CN102169607B - 检查有价文件的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种借助冷光传感器(12)验证发冷光的有价文件(BN)、特别是钞票的方法和装置(1)。待验证的有价文件被照射以激发冷光辐射，然后以光谱分析方式检测有价文件发出的冷光辐射。为了也能够有效地测量发出极少冷光辐射的有价文件，沿运送方向(T)运送通过冷光传感器(12)的待验证有价文件(BN)借助于在运送方向(T)上延伸的照明区域(35)而发光。
Description
本申请是名称为“检查有价文件的设备和方法”、申请日为2005年7月19日、申请号为200580024626.5(PCT申请号为PCT/EP2005/007872)的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种特别是检查发光有价文件的设备和方法，其中，用光照射有价文件，然后以光谱分辨率检测从有价文件发出的冷光辐射。
这种发光的有价文件可以是例如钞票、支票、息票或芯片卡。虽然不限于这些，但是本发明主要涉及钞票的检查。钞票在纸或印刷油墨中一般含有显示出发光行为(例如，发荧光或发磷光)的一种特征物质或者多种特征物质的混合物。
背景技术
存在许多已知的用于检查这种有价文件的真实性的系统。一个系统例如从DE 2366274C2中已知。在该系统中，为了检查钞票的真实性，即就是检查发光特征物质是否实际存在于待检查的钞票中，倾斜地照射钞票，然后用干涉滤光片以光谱分辨率检测垂直传送来的冷光辐射。通过比较来自不同分光计的光电元件的信号来进行评估。
该系统在大多数情况下工作十分可靠。然而，需要这样一种冷光传感器，其具有更加紧凑的构造并且可以在要检测的冷光辐射强度极低的情况下仍足够可靠地进行检查。
发明内容
在这样的前提下，本发明的问题是提供一种用于检查发光有价文件的设备和方法，允许用紧凑的冷光传感器进行可靠的检查。
该问题由独立权利要求解决。从属权利要求和随后的描述解释优选实施例。
由于沿传送方向传送通过冷光传感器的待检查有价文件是在照明区域在传送方向延伸的条件下发光的，因此也可以有效地测量发出极少冷光辐射的有价文件。这大大提高了特别是磷光辐射的测量。
尤其强调的是，从属权利要求的特征和在随后描述中所说明的实施例可以有利地结合使用，或者可以彼此独立地使用，或者与主权利要求的主题无关地使用，例如，也可以用于没有产生在传送方向上延伸的照明区域的设备中或者进行发光测量而不是冷光辐射测量的设备中。
附图说明
下面将参照附图以示例的形式更加详细地解释本发明的其它优点。附图描述如下：
图1钞票分类设备的示意图；
图2可用在根据图1的钞票分类设备中的本发明的冷光传感器的内部的示意性侧视图；
图3图2的冷光传感器的部件的顶视图；
图4可用在根据图1的钞票分类设备中的本发明的可选择冷光传感器的内部的示意性侧视图；
图5用于解释图2和3的冷光传感器的使用的钞票的示意图；
图6从用在图2的冷光传感器中的一示例的检测器行的上方观察的视图；
图7从用在图2的冷光传感器中的另一示例的检测器行的上方观察的视图；
图8沿着图7的I-I线的横截面图；
图9从图2或图4的冷光传感器的检测器行中读出数据的示意性表示；
图10本发明的可选择冷光传感器的内部的示意性侧视图；
图11具有外部光源的本发明的冷光传感器的示意图；
图12本发明的另一冷光传感器的一部分的示意图；以及
图13本发明的又一冷光传感器的检测器部分的示意图。
具体实施方式
本发明的设备可以用于检查光辐射、特别是冷光辐射的所有设备中。虽 然不限于此，但是下面的描述将涉及在可以用于例如计数和/或分类和/或存款和/或分配钞票的钞票处理设备中检查钞票的优选变型。
图1示例性地示出这种钞票分类设备1。钞票分类设备1在壳体2中具有用于钞票BN的输入口3，待处理的钞票BN可以手动地从外部供给到该输入口3或者钞票捆可以有选择地在解开后自动供应到该输入口3。供给到输入口3的钞票BN被选出器4从堆垛中逐一地移动并借助运送装置5运送通过传感器装置6。传感器装置6可以具有整合在公共壳体或安装在单独壳体中的一个或多个传感器模块。这些传感器模块可以用于例如检查被检查钞票BN的真实性和/或状态和/或面值。在被检查钞票BN通过传感器装置6之后，根据传感器装置6的检查结果和给定的分类标准对其进行分类，然后经由门7和相关的螺旋槽堆垛机8将其输出到输出口9中，这些钞票BN可以有选择地在打捆或捆扎之后人工移走或自动运走。还可以设置粉碎机10，用于销毁被分类为真实且不再适于流通的钞票BN。钞票分类设备1的控制借助于计算机辅助的控制单元11实现。
