-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Prüfung von
Banknoten auf das Vorhandensein von Sicherheitselementen in Form von
Fenstern mit transparenten Folien.
-
Zur
Absicherung und für
den Nachweis der Echtheit von Banknoten werden Banknoten mit Sicherheitselementen
versehen, die nur schwer nachgeahmt werden können. Bei einem bekannten Sicherheitselement
werden aus Papiersubstrat bestehende Banknoten mit fensterförmigen Durchbrechungen
versehen. In die so entstandenen Fenster werden transparente Folien
eingesetzt. Dafür
werden in der Regel Kunststoffolien verwendet. Bestehen die Banknoten
aus einem Kunststoffsubstrat, ist es nicht erforderlich eine fensterförmige Durchbrechung
herzustellen, statt dessen wird für das Fenster das Kunststoffsubstrat
verwendet, welches in dem Bereich des Fensters nicht oder nur teilweise
bedruckt bzw. mit Farbe abgedeckt wird.
-
Zur
Erkennung von Banknoten mit derartigen Fenstern ist es bekannt,
die Banknoten darauf hin zu untersuchen, ob in einem bestimmten
Bereich, in dem das Fenster vorhanden sein muß, ein transparenter Bereich
vorhanden ist. Dazu wird überprüft, ob Licht
in diesem Bereich ohne wesentliche Abschwächung durch die Banknoten treten
kann.
-
Die
bekannte Erkennung von Fenstern in Banknoten weist jedoch den Nachteil
auf, daß die
Erkennung des Fensters nicht für
alle Fälle
sicherstellt, daß es
sich um echte Fenster handelt. Weisen die Banknoten beispielsweise
lediglich ein Loch im Bereich des erwarteten Fensters auf, wird
dieses Loch fälschlich
als Fenster bewertet, welches als Sicherheitselement fungieren soll.
Eine sichere Erkennung von defekten oder gefälschten Banknoten ist somit nicht
möglich.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung und
ein Verfahren für
die Prüfung
von Banknoten auf das Vorhandensein von Sicherheitselementen in
Form von Fenstern mit transparenten Folien anzugeben, die Sicherheitselemente
in Form von Fenstern mit transparenten Folien zweifelsfrei erkennen.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw.
6 gelöst.
-
Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und dem Verfahren für
die Prüfung
von Banknoten auf das Vorhandensein von Sicherheitselementen in Form
von Fenstern mit transparenten Folien aus Kunststoff, werden zu
prüfende
Banknoten mittels Licht angeregt, durch die Anregung der Banknoten erzeugtes
Licht wird untersucht, wobei eine durch die zu prüfenden Banknoten
verursachte Änderungen der
Polarisation des von den Banknoten stammenden Lichts ermittelt wird,
und in Abhängigkeit
vom Auftreten einer Änderung
der Polarisation des von den Banknoten stammenden Lichts auf das
Vorhandensein von Fenstern geschlossen wird.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
und das Verfahren für
die Prüfung
von Banknoten weisen den Vorteil auf, daß in Banknoten vorhandene Sicherheitselemente
in Form von Fenstern mit transparenten Folien erkannt und von Banknoten
unterschieden werden können,
die im Bereich eines erwarteten Fensters mit einer transparenten
Folie lediglich eine Durchbrechung oder eine Folie mit anderen als
den erwarteten Eigenschaften aufweisen. Auf diese Weise können gefälschte oder
beschädigte
Banknoten sicher erkannt werden, wodurch insgesamt die Überprüfung der
Echtheit sowie des Zustands von Banknoten verbessert wird.
-
Weitere
Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand von Figuren.
-
Es
zeigen:
-
1 und 2 einen
prinzipiellen Aufbau einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung
für die
Prüfung
von Banknoten auf das Vorhandensein von Sicherheitselementen in
Form von Fenstern, bei der Prüfung
verschiedener Bereiche einer zu prüfenden Banknote,
-
3 einen
prinzipiellen Aufbau einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung
für die
Prüfung
von Banknoten auf das Vorhandensein von Sicherheitselementen in
Form von Fenstern, und
-
4 einen
prinzipiellen Aufbau einer dritten Ausführungsform einer Vorrichtung
für die
Prüfung von
Banknoten auf das Vorhandensein von Sicherheitselementen in Form
von Fenstern.
