) into at least two spectral components, the spectral device (5) and the detection devices (5) 3) are arranged such that the individual detection devices (3) can each detect a spectral portion of the light (9), and
- One or more self-focusing lenses (7), which are arranged between the document (1) and the spectral device (5), and
- An aperture (6) for Aperturbegrenzung, ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung von Dokumenten, insbesondere Banknoten, mit mindestens einer Lichtquelle zur Beleuchtung eines zu untersuchenden Dokuments mit Licht und mindestens zwei Detektionseinrichtungen zur Erfassung von Licht, welches von dem Dokument ausgeht, wobei mindestens eine der Detektionseinrichtungen mehrere Detektionselemente zur Erfassung von Licht umfaßt, welches von unterschiedlichen Orten des Dokuments ausgeht.The invention relates to a device for examining documents, in particular banknotes, with at least one light source for illuminating a document to be examined with light and at least two detection devices for detecting light emanating from the document, wherein at least one of the detection devices comprises a plurality of detection elements for detecting Includes light emanating from different locations of the document.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 195 17 194 A1 bekannt. Als Detektionseinrichtungen sind parallel zueinander angeordnete lineare CCD-Arrays vorgesehen, auf welche jeweils ein für einen bestimmten Spektralbereich durchlässiges Filter aufgebracht ist. Jede Detektionseinrichtung erfaßt auf diese Weise von dem zu untersuchenden Dokument ausgehendes Licht in einem durch das jeweils aufgebrachte Filter bestimmten Spektralbereich. Die einzelnen CCD-Arrays weisen jeweils einzelne Bildelemente auf, so daß gleichzeitig das von unterschiedlichen Orten, beispielsweise in einem beleuchteten streifenförmigen Ausschnitt, des Dokuments ausgehende Licht erfaßt wird. Auf diese Weise wird eine spektrale und gleichzeitig ortsaufgelöste Untersuchung des Dokuments erreicht.A generic device is from the DE 195 17 194 A1 known. As detection devices parallel linear CCD arrays are provided, on each of which a filter transparent to a particular spectral range is applied. In this way, each detection device detects light emitted by the document to be examined in a spectral range determined by the respectively applied filter. The individual CCD arrays each have individual pixels, so that at the same time from different locations, for example, in an illuminated strip-shaped section of the document outgoing light is detected. In this way, a spectral and spatially resolved examination of the document is achieved.

In bestimmten Anwendungsfällen, in denen eine besonders hohe spektrale Auflösung gefordert ist, muß eine größere Anzahl von unterschiedlichen Detektionseinrichtungen mit entsprechenden Filtern versehen werden, was einen hohen fertigungstechnischen Aufwand zur Folge hat. Der Aufwand bei der Herstellung solcher Detektoren erhöht sich darüber hinaus insbesondere dann, wenn die einzelnen linearen CCD-Arrays sehr dicht nebeneinander angeordnet sind.In certain applications, in which a particularly high spectral resolution is required, a larger number of different detection devices must be provided with appropriate filters, which has a high manufacturing complexity result. The cost of producing such detectors also increases, in particular, when the individual linear CCD arrays are arranged very close together.

Aus der DE 100 07 887 A1 ist eine Vorrichtung zur Echtheitsprüfung von bedruckten Objekten bekannt, bei der das von dem Objekt ausgehende Licht mittels einer selbstfokussierende Linse auf zwei Detektionseinheiten abgebildet wird, die für unterschiedliche Spektralbereiche empfindlich sind. Aus der DE 199 24 750 A1 ist eine optische Leseanordnung bekannt, die eine selbstfokussierende Linse verwendet, um das von dem zu lesenden Dokument ausgehende Licht auf ein Detektorarray abzubilden.From the DE 100 07 887 A1 a device for checking the authenticity of printed objects is known in which the light emanating from the object is imaged by means of a self-focusing lens on two detection units that are sensitive to different spectral ranges. From the DE 199 24 750 A1 For example, an optical reading device is known which uses a self-focusing lens to image the light emanating from the document to be read onto a detector array.

