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Die
Erfindung betrifft ein Kamerasystem für die Remissions-
und Transmissionsmessung von Wertdokumenten, insbesondere von Banknoten.
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Ein
solches Kamerasystem für Wertdokumente läßt
sich zum Beispiel zum Bewerten von Banknoten verwenden. Bei den üblichen
Banknotenbearbeitungsgeräten wird mit Hilfe einer eine
Lichtquelle und eine Spiegelanordnung aufweisenden Beleuchtungseinrichtung
das zu beurteilende Dokument beleuchtet, und das von dem Dokument
reflektierte Licht wird auf einen Detektor gelenkt, beispielsweise
einen CCD-Sensor, um digitale Bilder von dem Dokument zu gewinnen.
Die Bildsignale können dann für verschiedene Zwecke
ausgewertet werden.
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Derartige
Kamerasysteme sind allgemein zur Remissions- oder Transmissionsmessung
von Banknoten ausgebildet. Damit das von der Banknote reflektierte
(remittierte) Licht möglichst getreu erfaßt, befindet
sich zwischen der Objektebene, die die Banknote durchläuft,
und dem Detektor eine Optik, die ein Bild der Banknote – üblicherweise
streifenförmig – auf den Detektor abbildet.
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Ein
derartiges Kamerasystem ist beispielsweise aus der
DE 100 00 030 A1 bekannt.
Das bekannte Kamerasystem weist zwei Teilkamerasysteme auf, die
auf unterschiedlichen Seiten der Objektebene angeordnet sind. Dadurch
ist es möglich, jeweils die beiden Oberflächen
der an dem Kamerasystem in der Objektebene entlang eines Transportpfads
transportierten Banknoten aufzunehmen. Den Teilkamerasystemen jeweils
gegenüberliegend sind weitere Detektoren angeordnet, die
ebenfalls jeweils eine Optik aufweisen, welche von den Teilkamerasystemen
stammendes Licht, welches durch die in der Objektebene liegenden
Banknoten transmittiert wird, auf die auf die De tektoren abbildet.
Die den Teilkamerasystemen jeweils gegenüberliegende Optik und
der Detektor sind dabei derart angeordnet, daß im einen
Fall eine Transmissionsmessung in Form einer Dunkelfeldmessung erfolgt,
dazu befindet sich die Optik zwischen den Strahlenbüscheln
des Transmissionslichts, bzw. dem Licht der Beleuchtung, so daß die
Optik Licht aus dem ”Dunkelfeld” auf den Detektor
abbildet. Im anderen Fall erfolgt eine Transmissionsmessung in Form
einer Hellfeldmessung. Dazu befindet sich die Optik mittig in einem
Transmissionslicht-Strahlenbüschel, bzw. im direkten Strahlengang der
Beleuchtung, so daß die Optik Licht aus dem ”Hellfeld” auf
den Detektor abbildet.
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Bei
dem bekannten Kamerasystem ist zur Durchführung jeder der
Transmissionsmessungen, d. h. pro Teilkamerasystem, eine Optik sowie
ein Detektor erforderlich. Die dafür benötigte
zusätzliche Optik sowie der zusätzliche Detektor
für jedes der Teilkamerasysteme bedeuten erhöhten
Aufwand für die Realisierung des Kamerasystems. Der Aufwand
für die Realisierung des Kamerasystems bzw. der Teilkamerasystems
steigt dabei an, je höher die Anforderungen an die Auflösung
des Kamerasystems bzw. der Teilkamerasysteme sind, da für
hohe Auflösungen geeignete Optiken und Detektoren teuer
sind.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kamerasystem für
die Bearbeitung von Wertdokumenten, für die Remissions-
und Transmissionsmessung insbesondere von Banknoten anzugeben.
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Gelöst
wird diese Aufgabe bei einem Kamerasystem für die Remissions-
und Transmissionsmessung von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten,
mit zwei Teilkamerasystemen, für die Remissions- und Transmissionsmessung
in einer Objektebene, wobei die Teilkamerasysteme die Remissionsmessun gen
von verschiedenen Seiten der Objektebene her durchführen,
und das erste Teilkamerasystem eine Transmissionsmessung im Dunkelfeld durchführt,
wohingegen das zweite Teilkamerasystem eine Transmissionsmessung
im Hellfeld durchführt, wobei zumindest eines der Teilkamerasysteme einen
Detektor aufweist, der sowohl die Remissions- als auch die Transmissionsmessung
durchführt, und daß das zumindest eine Teilkamerasystem
auf einer Seite der Objektebene eine Beleuchtung und den Detektor
für die Remissionsmessung aufweist, wohingegen das zumindest
eine Teilkamerasystem auf der anderen Seite der Objektebene eine
Beleuchtung für die Transmissionsmessung im Dunkelfeld
oder im Hellfeld aufweist.