如上所述，传感器装置6可以具有不同的传感器模块。特别地，传感器装置6的特征在于用于检查冷光辐射的传感器模块12，在下文中略作冷光传感器12。图2示出根据本发明实施例的具有特别紧凑设计的冷光传感器12的内部结构和光学元件的布置的示意性横截面图。图3进一步示出位于冷光传感器12内的所述元件的一部分的顶视图。所述冷光传感器12是特别紧凑的设计，并在高信噪比方面得到优化。
具体地，冷光传感器12在公共壳体13中具有用于激发冷光辐射的一个或多个光源14、以及检测器30，优选地是用于冷光的光谱分解(spectrallydecomposed)检测的分光计30。壳体13密封成，使得在不破坏壳体13的条件下不能未经许可地接近容纳在壳体13中的元件。
光源14可以是例如LED，但优选地是诸如激光二极管14的激光光源。激光二极管14可以发出一种或多种不同的波长或波长范围。如果使用多个不同的波长或波长范围，则也可以是，同一光源壳体或单独的光源壳体，即单独的光源模块，包括多个不同波长或波长范围的光源14，这些光源14例如并排设置并优选地照射可以投射到钞票BN上的同一位置或邻近位置上的平行光。
如果光源14可以发出具有多个不同波长或波长范围的光，则可以是， 单个波长或波长范围可以有选择地起作用。
下面将参照图4描述另一变型。
从激光二极管14发出的光借助成像光学镜15、16、17照射到待检查的钞票上。成像光学镜包括：准直透镜15；作为分束器16的偏转镜，特别是分色光束分离器16，其使从激光二极管14发出并由准直透镜15定形的激光束偏转90°；以及具有大角度光束范围的聚光透镜17，其将偏转后的激光束通过遮光玻璃18优选地垂直成像到借助运送系统5沿T方向运送通过的待检查钞票BN上，从而激发钞票BN发出冷光辐射。
优选地，在分光计30的帮助下，同样垂直地(即，与激发光同轴地)检测从被照亮的钞票BN发出的冷光辐射。这与例如根据DE 2366274C2的倾斜照明的情况相比，致使测量时通过所运送钞票BN的定向公差的干扰灵敏度更低。
用于将冷光辐射成像到光敏检测器单元21的光学镜同样包括至少部分地透过待测量冷光辐射的遮光玻璃18、聚光透镜17和镜子16。此外，光学镜随后具有带有大开口的另一聚光透镜19、在其后的设计成阻挡光源14的照明波长和不进行测量的其它波长的滤光器20、以及偏转镜23。偏转镜23用于折叠光束路径并将待测量的冷光辐射偏转到成像光栅24或用于光谱分解的另一装置24上。偏转镜有利地平行于或大致平行于分光计(角度＜15度)的焦平面安装，以使结构尽可能地紧凑。成像光栅24具有波长分散元件，该波长分散元件具有凹面镜26，凹面镜26优选地将一阶或负一阶冷光辐射成像到检测器单元21上。但也可以对更高的阶数进行成像。检测器单元21优选地具有检测器行22，该检测器行22包括设置成一行的多个光敏像素，即像点，下面例如参照图6或7作为示例进行描述。
分光计30的入口狭缝在图2中用参考符号AS标记。入口狭缝AS可以以光束路径中的孔AS的形式出现在壳体13中。然而，也可以没有孔出现在这里，而仅是由光源14的照明轨迹在钞票BN上给出的“虚的”入口狭缝AS。后一变型致使光强度更高，但也导致对环境光或散射光不期望的更高的敏感度。
在另一实施例中，偏转镜23相对于成像光栅24设置成使得入口狭缝AS落在偏转镜23的区域上。由于这使得待偏转的辐射光束横截面在偏转镜23上特别小，因此偏转镜23本身也可以具有特别小的尺寸。如果偏转镜23 是检测器单元21的部件，则偏转镜23不仅可以安装在检测器单元21的光敏区域的上方(按照图2)，而且也可以安装在该光敏区域的旁边。
本发明一个特殊的构思是，用于激发冷光辐射的光源14在待检查的钞票BN上产生沿运送方向T延伸的细长照明区域35。
