DE102010006396A1

DE102010006396A1 - Illuminating device and sensor for checking value documents

Info

Publication number: DE102010006396A1
Application number: DE102010006396A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dr. 85570 Frankenberger; Wolfgang 83135 Deckenbach; Urs 82256 Hennerkes
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2011-08-04
Also published as: WO2011091963A2; EP2531982A2; WO2011091963A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Prüfung von Wertdokumenten, der eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten eines Wertdokuments, eine Abbildungsoptik und eine Detektionseinrichtung aufweist. Die Beleuchtungseinrichtung des Sensors enthält eine Lichtquellen-Aufnahme mit mehreren chipförmigen Lichtquellen, die voneinander verschiedene Emissionsspektren aufweisen. Auf der Lichtquellen-Aufnahme ist eine lichtabsorbierende Vergussmasse aufgebracht, in die die chipförmigen Lichtquellen eingebettet sind. Durch das Einbetten in die lichtabsorbierende Vergussmasse wird das Aussenden von Emissionslicht bei zumindest einigen der chipförmigen Lichtquellen derart räumlich begrenzt, dass deren Abstrahlcharakteristika aneinander angeglichen werden.The invention relates to a sensor for checking documents of value, which has an illumination device for illuminating a document of value, an imaging optics and a detection device. The illuminating device of the sensor contains a light source recording with a plurality of chip-shaped light sources which have emission spectra which differ from one another. A light-absorbing potting compound, in which the chip-shaped light sources are embedded, is applied to the light source holder. By embedding in the light-absorbing potting compound, the emission of emission light is spatially limited in at least some of the chip-shaped light sources in such a way that their emission characteristics are matched to one another.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten von Wertdokumenten und einen Sensor zur Prüfung von Wertdokumenten, der die Beleuchtungseinrichtung aufweist.The invention relates to a lighting device for illuminating value documents and a sensor for checking value documents, which has the illumination device.

Zur Prüfung von Wertdokumenten werden üblicherweise Sensoren verwendet, mit denen die Art der Wertdokumente bestimmt wird und/oder mit denen die Wertdokumente auf Echtheit und/oder auf ihren Zustand geprüft werden. Derartige Sensoren werden zur Prüfung von Wertdokumenten wie z. B. Banknoten, Schecks, Ausweisen, Kreditkarten, Scheckkarten, Tickets, Gutscheinen und dergleichen verwendet. Die Prüfung der Wertdokumente erfolgt in einer Vorrichtung zur Wertdokumentbearbeitung, in der, je nach den zu prüfenden Wertdokumenteigenschaften, einer oder mehrere unterschiedliche Sensoren enthalten sind. Üblicherweise werden die Wertdokumente bei der Prüfung in einer oder mehreren Spuren abgetastet, wobei der Sensor und das Wertdokument relativ zueinander bewegt werden.For the examination of value documents, sensors are usually used with which the type of value documents is determined and / or with which the value documents are checked for authenticity and / or their condition. Such sensors are used to test value documents such. Banknotes, checks, ID cards, credit cards, check cards, tickets, vouchers and the like. The examination of the value documents takes place in a device for value document processing in which, depending on the value-document properties to be tested, one or more different sensors are included. Typically, the value documents are scanned in the test in one or more tracks, wherein the sensor and the document of value are moved relative to each other.

Wertdokumente werden häufig mit Hilfe optischer Sensoren geprüft, die das von den Wertdokumenten reflektierte Licht erfassen. Zur Beleuchtung eines Wertdokuments weisen manche Sensoren eine Beleuchtungseinrichtung mit mehreren verschiedenfarbigen Leuchtdioden auf, die jeweils mit einer als Linse wirkenden Schutzkappe ausgestattet sind. Die mit der Schutzkappe versehenen Leuchtdioden werden nebeneinander auf einer Leiterplatte angeordnet. Die Größe der Schutzkappen führt jedoch zu relativ großen Abständen zwischen den einzelnen Leuchtdioden. Eine derartige Beleuchtungseinrichtung hat daher einen relativ großen Platzbedarf.Value documents are often checked with the aid of optical sensors that detect the light reflected from the value documents. To illuminate a value document, some sensors have a lighting device with a plurality of differently colored light-emitting diodes, which are each equipped with a protective cap acting as a lens. The light-emitting diodes provided with the protective cap are arranged side by side on a printed circuit board. The size of the protective caps, however, leads to relatively large distances between the individual LEDs. Such a lighting device therefore has a relatively large footprint.

Bei anderen Beleuchtungseinrichtungen sind mehrere verschiedenfarbige chipförmige Lichtquellen nebeneinander auf einer Leiterplatte aufgebracht. Das Emissionslicht der Lichtquellen wird üblicherweise durch einen den Lichtquellen gemeinsamen Lichtleiter gesammelt und das aus dem Lichtleiter austretende Licht auf das zu prüfende Wertdokument gerichtet.In other lighting devices a plurality of different color chip-shaped light sources are applied side by side on a circuit board. The emission light of the light sources is usually collected by a light guide common to the light source and the light emerging from the light guide directed to the document of value to be tested.

Wenn eine Beleuchtungseinrichtung mit mehreren verschiedenen chipförmigen Lichtquellen ausgestattet werden soll, so unterscheiden sich die chipförmigen Lichtquellen im Allgemeinen in ihrer Abstrahlcharakteristik. Beispielsweise können einige der chipförmigen Lichtquellen einen erheblichen Anteil ihres Emissionslichts über ihre Seitenflächen aussenden, während bei anderen Lichtquellen die Lichtemission vor allem über deren Oberfläche erfolgt. Wenn die verschiedenen Lichtquellen nebeneinander angeordnet und deren Emissionslicht jeweils mit einer Linse gesammelt werden soll, so müssten für die verschiedenen Lichtquellen – aufgrund der verschiedenen Abstrahlcharakteristika – jeweils eine individuell passende Linse verwendet werden, d. h. Linsen verschiedener Größe und/oder Brennweite. Denn bei Verwendung gleicher Linsen für alle Lichtquellen würden einige der Linsen überstrahlt werden oder – bei entsprechend großen Linsen – die Anordnung der Linsen viel Platz benötigen. Allerdings ist die Anfertigung und Handhabung verschiedener Linsen, sowie deren Befestigung innerhalb einer Beleuchtungseinrichtung mit einem großen Aufwand verbunden.When a lighting device is to be equipped with a plurality of different chip-shaped light sources, the chip-shaped light sources generally differ in their emission characteristic. For example, some of the chip-shaped light sources can emit a significant portion of their emission light over their side surfaces, while in other light sources, the light emission is mainly on the surface. If the different light sources are arranged side by side and their emission light is to be collected in each case with one lens, it would be necessary to use an individually fitting lens for the different light sources - due to the different emission characteristics. H. Lenses of different size and / or focal length. Because when using the same lenses for all light sources some of the lenses would be outshined or - with correspondingly large lenses - the arrangement of the lenses need a lot of space. However, the preparation and handling of various lenses, as well as their attachment within a lighting device associated with a great effort.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung von Wertdokumenten mit verschiedenen Lichtquellen bereit zu stellen, deren Emissionslicht jeweils mit einer zur Lichtquelle passenden Linse gesammelt werden kann.An object of the present invention is therefore to provide an improved illumination device for illuminating documents of value with different light sources whose emission light can be collected in each case with a lens matching the light source.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.This object is solved by the subject matters of the independent claims. In dependent claims advantageous developments and refinements of the invention are given.

Die Beleuchtungseinrichtung umfasst eine Lichtquellen-Aufnahme, auf der mehrere chipförmige Lichtquellen angeordnet sind, deren Emissionsspektren voneinander verschieden sind. Außerdem weist die Beleuchtungseinrichtung mehrere Linsen auf, die getrennt von den chipförmigen Lichtquellen ausgebildet sind. Die Linsen sind so angeordnet, dass jeder der auf der Lichtquellen-Aufnahme angeordneten chipförmigen Lichtquellen genau eine Linse zugeordnet ist. Das Emissionslicht, das von der jeweiligen chipförmigen Lichtquelle ausgesendet wird, wird jeweils durch diejenige Linse gesammelt, die der chipförmigen Lichtquelle zugeordnet ist. Um eine eineindeutige Zuordnung zwischen den Linsen und den an den Lichtquellen-Positionen anzuordnenden Lichtquellen zu erhalten, sind die Anordnung der Linsen und die Anordnung der Lichtquellen-Positionen bzw. der chipförmigen Lichtquellen auf der Lichtquellenaufnahme gleich. Beispielsweise sind die Linsen in dem gleichen ein- oder zweidimensionalen Raster angeordnet wie die chipförmigen Lichtquellen auf der Lichtquellenaufnahme angeordnet sind. Die den chipförmigen Lichtquellen zugeordneten Linsen können als Einzellinsen ausgebildet sein, die getrennt voneinander hergestellt sind, oder durch ein ein- oder zweidimensionales Linsenarray gebildet sein. Die Beleuchtungseinrichtung ist dazu ausgebildet, ein Wertdokument mit mehreren verschiedenen Emissionsspektren zu beleuchten.The illumination device comprises a light source receptacle on which a plurality of chip-shaped light sources are arranged, the emission spectra of which are different from one another. In addition, the illumination device has a plurality of lenses which are formed separately from the chip-shaped light sources. The lenses are arranged such that each of the chip-shaped light sources arranged on the light source receptacle is assigned exactly one lens. The emission light emitted from the respective chip-shaped light source is respectively collected by the lens associated with the chip-shaped light source. In order to obtain a one-to-one correspondence between the lenses and the light sources to be located at the light source positions, the arrangement of the lenses and the arrangement of the light source positions and the chip-shaped light sources on the light source receptacle are the same. For example, the lenses are arranged in the same one- or two-dimensional grid as the chip-shaped light sources are arranged on the light source receptacle. The lenses associated with the chip-shaped light sources may be formed as individual lenses which are produced separately from one another or formed by a one-dimensional or two-dimensional lens array. The illumination device is designed to illuminate a value document with a plurality of different emission spectra.