Die US 3663813 offenbart, das von einem Objekt ausgehende Lumineszenzlicht mittels eines Gitters oder Prismas spektral zu zerlegen und durch eine Kamera zu detektieren. Die DE 24 31 500 A1 zeigt auch die spektrale Zerlegung des von einem Farbmuster kommenden Lichts mittels eines Prismas. Ein anderes dispersives Element ist aus der DE 36 04 711 A1 bekannt, die einen Farbtrennspiegel offenbart, der ein mehrlagiges Interferenzfilter verwendet, um das von einer Vorlage kommende Licht spektral zu selektieren. Die EP 0 315 939 A2 offenbart, das von einem Objekt ausgehende Licht mittels einer Lichtleitfaser wegzuführen und das aus der Faser austretende Licht durch ein Beugungsgitter spektral aufzuspalten und mittels eines Detektorarrays zu detektieren.The US 3663813 discloses spectrally dissecting the luminescent light emanating from an object by means of a grating or prism and detecting it by a camera. The DE 24 31 500 A1 also shows the spectral decomposition of the light coming from a color pattern by means of a prism. Another dispersive element is from the DE 36 04 711 A1 which discloses a color separation mirror which uses a multilayer interference filter to spectrally select the light from an original. The EP 0 315 939 A2 discloses the outgoing of an object light by means of an optical fiber and spectrally split the light emerging from the fiber by a diffraction grating and to detect by means of a detector array.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Untersuchung von Dokumenten, insbesondere Banknoten, anzugeben, welche einen einfacheren Aufbau gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen aufweist.It is an object of the invention to provide a device for the examination of documents, in particular banknotes, which has a simpler structure compared to the devices known from the prior art.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, daß mindestens eine Spektraleinrichtung zur spektralen Zerlegung von Licht in mindestens zwei spektrale Anteile vorgesehen ist und die Spektraleinrichtung und die Detektionseinrichtungen derart angeordnet sind, daß die einzelnen Detektionseinrichtungen jeweils einen spektralen Anteil des Lichts erfassen können.This object is achieved according to claim 1, characterized in that at least one spectral device is provided for the spectral decomposition of light in at least two spectral components and the spectral device and the detection means are arranged such that the individual detection means can each detect a spectral component of the light.

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, das von dem zu untersuchenden Dokument ausgehende, d. h. emittierte und/oder reflektierte und/oder transmittierte, Licht spektral zu zerlegen und mit den einzelnen, räumlich getrennten Detektionseinrichtungen jeweils einen spektralen Anteil des spektral zerlegten Lichts zu erfassen. Unter spektraler Zerlegung im Sinne der Erfindung ist hierbei jede Art der Umwandlung eines Lichtstrahls oder -bündels mit einer bestimmten spektralen Zusammensetzung und Richtung in mehrere Lichtstrahlen oder -bündel mit jeweils unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung und Richtung zu verstehen.The invention is based on the idea that the outgoing from the document to be examined, d. H. emitted and / or reflected and / or transmitted, to spectrally dissect spectral and to detect each of the spectrally separated light with the individual, spatially separated detection devices. Spectral decomposition in the sense of the invention is here to be understood as any type of conversion of a light beam or beam having a specific spectral composition and direction into a plurality of light beams or beams each having a different spectral composition and direction.

Durch den Einsatz einer Spektraleinrichtung kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf die üblicherweise erforderlichen Farbfilter auf den jeweiligen Detektionseinrichtungen verzichtet werden, so daß ein einfacher und kompakter Aufbau der Vorrichtung erreicht wird.By using a spectral device can be dispensed with in the inventive device to the color filters usually required on the respective detection devices, so that a simple and compact construction of the device is achieved.

