DE102017008970B4

DE102017008970B4 - Sensorvorrichtung und Verfahren zur Prüfung von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, sowie Wertdokumentbearbeitungssystem

Info

Publication number: DE102017008970B4
Application number: DE102017008970.1A
Authority: DE
Inventors: Peter Schiffmann; Jürgen Schützmann; David Sacquard
Original assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2024-04-18
Anticipated expiration: 2037-09-27
Also published as: DE102017008970A1

Abstract

Sensorvorrichtung (1) zur Prüfung von Wertdokumenten (2), insbesondere Banknoten, mit- einer ersten Bestrahlungseinrichtung (3a, 3b, 3a', 3b'), welche dazu eingerichtet ist, ein in einer Transportrichtung (6) befördertes Wertdokument (2) in mehreren Abschnitten (2'), insbesondere senkrecht zur Transportrichtung (6), selektiv mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im ultravioletten Bereich und/ oder IR-Bereich des elektromagnetischen Spektrums, zu bestrahlen, und- einer zweiten Bestrahlungseinrichtung (4, 4'), welche dazu eingerichtet ist, das in Transportrichtung (6) beförderte Wertdokument (2) in mehreren Abschnitten (2'), insbesondere senkrecht zur Transportrichtung (6), selektiv mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums, zu bestrahlen, und- mindestens einer Erfassungseinrichtung (5), welche dazu eingerichtet ist, vom Wertdokument (2) emittierte elektromagnetische Strahlung, insbesondere im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums, insbesondere in einer zur Transportrichtung (6) senkrecht verlaufenden Richtung, ortsaufgelöst zu erfassen, wobei die Erfassungseinrichtung (5), bezogen auf die Transportrichtung (6), so nahe an der ersten Bestrahlungseinrichtung (3a, 3b, 3a', 3b') angeordnet ist, dass die Erfassungseinrichtung (5) Fluoreszenzstrahlung detektiert, welche durch die Bestrahlung des Wertdokuments (2) mit elektromagnetischer Strahlung durch die erste Bestrahlungseinrichtung (3a, 3b, 3a', 3b') im Wertdokument (2) angeregt und von diesem emittiert wird, und die Erfassungseinrichtung (5), bezogen auf die Transportrichtung (6), derart von der zweiten Bestrahlungseinrichtung (4, 4') beabstandet angeordnet ist, dass die Erfassungseinrichtung (5) Phosphoreszenzstrahlung detektiert, welche durch die Bestrahlung des Wertdokuments (2) mit elektromagnetischer Strahlung durch die zweite Bestrahlungseinrichtung (4, 4') im Wertdokument (2) angeregt und von diesem emittiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Bestrahlungseinrichtung (3a, 3b, 3a', 3b', 4, 4') mindestens eine Strahlungsquelle zur Bestrahlung des Wertdokuments (2) mit elektromagnetischer Strahlung und mehrere senkrecht zur Transportrichtung (6) angeordnete Abschattungselemente aufweist, welche einzeln ansteuerbar sind, um das Wertdokument (2) in Abschnitten, die zu den bestrahlten Abschnitten (2') senkrecht zur Transportrichtung (6) komplementär sind, gegen die Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung selektiv abzuschatten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung und ein Verfahren zur Prüfung von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, sowie ein Wertdokumentbearbeitungssystem.
Um Wertdokumente, insbesondere Banknoten, gegen unerlaubte Vervielfältigung abzusichern, werden diese mit Sicherheitsmerkmalen versehen. Unter anderem werden sog. lumineszenzbasierte Sicherheitsmerkmale eingesetzt, wobei die Wertdokumente z.B. mit lumineszenten Substanzen bedruckt werden oder lumineszente Fasern enthalten. Bei Anregung der Lumineszenz, etwa durch Bestrahlung mit einer UV-Lampe, kann das Vorhandensein und/ oder die räumliche Verteilung der lumineszenten Substanzen bzw. Fasern auf dem Wertdokument überprüft werden und auf die Echtheit des Wertdokuments geschlossen werden.
Üblicherweise werden zur Anregung der Lumineszenz sog. Schwarzlichtlampen und/oder Heißkathodenlampen und/oder Kaltkathodenlampen mit speziellen UV-Emissionsbeschichtungen und zur Detektion der angeregten Lumineszenzstrahlung Zeilensensoren eingesetzt.
Die EP 3 054 427 A1 beschreibt ein Papierblatt-Authentifizierungsgerät, das die Art des Papierblatts bestimmt, indem es eine andere Charakteristik als die Fluoreszenzlichtcharakteristik verwendet, nacheinander Anregungslichter verschiedener Wellenlängen auf dem Papierblatt aussendet und die Intensität des von einem Leuchtstoff emittierten Lichts pro Wellenlänge innerhalb eines vorbestimmten Bereichs misst, und als Ergebnis die charakteristischen Daten des Fluoreszenzlichts erfasst. Die Papierblatt-Authentifizierungsvorrichtung führt die Authentifizierung des Papierblatts durch, indem sie Fluoreszenzlicht-Charakteristikdaten eines echten Papierblatts verwendet, die zuvor pro Papierblatttyp gespeichert wurden, oder einen daraus berechneten Schwellenwert und die erfassten Fluoreszenzlicht-Charakteristikdaten.
Die DE 102008060294 A1 beschreibt ein Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen, mit ersten Bildelementen, die eine offene Bildinformation darstellen, und zweiten Bildelementen, die eine versteckte Bildinformation erzeugen, wobei die zweiten Bildelemente aus zumindest zwei Teilbereichen gebildet sind, die bei Beleuchtung mit zumindest zwei verschiedenfarbigen, monochromatischen Lichtquellen die versteckte Bildinformation in Form eines visuell erkennbaren, mehrfarbigen Bildes erzeugen.
Die WO 2010/023420 A1 beschreibt ein Wertdokument, das eine Verschmutzungsprüffunktion umfasst, um festzustellen, ob das Wertdokument verschmutzt ist. Das Merkmal zum Testen des Bodenniveaus umfasst: einen Referenzbereich, der einen ersten Bereich des Dokuments umfasst; und einen Messbereich, der einen zweiten Bereich des Dokuments umfasst. Der Reflexionsgrad der Messfläche wird durch das Vorhandensein von Schmutz oder Abnutzung anders beeinflusst als der Referenzbereich, sodass der Unterschied im Reflexionsgrad zwischen Referenzfläche und Messbereich einen Indikator für den Grad der Verschmutzung des Wertdokuments darstellt.
