BR112012014649B1 - Sensor espectral e método para verificação de documentos de valor - Google Patents

Sensor espectral e método para verificação de documentos de valor Download PDF

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Abstract

sensor espectral e método para verificação de documentos de valor. a invenção refere-se a um sensor espectral para verificação de documentos de valor, sendo que o dito sensor tem um dispositivo iluminador para iluminar o documento de valor, uma óptica geradora de imagem e um dispositivo detector. o dispositivo iluminador contém uma pluralidade de fontes de luz com espectros de emissão diferentes entre si, sendo que as ditas fontes são ligadas e desligadas sucessivamente, a fim de iluminar uma região do documento de valor com uma sequência de iluminação que consiste em pulsos de luz com diferentes espectros de emissão. um valor mensurado é detectado para cada um dos pulsos de luz a fim de registrar a distribuição de intensidade espectral da luz detectada. a pluralidade de fontes de luz cobre uma seção da faixa espectral do infravermelho próximo e/ou uma seção da faixa espectral visível de tal maneira que o sensor espectral possa registrar uma distribuição de intensidade espectral na seção da faixa espectral do infravermelho próximo e/ouna seção da faixa espectral visível.

Description

“SENSOR ESPECTRAL E MÉTODO PARA VERIFICAÇÃO DE DOCUMENTOS DE VALOR”.
[0001] A presente invenção refere-se a um sensor espectral para verificação de documentos de valor e um método para verificação de documentos de valor com o auxílio do sensor espectral.
[0002] Para verificar documentos de valor normalmente são empregados sensores com os quais o tipo dos documentos de valor é determinado e/ou com os quais os documentos de valor são verificados quanto à autenticidade e/ou estado dos mesmos. Tais sensores são empregados para verificação de documentos de valor tais como, por exemplo, notas bancárias, cheques, documentos de identidade, cartões de crédito, cartões de débito, tíquetes, comprovantes (vouchers) e similares. A verificação dos documentos de valor é efetuada em um aparelho para processamento de documentos de valor em que um ou mais sensores diferentes estão contidos, a depender das propriedades dos documentos de valor a serem verificados. Mediante verificação, os documentos de valor normalmente são escaneados pelo sensor, pelo qual o sensor e o documento de valor são movidos entre si.
[0003] Com uma multiplicidade de sensores, os documentos de valor são iluminados com fontes de luz e determinadas cores, a fim de determinar a partir da remissão dos documentos de valor para essas cores a cor visualmente visível do documento de valor. Correspondentes aos três receptores de cor diferentes do olho humano, esses sensores têm apenas três canais de cor que são percebidos, por exemplo, por díodos emissores de luz vermelha, verde e azul (sensores RGB). Com tais sensores ópticos que têm apenas três canais de cor, entretanto, nenhuma distribuição de intensidade espectral da luz que emana a partir do documento de valor pode ser registrada.
[0004] Para registrar uma distribuição de intensidade espectral, existem sensores espectrais conhecidos que iluminam os documentos de valor com luz branca e detectam de maneira espectralmente resolvida a luz remitida pelos documentos de valor. Com tais sensores espectrais, é empregada uma
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2/23 grade de difração para a separação espectral da luz remitida pelos documentos de valor. A separação espectral, entretanto, requer uma trajetória de raio relativamente longa da grade de difração à linha de detecção, de modo que tais sensores espectrais precisam de um espaço de instalação grande. Além disso, a faixa espectral que pode ser capturada com tal sensor espectral é relativamente estreita, de modo que nenhuma distribuição de intensidade espectral sobre uma ampla faixa espectral pode ser registrada com a mesma. Pois as grades de difração são otimizadas para um determinado comprimento de onda, de modo que o coeficiente de reflexão da grade para a luz desse comprimento de onda é o maior possível. Para comprimentos de onda que desviam disso, entretanto, ocorre uma forte redução no coeficiente de reflexão da grade de difração, de modo que da luz desses comprimentos de onda apenas intensidades de luz muito baixas são disponíveis para a detecção.
[0005] Portanto, é um objetivo da presente invenção fornecer um sensor espectral aperfeiçoado para verificação de documentos de valor, que possa registrar a partir de uma ou mais regiões de um documento de valor uma distribuição de intensidade espectral na faixa espectral visualmente visível e/ou na faixa espectral do infravermelho próximo.
[0006] Esse objetivo é alcançado pelos conteúdos das reivindicações independentes. Reivindicações dependentes das mesmas declaram modalidades e evoluções vantajosas da invenção.
[0007] O sensor espectral tem um dispositivo iluminador para iluminar o documento de valor para ser verificado pelo sensor espectral, uma óptica geradora de imagem e um dispositivo detector. O dispositivo iluminador tem uma multiplicidade de fontes de luz, cujos espectros de emissão são diferentes entre si. Os espectros de emissão dessas fontes de luz encontram-se na faixa espectral visualmente visível e/ou na faixa espectral do infravermelho próximo. A óptica geradora de imagem reproduz a luz emitida pelo dispositivo iluminador em uma região do documento de valor a ser verificado. Através da óptica geradora de imagem é alcançada a possibilidade de iluminação de uma região
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3/23 claramente definida e espacialmente limitada do documento de valor a ser verificado. O dispositivo detector é configurado para detectar a luz que, mediante a operação do sensor espectral, emana da região iluminada quando o documento de valor é iluminado pelo dispositivo iluminador.
[0008] O dispositivo iluminador do sensor espectral tem uma multiplicidade de diferentes fontes de luz, cujos espectros de emissão são diferentes entre si. Dentro do dispositivo iluminador, as fontes de luz podem ser dispostas lado a lado, por exemplo em uma grade bidimensional, em particular em um meio de recepção de fonte de luz comum às fontes de luz. As fontes de luz podem, ainda, ser dispostas de maneira circular, por exemplo em volta do dispositivo detector. A óptica geradora de imagem é configurada para reproduzir a luz de emissão de cada uma das fontes de luz em um documento de valor a ser verificado. A luz emitida pelo dispositivo iluminador é reproduzida pela óptica geradora de imagem por meio de uma trajetória de raio definida na região iluminada do documento de valor. A óptica geradora de imagem tem para esse propósito, por exemplo, um ou mais elementos ópticos refrativos (por exemplo, lentes) e/ou difrativos e/ou elementos ópticos de espelhamento, que reproduzem a luz emitida pelas fontes de luz no documento de valor. Preferivelmente, a óptica geradora de imagem é configurada como uma lente geradora de imagem. Pela efetuação de uma reprodução da luz de iluminação no documento de valor, a região iluminada do documento de valor é claramente definida e espacialmente limitada. Isso representa uma vantagem em comparação com uma iluminação direta do documento de valor pelas fontes de luz (sem qualquer óptica no meio) e em comparação com uma óptica de luz guia simples (sem óptica geradora de imagem), pela qual a luz não é reproduzida, mas é trazida sem trajetória de raio definida a partir da luz guia no documento de valor.
