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Gerät zur Identifizierung von Dokumenten, Gravierungen
Drucken od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf die Identifizierung von Dokumenten und insbesondere auf die Identi- fizierung von Gravierungen oder andern Drucken, in welchen eine bildmässige Darstellung durch eine
Zahl feiner Linien von veränderlicher Konfiguration wiedergegeben ist. Die Erfindung zielt in erster Linie darauf ab, Mittel anzugeben für die automatische Identifizierung von Dokumenten mit Gravierungen.
Eine wichtige Aufgabe der Erfindung liegt in der Identifizierung von Papiergeld, das in typischer
Weise weitgehende Bereiche solcher feinen Gravierungslinien aufweist.
Die USA-Patentschrift Nr. 2, 646, 717 beschreibt ein Gerät zur Identifizierung von Dokumenten wie Papiergeld durch den Vergleich solcher Dokumente mit einer authentischen Kopie des Dokumentes oder mit einer identischen Reproduktion dieses Dokumentes durch optische Überlagerung eines positiven und eines negativen Bildes, die in bezug aufeinander in Schwingungen versetzt werden, so dass periodisch eine feste Koinzidenz der Bilder erzielt wird. Mittels eines photoelektrischen Systems wird ein elektrisches Signal erzeugt bei der Frequenz der in einer bestimmten Richtung erforderlichen Schwingung, und es wird t'in abgestimmter elektrischer Kreis benutzt, um das periodische Signal nachzuweisen.
Die Erfindung bildet eine Verbesserung gegenüber dem durch die vorerwähnte Patentschrift bekanntge- wordenen Gerät und macht vorteilhaften Gebrauch von der Mannigfaltigkeit feiner Linien, durch die eine Gravierung oder ein ähnlicher Druck gebildet wird, um einen besser unterscheidenden Frequenzetfekt zu erzielen, der in eindeutiger Weise auf ein zu identifizierendes besonderes Dokument bezogen ist. Die Erfindung erfordert keine wirkliche Kopie oder ein Negativ des Dokumentes, sie benutzt vielmehr eine optische Ureichform, die sich eindeutig bezieht auf das Dokument, das man zu identifizieren wünscht.
Ein wichtiges Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung eines Identifizierungsgerätes für die Erkennung und Authentisierung echten Papieigeldes beim automatischen Verkauf oder bei ähnlichen Zwecken.
Die Erfindung schlägt verhältnismässig einfache Mittel für die Identifizierung von Dokumenten vor, wobei es nicht erforderlich ist, das ganze Dokument zu untersuchen, vielmehr lediglich einen oder mehrere ausgewählte Bereiche des Dokumentes, um eine zuverlässige Angabe über die Echtheit zu erhalten.
Gemäss der Erfindung wird ein. Bild, mindestens aber ein Teil des eingravierten Musters einer Fläche überlagert, die eine optische Darstellung der Zwischenräume zwischen den Linien trägt, welche das Bild darstellen, aber nicht notwendigerweise eine exakte optische Darstellung der Zwischenräume. Die Lichtveränderungen, die durch Bewegung dieser Bilder relativ zueinander erzeugt werden, werden photoelektrisch in elektrische Signale umgewandelt, und diese Signale werden nachgewiesen durch einen abgestimmten Kreis und können verwendet werden, um eine Anzeigevorrichtung zu betätigen, gewünschtenfalls eine Verkaufseinrichtung usw.
Das Wesen der Erfindung und ihre Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. In dieser zeigt : Fig. l einen Teil einer Gravierung in vergrössertem Massstab, Fig. 2 eine Grundform, die zur Identifizierung der Gravierung nach Fig. l benutzt wird, Fig. 3 eine schematische Darstellung. die zur Erläuterung der Grundsätze der Erfindung dient, Fig. 4 eine graphische Darstellung des Ausgangssignals, das typischerweise mittels der Erfindung erreicht wird, Fig. 5 ein schematisches Diagramm des Aufbaues und der Schaltungsanordnung eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung und Fig. 6 eine Darstellung, die eine typische Gruppe von Erkennungssignalen wiedergibt, wenn eine Gravierung identifiziert wird. Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen den Bewegungsmechanismus.