Die DE 19517194 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Prüfung von Blattgut mit einer Beleuchtungseinrichtung, die das Blattgut mit Licht beleuchtet, einer Empfangseinrichtung, die das vom Blattgut remittierte und/oder das durch das Blattgut transmittierte Licht empfängt und in entsprechende elektrische Signale umsetzt, einer Auswerteeinrichtung, die die Signale verarbeitet und zur Prüfung des Blattguts mit Referenzdaten vergleicht, wobei die Beleuchtungseinrichtung das Blattgut stetig und im gesamten zu untersuchenden Spektralbereich beleuchtet, die Empfangseinrichtung wenigstens zwei linienförmige parallel zueinander angeordnete CCD-Arrays aufweist, jedes CCD-Array mit einem für einen bestimmten Spektralbereich durchlässigen Filter versehen ist und mindestens ein Filter im sichtbaren und mindestens ein Filter im nichtsichtbaren Spektralbereich durchlässig ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Erfassung und Prüfung lumineszenter Sicherheitsmerkmale zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Sensorvorrichtung, das Wertdokumentbearbeitungssystem sowie das Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Zusammenfassung der Erfindung

1. (Erster Aspekt der Erfindung) Sensorvorrichtung zur Prüfung von Wertdokumenten (2), insbesondere Banknoten, mit
- -einer ersten Bestrahlungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein in einer Transportrichtung befördertes Wertdokument in mehreren Abschnitten, insbesondere senkrecht zur Transportrichtung oder parallel zur Transportrichtung, bevorzugt senkrecht zur Transportrichtung, selektiv mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im ultravioletten Bereich und/oder IR-Bereich des elektromagnetischen Spektrums, zu bestrahlen, und
- -einer zweiten Bestrahlungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das in Transportrichtung beförderte Wertdokument in mehreren Abschnitten, insbesondere senkrecht zur Transportrichtung oder in Transportrichtung, bevorzugt senkrecht zur Transportrichtung, selektiv mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums, zu bestrahlen, und
- -mindestens einer Erfassungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, vom Wertdokument emittierte elektromagnetische Strahlung, insbesondere im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums, insbesondere in einer zur Transportrichtung senkrecht verlaufenden Richtung oder parallel zur Transportrichtung, bevorzugt senkrecht zur Transportrichtung, ortsaufgelöst zu erfassen, wobei die Erfassungseinrichtung, bezogen auf die Transportrichtung, so nahe an der ersten Bestrahlungseinrichtung angeordnet ist, dass die Erfassungseinrichtung Fluoreszenzstrahlung detektiert, welche durch die Bestrahlung des Wertdokuments mit elektromagnetischer Strahlung durch die erste Bestrahlungseinrichtung im Wertdokument angeregt und von diesem emittiert wird, und die Erfassungseinrichtung , bezogen auf die Transportrichtung , derart von der zweiten Bestrahlungseinrichtung beabstandet angeordnet ist, dass die Erfassungseinrichtung Phosphoreszenzstrahlung detektiert, welche durch die Bestrahlung des Wertdokuments mit elektromagnetischer Strahlung durch die zweite Bestrahlungseinrichtung im Wertdokument angeregt und von diesem emittiert wird, wobei die erste und/ oder die zweite Bestrahlungseinrichtung mindestens eine Strahlungsquelle zur Bestrahlung des Wertdokuments mit elektromagnetischer Strahlung und mehrere senkrecht zur Transportrichtung angeordnete Abschattungselemente aufweist, welche einzeln ansteuerbar sind, um das Wertdokument in Abschnitten, die zu den bestrahlten Abschnitten senkrecht zur Transportrichtung komplementär sind, gegen die Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung selektiv abzuschatten.
2. (Zweiter Aspekt der Erfindung) Wertdokumentbearbeitungssystem zur Bearbeitung von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, mit
- - einer Sensorvorrichtung nach Absatz 1,
- - einer Transportvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das Wertdokument in der Transportrichtung zu transportieren, und
- - einer Prüfvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das Wertdokument anhand der erfassten Fluoreszenzstrahlung und Phosphoreszenzstrahlung, insbesondere hinsichtlich Echtheit, zu prüfen.
3. (Dritter Aspekt der Erfindung) Verfahren zur Prüfung von Wertdokumenten , insbesondere Banknoten, unter Verwendung einer Sensorvorrichtung nach Absatz 1, wobei ein Wertdokument anhand der erfassten IR-Strahlung, Fluoreszenzstrahlung oder/und Phosphoreszenzstrahlung hinsichtlich der Qualität bzw. Prozesskontrolle, Echtheit oder/und Umlauffähigkeit geprüft wird.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung weist mindestens eine erste und zweite Bestrahlungseinrichtung auf, welche jeweils dazu eingerichtet sind, ein in einer Transportrichtung befördertes Wertdokument in mehreren Abschnitten senkrecht zur Transportrichtung selektiv mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums, zu bestrahlen. Mindestens eine Erfassungseinrichtung ist dazu eingerichtet, vom Wertdokument emittierte elektromagnetische Strahlung, insbesondere im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums, in einer zur Transportrichtung im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Richtung ortsaufgelöst zu erfassen, wobei die Erfassungseinrichtung, bezogen auf die Transportrichtung, so nahe an der ersten Bestrahlungseinrichtung angeordnet ist, dass die Erfassungseinrichtung Fluoreszenzstrahlung detektiert, welche durch die Bestrahlung des Wertdokuments mit elektromagnetischer Strahlung durch die erste Bestrahlungseinrichtung im Wertdokument angeregt und von diesem emittiert wird, und die Erfassungseinrichtung, bezogen auf die Transportrichtung, derart von der zweiten Bestrahlungseinrichtung beabstandet angeordnet ist, dass die Erfassungseinrichtung Phosphoreszenzstrahlung detektiert, welche durch die Bestrahlung des Wertdokuments mit elektromagnetischer Strahlung durch die zweite Bestrahlungseinrichtung im Wertdokument angeregt und von diesem emittiert wird.
Das erfindungsgemäße Wertdokumentbearbeitungssystem zur Bearbeitung von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, weist die erfindungsgemä-ße Sensorvorrichtung, eine Transportvorrichtung zum Transport des Wertdokuments in einer Transportrichtung und eine Prüfvorrichtung auf, wobei die Prüfvorrichtung dazu eingerichtet ist, das Wertdokument anhand der erfassten Fluoreszenzstrahlung und Phosphoreszenzstrahlung, insbesondere hinsichtlich Echtheit und/ oder Zustand und/ oder Verschmutzung, zu prüfen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Wertdokumente, insbesondere Banknoten, unter Verwendung der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung anhand der jeweils erfassten Fluoreszenzstrahlung und Phosphoreszenzstrahlung hinsichtlich Echtheit geprüft.
Unter Lumineszenz im Sinne der Erfindung ist die Emission elektromagnetischer Strahlung durch ein Wertdokument zu verstehen, wobei die zur Emissionen notwendige Energie dem Wertdokument zuvor durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung zugeführt wurde. Bei der Bestrahlung werden lumineszente Stoffe im Wertdokument in einen angeregten Zustand versetzt, wobei in Abhängigkeit der Lebensdauer dieses angeregten Zustands zwischen Fluoreszenz und Phosphoreszenz unterschieden wird. Beispielsweise spricht man von Fluoreszenz, wenn die Zeitdauer zwischen Bestrahlung und anschließender Emission im Wesentlichen weniger als 10^-3 s, insbesondere weniger als 10^-6 s, beträgt. Entsprechend spricht man von Phosphoreszenz, wenn die Zeitdauer zwischen Bestrahlung und anschließender Emission im Wesentlichen mehr als 10^-6 s, insbesondere mehr als 10^-3 s, beträgt.
Unter einem selektiven Bestrahlen mehrerer Abschnitte des Wertdokuments ist die Möglichkeit zu verstehen, anstelle der gesamten Breite des Wertdokuments senkrecht zur Transportrichtung lediglich einen oder mehrere ausgewählte bzw. auswählbare Abschnitte des Wertdokuments senkrecht zur Transportrichtung zu bestrahlen. Dabei kann das Wertdokument in einem oder mehreren der Abschnitte gleichzeitig oder nacheinander bestrahlt werden. Die Abschnitte müssen dabei nicht benachbart sein.