[0009] A fim de reproduzir amplamente a luz das várias fontes de luz emitidas pelo dispositivo iluminador na mesma região iluminada do documento de valor, a óptica geradora de imagem é preferivelmente disposta de modo que
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4/23 a região iluminada do documento de valor se encontre exatamente ou aproximadamente no ponto focal da óptica geradora de imagem. Desse modo, é possível alcançar o fato de que, apesar da iluminação do documento de valor com diferentes fontes de luz dispostas lado a lado, substancialmente a mesma região do documento de valor a ser verificado pode ser iluminada e pode ser detectada pelo dispositivo detector. A óptica geradora de imagem pode ser configurada para iluminar uma região irregular no documento de valor, em particular correção de iluminação redonda. Mas a mesma pode também ser configurada para iluminar uma região em formato de tira no documento de valor. Como uma óptica geradora de imagem pode-se empregar no primeiro caso, por exemplo, uma óptica geradora de imagem radialmente simétrica e, no segundo caso, uma óptica cilíndrica.
[0010] A luz emitida pelas fontes de luz pode ser coletada com o auxílio de uma óptica coletora que direciona a luz coletada de uma maneira adequada na óptica geradora de imagem e que pode ser um componente do dispositivo iluminador. As fontes de luz, a óptica coletora e a óptica geradora de imagem são, nesse caso, dispostas entre si de modo que a luz de emissão de cada uma das fontes de luz possa ser reproduzida pela óptica coletora e pela óptica geradora de imagem em um documento de valor, que será verificado pelo sensor espectral mediante a operação do sensor espectral. A óptica coletora é disposta entre as fontes de luz e a óptica geradora de imagem, a fim de coletar a luz emitida pelas fontes de luz. A óptica coletora pode ser alcançada por uma multiplicidade de, por exemplo, lentes refrativas ou difrativas dispostas lado a lado, sendo que cada uma coleta a luz de emissão de uma das fontes de luz. As lentes da óptica coletora e a óptica geradora de imagem são dispostas e configuradas na presente invenção preferivelmente de modo que as fontes de luz sejam reproduzidas de maneira difusa na região iluminada do documento de valor. É preferível, além disso, que cada fonte de luz do dispositivo iluminador seja menor que o comprimento focal das lentes exceto das lentes designadas às mesmas. As lentes da óptica coletora podem
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5/23 ser configuradas como lentes individuais ou como microlentes de um conjunto de microlente.
[0011] Em outras modalidades, a óptica coletora é formada por uma ou mais luzes guia, que é ou são dispostas entre as fontes de luz e a óptica geradora de imagem. No presente documento, uma luz guia comum para todas as fontes de luz pode ser fornecida, ou uma luz guia separada para cada fonte de luz. A luz de emissão das fontes de luz é acoplada na luz guia ou luzes guia, e a luz guia direciona a luz de emissão das fontes de luz à óptica geradora de imagem. A luz que sai da luz guia é reproduzida pela óptica geradora de imagem no documento de valor. Como uma luz guia é possível empregar, por exemplo, um corpo de luz guia ou fibra de vidro com uma área de saída de luz redonda ou em formato de tira.
[0012] O dispositivo iluminador tem uma multiplicidade de diferentes fontes de luz, cujos espectros de emissão se encontram na faixa espectral visualmente visível e/ou na faixa espectral do infravermelho próximo e são diferentes entre si. Ou seja, a multiplicidade de fontes de luz fornece uma multiplicidade de diferentes espectros de emissão, cuja intensidade máxima se encontra em diferentes comprimentos de onda. Por exemplo, cada fonte de luz do dispositivo iluminador é configurada para emitir uma linha de emissão de um determinado comprimento de onda, cuja posição espectral difere das linhas de emissão de todas as outras fontes de luz do dispositivo iluminador. Alternativamente, entretanto, o dispositivo iluminador pode ter, ainda, várias fontes de luz idênticas, por exemplo a fim de obter também em uma faixa espectral com fontes de luz de baixa luminosidade uma intensidade de iluminação suficiente. Preferivelmente, a multiplicidade de fontes de luz cobre uma seção da faixa espectral do infravermelho próximo de modo que o sensor espectral, pela detecção dos valores mensurados, possa registrar uma distribuição de intensidade espectral na seção da faixa espectral do infravermelho próximo. As fontes de luz do dispositivo iluminador são, por exemplo, escolhidas de modo que o sensor espectral possa registrar uma
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6/23 distribuição de intensidade espectral na faixa espectral do infravermelho próximo, que se estende da faixa espectral visualmente visível até dentro da faixa espectral do infravermelho próximo, por exemplo da faixa espectral visualmente visível até pelo menos um comprimento de onda de 1.000 nm, preferivelmente até pelo menos um comprimento de onda de 1.200 nm. Além disso, ou de maneira alternativa, a multiplicidade de fontes de luz cobre também uma seção da faixa espectral visualmente visível de modo que o sensor espectral possa registrar uma distribuição de intensidade espectral da luz detectada na seção da faixa espectral visualmente visível. O dispositivo iluminador pode ter, ainda, uma ou mais fontes de luz, cujo espectro de emissão se encontra na faixa espectral ultravioleta. Como fontes de luz são usados, preferivelmente, díodos irradiadores de luz, por exemplo díodos emissores de luz (LED), em particular díodos emissores de luz semicondutores ou díodos emissores de luz orgânicos (OLED), e/ou díodos laser, em particular lasers emissores de superfície com cavidade vertical (VCSEL).
[0013] Mediante a operação do sensor espectral, as fontes de luz são sucessivamente ligadas e desligadas, a fim de iluminar uma região do documento de valor com uma sequência de iluminação de pulsos de luz com diferentes espectros de emissão. O dispositivo detector é configurado para detectar a luz que, mediante a operação do sensor espectral, emana da região do documento de valor que é iluminada com a sequência de iluminação. Assim, para cada um dos pulsos de luz da sequência de iluminação um valor mensurado é detectado, a fim de registrar uma distribuição de intensidade espectral da luz detectada. Os valores mensurados detectados correspondem respectivamente à intensidade de luz que é detectada mediante a iluminação como um dos pulsos de luz da sequência de iluminação. A distribuição de intensidade espectral da luz detectada é derivada dos valores mensurados detectados.
[0014] Para verificar o documento de valor, a sequência de iluminação é repetida periodicamente. Pelo menos sobre uma região parcial do documento
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7/23 de valor a ser verificado, o documento de valor é iluminado pela mesma sequência de iluminação. Em outras regiões parciais, o documento de valor pode ser iluminado por uma sequência de iluminação diferente. As sequências de iluminação podem ser escolhidas na presente invenção a depender do documento de valor a ser verificado. A partir dos valores mensurados que são detectados durante uma sequência de iluminação individual já é possível determinar uma distribuição de intensidade espectral da luz que emana do documento de valor. Alternativamente, entretanto, é possível, ainda, que valores mensurados das diferentes sequências de iluminação sejam combinados, preferivelmente valores mensurados de pelo menos duas sequências de iluminação consecutivas. Por exemplo, pelo menos dois valores mensurados que são detectados mediante a iluminação com a mesma fonte de luz em sequências de iluminação consecutivas são combinados em um valor mensurado resultante.