该变型的优点在于，在运送通过冷光传感器12期间，常常仅以极低的浓度出现在钞票BN中的冷光、特别是磷光的特征物质在沿运送方向延伸的照明区域的作用下充能时间更长，从而增加了特别是持久磷光特征物质的辐射强度。
图5示出了相关的瞬时视图。细长照明区域35沿运送方向T延伸可以理解成是指，照明辐射在给定的时刻照射钞票上的任何形式(特别是矩形轨迹)的区域，该区域在运送方向T上比在垂直于运送方向T的方向上大很多。优选地，照明区域35在运送方向T上的延伸将至少进行两次，特别优选地是至少三次、四次或五次，只要该延伸垂直于运送方向T。
图5以不同的阴影线示出图像区域36，即分光计30的入射光瞳36，即在给定时刻根据入口狭缝AS的尺寸成像到分光计30上的钞票BN的区域。可以理解，分光计30的入射光瞳36的长度和宽度优选地小于激光二极管14的照明区域35的相应尺寸。这允许各个传感器部件的对准公差更大。
此外，图5的瞬时视图示出这样的情况，即，与图像区域36相比，照明区域35在运送方向T上比在与运送方向T相反的方向上延伸得更远。这特别有利于利用增加的充能作用。然而，也可以是，照明区域35与图像区域36在运送方向T上仅部分地重叠。而如果图像区域36对称设置，即设置在照明区域35的中间，则冷光传感器6可以在钞票BN沿所示的运送方向T运送的设备1中和钞票BN沿与T相反的方向运送的设备1中运送。
根据本发明的另一特殊构思，使用不同的检测器单元21、27来检测冷光辐射，特别是从用于光谱分解的装置24发出的冷光辐射，例如成像光栅24。因此，可以在另一检测器单元27上或之前设置例如仅在一个或多个给定的波长或波长范围中进行测量的滤光器，从而不同检测器单元21、27的可测量光谱范围优选地不同，并且例如仅部分地重叠或根本不重叠。要强调的是，也可以存在多个另一检测器单元27，在不同的波长或波长范围中进行检测。该多个另一检测器单元27可以隔开，或者也可以呈现为夹层结构，正如例如在DE 10127837A1中所描述的。
虽然所述一个检测器单元21，即检测器行22，设计成用于钞票BN的冷光辐射的光谱分析(spectrally resolved)测量，但是所述至少一个另一检测器单元27可以用于进行冷光辐射的至少一个其它测量，例如，附加地或可选择地，宽波段、不能进行光谱分析的分光计30的零阶和/或冷光辐射的衰减行为的测量。
此外，所述另一检测器单元27也可以设计成用于检查钞票BN的所述至少一个特征物质的另一光学性质。这可以例如通过所述的以其它波长或波长范围进行测量来实现。优选地，所述另一检测器单元27也可以设计成用于检查钞票BN的另一特征物质。因此，例如，检测器行22可以设计成用于测量钞票BN的第一特征物质的光学性质，而所述另一检测器单元27设计成，特别是以与检测器行22不同的光谱范围测量钞票BN的另一特征物质。检测器22、27将优选地具有用于在测量期间抑制不期望的散射光或高阶光的滤光器。
从图3的平面图中可知，所述另一检测器单元27，特别是当设计成用于测量分光计30的零阶时，可以相对于成像光栅24和检测器行22倾斜设置，以避免干扰再次反射到凹面镜26上。在该情况下，辐射吸收光阱，例如黑色区域，可以附加地出现在从所述另一检测器单元27发出的辐射光束路径的端部。
为了对冷光传感器12进行校准和功能测试，可以进一步提供具有一个或多个冷光特征物质的标准样品32，其可以具有与钞票BN中待检查的冷光特征物质相同或不同的化学成分。如图2所示，所述标准样品32可以整合在壳体13自身中，并例如作为箔32施加到另一光源(LED 31)，其中该另一光源相对于分束器16与激光二极管14相对设置。标准样品32也可以例如是LED 31与角形镜16之间的单独部件。为了例如在冷光传感器12的两个钞票测量循环之间的间歇期间进行校准，标准样品32可以借助于LED 31由照射激发，以发出通过分色光束分离器16上的杂光反射而成像到检测器行22上并进行评估的确定的冷光辐射。
为了对分光计30进行强度校准，标准样品32的冷光特征物质可以优选地在宽波段上发射，例如在分光计30可检测的整个光谱范围上发射。然而，标准样品32的冷光特征物质可以有选择地或附加地发射具有窄带峰值的一定的特征光谱标识，以进行波长校准。然而，也可以仅使用不带标准样品32 的另一光源31来调节分光计30。