-
In 1 ist
eine Lichtquelle 1 dargestellt, die Licht erzeugt, welches
von einem ersten Polarisator 2 polarisiert wird und eine
zu überprüfende Banknote BN
beleuchtet. Ein erster Sensor 4 ist auf der gegenüberliegenden
Seite der Banknote BN derart angeordnet, daß er durch die Banknote BN
transmittiertes Licht empfängt.
Vor dem Sensor 4 ist ein zweiter Polarisator 3 angeordnet,
welcher das durch die Banknote BN transmittierte Licht polarisiert.
Erster und zweiter Polarisator 2 und 3 sind zueinander
hinsichtlich der Pola risationsrichtung gedreht angeordnet. Erster
und zweiter Polarisator 2 und 3 können als
lineare Polarisatoren ausgebildet sein und sind um 90° hinsichtlich
der Polarisationsrichtung zueinander gedreht angeordnet.
-
Der
Sensor 4 weist eine Steuereinrichtung auf, oder kann an
eine Steuereinrichtung angeschlossen sein, welche die Signale des
Sensors 4 auswertet, um bei der Prüfung der Banknote BN festzustellen,
ob ein Fenster 8 in der Banknote BN vorhanden ist. Die
Steuereinrichtung kann beispielsweise von einem Mikrocomputer gebildet
werden.
-
Wird
die Banknote BN entlang einer Transportrichtung T an der Vorrichtung 1 bis 4 vorbeitransportiert,
kann die Banknote BN auf das Vorhandensein eines Fensters 8 geprüft werden.
Trifft das durch den ersten Polarisator 2 linear polarisierte
Licht der Lichtquelle 1, wie in 1 dargestellt,
auf eine Stelle der Banknote BN, die einem die Banknote BN bildenden
Substrat 7, das beispielsweise aus Papier, Kunststoff oder
einem Laminat aus Papier und/oder Kunststoff bestehen kann, entspricht,
erreicht nur ein geringer Teil des Lichts den Sensor 4,
da das Licht vom Substrat 7 der Banknote BN zum größten Teil diffus
reflektiert wird. Von dem Sensor 4 wird deshalb nur eine
sehr geringe Menge Licht empfangen. Da zudem der zweite Polarisator 3,
der gegenüber
dem ersten Polarisator 2 um 90° gedreht
ist, vor dem Sensor 4 angeordnet ist, wird die Menge des
vom Sensor 4 empfangenen Lichts weiter verringert, da das
durch das Substrat 7 der Banknote BN transmittierte Licht keine
bestimmte Polarisation mehr aufweist. Durch die sehr geringe Menge
Licht wird entsprechend ein sehr kleines Signal des Sensors 4 hervorgerufen.
Bei der Auswertung des Signals des Sensors 4 wird durch
die Steuereinrichtung aufgrund der sehr geringen Größe des Signals
ermittelt, daß die überprüfte Stelle
vom Substrat 7 der Banknote BN gebildet wird, d. h. daß kein Fenster 8 vorliegt.
-
Wird
die Banknote BN weiter in Transportrichtung T bewegt, wird, wie
in 2 dargestellt, ein auf dem Substrat 7 der
Banknote 7 befindliches Fenster 8 von der Lichtquelle 1 beleuchtet.
Das Fenster 8 besteht aus einer Kunststoffolie, die in
Bereichen auch eine Metallisierung oder Bedruckung aufweisen kann.
Durch das für
das Licht der Lichtquelle 1 transparente Fenster 8 wird
ein relativ großer
Teil des Lichts der Lichtquelle 1 in Richtung des Sensors 4 transmittiert.
Da erster und zweiter Polarisator 2 und 3, die
sich im Strahlengang des Lichts befinden, ein Drehung von 90° hinsichtlich
Ihrer Polarisationsrichtung aufweisen, ist die den Sensor 4 erreichende Menge
des Lichts nahezu null, falls das Fenster 8 eine reine
Durchbrechung des Substrats 7 der Banknote BN ist. Wird
das Fenster 8 jedoch von einer doppelbrechenden Kunststoffolie
gebildet, erfährt
das Licht bei der Transmission durch das Fenster 8 eine Drehung
seiner Polarisationsrichtung, die von den Eigenschaften der Kunststoffolie
abhängig
ist. Somit erreicht eine Menge Licht den Sensor 4, die
größer ist als
für die
beiden zuvor geschilderten Fälle
des Substrats 7 und einer Durchbrechung. Folglich ist das
Signal des Sensors 4 größer als
in zuvor geschilderten Fällen.