Die Spektraleinrichtung ist vorzugsweise als Dispersionselement, insbesondere als optisches Prisma, oder als Interferenzelement, insbesondere als Beugungsgitter, Stufengitter oder Interferenzfilter, ausgebildet. Durch das Dispersionselement bzw. Interferenzelement wird das auf das Dokument treffende bzw. von dem Dokument ausgehende Licht in spektrale Anteile zerlegt, welche von den einzelnen Detektionseinrichtungen erfaßt werden können. Mit diesen Spektraleinrichtungen läßt sich ein besonders einfacher, kostengünstiger und robuster Aufbau der Vorrichtung realisieren.The spectral device is preferably designed as a dispersion element, in particular as an optical prism, or as an interference element, in particular as a diffraction grating, step grating or interference filter. By means of the dispersion element or interference element, the light striking the document or emanating from the document is split into spectral components which can be detected by the individual detection devices. With these spectral devices, a particularly simple, cost-effective and robust construction of the device can be realized.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to figures. Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 an embodiment of the device according to the invention;

2a eine Vorderansicht der in 1 dargestellten Detektionseinrichtungen; 2a a front view of in 1 represented detection devices;

2b eine Vorderansicht der in 1 dargestellten Detektionseinrichtungen in einer alternativen Ausgestaltung; 2 B a front view of in 1 illustrated detection means in an alternative embodiment;

3 ein anderes Beispiel einer Vorrichtung; und 3 another example of a device; and

4 ein weiteres anderes Beispiel einer Vorrichtung. 4 another example of a device.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welchem ein zu untersuchendes Dokument, in diesem Fall eine Banknote 1, mit dem von einer Lichtquelle 2 emittierten Licht 8 beleuchtet wird. Das von der Banknote 1 remittierte, d. h. diffus reflektierte, Licht 9 durchläuft eine zur Aperturbegrenzung vorgesehene Blende 6 und wird mittels selbstfokussierender Linsen 7 auf die Spektraleinrichtung 5 abgebildet. 1 shows an embodiment of the device according to the invention, in which a document to be examined, in this case a banknote 1 with which of a light source 2 emitted light 8th is illuminated. That from the banknote 1 remitted, ie diffusely reflected, light 9 goes through an aperture provided for Aperturbegrenzung 6 and is done by self-focusing lenses 7 to the spectral device 5 displayed.

An der Spektraleinrichtung 5, die im gezeigten Beispiel als Beugungsgitter ausgebildet ist, wird das Licht in einzelne spektrale Anteile zerlegt. Die spektralen Anteile des spektral zerlegten Lichts treten in unterschiedlichen Richtungen aus der Spektraleinrichtung 5 aus und können jeweils von einzelnen Detektionseinrichtungen 3, welche auf einem gemeinsamen Träger 4 angebracht sind, erfaßt werden.At the spectral device 5 , which is formed in the example shown as a diffraction grating, the light is decomposed into individual spectral components. The spectral components of the spectrally dispersed light emerge from the spectral device in different directions 5 from and can each of individual detection devices 3 which are on a common carrier 4 are attached to be detected.

Die Blende 6 ist hierbei vorzugsweise als Spalt ausgebildet, welcher senkrecht zur Zeichenebene verläuft, so daß das Licht 9 eines ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Teilbereichs 10 der Banknote 1 erfaßt werden kann. Prinzipiell kann es bei der Abbildung eines besonders schmalen Teilbereichs 10 der Banknote 1 von Vorteil sein, die Blende 6 im Bereich der Mitte der selbstfokussierenden Linsen 7 anzuordnen. Typische Breiten des Spalts der Blende 6 liegen zwischen 10 und 200 μm, vorzugsweise bei etwa 50 μm.The aperture 6 is here preferably formed as a gap which extends perpendicular to the plane of the drawing, so that the light 9 a likewise extending perpendicular to the plane portion 10 the banknote 1 can be detected. In principle, when imaging a particularly narrow subarea 10 the banknote 1 be beneficial, the aperture 6 in the middle of the self-focusing lenses 7 to arrange. Typical widths of the gap of the aperture 6 are between 10 and 200 microns, preferably about 50 microns.