Ein Aspekt der Erfindung basiert auf dem Ansatz, eine erste Bestrahlungseinrichtung zur ortsaufgelösten Anregung von Fluoreszenz in einem Wertdokument, das entlang einer Transportrichtung an der ersten Bestrahlungseinrichtung vorbei transportiert wird, und eine zweite Bestrahlungseinrichtung zur ortsaufgelösten Anregung von Phosphoreszenz in dem Wertdokument, das entlang der Transportrichtung an der zweiten Bestrahlungseinrichtung vorbei transportiert wird, vorzusehen, und die dabei vom Wertdokument emittierte Fluoreszenz- bzw. Phosphoreszenzstrahlung durch eine Erfassungseinrichtung ortsaufgelöst zu detektieren.
Dazu ist die erste Bestrahlungseinrichtung so nahe an der Erfassungseinrichtung, insbesondere im Wesentlichen unmittelbar neben der Erfassungseinrichtung, angeordnet, dass ein wesentlicher Teil der angeregten Fluoreszenzstrahlung vom Wertdokument bei Passieren der Erfassungseinrichtung emittiert wird und von dieser erfasst werden kann. Entsprechend ist die zweite Bestrahlungseinrichtung von der Erfassungseinrichtung beabstandet angeordnet, insbesondere in einem größeren Abstand als die erste Bestrahlungseinrichtung, so dass ein wesentlicher Teil der Phosphoreszenzstrahlung vom Wertdokument erst beim (späteren) Passieren der Erfassungseinrichtung emittiert wird und von dieser erfasst werden kann. Dadurch kann mit der Erfassungseinrichtung, beispielsweise einem strahlungssensitiven Zeilensensor, sowohl Fluoreszenz als auch Phosphoreszenz, gegebenenfalls sogar gleichzeitig, zuverlässig detektiert werden.
Optional kann die Bestrahlungseinrichtung zusätzlich auch mit einer im nahen IR-Bereich (z.B. 900 nm) emittierenden Lichtquelle (z.B. LED) ausgestattet sein, um IR-absorbierende Beschichtungen auf dem zu prüfenden Wertdokument mit der Erfassungseinrichtung zu detektieren. In dem Fall wird bevorzugt, dass die Erfassungseinheit keinen IR-Sperrfilter aufweist.
Bei einer weiteren Variante kann die Bestrahlungseinrichtung zusätzlich auch mit einer im nahen IR-Bereich emittierenden Lichtquelle (z.B. LED-Laser) ausgestattet sein um Materialien mit Antistokes-Eigenschaften zu detektieren. Diese Materialien emittieren dann Licht im sichtbaren Bereich.
Zur ortsaufgelösten Anregung der Fluoreszenz bzw. Phosphoreszenz sind sowohl die erste als auch die zweite Bestrahlungseinrichtung dazu eingerichtet, das an ihnen vorbei transportierte Wertdokument in mehreren, insbesondere nebeneinander liegenden, senkrecht zur Transportrichtung verlaufenden Abschnitten des Wertdokuments wahlweise mit elektromagnetischer Strahlung zu bestrahlen. Die erste und/oder zweite Bestrahlungseinrichtung kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass das Wertdokument in z.B. sieben verschiedenen Abschnitten senkrecht zur Transportrichtung selektiv mit elektromagnetischer Strahlung bestrahlt werden kann, wobei je nach Anwendungsfall nur ein Abschnitt oder zwei bis sieben Abschnitte des Wertdokuments, gegebenenfalls nacheinander, bestrahlt werden, wobei die Abschnitte nicht benachbart sein müssen. Dadurch können einerseits Bereiche des Wertdokuments, in denen ein oder mehrere lumineszente Sicherheitsmerkmale angeordnet bzw. zu erwarten sind, gezielt bestrahlt und andererseits eine unnötige Bestrahlung des Wertdokuments in Bereichen ohne lumineszente Sicherheitsmerkmale vermieden werden.
Vorzugsweise ist die Ortsauflösung bei der selektiven Bestrahlung der einzelnen Abschnitte des Wertdokuments senkrecht zur Transportrichtung größer als die Ortsauflösung bei der Erfassung der emittierten Fluoreszenz- bzw. Phosphoreszenzstrahlung senkrecht zur Transportrichtung. Durch die selektive Bestrahlung einzelner Abschnitte kann dann die effektiv erreichbare Ortsauflösung der erfassten Fluoreszenz- bzw. Phosphoreszenzstrahlung senkrecht zur Transportrichtung erhöht werden. Durch entsprechend zeitlich variable Beleuchtung kann auch die Ortstauflösung in Transportrichtung beeinflusst, insbesondere erhöht, werden. Ist die erste und/ oder zweite Bestrahlungseinrichtung beispielsweise so eingerichtet, dass sie doppelt so viele verschiedene Abschnitte des Wertdokuments senkrecht zur Transportrichtung selektiv bestrahlen kann als die Erfassungseinrichtung mit einzelnen Detektorelementen senkrecht zur Transportrichtung auflösen kann, so wird die effektiv erreichbare Ortsauflösung senkrecht zur Transportrichtung verdoppelt, da durch selektive Bestrahlung jeweils eines von zwei Abschnitten des Wertdokuments jedes der Detektorelemente die vom jeweils bestrahlten Abschnitt emittierte Fluoreszenz- bzw. Phosphoreszenzstrahlung erfassen kann. Dadurch kann das Design bzw. die Form eines Sicherheitsmerkmals von der Erfassungseinrichtung im Detail erfasst werden, auch wenn die Ortsauflösung der Erfassungseinrichtung alleine dafür nicht ausreichen würde. Insbesondere wird es somit ermöglicht, strahlungssensitive Elemente der Erfassungseinrichtung, beispielsweise einzelne Fotodioden eines CCD-Sensors, derart zu dimensionieren, dass die im Regelfall schwache Fluoreszenz- bzw. Phosphoreszenzstrahlung zuverlässig detektiert werden kann, ohne dass die effektiv erreichbare Ortsauflösung dadurch verringert wird. Die effektiv erreichbare Ortsauflösung kann durch Wahl der Anzahl bzw. Größe der selektiv bestrahlbaren Abschnitte eingestellt werden. Es ist auch möglich, die selektiv bestrahlbaren Abschnitte des Wertdokuments senkrecht zur Transportrichtung zeitlich gestaffelt zu bestrahlen.
Insgesamt erlaubt die Erfindung somit eine verbesserte Erfassung und Prüfung von lumineszenten Sicherheitsmerkmalen.
In einer bevorzugten Ausführung weist die erste und/ oder die zweite Bestrahlungseinrichtung mehrere senkrecht zur Transportrichtung angeordnete Strahlungsquellen auf, welche einzeln ansteuerbar sind, um das Wertdokument in den mehreren Abschnitten senkrecht zur Transportrichtung selektiv mit elektromagnetischer Strahlung zu bestrahlen. Die Strahlungsquellen sind dabei vorzugsweise als Leuchtdioden (LEDs), welche zur Emission elektromagnetischer Strahlung im ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums eingerichtet sind, ausgebildet. Dabei können die Strahlungsquellen derart angeordnet sein, dass sie die mehreren Abschnitte des Wertdokuments direkt, gegebenenfalls aber auch über ein optisches Element wie etwa eine Linse (z.B. Zylinderlinse), Spiegel und/oder einen Lichtleiter oder einen Diffuser (um eine gleichmäßigere Ausleuchtung zu erreichen), bestrahlen können. Bei dem Lichtleiter handelt es sich beispielsweise um eine optische Faser oder ein Faserbündel, mit der bzw. dem die elektromagnetische Strahlung von der jeweiligen Strahlungsquelle zum entsprechenden Abschnitt geführt werden kann.