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Die
Verwendung eines einzigen Detektors für die Remissionsmessung
und Transmissionsmessung bietet den Vorteil einer einfacheren und
weniger aufwendigen Realisierung des Kamerasystems. Es ist offensichtlich,
daß dieser Vorteil erreicht wird, falls zumindest eines
der beiden Teilkamerasysteme nur einen Detektor verwendet und sich
der Vorteil vergrößert, falls in beiden Teilkamerasystemen
nur ein Detektor verwendet wird.
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Vorteilhaft
wird zur Trennung der Transmissionsmessung und der Remissionsmessung
in den Teilkamerasystemen Licht aus unterschiedlichen Wellenlängenbereichen
verwendet. Der Detektor des Teilkamerasystems oder der Teilkamerasysteme weist
wellenlängenselektive Teilbereiche auf, die auf das Licht
aus den unterschiedlichen Wellenlängenbereichen der Beleuchtung
abgestimmt sind.
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Alternativ
ist es möglich, die Trennung der Transmissionsmessung und
der Remissionsmessung in den Teilkamerasystemen dadurch zu bewirken,
daß die Beleuchtungen des zumindest einen Teilkamerasystems
abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden.
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
von Figuren näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Kamerasystems zur Remissions- und Transmissionsmessung von Banknoten,
und
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2 eine
Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Kamerasystems zur Remissions-
und Transmissionsmessung von Banknoten.
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In 1 ist
eine erste Ausführungsform eines Kamerasystems gemäß der
Erfindung dargestellt. Die Schnittdarstellung zeigt ein Kamerasystem zum
Durchführen von Remissions- und Transmissionsmessungen
mit zwei Teilkamerasystemen 10 und 20, an einer
in Pfeilrichtung von links nach rechts in einer Objektebene O transportierten
Banknote BN.
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Bei
fast allen Wertdokumenten unterscheidet sich das Bild auf der einen
Seite des Wertdokuments von demjenigen auf der anderen Seite. Um
umfangreiche Daten von dem Wertdokument innerhalb kurzer Zeit zu
erhalten, werden zwei Remissionsmessungseinrichtungen 11 und 21 sowie
und zwei Transmissionsmessungseinrichtungen 12 und 22 vorgesehen.
Die Remissionseinrichtungen 11 und 21 befinden
sich auf unterschiedlichen Seiten der Objektebene O, so daß die
beiden Oberflächen der Banknote BN erfaßt werden
können. Die Banknote BN wird dadurch bei einem Durchlauf
beidseitig einer Remissionsmessung unterzogen, außerdem
wird sie zwei Transmissionsmessungen unterzogen, wobei für
die beiden Transmissionsmessungen einerseits ein Hellfeldmessung
und andererseits eine Dunkelfeldmessung durchgeführt wird.
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Während
des Transports der Banknote BN in Transportrichtung T vorbei an
nicht näher dargestellten Fenstern der Teilkamerasysteme 10 und 20,
wird die Banknote BN von Lichtquellen 13, 23 und 28 in den
Teilkamerasystemen 10 und 20 jeweils streifenförmig
beleuchtet. Das von der Banknote BN reflektierte und remittierte
Licht wird auf Fotodetektorarrays 14, 16 und 24 abgebildet.
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Der
Aufbau des ersten Teilkamerasystems
10 entspricht dem aus
der eingangs erwähnten
DE 100 00 030 A1 bekannten Teilkamerasystem,
mit einer Remissionsmessungseinrichtung
11, die eine Beleuchtung
13,
eine Optik
15 und ein zumindest zeilenförmiges
Fotodetektorarray
14 für die Remissionsmessung
einer ersten Oberfläche der sich in der Objektebene O befindenden
Banknote BN aufweist. Zudem weist das erste Teilkamerasystem
10 eine Transmissionsmessungseinrichtung
12 auf,
mit einer weiteren Optik
17 und einem weiteren zumindest
zeilenförmigen Fotodetektorarray
16 für
eine Transmissionsmessung der sich in der Objektebene O befindenden
Banknote BN im Dunkelfeld. Bei der Transmissionsmessung wird das
von der Beleuchtung
13 stammende und durch die Banknote
BN transmittierte und gestreute Licht erfaßt, ohne daß dabei
Licht der Beleuchtung
13 (bei Fehlen der Banknote BN) auf
direktem Weg zu dem Detektor
16 bzw. der Optik
17 gelangen
kann.
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Das
von der Beleuchtung 13 in Form eines Streifens auf der
Banknote BN konzentrierte Licht wird von der Banknote BN reflektiert
und tritt in die Optik 15 ein, die bevorzugt von einer
SELFOC®-Linsenanordnung gebildet
wird. Aus dieser Optik 15 tritt das Licht aus und wird
auf die Oberfläche des Fotodetektorarrays 14 abgebildet.