Die selbstfokussierenden Linsen 7 sind vorzugsweise in einer Reihe angeordnet und bilden das von dem Teilbereich 10 ausgehende Licht 9 auf die Spektraleinrichtung 5 ab. Bei selbstfokussierenden Linsen 7 handelt es sich im allgemeinen um zylinderförmige optische Elemente aus einem Material, welches einen von der optischen Achse des Zylinders zu dessen Mantel hin abnehmenden Brechungsindex aufweist. Durch die Verwendung solcher Linsen wird eine vom Abstand zwischen Objekt und Bild unabhängige und justierfreie 1:1-Abbildung des untersuchten Teilbereichs 10 der Banknote 1 auf die Spektraleinrichtung 5 erreicht.The self-focusing lenses 7 are preferably arranged in a row and form that of the subarea 10 outgoing light 9 to the spectral device 5 from. For self-focusing lenses 7 These are generally cylindrical optical elements made of a material which has a refractive index which decreases from the optical axis of the cylinder to its jacket. The use of such lenses results in a 1: 1 image of the examined subarea that is independent of the distance between object and image 10 the banknote 1 to the spectral device 5 reached.

Typische Gitterkonstanten der eingesetzten Beugungsgitter liegen zwischen 100 und 3000 Linien pro mm, vorzugsweise bei etwa 1000 Linien pro mm.Typical lattice constants of the diffraction gratings used are between 100 and 3000 lines per mm, preferably about 1000 lines per mm.

Anstelle eines Beugungsgitters kann als Spektraleinrichtung 5 ein optisches Prisma, ein Interferenzfilter oder ein Stufengitter verwendet werden. Je nach Art der eingesetzten Spektraleinrichtung 5 wird diese in Reflexionsgeometrie, z. B. Stufengitter oder Interferenzfilter, oder in Transmissionsgeometrie, z. B. Prisma, Beugungsgitter oder Interferenzfilter, betrieben.Instead of a diffraction grating can be used as a spectral device 5 an optical prism, an interference filter or a step grid are used. Depending on the type of spectral device used 5 this is in reflection geometry, z. As step grating or interference filter, or in transmission geometry, z. As prism, diffraction grating or interference filter operated.

2a zeigt eine vergrößerte Vorderansicht der in 1 dargestellten Detektionseinrichtungen 3, welche jeweils eine Vielzahl von einzelnen Detektionselementen 13 aufweisen, die auf dem Träger 4 zeilenförmig, d. h. auf einer geraden Reihe, angeordnet sind. Die zeilenförmigen Detektionseinrichtungen 3 verlaufen vorzugsweise parallel zueinander. Im gezeigten Beispiel der 2a ist ein bestimmter Abstand zwischen den einzelnen Detektionseinrichtungen 3 vorgesehen. 2a shows an enlarged front view of the in 1 shown detection devices 3 , which each have a plurality of individual detection elements 13 have on the carrier 4 line-shaped, ie on a straight line, are arranged. The line-shaped detection devices 3 preferably run parallel to each other. In the example shown the 2a is a certain distance between the individual detection devices 3 intended.

Vorzugsweise, wie in 2b dargestellt, sind die einzelnen Detektionseinrichtungen 3 jedoch wesentlich näher nebeneinander angeordnet, so daß ein zweidimensionales Feld aus einzelnen Detektionseinheiten 13 erhalten wird.Preferably, as in 2 B are the individual detection devices 3 However, arranged much closer together, so that a two-dimensional array of individual detection units 13 is obtained.

Bei den Detektionseinheiten 13 handelt es sich vorzugsweise um Photodioden oder ladungsgekoppelte Einrichtungen, sogenannte CCDs. Im Beispiel der 2b bilden die Detektionseinheiten 3 ein zweidimensionales Photodiodenarray bzw. CCD-Array aus.In the detection units 13 these are preferably photodiodes or charge-coupled devices, so-called CCDs. In the example of 2 B form the detection units 3 a two-dimensional photodiode array or CCD array.