Einzelne Strahlungsquellen, insbesondere Leuchtdioden, lassen sich besonders einfach einzeln zur Bestrahlung jeweils eines Abschnitts ansteuern, insbesondere für eine vorgegebene sog. Belichtungszeit, so dass die Lumineszenz zuverlässig und gezielt angeregt und erfasst werden kann. Des Weiteren können die einzelnen Strahlungsquellen, insbesondere Leuchtdioden, in ihrer Leistung für das zu detektierende Wertdokument abgestimmt werden. Durch diese Maßnahme kann man vermeiden, dass ein Bildrauschen bedingt durch eine Anpassung der Empfindlichkeit (auch selektive Empfindlichkeit) der Erfassungseinheit erhöht wird. Insbesondere können die einzelnen Strahlungsquellen derart angesteuert werden, dass sie Pulse elektromagnetischer Strahlung erzeugen. Die einzelnen Strahlungsquellen, die z.B. entlang einer Zeile angeordnet sind, können gleichzeitig gepulst werden, d.h. gleichzeitig ein- und ausgeschalten werden, als auch zeitlich nacheinander und oder in einer entsprechenden Abfolge, die dem zu detektierendem lumineszierenden Muster auf dem Wertpapier entspricht. Ferner erlaubt die gezielte Bestrahlung durch die mehreren Strahlungsquellen einen energiesparenden Betrieb der Sensorvorrichtung und verringert die Wärmeentwicklung der Strahlungsquellen, wodurch gegebenenfalls der Wirkungsgrad der Strahlungsquellen erhöht werden kann.
Die erste und/ oder die zweite Bestrahlungseinrichtung weist mindestens eine Strahlungsquelle zur Bestrahlung des Wertdokuments mit elektromagnetischer Strahlung und mehrere senkrecht zur Transportrichtung angeordnete Abschattungselemente auf, welche einzeln ansteuerbar sind, um das Wertdokument in Abschnitten, die zu den bestrahlten Abschnitten senkrecht zur Transportrichtung komplementär sind, gegen eine Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung selektiv abzuschatten. Die Strahlungsquelle ist beispielsweise als Leuchtdiode (LED) oder als Schwarzlichtlampe, die insbesondere mit einem Sperrfilter für elektromagnetische Strahlung im UVC- und/oder UVB-Bereich versehen sein kann, ausgebildet. Die Abschattungselemente sind vorzugsweise als mechanische Verschlüsse, beispielsweise Schlitzverschlüsse, ausgebildet, welche zur selektiven Abschattung des jeweiligen Abschnitts des Wertdokuments von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand überführbar sind. Vorzugsweise kann über die Öffnungsdauer der Abschattungselemente die vorgegebene Belichtungszeit eingestellt werden.
Dadurch kann das Wertdokument, je nach Anwendungsfall im UVA-, UVB- und/ oder UVC-Bereich, in den ausgewählten bzw. auswählbaren Abschnitten mit einer hohen Intensität bestrahlt werden, wodurch eine starke Lumineszenz erzeugt wird, die zuverlässig bei erhöhter Ortsauflösung detektiert werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung weist die Sensorvorrichtung einen Lagesensor auf, welcher dazu eingerichtet ist, die Lage des Wertdokuments relativ zur ersten und/oder zweiten Bestrahlungseinrichtung senkrecht zur Transportrichtung und/oder in Transportrichtung zu erfassen. Zudem weist die Sensorvorrichtung eine Steuerungseinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, die Strahlungsquellen bzw. die Abschattungselemente in Abhängigkeit von der erfassten Lage des Wertdokuments selektiv zu aktivieren. Dadurch wird der Einfluss von Lagetoleranzen beim Transport der Wertdokumente reduziert bzw. sogar eliminiert, sodass das Wertdokument exakt in denjenigen Abschnitten bestrahlt wird, in denen lumineszente Sicherheitsmerkmale zu erwarten sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist die Erfassungseinrichtung auf einer ersten Seite des transportierten Wertdokuments angeordnet. Die erste und/ oder zweite Bestrahlungseinrichtung ist bzw. sind dabei auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Wertdokuments angeordnet. Dadurch kann die angeregte Lumineszenz in Transmission detektiert werden. Dies ermöglicht auch die Überprüfung von Sicherheitsmerkmalen, die sog. UV-Blocker enthalten, welche auf der Abschattung von elektromagnetischer Strahlung im ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums basieren.
Alternativ kann bzw. können die erste und/oder die zweite Bestrahlungseinrichtung auch auf der ersten Seite angeordnet sein, so dass die angeregte Lumineszenz in Reflexion, insbesondere Remission, detektiert werden kann. Unter der Detektion in Remission ist die Anregung auf einer ersten Seite und die Emissionsmessung auf der ersten Seite zu verstehen.
Zusätzlich können die erste Bestrahlungseinrichtung und/oder zweite Bestrahlungseinrichtung sowohl auf der ersten als auch auf der zweiten Seite angeordnet sein, so dass die angeregte Lumineszenz sowohl in Transmission als auch in Remission detektiert werden kann. Aus einer Kombination der Transmission- und Remissionsdetektion der Lumineszenz, insbesondere in Verbindung mit der Detektion der zumindest teilweise durch UV-Blocker abgeschatteten elektromagnetischen Strahlung im ultravioletten Bereich, können lumineszente Sicherheitsmerkmale besonders zuverlässig überprüft werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist die erste Bestrahlungseinrichtung dazu eingerichtet, die elektromagnetische Strahlung auf dem Wertdokument in den mehreren Abschnitten senkrecht zur Transportrichtung zu fokussieren. Vorzugsweise weist die erste Bestrahlungseinrichtung dazu ein oder mehrere, insbesondere den mehreren Abschnitten jeweils zugeordnete, optische Elemente, beispielsweise Spiegel, auf. Dadurch kann die Intensität der Bestrahlung erhöht werden, wodurch die Lumineszenz verstärkt und daher noch zuverlässiger detektiert werden kann. Darüber hinaus können die mehreren Bereiche dadurch besonders gezielt bestrahlt werden. Insbesondere ermöglicht die Fokussierung die Bestrahlung des Wertdokuments in mehreren besonders kleinen Abschnitten, wodurch die effektive Ortsauflösung bei der Detektion der angeregten Lumineszenz weiter erhöht werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist die erste Bestrahlungseinrichtung so angeordnet, insbesondere gegenüber dem transportierten Wertdokument verkippt, dass die von der ersten Bestrahlungseinrichtung emittierte elektromagnetische Strahlung unter einem spitzen Winkel auf das Wertdokument trifft. Dabei wird das Wertdokument insbesondere unter einem streifenden Einfall bestrahlt. Auf diese Weise wird die Prüfung von Sicherheitsmerkmalen ermöglicht, die auf Abschattungseffekten basieren. Beispielsweise kann somit die Lumineszenz von Substanzen oder Fasern detektiert werden, die im Bereich einer Verprägung des Wertdokuments angeordnet sind.