有选择地或附加地，标准样品32也可以安装在壳体13的外部，特别是相对于待测量钞票BN在相对侧，并整合在例如诸如板28的相对元件中。
在壳体13的外部，还可以有一附加的检测器单元33作为单独的部件或者整合在板28中。该附加的检测器单元33可以是例如用于测量已通过遮光玻璃18并可选择地通过钞票BN的激光二极管14的辐射和/或钞票BN的冷光辐射的一个或多个光电元件。在该情况下，板28可以在P方向上可移位地安装在导向装置中，使得标准样品32或光电元件33可以与激光二极管14的照明辐射对准。
板28将优选地经由位于钞票BN的运送平面外部的连接元件55(由虚线示出)连接到壳体13。在图2中的水平延伸的横截面中，存在近似U形形式的壳体13、连接区域55和板28。板28的这种安装方式，在没有标准样品32和光电元件33的可选择变型中也是这样，具有如下优点：对不期望的激光二极管14的激光辐射的出射提供光屏蔽。如果板28为了维修目的或清除卡塞而可拆卸地固定到壳体13，则可以使激光二极管14在板28拆下或移除时不起作用。
图4示出可用在根据图1的钞票分类设备中的可选择的且极为紧凑的冷光传感器6的示意性横截面图。相同的部件用与图2中相同的附图标记表示。
根据图4的光学部件在冷光传感器6中的布置与根据图2的冷光传感器6的不同之处尤其在于，可以省去偏转镜23。应当指出，根据图4的冷光传感器6不具有任何其它的检测器单元31、33，尽管也可以具有。在该情况下，分色光束分离器16不导致照明辐射，而是将以镜面反射形式偏转的冷光辐射。
此外，光源14具有两个相互垂直的以不同波长发射的激光二极管51、52，这样，各激光二极管51、52的辐射可以例如通过另一分色光束分离器53进行耦合，使得可以照射钞票BN上的同一照明区域35或者重叠或隔开的多个照明区域35。优选地，激光二极管51、52中的任一个或另一个或者两个激光二极管51、52都可以根据待检查的钞票而有选择地同时或交替地被触发以发出辐射。
可在垂直投影中识别的光敏检测器元件，即检测器行22，不对称地安装在载体上，这将参照图7更加详细地进行解释。
此外，冷光传感器6优选地在壳体13中具有控制单元50，该控制单元50用于分光计30的测量值的信号处理和/或冷光传感器6的各部件的电源控制。
现在将参照图6和7描述可用于冷光传感器12中的检测器行22的两个不同的变型。图6以详细视图示出常规的检测器行22，该检测器行22通常具有多于100个并排设置的光敏像素，简称为像素40(图6仅示出其中的第一组七个左侧的像素40)，这些像素40等大并在基底41上或基底41中隔开大致对应于像素40宽度的距离。
相反，优选的是使用具有极少数量的像素40、具有较大的像素面积和较小的非光敏区域的改进的检测器行22，如图7作为示例示出。这种改进的检测器行22具有的优点是，其具有比图6的常规检测器行22大很多的信噪比。优选地，该改进的检测器行22构造成，在基底41中或基底41上仅具有10和32之间、特别优选的是10和20之间的单像素40。各像素40的尺寸可以为至少0.5mm×0.5mm，优选地为0.5mm×1mm，特别优选地为1mm×1mm。根据图7的实施例，作为示例，检测器行22具有高度为2mm且宽度为1mm的12个像素40，相邻像素40之间的非光敏区域41具有约50μm的延伸。
此外，单像素40特别是在待测量的冷光辐射的散射方向上也可以具有不同的尺寸，如图7所示。由于通常仅有选择地评估单波长或波长范围，而不是光谱的全部波长，因此像素40可以构造成适于待评估的特定的波长(或波长范围)。
根据将要进行光谱检测的波长范围，检测器行22在一定的情况下可以由不同的材料构成。对低于约1100nm敏感的由硅制成的检测器特别适合在紫外线或可见光谱范围内的冷光测量，而对高于约900nm敏感的由InGaAs制成的检测器行22适于红外光谱范围内的测量。优选地，这种InGaAs检测器行22将直接施加于硅基底42，硅基底42特别优选地具有由硅技术得到的放大级，用于放大InGaAs检测器行22的像素40的模拟信号。这同样提供了具有较短信号路径和增加的信噪比的特别紧凑的结构。
具有较少像素40的检测器行22(例如，根据图7)优选地仅检测小于500nm的相对较小的光谱范围，特别优选地是检测小于300nm或约300nm的光谱范围。也可以是，检测器行22具有至少一个在钞票BN中的待测量冷光光谱之外对光敏感的像素40，用于在评估所测量的冷光光谱期间执行标 准化，例如基线寻找。
