DE102019005656A1

DE102019005656A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Wertdokumenten

Info

Publication number: DE102019005656A1
Application number: DE102019005656.6A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Deckenbach; Thomas Giering; Thomas Happ
Original assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date: 2019-08-12
Filing date: 2019-08-12
Publication date: 2021-02-18
Also published as: US20220277607A1; EP4014210A1; EP4014210B1; WO2021028074A1

Abstract

Beschrieben ist ein Verfahren zum Prüfen von Wertdokumenten, die eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite aufweisen und die ein Substrat und einen auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff umfassen, umfassend die Schritte: mittels einer Anregungseinrichtung Bestrahlen einer ersten Seite des Wertdokuments mit Anregungsstrahlung zur Anregung einer Lumineszenz des Lumineszenzstoffs, wobei die erste Seite die Rückseite des Wertdokuments ist, Erfassen von Lumineszenzstrahlung, die durch Anregung des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite des Wertdokuments durch wenigstens einen Teil der Anregungsstrahlung nach Transmission durch das Substrat des Wertdokuments angeregt wurde und wenigstens teilweise nach Transmission durch das Wertdokument an der Rückseite des Wertdokuments aus dem Wertdokument austritt, mittels einer Erfassungseinrichtung und Prüfen des Wertdokuments in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung mittels einer Auswerteeinrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von Wertdokumenten, insbesondere Wertdokumenten, die wenigstens einen Lumineszenzstoff enthalten.
Unter Wertdokumenten werden im Folgenden blattförmige Gegenstände verstanden, die beispielsweise einen monetären Wert oder eine Berechtigung repräsentieren und daher nicht beliebig durch Unbefugte herstellbar sein sollen. Sie weisen daher nicht einfach herzustellende, insbesondere zu kopierende Sicherheitsmerkmale auf, deren Vorhandensein ein Indiz für die Echtheit, d.h. die Herstellung durch eine dazu befugte Stelle, ist. Wichtige Beispiele für solche Wertdokumente sind Coupons, Gutscheine, Schecks und insbesondere Banknoten.
Als Sicherheitsmerkmal werden häufig Lumineszenzstoffe verwendet. Lumineszenzstoffe zeichnen sich dadurch aus, dass sie bei Anregung mit geeigneter Anregungsstrahlung Lumineszenz zeigen, das heißt, dass sie mit Anregungsstrahlung in einer für den jeweiligen Lumineszenzstoff spezifischen Anregungswellenlänge angeregt werden können und infolge der Anregung optische Strahlung mit einem für den jeweiligen Lumineszenzstoff charakteristischen Spektrum, im Folgenden auch als Lumineszenzstrahlung bezeichnet, abgeben. Das Spektrum der Lumineszenzstrahlung weist Maxima bei einer oder mehreren Wellenlängen auf, die sich von der der Anregungsstrahlung unterscheiden. Weiter wird die Lumineszenzstrahlung bei Anregung durch einen Anregungsstrahlungspuls nicht sofort, sondern über ein gewisse Zeit mit abnehmender Intensität abgegeben, was als Abklingverhalten bezeichnet wird. Auch das Abklingverhalten ist spezifisch für den jeweiligen Lumineszenzstoff. Häufig geben Lumineszenzstoffe bei gegebener Intensität der Anregungsstrahlung Lumineszenzstrahlung mit vergleichsweise geringer Intensität ab, was deren Messung deutlich erschwert.
Je nach Typ von Wertdokument können als Sicherheitsmerkmal Lumineszenzstoffe in ein Substrat eines jeweiligen Wertdokuments dieses Wertdokumenttyps eingebracht und/oder auf eine Oberfläche des Substrats aufgebracht, beispielsweise aufgedruckt sein. Der Nachweis der Echtheit eines Wertdokuments kann dann durch Prüfung des Lumineszenzverhaltens, beispielsweise der spektralen Verteilung und/oder des Abklingverhaltens und/oder der räumlichen Verteilung des Lumineszenzstoffs in dem Wertdokument, erfolgen. Insbesondere können Wertdokumente bestimmter Wertdokumenttypen als Sicherheitsmerkmal einen für den Wertdokumenttyp vorgegebenen Lumineszenzstoff aufweisen, der auf nur eine Seite des Wertdokuments, im Folgenden als Vorderseite des Wertdokuments bezeichnet, aufgebracht ist.
Bedingt durch die beispielsweise im Fall von Banknoten sehr große Zahl von im Umlauf befindlichen Wertdokumenten ist eine maschinelle bzw. automatische Prüfung der Wertdokumente wünschenswert. Hierzu können die Wertdokumente mit großer Geschwindigkeit in entsprechenden Wertdokumentbearbeitungsvorrichtungen an optischen Sensoren vorbeitransportiert werden, mittels derer jeweils während des Vorbeitransports Lumineszenzeigenschaften geprüft werden können.
Bei der maschinellen Verarbeitung kann ein Wertdokument je nach Zuführung in einer von vier möglichen Lagen transportiert werden, die sich aus den möglichen Drehungen um die Längs- und Querachse des Wertdokuments um 180° ergeben. Weist das Wertdokument beispielsweise ein Merkmal auf einer Vorderseite links auf, kann dieses je nach Lage, beispielsweise bei Betrachtung von oben auf die Fläche des Wertdokuments, oben oder unten und links oder rechts erscheinen.
Bekannte Sensoren für Lumineszenzstoffe arbeiten meist in einer Remissionsgeometrie, das heißt, dass eine Anregungsstrahlungsquelle zur Bestrahlung des Wertdokuments mit Anregungsstrahlung und ein Detektor zur Erfassung von Lumineszenzstrahlung auf der gleichen Seite des Transportpfades für das Wertdokument bzw. des Wertdokuments angeordnet sind. Können Wertdokumente in unterschiedlichen Lagen auftreten, erfordert dann eine Prüfung von einseitig aufgebrachten Sicherheitsmerkmalen, insbesondere auch aufgedruckten Lumineszenzmerkmalen, zwei Sensoren, die auf gegenüberliegenden Seiten des Transportpfades und damit des Wertdokuments angeordnet sind. Sowohl die Bereitstellung der Sensoren als auch die Verarbeitung der Signale der Sensoren erfordert zusätzlichen Aufwand.
Aus DE 102 59 293 A1 ist zwar eine Vorrichtung für die Überprüfung der Echtheit von Banknoten mit einseitig aufgebrachten Lumineszenzstoffen bekannt, bei der Anregungsstrahlungsquelle und Detektor auf sich gegenüberliegenden Seiten eines Transportpfades für Wertdokumente angeordnet sind, jedoch weist die Vorrichtung elektrische bzw. elektronische Komponenten auf verschiedenen Seiten des Transportpfades auf, was für den Auf- bzw. Einbau, und den Platzbedarf Nachteil hat.