In einer bevorzugten Ausführung des Wertdokumentbearbeitungssystems weist dieses eine Bearbeitungsvorrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, das Wertdokument in Abhängigkeit vom Ergebnis der Prüfung zu bearbeiten, insbesondere zu sortieren, zählen und/ oder zu vernichten. Dabei erlaubt die Detektion der, insbesondere räumlich und/ oder zeitlich gezielt angeregten, Fluoreszenz- und Phosphoreszenzstrahlung durch die Sensorvorrichtung, insbesondere mit einer besonders hohen Ortsauflösung, eine besonders zuverlässige Bearbeitung der geprüften Wertdokumente.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird anhand der erfassten Fluoreszenzstrahlung und/oder Phosphoreszenzstrahlung mindestens ein Bild der bestrahlten Abschnitte des Wertdokuments erzeugt und das Wertdokument anhand des erzeugten Bildes hinsichtlich Echtheit geprüft. Vorzugsweise werden dabei von der Erfassungseinrichtung erzeugte Detektionssignale, die insbesondere im Verlauf des Passierens der Erfassungseinrichtung durch das Wertdokument erzeugt werden, miteinander zu einem zweidimensionalen Bild mit hoher Ortsauflösung sowohl in Transportrichtung als auch senkrecht dazu kombiniert. Dadurch kann die Echtheit besonders zuverlässig überprüft werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung wird das erzeugte Bild der bestrahlten Abschnitte des Wertdokuments mit einem vorgegebenen, insbesondere durch eine Kamera erfassten oder in einer Datenbank gespeicherten, Bild des Wertdokuments verglichen. Dadurch kann die Lage von lumineszenten Sicherheitsmerkmalen auf dem Wertdokument und/oder das Design bzw. die Form eines oder mehrerer lumineszenter Sicherheitsmerkmale überprüft werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Differenzbild aus dem erzeugten Bild und dem vorgegebenen Bild erzeugt werden und mit in der Datenbank gespeicherten Differenzdaten verglichen werden. Dadurch können Sicherheitsmerkmale besonders zuverlässig überprüft werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung wird anhand der Wellenlängen der detektierten elektromagnetischen Strahlung ein Farbton, insbesondere im L*a*b*-Farbraum, des erzeugten Bildes bestimmt. Vorzugsweise wird der Farbton anhand einer Summation oder Mittelung von Detektionssignalen, die von strahlungs- bzw. farbsensitiven Elementen der Erfassungseinrichtung, beispielsweise Fotodioden eines CCD-Sensors, erzeugt werden, bestimmt. Der ermittelte Farbton kann mit einem in einer Datenbank gespeicherten Wert verglichen werden. Dadurch kann der Verschmutzungsgrad des Wertdokuments zuverlässig ermittelt und/oder bei der Prüfung berücksichtigt werden, da Schmutz im Wesentlichen keinen Einfluss auf den Farbton des Bildes, d.h. auf die Wellenlängen der aufgrund von Lumineszenz emittierten Strahlung, hat.
Vorzugsweise wird jeweils ein Farbton für verschiedene Segmente des Bildes, insbesondere für Segmente des Bildes, die den mehreren Abschnitten des Wertdokuments entsprechen, bestimmt. Dadurch kann auch die Farbgebung, insbesondere die räumliche Farbverteilung, eines lumineszierenden Sicherheitsmerkmals erfasst werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung wird das Bild der bestrahlten Abschnitte des Wertdokuments anhand von erfasster Fluoreszenzstrahlung und/oder Phosphoreszenzstrahlung im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums erzeugt und anhand von der erfassten IR-Absorption von ursprünglich nicht IR-absorbierenden Bereichen des Wertdokumentes in der Helligkeit korrigiert. Die IR-Absorption steht dabei für den Verschmutzungsgrad des Wertdokuments.
Alternativ kann die infrarote Fluoreszenz- und/oder Phosphoreszenzstrahlung auch von einem externen Sensor erfasst und bereitgestellt werden.
Der vorstehend beschriebene Sensor kann insbesondere sowohl in Inspektionssystemen für Druckbögen als auch in Einzel-Banknoten-Prüfsystemen eingesetzt werden. Im ersten Fall kann eine Lageerfassung entfallen, da das Wertdokument immer die gleiche Orientierung bezüglich des Sensors (Seite und Anlagekante) zeigt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen:

1 ein Beispiel eines Wertdokumentbearbeitungssystems mit einer Sensorvorrichtung in schematisierter Seitenansicht;
2 ein Beispiel einer Sensorvorrichtung in schematisierter Draufsicht; und
3 ein Beispiel eines durch eine Sensorvorrichtung erfassten lumineszenten Sicherheitsmerkmals in schematisierter Draufsicht.

1 zeigt eine schematisierte Darstellung eines Beispiels eines Wertdokumentbearbeitungssystems 100 zur Bearbeitung von Wertdokumenten 2 mit einer Sensorvorrichtung 1, einer Transportvorrichtung 14 zum Transport der Wertdokumente 2 entlang einer Transportrichtung 6 und einer Prüfvorrichtung 7 zur Prüfung der Wertdokumente 2, insbesondere hinsichtlich der Qualität (im Rahmen einer Produktionskontrolle), der Echtheit oder und der Umlauffähigkeit. In Abhängigkeit vom Ergebnis der Prüfung kann die Prüfvorrichtung 7 eine Weiche 8 steuern, um die geprüften Wertdokumente 2 zum Beispiel in unterschiedliche Ausgabefächer auszugeben oder an eine Vorrichtung zur weiteren Bearbeitung weiterzuleiten. Beispielsweise können als unecht erkannte Wertdokumente 2 einem Shredder zugeführt werden.
Die Transportvorrichtung 14 kann z.B. Transportbänder oder Transportriemen aufweisen, zwischen denen die Wertdokumente 2 eingeklemmt und transportiert werden. Alternativ kann die Transportvorrichtung 14 aber auch für einen riemenfreien Transport der Wertdokumente 2 ausgestaltet sein. Es ist auch möglich, dass die Transportvorrichtung 14 neben einem Transportband oder -riemen eine im UV-Bereich und im sichtbaren Spektralbereich transparente Platte aufweist, an welcher die Wertdokumente 2 mittels Transportband bzw. -riemen entlanggeführt werden.
Die Prüfung der Wertdokumente 2 wird dabei insbesondere anhand von Lumineszenzstrahlung durchgeführt, welche von einer Erfassungseinrichtung 5 der Sensorvorrichtung 1 erfasst wird. Bei der Erfassungseinrichtung 5 handelt es sich vorzugsweise um einen sog. Zeilensensor, durch welchen die von einem Wertdokument 2 emittierte Lumineszenzstrahlung ortsaufgelöst erfasst wird. Vorzugsweise ist der Zeilensensor als Farbsensor (z.B. RGB-Sensor), ausgebildet, welcher elektromagnetische Strahlung in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen, wie etwa rot, grün und blau, selektiv erfassen kann.
Zum Anregen der Lumineszenzstrahlung weist die Sensorvorrichtung 1 im gezeigten Beispiel mehrere Bestrahlungseinrichtungen 3a, 3b, 3a', 3b', 4, 4' auf, die beispielsweise Leuchtdioden (LEDs) oder Schwarzlichtlampen aufweisen und bevorzugt in einer nachfolgend näher beschriebenen Weise ausgestaltet sind.