尽管本发明的冷光传感器6的结构紧凑，成像光栅24将优选地具有大于约300线/mm、特别优选地是大于约500线/mm的衍射元件，用于使冷光辐射充分地散射到检测器元件21上。成像光栅24与检测器元件21之间的距离可以优选地小于约70mm，特别优选地小于约50mm。
可以例如连续地在移位寄存器的帮助下读取检测器行22的各像素40。然而，优选的是并行读取检测器行22的单像素40和/或像素组。根据图9的示例，三个左侧的像素40由所述像素40的利用相应放大级45放大的测量信号逐一读取，并提供给相应的模拟/数字转换器46，其中放大级45可以是例如根据图7的硅基底42的一部分。而在示意性表示的图9中的两个右侧像素借助单独的放大级45首先放大，然后供给到可以有选择地包括采样和保持电路的公共多路复用单元47，然后供给到连接于多路复用单元47的公共的模拟/数字转换器46。
由此，允许多个像素40或像素组的并行读取，这使得积分时间较短并可同步测量钞票BN。该测量同样有助于增加信噪比。
根据本发明的另一独立思想，将用于冷光辐射的成像光学镜的部件与检测器30的部件集成在一起。具体地，用于使待检测的冷光辐射偏转到分光计30上的偏转镜23可以直接连接到检测器单元21，例如如图2所示。
图7示出一改进的变型，其中偏转镜23直接施加到具有检测器行22的公共载体，即具体地是施加到硅基底42。或者，偏转镜23也可以施加到检测器单元21的玻璃保护片。
此外，诸如光电元件56的光电检测器也可以存在于偏转镜23的下方。该优选的变型在图8中作为示例示出，该图8示出沿着图7的I-I线的横截面。在该情况下，施加到光电元件56的偏转镜23至少部分地透过将由光电元件56所测量的波长。该光电元件56也可以用于校准目的和/或评估冷光辐射的其它性质。
如图4所示，检测器行22可以优选地不对称地施加到载体，即硅基底42，这不仅是出于如图4所示的紧凑的传感器设计的原因，而且是为了附接另外的光学部件23、56。
正如所提及的，由于在检查钞票BN时通常冷光辐射的信号强度极低，因此需要在正在进行的操作中对冷光传感器12进行校准，即具体地例如是 在冷光传感器12的两个钞票测量循环之间的间歇期间进行上述校准。已经描述过的可能的测量是使用标准样品32。
根据另一思想，这也可以通过冷光传感器12的光学部件的主动机械位移来实现，该位移可以例如通过外部控制单元11或优选地通过内部控制单元50根据冷光传感器12的测量值来控制。
例如，成像光栅24的部件可以安装成在致动器25的作用下沿S方向可移位。可以使用未示出的其它部件来获得其它光学部件(例如，可以例如在图2的箭头D的方向上可移位地被驱动的检测器21)的机械位移。也可以实现光学部件在多于一个方向上的移位。
因此，可以例如在冷光传感器12的正在进行的操作期间对冷光传感器12的测量值进行评估，如果测量值(例如，检测器行22、另一检测器单元27或光电元件33的测量值)或从中得到的量偏离一定的标准值或范围，则可以进行冷光传感器12的单一或多个光学部件的主动机械移位，以获得增加的信号增益并补偿因例如照明或电子或光学元件老化的原因引起的温度波动而带来的不期望的变化。这对于具有较少像素40的检测器单元21来讲尤其重要。
为了增加冷光传感器12的光源的寿命，也可以例如仅当钞票BN位于测量窗口(即，遮光玻璃18)的区域时以高能量驱动激光二极管14。
当然，也可以为上述变型构想其它的选择或附加物。
虽然参照图2和4描述了成像光栅24具有凹入曲面的示例，但是也可以有选择地使用平的光栅。这种冷光传感器12的结构在图10中作为示例示出。在该情况下，从待检查的钞票BN发出并通过入射窗18被检测的辐射通过准直透镜17落到分束器16上，光从该分束器16偏转90°并通过用于照明抑制的透镜19和滤光器20落到第一球面准直镜70上。辐射从所述镜70偏转到平光栅71上。然后，经平光栅71进行光谱分解后的光通过第二球面准直镜72和柱面透镜73被引导到检测器阵列21上。