Die Erfindung benutzt ein optisches System, welches ein vergrössertes Bild eines kleinen Teiles des
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EMI2.1
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schwingt, so dass eine"schnelle"Schwingung um die Achse 5a (Fig. 8) senkrecht zu der Zeichenebene- wie durch den Pfeil 5a'angegeben (Fig. 5) und eine "langsame" Schwingung um die Achse 5b parallel zur Zeichenebene - wie durch den Pfeil 5b' (Fig. 8) angegeben, erzeugt wird. Die Amplitude dieser
Schwingungen muss ausreichen, um sicherzustellen, dass an einigen Punkten während der langsamen
Schwingung eine vollständige Überlagerung der beiden Bilder eintritt.
Dieses erfordert daher, dass die
Amplitude der Schwingungen jede mögliche Ungenauigkeit in der Anordnung des Dokumentes 4 überdeckt oder überschreitet, so dass sichergestellt wird, dass an einigen Punkten bei der resultierenden Bewegung die notwendige Ausrichtung der beiden Bilder erreicht wird. Zur Erzielung der notwendigen Schwingung- bewegung können verschiedenartige Mechanismen brauchbar sein.
Beispielsweise treibt ein Motor 22 die Welle 23 über das Band 24 an. Die Drehung dieser Welle ver- ursacht eine langsame Drehung der Kurvenscheibc 26 durch das Schneckenrad27 (Fig. 8). Zur gleichen Zeit versetzt ein Mitnehmer 28 den Spiegel 5 in rasche Schwingungen um die Achse 5a mittels der Exzenter- rolle 29 und der Rückstellfeder 31. Der Arm 32 tritt durch die Achse 5a und ist-wie dargestellt-um einen geringen Winkel gebogen ; dieser Arm endet in einer Exzenterrolle 33, die auch gegen die Kurven- scheibe 26 druckt unter Einwirkung der Gegenfeder 31 ; diese Feder ist unter einem solchen Winkel ange- ordnet, dass eine verschiedene Komponente ihrer Spannkraft die Exzenterrollen 33 und 29 gegen ihre be- treffenden Mitnehmer drückt.
Eine Drehung der Kurvenscheibe 26 bewirkt, dass der Spiegel 5 um seine andere Achse 5b schwingt, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist. So ergibt sich eine langsame Schwenkung des
Spiegels um die Achse 5b während er rasch um die Achse 5a schwingt, und die Summenwirkung lässt einen
Bereich entstehen, in welchem der Punkt der Koinzidenz zwischen Bild und Maske bestimmt liegt.
Eine photoelektrische Röhre oder Photozelle 12 ist hinter der Schablone 10 angeordnet. Der elektri- sche Ausgang der photoelektrischen Röhre erfährt Veränderungen, die den in Fig. 4 dargestellten ähneln, u. zw. jedesmal, wenn die kombinierten Schwingungen das Bild durch eine Stellung"totaler Dunkelheit" oder Koinzidenz bringen, welche identisch ist mit der Stellung, in welcher die Schablonenlinien in der ersten Lage gezeichnet waren. Infolge der Tatsache, dass sowohl langsame als auch schnelle Schwingun- gen stattfinden, wird das tatsächliche Ausgangssignal der photoelektrischen Röhre eine Form nach Fig. 6 aufweisen. Es gibt Zeiten infolge der langsamen Schwingung, in denen keine Bedingung totaler Dunkelheit auftritt während eines vollständigen Zyklus der schnellen Schwingung, und zu ändern Zeitpunkten wird die totale Dunkelheit lediglich aproximiert.
Die Wellenform, die in Fig. 6 dargestellt ist, erstreckt sich oberhalb und unterhalb derNull-Linie (abweichend von Fig. 4) infolge Durchtritts durch einen Wechselstromverstärker. Es ergibt sich aus Fig. 6, dass die Intervalle zwischen Gruppen schneller Impulse durch b gekennzeichnet sind, während die rascheren Schwingungen, welche durch die hohe Frequenz erzeugt werden, bei a dargestellt sind. Ein Kreis 14 ist vorgesehen, der auf die Frequenz der"schnellen"Schwingungen abgestimmt ist, welche die höchste Frequenzkomponente a der komplexen Schwingung der Fig. 6 darstellt. Dieses ist die Frequenz, die durch den Abstand der Linien 2 in Fig. 1 und durch die Geschwindigkeit bestimmt ist, mit der sich das Bild bewegt.