Zwei auf einer ersten Seite 9a der Wertdokumente 2 angeordnete erste Bestrahlungseinrichtungen 3a, 3b sind dazu eingerichtet, ein in Transportrichtung 6 an ihnen vorbei transportiertes Wertdokument 2 mit elektromagnetischer Strahlung im ultravioletten Bereich des Spektrums, im Folgenden auch als UV-Strahlung bezeichnet, zu bestrahlen und dabei lumineszente Sicherheitsmerkmale des Wertdokuments 2 zur Aussendung von Lumineszenzstrahlung anzuregen. Dabei können die ersten Bestrahlungseinrichtungen 3a, 3b UV-Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen emittieren, die jeweils auf die Anregung der im Wertdokument 2 enthaltenen lumineszenten Substanzen oder Fasern abgestimmt sind. Beispielsweise kann die eine erste Bestrahlungseinrichtung 3a dazu eingerichtet sein, das Wertdokument 2 mit UV-Strahlung einer Wellenlänge im UVA-Bereich zu bestrahlen, während die andere erste Bestrahlungseinrichtung 3b dazu eingerichtet sein kann, das Wertdokument 2 mit UV-Strahlung einer anderen Wellenlänge im UVB- oder UVC-Bereich zu bestrahlen. Dadurch kann das Wertdokument 2 zur Emission von Lumineszenzstrahlung unterschiedlicher Wellenlängen angeregt werden.
Alternativ oder zusätzlich dazu können zwei erste Bestrahlungseinrichtungen 3a', 3b' auf einer der ersten Seite 9a gegenüberliegenden zweiten Seite 9b der Wertdokumente 2 vorgesehen sein, um das Wertdokument 2 auf der zweiten Seite 9b mit UV-Strahlung, gegebenenfalls bei weiteren Wellenlängen, zu bestrahlen.
Eine auf der ersten Seite 9a angeordnete zweite Bestrahlungseinrichtung 4 ist ebenfalls dazu eingerichtet, ein an ihr vorbei transportiertes Wertdokument 2 mit UV-Strahlung, insbesondere UVA-Strahlung, zu bestrahlen, so dass die darin enthaltenen lumineszenten Sicherheitsmerkmale zur Aussendung von Lumineszenzstrahlung angeregt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann eine, vorzugsweise analog eingerichtete, zweite Bestrahlungseinrichtung 4' auf der zweiten Seite 9b des Wertdokuments 2 vorgesehen sein.
Die zweiten Bestrahlungseinrichtungen 4, 4' sind, in Transportrichtung 6 betrachtet, vor der Erfassungseinrichtung 5 angeordnet und haben einen größeren Abstand zur Erfassungseinrichtung 5 als die ersten Bestrahlungseinrichtungen 3a, 3b, 3a', 3b', die im gezeigten Beispiel, in Transportrichtung 6 betrachtet, sowohl vor (3a, 3a') als auch nach (3b, 3b') der Erfassungseinrichtung 5 angeordnet sind. Die durch die zweiten Bestrahlungseinrichtungen 4, 4' in einem Wertdokument angeregte Lumineszenzstrahlung enthält nach Durchlaufen des größeren Abstands zur Erfassungseinrichtung 5 im Wesentlichen nur noch Phosphoreszenzstrahlung, da die wesentlich schneller abklingende Fluoreszenzstrahlung dann bereits abgeklungen ist. Dem gegenüber enthält die durch die ersten Bestrahlungseinrichtungen 3a, 3b, 3a', 3b' im Wertdokument 2 angeregte und von der Erfassungseinrichtung 5 detektierte Lumineszenzstrahlung im Wesentlichen Fluoreszenzstrahlung. Die Erfassungseinrichtung 5 kann dadurch sowohl die durch die zweiten Bestrahlungseinrichtungen 4, 4' im Wertdokument 2 angeregte Phosphoreszenz als auch die durch die ersten Bestrahlungseinrichtungen 3a, 3b, 3a', 3b' in diesem Wertdokument 2 angeregte Fluoreszenz detektieren.
Die Anordnung der Bestrahlungseinrichtungen 3a, 3b, 3a', 3b', 4, 4' sowohl auf der ersten als auch der zweiten Seite 9a, 9b erlaubt die Erfassung der emittierten Fluoreszenz- und Phosphoreszenzstrahlung durch die Erfassungseinrichtung in flexibler Weise, nämlich sowohl in Transmission als auch in Remission.
Alternativ zu dem in 1 gezeigten Beispiel, das zur Veranschaulichung von Anwendungsmöglichkeiten und Vorteilen verschiedener bevorzugter Ausführungen dient, kann auf bis zu drei der ersten Bestrahlungseinrichtungen 3a, 3b, 3a', 3b' und/oder auf eine der zweiten Bestrahlungseinrichtung und 4, 4' verzichtet werden, d.h. es kann z.B. nur eine erste Bestrahlungseinrichtung 3a, 3b, 3a' oder 3b' und nur eine zweite Bestrahlungseinrichtung 4 oder 4' vorgesehen sein, um eine Erfassung sowohl von Phosphoreszenz- als auch Fluoreszenzstrahlung zu ermöglichen. Alternativ können aber auch weitere erste und/oder zweite Bestrahlungseinrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise um die Wertdokumente 2 mit UV-Strahlung bei weiteren Wellenlängen zu bestrahlen.
Insbesondere kann auch mindestens eine weitere Erfassungseinrichtung vorgesehen sein, wobei vorzugsweise jeweils eine Erfassungseinrichtung auf den gegenüberliegenden Seiten 9a, 9b des Wertdokuments 2 angeordnet ist.
Somit können Wertdokumente 2 auch dann geprüft werden, wenn die Wertdokumente 2 z.B. nur auf einer Seite Lumineszenzstrahlung emittieren können und die Orientierung der Wertdokumente 2 beim Transport nicht vorgegeben ist.
Weiterhin kann mindestens eine der Bestrahlungseinheiten 3a, 3b oder 4 auch gerichtet in einem Winkel (bevorzugt in einem Bereich von 10° bis 60 ° oder in einem Bereich von 120° bis 170°) abweichend zur Vertikalen bezogen auf das zu prüfende Wertdokument angeordnet sein, um richtungsabhängige (beispielsweise durch Verschattungselemente auf dem Wertdokument) Sicherheitselemente auf dem Wertdokument zu prüfen.
2 zeigt ein Beispiel einer Sensorvorrichtung 1 mit einer Erfassungseinrichtung 5, zwei ersten Bestrahlungseinrichtungen 3a, 3b, einer zweiten Bestrahlungseinrichtung 4, einem Lagesensor 12 und einer Steuerungseinrichtung 13. Der Lagesensor 12 ist vorzugsweise als ortsauflösender Zeilensensor, insbesondere als Farbsensor und/ oder IR-empfindlicher Sensor, ausgebildet.
Ein Wertdokument 2 wird in Transportrichtung 6 zunächst an der zweiten Bestrahlungseinrichtung 4 und anschließend an den ersten Bestrahlungseinrichtungen 3a, 3b sowie der Erfassungseinrichtung 5 vorbei befördert. Das Wertdokument 2 wird dabei zunächst von der zweiten Bestrahlungseinrichtung 4 und dann von den ersten Bestrahlungseinrichtungen 3a, 3b, 4 mit UV-Strahlung bestrahlt und emittiert beim Passieren der Erfassungseinrichtung 5 im Wesentlichen Phosphoreszenz- bzw. Fluoreszenzstrahlung, wie obenstehend im Zusammenhang mit 1 näher erläutert wurde.