Generell wäre es vorteilhaft, Anordnungen von Anregungsstrahlungsquellen und Detektoren zu verwenden, die nicht nur zum Prüfen von Wertdokumenten mit homogen verteilten Lumineszenzstoffen, sondern auch zum Prüfen von Wertdokumenten geeignet sind, bei denen Lumineszenzstoffe nicht gleichförmig homogen verteilt und/ oder nur auf einer Seite des Wertdokuments aufgebracht sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, das eine einfache Prüfung von Wertdokumenten mit einseitig aufgebrachten Lumineszenzmerkmalen erlaubt und einfach bzw. flexibel verwendbare Komponenten erfordert. Weiter soll eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung der Verfahrens bereitgestellt werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein erstes Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere ein Verfahren zum Prüfen von Wertdokumenten, die eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite aufweisen und die ein Substrat und einen auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff umfassen, das die Schritte umfasst: mittels einer Anregungseinrichtung Bestrahlen einer ersten Seite des Wertdokuments mit Anregungsstrahlung zur Anregung einer Lumineszenz des Lumineszenzstoffs, wobei die erste Seite die Rückseite des Wertdokuments ist; Erfassen von Lumineszenzstrahlung, die durch Anregung des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite des Wertdokuments durch wenigstens einen Teil der Anregungsstrahlung nach Transmission durch das Substrat des Wertdokuments angeregt wurde und wenigstens teilweise nach Transmission durch das Wertdokument an der Rückseite des Wertdokuments aus dem Wertdokument austritt, mittels einer Erfassungseinrichtung; und Prüfen des Wertdokuments in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung mittels einer Auswerteeinrichtung.
Prinzipiell kann bei dem ersten Verfahren das Wertdokument gegenüber der Anregungseinrichtung ruhen. Es ist jedoch bevorzugt, dass zur Prüfung des Wertdokuments das Wertdokument entlang eines Transportpfades transportiert wird und während des Transportierens wenigstens die Schritte des Bestrahlens und Erfassens durchgeführt werden.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein zweites Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und insbesondere ein Verfahren zum Prüfen von Wertdokumenten, die eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite aufweisen und die ein Substrat und einen auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff umfasst, das die Schritte umfasst: Transportieren der Wertdokumente einzeln an einer Anregungseinrichtung vorbei, die zur Abgabe von Anregungsstrahlung zur Anregung von Lumineszenz des Lumineszenzstoffs ausgebildet ist; währenddessen Bestrahlen wenigstens eines Abschnitts einer ersten Seite eines jeweiligen Wertdokuments mit Anregungsstrahlung mittels der Anregungseinrichtung , Erfassen wenigstens eines Teils von Lumineszenzstrahlung, die von der ersten Seite des Wertdokuments ausgeht und die, wenn die erste Seite die Vorderseite des Wertdokuments ist, durch Anregung des Lumineszenzstoffs des Wertdokuments erzeugt und von dem Wertdokument abgegeben wurde, oder die, wenn die erste Seite die Rückseite des Wertdokuments ist, durch Anregung des Lumineszenzstoffs des Wertdokuments durch wenigstens einen Teil der Anregungsstrahlung nach Transmission durch das Substrat des Wertdokuments angeregt wurde und die wenigstens teilweise nach Transmission durch das Substrat an der ersten Seite austritt, mittels der Erfassungseinrichtung; und Prüfen des Wertdokuments in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung mittels einer Auswerteeinrichtung.
Die Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 19 und insbesondere eine Vorrichtung zum Prüfen von Wertdokumenten, die eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite aufweisen und die ein Substrat und einen auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff umfasst, in einem Erfassungsbereich der Vorrichtung, die eine Anregungseinrichtung zur Bestrahlung einer ersten Seite eines einzelnen der Wertdokumente in dem Erfassungsbereich von einer ersten Seite des Erfassungsbereichs zur Anregung des Lumineszenzstoffs zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung, eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung von mittels der Anregungsstrahlung angeregter, von der ersten Seite des Wertdokuments in dem Erfassungsbereich in Richtung der ersten Seite des Erfassungsbereichs ausgehender Lumineszenzstrahlung, und eine Auswerteeinrichtung zum Prüfen des Wertdokuments in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung umfasst. Dabei sind die Anregungseinrichtung, die Erfassungseinrichtung und die Auswerteeinrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 18, ausgebildet. Eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden auch kurz als Prüfvorrichtung bezeichnet.
Unter dem Erfassungsbereich der Vorrichtung wird ein Bereich verstanden, in dem sich wenigstens ein Abschnitt eines Wertdokuments befinden muss, damit mittels der Anregungseinrichtung Anregungsstrahlung auf wenigstens einen Teil des Abschnitts gestrahlt und von dem Abschnitt durch die Bestrahlung angeregte Lumineszenzstrahlung mittels der Erfassungseinrichtung erfasst werden kann.
Anregungseinrichtung und Erfassungseinrichtung, bzw. genauer wenigstens deren Flächen, aus denen Strahlung aus- bzw. eintritt, sind auf der derselben Seite des Transportpfades und damit des Wertdokuments darin angeordnet. Damit ist es auch möglich, mit denselben Komponenten die genannten Wertdokumente zu prüfen, wenn diese eine Lage aufweisen, in der die Vorderseite mit dem Lumineszenzstoff direkt von der Anregungseinrichtung bestrahlt wird.
Die Anregungseinrichtung kann zur Abgabe zur Anregung von Lumineszenz des Lumineszenzstoffs geeigneter Anregungsstrahlung wenigstens eine Strahlungsquelle, beispielsweise wenigstens eine Leuchtdiode und/oder einen Laser, und optional ein Filter, das für zur Anregung ungeeignete Wellenlängenanteile im Wesentlichen undurchlässig ist, sowie eine kollimierende Einrichtung, die die Strahlung der Strahlungsquelle bündelt, beispielsweise wenigstens eine Linse, umfassen.
Die Erfassungseinrichtung kann je nach Eigenschaft der Lumineszenzstrahlung, die zum Prüfen verwendet wird, ausgebildet sein. Beispielsweise kann sie eine spektrometrische Einrichtung zur spektral aufgelösten Erfassung von Lumineszenzstrahlung oder eine Einrichtung zur getrennten Erfassung von Wellenlängenanteilen der Lumineszenzstrahlung in wenigstens zwei Wellenlängenbereichen umfassen. Die Erfassungseinrichtung bildet Detektionssignale, die Eigenschaften der erfassten Lumineszenzstrahlung darstellen, und gibt diese an die Auswerteeinrichtung ab.
Die Auswerteeinrichtung dient zum Prüfen des Wertdokuments in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der von der Erfassungseinrichtung erfassten Lumineszenzstrahlung und kann dazu mit dieser über eine entsprechende Signalverbindung verbunden sein. Zum Prüfen kann die Auswerteeinrichtung dabei vorzugsweise den Schritt des Prüfens nach einem der erfindungsgemäßen Verfahren durchführen. Hierzu kann die Auswerteeinrichtung beispielsweise einen Prozessor und einen mit dem Prozessor verbundenen Speicher aufweisen, in dem ein Programm gespeichert ist, bei dessen Ausführung durch den Prozessor das Prüfen durchgeführt wird.
Die Vorrichtung kann, insbesondere wenn mit der Vorrichtung das zweite erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden soll, so ausgebildet sein, dass sie zum Prüfen der Wertdokumente ausgebildet ist, während diese einzeln entlang eines Transportpfades transportiert werden, der durch den Erfassungsbereich führt, und insbesondere so, dass die Anregungseinrichtung ein jeweiliges der Wertdokumente in dem Transportpfad von der ersten Seite des Erfassungsbereichs aus beleuchtet, und dass die Erfassungseinrichtung Lumineszenzstrahlung erfasst, die von dem jeweiligen Wertdokument in dem Erfassungsbereich in dem Transportpfad in Richtung der ersten Seite ausgeht. Diese Ausführungsform erlaubt eine maschinelle und damit effiziente Prüfung auch großer Anzahlen von Wertdokumenten.