Auf der Lichtquellen-Aufnahme ist eine lichtabsorbierende Vergussmasse aufgebracht, in die die chipförmigen Lichtquellen eingebettet sind. Durch das Einbetten in die lichtabsorbierende Vergussmasse wird das Aussenden von Emissionslicht bei zumindest einigen der chipförmigen Lichtquellen derart räumlich begrenzt, dass deren Abstrahlcharakteristika aneinander angeglichen werden. Insbesondere wird durch das Einbetten in die lichtabsorbierende Vergussmasse die Winkelabhängigkeit der Strahlstärke der chipförmigen Lichtquellen aneinander angeglichen. Im Vergleich zu deren Abstrahlcharakteristika vor dem Einbetten in die lichtabsorbierende Vergussmasse sind die auf diese Weise aneinander angeglichenen Abstrahlcharakteristika der verschiedenen Lichtquellen einander zumindest näherungsweise gleich. Das Einbetten in die lichtabsorbierende Vergussmasse kann bei jeder Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung durchgeführt werden, es kann aber auch bei nur einer Teilmenge der Lichtquellen durchgeführt werden, z. B. nur bei denen, deren Abstrahlcharakteristik stark von der der anderen Lichtquellen abweicht. Durch die aneinander angeglichenen Abstrahlcharakteristika wird es möglich, für die verschiedenen Lichtquellen die gleichen Linsen zu verwenden. Andernfalls, d. h. ohne das Einbetten in die lichtabsorbierende Vergussmasse, müssten – aufgrund der unterschiedlichen Oberflächen- und Kantenabstrahlung der verschiedenen Lichtquellen – für die verschiedenen Lichtquellen jeweils eine individuell passende Linse verwendet werden. Dieser Aufwand kann durch die Erfindung vermieden werden.On the light source receptacle, a light-absorbing potting compound is applied, in which the chip-shaped light sources are embedded. By embedding in the light-absorbing casting compound, the emission of emission light is spatially limited in at least some of the chip-shaped light sources such that their Abstrahlcharakteristika be aligned with each other. In particular, the angle dependence of the beam intensity of the chip-shaped light sources is matched to one another by embedding in the light-absorbing potting compound. In comparison to their emission characteristics prior to embedding in the light-absorbing potting compound, the radiation characteristics of the different light sources matched to one another in this way are at least approximately equal to each other. The embedding in the light-absorbing potting compound can be carried out at each light source of the illumination device, but it can also be performed with only a subset of the light sources, for. B. only in those whose radiation characteristic deviates greatly from that of the other light sources. The matched radiation characteristics make it possible to use the same lenses for the different light sources. Otherwise, ie without embedding in the light-absorbing potting compound, due to the different surface and edge emission of the different light sources, an individually fitting lens would have to be used for the different light sources. This effort can be avoided by the invention.

Durch das Einbetten der chipförmigen Lichtquellen in die lichtabsorbierende Vergussmasse wird das Aussenden von Emissionslicht bei zumindest einer der chipförmigen Lichtquellen derart räumlich begrenzt, dass deren Abstrahlcharakteristik insbesondere an die Abstrahlcharakteristik eines Lambert-Strahlers angenähert wird. Vorzugsweise wird auf diese Weise die Abstrahlcharakteristik mehrerer Lichtquellen an die Abstrahlcharakteristik eines Lambert-Strahlers angenähert.By embedding the chip-shaped light sources in the light-absorbing potting compound, the emission of emission light is spatially limited in at least one of the chip-shaped light sources such that their emission characteristic is approximated in particular to the emission characteristic of a Lambert radiator. Preferably, in this way the radiation characteristic of a plurality of light sources is approximated to the emission characteristic of a Lambert radiator.

Insbesondere sind bei zumindest einer der chipförmigen Lichtquellen die Seitenflächen der chipförmigen Lichtquelle durch die lichtabsorbierende Vergussmasse derart lichtdicht abgedeckt, dass das Aussenden von Emissionslicht der chipförmigen Lichtquelle auf benachbarte Linsen, die benachbart zu der der chipförmigen Lichtquelle zugeordneten Linse angeordnet sind, durch die lichtabsorbierende Vergussmasse unterdrückt wird. Durch die lichtabsorbierende Vergussmasse an den Seitenflächen wird das Aussenden des Emissionslichts auf die benachbarten Linsen zumindest teilweise unterdrückt, kann aber auch vollständig unterdrückt werden. Das Aussenden des Emissionslichts wird bei zumindest einer der chipförmigen Lichtquellen räumlich so begrenzt, dass der Anteil des Emissionslichts der chipförmigen Lichtquelle, den diese ansonsten auf die benachbarten Linsen aussenden würde, erheblich reduziert wird. Dadurch können unerwünschte Strahlengänge des Emissionslichts vermieden werden, die ansonsten zur Verfälschung von Ergebnissen der Wertdokumentprüfung führen könnten.In particular, in at least one of the chip-shaped light sources, the side surfaces of the chip-shaped light source are light-tightly covered by the light-absorbent potting compound so that the emission of emission light of the chip-shaped light source to adjacent lenses adjacent to the chip-shaped light source associated lens is suppressed by the light-absorptive potting compound becomes. By the light-absorbing potting compound on the side surfaces of the emission of the emission light is at least partially suppressed on the adjacent lenses, but can also be completely suppressed. The emission of the emission light is spatially limited in at least one of the chip-shaped light sources such that the proportion of the emission light of the chip-shaped light source, which would otherwise emit them to the neighboring lenses, is considerably reduced. As a result, unwanted beam paths of the emission light can be avoided, which could otherwise lead to the falsification of results of the value document test.

Vorzugsweise sind die chipförmigen Lichtquellen derart in die lichtabsorbierende Vergussmasse eingebettet, dass die Seitenflächen der jeweiligen chipförmigen Lichtquelle teilweise oder vollständig durch die lichtabsorbierende Vergussmasse abgedeckt sind. Dadurch dass die Seitenflächen der chipförmigen Lichtquellen durch die lichtabsorbierende Vergussmasse zumindest teilweise lichtdicht abgedeckt werden, kann eine Angleichung der Abstrahlcharakteristika erreicht werden. Beispielsweise können die Seitenflächen einiger Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung vollständig und die Seitenflächen anderer Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung teilweise durch die lichtabsorbierende Vergussmasse abgedeckt sein. Es kann aber auch bei jeder Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung die Seitenflächen teilweise abgedeckt sein oder bei jeder Lichtquelle vollständig. Bei einer oder mehreren Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung kann auch keine Abdeckung der Seitenkanten vorhanden sein, z. B. wenn es nicht notwendig ist, deren Abstrahlcharakteristik an die anderen anzugleichen. Durch das teilweise oder vollständige Abdecken der Seitenflächen wird das Emissionslicht der chipförmigen Lichtquelle im Wesentlichen nur auf die der jeweiligen chipförmigen Lichtquelle zugeordnete Linse ausgesendet.Preferably, the chip-shaped light sources are embedded in the light-absorbing potting compound such that the side surfaces of the respective chip-shaped light source are partially or completely covered by the light-absorbent potting compound. By virtue of the fact that the side surfaces of the chip-shaped light sources are at least partially covered in a light-tight manner by the light-absorbing potting compound, an alignment of the emission characteristics can be achieved. For example, the side surfaces of some light sources of the illumination device can be completely covered and the side surfaces of other light sources of the illumination device can be partially covered by the light-absorbent potting compound. However, it can also be partially covered at each light source of the lighting device, the side surfaces or at each light source completely. In one or more light sources of the lighting device, no cover of the side edges may be present, for. B. if it is not necessary to match the radiation characteristics of the other. By partially or completely covering the side surfaces, the emission light of the chip-shaped light source is emitted substantially only to the lens associated with the respective chip-shaped light source.