Um typische spektrale Auflösungen zwischen 5 und 100 nm, vorzugsweise zwischen 20 und 30 nm, im sichtbaren Spektralbereich zu erreichen, weisen die einzelnen Detektionseinrichtungen 3 typische Abmessungen bzw. Abstände zwischen 50 und 1000 μm, vorzugsweise 200 μm, auf.In order to achieve typical spectral resolutions between 5 and 100 nm, preferably between 20 and 30 nm, in the visible spectral range, the individual detection devices 3 typical dimensions or distances between 50 and 1000 .mu.m, preferably 200 .mu.m.

Die mit den Detektionseinrichtungen 3 erreichte spektrale Auflösung und die räumliche Auflösung in den jeweiligen Detektionseinrichtungen 3 sind im allgemeinen gekoppelt. Eine Entkopplung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß zwischen der Spektraleinrichtung 5 und den Detektionseinrichtungen 3 eine asphärische Linse (nicht dargestellt) angeordnet wird, welche das von der Spektraleinrichtung 5 ausgehende spektral zerlegte Licht auf die einzelnen Detektionseinrichtungen 3 abbildet. Hierzu wird vorzugsweise eine Zylinderlinse verwendet, die im wesentlichen parallel zu den linearen Detektionseinrichtungen 3 orientiert ist.The with the detection devices 3 achieved spectral resolution and the spatial resolution in the respective detection devices 3 are generally coupled. A decoupling can be achieved, for example, that between the spectral device 5 and the detection devices 3 an aspherical lens (not shown), which is the one of the spectral device 5 outgoing spectrally decomposed light on the individual detection devices 3 maps. For this purpose, preferably a cylindrical lens is used, which is substantially parallel to the linear detection devices 3 is oriented.

3 zeigt ein anderes Beispiel einer Vorrichtung. Das von der Banknote 1 remittierte Licht 9 trifft nach Durchlaufen eines schmalen Spalts einer Blende 6, welcher nahe der Banknote 1 angeordnet ist und analog zu dem in 1 dargestellten Beispiel senkrecht zur Zeichenebene verläuft, in einem divergenten Bündel 19 auf die Spektraleinrichtung 5, welche vorzugsweise als Beugungsgitter oder Interferenzfilter ausgeführt ist. Abhängig vom jeweiligen Einfallswinkel, den die einzelnen Strahlen des auf die Spektraleinrichtung 5 treffenden divergenten Bündels 19 bezüglich der Spektraleinrichtung 5 einnehmen, weist das, insbesondere senkrecht, an unterschiedlichen Orten aus der Spektraleinrichtung 5 austretende Licht eine unterschiedliche spektrale Zusammensetzung auf. Dieses Licht trifft auf eine hinter der Spektraleinrichtung 5 angeordnete Auswahleinrichtung 12, durch welche die an unterschiedlichen Orten aus der Spektraleinrichtung 5 austretenden spektralen Anteile des Lichts ausgewählt werden und den einzelnen Detektionseinrichtungen 3 zugeführt werden. 3 shows another example of a device. That from the banknote 1 remitted light 9 meets after passing through a narrow gap of an aperture 6 which is near the banknote 1 is arranged and analogous to that in 1 illustrated example is perpendicular to the drawing plane, in a divergent bundle 19 to the spectral device 5 , which is preferably designed as a diffraction grating or interference filter. Depending on the particular angle of incidence, the individual rays of the spectral device 5 meeting divergent bundle 19 with respect to the spectral device 5 assume that, in particular perpendicular, at different locations from the spectral device 5 Exiting light on a different spectral composition. This light hits one behind the spectral device 5 arranged selection device 12 through which at different locations from the spectral device 5 emerging spectral components of the light are selected and the individual detection devices 3 be supplied.

In einer Abwandlung dieses Aufbaus kann alternativ oder zusätzlich zur Blende 6 eine linien- oder streifenförmige Beleuchtung des Teilbereichs 10 der Banknote 1 vorgesehen sein. Hierzu kann eine linienförmige Lichtquelle eingesetzt werden. Allgemein ist es auch möglich, das Licht einer punktförmigen Lichtquelle mit optischen Komponenten linien- oder streifenförmig auf die Banknote 1 abzubilden.In a modification of this structure may alternatively or additionally to the aperture 6 a line or strip illumination of the subarea 10 the banknote 1 be provided. For this purpose, a linear light source can be used. In general, it is also possible for the light of a punctiform light source with optical components to be linear or strip-shaped on the banknote 1 map.