Besonders bevorzugt können Anregungseinrichtung und Erfassungseinrichtung auf derselben Seite des Erfassungsbereichs und/oder des Transportpfades angeordnet sein. Diese Anordnungen haben den Vorteil, dass keine aktiven Komponenten der Vorrichtung auf sich gegenüberliegenden Seiten des Erfassungsbereichs bzw. Transportpfades angeordnet zu werden brauchen, um die Wertdokumente in allen möglichen Lagen prüfen zu können. Da sich alle aktiven Bauteile der Prüfeinrichtung auf derselben Seite des Erfassungsbereichs befinden, wird eine kompakte Bauform und ein flexibler Einsatz der Anregungs- und Erfassungseinrichtung ermöglicht. Insbesondere kann eine andernfalls nötige Verkabelung und Synchronisation von Anregungs- und Erfassungseinrichtung auf beiden Seiten der Wertdokuments vermieden werden. Insgesamt ermöglicht die Erfindung somit eine vereinfachte und dennoch zuverlässige Prüfung von einseitig auf Wertdokumenten aufgebrachten lumineszierenden Sicherheitsmerkmalen. Darüber hinaus erlaubt die Anordnung von Anregungs- und Erfassungseinrichtung aber auch ein Prüfung von Wertdokumenten mit homogen im Substrat verteilten Lumineszenzstoffen, so dass die Vorrichtung flexibel einsetzbar ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Wertdokumenten, die eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite aufweisen und die ein Substrat und einen auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff umfassen, mit einer Zuführeinrichtung für zu bearbeitende Wertdokumente, in die Wertdokumente einbringbar und vereinzelt aus dieser ausgebbar sind, einer Ausgabeeinrichtung, in der bearbeitete Wertdokumente ablegbar sind, einer Transporteinrichtung zum vereinzelten Transportieren von Wertdokumenten von der Zuführeinrichtung entlang eines Transportpfades zu der Ausgabeeinrichtung, einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Transport- und/oder Ausgabeeinrichtung, und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Prüfen von Wertdokumenten, die eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite aufweisen und die ein Substrat und einen auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff umfassen, wobei die Vorrichtung zum Prüfen und die Transporteinrichtung so ausgebildet und angeordnet sind, dass der Transportpfad durch den Erfassungsbereich der Vorrichtung zum Prüfen verläuft, und wobei die Steuereinrichtung mit der Vorrichtung zum Prüfen über eine Signalverbindung verbunden und dazu ausgebildet ist, die Transporteinrichtung und/oder die Ausgabeeinrichtung in Abhängigkeit von Ergebnissen der Vorrichtung zum Prüfen zu steuern.
Die Verfahren dienen zur Prüfung von Wertdokumenten mit einem Substrat und einem auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten Lumineszenzstoff, das heißt von Wertdokumenten eines Wertdokumenttyps, dessen Wertdokumente ein Substrat und einen auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten Lumineszenzstoff aufweisen. Die Wertdokumente umfassen also ein blattförmiges Substrat, das auf einer Seite auf seiner Oberfläche in wenigstens einem Abschnitt einen für den Wertdokumenttyp vorgegebenen Lumineszenzstoff aufweist. Diese Seite wird im Folgenden als Vorderseite des Substrats bezeichnet, die dieser Seite gegenüberliegende Seite als Rückseite. Mit der Vorderseite bzw. Rückseite des Wertdokuments werden diejenigen Seiten des Wertdokuments bezeichnet, denen die Vorder- bzw. Rückseite des Substrats am nächsten sind. Der Lumineszenzstoff ist als Bestandteil des Wertdokuments aufzufassen. Der Lumineszenzstoff auf der Oberfläche des Substrats kann dort vorzugsweise aufgebracht sein, beispielsweise durch Aufdruck oder andere Formen der An- bzw. Aufbringung. Der Lumineszenzstoff kann als Schicht auf der Oberfläche vorliegen oder in einer Schicht auf der Oberfläche enthalten sein. Die Schicht braucht dabei nicht die oberste Schicht des Wertdokuments zu bilden und/oder unmittelbar auf das Substrat aufgebracht zu sein.
Der Lumineszenzstoff kann eine oder mehrere Komponenten umfassen und ist vorzugsweise durch einen Wertdokumenttyp des Wertdokuments vorgegeben. Der Wertdokumenttyp eines Wertdokuments kann dabei wenigstens durch die Währung und/oder den Nennwert und/oder gegebenenfalls die Emission gegeben sein. Echte Wertdokumente dieses Wertdokumenttyps müssen dann den Lumineszenzstoff in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufweisen. Besonders bevorzugt kann der Lumineszenzstoff bei Anregung durch die Anregungsstrahlung Lumineszenzstrahlung im infraroten und/oder visuellen Spektralbereich abgeben. Der Wertdokumenttyp kann zusätzlich auch andere Eigenschaften aufweisen, beispielsweise einen Druck auf der Vorder- und/oder Rückseite des Wertdokuments oder das Vorhandensein eines Sicherheitsfadens oder ähnliches.
Es wurde gefunden, dass Lumineszenz auf der Vorderseite des Wertdokuments angeregt werden kann, wenn es von der Rückseite beleuchtet wird, und dass wenigstens ein Teil der Lumineszenzstrahlung, die an der Vorderseite angeregt wurde, nach Ausbreitung zur Rückseite und Austritt aus dem Wertdokument auf der Rückseite detektiert und zur Prüfung verwendet werden kann.
Das Substrat des Wertdokuments ist dabei wenigstens im Bereich des auf die Oberfläche aufgebrachten Lumineszenzstoffs für die Anregungsstrahlung wenigstens teilweise durchlässig. Vorzugsweise beträgt der Transmissionsgrad des Substrats des Wertdokuments für die Anregungsstrahlung mindestens 10%, bevorzugt mindestens 15%, besonders bevorzugt mindestens 25%. Dabei ist für einen effektiven Transport der Anregungsstrahlung durch das Substrat des Wertdokuments nicht zwingend eine gerichtete Transmission nötig, der Strahlungstransport kann vielmehr auch durch entsprechende Streubeiträge diffusiv und damit ungerichtet erfolgen. Entsprechend beziehen sich die angegebenen Transmissionswerte auf Messungen, die die transmittierte Anregungsstrahlung integral über alle Austrittswinkel erfassen.
Lumineszenzstrahlung, die an der Vorderseite angeregt wurde und sich im Substrat zur Rückseite hin ausbreitet, kann zur Rückseite gelangen, dort austreten und dann erfasst werden. Das Substrat ist wenigstens im Bereich des auf die Oberfläche aufgebrachten Lumineszenzstoffs auch für die Lumineszenzstrahlung wenigstens teilweise durchlässig. Bevorzugt beträgt die Transmission für die Lumineszenzstrahlung mindestens 10%, besonders bevorzugt mindestens 15%, besonders bevorzugt mindestens 25%.
Vorzugsweise ist das Substrat für optische Strahlung in wenigstens einem Wellenlängenbereich im infrarotem (IR) und/ oder visuellen (VIS) Bereich zumindest teilweise durchlässig. Die Wellenlängenbereiche umfassen wenigstens die Wellenlänge der Anregungsstrahlung und das Spektrum von der mittels des Lumineszenzstoffs erzeugten Lumineszenzstrahlung.
Vorzugsweise umfasst das Substrat wenigstens eine Polymerschicht, insbesondere aus Polypropylen. Bei reinen Polymersubstraten kann das Substrat wenigstens eine weitere Schicht unter dem Lumineszenzstoff aufweisen, beispielsweise eine Farbannahmeschicht oder eine andere Schicht. Diese Schichten werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung als Komponenten des Substrats angesehen.