[0015] Mediante a operação do sensor espectral, os documentos de valor a serem verificados são transportados com uma velocidade de transporte através do sensor espectral. Preferivelmente, a sequência de iluminação é de uma duração que é ajustada de forma que à velocidade de transporte do documento de valor a ser verificado que todos os pulsos de luz emitidos durante a sequência de iluminação pelas fontes de luz iluminam quase a mesma região do documento de valor. Em particular, a região do documento de valor iluminada pelo primeiro pulso de luz da sequência de iluminação e a região do documento de valor iluminada pelo último pulso de luz da mesma sequência de iluminação têm uma sobreposição de pelo menos 75%. Isso significa que para todos os pulsos de luz da mesma sequência de iluminação as áreas das regiões iluminadas, que são sucessivamente iluminadas por esses pulsos de luz, são idênticas em pelo menos 75%, apesar do movimento do documento de valor durante a sequência de iluminação.
[0016] Preferivelmente, o sensor espectral não é configurado para uma verificação de área completa do documento de valor, mas para uma
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8/23 verificação do documento de valor em uma ou mais faixas no documento de valor. No caso de uma verificação em várias faixas, entre as faixas são dispostas respectivamente regiões de documentos de valor que não são verificadas pelo sensor espectral. As regiões iluminadas para o propósito de verificação do documento de valor formam faixas que se estendem mutuamente paralelas e ao longo da direção de transporte do documento de valor. As faixas são discretamente distribuídas no documento de valor. Para cada uma das faixas são fornecidos pelo menos um dispositivo iluminador, uma óptica geradora de imagem e um dispositivo detector de acordo com a descrição acima. Preferivelmente, as sequências de iluminação se sucedem tão rapidamente que o documento de valor é verificado ao longo de cada uma das faixas de modo quase contínuo.
[0017] A seção da faixa espectral do infravermelho próximo, que é coberta pelas fontes de luz, compreende por exemplo pelo menos os comprimentos de onda de 750 nm a 1.000 nm e/ou os comprimentos de onda de 1.000 nm a 1.600 nm, opcionalmente também comprimentos de onda acima de 1.600 nm. Preferivelmente, o sensor espectral é equipado com fontes de luz que cobrem a faixa espectral acima de 1.000 nm. Pois o sensor espectral pode então, vantajosamente, registrar também uma distribuição de intensidade espectral nessa faixa espectral de onda longa, para a qual os sensores espectrais habituais até agora, que empregam detectores à base de silício, não são adequados. A seção da faixa espectral visualmente visível, coberta pelas fontes de luz, pode ser, por exemplo, a faixa espectral que pertence a uma determinada cor, por exemplo a faixa espectral percebida pelo olho humano como vermelho. As fontes de luz, entretanto, também podem cobrir uma ou mais cores, de modo que a distribuição de intensidade espectral se estenda sobre duas ou mais cores, por exemplo sobre a faixa espectral do verde e do vermelho. Os espectros de emissão das fontes de luz do dispositivo iluminador compreendem, por exemplo, pelo menos 5 espectros de emissão diferentes na faixa espectral visualmente visível. A seção da faixa espectral visualmente
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9/23 visível, a qual está coberta pelas fontes de luz, entretanto, pode também ser toda a faixa espectral visualmente visível.
[0018] A sensibilidade espectral do olho é baseada em apenas três canais de cor. Portanto, há cores que são diferentes entre si, mas no olho humano as mesmas causam a mesma impressão de cor. Tais cores que têm propriedades espectrais diferentes, mas sob as mesmas condições de iluminação têm a mesma aparência para os humanos, são referidas como cores metaméricas. Sensores anteriores que - como o olho humano - têm apenas três canais de cor, por exemplo sensores RGB, não podem distinguir cores metaméricas entre si. O sensor espectral de acordo com a invenção, entretanto, é configurado para distinguir cores metaméricas. No sensor espectral os espectros de emissão das fontes de luz são escolhidos de modo que cores metaméricas possam ser distinguidas entre si com base nas distribuições de intensidade espectral registradas pelo sensor espectral. Por exemplo, o sensor espectral pode registrar para duas cores metaméricas, que estão contidas no mesmo documento de valor ou em documentos de valor diferentes, respectivamente uma distribuição de intensidade espectral, de modo que essas possam ser comparadas entre si e as diferenças possam ser determinadas.
[0019] No sensor espectral, os espectros de emissão das fontes de luz são preferivelmente localizados espectralmente de modo que cores metaméricas, que podem estar contidas na região iluminada do documento de valor, podem ser distinguidas entre si com base na distribuição de intensidade espectral respectiva que o sensor espectral pode registrar mediante a detecção da luz que emana da cor metamérica. Por exemplo, a multiplicidade de fontes de luz cobre a faixa espectral do vermelho e/ou a faixa espectral do verde e/ou a faixa espectral do azul e/ou a faixa espectral do infravermelho próximo de 750 nm a 1.000 nm de modo que pelo sensor espectral seja possível distinguir as cores metaméricas entre si que podem estar contidas na região iluminada com base na distribuição de intensidade espectral que o sensor espectral
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10/23 registra mediante a detecção da luz que emana da cor metamérica. Para distinguir cores metaméricas cujas propriedades ópticas diferem dentro de um determinado canal de cor (por exemplo vermelho), é vantajoso escolher as fontes de luz de modo que dentro da faixa espectral deste canal de cor se encontrem pelo menos dois espectros de emissão diferentes das fontes de luz. Para fazer com que o sensor espectral possa distinguir muitas cores metaméricas diferentes entre si, é preferível também cobrir canais de cor adicionais (por exemplo verde, azul) através de respectivamente pelo menos dois espectros de emissão diferentes. O mesmo se aplica à diferenciação de cores cujas propriedades ópticas diferem na faixa espectral do infravermelho próximo. É portanto preferível que a multiplicidade de fontes de luz cubra a faixa espectral do vermelho e/ou a faixa espectral do verde e/ou a faixa espectral do azul de tal maneira que na faixa espectral respectiva se encontrem pelo menos dois espectros de emissão diferentes das fontes de luz. Em relação à faixa espectral do infravermelho próximo é preferível que a multiplicidade de fontes de luz cubra a faixa espectral do infravermelho próximo de 750 nm a 1.000 nm e/ou a faixa espectral do infravermelho próximo de 1.000 nm a 1.600 nm de tal maneira que na faixa espectral respectiva se encontrem pelo menos três, preferivelmente pelo menos cinco, diferentes espectros de emissão das fontes de luz.
[0020] Além disso, é preferível que os espectros de emissão de pelo menos três, em particular de pelo menos cinco, das fontes de luz, que são espectralmente adjacentes, se sobreponham espectralmente e/ou tenham emissão máxima respectivamente mutuamente diferentes, cuja distância espectral é de não mais que 60 nm. Por exemplo, cada um dos espectros de emissão das fontes de luz do dispositivo iluminador se sobrepõe espectralmente com pelo menos um dos espectros de emissão de uma das outras fontes de luz espectralmente adjacentes do dispositivo iluminador.