Insbesondere sind die chipförmigen Lichtquellen derart in die lichtabsorbierende Vergussmasse eingebettet, dass die zum Aussenden des Emissionslichts vorgesehene Oberfläche der jeweiligen chipförmigen Lichtquelle vollständig von der lichtabsorbierenden Vergussmasse unbedeckt ist. Die zum Aussenden des Emissionslichts vorgesehene Oberfläche der jeweiligen chipförmigen Lichtquelle kann die gesamte Oberfläche der jeweiligen chipförmigen Lichtquelle sein oder nur ein Teil der Oberfläche der jeweiligen chipförmigen Lichtquelle. Die chipförmigen Lichtquellen können derart in die lichtabsorbierende Vergussmasse eingebettet sein, dass die Seitenflächen der jeweiligen chipförmigen Lichtquelle nur teilweise durch die lichtabsorbierende Vergussmasse abgedeckt sind, wobei jeweils ein oberer Abschnitt der Seitenflächen, der an die zum Aussenden des Emissionslichts vorgesehene Oberfläche der jeweiligen chipförmigen Lichtquelle angrenzt, von der lichtabsorbierenden Vergussmasse unbedeckt ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Vergussmasse, beim Aufbringen auf die Lichtquellen-Aufnahme, nicht versehentlich auf die Oberfläche der chipförmigen Lichtquellen gelangt.In particular, the chip-shaped light sources are embedded in the light-absorbing potting compound such that the surface of the respective chip-shaped light source provided for emitting the emission light is completely uncovered by the light-absorbent potting compound. The surface of the respective chip-shaped light source provided for emitting the emission light may be the entire surface of the respective chip-shaped light source or only part of the surface of the respective chip-shaped light source. The chip-shaped light sources may be embedded in the light-absorbent potting compound such that the side surfaces of the respective chip-shaped light source are only partially covered by the light-absorbent potting compound, wherein an upper portion of the side surfaces adjacent to the surface of the respective chip-shaped light source provided for emitting the emission light , is uncovered by the light-absorbing potting compound. This can ensure that the potting compound, when applied to the light source receptacle, does not accidentally get onto the surface of the chip-shaped light sources.

Die lichtabsorbierende Vergussmasse ist spektral so breitbandig absorbierend, dass sie zumindest Licht im Spektralbereich des Emissionslichts der Lichtquellen stark absorbiert. Beispielsweise ist die Vergussmasse schwarz oder schwarz gefärbt, z. B. rußgeschwärzt. Insbesondere ist die lichtabsorbierende Vergussmasse auf der Basis eines Gießharzes hergestellt, z. B. Epoxydharz, Silikonharz, Polyurethanharz, Polyesterharz oder Vinylesterharz.The light-absorbing potting compound is spectrally absorbing so broadband that it strongly absorbs at least light in the spectral range of the emission light of the light sources. For example, the potting compound is black or black colored, z. B. blackened. In particular, the light-absorbent potting compound is based on a Cast resin prepared, for. For example, epoxy resin, silicone resin, polyurethane resin, polyester resin or vinyl ester resin.

Die Beleuchtungseinrichtung weist mehrere chipförmige Lichtquellen auf, deren Emissionsspektren voneinander verschieden sind. Beispielsweise weist jede der Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung ein anderes Emissionsspektrum auf als die übrigen Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung.The illumination device has a plurality of chip-shaped light sources whose emission spectra are different from each other. For example, each of the light sources of the illumination device has a different emission spectrum than the other light sources of the illumination device.

Die Beleuchtungseinrichtung kann aber, zusätzlich zu den Lichtquellen mit verschiedenen Emissionsspektren, auch eine oder mehrere Lichtquellen mit dem gleichen Emissionsspektrum aufweisen, z. B. um auch in einem Spektralbereich mit lichtschwachen Lichtquellen eine ausreichende Beleuchtungsintensität zu erhalten. Die Beleuchtungseinrichtung kann also auch an mehreren der Lichtquellen-Positionen auf der Lichtquellen-Aufnahme mit der gleichen Lichtquelle ausgestattet sein, um eines oder mehrere der Emissionsspektren mehrfach bereit zu stellen. Die auf der Lichtquellen-Aufnahme angeordneten Lichtquellen stellen mehrere Emissionsspektren im sichtbaren Spektralbereich und/oder im infraroten Spektralbereich und/oder im ultravioletten Spektralbereich bereit. Als chipförmige Lichtquellen werden bevorzugt lichtemittierende Dioden eingesetzt, beispielsweise Leuchtdioden (LED), insbesondere Halbleiter-Leuchtdioden oder organische Leuchtdioden (OLED), und/oder Laserdioden, insbesondere vertikal-cavity surface emitting laser (VCSEL).However, the illumination device can, in addition to the light sources with different emission spectra, also have one or more light sources with the same emission spectrum, z. B. in order to obtain a sufficient illumination intensity in a spectral range with low-light sources. The illumination device can therefore also be equipped with the same light source at a plurality of the light source positions on the light source receptacle in order to provide one or more of the emission spectra several times. The light sources arranged on the light source receptacle provide a plurality of emission spectra in the visible spectral range and / or in the infrared spectral range and / or in the ultraviolet spectral range. Light-emitting diodes are preferably used as chip-shaped light sources, for example light emitting diodes (LED), in particular semiconductor light emitting diodes or organic light emitting diodes (OLED), and / or laser diodes, in particular vertical-cavity surface emitting lasers (VCSEL).

Auf der Lichtquellen-Aufnahme der Beleuchtungseinrichtung sind mehrere Lichtquellen-Positionen vorgesehen, von denen jede zur Aufnahme einer der chipförmigen Lichtquellen ausgebildet ist. Auf der Lichtquellen-Aufnahme können z. B. eine eindimensionale oder eine zweidimensionale Anordnung von Lichtquellen vorgesehen sein. An mehreren oder an allen der Lichtquellen-Positionen der Lichtquellen-Aufnahme ist jeweils eine Lichtquelle angeordnet.On the light source receptacle of the illumination device a plurality of light source positions are provided, each of which is adapted to receive one of the chip-shaped light sources. On the light source recording z. B. a one-dimensional or a two-dimensional array of light sources may be provided. In each case a light source is arranged at a plurality of or at all of the light source positions of the light source receptacle.

In einigen Ausführungsbeispielen sind die Lichtquellen-Positionen der Lichtquellen-Aufnahme als Vertiefungen ausgebildet, in denen jeweils eine der chipförmigen Lichtquellen enthalten ist. Insbesondere werden die Lichtquellen-Positionen durch mehrere individuelle Vertiefungen gebildet, in denen jeweils genau eine der chipförmigen Lichtquellen aufgenommen werden kann. Die Vertiefungen der Lichtquellen-Aufnahme sind individuell mit der lichtabsorbierenden Vergussmasse befüllbar. Die Füllhöhe der Vergussmasse in der jeweiligen Vertiefung kann dadurch jeweils an die Dicke derjenigen Lichtquelle angepasst werden, die in der Vertiefung enthalten ist. Das Vorsehen von Vertiefungen als Lichtquellen-Positionen hat den Vorteil, dass die Füllhöhe der lichtabsorbierenden Vergussmasse für die verschiedenen Lichtquellen individuell eingestellt werden kann und dadurch unerwünschte Lichtemission, die aus deren Seitenflächen austritt, optimal unterdrückt werden kann.In some embodiments, the light source positions of the light source receptacle are formed as recesses, in each of which one of the chip-shaped light sources is included. In particular, the light source positions are formed by a plurality of individual recesses, in each of which exactly one of the chip-shaped light sources can be accommodated. The recesses of the light source receptacle can be individually filled with the light-absorbing potting compound. The filling level of the potting compound in the respective recess can be adapted in each case to the thickness of that light source which is contained in the recess. The provision of recesses as light source positions has the advantage that the filling height of the light-absorbing potting compound for the different light sources can be adjusted individually and thereby undesirable light emission emerging from the side surfaces can be optimally suppressed.