Bei anderen Ausführungsformen kann das Wertdokument auch ein sogenanntes Hybridsubstrat aufweisen, das wenigstens eine Polymerschicht und wenigstens eine mit der Polymerschicht verbundene Papierschicht umfasst.
Bei den Verfahren wird vorzugsweise zur Prüfung der Lumineszenz nur eine Prüfvorrichtung verwendet, bei der Anregungseinrichtung und Erfassungseinrichtung bzw. genauer deren Strahlungsaus- bzw. -eintrittsflächen auf derselben Seite des Erfassungsbereichs angeordnet sind. Eine zweite Vorrichtung ist nicht notwendig. Insbesondere ist es möglich, dass die Prüfvorrichtung keine weitere Strahlungsquelle zur Abgabe von Anregungsstrahlung auf der Seite des Erfassungsbereichs aufweit, die von der Anregungseinrichtung abgewandt ist.
Bei den Verfahren wird das Wertdokument in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung geprüft. Beim Prüfen wird also wenigstens eine Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung verwendet. Vorzugsweise kann als Eigenschaft eine spektrale Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung oder ein Zeitverhalten der Lumineszenzstrahlung, beispielsweise ein Abklingverhalten geprüft werden. Als spektrale Eigenschaft kann insbesondere die Intensität bei einer vorgegebenen Wellenlänge oder in einem schmalen Wellenlängenbereich oder die Intensität bei wenigstens zwei verschiedenen Wellenlängen bzw. Wellenlängenbereichen verwendet werden. Insbesondere wenn das Wertdokument während des Transportierens mit Anregungsstrahlung bestrahlt und die resultierende Lumineszenzstrahlung wenigstens teilweise erfasst wird, kann als Eigenschaft eine räumliche Verteilung der Lumineszenz und damit des Lumineszenzstoffs verwendet werden. Besonders bevorzugt wird eine Kombination von wenigstens zwei der genannten Eigenschaften verwendet. Je nach Art der Erfassungseinrichtung und der Art der Prüfung kann die Eigenschaft allein durch eine Eigenschaft des Detektionssignals der Erfassungseinrichtung, beispielsweise dessen Pegel, gegeben oder durch weitere Auswertung des Detektionssignals in der Auswerteeinrichtung ermittelt werden.
Bei den Verfahren kann es bevorzugt sein, dass beim Prüfen geprüft wird, ob die erfasste Lumineszenzstrahlung einen Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite des Wertdokuments darstellt. Ein solcher Hinweis kann als Hinweis auf die Echtheit des Wertdokuments oder auf dessen Typ verwendet werden. Die Auswerteeinrichtung der Vorrichtung kann dann vorzugsweise dazu ausgebildet sein, dass beim Prüfen geprüft wird, ob die erfasste Lumineszenzstrahlung einen Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite des Wertdokuments darstellt. Die Auswerteeinrichtung der Vorrichtung kann am Ende der Prüfung vorzugsweise ein Hinweissignal bilden bzw. abgegeben, das darstellt, ob die Prüfung den Hinweis ergeben hat oder nicht. Dieses Hinweissignal kann dann in einer Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung weiter, beispielsweise zum Sortieren, verwendet werden.
Bei dem zweiten Verfahren kann es bevorzugt sein, dass bei dem Verfahren das Prüfen derart durchgeführt wird, dass das Ergebnis des Prüfens unabhängig davon ist, ob die erste Seite des Wertdokuments die Vorderseite des Wertdokuments ist oder die Rückseite. Bei der Vorrichtung kann dazu die Auswerteeinrichtung so ausgebildet sein, dass das Prüfen derart durchgeführt wird, dass das Ergebnis des Prüfens unabhängig davon ist, ob die erste Seite des Wertdokuments die Vorderseite des Wertdokuments ist oder die Rückseite. Dies erlaubt eine einfache Prüfung mit sehr einfachen Mitteln, insbesondere ist zum Prüfen von Wertdokumenten ein vorhergehendes Sortieren in Bezug auf die Lage nicht notwendig.
Bei dieser Ausführungsform kann beim Prüfen vorzugsweise eine Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung mit einem Referenzwert verglichen werden, der davon unabhängig ist, ob die Vorderseite die erste Seite ist oder nicht. Übersteigt die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung den Referenzwert, gilt dies als Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs.
Insbesondere kann der Referenzwert so vorgegeben sein, dass mit der Prüfvorrichtung oder einer gleich, gegebenenfalls bis auf die Auswerteeinrichtung, ausgebildeten Prüfeinrichtung ein oder mehrere Referenzwertdokumente, beispielsweise echte Referenzwertdokumente, desselben Wertdokumenttyps untersucht werden, wie ihn das bzw. die zu untersuchenden Wertdokumente aufweisen. Auch das oder die Referenzwertdokumente weisen daher ebenfalls eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite auf. Sie umfassen weiter das Substrat und den auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff. Für diese wird dann die Eigenschaft der Lumineszenzstrahlung ermittelt, die bei Bestrahlung der Rückseite des Wertdokuments mit Anregungsstrahlung von dem Lumineszenzstoff emittiert wird und von der Rückseite ausgeht. Für die zuletzt geschilderte Ausführungsform wird eine entsprechende Erfassung auch für das bzw. die Referenzdokumente durchgeführt, bei der jedoch die Vorderseite direkt mit Anregungsstrahlung bestrahlt wird. Ist die Eigenschaft die Stärke der Lumineszenzstrahlung, kann der Referenzwert so festgelegt werden, dass dieser unterhalb der Stärke der Lumineszenzstrahlung liegt, die für die Referenzwertdokumente bei Bestrahlung der Rückseite erfasst wurden.
Alternativ kann es bei dem zweiten Verfahren bevorzugt sein, beim Prüfen wenigstens zwei Prüfkriterien zu verwenden, von denen ein erstes ein Kriterium dafür ist, dass die erste Seite die Vorderseite des Wertdokuments ist, und das zweite Prüfkriterium ein Kriterium dafür ist, dass die erste Seite die Rückseite des Wertdokuments ist. Bei der Vorrichtung kann dazu die Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet sein, beim Prüfen wenigstens zwei Prüfkriterien zu verwenden, von denen ein erstes ein Kriterium dafür ist, dass die erste Seite die Vorderseite des Wertdokuments ist, und das zweite Prüfkriterium ein Kriterium dafür ist, dass die erste Seite die Rückseite des Wertdokuments ist. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass für das Vorliegen des Lumineszenzstoffs auf der ersten Seite bzw. zweiten Seite unterschiedliche und damit genauere Kriterien verwendet werden können, so dass die Prüfung genauer wird. Insbesondere können die Prüfkriterien unterschiedliche Referenzwerte verwenden, mit denen die Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung, beispielsweise deren Stärke verglichen wird. Wird die Vorderseite des Wertdokuments und damit der Lumineszenzstoff direkt mit Anregungsstrahlung bestrahlt, kann sich beispielsweise stärkere Lumineszenzstrahlung ergeben, als bei Bestrahlung nach Durchtritt durch das Substrat und anschließenden Durchtritt der angeregten Lumineszenzstrahlung durch das Substrat, wobei im Allgemeinen eine Schwächung durch das Substrat auftritt.