图10的冷光传感器12的特征还在于，照明光借助于光导耦合器耦合。具体地，由激光光源68产生的光通过光导向器69、波束成形光学镜66、分束器16、准直透镜17和入射窗18照射到待检查的钞票上。由于光导向器69是柔软的且可以变形使得照明光束路径可以(在很大程度上)延伸到任何期望的位置，因此可以例如将光源固定在壳体13中的特别节省空间的位置。
特别是当使用这种光导向器时，光源甚至可以安装在冷光传感器12的壳体13的外部。该空间上的分离具有如下优点：光源68产生的热量对位于壳体13中的其它光学部件、特别是高敏感性的检测器21的操作和调节的干扰减少很多。图11示出光源68照射到导入冷光传感器12的壳体13中的光导向器69中的相应的示意性示例。壳体13可以示例性地构造成与图10中的类似，区别仅在于光源68位于壳体13的外部，从而光导向器69也在壳体13的外部延伸。
例如根据图11的光耦合器的另一特点是，连接光源69和壳体13的光导向器69在中间区域70中卷绕成螺旋形状，其中中间区域70在图11中以横截面图示意性地示出。当光源68照射到光导向器69中时，在光导向器69中存在一系列的全反射。这使得耦合进入的光源68的激光辐射的光束截面在空间上均匀分布。这具有如下优点：照明在检查期间波动减少，使得可以获得更多的可再现的检查结果。为此，不需要光导向器一定要在一平面中卷绕成螺旋形状。所必须的仅是光导向器具有一定的长度。因此，光导向器69优选地具有1m到20m的长度，纤维横截面为50μm到200μm。
同样地，可以有选择地构想，待检查钞票的照射仅由壳体13外部的光学部件完成，并且冷光传感器12在壳体13内仅包括用于测量从被照明的钞票发出的辐射的光学部件。
为了使照明光束稳定，也可以例如使用所谓的DFB激光器或所谓的DFR激光器，在DFB激光器中，附加的光栅嵌入到激光器的谐振腔中，而在DFR激光器中，附加的光栅嵌入在激光器的谐振腔的外部。
虽然上面作为示例描述了利用光栅分光计(即，具有成像光栅24的分光计30)进行检查的优选变型，但其实也可以没有光栅分光计，而是使用例如具有用于光谱散射的棱镜的分光计30或者使用用于滤掉冷光辐射中待检测的不同波长或波长范围的不同的滤光器进行测量。这尤其可以用于多轨道或高敏感度测量。
图12中示出没有光栅分光计的冷光传感器1的示例。图12仅示例性地示出冷光传感器的检测部分。为了清晰，省去了诸如壳体、照明和成像光学镜的所有其它的部件。根据该图12的示例，从待检查钞票BN发出的光束经由可围绕旋转轴58旋转的偏转镜57有选择地偏转到各个检测器59上，检测器59对不同的波长或波长范围敏感。这可以首先通过为检测器59选择 在不同波长范围中感光的检测器区域来实现。然而，也可以如图12中作为示例示出的，将用于不同波长范围的滤光器60设置在检测器59的上游，并优选地将其固定到检测器59上。
同样地，可以使用具有不同滤光器的所谓的滤光轮。滤光轮的旋转使各个不同的滤光器相继穿过待检查钞票BN的光束，待检查钞票BN的光束随后入射在检测器上。
图13极为示意性地示出根据另一示例的检测器61。检测器在基底62上具有一行或一列相同类型的光敏像素63。在检测器61上，像素63的上方设置有滤光器64，该滤光器64具有沿箭头方向所示的过滤波长的梯度。这意味着不同的波长在滤光器64的不同位置被滤掉，与箭头方向有关。使用这种带有过滤波长梯度的滤光器64具有如下优点：待检查的光可以直接照射到检测器61上，而无需诸如光栅24的波长散射元件或者偏转镜23、57。因此，冷光传感器1的结构可以设计得特别简单且具有更少的部件。
此外，例如还可以不仅在冷光传感器、而且在其它传感器(特别是其它的光学传感器)的特别优选的示例中有利地利用各部件的主动光学移位。此外，例如，分光计的特殊实施例还在冷光传感器本身不具有用于激发冷光辐射的光源时是有利的。
此外，本发明的系统还可以设计成使得，仍在评估一张钞票BN的冷光传感器12的测量值的同时，检测后一张钞票BN的测量值。而前一钞票BN的测量值的评估必须足够快，使得运送路径5的各个门7可以开关得足够快，以使前一钞票BN偏转进相关的存储口9中。