Vorzugsweise sind die Vertiefungen, relativ zur Oberfläche der Lichtquellen-Aufnahme, in die die Vertiefung eingebracht ist, so tief ausgebildet, dass die zum Aussenden des Emissionslichts vorgesehene Oberfläche derjenigen chipförmigen Lichtquelle, die in der Vertiefung enthalten ist, jeweils unter der Oberfläche der Lichtquellen-Aufnahme oder in der Ebene der Oberfläche der Lichtquellen-Aufnahme angeordnet ist. Die Vertiefungen der Lichtquellen-Aufnahme sind also mindestens so tief ausgebildet, dass deren Tiefe mindestens der Dicke derjenigen chipförmigen Lichtquelle entspricht, die in der jeweiligen Vertiefung enthalten ist. Dadurch kann die Oberfläche der chipförmigen Lichtquellen gegenüber äußeren Einflüssen geschützt werden. In einem Ausführungsbeispiel weisen die Vertiefungen der Lichtquellen-Aufnahme, bezogen auf die Oberfläche der Lichtquellen-Aufnahme, unterschiedliche Tiefen auf. Die Tiefen der Vertiefungen sind dabei in Abhängigkeit der Dicke der jeweiligen chipförmigen Lichtquelle gewählt, die in der Vertiefung enthalten ist, um die Oberflächen der Lichtquellen genau oder zumindest näherungsweise in derselben Ebene anzuordnen.Preferably, the recesses are formed so deep relative to the surface of the light source receptacle into which the recess is inserted, that the surface of the chip-shaped light source contained in the recess, which is provided for emitting the emission light, in each case below the surface of the light source. Recording or in the plane of the surface of the light source recording is arranged. The wells of the light source receptacle are thus formed at least so deep that the depth of which corresponds at least to the thickness of that chip-shaped light source contained in the respective recess. As a result, the surface of the chip-shaped light sources can be protected against external influences. In one exemplary embodiment, the recesses of the light source receptacle have different depths relative to the surface of the light source receptacle. The depths of the recesses are selected as a function of the thickness of the respective chip-shaped light source which is contained in the recess in order to arrange the surfaces of the light sources exactly or at least approximately in the same plane.

Bevorzugt sind die Lichtquellen und Linsen so zueinander angeordnet, dass jede Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung von der ihr zugeordneten Linse weniger als die Brennweite dieser Linse entfernt ist. Wenn der Abstand der Lichtquelle von der ihr zugeordneten Linse geringer ist als die Brennweite der Linse, kann ein besonders großer Anteil des von der Lichtquelle emittierten Lichts gesammelt werden. Alternativ kann der Abstand zwischen der Lichtquelle und der ihr zugeordneten Linse auch mehr als die einfache Brennweite betragen, dann aber vorzugsweise weniger als die doppelte Brennweite der Linse.The light sources and lenses are preferably arranged relative to one another such that each light source of the illumination device is removed from the lens associated with it less than the focal length of this lens. If the distance of the light source from its associated lens is less than the focal length of the lens, a particularly large proportion of the light emitted by the light source can be collected. Alternatively, the distance between the light source and its associated lens may be more than the simple focal length, but preferably less than twice the focal length of the lens.

In einer Ausführungsform werden die den chipförmigen Lichtquellen zugeordneten Linsen durch ein Mikrolinsenarray bereit gestellt, das mehrere Mikrolinsen enthält. Das Mikrolinsenarray ist als einstückiger Körper ausgebildet, der vorzugsweise Befestigungsmittel aufweist. Die Befestigungsmittel können als integrale Bestandteile des Mikrolinsenarrays ausgebildet sein, sodass deren Position relativ zu den Mikrolinsen sehr genau definiert ist. Die Lichtquellen-Aufnahme weist ein zu den Befestigungsmitteln des Mikrolinsenarrays passendes Gegenstück auf. Zur Herstellung der Beleuchtungseinrichtung ist daher keine Justage erforderlich. Im Gegensatz zur Realisierung einer entsprechenden Beleuchtung mit Einzellinsen, die einzeln gehaltert werden müssen und bei deren Anordnung immer Zwischenräume verbleiben, besteht bei dem Mikrolinsenarray kaum ein Zwischenraum zwischen den einzelnen Mikrolinsen. Da das Mikrolinsenarray als einstückiger Körper ausgebildet ist und die Mikrolinsen daher mit keinem oder minimalem Zwischenabstand direkt ineinander übergehen, wird durch das Mikrolinsenarray quasi eine flächendeckende Lichtsammlung erreicht. Durch das Mikrolinsenarray kann daher eine Beleuchtungseinrichtung gebildet werden, die eine hohe Lichtsammeleffizienz aufweist und sehr kompakt ist.In one embodiment, the lenses associated with the chip-shaped light sources are provided by a microlens array containing a plurality of microlenses. The microlens array is formed as a one-piece body, which preferably has attachment means. The fastening means may be formed as integral components of the microlens array, so that their position is defined very accurately relative to the microlenses. The light source receptacle has a matching to the attachment means of the microlens array counterpart. For adjustment of the illumination device, therefore, no adjustment is required. In contrast to the realization of a corresponding illumination with individual lenses, which must be supported individually and always remain in their arrangement gaps, there is hardly any space between the individual microlenses in the microlens array. Since the microlens array is formed as a one-piece body and the microlenses therefore with no or With a minimum gap between them, the microlens array achieves a comprehensive light collection. The microlens array can therefore be used to form a lighting device which has a high light-collecting efficiency and is very compact.

Die Erfindung betrifft außerdem einen Sensor, der zur Prüfung von Wertdokumenten ausgebildet ist. Der Sensor weist die oben beschriebene Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten eines durch den Sensor zu prüfenden Wertdokuments auf sowie eine Abbildungsoptik und eine Detektionseinrichtung. Durch die Abbildungsoptik kann das von der Beleuchtungseinrichtung ausgesendete Licht auf das durch den Sensor zu prüfende Wertdokument abgebildet werden. Die Detektionseinrichtung ist zum Detektieren von Detektionslicht ausgebildet, das, beim Betreiben des Sensors, wenn das Wertdokument durch die Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird, von dem zu prüfenden Wertdokument ausgeht.The invention also relates to a sensor which is designed to test value documents. The sensor has the illumination device described above for illuminating a value document to be tested by the sensor, as well as imaging optics and detection device. The imaging optics allow the light emitted by the illumination device to be imaged onto the value document to be checked by the sensor. The detection device is designed to detect detection light which, when the sensor is operated when the value document is illuminated by the illumination device, starts from the value document to be checked.

Der Sensor weist außerdem eine Abbildungsoptik auf, die dazu ausgebildet ist, das Emissionslicht jeder der Lichtquellen, nach Durchtritt durch die jeweilige Mikrolinse, auf ein durch den Sensor zu prüfendes Wertdokument abzubilden. Die Mikrolinsen und die Abbildungsoptik sind so zueinander angeordnet, dass das Emissionslicht jeder der Lichtquellen durch die jeweils zugeordnete Mikrolinse und die Abbildungsoptik auf ein Wertdokument abgebildet werden kann, das durch den Sensor erfasst werden soll. Die Abbildungsoptik weist bevorzugt ein oder mehrere refraktive und/oder diffraktive optische Elemente auf, die das Beleuchtungslicht auf das Wertdokument abbilden.The sensor also has imaging optics which are designed to image the emission light of each of the light sources, after passing through the respective microlens, onto a value document to be tested by the sensor. The microlenses and the imaging optics are arranged relative to one another such that the emission light of each of the light sources can be imaged by the respectively assigned microlens and the imaging optics onto a value document which is to be detected by the sensor. The imaging optics preferably has one or more refractive and / or diffractive optical elements which image the illumination light onto the value document.

Für den Sensor ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, die Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung nacheinander ein- und wieder auszuschalten, um das Wertdokument nacheinander mit mehreren verschiedenen Emissionsspektren zu beleuchten. Außerdem veranlasst die Steuereinrichtung, dass die Detektionseinrichtung während der eingeschalteten Phase der Lichtquellen jeweils einen Messwert erfasst, der der von dem Wertdokument ausgehenden Lichtintensität entspricht. Da die Detektionseinrichtung synchron zur Beleuchtung durch die Lichtquellen jeweils einen Messwert aufnimmt, wird so für diejenigen Wellenlängen, die durch das Emissionslicht der Lichtquellen vorgeben sind, die von dem Wertdokument ausgehende Lichtintensität detektiert. Insbesondere weist der Sensor mehrere verschiedene Lichtquellen auf, die, beim Betreiben des Sensors, nacheinander ein- und ausgeschaltet werden, um eine spektrale Intensitätsverteilung des von dem Wertdokument ausgehenden Lichts zu erfassen.For the sensor, a control device is provided, which is set up to switch the light sources of the illumination device on and off again in order to illuminate the value document one after the other with a plurality of different emission spectra. In addition, the control device causes the detection device to detect a measured value during the switched-on phase of the light sources which corresponds to the light intensity emanating from the value document. Since the detection device receives a measured value in each case in synchronism with the illumination by the light sources, the light intensity emanating from the value document is thus detected for those wavelengths which are predetermined by the emission light of the light sources. In particular, the sensor has a plurality of different light sources which, when the sensor is operated, are switched on and off one after the other in order to detect a spectral intensity distribution of the light emanating from the value document.