[0021] Preferivelmente, o dispositivo detector tem uma sensibilidade espectral que é tão espectralmente de banda larga que a luz de emissão de
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11/23 cada uma das fontes de luz do dispositivo iluminador é detectável pelo dispositivo detector. Em particular, o dispositivo detector é configurado pelo menos para a detecção de luz na faixa espectral visualmente visível e para a detecção de luz da faixa espectral do infravermelho próximo a pelo menos 1.000 nm adjacentes ao mesmo. Os dispositivos detectores à base de silício normalmente empregados são adequados para a faixa espectral visualmente visível, mas não para a faixa espectral acima de 1.000 nm. Portanto, é particularmente vantajoso equipar o sensor espectral com um dispositivo detector que é configurado tanto para a detecção de luz na faixa espectral visualmente visível quanto para a faixa espectral do infravermelho próximo até 1.000 nm e acima. Em particular, o sensor espectral tem para esse propósito, como um dispositivo detector, um fotodetector de InGaAs que é configurado tanto para a detecção de luz na faixa espectral do infravermelho próximo, em particular para a detecção de comprimentos de onda acima de 1.000 nm, quanto também para a detecção de luz na faixa espectral visualmente visível.
[0022] Para detectar a luz de remissão, o sensor espectral pode conter, ainda, vários dispositivos detectores idênticos, por exemplo a fim de capturar a luz de remissão sobre uma extensão angular maior. O sensor espectral pode ter, ainda, vários dispositivos detectores diferentes, por exemplo a fim de ampliar a faixa espectral capturável com o sensor espectral. Os dispositivos detectores diferentes podem, no presente documento, ser dispostos lado a lado ou um atrás do outro na forma de uma estrutura de sanduíche, por exemplo.
[0023] Os valores mensurados registrados pelo dispositivo detector são avaliados por um dispositivo de avaliação que pode ser componente do sensor espectral ou é formado por um dispositivo de avaliação externo. Preferivelmente, é efetuado já pelo sensor espectral, em particular por um dispositivo de avaliação interno do sensor espectral, pelo menos um préprocessamento dos valores mensurados. A avaliação adicional pode ser efetuada, ainda, pelo dispositivo de avaliação interno ou alternativamente por
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12/23 um dispositivo de avaliação central do aparelho em que o sensor espectral é instalado.
[0024] Diante do dispositivo detector pode ser disposta uma óptica detectora, pela qual a luz que emana do documento de valor é coletada e direcionada para uma região sensível à luz do dispositivo detector.
[0025] A óptica detectora compreende por exemplo um ou mais espelhos ou elementos ópticos refrativos ou difrativos. A óptica detectora e o dispositivo detector são configurados e dispostos de modo que, mediante a operação do sensor espectral, da luz que emana da região iluminada é detectada apenas a luz da região detectora de um documento de valor que é disposta completamente dentro da região iluminada. Pelo fato de que a região detectora é completamente disposta dentro da região iluminada, alcança-se o fato de que intensidade de luz detectada é insensível à movimentos de tremulação do documento de valor que podem ocorrer mediante o transporte do documento de valor. Desse modo, o sensor espectral fica, ainda, tolerante a quaisquer flutuações de posição do dispositivo iluminador, da óptica geradora de imagem, do dispositivo detector ou da óptica detectora que podem surgir mediante a fabricação ou mediante a montagem do sensor espectral. Preferivelmente, a região detectora é disposta completamente dentro de uma seção homogeneamente iluminada da região iluminada. Na seção homogeneamente iluminada a intensidade da iluminação é, preferivelmente para todos os pulsos de luz da sequência de iluminação, homogeneamente distribuída.
[0026] Preferivelmente, para o sensor espectral é fornecido um dispositivo de controle que é adaptado para sucessivamente ligar e desligar as fontes de luz do dispositivo iluminador, a fim de sucessivamente iluminar o documento de valor com diferentes espectros de emissão das diferentes fontes de luz. O dispositivo de controle pode ser configurado como um componente do sensor espectral, mas pode também ser configurado como um dispositivo de controle externo, por exemplo como um componente de um aparelho para
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13/23 processamento de documentos de valor em que o sensor espectral é instalado. O dispositivo de controle é adaptado para acionar o dispositivo iluminador do sensor espectral, em particular as fontes de luz, e o dispositivo detector do sensor espectral. Mediante a operação do sensor espectral, o dispositivo de controle sucessivamente liga e desliga as fontes de luz, por exemplo de modo que a qualquer ponto no tempo exatamente uma das fontes de luz é ligada. Em um ou mais pontos no tempo, entretanto, várias das fontes de luz também podem ser ligadas simultaneamente, por exemplo várias fontes de luz com o mesmo espectro de emissão. Além disso, o dispositivo de controle inicia o dispositivo detector durante a fase ligada das fontes de luz para capturar respectivamente um valor mensurado que corresponde à intensidade de luz que emana do documento de valor. Visto que o dispositivo detector respectivamente registra um valor mensurado em sincronismo com a iluminação pelas fontes de luz, a intensidade de luz que emana do documento de valor é assim detectada para aqueles comprimentos de onda que são prédeterminados pelo espectro de emissão das fontes de luz respectivas.
[0027] Mediante a configuração do sensor espectral são especificadas as sequências de iluminação que são empregadas para a verificação do documento de valor, em particular aquelas cujas fontes de luz são ligadas e desligadas para a iluminação do documento de valor. O dispositivo de controle fornecido para o sensor espectral pode já estar configurado mediante a fabricação do sensor espectral. Entretanto, é possível estabelecer que a configuração do dispositivo de controle seja realizada apenas após a conclusão do sensor espectral. Pode-se estabelecer, ainda, que a configuração do dispositivo de controle seja mutável mesmo após o funcionamento do sensor espectral. Tal reconfiguração após o funcionamento pode ser realizada, por exemplo, pelo fabricante do sensor espectral ou por um operador do sensor espectral ou do aparelho em que o sensor espectral é instalado. Mediante a reconfiguração pode ser necessário, ainda, ajustar o acionamento do dispositivo detector para o acionamento do dispositivo iluminador, por exemplo
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14/23 quando o número de fontes de luz ligadas e desligadas para a mensuração é alterado. Mediante a reconfiguração, o dispositivo de avaliação que é empregado para avaliar os valores mensurados detectados também deve ser ajustado para a configuração alterada do dispositivo de controle, por exemplo quando para a verificação do documento de valor outras fontes de luz devem ser usadas.
[0028] Preferivelmente, o sensor espectral tem, ainda, um alojamento, em que são dispostos o dispositivo iluminador, a óptica geradora de imagem e o dispositivo detector, opcionalmente, ainda, o dispositivo de controle e a óptica detectora.
[0029] Um aspecto adicional da invenção é um método para verificação de documentos de valor, que pode ser realizado com o auxílio do sensor espectral descrito acima. Para verificar um documento de valor, o documento de valor é transportado com uma velocidade de transporte através do sensor espectral. O documento de valor é iluminado por um dispositivo iluminador que tem uma multiplicidade de fontes de luz cujos espectros de emissão são diferentes entre si. A multiplicidade de fontes de luz é sucessivamente ligada e desligada mediante a iluminação do documento de valor, a fim de iluminar uma região do documento de valor com uma sequência de iluminação de pulsos de luz com diferentes espectros de emissão. A luz emitida pelo dispositivo iluminador é reproduzida com o auxílio de uma óptica geradora de imagem na região iluminada do documento de valor. A luz emitida pelas fontes de luz é preferivelmente coletada com o auxílio de uma óptica coletora que é disposta entre as fontes de luz e a óptica geradora de imagem. A luz que emana da região iluminada do documento de valor é detectada. Desse modo, para cada um dos pulsos de luz da sequência de iluminação é detectado um valor mensurado, a fim de registrar uma distribuição de intensidade espectral da luz que emana da região iluminada. A multiplicidade de fontes de luz cobre pelo menos uma seção da faixa espectral visualmente visível e/ou da faixa espectral do infravermelho próximo de modo que pela
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15/23 detecção dos valores mensurados seja registrada uma distribuição de intensidade espectral na seção da faixa espectral visualmente visível e/ou da faixa espectral do infravermelho próximo.