Vorzugsweise wird bei dem Verfahren, insbesondere bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform, beim Prüfen auch ermittelt, ob die erste Seite die Vorderseite oder die Rückseite ist. Es kann dann ein Signal gebildet und abgegeben werden, das darstellt, ob die erste Seite die Vorder- oder die Rückseite des Wertdokuments ist. Dieses Ergebnis kann in einer Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung mit anderen Prüfergebnissen verglichen werden, aus denen auf die Lage des Wertdokuments geschlossen werden kann. Bei der Vorrichtung ist dazu vorzugsweise die Auswerteeinrichtung so ausgebildet, dass beim Prüfen auch ermittelt wird, ob die erste Seite die Vorderseite oder die Rückseite ist. Es kann dann ein Signal gebildet und abgegeben werden, das darstellt, ob die erste Seite die Vorder- oder die Rückseite des Wertdokuments ist. Hierzu kann die Vorrichtung vorzugsweise über eine Schnittstelle verfügen, über die das erwähnte Signal abgegeben werden kann. Diese Schnittstelle kann auch zur Übertragung anderer Signale dienen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens umfasst weiter ein Erfassen einer Lage des Wertdokuments, wobei die Lage wiedergibt, ob die erste Seite des Wertdokumente die Vorderseite oder die Rückseite ist. Bei dem Verfahren kann dann vorzugsweise das Prüfen in Abhängigkeit von der erfassten Lage des Wertdokuments durchgeführt werden. Das Erfassen der Lage braucht nur darin zu bestehen, dass entsprechende Information, die von einer anderen Einrichtung bereitgestellt wird, erfasst wird. Die Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung kann dann eine Lageermittlungseinrichtung aufweisen, mittels derer eine Lage des Wertdokuments ermittelbar ist, wobei die Lage wiedergibt, ob die erste Seite des Wertdokumente die Vorderseite oder die Rückseite ist, und die ein Lagesignal an die Prüfvorrichtung, genauer deren Auswerteeinrichtung abgibt, das die Lage des Wertdokuments wiedergibt. Die Lageermittlungseinrichtung kann beispielsweise einen im sichtbaren Wellenlängenbereich arbeitenden Bildsensor aufweisen, mittels dessen ein Remissions- oder Transmissionsbild wenigstens eines Abschnitts des Wertdokuments erfasst werden kann. Bei der Prüfvorrichtung kann dann vorzugsweise die Auswerteeinrichtung eine Schnittstelle aufweisen, mittels derer sie wenigstens ein Signal erhalten kann, das die Lage des Wertdokuments wiedergibt, wobei die Lage wiedergibt, ob die erste Seite des Wertdokumente die Vorderseite oder die Rückseite ist, und weiter dazu ausgebildet sein, das Prüfen in Abhängigkeit von der Lage des Wertdokuments durchzuführen. Diese Ausführungsform erlaubt eine sehr genaue Prüfung, da die zu erwartenden Eigenschaften der erfassten Lumineszenzstrahlung von der Lage des Wertdokuments abhängen und die Prüfung für die möglichen Lagen unterschiedlich erfolgen kann. Beispielsweise könnten Referenzwerte für die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung in Abhängigkeit von der Lage des Wertdokuments vorgegeben sein.
Vorzugsweise umfasst das erste Verfahren weiter das Reflektieren eines Teils der Anregungsstrahlung, der nach Transmission durch das Wertdokument auf der Vorderseite des Wertdokuments ausgetreten ist, wenigstens teilweise zurück auf das Wertdokument, und Anregen des Lumineszenzstoffs zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung durch den reflektierten Teil. Bei dem ersten Verfahren kann dann bei dem Erfassen auch wenigstens ein Teil der von dem reflektierten Teil der Anregungsstrahlung angeregten Lumineszenzstrahlung nach Transmission zur Rückseite des Wertdokuments und Austritt aus dem Wertdokument ebenfalls erfasst werden.
Entsprechend umfasst das zweite Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform ein Reflektieren eines Teils der Anregungsstrahlung, der nach Transmission durch das Wertdokument auf einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Seite des Wertdokuments ausgetreten ist, wenigstens teilweise auf das Wertdokument zurück und Anregen des Lumineszenzstoffs zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung durch den reflektierten Teil. Bei dem zweiten Verfahren kann dann beim Erfassen wenigstens ein Teil der von dem reflektierten Teil der Anregungsstrahlung angeregten Lumineszenzstrahlung, der von der ersten Seite des Wertdokuments ausgeht, ebenfalls erfasst werden. Ist also die zweite Seite des Wertdokuments die Vorderseite des Wertdokuments, wird die Lumineszenzstrahlung an der Vorderseite angeregt; ein Teil davon wird in das Wertdokument emittiert und gelangt durch das Substrat zu der ersten Seite, also der Rückseite, wo er wenigstens teilweise aus dem Wertdokument austritt und so von der ersten Seite ausgeht. Ist die zweite Seite des Wertdokuments dagegen die Rückseite des Wertdokuments, durchdringt der reflektierte Teil der Anregungsstrahlung wenigstens teilweise das Substrat und regt an der Vorderseite des Wertdokuments, der ersten Seite, Lumineszenzstrahlung an. Ein Teil dieser Lumineszenzstrahlung wird in den Halbraum vor der Vorderseite abgegeben, geht also auch von der ersten Seite des Wertdokuments aus.
Diese Ausführungsformen des ersten und zweiten Verfahrens haben den Vorteil, dass Anregungsstrahlung, die durch das Wertdokument hindurchgetreten ist, ohne Lumineszenz angeregt zu haben, wenigstens teilweise zurück auf das Wertdokument gelenkt wird und zusätzliche Lumineszenzstrahlung erzeugen kann, die zusammen mit der Lumineszenzstrahlung erfasst werden kann, die durch nicht reflektierte Anregungsstrahlung angeregt wurde. Auf diese Weise wird bei Anregungsstrahlung gleicher Stärke deutlich mehr bzw. stärkere Lumineszenzstrahlung erfasst, was die Genauigkeit der Prüfung erhöht. Die durch den reflektierten Anteil der Anregungsstrahlung angeregte Lumineszenzstrahlung wird beim Erfassen nicht von dem Anteil der Lumineszenzstrahlung, der durch den nicht reflektierten Anteil der Anregungsstrahlung erzeugt wurde, getrennt, so dass die erfasste Lumineszenzstrahlung sowohl die durch die nicht reflektierte Anregungsstrahlung erzeugte Lumineszenzstrahlung als auch die durch die reflektierte Anregungsstrahlung erzeugte Lumineszenzstrahlung umfasst. Diese bzw. deren wenigstens eine Eigenschaft wird zum Prüfen verwendet.
Bevorzugt wird bei dem Verfahren die Anregungsstrahlung mit einem Reflexionsgrad von mehr als 50 %, besonders bevorzugt von mehr als 90% reflektiert.
Alternativ oder zusätzlich ist es bei dem ersten Verfahren bevorzugt, dass es weiter ein Reflektieren von Lumineszenzstrahlung, die durch Anregung des Lumineszenzstoffs auf der Vorderseite des Wertdokuments mittels der Anregungsstrahlung erzeugt wurde und auf der Vorderseite des Wertdokuments abgegeben wird, wenigstens teilweise zurück auf das Wertdokument umfasst. Bei dem ersten Verfahren wird dann vorzugsweise beim Erfassen die reflektierte Lumineszenzstrahlung wenigstens teilweise nach Transmission zur Rückseite des Wertdokuments und Austritt aus dem Wertdokument ebenfalls erfasst.