Die Auswahleinrichtung 12 umfaßt vorzugsweise parallel zueinander und in einer oder mehreren Reihen angeordnete Lamellen oder Röhren, die das an unterschiedlichen Orten aus der Spektraleinrichtung 5 austretende Licht durchlaufen kann. Hierdurch erfassen die einzelnen Detektionseinrichtungen 3, welche am anderen Ende der wie „Lichtschächte” wirkenden Lamellen bzw. Röhren angeordnet sind, jeweils unterschiedliche spektrale Anteile des von dem Teilbereich 10 der Banknote 1 ausgehenden und unter verschiedenen Einfallswinkeln auf die Spektraleinrichtung 5 auftreffenden Lichts 9.The selection device 12 preferably comprises parallel to each other and arranged in one or more rows of fins or tubes, which at different locations from the spectral device 5 can go through leaking light. As a result, the individual detection devices detect 3 , which are arranged at the other end of the acting as "light wells" slats or tubes, each having different spectral components of the subregion 10 the banknote 1 outgoing and at different angles of incidence on the spectral device 5 incident light 9 ,

Prinzipiell ist es auch möglich, als Auswahleinrichtung 12 ein Array aus selbstfokussierenden Linsen einzusetzen, welche das in die jeweiligen Linsen eintretende Licht auf einzelne Detektionseinrichtungen 3 bzw. Detektionselemente 13 abbildet.In principle, it is also possible as a selection device 12 to use an array of self-focusing lenses which direct the light entering the respective lenses to individual detection means 3 or detection elements 13 maps.

Analog zu dem in 1 dargestellten Beispiel kann zwischen der Spektraleinrichtung 5 und den Detektionseinrichtungen 3 eine asphärische Linse, insbesondere eine im wesentlichen parallel zu den linearen Detektionseinrichtungen 3 orientierte Zylinderlinse, angeordnet werden.Analogous to the in 1 Example shown may be between the spectral device 5 and the detection devices 3 an aspherical lens, in particular one substantially parallel to the linear detection means 3 oriented cylindrical lens can be arranged.

Wie in den Beispielen der 1, 2a und 2b sind die einzelnen Detektionselemente 13 der Detektionseinrichtungen 3 zeilenförmig und parallel zueinander angeordnet und bilden vorzugsweise ein zweidimensionales Photodioden- oder CCD-Array aus.As in the examples of 1 . 2a and 2 B are the individual detection elements 13 the detection devices 3 arranged line-shaped and parallel to each other and preferably form a two-dimensional photodiode or CCD array.

In den bisher beschriebenen Beispielen ist die Spektraleinrichtung 5 zwischen der Banknote 1 und den Detektionseinrichtungen 3 angeordnet, wobei das von der Banknote 1 ausgehende Licht 9 in mehrere spektrale Anteile zerlegt wird und diese auf die einzelnen Detektionseinrichtungen 3 treffen.In the examples described so far, the spectral device is 5 between the banknote 1 and the detection devices 3 arranged, being the one of the banknote 1 outgoing light 9 is decomposed into several spectral components and this on the individual detection devices 3 to meet.

In einem weiteren anderen Beispiel einer Vorrichtung ist gemäß 4 vorgesehen, die Spektraleinrichtung 5 zwischen der Lichtquelle 2 und der Banknote 1 anzuordnen. In dieser Ausgestaltungsform wird das auf die Banknote 1 auftreffende Licht 18 durch die Spektraleinrichtung 5 in mehrere spektrale Anteile zerlegt, welche in unterschiedlichen Teilbereichen 15 auf die Banknote 1 treffen und dort von dieser remittiert werden.In a further other example of a device is according to 4 provided, the spectral device 5 between the light source 2 and the banknote 1 to arrange. In this embodiment, this is on the banknote 1 incident light 18 through the spectral device 5 divided into several spectral components, which in different sub-areas 15 on the banknote 1 meet and be remitted from there.