[0030] Em uma modalidade, o dispositivo iluminador tem um meio de recepção de fonte de luz, em que é fornecida uma multiplicidade de posições de fonte de luz, cada uma configurada para receber uma fonte de luz. As posições de fonte de luz são dispostas lado a lado no meio de recepção de fonte de luz e são definidas por uma multiplicidade de depressões individuais, pelas quais respectivamente uma fonte de luz em formato de chip pode ser recebida. Entretanto, as posições de fonte de luz podem ser definidas, ainda, por áreas de contato elétrico e/ou elevações, que o meio de recepção de fonte de luz pode ter, e que são configuradas para receber uma fonte de luz em formato de chip.
[0031] O dispositivo iluminador do sensor espectral pode ter uma óptica coletora. A óptica coletora é configurada, por exemplo, como um conjunto de microlente que contém uma multiplicidade de microlentes. Neste documento, o conjunto de microlente e o meio de recepção de fonte de luz são dispostos entre si de modo que cada uma das fontes de luz dispostas no meio de recepção de fonte de luz seja designada a exatamente uma das microlentes. Mediante a operação do sensor espectral, assim, a luz de emissão de cada uma das fontes de luz é coletada por exatamente uma microlente do conjunto de microlente. Pela microlente designada à fonte de luz respectiva, a luz de emissão das fontes de luz pode ser coletada com alta eficiência. A fim de obter uma designação uma-a-uma entre as microlentes e as fontes de luz, a disposição das microlentes no conjunto de microlente e a disposição das fontes de luz no meio de recepção de fonte de luz são idênticas. Por exemplo, as microlentes e as fontes de luz são dispostas na mesma grade bidimensional. Preferivelmente, o conjunto de microlente é configurado como um corpo de uma peça que tem meios de fixação que são componentes integrais do corpo
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16/23 de uma peça. O meio de recepção de fonte de luz tem uma contrapeça compatível com os meios de fixação do conjunto de microlente.
[0032] O emprego do conjunto de microlente resulta em grandes vantagens em comparação com um dispositivo iluminador em que uma lente individual é empregada para cada fonte de luz. Pois, nesse caso, uma montagem individual teria que ser fornecida para cada uma das lentes individuais, e o exato posicionamento em relação à fonte de luz respectiva teria que ser garantido mediante a fixação das lentes individuais. Desse modo, pode ser necessário que a posição e/ou orientação exatas das lentes individuais devem ser subsequentemente ajustadas. Por outro lado, mediante o emprego de um conjunto de microlente que tem exatamente uma microlente para cada fonte de luz, um posicionamento exato individual é suficiente. Esse posicionamento pode ser efetuado através dos meios de fixação do conjunto de microlente que são conectados às contrapeças correspondentes do meio de recepção de fonte de luz. A fabricação do sensor espectral pode, portanto, ser efetuada de maneira muito mais simples e sem ajuste. Em contraste com a realização de um dispositivo iluminador correspondente com lentes individuais que devem ser montadas individualmente e cuja disposição sempre deixa interstícios, o conjunto de microlente envolve, além disso, nenhum ou apenas um mínimo interstício entre as microlentes individuais. Visto que o conjunto de microlente é construído como um corpo de uma peça, as microlentes podem passar diretamente para dentro uma da outra. Portanto, pelo conjunto de microlente pode-se quase obter uma coleta de luz de cobertura de área. Pelo conjunto de microlente é formado um dispositivo iluminador que tem uma alta eficiência de coleta de luz e que é bastante compacto.
[0033] A seguir , a invenção será explicada a título de exemplo com referência às seguintes figuras. São mostradas:
[0034] A Figura 1: um sensor espectral que verifica um documento de valor transportado através do sensor espectral,
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17/23 [0035] A Figura 2a: um exemplo dos espectros de emissão das fontes de luz do dispositivo iluminador (com intensidade normalizada), [0036] A Figura 2b: uma sequência temporal da iluminação por várias sequências de iluminação a partir de respectivamente uma multiplicidade de pulsos de luz, [0037] A Figura 3a: um detalhe de um documento de valor, no qual a região iluminada e a região detectora são representadas, [0038] A Figura 3b a c: detalhes de um documento de valor no ponto do tempo do primeiro (Figura 3b) e do último pulso de luz ao longo (Figura 3c) de uma sequência de iluminação, por meio da qual o deslocamento da região iluminada durante uma sequência de iluminação é mostrado, [0039] A Figura 4a a b: um exemplo das distribuições de intensidade espectral de duas cores metaméricas, que diferem entre si na faixa espectral do vermelho, e os valores mensurados de um sensor espectral.
[0040] O sensor espectral para verificação de documentos de valor é explicado a seguir pelo exemplo de um sensor de remissão. Entretanto, o sensor espectral de acordo com a invenção pode ser configurado, ainda, como um sensor de transmissão. Para esse propósito, o dispositivo detector é disposto em oposição ao dispositivo iluminador, para que a luz de iluminação transmitida através do documento de valor seja detectada.
[0041] A Figura 1 mostra um exemplo de um sensor espectral 100 que é configurado para verificação de documentos de valor 1 que são transportados através do sensor espectral 100. Para a iluminação do documento de valor 1, o sensor espectral 100 tem um dispositivo iluminador 50 que é equipado com uma multiplicidade de fontes de luz 15 com uma multiplicidade de diferentes espectros de emissão. A luz de iluminação emitida pelo dispositivo iluminador 50 é reproduzida por uma óptica coletora e uma lente geradora de imagem 25 no documento de valor 1. A óptica coletora 20 nesse exemplo é configurada como um conjunto de microlente 20. A fim de reproduzir a luz emitida pelo dispositivo iluminador 50 no documento de valor 1, entretanto, como uma
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18/23 óptica geradora de imagem, como uma alternativa à lente geradora de imagem 25, outros elementos ópticos também podem ser empregados, por exemplo sistema de lente, um ou mais componentes ópticos difrativos, por exemplo lentes Fresnel ou espelhos geradores de imagem. Pelo documento de valor 1 são remitidas, a depender das propriedades ópticas do documento de valor 1, proporções da luz de iluminação. A luz remitida pelo documento de valor 1 é detectada com o auxílio de um dispositivo detector 30 que tem uma região sensível à luz 31. O dispositivo detector 30 pode ser formado por exemplo por um fotodiodo InGaAs ou um fototransistor InGaAs. Diante do dispositivo detector 30 é disposta uma óptica detectora 35, por meio da qual a luz remitida pelo documento de valor 1 é coletada e direcionada para a região sensível à luz 31. No exemplo mostrado, a luz de iluminação é perpendicularmente reproduzida no documento de valor 1 e o dispositivo detector 30 captura a luz remitida em um ângulo oblíquo. Alternativamente, a iluminação também pode ser efetuada em um ângulo oblíquo e o dispositivo detector 30 pode capturar a luz remitida em uma direção perpendicular ou em uma direção oblíqua.