Entsprechend ist es bei dem zweiten Verfahren bevorzugt, dass es ein Reflektieren von Lumineszenzstrahlung, die durch Anregung des Lumineszenzstoffs auf der Vorderseite des Wertdokuments mittels der Anregungsstrahlung erzeugt wurde und von einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Seite des Wertdokuments ausgeht, wenigstens teilweise zurück auf das Wertdokument umfasst. Weiter wird bei dem zweiten Verfahren beim Erfassen die reflektierte Lumineszenzstrahlung wenigstens teilweise nach Transmission zur ersten Seite des Wertdokuments und Austritt aus dem Wertdokument auf der ersten Seite ebenfalls erfasst.
Auch bei diesen Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen des ersten bzw. zweiten Verfahrens kann beim Erfassen die reflektierte Lumineszenzstrahlung nicht von der nichtreflektierten Lumineszenzstrahlung getrennt werden. Daher umfasst die erfasste Lumineszenzstrahlung sowohl die nicht reflektierte Lumineszenzstrahlung als auch die reflektierte Lumineszenzstrahlung. Diese bzw. deren wenigstens eine Eigenschaft wird zum Prüfen verwendet.
Bevorzugt wird bei dem Verfahren die Lumineszenzstrahlung mit einem Reflexionsgrad von mehr als 50%, besonders bevorzugt mehr als 90% zurückreflektiert.
Diese Ausführungsformen haben den Vorteil, dass Anteile der prinzipiell ungerichteten Lumineszenzstrahlung, die sonst den Erfassungsbereich in Richtung der zweiten Seite des Erfassungsbereichs verlassen und nicht erfasst werden würden, wenigstens teilweise nach Transmission durch das Wertdokument erfasst werden können. Die erfasste Lumineszenzstrahlung ist daher gegenüber einer Anordnung ohne Reflexionseinrichtung stärker, was die Genauigkeit der Erfassung und damit auch der Prüfung erhöht.
Die Vorrichtung kann für diese Ausführungsformen der Verfahren weiter eine Reflexionseinrichtung aufweisen, die von einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden Seite des Wertdokuments ausgehende Anregungsstrahlung und/ oder von einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden Seite des Wertdokuments ausgehende Lumineszenzstrahlung in den Erfassungsbereich bzw. auf das Wertdokument darin zurückreflektiert. Die Vorrichtung weist daher auch in dieser Ausführungsform elektrische Elemente nur auf derselben Seite des Erfassungsbereichs auf, auf der anderen Seite ist nur die Reflexionsvorrichtung vorhanden, die keinerlei elektrische Ansteuerung oder Signalverbindung benötigt. Bei der Vorrichtung weist die Reflexionseinrichtung vorzugsweise einen Reflexionsgrad von mehr als 90% für die Anregungsstrahlung bzw. die Lumineszenzstrahlung auf.
Besonders starke Lumineszenzstrahlung wird erhalten, wenn bei den Verfahren und bei der Vorrichtung sowohl Anregungs- als auch Lumineszenzstrahlung reflektiert werden. Diese Ausführung hat den weiteren Vorteil, dass hier die Reflexionseinrichtung nur geeignet ausgebildet zu sein braucht, wozu besonders bevorzugt keine zusätzlichen Komponenten notwendig sind.
Vorzugsweise ist die Reflexionseinrichtung dazu eingerichtet, den zumindest einen Teil der an der Vorderseite des Substrats austretenden Anregungsstrahlung und/ oder den zumindest einen Teil der von der lumineszierenden Substanz in Richtung Reflexionseinrichtung emittierten Lumineszenzstrahlung gerichtet und/ oder diffus, insbesondere isotrop, zu reflektieren. Entsprechend wird bei den Verfahren vorzugsweise der zumindest eine Teil der an der Vorderseite des Substrats austretenden Anregungsstrahlung und/oder der zumindest eine Teil der von der lumineszierenden Substanz emittierten Lumineszenzstrahlung gerichtet und/oder diffus, insbesondere isotrop, reflektiert. Somit wird die Anregungsstrahlung und/ oder die Lumineszenzstrahlung, welche im Bereich der Erfassungseinrichtung auf der Vorderseite des Substrats und/ oder des Wertdokuments austritt und somit verloren wäre, in Richtung der Erfassungseinrichtung zurückgeworfen.
Vorzugsweise ist die Reflexionseinrichtung von dem Erfassungsbereich beabstandet. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen der Reflexionseinrichtung und dem Erfassungsbereich, besonders bevorzugt dem Transportpfad, zwischen 1 und 20 mm, insbesondere zwischen 3 und 12 mm, insbesondere etwa 10 mm.
Vorzugsweise weist die Reflexionseinrichtung mindestens einen Zylinderhohlspiegel und/oder mindestens eine reflektierend beschichtete konvexe, insbesondere plankonvexe, Zylinderlinse auf, welcher bzw. welche eine reflektierende Fläche aufweist, deren Brennlinie in einer Messebene der Erfassungseinrichtung und/oder in der Nähe der Vorderseite und/oder an der Vorderseite des, insbesondere von der Transporteinrichtung beförderten, Wertdokuments liegt. Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen der Brennlinie und der Messebene und/ oder der Vorderseite des Wertdokuments weniger als 20% der Brennweite der Reflexionseinrichtung, insb. weniger als 2 mm. Der Zylinderhohlspiegel wird vorzugsweise so positioniert, dass die Zylinderachse in etwa in der Messebene der Prüfvorrichtung liegt. Im Fall der Zylinderlinse wird vorzugsweise genau die gekrümmte Seite der Zylinderlinse reflektierend beschichtet. In beiden Varianten wird das Streulicht und/oder die Lumineszenzstrahlung, das bzw. die in der Nähe der Brennlinie entsteht, durch den Spiegel oder die beschichtete Linsenoberfläche in etwa in die Brennlinie zurückreflektiert. Ein besonderer Vorteil der Verwendung einer Plankonvexlinse mit reflektierend beschichteter gekrümmter Seite gegenüber dem Zylinderhohlspiegel liegt darin, dass zur Banknotentransportebene eine Planfläche vorliegt, die robust gegen Banknotenabrieb ist und leicht gesäubert werden kann.
Alternativ oder zusätzlich weist die Reflexionseinrichtung mindestens einen Fresnel-Zylinderhohlspiegel und/oder mindestens eine reflektierend beschichtete Fresnel-Zylinderlinse auf, welcher bzw. welche zwei oder mehrere reflektierende Flächen aufweist, die unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen und deren Brennlinien in einer Messebene der Erfassungseinrichtung und/oder in der Nähe der Vorderseite und/oder an der Vorderseite des, insbesondere von der Transporteinrichtung beförderten, Wertdokuments liegen. Im Falle eines Fresnel-Zylinderhohlspiegels mit mehreren Zylinderflächen mit unterschiedlichen Radien werden diese so positioniert, dass sich eine gemeinsame Brennlinie ergibt, die in der Messebene liegt. Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen der Brennlinie und der Messebene und/oder der Vorderseite des Wertdokuments weniger als 20% der Brennweite der Reflexionseinrichtung, insb. weniger als 2 mm. Das gestreute Anregungslicht und/oder die Lumineszenzstrahlung, das bzw. die in der Nähe der Brennlinie entsteht, wird durch die einzelnen Spiegel in einem deutlich größeren Winkelbereich zur Brennlinie zurückreflektiert als dies bei einem einzelnen Zylinderhohlspiegel der Fall ist. Analog hierzu werden bei einer Fresnel-Zylinderlinse mehrere Zylinderlinsen mit unterschiedlichen Radien so kombiniert, dass eine Fresnel-Zylinderlinse entsteht, deren gekrümmte Seiten reflektierend beschichtet sind, und die eine einzige Brennlinie aufweist, die in der Messebene liegt. Ein besonderer Vorteil der Verwendung einer plankonvexen Fresnel-Zylinderlinse gegenüber einem Fresnel-Zylinderhohlspiegel liegt darin, dass zur Banknotentransportebene hin eine Planfläche gegeben ist, die robust gegen Banknotenabrieb ist und leicht gesäubert werden kann.