因此，本发明的设备和方法允许简单且可靠地检查和区分冷光有价文件。可以例如通过光源14来进行检查，该光源14在一定的时间段0-tp内产生给定强度的第一波长的光，以激发特征物质。光源14的光激发沿T方向运送通过遮光玻璃18的待检查钞票BN的特征物质，此时特征物质发出第二波长的冷光。所发出的冷光的强度按照一定的规则在激发时间段0-tp内增加。所发出冷光的强度的增加和降低的方式取决于所使用的特征物质以及激发光源14，即激发光源14的强度和波长或波长分布。在激发结束之后，在时刻tp，所发出冷光的强度按照一定的规则降低。
在分光计30的帮助下，检测并评估从钞票BN垂直(即，平行于激发光)发出的冷光。通过在一个或多个特定时刻t2、t3评估检测器单元21的信号， 可以特别可靠地检查所出现的是否是真的钞票BN，这是因为仅用于钞票BN的特征物质或者所用特征物质的组合具有这样的衰减行为。衰减行为的检查可以通过上述的在一个或多个特定时刻比较冷光的强度与真的钞票BN的给定强度来实现。还可以将冷光强度的图形与已知钞票BN的给定图形相比较。
Claims (30)
1.一种用于检查发冷光的有价文件(BN)的设备(1)，具有用于激发冷光辐射的光源(14,51,52,68)和用于以光谱分辨率检测从有价文件(BN)发出的冷光辐射的冷光传感器(12)，并且还包括运送路径(5)和多个门(7)，其中光源(14,51,52,68)在沿运送方向(T)运送通过冷光传感器(12)的有价文件(BN)上产生在运送方向(T)上延伸的照明区域(35)，其特征在于，在仍为一个有价文件(BN)评估冷光传感器(12)的测量值的同时，检测后一有价文件(BN)的测量值，并且所述一个有价文件的测量值的评估进行得足够快，使得运送路径的各个门可以开关得足够快，以使所述一个有价文件偏转进相关的存储口中。
2.根据权利要求1的设备(1)，其特征在于，照明区域(35)在运送方向(T)上的延伸部是垂直于运送方向(T)的延伸部的至少两倍。
3.根据前述权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)的图像区域(36)在运送通过冷光传感器(12)的有价文件(BN)的运送方向(T)上延伸。
4.根据前述权利要求3所述的设备(1)，其特征在于，图像区域(36)的长度和/或宽度小于光源(14,51,52,68)的照明区域(35)的相应尺寸。
5.根据前述权利要求4所述的设备(1)，其特征在于，有价文件(BN)上的图像区域(36)和照明区域(35)在一给定的时刻至少部分地重叠或完全重叠。
6.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)具有一个或多个以不同波长发射的光源(14,51,52,68)，由此有选择地使单一波长被激活。
7.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)具有至少一个检测器行(22)，所述检测器行(22)具有较少数量的像素(40)。
8.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)具有至少一个用于测量有价文件(BN)的冷光光谱之外的辐射的检测器元件(40)。
9.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)具有至少一个带有不同尺寸的像素(40)的检测器行(22)。
10.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)在硅基底(42)上具有InGaAs检测器行(22)，硅基底(42)具有一个或多个放大级(45)，用于放大InGaAs检测器行(22)的像素(40)的模拟测量信号。
11.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(6)的检测器单元(21)检测小于500nm的光谱范围，和/或冷光传感器(6)的成像光栅(24)具有大于约300线/mm，和/或成像光栅(24)与检测器单元(21)之间的距离小于约70mm。
12.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，光源(14)、和/或冷光传感器(12)、和/或用于对冷光传感器(6)的测量值进行信号处理和/或对冷光传感器(6)的部件进行电源控制的控制单元(50)整合在公共壳体(13)中和/或单独壳体(13,68)中。