[0042] No exemplo da Figura 1, o dispositivo iluminador 50 compreende um meio de recepção de fonte de luz 10, no qual uma multiplicidade de posições de fonte de luz 11 é fornecida, cada uma configurada para receber uma fonte de luz 15. O meio de recepção de fonte de luz 10 é configurado, por exemplo, como uma placa de circuito e tem uma estrutura de fiação elétrica (não mostrada) necessária para a operação das fontes de luz 15, que permite um acionamento seletivo de cada fonte de luz individual 15. As posições de fonte de luz 11 são formadas nesse exemplo por depressões no meio de recepção de fonte de luz 10, em que respectivamente uma fonte de luz 15 é fixada. Para a formação de um dispositivo iluminador 50, algumas ou todas as posições de fonte de luz 11 são respectivamente dotadas de uma fonte de luz 15. As fontes de luz 15 usadas são, por exemplo, LEDs e/ou OLEDs e/ou VCSELs.
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19/23 [0043] O conjunto de microlente 20 do dispositivo iluminador tem uma multiplicidade de microlentes 21. O meio de recepção de fonte de luz 10 e o conjunto de microlente são ajustados entre si de modo que a cada uma das posições de fonte de luz 11 seja designada exatamente uma das microlentes
21. Para esse propósito, as microlentes 21 são dispostas dentro do conjunto de microlente 20 na mesma grade enquanto as posições de fonte de luz 11 são dispostas no meio de recepção de fonte de luz 10. A luz emitida pelas fontes de luz individuais 15 é coletada pela microlente 21 disposta acima da fonte de luz respectiva 15. O conjunto de microlente 20 é configurado como um corpo de uma peça e é formado, por exemplo, por um corpo de vidro ou por um corpo de plástico transparente. O diâmetro das microlentes individuais se encontra, por exemplo, na extensão pm ou na extensão mm. Para fixar o conjunto de microlente 20, o corpo do conjunto de microlente 20 é equipado com pinos de fixação 22, que são inseridos nos orifícios compatíveis com esses no meio de recepção de fonte de luz 10. Pela fixação do conjunto de microlente 20 por meio dos pinos de fixação 22 alcança-se, automaticamente, a posição ótima do conjunto de microlente 20 em relação às fontes de luz 15. Mediante a fabricação do sensor espectral 100, assim, nenhum ajuste do dispositivo iluminador 50 é necessário.
[0044] O sensor espectral 100 tem um alojamento 90, em cujo lado inferior é disposta uma janela transparente 101. A luz emitida pelo dispositivo iluminador 50 é direcionada através da janela 101 para um documento de valor 1 a ser verificado, que é transportado através do sensor espectral 100 ao longo de uma direção de transporte T. O dispositivo iluminador 50, em particular as fontes de luz 15, e o dispositivo detector 30 são acionados por um dispositivo de controle 60 que nesse exemplo é disposto dentro do alojamento 90. O dispositivo de controle 60 sucessivamente liga e desliga s fontes de luz 15, por exemplo de modo que em qualquer ponto no tempo seja respectivamente ligada exatamente uma fonte de luz 15. Durante a fase ligada das fontes de luz, o dispositivo detector 30 captura, respectivamente, um valor mensurado que
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20/23 corresponde à intensidade de luz remitida pelo documento de valor 1. O documento de valor 1 é sucessivamente iluminado com os diferentes espectros de emissão das diferentes fontes de luz 15. Visto que o dispositivo detector 30 respectivamente detecta um valor mensurado em sincronismo com a iluminação pelas fontes de luz 15, para os diferentes espectros de emissão das fontes de luz 15 é detectada a intensidade de luz remitida pelo documento de valor 1.
[0045] As fontes de luz 15 têm uma multiplicidade de espectros de emissão diferentes. A Figura 2a mostra os espectros de emissão E1 a E12 das fontes de luz para um exemplo em que o dispositivo iluminador tem doze fontes de luz 15, cujos espectros de emissão se encontram parcialmente na faixa espectral visualmente visível e parcialmente na faixa espectral do infravermelho próximo. Nesse exemplo, a emissão máxima E1 a E12 de todas as doze fontes de luz 15 se encontram em diferentes comprimentos de onda λ1 a λ12. As distâncias espectrais entre a emissão máxima individual para λ4 a λ8 são, nesse exemplo, respectivamente menores que 60 nm. Os espectros de emissão E10, E11 e E12 das fontes de luz mutuamente adjacentes de maneira espectral para λ10, λ11 e λ12 se sobrepõem espectralmente.
[0046] O dispositivo de controle 60 aciona as fontes de luz 15 de modo que a sequência de iluminação B1, com a qual as fontes de luz 15 são ligadas e desligadas, é repetida periodicamente. A Figura 2b mostra como exemplo uma sequência de iluminação B1, que consiste em doze pulsos de luz P1 a P12 e é repetida periodicamente (B2, B3, ...). Por exemplo, o dispositivo de controle 60 pode ser programado de modo que durante cada uma das sequências de iluminação B1, B2, B3 cada fonte de luz 15 do dispositivo iluminador 50 seja ligada e desligada exatamente uma vez. Alternativamente, a mesma fonte de luz 15 pode também ser acionada diversas vezes por sequência de iluminação, por exemplo a fim de compensar a baixa intensidade de uma fonte de luz 15 de pouca intensidade por mensuração múltipla. Uma sequência de iluminação pode incluir o acionamento de todas as fontes de luz
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21/23 presentes no dispositivo iluminador 50 ou apenas de um subconjunto das fontes de luz 15 presentes. Após a sequência de iluminação B1, isto é, após um valor mensurado ter sido registrado, sob iluminação com cada um dos espectros de emissão E1 a E12 fornecidos para a mensuração, a próxima sequência de iluminação B2 começa a partir da qual é registrada, uma vez mais sob iluminação com cada um dos espectros de emissão E1 a E12 fornecidos para a mensuração, um valor mensurado, etc. Entre as sequências de iluminação B1, B2, B3 pode haver uma pausa de iluminação. Os valores mensurados obtidos durante uma sequência de iluminação distribuem a dependência espectral da remissão da região detectora respectiva do documento de valor. Opcionalmente, diversos valores mensurados que são detectados em sequências de iluminação consecutivas mediante a iluminação com a mesma fonte de luz, podem ser combinados em um valor mensurado resultante. Desse modo, por exemplo, o valor mensurado que é detectado mediante a iluminação com o primeiro pulso de luz P1 da primeira sequência de iluminação B1 e o valor mensurado que é detectado mediante a iluminação com o primeiro pulso de luz P1 da segunda sequência de iluminação B2 podem ser combinados em um valor mensurado resultante.