Das von den jeweiligen Teilbereichen 15 der Banknote 1 ausgehende Licht 9 wird schließlich auf einzelne Detektionseinrichtungen 3 abgebildet, so daß jede der Detektionseinrichtungen 3 einen mit einem jeweils anderen spektralen Anteil beleuchteten Ausschnitt 1 der Banknote 1 erfaßt. Die Abbildung erfolgt beispielsweise mit einer Sammellinse 11 oder einer selbstfokussierenden Linse als abbildender Optik.That of the respective subareas 15 the banknote 1 outgoing light 9 eventually becomes single detection devices 3 imaged so that each of the detection devices 3 a section illuminated with a different spectral component 1 the banknote 1 detected. The image is taken for example with a converging lens 11 or a self-focusing lens as imaging optics.

Wie bei den oben beschriebenen Beispielen wird auch in dieser Ausgestaltungsform ein senkrecht zur Zeichenebene verlaufender Teilbereich 10, der sich aus den einzelnen, unterschiedlich spektral beleuchteten Teilbereichen 15 zusammensetzt, der Banknote 1 betrachtet und das von diesem ausgehende Licht 9 von den einzelnen ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Detektionseinheiten 3 erfaßt. Hierdurch erhalten die einzelnen verschiedenen Detektionselemente 3 unterschiedliche spektrale Informationen des untersuchten Teilbereichs 10, wohingegen die jeweils senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Detektionselemente 13 Bildinformationen aus dem Teilbereich 10 bzw. ein Bild des Teilbereichs 10 erfassen.As in the examples described above, in this embodiment too, a subarea extending perpendicularly to the plane of the drawing is obtained 10 , which consists of the individual, differently spectrally lit sections 15 composed of the banknote 1 considered and the outgoing of this light 9 from the individual also perpendicular to the drawing plane detection units 3 detected. This gives the individual different detection elements 3 different spectral information of the investigated subarea 10 whereas, in each case, the detection elements which run perpendicular to the plane of the drawing 13 Image information from the subarea 10 or an image of the subarea 10 to capture.

In den oben dargestellten Beispielen wird jeweils das von der Banknote 1 reflektierte Licht erfaßt und zur Untersuchung der spektralen Eigenschaften der Banknote 1 herangezogen. Alternativ kann in analoger Weise das von der Banknote 1 transmittierte Licht erfaßt und ausgewertet werden, indem die Detektionseinrichtung 3, die Spektraleinrichtung 5 und die gegebenenfalls erforderlichen weiteren Komponenten im Bereich der der Lichtquelle 2 abgewandten Seite der Banknote 1 angeordnet werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, von der Banknote 1 emittiertes Lumineszenzlicht mit den Detektionseinheiten zu erfassen und entsprechend auszuwerten. In diesem Fall muß die Lichtquelle 2 zur Anregung von Lumineszenzlicht in der Banknote 1 geeignet sein. Beispielsweise kann es sich hierbei um eine Lichtquelle, z. B. eine Leuchtdiode, handeln, welche blaues oder ultraviolettes Licht emittiert.In the examples shown above, that of the banknote 1 reflected light detected and to investigate the spectral properties of the banknote 1 used. Alternatively, in an analogous manner, that of the banknote 1 transmitted light are detected and evaluated by the detection device 3 , the spectral device 5 and the optionally required further components in the region of the light source 2 facing away from the banknote 1 to be ordered. In addition, it is also possible from the banknote 1 to detect emitted luminescence with the detection units and evaluate accordingly. In this case, the light source must be 2 to excite luminescent light in the banknote 1 be suitable. For example, this may be a light source, for. B. a light emitting diode act, which emits blue or ultraviolet light.