Dadurch kann bei der Auswertung des Signals des Sensors 4 erkannt
werden, daß es
sich um ein mit einer Kunststoffolie überspanntes Fenster 8 der
Banknote BN handelt.
-
Durch
die Auswertung der Größe des Signals
des Sensors 4 kann somit bei der Prüfung der Banknote BN erkannt
werden, ob es sich um das Substrat 7 der Banknote BN, eine
Durchbrechung, d. h. ein Loch, in der Banknote BN oder um ein Fenster 8 mit
einer Kunststoffolie handelt. Das kleinste Signal wird für den Fall
der Durchbrechung erhalten, das größte für den Fall des Fensters 8 mit
Kunststoffolie.
-
Zusätzlich kann
es vorgesehen sein, daß das Fenster 8 Bereiche
enthält,
die unterschiedliche Polarisationseigenschaften aufweisen. Beispielsweise können auf
oder in die Kunststoffolie Elemente, z. B. Flüssigkristalle, auf- oder eingebracht
werden, welche aufgrund ihrer Polarisationseigenschaften die Polarisationseigenschaften
der Kunststoffolie verändern.
Beispielsweise können
die Flüssigkristalle
derart auf- oder eingebracht werden, daß sie in verschiedenen Bereichen
unterschiedlich orientiert sind. Dadurch ergeben sich für diese
verschiedenen Bereiche unterschiedliche Polarisationswirkungen.
Auf diese Weise kann z. B. eine bestimmte Struktur oder ein Bild
erzeugt werden, die mit dem Auge nicht ohne weiteres erkannt werden
können.
-
Die
Bereiche des Fensters 8 mit unterschiedlichen Polarisierungseigenschaften
können
jedoch mittels der zuvor beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren
für die
Prüfung
von Banknoten BN auf das Vorhandensein von Sicherheitselementen
in Form von Fenstern 8 mit Kunststoffolien erkannt werden, wodurch
die Strukturen oder Bilder erkannt werden können. Entsprechende Strukturen
oder Bilder können
im Speicher des Sensors 4, 6 gespeichert sein, um
einen Vergleich mit aktuell erfaßten Strukturen oder Bildern
zu ermöglichen.
Dadurch wird eine verbesserte Überprüfung der
Echtheit der Banknoten BN möglich.
-
In 3 ist
eine zweite Ausführungsform
einer Vorrichtung für
die Prüfung
von Banknoten BN auf das Vorhandensein von Sicherheitselementen
in Form von Fenstern 8 mit Kunststoffolien dargestellt, welche
vor allem eine verbesserte Erkennung der zuvor erwähnten Bereiche
des Fensters 8 mit unterschiedlichen Polarisierungseigenschaften
ermöglicht.
-
Im
wesentlichen entspricht die Vorrichtung nach der zweiten Ausführungsform
der zuvor anhand der 1 und 2 beschriebenen
ersten Ausführungsform
sowie der damit durchgeführten
Verfahren. Jedoch sind bei der Vorrichtung nach der zweiten Ausführungsform
auf der Seite des zweiten Polarisators 3 und des ersten
Sensors 4 ein dritter Polarisator 3' und ein zweiter Sensor 4' vorhanden.
Zweiter Sensor 4' und
dritter Polarisator 3' entsprechen
dem ersten Sensor 4 und dem zweiten Polarisator 3.
Zweiter und dritter Polarisator 3 und 3' sind jedoch
derart angeordnet, daß sie
hinsichtlich der Polarisationsrichtung um 90° gedreht sind. Dadurch ist es
möglich Bereiche
mit unterschiedlichen Polarisationseigenschaften innerhalb des Fensters 8 zu
erkennen, die z. B. durch Flüssigkristalle
erzeugt werden. Bei Verwendung nur eines Sensors 4 und
Polarisators 3 kann nämlich
ein gleichartiger Effekt z. B. durch Verwendung einer absorbierenden
Farbe im Bereich des Fensters 8 vorgetäuscht werden.