Durch die Fresnel-Anordnung können größere Winkelbereiche zurückreflektiert werden als durch eine einfache Zylinderlinse.
Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die reflektierende Fläche bzw. mindestens eine der reflektierenden Flächen in Richtung der jeweiligen Zylinderachse zwei Enden aufweist und die reflektierende Fläche bzw. mindestens eine der reflektierenden Flächen im Bereich zumindest eines der beiden Enden zur Zylinderachse hin konkav, insbesondere sphärisch oder asphärisch, gekrümmt ist und/oder im Bereich zumindest eines der beiden Enden der reflektierenden Fläche bzw. der mindestens einen reflektierenden Fläche ein Planspiegel, insbesondere senkrecht zur Zylinderachse, vorgesehen ist. Durch konkav ausgebildete Enden der reflektierenden Zylinderfläche wird ein Randabfall der Zylinderspiegelung im Bereich der Enden reduziert, so dass die Anregungsstrahlung bzw. Lumineszenzstrahlung effizient zum Wertdokument bzw. Sensor hin reflektiert wird, was eine entsprechend höhere Intensität der erfassten Lumineszenzstrahlung zur Folge hat. Planspiegel können einen Teil der gestreuten Strahlung, die durch den bzw. die Hohlspiegel in einen Bereich reflektiert würde, der außerhalb des Erfassungsbereichs der Erfassungseinrichtung liegt, wieder in den Erfassungsbereich „zurückklappen“ und dadurch ebenfalls den Randabfall reduzieren und die Intensität der erfassten Lumineszenzstrahlung erhöhen. Im Vergleich zu konkav ausgebildeten Enden sind Planspiegel in der Herstellung einfacher und kostengünstiger.
Alternativ oder zusätzlich kann die Reflexionseinrichtung mindestens einen sphärischen Hohlspiegel und/oder mindestens eine reflektierend beschichtete sphärische Konvexlinse, insbesondere Plankonvexlinse, aufweisen, welcher bzw. welche eine reflektierende Fläche aufweist, deren Brennpunkt in einer Messebene der Erfassungseinrichtung und/oder in der Nähe der Vorderseite und/oder an der Vorderseite des, insbesondere von der Transporteinrichtung beförderten, Wertdokuments liegt. In einer Ausgestaltung beträgt der Abstand zwischen dem Brennpunkt und der Messebene und/oder der Vorderseite des Wertdokuments weniger als 20% der Brennweite der Reflexionseinrichtung, insbesondere weniger als 2 mm.
Alternativ oder zusätzlich kann die Reflexionseinrichtung mindestens einen sphärischen Fresnel-Hohlspiegel und/oder mindestens eine reflektierend beschichtete sphärische Fresnel-Linse aufweisen, welcher bzw. welche zwei oder mehrere reflektierende Flächen aufweist, die unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen und die so positioniert sind, dass sich ein gemeinsamer Brennpunkt ergibt, der in einer Messebene der Erfassungseinrichtung und/oder in der Nähe der Vorderseite und/oder an der Vorderseite des, insbesondere von der Transporteinrichtung, beförderten Wertdokuments liegt. Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen dem Brennpunkt und der Messebene und/oder der Vorderseite des Wertdokuments weniger als 20% der Brennweite der Reflexionseinrichtung, insb. weniger als 2 mm.
In den vorstehend genannten Varianten mit sphärischen (Fresnel-) Reflektoren wird das Streulicht und/ oder die Lumineszenzstrahlung, das bzw. die in der Nähe des Brennpunktes eines Reflektors entsteht, durch den Reflektor in etwa zum Ausgangspunkt zurückreflektiert. Ein besonderer Vorteil der Verwendung einer beschichteten plankonvexen Linse gegenüber einem Hohlspiegel liegt darin, dass zur Banknotentransportebene hin eine Planfläche gegeben ist, die robust gegen Banknotenabrieb ist und leicht gesäubert werden kann. Durch eine Fresnel-Anordnung können größere Winkelbereiche zurückreflektiert werden. Bei dieser Reflektion kann in einer Ausgestaltung aufgrund der Streuwirkung des Substrats des Wertdokuments die Reflektion keine exakte Abbildung am Ausgangspunkt bewirken. Bei Prüfung eines Substrats mit geringer Streuwirkung, beispielsweise aus einem Polymersubstrat, kann jedoch durchaus eine annähernd exakte Abbildung möglich sein.
Die vorstehend genannten Varianten mit sphärischen (Fresnel-) Reflektoren werden vorzugsweise dann eingesetzt, wenn es sich bei der Bestrahlung nicht um eine, zumindest näherungsweise, linienförmige Beleuchtung bzw. Bestrahlung des Wertdokuments durch die Bestrahlungseinrichtung handelt, sondern vielmehr einzelne Spuren auf dem Wertdokument mit endlichen, insbesondere deutlichen, Abständen dazwischen bestrahlt werden. In diesen Fällen wird, analog zu den vorstehend beschriebenen Varianten mit zylinderförmigen Reflektoren bzw. Fresnel-Reflektoren, die Anregungsstrahlung bzw. Lumineszenzstrahlung mit jeweils einem einzelnen sphärischen Reflektor pro Spur zum Wertdokument hin bzw. in Richtung des hinter dem Wertdokument befindlichen Detektors reflektiert. Dazu weist die Reflexionseinrichtung eine Mehrzahl von sphärischen Reflektoren auf, die entlang einer Richtung senkrecht zur Transportrichtung des Wertdokuments zueinander versetzt angeordnet sind, wobei jeder sphärische Reflektor durch einen sphärischen Hohlspiegel, eine reflektierend beschichtete sphärische Konvexlinse, einen sphärischen Fresnel-Hohlspiegel oder eine reflektierend beschichtete sphärische Fresnel-Linse gebildet wird.
Alternativ oder zusätzlich kann die Reflexionseinrichtung mindestens einen Retroreflektor aufweisen, welcher dazu eingerichtet ist, die einfallende Anregungsstrahlung und/ oder Lumineszenzstrahlung weitgehend unabhängig von der Einfallsrichtung sowie der Ausrichtung des Reflektors zum überwiegenden Teil in die Richtung zu reflektieren, aus der sie gekommen ist bzw. sind. d.h. zum Wertdokument bzw. zum lumineszierenden Sicherheitsmerkmal hin. Der Retroreflektor kann dabei bevorzugt eine Mehrzahl von jeweils drei paarweise senkrecht zueinander angeordneten Planspiegeln („Katzenauge“) oder alternativ eine Vielzahl kleiner, transparenter Kügelchen aus Glas oder Polymer umfassen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Vielzahl der transparenten Kügelchen auf der Rückseite zusätzlich reflektierend metallisch beschichtet.