Die zweite Bestrahlungseinrichtung 4 ist dazu eingerichtet, das Wertdokument 2 in mehreren ausgewählten bzw. auswählbaren Abschnitten 2', welche in einer Richtung senkrecht zur Transportrichtung 6 über das Wertdokument 2 verteilt sind, selektiv zu bestrahlen. Dazu weist die zweite Bestrahlungseinrichtung 4 mehrere Strahlungsquellen 10 auf, wie z.B. Leuchtdioden (LEDs), welche durch die Steuerungseinrichtung 13 einzeln bzw. separat ansteuerbar sind, so dass - je nach Ansteuerung - nur einzelne der mehreren Abschnitte 2' bestrahlt werden und entsprechend Phosphoreszenzstrahlung nur in den bestrahlten Abschnitten 2' angeregt und detektiert wird. Die im dargestellten Beispiel selektiv aktivierten Strahlungsquellen 10 sowie die entsprechend bestrahlten Abschnitte 2' sind durch eine gleiche Schraffur gekennzeichnet.
Analog sind auch die zwei ersten Bestrahlungseinrichtungen 3a, 3b zur selektiven Bestrahlung ausgewählter bzw. auswählbarer Abschnitte 2' des Wertdokuments 2 eingerichtet. Die im dargestellten Beispiel selektiv aktivierten Strahlungsquellen 11 sowie die entsprechend bestrahlten Abschnitte 2' sind durch eine gleiche Schraffur gekennzeichnet.
Alternativ zu einzeln ansteuerbaren Strahlungsquellen 10, 11 kann zumindest eine der Beleuchtungseinrichtungen 3a, 3b, 4 nur eine Strahlungsquelle und einzeln ansteuerbare Abschattungselemente aufweisen, welche das Wertdokument 2 gegen eine Bestrahlung durch die Strahlungsquelle in bestimmten Abschnitten abschatten können, so dass die Lumineszenz nur in den nicht abgeschatteten Abschnitten 2' angeregt wird.
Durch eine optionale Erfassung der Lage des Wertdokuments 2 relativ zu den Bestrahlungseinrichtungen 3a, 3b, 4, insbesondere quer zur Transportrichtung 6, durch den Lagesensor 12 können lumineszente Sicherheitsmerkmale des Wertdokuments, die in den schraffierten Abschnitten 2' angeordnet sind, durch die erläuterte selektive Ansteuerung der Strahlungsquellen 10, 11 bzw. dazu komplementären Abschattungselemente gezielt bestrahlt und zur Aussendung von Lumineszenzstrahlung angeregt werden, während die Bestrahlung von Abschnitten 2', in denen keine Sicherheitsmerkmale angeordnet sind (nicht schraffierte Abschnitte 2'), vermieden werden kann.
Zudem erlaubt die selektive Bestrahlung des Wertdokuments 2 eine Erhöhung der effektiven Ortsauflösung der Erfassungseinrichtung 5, beispielsweise eines Zeilensensors mit einzelnen strahlungssensitiven Elementen 5'. Um schwache Fluoreszenz- und Phosphoreszenzstrahlung zuverlässig detektieren zu können, weisen die Elemente 5' eine größere räumliche Ausdehnung auf als höherauflösende Zeilensensoren bei der Erfassung von z.B. optischen Remissionsbildern. Vorzugsweise ist die räumliche Ausdehnung der einzelnen Strahlungsquellen 10, 11 bzw. Abschattungselemente, insbesondere senkrecht zur Transportrichtung 6 betrachtet, kleiner als die Ausdehnung der strahlungssensitiven Elemente 5' der Erfassungseinrichtung 5. Durch selektives Bestrahlen auswählbarer Abschnitte 2' des Wertdokuments 2 kann dann die jeweils lokal (d.h. in einem bestimmten Abschnitt 2') angeregte Lumineszenzstrahlung erfasst und das entsprechende Detektionssignal dem betreffenden Abschnitt 2' zugeordnet werden. Aus mehreren auf diese Weise erhaltenen Detektionssignalen kann dann ein Bild der bestrahlten Abschnitte 2' des Wertdokuments 2 erzeugt werden, dessen Ortsauflösung effektiv höher ist als die durch die Ausdehnung der Elemente 5' der Erfassungseinrichtung 5 gegebene Ortsauflösung. Dadurch wird eine besonders zuverlässige Überprüfung von Designs oder Formen lumineszenter Sicherheitsmerkmale ermöglicht.
Erfolgt die selektive Ansteuerung der Bestrahlungseinheit (insbesondere durch Ausschalten einiger Bestrahlungssegmente) in Kombination mit einer selektiven Ansteuerung der Bilderfassung, so kann auch der Datenbestand reduziert werden, da sich die physikalische Bildgröße reduzieren lässt. Dies wiederum verbessert das Datenhandling in Echtzeit.
Erfolgt die selektive Ansteuerung der Bestrahlungseinheit (insbesondere durch Ausschalten einiger Bestrahlungssegmente und gleichzeitig Einschalten einiger anderer, räumlich komplementierender Bestrahlungseinheiten), so kann man die benötigten Informationen, statt wie bisher mindestens zwei benötigte Bilddateien, in einer Bilddatei abspeichern und auswerten. Das heißt, dass in diesem Fall die Sensorkosten und das Datenvolumen reduziert werden.
3 zeigt ein Beispiel eines durch eine Sensorvorrichtung 1 (siehe 1 und 2) zu erfassenden lumineszenten Sicherheitsmerkmals 15 auf einem Wertdokument 2. Im dargestellten Beispiel erfasst eine Erfassungseinrichtung, vorzugsweise ein RGB-Zeilensensor, mit drei senkrecht zur Transportrichtung 6 angeordneten strahlungssensitiven Elementen während des Transports des Wertdokuments 2 in Transportrichtung 6 sukzessive die von mehreren Abschnitten 2" des Wertdokuments 2 emittierte Lumineszenzstrahlung. Im Beispiel wird zu einem ersten Zeitpunkt t₁ nur von den beiden unteren Elementen, zu einem zweiten Zeitpunkt t₂ von allen drei Elementen und zu einem dritten Zeitpunkt t₃ nur vom mittleren Element Lumineszenzstrahlung detektiert, woraus das Design bzw. die Form des Sicherheitsmerkmals 15 zumindest in groben Zügen ermittelt werden kann.
Durch eine selektive Bestrahlung von Abschnitten des Wertdokuments 2, welche quer zur Transportrichtung 6 eine kleinere Ausdehnung haben als die eingezeichneten Abschnitte 2" bzw. strahlungssensitiven Elemente des Zeilensensors, mit einer entsprechend ausgestalteten ersten und/oder zweiten Bestrahlungseinrichtung kann, wie obenstehend im Zusammenhang mit 2 bereits näher erläutert, die effektive Ortsauflösung bei der Erfassung der Lumineszenzstrahlung entsprechend erhöht werden.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass sowohl der Farbton als auch die Helligkeit der in den Abschnitten 2" jeweils emittierten Lumineszenzstrahlung erfasst wird. Beispielsweise werden die Farbe und Intensität der Lumineszenzstrahlung für jeden der Abschnitte 2" erfasst und bei der Überprüfung des Sicherheitsmerkmals 15 herangezogen. In dem in 3 gezeigten Beispiel weist etwa die für die sechs Abschnitte 2", in denen ein Teil des Sicherheitsmerkmals 15 liegt, erfasste Lumineszenzstrahlung denselben Farbton, jedoch unterschiedliche Helligkeit auf, da jeweils unterschiedlich große Teile des lumineszenten Sicherheitsmerkmals erfasst werden. Die auf diese Weise gewonnenen Eigenschaften des Sicherheitsmerkmals 15 können zum Beispiel zur Echtheitsprüfung mit in einer Datenbank gespeicherten Eigenschaften verglichen werden.