Die Detektionseinrichtung weist vorzugsweise eine spektrale Empfindlichkeit auf, die spektral so breitbandig ist, dass durch die Detektionseinrichtung das Emissionslicht jeder der Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung detektierbar ist. Insbesondere ist durch die Detektionseinrichtung zumindest sichtbares Licht detektierbar. Die von der Detektionseinrichtung aufgenommenen Messwerte werden anschließend durch eine Auswerteeinrichtung ausgewertet, die Bestandteil des Sensors sein kann oder auch durch eine externe Auswerteeinrichtung gebildet wird. Optional kann vor der Detektionseinrichtung eine Detektionsoptik angeordnet sein, durch die das von dem Wertdokument ausgehende Detektionslicht gesammelt und auf den lichtempfindlichen Bereich der Detektionseinrichtung gerichtet wird. Die Detektionsoptik kann z. B. durch refraktive oder diffraktive optische Elemente oder durch Spiegel realisiert sein. Vorzugsweise weist der Sensor außerdem ein Gehäuse auf, in dem die Beleuchtungseinrichtung, die Abbildungsoptik und die Detektionseinrichtung, optional auch die Steuereinrichtung und Detektionsoptik, angeordnet sind.The detection device preferably has a spectral sensitivity which is spectrally broadband such that the emission light of each of the light sources of the illumination device can be detected by the detection device. In particular, at least visible light can be detected by the detection device. The measured values recorded by the detection device are then evaluated by an evaluation device, which may be part of the sensor or is also formed by an external evaluation device. Optionally, a detection optical system can be arranged in front of the detection device, by means of which the detection light emanating from the value document is collected and directed onto the light-sensitive area of the detection device. The detection optics can z. B. be implemented by refractive or diffractive optical elements or mirrors. The sensor preferably also has a housing in which the illumination device, the imaging optics and the detection device, optionally also the control device and detection optics, are arranged.

Zur Prüfung des Wertdokuments wird das Wertdokument beispielsweise entlang einer Transportrichtung an dem Sensor vorbeitransportiert. Der Sensor ist nicht zur vollflächigen Prüfung des Wertdokuments, sondern zur Prüfung des Wertdokuments in mehreren Spuren auf dem Wertdokument ausgebildet, zwischen denen jeweils Wertdokumentbereiche angeordnet sind, die durch den Sensor nicht geprüft werden. Die zur Prüfung des Wertdokuments beleuchteten Bereiche bilden Spuren, die parallel zueinander und entlang der Transportrichtung des Wertdokuments verlaufen. Die Spuren sind auf dem Wertdokument diskret verteilt. Für jede der Spuren ist zumindest eine Beleuchtungseinrichtung, eine Abbildungsoptik und eine Detektionseinrichtung gemäß der obigen Beschreibung vorgesehen. Die Beleuchtungssequenzen folgen vorzugweise so schnell aufeinander, dass das Wertdokument entlang jeder der Spuren quasi kontinuierlich geprüft wird.For checking the value document, the value document is transported past, for example, along a transport direction on the sensor. The sensor is not designed to examine the value document over the entire area, but to check the value document in a plurality of tracks on the value document, between each of which value document areas are arranged that are not checked by the sensor. The areas illuminated to test the value document form tracks which run parallel to one another and along the transport direction of the document of value. The traces are discretely distributed on the value document. For each of the tracks, at least one illumination device, an imaging optical system and a detection device according to the above description are provided. The lighting sequences preferably follow each other so quickly that the value document is examined virtually continuously along each of the tracks.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der folgenden Figuren erläutert. Es zeigen:The invention will be explained by way of example with reference to the following figures. Show it:

1 Eine Beleuchtungseinrichtung mit mehreren chipförmigen Lichtquellen, vor denen jeweils eine Linse angeordnet ist, 1 A lighting device with a plurality of chip-shaped light sources, in front of which a respective lens is arranged,

2a Schnitt durch eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 2a Section through a lighting device according to the invention according to a first embodiment,

2b Schnitt durch eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 2 B Section through a lighting device according to the invention according to a second embodiment,

2c Schnitt durch eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, 2c Section through a lighting device according to the invention according to a third embodiment,

3 eine Ausführungsform einer Beleuchtungseinrichtung in dreidimensionale Darstellung, 3 an embodiment of a lighting device in three-dimensional representation,

4 Sensor zur Prüfung von Wertdokumenten, der die Beleuchtungseinrichtung aus 3 aufweist. 4 Sensor for checking documents of value that illuminates the illumination device 3 having.

In 1 ist eine Beleuchtungseinrichtung mit mehreren chipförmigen Lichtquellen 15a–d dargestellt, die nebeneinander auf einer gemeinsamen Lichtquellen-Aufnahme 10 angeordnet sind. Vor jeder der chipförmigen Lichtquellen 15a–d ist eine Linse 2 angeordnet, die das Emissionslicht der jeweiligen Lichtquellen 15a–d sammelt. Die Lichtquellen 15a und 15c emittieren vor allem über die jeweilige Chipoberfläche. Einige der Lichtquellen, nämlich die Lichtquellen 15b und 15d, strahlen ihr Emissionslicht aber nicht nur über ihre Chipoberfläche ab, sondern auch über ihre Chip-Seitenflächen 17. Die breitere Abstrahlcharakteristik dieser Lichtquellen 15b und 15d bewirkt, dass die den Lichtquellen 15b, 15d zugeordneten Linsen 2 mit dem Emissionslicht dieser Lichtquellen überstrahlt werden. Außerdem fällt ein Anteil des Emissionslichts der Lichtquellen 15b, 15d auf die beiden benachbarten Linsen 2, die den benachbarten Lichtquellen 15a, 15c zugeordnet sind. Bei einem Sensor zur Prüfung von Wertdokumenten kann dadurch unter Umständen ein Anteil des Emissionslichts der Lichtquellen 15b und 15d über einen unerwünschten Strahlengang auf eine Detektionseinrichtung des Sensors fallen.In 1 is a lighting device with multiple chip-shaped light sources 15a -D shown side by side on a common light source shot 10 are arranged. In front of each of the chip-shaped light sources 15a -D is a lens 2 arranged, which is the emission light of the respective light sources 15a -D collects. The light sources 15a and 15c emit mainly via the respective chip surface. Some of the light sources, namely the light sources 15b and 15d , emit their emission light not only on their chip surface, but also on their chip side surfaces 17 , The broader radiation characteristic of these light sources 15b and 15d causes the light sources 15b . 15d associated lenses 2 be outshined with the emission light of these light sources. In addition, a portion of the emission light of the light sources falls 15b . 15d on the two adjacent lenses 2 facing the neighboring light sources 15a . 15c assigned. In the case of a sensor for checking documents of value, this may possibly result in a proportion of the emission light of the light sources 15b and 15d fall over an undesired beam path to a detection device of the sensor.

2a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung 5 mit einer Lichtquellen-Aufnahme 10, auf der mehrere Lichtquellen-Positionen 11 vorgesehen sind, an denen jeweils eine chipförmige Lichtquelle 15a–d angeordnet ist. An den Lichtquellen-Positionen 11 werden die chipförmigen Lichtquellen 15a–d z. B. durch Bonden, Kleben oder Löten befestigt. Beispielsweise emittieren die Lichtquellen 15a–d verschiedene Emissionsspektren im sichtbaren und/oder infraroten Spektralbereich. Vor jeder der chipförmigen Lichtquellen 15a–d ist eine Linse 2 angeordnet, die das Emissionslicht der jeweiligen Lichtquelle 15a–d sammelt. Die Lichtquellen-Aufnahme 10 ist z. B. als Leiterplatte ausgebildet und weist eine zum Betreiben der Lichtquellen 15a–d benötigte elektrische Verdrahtungsstruktur auf (nicht gezeigt), die eine selektive Ansteuerung jeder einzelnen Lichtquelle 15a–d erlaubt. Die Lichtquellen-Positionen 11 sind z. B. durch die zum Betreiben der Lichtquellen benötigten elektrischen Kontakte definiert. Die Lichtquellen 15a–d sind in eine lichtabsorbierende Vergussmasse 6 eingebettet, die eine gleichmäßige Dicke D aufweist. Die Seitenflächen 17 der chipförmigen Lichtquellen 15a–d sind in diesem Beispiel teilweise von der lichtabsorbierenden Vergussmasse 6 bedeckt, wobei ein oberer Abschnitt der Seitenfläche unbedeckt bleibt. Auch die Oberflächen 16a–d der Lichtquellen 15a–d sind vollständig unbedeckt. Durch die Vergussmasse 6 werden Anteile Emissionslichts der Lichtquellen 15a–d, die andernfalls über die Seitenflächen 17 der Lichtquellen 15a–d ausgesendet werden würden, absorbiert. 2a shows a first embodiment of the illumination device according to the invention 5 with a light source recording 10 , on the multiple light source positions 11 are provided, in each case a chip-shaped light source 15a -D is arranged. At the light source positions 11 become the chip-shaped light sources 15a -D z. B. attached by bonding, gluing or soldering. For example, the light sources emit 15a -D different emission spectra in the visible and / or infrared spectral range. In front of each of the chip-shaped light sources 15a -D is a lens 2 arranged, which is the emission light of the respective light source 15a -D collects. The light source recording 10 is z. B. formed as a printed circuit board and has one for operating the light sources 15a -D required electrical wiring structure (not shown), which allows selective driving of each individual light source 15a -D allowed. The light source positions 11 are z. B. defined by the required for operating the light sources electrical contacts. The light sources 15a -D are in a light-absorbing potting compound 6 embedded, which has a uniform thickness D. The side surfaces 17 the chip-shaped light sources 15a In this example, -d are partly from the light-absorbent potting compound 6 covered, leaving an upper portion of the side surface uncovered. Also the surfaces 16a -D of the light sources 15a -D are completely uncovered. Through the potting compound 6 are proportions of emission light from the light sources 15a -D, otherwise on the sides 17 the light sources 15a -D would be sent out, absorbed.

