DE2007903A1 - Vorrichtung zur optischen Echtheits prüfung von Banknoten und anderen Wert zeichen - Google Patents

Vorrichtung zur optischen Echtheits prüfung von Banknoten und anderen Wert zeichen

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DE2007903A1
DE2007903A1 DE19702007903 DE2007903A DE2007903A1 DE 2007903 A1 DE2007903 A1 DE 2007903A1 DE 19702007903 DE19702007903 DE 19702007903 DE 2007903 A DE2007903 A DE 2007903A DE 2007903 A1 DE2007903 A1 DE 2007903A1
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light
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light sensor
measuring point
mirror
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DE19702007903
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Rudolf Oberwil Mustert (Schweiz) M
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Landis and Gyr AG
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Landis and Gyr AG
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    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • G07D7/1205—Testing spectral properties

Description

jail 1529 12.6.1969
ND I S St. GYB AG., ZUG (Schweiz) Vorrichtung zur optischen Echtheitsprüfung von Banknoten
und anderen Wertzeichen
Die Erfindung betrifft eine Torrichtung zur optischen Echtheitsprüfungvon Banknoten und anderen Wertzeichen, mit einer Messeinrichtung zur Ermittlung zweier Kesswerte an *<rr gleichen Messstelle des PrUfObjektes mittels Mchtbtindel unterschiedlicher spektraler Intensitätsverteilung» und mit einer Auswerteeinrichtung zum Vergleich der beiden Messwert· und zur Ja-Nein^Entecheidung. ■.-.-'
Zur Echtheitsprüfung von Banknoten ist es bekannt, auegewählte Stellen derselben zu beleuchten und das reflektierte oder das durch.den Geldschein durchgelassene Licht mittels Lichtfühler zu messen. Bei Wechsel* oder Verkaufsautomaten
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wird das Messergeltmis zur Annahme- oder Rückgabeentscheidung ausgewertet.
Infolge unterschiedlicher Verschmutzung der Banknoten zeigen die bei Transmissions- oder Reflexionsmessungen ermittelten Messwerte eine grosse Streuung, weshalb bei bekannten Vorrichtungen die bei der Ja-Nein-Entscheidung angewendeten Toleranzgrenzen entsprechend weit gewählt werden müssen, was die Prüfgenauigkeit herabsetzt.
Bei einer bekannten Vorrichtung zur Prüfung von Banknoten wird der Einfluss der Verschmutzung dadurch zu eliminieren versucht, dass an mindestens zwei Prüfstellen des selben Wertzeichens Hesswerte ermittelt und diese miteinander verglichen werden. Biese Methode versagt bei ungleichmässiger oder rein lokaler Verschmutzung der zu prüfenden Banknote. Zudem besteht die Gefahr, dass die dabei verwendeten Lichtfühler unterschiedlich altern und so das Messergebnis erheblich verfälschen können.'
Ferner ist eine Prüfvorrichtung bekannt, bei welcher das an einer einzigen Notenstelle reflektierte licht von zwei Lichtfühlern gemessen wird, wobei vor dem einen Lichtfühler ein Grünfilter und vor dem anderen Lichtfühler ein Rotfilter angeordnet ist. Di« beiden Liohtfühlor sind in eine- Differenzstufe geschaltet, welche die Differenz der beiden Messwerte bildet. Auch bei dieser bekannten Prüfvorrichtung
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müssen die Toleranzgrenzen weit gewählt werden, weil sich Verschmutzungen unmittelbar auf das Messresultat auswirken« Zudem besteht auch hier die Gefahr unterschiedlicher Alterung der Lichtfühler.
Die Nachteile der bekannten Vorrichtungen werden erfindungsgemäss dadurch behoben, dass die Messeinrichtung einen einzigen Lichtfühler zur zyklischen Ermittlung der beiden Messwerte und die Auswerteeinrichtung eine Divisionseinrichtung zur Bildung des Quotienten der beiden Messwerte aufweist.
Nachfolgend werden einige Aueführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen: Pig. 1 ein Prinzipschaubild,
Pig. 2 und 3 AusführungsVarianten, Fig. 4 ein Diagramm,
Pig. 5 bis 7 weitere Varianten und Pig. 8 ein Detail.