13.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，光源(14)垂直于待检查的有价文件(BN)照射，冷光传感器(12)检测从被垂直照射的有价文件(BN)发出的冷光辐射，和/或由光源(68)产生的辐射经由光导向器(69)照射到待检查的有价文件上。
14.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)具有偏转镜(23)，该偏转镜(23)用于折叠待测量冷光辐射的光束路径，和/或用于使待测量的冷光辐射偏转到另一光学单元上。
15.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)具有光电检测器(56)，在光电检测器(56)的表面上或该表面上方具有偏转镜(23)，该偏转镜(23)至少部分地透过将由光电检测器(56)测量的波长。
16.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)具有在待测量辐射的光束路径中位于光电检测器(56,59,63)上游的滤光器(60,64)。
17.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)具有一部件(21)，该部件(21)具有用于冷光辐射的光敏检测器单元(22)和用于将冷光辐射成像到光敏检测器单元(22)上的部件(23)。
18.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)具有不对称地施加到基底(42)的检测器行(22)。
19.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)具有用于检测冷光辐射的不同性质的多个检测器单元(21,27)，它们在不同的光谱范围和/或以不同的光谱分辨率进行测量。
20.根据前述权利要求19的设备(1)，其特征在于，不同的检测器单元(21,27)设计成用于检查有价文件(BN)的不同特征物质。
21.根据前述权利要求20的设备(1)，其特征在于，一个检测器单元(21)设计成用于冷光辐射的光谱分析测量，另一检测器单元(27)设计成用于冷光辐射的非光谱分析测量。
22.根据前述权利要求20的设备(1)，其特征在于，一个检测器单元(21)设计成用于冷光辐射的时间积分测量，另一检测器单元(27)设计成用于冷光辐射的时间分解测量。
23.根据前述权利要求20的设备(1)，其特征在于，一个检测器单元(27)设计成用于测量零阶光谱分解的冷光辐射，另一检测器单元(21)设计成用于测量另一阶光谱分解的冷光辐射。
24.根据前述权利要求20的设备(1)，其特征在于，检测器单元(27)相对于用于光谱分解的装置(24)倾斜设置，以避免再次反射到装置(24)上。
25.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)具有标准样品(32)，该标准样品(32)具有发冷光的特征物质。
26.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)具有用于照射具有发冷光的特征物质的标准样品(32)的另一光源(31)。
27.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)具有用于冷光传感器(12)的光学部件(21,24)的主动机械移位的装置(25)。
28.根据前述权利要求1-5中任一项的设备(1)，其特征在于，冷光传感器(12)的光学部件(21,24)的主动机械移位可由控制单元(11,50)根据冷光传感器(12)的测量值来控制。
29.根据前述权利要求7的设备(1)，其特征在于，检测器行(22)的单像素(40)和/或像素组可并行读取。
30.根据前述权利要求7的设备(1)，其特征在于，检测器行(22)的单像素(40)和/或像素组各连接到单独的放大级(45)和随后的模拟/数字转换器(46)。
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