-
Für die zuvor
beschriebenen Ausführungsformen
kann es auch vorgesehen sein, die linearen Polarisatoren 2, 3, 3' durch zirkulare
Polarisatoren zu ersetzen. Die erster Polarisator 2 und
zweiter Polarisator 3 weisen dann umgekehrte Polarisationsrichtungen
auf, z. B. Linkspolarisation für
ersten Polarisator 2 und Rechtspolarisation für zweiten
Polarisator 3. Folglich weist der dritte Polarisator 3' die Polarisationsrichtung
des ersten Polarisators 2 auf, im angegebenen Beilspiel
Linkspolarisation. Dadurch ergeben sich am ersten Sensor 3 kleine
Signale, falls das Substrat 7 der Banknote BN vorliegt.
Ist das Fenster 8 lediglich eine Durchbrechung, wird kein
Signal ermittelt, da erster Polarisator 2 und zweiter Polarisator 3 entgegengesetzte
Polarisationsrichtungen aufweisen. Weist das Fenster 8 eine
Kunststoffolie auf, wird wegen deren Doppelbrechung ein Signal durch
den Sensor 3 ermittelt, das größer als im Fall des Substrats 7 ist.
-
In 4 ist
eine dritte Ausführungsform
einer Vorrichtung für
die Prüfung
von Banknoten BN auf das Vorhandensein von Sicherheitselementen
in Form von Fenstern 8 mit Kunststoffolien dargestellt, die
einen dritten Sensor 6 mit einem vierten Polarisator 5 aufweist.
Der Sensor 6 empfängt
von der Oberfläche
der Banknote BN reflektiertes Licht, welches von der Lichtquelle 1 stammt.
-
Der
vierte Polarisator 5 kann als Strahlteiler oder doppelbrechender
Kristall ausgebildet sein, der s- und p-polarisiertes Licht trennt.
Der Sensor 6 stellt in diesem Fall zwei Signale zur Verfügung, wobei
ein Signal dem s-polarisierten
Licht und ein zweites Signal dem p-polarisierten Licht entspricht.
Wird das Licht der Lichtquelle 1 nahe dem Brewsterwinkel
in Richtung der Kunststoffolie des Fensters 8 abgestrahlt,
so wird das senkrecht zur Einfallsebene polarisierte Licht (s-polarisiert)
stark reflektiert und das parallel zur Einfallsebene polarisierte
Licht (p-polarisiert) durchgelassen. Im Fall eines Fensters 8 mit Kunststoffolie
kommt es deshalb zu einem großen Unterschied
für das
in Richtung des dritten Sensors 6 reflektierten Lichts
hinsichtlich der s- und p-polarisierten Anteile. Liegt lediglich
ein Durchbrechung oder das Substrat 7 der Banknote BN vor,
kann ein entsprechender Unterschied nicht festgestellt werden, da
kein Licht reflektiert wird.
-
Für den zuletzt
beschriebenen Fall kann auch auf den vierten Polarisator 5 verzichtet
werden. Dann wird das von der Kunststoffolie des Fensters 8 gespiegelte
Licht ausgewertet. Im Unterschied zum Substrat 7, von dem
weniger als 0,5 % des Lichts durch Streuung in Richtung des vierten
Sensors 6 reflektiert werden, reflektiert die Kunststoffolie
des Fensters 8 Licht in einer Größenordnung von 5–8 %, wohingegen
bei einer Durchbrechung kein Licht reflektiert wird. Jedoch werden
dadurch Fenster 8 mit Kunststoffolien nicht eindeutig erkannt,
da durch andere Kunststoffolien, z. B. von Sicherheits elementen wie
Hologrammen oder von Klebestreifen, die auch auf dem Substrat 7 der
Banknoten BN angeordnet sein können, ähnliche
Signale durch den Sensor 6 erzeugt werden, die fälschlich
ebenfalls als Fenster 8 mit Kunststoffolie eingestuft werden.