In der Pig. 1 bedeutet 1 eine Lichtquelle zur Erzeugung eines LichtbundeIs 2, das durch eine Blende 3 auf eine Messstelle 4 einer Banknote 5 fällt. Ein Lichtfühler 6 jsiest das duroh die Banknote 5 durchgelassen« Lioht.
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Im Strahlengang des Licht blinde Is 2 ist eine rotierende Scheibe 7 mit zwei Filtern 8, 9 angeordnet. Diese Filter weisen unterschiedliche spektrale Transmissionseigenechaften auf.
Der Lichtfühler 6 ist über einen Verstärker 1O an eine Trennstufe 11 geschaltet, deren Ausgang 12 über ein Integrierglied 13 und eine Maximalwert-Prüfstufe 14 an einen Eingang 15 einer Divisionseinrichtung 16 angeschlossen ist. Ein Ausgang 17 der Trennstufe 11 ist über ein Integrierglied 18 mit einem Eingang 19 der Divisionseinrichtung 16 verbunden. Die Divisionseinrichtung 16 ist an ein Auewerteglied 20 zur Ja-Nein-Entscheidung angeschlossen.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Das Lichtbündel 2 gelangt abwechslungsweise durch das Pilter 8 und das Pilter 9 zur Messstelle 4. Der Lichtfühler wandelt das durch die Banknote 5 durchgelassene Licht in elektrische Signale A, B um. Diese werden verstärkt und in der Trennstufe 11, bei der es sich beispielsweise um einen von der Scheibe 7 gesteuerten Umschalter handeln kann, getrennt. Die Integrierglieder 13, 18 wandeln die Impulesignale in Gleichstormsignale um. Die Maximalwert-Prüf stufe 14 leitet den Messwert A nur weiter, wenn er einen an neuen, echten Banknoten ermittelten oberen Grenzwert nicht überschreitet. Dadurch werden Fälschungen, die sich durch einen besonders grossen Messwert auszeichnen, als
solche erkannt. /
009882/0226 ·/#
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Sie Divisionsstufe 16 bildet den Quotienten 4 der beiden Messwerte. Das Auswerteglied 20 trifft eine Annahme-Entscheidung, wenn der Quotient 4 innerhalb vorgegebener Toleranzsgrenzen liegt.
Verschmutzungen der zu prüfenden Banknoten können sich bei der beschriebenen Vorrichtung auf das Messergebnis kaum noch auswirken. Dies ist eine Folge der Tatsache, dass die bei älteren Banknoten vorhandene Schmutzschicht nahezu nichtselektive Absorptionseigenschaften aufweist, so dass bei der Bildung des Quotienten zweier an der gleichen Messstelle ermittelter Messwerte der Einfluss der Verschmutzung eliminiert wird.
Die nachfolgende Tabelle gibt den bei Transmissionsmessungen mit einem ßrünfilter und einem Violettfilter an mehreren echten Schweizer 20 Fr.-Banknoten für verschiedene Messstellen a bis d ermittelten gtreubereich der Messwerte A und. B und des Quotienten ^ in Prozenten an. Es ist ersichtlich, dass die Messwerte A und B bis zu - 25$» der Quotient g hingegen nur um 4 bis 5% vom Mittelwert abweicht.
Messstelle A a .1 b 7 C ,6 d 7
Strtubtreioh B ± 21 ,9 23, 0 13 ,9 12, 0
Streubereich A
TS 		■± 25 »3 24, 3 15 ,2 16, 8
Streubereich '- 4 5, 5 3,
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In der Pig. 2, in welcher gleiche Teile wie in der Pig. mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind, bedeuten und 22 zwei Lichtbündel, die über je ein feststehendes Filter 23 bzw. 24 auf einen rotierenden Spiegel 25 fallen, dessen Flächennormale gegen die Drehachse geneigt ist und der abwechslungsweise das Lichtbündel 21 und das Lichtbündel 22 auf die Messstelle 4 der Banknote 5 wirft. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass nur eine geringe Masse eine Rotationsbewegung ausführen muss.
Die Lichtbündel 21 und 22 werden mit Vorteil von einer einzigen Lichtquelle erzeugt und z.B. über ein Spiegel» system auf den rotierenden Spiegel 25 geworfen. Ferner kann anstelle der Filter 21, 22 ein dichromatischer Lichtteiler Verwendet werden.