In 2b ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung 5 dargestellt. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel sind die Lichtquellen-Positionen 11 hier als Vertiefungen 12 ausgebildet, in denen jeweils eine der chipförmigen Lichtquellen 15a–d enthalten ist. Die Vertiefungen 12 weisen, relativ zur Oberfläche 13 der Lichtquellen-Aufnahme 10, alle dieselbe Tiefe T auf. Die Unterseiten der Lichtquellen 15a–d liegen daher alle in einer Ebene E1. In dem gezeigten Beispiel werden verschiedene chipförmige Lichtquellen 15a–d verwendet, die unterschiedliche Dicken D1–D3 aufweisen. Aufgrund der unterschiedlichen Dicken D1–D3 der Lichtquellen 15a–d kann es zur Unterdrückung der Lichtemission an den Seitenflächen 17 der Lichtquellen 15a–d vorteilhaft sein, in den verschiedenen Vertiefungen 12 unterschiedliche Füllhöhen der lichtabsorbierenden Vergussmasse 6 zu wählen. Bei der Vertiefung 12, in der die Lichtquelle 15b mit der größten Dicke D2 angeordnet ist, wird die lichtabsorbierende Vergussmasse 6 z. B. bis zu einer größeren Füllhöhe eingebracht als bei den anderen Vertiefungen 12.In 2 B is a second embodiment of the illumination device according to the invention 5 shown. In contrast to the first embodiment, the light source positions 11 here as wells 12 formed, in each of which one of the chip-shaped light sources 15a -D is included. The wells 12 wise, relative to the surface 13 the light source recording 10 , all the same depth T on. The bottoms of the light sources 15a Therefore, all of them lie in a plane E1. In the example shown, various chip-shaped light sources 15a -D used, which have different thicknesses D1-D3. Due to the different thicknesses D1-D3 of the light sources 15a -D it can suppress the light emission on the side surfaces 17 the light sources 15a -D be advantageous in the different wells 12 different filling heights of the light-absorbing potting compound 6 to choose. At the recess 12 in which the light source 15b is arranged with the largest thickness D2, the light-absorbing potting compound 6 z. B. introduced to a greater filling level than the other wells 12 ,

Die Vertiefungen 12 der Lichtquellen-Aufnahme 10 können gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Beleuchtungseinrichtung 5 aber auch unterschiedliche Tiefen relativ zur Oberfläche 13 der Lichtquellen-Aufnahme 10 aufweisen, vgl. 2c. Die Tiefe der Vertiefungen kann z. B. in Abhängigkeit der Dicke D1–D4 der chipförmigen Lichtquellen 15a–d gewählt werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Dicken D1–D4 der chipförmigen Lichtquellen 15a–d sehr unterschiedlich sind. Beispielsweise werden die Lichtquellen großer Dicke (z. B. die Lichtquelle 15b) in eine Vertiefung mit großer Tiefe eingebracht, während für die Lichtquellen geringer Dicke (z. B. die Lichtquelle 15d) eine Vertiefung geringer Tiefe gewählt wird. Durch Anpassung der Tiefe der Vertiefung 12 an die Dicke D1–D4 der jeweiligen Lichtquelle 15a–d kann erreicht werden, dass die Oberflächen 16a–d der Lichtquellen 15a–d genau oder zumindest näherungsweise in derselben Ebene E2 liegen. Dadurch können die Abstände zwischen der jeweiligen lichtemittierenden Oberfläche 16a–d der Lichtquelle 15a–d und der jeweiligen Linsen 2 aneinander angeglichen werden.The wells 12 the light source recording 10 can according to a third embodiment of the illumination device 5 but also different depths relative to the surface 13 the light source recording 10 have, cf. 2c , The depth of the wells can, for. B. depending on the thickness D1-D4 of the chip-shaped light sources 15a -D are chosen. This is particularly advantageous when the thicknesses D1-D4 of the chip-shaped light sources 15a -D are very different. For example, the light sources of large thickness (eg, the light source 15b ) are introduced into a depression of great depth, while for the light sources of small thickness (eg the light source 15d ) a depression of shallow depth is selected. By adjusting the depth of the depression 12 to the thickness D1-D4 of the respective light source 15a -D can be achieved that the surfaces 16a -D of the light sources 15a -D lie exactly or at least approximately in the same plane E2. This allows the distances between the respective light-emitting surface 16a -D the light source 15a -D and the respective lenses 2 be aligned with each other.

Bei den oben genannten zweiten und dritten Ausführungsbeispielen ist die jeweilige Füllhöhe der Vergussmasse z. B. etwa gleich der Dicke D1–D3 bzw. D1–D4 der jeweiligen Lichtquelle 15a–d gewählt, vgl. 2b–c. Die Füllhöhe kann aber jeweils auch etwas geringer als die Dicke der jeweiligen Lichtquelle 15a–d gewählt werden, z. B. um beim Einbringen der Vergussmasse 6 ein Verlaufen der Vergussmasse 6 auf die Chipoberfläche 16a–d zu vermeiden. Die Füllhöhe kann jeweils gezielt so eingestellt werden, dass ein bestimmter oberer Abschnitt der jeweiligen Chip-Seitenflächen 17 frei bleibt. Beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel kann die lichtabsorbierende Vergussmasse 6 aber auch in mehreren der Vertiefungen 12 oder in allen Vertiefungen 12 dieselbe Füllhöhe aufweisen, wenn dies zur Unterdrückung der unerwünschten Lichtemission an den Seitenflächen 17 der chipförmigen Lichtquellen 15a–d ausreicht.In the above second and third embodiments, the respective ones Filling level of the casting compound z. B. approximately equal to the thickness D1-D3 and D1-D4 of the respective light source 15a -D chosen, cf. 2 B c. However, the filling height can also be somewhat less than the thickness of the respective light source 15a -D are chosen, for. B. at the introduction of the potting compound 6 a running of the potting compound 6 on the chip surface 16a -D to avoid. The fill level can be adjusted in each case specifically so that a certain upper section of the respective chip side surfaces 17 remains free. In the second and third embodiments, the light-absorbing potting compound 6 but also in several of the wells 12 or in all wells 12 have the same filling height, if this to suppress the unwanted light emission at the side surfaces 17 the chip-shaped light sources 15a -D is sufficient.

Die in den 2a–2c gezeigten Ausschnitte einer Beleuchtungseinrichtung 5 zeigen jeweils vier Lichtquellen 15a–d, die jeweils an einer der Lichtquellen-Positionen 11 der Lichtquellen-Aufnahme 10 angeordnet sind. Bei den Ausführungsbeispielen der 2a–c können auf der Lichtquellen-Aufnahme 10 aber auch weitere Lichtquellen-Positionen 11, 12 mit entsprechenden weiteren chipförmigen Lichtquellen 15a–d vorhanden sein. Als chipförmige Lichtquellen können z. B. LEDs und/oder OLEDs und/oder VCSELs eingesetzt werden. In jedem der drei Ausführungsbeispiele können alle chipförmigen Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung dieselbe Dicke aufweisen, es können aber auch einige oder alle chipförmigen Lichtquellen unterschiedliche Dicken aufweisen. Die in den 2a–c dargestellten Dicken und Tiefen sind nicht maßstäblich, sondern nur beispielhaft gezeichnet.The in the 2a - 2c shown sections of a lighting device 5 each show four light sources 15a -D, each at one of the light source positions 11 the light source recording 10 are arranged. In the embodiments of the 2a -C can on the light source recording 10 but also other light source positions 11 . 12 with corresponding further chip-shaped light sources 15a -D be present. As a chip-shaped light sources z. As LEDs and / or OLEDs and / or VCSELs are used. In each of the three embodiments, all chip-shaped light sources of the illumination device may have the same thickness, but some or all chip-shaped light sources may also have different thicknesses. The in the 2a -C shown thicknesses and depths are not to scale, but only drawn by way of example.