Bei dem Fotodetektorarray kann es sich um eine Anordnung aus CMOS-Fotodetektor-Chips
handeln, die mit wählbarer Auflösung auf einer
Platine angeordnet werden können. Beispielsweise sind bei
einem Detektor geringer Auflösung die Chips mit einem Pixel-Mittenabstand
von 1 mm auf der Platine angeordnet, bei hoher Auflösung
beträgt der Mittenabstand der Pixel des Detektors 14 bevorzugt
0,2 mm oder weniger.
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Die
Optik 17 und der Detektor 16 der Transmissionsmessungseinrichtung 12 können
wie die Optik 15 und der Detektor 14 der Remissionsmessungseinrichtung 11 aufgebaut
sein.
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In
der Zeichnung nicht dargestellt sind die Schaltungselemente zum
Treiben der Beleuchtung 13 und des Detektors 14 sowie
zur Verarbeitung der von dem Detektor 14 gewonnenen Bildsignale.
Derartige Elemente sind für keines der beiden Teilkamerasysteme 10 und 20 dargestellt.
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Die
Beleuchtung 13 kann beispielsweise von Leuchtdioden gebildet
werden und als LED-Array angeordnet sein. Durch entsprechende Wahl
der Leuchtdioden läßt sich die Wellenlänge
des von der Beleuchtung 13 auf das Wertdokument gegebene Licht
optimal auf die Beschaffenheit des zu prüfenden Wertdokuments
abstimmen, hier der Banknote BN. Zur Untersuchung der Wertdokumente
kann Licht aus dem ultravioletten, sichtbaren und/oder infraroten
Bereich verwendet werden. Die Detektoren 14 bzw. 16 können
wellenlängenselektiv sein. Dazu können die Detektoren 14 bzw. 16 in
mehrere zeilenförmige Teilbereiche aufgeteilt sein, die
für unterschiedliche Wellenlängen empfindlich
sind. Beispielsweise können Filter mit unterschiedlichen Durchlaßbereichen
auf die zeilenförmigen Teilbereiche der Detektoren 14 bzw. 16 aufgebracht
sein.
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Das
rechts in 1 dargestellte zweite Teilkamerasystem 20 dient
einer zweiten Remissionsmessung sowie einer zweiten Transmissionsmessung,
hier im Dunkelfeld.
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Das
zweite Teilkamerasystem 20 weist einer Remissionsmessungseinrichtung 21,
mit einer Beleuchtung 23, einer Optik 25 und ein
zumindest zeilenförmiges Fotodetektorarray 24 für
die Remissionsmessung einer zweiten Oberfläche der sich
in der Objektebene O befindenden Banknote BN auf. Die Remissionsmessungseinrichtung 21 des
zweiten Teilkamerasystems 20 ist wie die Remissionsmessungseinrichtung 11 des
ersten Teilkamerasystems 10 aufgebaut.
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Zudem
weist das zweite Teilkamerasystem 20 eine Transmissionsmessungseinrichtung 22 auf, mit
einer weiteren Beleuchtung 28 und optional einer weiteren
Optik 27, z. B. einer SELFOC®-Linsenanordnung.
Die weitere Optik 27 und die weitere Beleuchtung 28 sind
derart aufgebaut, daß sie eine zeilenförmige Beleuchtung
in der Objektebene O bewirken, wobei das Licht der Beleuchtung 28 (bei
Fehlen der Banknote BN) auf direktem Weg zu dem Detektor 24 bzw.
der Optik 25 gelangen kann, so daß der Detektor 24 eine
Transmissionsmessung der Banknote BN im Hellfeld vornimmt. Die Beleuchtung 28 kann beispielsweise
von Leuchtdioden gebildet werden und als LED-Array angeordnet sein.
Durch entsprechende Wahl der Leuchtdioden läßt
sich die Wellenlänge des von der Beleuchtung 13 auf
das Wertdokument gegebene Licht optimal auf die Beschaffenheit des
zu prüfenden Wertdokuments abstimmen, hier der Banknote
BN.
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Da
beim zweiten Teilkamerasystem 20 der Detektor 24 der
Remissionsmessungseinrichtung 21 neben der Remissionsmessung
auch für die Transmissionsmessung verwendet wird, muß eine
Trennung von Remissionsmessung und Transmissionsmessung vorgenommen
werden.
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Dies
kann dadurch erreicht werden, daß die Beleuchtungen 23 und 28 Licht
in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen für
die Beleuchtung der Banknote BN zur Verfügung stellen.