Die Vorrichtungen nach den Fig. 1 und 2 können selbstverständlich auch zur Reflexionsmessung abgewandelt werden. In der Fig. 2 ist dies durch einen gestrichelt gezeichneten Lichtfühler 26 angedeutet, der das von der Messstelle 4 reflektierte Licht misst.
Durch die Quotientenbildung werden neben dem Einfluss der Verschmutzung .des Prüflings eine Anzahl weiterer
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Faktoren eliminiert, welche die Messgenauigkeit gefährden könnten. Insbesondere bei der Verwendung eines einzigen Lichtfühlers können sich nichtselektive Verschmutzungen der Lichtwege - vorausgesetzt, dass sie in gleichem Masse auftreten - Abwanderungen der Kenndaten von Lichtfühler und Verstärker sowie andere Alterungserscheinungen auf das Messresultat nicht auswirken.
Die den Quotiententest ergänzende Maximalwert-Prüfung hingegen ist in vollem Umfang allen die Konstanz gefährdenden Einflüssen ausgesetzt. Diese Einflüsse können nun dadurch eliminiert werden, dass ausser den beiden Mess werten A und B durch unmittelbare Messung der einfallenden Lichtbündel zwei Bezugswerte A* und B* ermittelt werden und der Quotient Ohrr* gebildet wird. Bei der An-
XS/ ti*
Ordnung nach der Pig. 1 können z.B. vor dem Einführen des Prüflings die Bezugswerte A* und B* und nachher die Messwerte A und B ermittelt werden. Weitere vorteilhafte Möglichkeiten sind in den Pig. 3 bis 8 dargestellt.
Die Pig. 3 zeigt sehematisch eine Anordnung zur Reflexions messung* Der rotierende Spiegel 25 und der Lichtfühler sind so angeordnet, dass der Spiegel 25 die Lichtbündel
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und 22 nacheinander auf die Messstelle 4 und auf den lichtfühl er 26 wirft. Die Mitten des Spiegels 25, der Messstelle 4 und dee Lichtfühlers 26 liegen auf einer zur Fläche der Banknote 5 senkrechten Ebene 27. Die Lichtbündel 21 und fallen parallel zur Notenfläche und symmetrisch zur Ebene 27» d.h. mit gleichem Winkel α,, auf den Spiegel 25. Die Axialstrahlen der am Spiegel 25 reflektierten Lichtbündel bewegen sich auf Kegelflächen, welche sich an Mantellinien 28, 29 durchdringen. Beim Durchgang des Lichtbündels 21 bzw. 22 über die Mantellinie 28 liefert der Lichtfühler den Messwert A bzw. B und beim Durchgang über die Mantellinie 29 den Bezugswert A* bzw. B*.
Die geometrischen Verhältnisse können so gewählt werden, dass in zyklischer Reihenfolge mit gleichen Zeitabständen nacheinander die Signale A*, A, B und B* auftreten. Dies ist in der Pig. 4 schematisch dargestellt, in welcher 30 und 31 den Querschnitt der Lichbündel 21 , 22 bedeuten und die lichtempfindliche Fläche des Lichtfühlers 26 mit 32 bezeichnet ist.
Die Vorrichtung nach der Fig. 5 unterscheidet sich in den Teilen 3 bis 5, 21 bis 25, 28 und 29 nicht von derjenigen naoh der Fig. 3. Der Liohtfuhltr 6 iit auf der dem Spiegel 25 gegenüberliegenden Seite der Banknote 5 angeordnet. Die Mantellinie 29 trifft eine Reflexionsfläche 33, von
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welcher das Lichtbündel 21 bzw. 22 zur Bestimmung des Bezugswertes A* bzw. B* reflektiert und über einen lichtleiter 34 auf den Lichtfühler 6 geworfen wird.
Die Reflexionsfläche 33 erübrigt sich, wenn gemäss der Pig. 6 der Eingang des Lichtleiters 34 koaxial zur Mantellinie 29 angeordnet ist.