Im allgemeinen sind solche Lichtquellen 2 vorgesehen, welche Licht mit einem kontinuierlichen Spektrum emittieren. Je nach gewünschter Art der Untersuchung oder Prüfung der Dokumente weist das emittierte Licht der Lichtquelle 2 Anteile im sichtbaren und/oder unsichtbaren, z. B. infraroten oder ultravioletten, Spektralbereich auf. Prinzipiell kann die Lichtquelle 2 auch aus mehreren Teillichtquellen, z. B. Leuchtdioden, zusammengesetzt sein, welche jeweils Licht mit unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung emittieren.In general, such light sources 2 provided which emit light with a continuous spectrum. Depending on the desired type of examination or examination of the documents, the emitted light of the light source 2 Shares in the visible and / or invisible, z. As infrared or ultraviolet, spectral range. In principle, the light source 2 also from several partial light sources, eg. B. LEDs, be composed, which each emit light with different spectral composition.

Wie bereits im Zusammenhang mit 3 erläutert, kann es außerdem in bestimmten Anwendungsfällen erforderlich oder vorteilhaft sein, eine Lichtquelle vorzusehen, welche das Dokument linienförmig oder spaltförmig beleuchtet.As already related to 3 In addition, in certain applications it may be necessary or advantageous to provide a light source which illuminates the document in a line-shaped or gap-shaped manner.

Claims

Device for examining documents with - at least one light source ( 2 ) to illuminate a document to be examined ( 1 ) with light ( 8th ) and - at least two detection devices ( 3 ) for detecting light ( 9 ), which of the document ( 1 ), at least one of the detection devices ( 3 ) several detection elements ( 13 ) for detecting light ( 9 ) from different locations of the document ( 1 ), characterized by - at least one spectral device ( 5 ) between the document ( 1 ) and the detection devices ( 3 ) and for the spectral decomposition of light ( 9 ) is provided in at least two spectral components, wherein the spectral device ( 5 ) and the detection devices ( 3 ) are arranged such that the individual detection devices ( 3 ) each have a spectral component of the light ( 9 ), and - one or more self-focusing lenses ( 7 ) between the document ( 1 ) and the spectral device ( 5 ), and - a diaphragm ( 6 ) for aperture stop, which in the region of the center of the self-focusing lenses ( 7 ) is arranged.

Device according to Claim 1, characterized in that the spectral device ( 5 ) - a dispersion element or - an interference element, wherein the light ( 9 ) is decomposed by the dispersion element or interference element into spectral components, which of the individual detection devices ( 3 ) can be detected.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the dispersion element is an optical prism.

Device according to Claim 2, characterized in that the interference element is a diffraction grating, a stepped grating or an interference filter.

Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that between the document ( 1 ) and the spectral device ( 5 ) arranged one or more self-focusing lenses ( 7 ) are arranged in one or more rows.

Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the spectral device ( 5 ) at least one holographic element for the spectral decomposition of light ( 9 ) and to direct the light ( 9 ) to the detection devices ( 3 ).

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the individual detection units ( 13 ) of the detection devices ( 3 ) are arranged in a row, ie in one or more rows.

Apparatus according to claim 7, characterized in that the detection devices ( 3 ) are arranged parallel to each other.

Device according to one of Claims 7 to 8, characterized in that the detection devices ( 3 ) as a two-dimensional array of detection units ( 13 ) are formed.

Device according to one of Claims 7 to 9, characterized in that the detection units ( 13 ) are formed as a linear or as a two-dimensional photodiode array or CCD array.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the light source ( 2 ) is designed to emit light with a continuous spectrum.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the light source ( 2 ) is designed to emit light having spectral components in the visible and / or invisible spectral range.

Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the light source ( 2 ) comprises two or more partial light sources, which are designed to emit light in different spectral ranges.

Apparatus according to claim 13, characterized in that the two or more partial light sources are light-emitting diodes.

Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that between the spectral device ( 5 ) and the detection devices ( 3 ) is arranged an aspherical lens, which from the spectral device ( 5 ) outgoing light to the individual detection devices ( 3 ) maps.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the aspherical lens is a cylindrical lens.