Beilspielsweise kann das von der Beleuchtung 28 der Transmissionsmessungseinrichtung 22 stammende
Licht infrarotes Licht sein, wohingegen das von der Beleuchtung 23 der
Remissionsmessungseinrichtung 21 stammende Licht keine
oder kaum infrarote Bestandteile enthält. Ist der Detektor 24 wellenlängenselektiv,
wie oben für die Detektoren 14 und 16 beschrieben,
d. h. der Detektor 23 weist mehrere zeilenförmige
Teilbereiche auf, die für unterschiedliche Wellenlängen
empfindlich sind, wobei einer der Teilbereiche für infrarotes Licht
empfindlich sein kann. In diesem Fall wird die Transmissionsmessung
mittels des für das infrarote Licht empfindlichen Teilbereichs
des Detektors 24 vorgenommen, während für
die Remissionsmessung die anderen, nicht im infraroten Bereich empfindlichen
Teilbereiche des Detektors 24 verwendet werden. Es ist
offensichtlich, daß die für die Transmissions-
und Remissionsmessung verwendeten Wellenlängenbereiche
in anderer Weise zugeordnet werden können.
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Eine
weitere Möglichkeit zur Trennung von Remissionsmessung
und Transmissionsmessung stellt eine zeitlich abwechselnde Beleuchtung
der Banknote BN mit den Beleuchtungen 23 und 28 dar. Die
Beleuchtungen 23 und 28 werden dabei in Zeitmultiplex
betrieben, d. h. abwechselnd ein- und ausgeschaltet. Dadurch ist
es möglich, die Remissionsmessung und die Transmissionsmessung
abwechselnd vorzunehmen. Eine Beschränkung auf bestimmte
Wellenlängenbereiche für die Remissionsmessung
bzw. Trans missionsmessung ist dabei nicht erforderlich, d. h. für
Remissionsmessung und Transmissionsmessung können dieselben
Wellenlängenbereiche verwendet werden.
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In 2 ist
eine zweite Ausführungsform eines Kamerasystems gemäß der
Erfindung dargestellt. Die Schnittdarstellung zeigt ein Kamerasystem zum
Durchführen von Remissions- und Transmissionsmessungen
mit zwei Teilkamerasystemen 10 und 20, an einer
in Pfeilrichtung von links nach rechts in einer Objektebene O transportierten
Banknote BN.
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Aufbau
und Funktion des zweiten Teilkamerasystems 20 entsprechen
Aufbau und Funktion des zweiten Teilkamerasystems 20 des
ersten Ausführungsbeispiels nach 1.
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Die
Remissionsmessungseinrichtung 11 des ersten Teilkamerasystems 10 entspricht
in Aufbau und Funktion der Remissionsmessungseinrichtung 21 des
zweiten Teilkamerasystems 20 des ersten Ausführungsbeispiels
nach 1. Die Transmissionsmessungseinrichtung 12 des
ersten Teilkamerasystems 10 weist eine Beleuchtung 18 auf,
deren Aufbau und Funktion der Beleuchtung 23 der Remissionsmessungseinrichtung 21 des
zweiten Teilkamerasystems 20 entsprechen kann. In der Objektebene O
wird eine zeilenförmige Beleuchtung erzeugt, wobei das
Licht der Beleuchtung 18 (bei Fehlen der Banknote BN) auf
direktem Weg nicht zu dem Detektor 14 bzw. der Optik 14 der
gegenüberliegenden Remissionsmessungseinrichtung 11 des
ersten Teilkamerasystems 10 gelangen kann.
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Zur
Trennung von Remissionsmessung und Transmissionsmessung im ersten
Teilkamerasystem 10 wird, wie oben im Zusammenhang mit
dem zweiten Teilkamerasystem 20 der ersten Ausführungsform
beschrieben, entweder Licht unterschiedlicher Wellenlängenbereiche
von den Beleuchtungen 11 und 18 erzeugt, oder
die Beleuchtungen 11 und 18 werden abwechselnd
betrieben (Zeitmultipelx).
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Die
Verwendung eines Detektors für die Remissionsmessung und
Transmissionsmessung bietet den Vorteil einer einfacheren und weniger
aufwendigen Realisierung des Kamerasystems. Es ist offensichtlich,
daß dieser Vorteil erreicht wird, falls zumindest eines
der beiden Teilkamerasysteme nur einen Detektor verwendet und sich
der Vorteil vergrößert, falls in beiden Teilkamerasystemen
nur ein Detektor verwendet wird.
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Das
beschriebene Kamerasystem wird vorteilhaft in Banknotenbearbeitungsgeräten
für die Überprüfung von Wertdokumenten,
z. B. Banknoten, Schecks, Gutscheinen usw., eingesetzt, um deren Echtheit,
Zustand (Verschmutzung, Beschädigung usw.), Art (z. B.
Währung und Denomination bei Banknoten) usw. festzustellen.
Die Banknotenbearbeitungsgeräten können beispielsweise
zum automatischen Bearbeiten, Sortieren, Einzahlen usw. von Wertdokumenten
verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10000030
A1 [0004, 0018]