[0047] A Figura 3a mostra uma região parcial do documento de valor 1 no qual é mostrada a região 2 iluminada pelo dispositivo iluminador 50. Pelos pulsos de luz P1 a P12 da sequência de iluminação B1 uma seção 4 da região de iluminação 2 é respectivamente iluminada com intensidade de luz homogêneas. É mostrada, ainda, a região detectora 3 que é completamente disposta dentro da seção homogeneamente iluminada 4 da região de iluminação 2.
[0048] A duração Át das sequências de iluminação B1, B2, B3, ... é ajustada à velocidade de transporte do documento de valor 1 de modo que através dos diferentes valores mensurados de uma sequência de iluminação seja detectada pelo menos aproximadamente a luz remitida da mesma região detectora 3 no documento de valor 1. Para ilustrar, as Figuras 3b e 3c mostram
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22/23 uma região parcial do documento de valor 1 em dois pontos no tempo diferentes tP1 e tP12. A seção homogeneamente iluminada 4 não é desenhada nas Figuras 3b, 3c. No ponto no tempo tP1 o documento de valor 1 é iluminado pelo primeiro pulso de luz P1 da sequência de iluminação B1, por meio do qual a região iluminada no mesmo é referida como 2P1 e a região detectora associada é referida como 3P1, consulte a Figura 3b. Pelo transporte do documento de valor o documento de valor 1 se move do ponto no tempo tP1 para o ponto no tempo tP12 por uma distância d ao longo da direção de transporte T. No ponto no tempo tP12 o documento de valor 1 é iluminado pelo último pulso de luz P12 da sequência de iluminação B1, por meio do qual a região iluminada no mesmo é referida como 2P12 e a região detectora associada é referida como 3P12, consulte a Figura 3c. Além disso, na Figura 3c é mais uma vez esboçada a região 2P1 do documento de valor 1 iluminada pelo primeiro pulso de luz P1, que é deslocada em relação à região iluminada 2P12 pela distância d. Em comparação com o comprimento L da região iluminada, entretanto, a distância d é bastante curta. As posições da região iluminada 2P12 e da região detectora 3P12 no documento de valor são, portanto, apenas ligeiramente deslocadas em comparação com as posições da região iluminada 2P1 e da região detectora 3P1 no documento de valor 1. Comparada com o comprimento L da região iluminada, a distância d, que o documento de valor 1 percorre do começo até o fim da mesma sequência de iluminação, é tão curta que as duas regiões iluminadas 2P1 e 2P12 em termos de área superficial se sobrepõem em pelo menos 75%.
[0049] A Figura 4a mostra um exemplo de um espectro de remissão (linha tracejada) de uma primeira cor C1. Os símbolos x marcam os valores mensurados que um sensor espectral detecta mediante o registro da distribuição de intensidade espectral da primeira cor C1. Para registrar a distribuição de intensidade espectral, esse sensor espectral emprega fontes de luz de dez comprimentos de onda diferentes λ1 a λ10, dos quais cinco encontram-se na faixa espectral do vermelho (RED) (λ4 a λ8). Na Figura 4b é
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23/23 representado, além do espectro de remissão da primeira cor C1, também o espectro de remissão de uma segunda cor C2 (linha contínua) bem como os valores mensurados indicados com o símbolo o, que o sensor espectral detecta mediante o registro da distribuição de intensidade espectral da segunda cor C2. A primeira cor C1 e a segunda cor C2 são cores metaméricas entre si, por meio das quais os espectros de remissão das mesmas diferem entre si apenas na faixa espectral do vermelho e caso contrário se estendem de maneira idêntica.
[0050] Sensores RGB anteriores podem detectar luz de remissão na faixa espectral do vermelho, mas detectam todo o canal de cor vermelha RED de maneira integral. Isso significa que é detectada a intensidade total da luz de remissão que se encontra na faixa espectral do vermelho, independente de sua distribuição espectral dentro da faixa espectral do vermelho. Um sensor RGB pode distinguir duas cores entre si apenas quando as duas cores diferem na intensidade total das mesmas, que o sensor RGB detecta a partir da cor respectiva em um dos seus canais de cor. Visto que os dois espectros de remissão das cores C1 e C2, visto sobre a faixa espectral do vermelho, têm a mesma área (consulte a Figura 4b), o sensor RGB, que mede de maneira integral a faixa espectral do vermelho, detectaria a partir das duas cores no vermelho a mesma intensidade total. Portanto, o sensor RGB não pode distinguir as duas cores metaméricas C1 e C2.
[0051] O sensor espectral de acordo com a invenção, entretanto, pode distinguir cores metaméricas entre si com base na distribuição de intensidade espectral que o sensor espectral registra a partir dessas cores dentro de um canal de cor. No exemplo da Figuras 4a, b, o sensor espectral pode distinguir as duas cores C1 e C2 pela comparação da distribuição de intensidade espectral dentro da faixa espectral do vermelho, em particular pela comparação dos cinco valores mensurados (x ou o) que o mesmo detecta nos comprimentos de onda λ4 a λ8.

Claims (13)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Sensor espectral (100) para verificação de um documento de valor (1) que, mediante a operação do sensor espectral (100), é transportado com uma velocidade de transporte através do sensor espectral (100), que compreende:
    um dispositivo iluminador (50) com uma multiplicidade de fontes de luz (15) cujos espectros de emissão (E1 a E12) são diferentes entre si, por meio do qual a multiplicidade de fontes de luz (15), mediante a operação do sensor espectral (100), é sucessivamente desligada e ligada, a fim de iluminar uma região (2) do documento de valor (1) com uma sequência de iluminação (B1) de pulsos de luz (P1 a P12) com diferentes espectros de emissão (E1 a E12), e uma óptica geradora de imagem (25) pela qual a luz emitida pelo dispositivo iluminador (50), mediante a operação do sensor espectral (100), é reproduzida na região iluminada (2) do documento de valor (1), e um dispositivo detector (30) para detecção de luz que, mediante a operação do sensor espectral (100), emana a partir da região (2) iluminada com os pulsos de luz (P1 a P12) da sequência de iluminação (B1), por meio do qual para cada um dos pulsos de luz (P1 a P12) da sequência de iluminação (B1) é detectado um valor mensurado que corresponde a uma intensidade da luz detectada, em que a multiplicidade de fontes de luz (15) cobre uma seção da faixa espectral do infravermelho próximo e/ou uma seção da faixa espectral visualmente visível de tal maneira que o sensor espectral (100), através da detecção dos valores mensurados, pode registrar uma distribuição de intensidade espectral na seção da faixa espectral do infravermelho próximo e/ou na seção da faixa espectral visualmente visível;
    caracterizado pelo fato de que a multiplicidade de fontes de luz (15) cobre a faixa espectral do vermelho e/ou a faixa espectral do verde e/ou a faixa espectral do azul e/ou a faixa espectral do infravermelho próximo de 750 nm a 1.000 nm de tal maneira que cores metaméricas (C1, C2), que podem estar contidas na região iluminada (2),
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  2. 2/6 possam ser distinguidas entre si com base na distribuição de intensidade espectral que o sensor espectral (100) registra mediante a detecção da luz que emana da cor metamérica (C1, C2), por meio da qual, a fim de distinguir cores metaméricas, a multiplicidade de fontes de luz (15) cobre a faixa espectral do vermelho e/ou a faixa espectral do verde e/ou a faixa espectral do azul de tal maneira que na faixa espectral respectiva encontramse pelo menos dois espectros de emissão diferentes (E1 a E12) das fontes de luz (15), e/ou a faixa espectral do infravermelho próximo de 750 nm a 1.000 nm de tal maneira que a multiplicidade de fontes de luz (15) cobre a faixa espectral do infravermelho próximo de 750 nm a 1.000 nm de tal modo que na faixa espectral respectiva encontram-se pelo menos três diferentes espectros de emissão das fontes de luz (15).