3 zeigt eine Beleuchtungseinrichtung 50, die eine mögliche Ausführungsform des oben beschriebenen zweiten oder dritten Ausführungsbeispiels darstellt, in dreidimensionaler Ansicht. In dem Beispiel der 3 weist die Beleuchtungseinrichtung 50 ein zu der Lichtquellen-Aufnahme 10 gehöriges Mikrolinsenarray 20 auf, das mehrere Mikrolinsen 21 aufweist. Die Lichtquellen-Aufnahme 10 und das Mikrolinsenarray 20 sind so aufeinander abgestimmt, dass jeder der Lichtquellen 15 genau eine der Mikrolinsen 21 zugeordnet ist. Zu diesem Zweck sind die Mikrolinsen 21 innerhalb des Mikrolinsenarrays 20 in demselben zweidimensionalen Raster angeordnet wie die Lichtquellen 15 auf der Lichtquellen-Aufnahme 10 angeordnet sind. Die Lichtquellen 15 sind in Vertiefungen 12 der Lichtquellen-Aufnahme enthalten, wobei deren Seitenflächen mit der lichtabsorbierenden Vergussmasse 6 abgedeckt sind. Das Mikrolinsenarray 20 ist als einstückiger Körper ausgebildet und wird beispielsweise durch einen Glaskörper oder durch einen transparenten Kunststoffkörper gebildet. Der Durchmesser der einzelnen Mikrolinsen liegt z. B. im μm-Bereich oder im mm-Bereich. Zur Befestigung des Mikrolinsenarrays 20 ist der Körper des Mikrolinsenarrays 20 mit Befestigungsstiften 22 ausgestattet, die in dazu passenden Löchern in der Lichtquellen-Aufnahme 10 eingesteckt werden. 3 shows a lighting device 50 , which represents a possible embodiment of the second or third embodiment described above, in three-dimensional view. In the example of 3 has the lighting device 50 a to the light source recording 10 associated microlens array 20 on that several microlenses 21 having. The light source recording 10 and the microlens array 20 are coordinated so that each of the light sources 15 exactly one of the microlenses 21 assigned. For this purpose, the microlenses 21 within the microlens array 20 arranged in the same two-dimensional grid as the light sources 15 on the light source recording 10 are arranged. The light sources 15 are in depressions 12 the light source recording included, with their side surfaces with the light-absorbing potting compound 6 are covered. The microlens array 20 is formed as a one-piece body and is formed for example by a glass body or by a transparent plastic body. The diameter of the individual microlenses is z. B. in the micron range or in the mm range. For attachment of the microlens array 20 is the body of the microlens array 20 with fixing pins 22 fitted in matching holes in the light source holder 10 be plugged in.

Der Sensor zur Prüfung von Wertdokumenten wird im Folgenden am Beispiel eines Remissionssensors erläutert. Der erfindungsgemäße Sensor kann jedoch auch als Transmissionssensor ausgebildet sein. Dazu wird die Detektionseinrichtung gegenüber liegend zur Beleuchtungseinrichtung angeordnet werden, so dass das durch das Wertdokument transmittierte Beleuchtungslicht detektiert wird.The sensor for checking value documents is explained below using the example of a remission sensor. However, the sensor according to the invention can also be designed as a transmission sensor. For this purpose, the detection device is arranged opposite the illumination device, so that the illumination light transmitted through the value document is detected.

Die Beleuchtungseinrichtung 50 wird in einen Sensor 100 eingebaut, der zur Prüfung von Wertdokumenten ausgebildet ist, vgl. 4. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in 4 die Tiefen der Vertiefungen 12 sowie die Dicken der chipförmigen Lichtquellen 15 gleich eingezeichnet. Das von der Beleuchtungseinrichtung 50 emittierte Licht wird durch eine Abbildungslinse 25 auf das Wertdokument 1 abgebildet. Um das von der Beleuchtungseinrichtung 50 emittierte Licht auf das Wertdokument 1 zu richten, können als Abbildungsoptik, alternativ zu der Abbildungslinse 25, aber auch andere optische Komponenten verwendet werden, z. B. Linsensysteme, diffraktive optische Komponenten, z. B. eine Fresnellinse, oder abbildende Spiegel. In Abhängigkeit der optischen Eigenschaften des Wertdokuments 1 werden Anteile des Beleuchtungslichts durch das Wertdokument 1 remittiert. Das von dem Wertdokument 1 remittierte Licht wird mit Hilfe einer Detektionseinrichtung 30 detektiert, die einen lichtempfindlichen Bereich 31 aufweist. Die Detektionseinrichtung 30 kann z. B. durch eine Photodiode oder einen Phototransistor gebildet sein. Optional kann vor der Detektionseinrichtung 30 eine Detektionsoptik 35 angeordnet sein, durch die das von dem Wertdokument 1 remittierte Licht gesammelt und auf den lichtempfindlichen Bereich 31 gerichtet wird. Im gezeigten Beispiel wird das Beleuchtungslicht senkrecht auf das Wertdokument 1 abgebildet und die Detektionseinrichtung 30 erfasst das unter schrägem Winkel remittierte Licht. Alternativ kann auch die Beleuchtung unter schrägem Winkel erfolgen und/oder die Detektionseinrichtung das in senkrechter Richtung emittierte Licht erfassen. Zur Aufsammlung des Remissionslichts können auch mehrere gleiche Detektionseinrichtungen 30 vorgesehen sein, z. B. um das Remissionslicht über einen größeren Winkelbereich zu erfassen, oder mehrere verschiedene Detektionseinrichtungen 30, z. B. um den erfassbaren Spektralbereich zu erweitern.The lighting device 50 becomes a sensor 100 installed, which is designed for the examination of value documents, cf. 4 , To simplify the illustration are in 4 the depths of the wells 12 and the thicknesses of the chip-shaped light sources 15 immediately drawn. That of the lighting device 50 emitted light is transmitted through an imaging lens 25 on the value document 1 displayed. To that of the lighting device 50 emitted light on the document of value 1 can be used as imaging optics, alternatively to the imaging lens 25 , but other optical components are used, for. As lens systems, diffractive optical components, eg. B. a Fresnel lens, or imaging mirror. Depending on the optical properties of the document of value 1 are portions of the illumination light through the value document 1 remitted. That of the value document 1 Remitted light is detected by means of a detection device 30 detected, which is a photosensitive area 31 having. The detection device 30 can z. B. be formed by a photodiode or a phototransistor. Optionally, in front of the detection device 30 a detection optics 35 be arranged by that of the value document 1 remitted light collected and on the photosensitive area 31 is directed. In the example shown, the illumination light is perpendicular to the value document 1 and the detection device 30 detects the remitted at an oblique angle light. Alternatively, the illumination can also take place at an oblique angle and / or the detection device can detect the light emitted in the vertical direction. For collection of the remission light and several same detection devices 30 be provided, for. B. to detect the remission light over a larger angular range, or several different detection devices 30 , z. B. to expand the detectable spectral range.

Der Sensor 100 weist ein Gehäuse 90 auf, an dessen Unterseite ein transparentes Fenster 101 angeordnet ist. Das von der Beleuchtungseinrichtung 50 emittierte Licht wird durch das Fenster 101 auf ein zu prüfendes Wertdokument 1 abgebildet, welches an dem Sensor 100 entlang einer Transportrichtung T vorbeitransportiert wird. Die Beleuchtungseinrichtung 50, insbesondere die Lichtquellen 15, und die Detektionseinrichtung 30 werden von einer Steuereinrichtung 60 angesteuert, die in diesem Beispiel innerhalb des Gehäuses 90 angeordnet ist. Die Steuerungseinrichtung 60 schaltet die Lichtquellen 15 nacheinander ein und wieder aus, so dass beispielsweise zu jedem Zeitpunkt jeweils nur eine Lichtquelle 15 eingeschaltet ist. Während der eingeschalteten Phase der Lichtquellen erfasst die Detektionseinrichtung 30 jeweils einen Messwert, der der von dem Wertdokument 1 remittierten Lichtintensität entspricht. Das Wertdokument 1 wird nacheinander mit den verschiedenen Emissionsspektren der verschiedenen Lichtquellen 15 beleuchtet. Da die Detektionseinrichtung 30 synchron zur Beleuchtung durch die Lichtquellen 15 jeweils einen Messwert aufnimmt, wird so in jedem Spektralbereich, den die Lichtquellen 15 vorgeben, die von dem Wertdokument 1 remittierte Lichtintensität gemessen.The sensor 100 has a housing 90 on, at the bottom of a transparent window 101 is arranged. That of the lighting device 50 emitted light is through the window 101 to a value document to be checked 1 pictured, which on the sensor 100 is transported along a transport direction T. The lighting device 50 , especially the light sources 15 , and the detection device 30 be from a controller 60 controlled, in this example, within the housing 90 is arranged. The control device 60 turns on the light sources 15 successively on and off, so that, for example, at any time in each case only one light source 15 is turned on. During the switched-on phase of the light sources, the detection device detects 30 each one measured value, that of the value document 1 remitted light intensity corresponds. The value document 1 is sequential with the different emission spectra of the different light sources 15 illuminated. As the detection device 30 synchronous to the illumination by the light sources 15 each takes a reading, so is in each spectral range, the light sources 15 pretend that of the value document 1 remitted light intensity measured.