In der Fig. 7 bedeutet 35 eine rotierende Scheibe, deren Grundriss in der Pig. 8 dargestellt ist. Zwei halbkreisförmige Filter sind mit 36 und 37 bezeichnet. Eine Lochblende 38 besitzt eine dem Filter 36 zugeordnete Oeffnung und eine dem Filter 37 zugeordnete Oeffnung 40. Zwischen der Lochblende 38 und den Filtern 36, 37 sind Reflexionsflächen 41, 42 angeordnet. Für die Bestimmung des Bezugswertes A* bzw. B* wird das von der Lichtquelle 1 erzeugte Lichtbündel 2 über das Filter 36 bzw. 37» die Reflexionsfläche 41 bzw. 42 und einen Lichtleiter 43 auf den Lichtfühler 6 geworfen. Für die Ermittlung des Messwertes A bzw. B hingegen gelangt das Lichtbündel 2 durch das Filter 36 bzw. 37, die Oeffnung 39 bzw· 40 und die Banknote 5 zum Lichtfühler 6.
Zur Auswertung der Bezugswerte A* und B* und der Messwerte A und B bei den Anordnungen naoh den Fig. 3, 5, 6 und 7 können nach der Trennung der vom betreffenden Lichtfühler
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abgegebenen Signale mittels Divisionseinrichtungen vorerst die Quotienten A/A* sowie B/B* und anschliessend der Quotient gebildet werden. Die Maximalwert-Prüfung kann z.B. am Ausdruck A/A* vorgenommen werden.
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Claims (10)

  1. - 11 - 1529
    Landis ft Gyr AG.
    PATENTANSPRUECHE
    ({] Vorrichtung zur optischen Echtheitsprüfung von Banknoten und anderen Wertzeichen, mit einer Messeinrichtung zur Ermittlung zweier Messwerte an der gleichen Messstelle des Prüfobjektes mittels Lichtbündel unterschiedlicher spektraler Intensitätsverteilung, und mit einer Auswerteeinrichtung zum Vergleich der Messwerte und zur Ja-Nein-Entscheidung, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung einen einzigen Lichtfühler (6; 26) zur zyklischen Ermittlung der beiden Messwerte (A; B) und die Auswerteeinrichtung eine Divisionseinrichtung (16) zur Bildung des Ouotienten (4) der beiden Messwerte (A; B) aufweist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen rotierenden Spiegel (25), dessen Flächennormale gegen die Drehachse geneigt let und der zwei MchtbUndel (21; 22) mit unterschiedlicher spektraler Intensitätsverteilung abwechslungsweise auf die Messstelle (4) wirft.
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  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstelle (4) von einer einzigen Lichtquelle (1) beleuchtet ist, und dass in den Strahlengang des Lichtbündels (2) eine rotierende Scheibe (7; 35) mit zwei Filtern (8; 9; 36; 37), welche unterschiedliche spektrale Transmissionseigenschaften aufweisen, angeordnet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung zur Ermittlung zweier Messwerte A und B sowie zweier Bezugswerte A* und B* und die Auswerteeinrichtung zur Bildung des Quoti-
    a/a*
    enten eingerichtet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel (25) und der Lichtfühler (6; 26) so angeordnet sind, dass der Spiegel (25) die beiden Lichtbündel (21; 22) abwechslungsweise auf die Messstelle (4) und auf den Lichtfühler (6; 26) wirft.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang zwischen dem Spiegel (25) und dem Lichtfühler (6) ein Lichtleiter (34) angeordnet ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die rotierende Scheibe (35) eine Lochblende (38) und zwei
    009882/0226
    - 13 - 1529
    Reflexionsflächen (41; 42) aufweist und "dass ein Lichtleiter (43) so angeordnet ist, dass das Lichtbündel (2) abwechslungsweise auf die Messstelle (4) und auf den Lichtfühler (6) fällt.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtfühler (6; 26) über einen Verstärker (10) an eine
    Trennstufe (11) zur Trennung der beiden Messwerte (A; B) an- τ geschlossen ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch ö, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgänge (12; 17) der Trennstufe (11) über je ein Integrierglied (13; 18) an die Divisionseinrichtung (16) angeschlossen sind.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
    eines der Integrierglieder (13) Über eine Maximalwert-Prüf- (J stufe (14) an die Divisionseinrichtung (16) geschaltet ist.
    „ LANDIS & GYR AG HN/hf * Patentabteilung
    009882/0226
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