    2. Sensor espectral (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as fontes de luz (15) são escolhidas de modo que o sensor espectral (100) possa registrar uma distribuição de intensidade espectral que se estende da faixa espectral visualmente visível até dentro da faixa espectral do infravermelho próximo, preferivelmente da faixa espectral visualmente visível até pelo menos um comprimento de onda de 1.000 nm, em particular da faixa espectral visualmente visível até pelo menos um comprimento de onda de 1.200 nm.
  3. 3. Sensor espectral (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que a multiplicidade de fontes de luz (15) cobre a faixa espectral do infravermelho próximo de 750 nm a 1.000 nm e/ou a faixa espectral do infravermelho próximo de 1.000 nm a 1.600 nm de tal maneira que na faixa espectral respectiva encontram-se pelo menos cinco diferentes espectros de emissão das fontes de luz (15).
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    3/6
  4. 4. Sensor espectral (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que os espectros de emissão (E1 a E12) da multiplicidade das fontes de luz (15) compreendem pelo menos cinco espectros de emissão diferentes na faixa espectral visualmente visível.
  5. 5. Sensor espectral (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os espectros de emissão de pelo menos três, preferivelmente de pelo menos cinco, das fontes de luz (15) que são espectralmente adjacentes entre si, se sobrepõem espectralmente e/ou têm emissão máxima respectivamente diferente mutuamente, cuja distância espectral é de não mais que 60 nm.
  6. 6. Sensor espectral (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o dispositivo iluminador (50) tem uma óptica coletora que é disposta entre as fontes de luz (15) e a óptica geradora de imagem (25), a fim de coletar a luz emitida pelas fontes de luz (15), por meio do qual a óptica coletora tem em particular uma multiplicidade de lentes dispostas lado a lado, pela qual a luz emitida respectivamente por uma das fontes de luz (15) pode ser coletada.
  7. 7. Sensor espectral (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o sensor espectral (100) tem uma óptica detectora (35), por meio do qual a óptica detectora (35) e o dispositivo detector (30) são configurados e dispostos de tal maneira que, mediante a operação do sensor espectral (100), da luz que emana da região iluminada (2) é detectada apenas luz de uma região detectora (3) do documento de valor (1) que é disposta completamente dentro da região iluminada (2), por meio do qual a região detectora (3) é disposta preferivelmente completamente dentro de uma seção homogeneamente iluminada (4) da região iluminada (2).
  8. 8. Sensor espectral (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a duração (ΔΤ) da sequência de iluminação (B1) é de tal forma ajustada à velocidade de
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    4/6 transporte do documento de valor (1) que todos os pulsos de luz (P1 a P12) que são emitidos pelas fontes de luz (15) durante a sequência de iluminação (B1) iluminam quase a mesma região (2) do documento de valor (1).
  9. 9. Sensor espectral (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a região (2pi) no documento de valor (1) iluminada pelo primeiro pulso de luz (P1) da sequência de iluminação (B1) e a região (2pi2) no documento de valor (1) iluminada pelo último pulso de luz (P12) da mesma sequência de iluminação (B1) têm uma sobreposição de pelo menos 75%.
  10. 10. Sensor espectral (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o dispositivo detector (30) é um fotodetector de InGaAs que é configurado tanto para a detecção de luz na faixa espectral visualmente visível quanto para a detecção de luz na faixa espectral do infravermelho próximo.
  11. 11. Método para verificação de documentos de valor, em particular com o auxílio de um sensor espectral (100), conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, que tem as etapas de:
    transportar um documento de valor (1) para ser verificado com uma velocidade de transporte através de um sensor espectral (100) que é configurado para verificar o documento de valor (1), iluminar o documento de valor (1) por um dispositivo iluminador (50) que tem uma multiplicidade de fontes de luz (15) cujos espectros de emissão (E1 a E12) são diferentes entre si, por meio do qual a multiplicidade de fontes de luz (15), mediante a iluminação do documento de valor (1), é sucessivamente ligada e desligada, a fim de iluminar uma região (2) do documento de valor (1) com uma sequência de iluminação (B1) de pulsos de luz (P1 a P12) com diferentes espectros de emissão, reproduzir a luz emitida pelo dispositivo iluminador (50) com o auxílio de uma óptica geradora de imagem na região iluminada (2) do documento de valor (1),
    Petição 870190120774, de 21/11/2019, pág. 12/14
    5/6 detectar luz que emana da região iluminada (2) do documento de valor (1), por meio da qual para cada um dos pulsos de luz (P1 a P12) da sequência de iluminação (B1) é detectado um valor mensurado que corresponde à intensidade da luz detectada, em que a multiplicidade de fontes de luz (15) cobre uma seção da faixa espectral do infravermelho próximo e/ou uma seção da faixa espectral visualmente visível de tal maneira que o sensor espectral (100) pode registrar, pela detecção dos valores mensurados, uma distribuição de intensidade espectral na seção da faixa espectral do infravermelho próximo e/ou na seção da faixa espectral visualmente visível caracterizado pelo fato de que a multiplicidade de fontes de luz (15) cobre a faixa espectral do vermelho e/ou a faixa espectral do verde e/ou a faixa espectral do azul e/ou a faixa espectral do infravermelho próximo de 750 nm a 1.000 nm de tal maneira que cores metaméricas (C1, C2), que podem estar contidas na região iluminada (2), possam ser distinguidas entre si com base na distribuição de intensidade espectral que o sensor espectral (100) registra mediante a detecção da luz que emana da cor metamérica (C1, C2), por meio da qual, a fim de distinguir cores metaméricas, a multiplicidade de fontes de luz (15) cobre a faixa espectral do vermelho e/ou a faixa espectral do verde e/ou a faixa espectral do azul de tal maneira que na faixa espectral respectiva encontramse pelo menos dois espectros de emissão diferentes (E1 a E12) das fontes de luz (15), e/ou a faixa espectral do infravermelho próximo de 750 nm a 1.000 nm de tal maneira que a multiplicidade de fontes de luz (15) cobre a faixa espectral do infravermelho próximo de 750 nm a 1.000 nm de tal modo que na faixa espectral respectiva encontram-se pelo menos três diferentes espectros de emissão das fontes de luz (15).
    Petição 870190120774, de 21/11/2019, pág. 13/14
    6/6
  12. 12. Método, de acordo a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a sequência de iluminação (B1) com a qual a região (2) é iluminada é periodicamente repetida.
  13. 13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que pelo menos dois valores mensurados, que são detectados mediante a iluminação por respectivamente um pulso de luz da mesma fonte de luz (15), em sequências de iluminação diferentes e, em particular, consecutivas (B1, B2), são combinados em um valor mensurado resultante.
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