Claims

Sensorvorrichtung (1) zur Prüfung von Wertdokumenten (2), insbesondere Banknoten, mit - einer ersten Bestrahlungseinrichtung (3a, 3b, 3a', 3b'), welche dazu eingerichtet ist, ein in einer Transportrichtung (6) befördertes Wertdokument (2) in mehreren Abschnitten (2'), insbesondere senkrecht zur Transportrichtung (6), selektiv mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im ultravioletten Bereich und/ oder IR-Bereich des elektromagnetischen Spektrums, zu bestrahlen, und - einer zweiten Bestrahlungseinrichtung (4, 4'), welche dazu eingerichtet ist, das in Transportrichtung (6) beförderte Wertdokument (2) in mehreren Abschnitten (2'), insbesondere senkrecht zur Transportrichtung (6), selektiv mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums, zu bestrahlen, und - mindestens einer Erfassungseinrichtung (5), welche dazu eingerichtet ist, vom Wertdokument (2) emittierte elektromagnetische Strahlung, insbesondere im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums, insbesondere in einer zur Transportrichtung (6) senkrecht verlaufenden Richtung, ortsaufgelöst zu erfassen, wobei die Erfassungseinrichtung (5), bezogen auf die Transportrichtung (6), so nahe an der ersten Bestrahlungseinrichtung (3a, 3b, 3a', 3b') angeordnet ist, dass die Erfassungseinrichtung (5) Fluoreszenzstrahlung detektiert, welche durch die Bestrahlung des Wertdokuments (2) mit elektromagnetischer Strahlung durch die erste Bestrahlungseinrichtung (3a, 3b, 3a', 3b') im Wertdokument (2) angeregt und von diesem emittiert wird, und die Erfassungseinrichtung (5), bezogen auf die Transportrichtung (6), derart von der zweiten Bestrahlungseinrichtung (4, 4') beabstandet angeordnet ist, dass die Erfassungseinrichtung (5) Phosphoreszenzstrahlung detektiert, welche durch die Bestrahlung des Wertdokuments (2) mit elektromagnetischer Strahlung durch die zweite Bestrahlungseinrichtung (4, 4') im Wertdokument (2) angeregt und von diesem emittiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Bestrahlungseinrichtung (3a, 3b, 3a', 3b', 4, 4') mindestens eine Strahlungsquelle zur Bestrahlung des Wertdokuments (2) mit elektromagnetischer Strahlung und mehrere senkrecht zur Transportrichtung (6) angeordnete Abschattungselemente aufweist, welche einzeln ansteuerbar sind, um das Wertdokument (2) in Abschnitten, die zu den bestrahlten Abschnitten (2') senkrecht zur Transportrichtung (6) komplementär sind, gegen die Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung selektiv abzuschatten.
Sensorvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die erste und/oder die zweite Bestrahlungseinrichtung (3a, 3b, 3a', 3b', 4, 4') mehrere senkrecht zur Transportrichtung (6) angeordnete Strahlungsquellen (10) aufweist, welche einzeln ansteuerbar sind, um das Wertdokument (2) in den mehreren Abschnitten (2') senkrecht zur Transportrichtung (6) selektiv mit elektromagnetischer Strahlung zu bestrahlen.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die erste und/oder die zweite Bestrahlungseinrichtung (3a, 3b, 3a', 3b', 4, 4') mehrere, von der Senkrechten zur Transportrichtung (6) abweichend angeordnete Strahlungsquellen (10) aufweist, welche einzeln ansteuerbar sind, um das Wertdokument (2) in den mehreren Abschnitten (2'), die von der Senkrechten zur Transportrichtung (6) abweichend angeordnet sind, selektiv mit elektromagnetischer Strahlung zu bestrahlen.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem Lagesensor (12), welcher dazu eingerichtet ist, die Lage des Wertdokuments (2) relativ zur ersten und/ oder zweiten Bestrahlungseinrichtung (3a, 3b, 3a', 3b', 4, 4'), insbesondere senkrecht oder parallel zur Transportrichtung (6), zu erfassen, und einer Steuerungseinrichtung (13), welche dazu eingerichtet ist, die Strahlungsquellen (10) bzw. die Abschattungselemente in Abhängigkeit von der erfassten Lage des Wertdokuments (2) selektiv zu aktivieren.
Sensorvorrichtung (1) einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Erfassungseinrichtung (5) auf einer ersten Seite (9a) des transportierten Wertdokuments (2) angeordnet ist und die erste und/oder zweite Bestrahlungseinrichtung (3a, 3b, 3a', 3b', 4, 4') auf einer der ersten Seite (9a) gegenüberliegenden zweiten Seite (9b) des Wertdokuments (2) angeordnet ist bzw. sind.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Bestrahlungseinrichtung (3a, 3b, 3a', 3b') dazu eingerichtet ist, die elektromagnetische Strahlung auf dem Wertdokument (2) in den mehreren Abschnitten (2') senkrecht zur Transportrichtung (6) zu fokussieren.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Bestrahlungseinrichtung (3a, 3b, 3a', 3b') so angeordnet ist, dass die von der ersten Bestrahlungseinrichtung (3a, 3b, 3a', 3b') emittierte elektromagnetische Strahlung unter einem nicht senkrechten Winkel auf das Wertdokument (2) trifft, bevorzugt in einem Bereich von 10° bis 60° oder in einem Bereich von 120° bis 170°.
Wertdokumentbearbeitungssystem (100) zur Bearbeitung von Wertdokumenten (2), insbesondere Banknoten, mit - einer Sensorvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, - einer Transportvorrichtung (14), welche dazu eingerichtet ist, das Wertdokument (2) in der Transportrichtung (6) zu transportieren, und - einer Prüfvorrichtung (7), welche dazu eingerichtet ist, das Wertdokument (2) anhand der erfassten Fluoreszenzstrahlung und Phosphoreszenzstrahlung, insbesondere hinsichtlich Echtheit, zu prüfen.
Verfahren zur Prüfung von Wertdokumenten (2), insbesondere Banknoten, unter Verwendung einer Sensorvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Wertdokument (2) anhand der erfassten Fluoreszenzstrahlung oder/und Phosphoreszenzstrahlung hinsichtlich der Qualität bzw. Prozesskontrolle, Echtheit oder/und Umlauffähigkeit geprüft wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei anhand der erfassten Fluoreszenzstrahlung oder/und Phosphoreszenzstrahlung mindestens ein Bild der bestrahlten Abschnitte (2') des Wertdokuments (2) erzeugt wird und das Wertdokument (2) anhand des erzeugten Bildes hinsichtlich der Qualität bzw. Prozesskontrolle, Echtheit oder/und Umlauffähigkeit geprüft wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das erzeugte Bild der bestrahlten Abschnitte (2') des Wertdokuments (2) mit einem vorgegebenen Referenzbild des Wertdokuments (2) verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei anhand der Wellenlängen der detektierten elektromagnetischen Strahlung ein Farbton des erzeugten Bildes bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Bild der bestrahlten Abschnitte (2') des Wertdokuments (2) anhand von erfasster Fluoreszenzstrahlung und/oder Phosphoreszenzstrahlung im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums erzeugt und anhand von erfasster Fluoreszenzstrahlung und/oder Phosphoreszenzstrahlung im infraroten Bereich des elektromagnetischen Spektrums korrigiert wird.