Die Steuereinrichtung 60 steuert die Lichtquellen 15 so an, so dass sich die Beleuchtungssequenz, mit der die Lichtquellen 15 ein- und ausgeschaltet werden periodisch wiederholt, um für mehrere Detektionsbereiche 3 auf dem Wertdokument 1 nacheinander jeweils das remittierte Licht zu erfassen. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 60 so programmiert sein, dass während jeder Beleuchtungssequenz jede Lichtquelle 15 der Beleuchtungseinrichtung 50 genau einmal ein- und ausgeschaltet wird. Alternativ kann eine Lichtquelle 15 auch mehrmals pro Beleuchtungssequenz angesteuert werden, z. B. um die geringe Intensität einer intensitätsschwachen Lichtquelle 15 durch mehrfache Messung zu kompensieren. Eine Beleuchtungssequenz kann entweder die Ansteuerung aller in der Beleuchtungseinrichtung 50 vorhandenen Lichtquellen 15 beinhalten oder nur einer Teilmenge der vorhandenen Lichtquellen 15. Nach einer Beleuchtungssequenz, d. h. nachdem unter Beleuchtung mit jedem Emissionsspektrum, das für die Messung vorgesehen ist, ein Messwert aufgenommen wurde, startet die nächste Beleuchtungssequenz, in der erneut unter Beleuchtung mit jedem Emissionsspektrum, das für die Messung vorgesehen ist, ein Messwert aufgenommen wird, usw. Die während einer Beleuchtungssequenz erhaltenen Messwerte können z. B. eine spektrale Abhängigkeit der Remission des jeweiligen Detektionsbereichs 3 liefern.The control device 60 controls the light sources 15 so on, so that the lighting sequence with which the light sources 15 On and off are repeated periodically to span multiple detection areas 3 on the value document 1 successively detect the remitted light. For example, the control device 60 be programmed so that every light source during each lighting sequence 15 the lighting device 50 is switched on and off exactly once. Alternatively, a light source 15 be controlled several times per lighting sequence, z. B. the low intensity of a low-intensity light source 15 to compensate by multiple measurements. A lighting sequence can either control all in the lighting device 50 existing light sources 15 contain or only a subset of the existing light sources 15 , After a lighting sequence, ie after a measured value has been recorded under illumination with each emission spectrum intended for the measurement, the next illumination sequence starts, in which a measured value is recorded again under illumination with each emission spectrum intended for the measurement, etc. The measured values obtained during a lighting sequence can e.g. B. a spectral dependence of the remission of the respective detection area 3 deliver.

Claims

Lighting device ( 5 . 50 ) for illuminating value documents, comprising: - a plurality of chip-shaped light sources ( 15a -d, 15 ), whose emission spectra are different from each other, - a light source recording ( 10 ), on which several light source positions ( 11 . 12 ) is provided, on each of which one of the chip-shaped light sources ( 15a -d, 15 ), and - several lenses ( 2 . 21 ) separated from the chip-shaped light sources ( 15a -d, 15 ) are arranged and arranged such that on the light source receptacle ( 10 ) arranged light sources ( 15a -d, 15 ) exactly one of the lenses ( 2 . 21 ) and that emission light emitted by the respective chip-shaped light source ( 15a -d, 15 ) emitted by the chip-shaped light source ( 15a -d, 15 ) associated lens ( 2 . 21 ) can be collected, characterized in that on the light source recording ( 10 ) a light-absorbing potting compound ( 6 ) is applied, in which the chip-shaped light sources ( 15a -d, 15 ) embedded, whereby by embedding in the light-absorbing potting compound ( 6 ) the emission of emission light in at least some of the chip-shaped light sources ( 15a -d, 15 ) is spatially limited such that their emission characteristics are matched to each other.

Lighting device ( 5 . 50 ) according to claim 1, characterized in that the chip-shaped light sources ( 15a -d, 15 ) in each case in the light-absorbing casting compound ( 6 ), that the surface (s) provided for emitting the emission light ( 16 ) of the respective chip-shaped light source ( 15a -d, 15 ) completely from the light-absorbing potting compound ( 6 ) is uncovered.

Lighting device ( 5 . 50 ) according to one of the preceding claims, characterized in that by embedding in the light-absorbing potting compound ( 6 ) the emission of emission light in at least one of the chip-shaped light sources ( 15a -d, 15 ) is spatially limited such that their radiation characteristic is approximated to the emission characteristics of a Lambert radiator.

Lighting device ( 5 . 50 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in at least one of the chip-shaped light sources ( 15a -d, 15 ) the side surfaces ( 17 ) of the chip-shaped light source ( 15a -d, 15 ) by the light-absorbing potting compound ( 6 ) are covered in such a light-tight manner that the emission of emission light of the chip-shaped light source ( 15a -d, 15 ) on adjacent lenses ( 2 ) adjacent to the chip-shaped light source ( 15a -d, 15 ) associated lens ( 2 ) are arranged by the light-absorbing potting compound ( 6 ) is suppressed.

Lighting device ( 5 . 50 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the chip-shaped light sources ( 15a -d, 15 ) in the light-absorbing casting compound ( 6 ) are embedded, that the side surfaces ( 17 ) of the respective chip-shaped light source ( 15a -d, 15 ) partially or completely by the light-absorbent potting compound ( 6 ) are covered.

Lighting device ( 5 . 50 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the chip-shaped light sources ( 15a -d, 15 ) in the light-absorbing casting compound ( 6 ) are embedded, that the side surfaces ( 17 ) of the respective chip-shaped light source ( 15a -d, 15 ) partially by the light-absorbing potting compound ( 6 ) are covered, wherein in each case an upper portion of the side surfaces ( 17 ) to the surface intended to emit the emission light ( 16a -D) of the respective chip-shaped light source ( 15a -d, 15 ), of the light-absorbing potting compound ( 6 ) is uncovered.

Lighting device ( 5 . 50 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the light source positions ( 11 ) of the light source recording ( 10 ) as wells ( 12 ) are formed, in each of which one of the chip-shaped light sources ( 15a -d, 15 ) is included.

Lighting device ( 5 . 50 ) according to claim 7, characterized in that the depressions ( 12 ) of the light source recording ( 10 ) individually with the light-absorbing potting compound ( 6 ) are fillable, so that the filling height of the potting compound ( 6 ) in the respective well ( 12 ) in each case to the thickness (D1, D2, D3, D4) of that chip-shaped light source ( 15a -d, 15 ) in the well ( 12 ) is included.

Lighting device ( 5 . 50 ) according to one of claims 7 to 8, characterized in that the depressions ( 12 ) relative to the surface ( 13 ) of the light source recording ( 10 ) are formed so deep that the surface () provided for emitting the emission light ( 16 ) in the depression ( 12 ) contained chip-shaped light source ( 15a -d, 15 ) each below the surface ( 13 ) of the light source recording ( 10 ) or in the plane of the surface ( 13 ) of the light source recording ( 10 ) is arranged.

Lighting device ( 5 . 50 ) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the depressions ( 12 ) of the light source recording ( 10 ) different depths (T) relative to the surface ( 13 ) of the light source recording ( 10 ), wherein the depth (T) of the recesses ( 12 ) as a function of the thickness (D1, D2, D3, D4) of the chip-shaped light sources ( 15a -D) are selected in order to provide the surfaces ( 16a -D) the light sources ( 15a -D) to be arranged exactly or at least approximately in the same plane (E2).

Lighting device ( 5 . 50 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the light sources ( 15a -d, 15 ) and the lenses ( 2 . 21 ) are arranged to each other so that each light source ( 15a -d, 15 ) from its associated lens ( 2 . 21 ) less than the focal length of the lens ( 2 . 21 ) is removed.

Lighting device ( 5 . 50 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the lenses ( 2 . 21 ) through a microlens array ( 20 ) is provided, which is preferably formed as a one-piece body.

Lighting device ( 5 . 50 ) according to claim 12, characterized in that the microlens array ( 20 ) Fastening means ( 22 ) for attaching the microlens array ( 20 ) at the light source holder ( 10 ) having.

Sensor ( 100 ) for the examination of value documents ( 1 ) comprising: - a lighting device ( 5 . 50 ) according to one of claims 1 to 13, and - an imaging optics ( 25 ), by which the illumination device ( 5 . 50 ) emitted light on a document of value ( 1 ), which, when operating the sensor ( 100 ), through the sensor ( 100 ), and - a detection device ( 30 ), which is designed to detect detection light which, when the sensor is operated ( 100 ) from which the illumination device ( 5 . 50 ) illuminated value document ( 1 ).

Sensor ( 100 ) according to claim 14, characterized in that the sensor ( 100 ) several different light sources ( 15a -d, 15 ), which, when the sensor is operated ( 100 ) are switched on and off one after the other in order to illuminate the value document in succession with a plurality of different emission spectra.