Deshalb werden die zuvor in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen
und Verfahren bevorzugt.
-
Neben
den zuvor beschriebenen Überprüfungen der
Banknoten BN auf das Vorhandensein von Fenstern 8 mit Sensoren,
die jeweils von den Banknoten reflektiertes oder transmittiertes
Licht empfangen, ist es auch möglich
Sensoren vorzusehen, die es ermöglichen
sowohl reflektiertes als auch transmittiertes Licht zu empfangen
und auszuwerten. Dadurch ergibt sich eine weitere Verbesserung der Erkennung
von Fenstern 8 mit Kunststoffolien und somit eine Verbesserung
der Überprüfung der
Echtheit von Banknoten.
-
Eine
weitere Verbesserung der Prüfung
auf Fenster 8 kann erreicht werden, falls bekannt ist,
um welche Art von Banknote es sich handelt, d. h. welche Währung und
Denomination die Banknote aufweist. In diesem Fall ist die Lage
von Fenstern 8 bekannt, welche die Banknoten BN aufweisen
müssen. Bei
der Auswertung der Signale des oder der Sensoren ist es dann möglich, die
Stellen, an denen Fenster 8 vorhanden sein müssen, entsprechend
zu berücksichtigen.
Entsprechende Daten über
bekannte Eigenschaften von zu untersuchenden Banknoten, z. B. die
Lage von Fenstern 8 verschiedener Banknoten, können in
der Steuereinheit des oder der Sensoren gespeichert werden.
-
Die
Lichtquelle 1 der zuvor beschriebenen Vorrichtung kann
von einer oder mehreren Glühlampen,
Leuchtstoffröhren,
Leuchtdioden usw. gebildet werden.
-
Ebenso
können
Lichtquelle 1 und erster Polarisator 2 und/oder
die weiteren Sensoren 4, 4', 6 und Polarisatoren 3, 3', 5 je
eine bauliche Einheit bilden.
-
Weiterhin
ist es möglich,
daß die
Vorrichtung einen zeilenförmigen
Aufbau aufweist, d. h. mehrere Sensoren 4, 4', 6 und
Lichtquellen 1 sind jeweils so nebeneinander angeordnet,
daß sie
die zu prüfenden Banknoten
BN entlang ihrer gesamten Länge
oder Breite erfassen können.
Dadurch wird es möglich,
die gesamte Oberfläche
der Banknoten BN für
die Prüfung
zu beleuchten und zu erfassen, während
die Banknoten BN an der Vorrichtung vorbeitransportiert werden.
Die Lichtquelle 1 sowie die Sensoren 4, 4', 6 können auch
von jeweils einem einzigen zeilenförmigen Bauteil gebildet werden.
Beispielsweise können die
Sensoren 4, 4', 6 von
CCD-Sensoren gebildet werden.
-
Bei
Verwendung zeilenförmiger
bzw. mehrerer nebeneinander angeordneter Sensoren wird die Unterscheidung
verschiedener linearer Polarisationsrichtungen dadurch besonders
einfach, daß strukturierte
Polarisatoren mit zueinander senkrechten Polarisationrichtungen
alternierend auf den zeilenförmigen
Sensor bildende Pixel bzw. die nebeneinander angebrachten Sensoren
aufgebracht werden. Wird vor den linearen Polarisatoren eine Viertelwellenplatte
angebracht, die um 45° oder
135° zur
Orientierung der linearen Polarisatoren orientiert ist, kann auch
rechtszirkular polarisiertes von linkszirkularpolarisiertem Licht
unterschieden werden.
-
Die
zuvor beschriebene Steuereinrichtung kann neben der beschriebenen
Vorrichtung 1 bis 4 bzw. 6 weitere Elemente
steuern, z. B. ein Transportsystem, welches die Banknoten entlang
der Transportrichtung T an der Vorrichtung vorbeitransportiert sowie
den weiteren Transport in Abhängigkeit
vom Prüfergebnis
der Sensoren vornehmen kann.
-
Die
Vorrichtung 1 bis 4 bzw. 6 kann insbesondere
Bestandteil von Banknotenbearbeitungsmaschinen sein, die Banknoten
z. B. sortieren, annehmen, ausgeben, vernichten usw.