Diese Frequenz tritt nicht als ungedämpfte Schwingung auf, sondern ist gekennzeichnet durch aufeinander folgende "Stösse", wie es Fig. 6 zeigt. Der abgestimmte Kreis 14 hat Eigenschaften, die denen eines Resonanzkörpers oder einer Resonanzkammer analog sind, welche benutzt werden zur Tonerzeugung bei einem Schlag- oder Saiteninstrument, und schliesslich wird aus dem Ausgang des Verstärkers ein starkes Signal von gewisser Dauer gebildet, welches diese hochfrequente Komponente in fast reiner Form enthält. Die besondere Form der "Stösse" im Eingangssignal nach Fig 6 ist derart, dass eine starke Erregung des Resonanzkreises eintritt.
Diese Erregung ist vollständig abwesend oder sehr stark reduziert, wenn der Abstand der Linien vom richtigen Wert abweicht, selbst um einen geringen Betrag, und sie ist gleichfalls nicht vorhanden, wenn der Verlauf oder die Krümmung der erwähnten Linien sich vom Original unterscheidet. Deshalb wird das Dokument nur dann ein erhöhtes Verstärker-Ausgangssignal bewirken, wenn die feine Gravierung il1 jedem Detail genau ist, u. zw. mindestens über den projizierten Bereich. Da ein Nachahmer nicht weiss, welcher Bereich projiziert wird, müsste der ganze Bereich der Gravierung bis zu einem hohen Grad an Genauigkeit nachgebildet werden, damit das Dokument durch die Prüfung geht.
Wenn das Verstärkersignal einen hohen Pegel erreicht infolge Resonanz des abgestimmten Kreises 14, wird ein Thyratron entsperrt, das seinerseits ein Relais 17 erregt, das den Motor 18 einschaltet. Dieser Motor führt das Dokument durch einen Satz von Rollen hindurch in einen geeigneten Raum des Gerätes.
Zu gleicher Zeit gibt eine Verkaufsmaschine 19 eine Ware oder irgendeinen andern gewünschten Gegenstand her. Für den Fall, dass das Dokument die Prüfung nicht passiert, können geeignete Mittel vorgesehen sein, um es zurückzugehen ; derartige Mittel sind bei Verkaufsautomaten allgemein bekannt. Während die beschriebene Anordnung Mittel besitzt für einen Vergleich der Bilder durch Übertragung von
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Licht durch das Dokument selbst, kann auch reflektiertes Licht von einer Oberfläche des Dokumentes in gleicherWeise benutzt werden, und auch negative Bilder können statt positiver Bilder in Anwendung kom- men usw.
Es können naturgemäss auch verschiedene Hilfsmittel zur Erzeugung der Schwingungen der Bilder relativ zueinander in Anwendung kommen, indem eine wirkliche physikalische Schwingung eines oder beider der zu überlagernden Bilder oder der Platte 5 erzwungen wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gerät zur Identifizierung von Gravierungen, deren Oberfläche eine Vielzahl von verteilten, annähernd parallelen Linien besonderer, eindeutiger Konfiguration und stetiger Breite aufweist, welche Gravierungen durch Zwischenräume verschiedenen Reflexionsvermögens von den Linien getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Fläche (10) mit Linien (2a') vorhandenist, die hinsichtlich der Konfiguration den Zwischenräumen (a) der Oberfläche entsprechen, jedoch eine grössere Breite haben und Mittel (11,5) zur optischen Überlagerung der beiden Flächen vorgesehen sind, zwecks Erzielung einer einheitlichen optischen Wirkung über den kombinierten Oberflächen, wenn die beiden Linienscharen sich ergänzen und aufeinander passen, dass ferner ein Bewegungsmechanismus vorgesehen ist,
der die beiden Flächen in bezug aufeinander verstellt, u. zw. in einer im wesentlichen senkrechten Richtung zu wenigstens einigen der Linien und danach eine Veränderung in der kombinierten optischen Wirkung erzwingt bei einer besonderen, durch den Abstand zwischen den Linien und die Geschwindigkeit der Verstellbewegung bestimmten Frequenz, wobei photoelektrische, auf die Änderungen in der optischen Wirkung ansprechende Anordnungen (12) elektrische Signale der besonderen Frequenz entsprechend den Änderungen erzeugen und einen auf diese Frequenz abgestimmten Kreis (14) anregen, wodurch ein Steuersignal vorbestimmter 'Amplitude der Signalfrequenz gebildet wird.