Vorzugsweise ist die Transporteinrichtung dazu eingerichtet, das Wertdokument in einer Transportrichtung relativ zur Bestrahlungseinrichtung zu befördern, und die Reflexionseinrichtung ist entgegen der Transportrichtung bezüglich der Bestrahlungseinrichtung, insbesondere einer Beleuchtungsoptik der Bestrahlungseinrichtung, versetzt angeordnet. Bei dieser Ausführung ist die reflektierende Fläche der Reflexionseinrichtung, z.B. der Zylinder- und/oder sphärische und/oder Fresnel-Spiegel, bezüglich der Beleuchtungsoptik ein Stück entgegen der Transportrichtung versetzt angeordnet. Dies bewirkt, dass die zurückgespiegelte Anregungsstrahlung um den doppelten Betrag versetzt wird. Die durch diese gespiegelte Strahlung angeregten Lumineszenzen können länger zum Erfassungssignal beitragen, da diese weiter transportiert werden müssen, bis sie aus dem Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung herausgelaufen sind. Neben einer Intensitätssteigerung der erfassten Lumineszenzstrahlung auf schnell laufenden Maschinen (mit Transportgeschwindigkeiten von z.B. > 3m/s oder >5m/s oder >7m/s) erhöht eine solche Anordnung mit Versatz die Selektivität, mit welcher langsame und schnelle Abklingzeitkonstanten der Lumineszenz unterschieden werden können, da insbesondere Lumineszenzstrahlung mit langsamer Abklingzeit zu wesentlichen Teilen aus dem Erfassungsbereich der Prüfvorrichtung heraustransportiert wird und durch den Reflektor mit Versatz wieder in den Erfassungsbereich zurück reflektiert wird. Dies ermöglicht eine genauere Echtheitsprüfung, da typische lumineszierende Merkmalsstoffe längere Abklingzeiten aufweisen als mögliche störende Hintergrundfluoreszenzen.
Alternativ oder zusätzlich zum Versatz kann die Reflexionseinrichtung, wie z.B. der Zylinder- oder sphärische Spiegel, auch in seiner Ausrichtung zum Lot der Transportebene verkippt sein.
Mit der Erfindung ist es nunmehr möglich, ein Wertdokument mit einem lumineszierenden Merkmal zu prüfen, ohne dass auf zwei Seiten Sensoren notwendig sind, die jeweils auf Remission und/ oder Transmission prüfen. Somit wird im Vergleich mit dem Stand der Technik ein einfacher Aufbau einer Vorrichtung zum Prüfen eines Wertdokuments und einer Vorrichtung zum Bearbeiten von Wertdokumenten ermöglicht. Insbesondere ist hier nicht nur der direkte Aufbau vereinfacht, sondern auch die Ansteuerung, Auswertung und Verkabelung der Anregungs- und Erfassungseinrichtung, da anstatt wenigstens zwei Vorrichtungen zum Prüfen für Remission und Transmission lediglich eine Vorrichtung notwendig ist. Zudem ist aufgrund der Anordnung von Anregungseinrichtung und Erfassungseinrichtung auf der gleichen Seite, welche zum zu prüfenden Wertdokument gerichtet ist, eine bauraumoptimierte Anordnung möglich. Weiterhin verringert sich aufgrund der optimierten Anordnung und des geringen Bedarfs an Komponenten der Energieverbrauch und der Wartungsaufwand.
Weiterhin ist es nunmehr möglich, die Abstände zu Transportelementen, insbesondere zu einer Wertdokumenttransportebene, genau und sicher bei der Adaption einzustellen. Weiterhin ist aufgrund der Anordnung der Vorrichtung zur Prüfung auf nur einer Seite der Wertdokumenttransportebene möglich, dass keine Abstimmung der Position zwischen Anregungseinrichtung und Erfassungseinrichtung notwendig ist, da diese beiden Komponenten bereits als im Wesentlichen eine Baugruppe bereitgestellt werden kann.
Weiterhin ist mit der Erfindung eine im Vergleich zum Stand der Technik mit mehreren Erfassung- und Anregungseinrichtungen einfachere Synchronisation zwischen Erfassungseinrichtung und Anregungseinrichtung möglich, wodurch die Erfassungseinrichtung und Anregungseinrichtung beispielsweise nicht gleichzeitig anregt bzw. erfasst.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für eine Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung;
2 eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine Prüfvorrichtung der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung in 1, in einer Seitenansicht quer zu einer Transportrichtung und in einer Blattebene eines Wertdokuments,
3A bis 3D schematische Seitenansichten eines Wertdokuments mit einem einseitig aufgebrachten Lumineszenzstoff in verschiedenen Lagen relativ zu einer Anregungs- und einer Erfassungseinrichtung der Prüfvorrichtung in 2,
4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines ersten Beispiels für ein Verfahren zum Prüfen eines Wertdokuments mit einem nur einseitig aufgebrachten Lumineszenzstoff,
5 ein schematisches Ablaufdiagramm eines weiteren Beispiels für ein Verfahren zum Prüfen eines Wertdokuments mit einem nur einseitig aufgebrachten Lumineszenzstoff.
6 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Schritts S16' in dem Verfahren in 5,
7 ein schematisches Ablaufdiagramm eines fünften Beispiels für ein Verfahren zum Prüfen eines Wertdokuments mit einem nur einseitig aufgebrachten Lumineszenzstoff,
8 eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für eine Prüfvorrichtung der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung in 1, in einer Seitenansicht quer zu einer Transportrichtung und in einer Blattebene eines Wertdokuments,
9A und 9D schematische Darstellungen von Verläufen von verschiedenen Anteilen der Anregungsstrahlung und der Lumineszenzstrahlung bei Verwendung der Prüfvorrichtung in 5 in einem Wertdokument mit einem einseitig aufgebrachten Lumineszenzstoff in zwei verschiedenen Lagen relativ zu einer Anregungs- und einer Erfassungseinrichtung der Prüfvorrichtung in 5,
10 ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in 8 in einer Seitenansicht;
11 ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in 8 in einer Seitenansicht;
12 ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in 8 in einer Seitenansicht;
13 ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in 8 in einer Seitenansicht;
14 ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in 8 in einer Seitenansicht;
15 ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in 8 in einer Seitenansicht;
16ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in 8 in einer Seitenansicht; und
17 ein Beispiel einer Reflexionseinrichtung einer Prüfvorrichtung in 8 in einer Seitenansicht.

Eine Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung 10 in 1, im Beispiel eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Wertdokumenten 12 in Form von Banknoten, ist zur Sortierung von Wertdokumenten in Abhängigkeit von der mittels der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung 10 geprüften Echtheit von bearbeiteten Wertdokumenten ausgebildet.
Sie verfügt über eine Zuführeinrichtung 14 zur Zuführung von Wertdokumenten, eine Ausgabeeinrichtung 16 zur Aufnahme bearbeiteter, d. h. sortierter Wertdokumente, und eine Transporteinrichtung 18 zum Transportieren von vereinzelten Wertdokumenten von der Zuführeinrichtung 14 zu der Ausgabeeinrichtung 16.
Die Zuführeinrichtung 14 umfasst im Beispiel ein Eingabefach 20 für einen Wertdokumentstapel und einen Vereinzler 22 zur Vereinzelung von Wertdokumenten aus dem Wertdokumentstapel in dem Eingabefach 20 und Bereitstellung für die bzw. Zuführung zu der Transporteinrichtung 18. Wertdokumente werden der Transporteinrichtung 18 in derselben Lage zugeführt, die sie in dem Eingabefach 20 eingenommen haben, das heißt ohne Ändern ihrer Lage, beispielsweise ohne Wenden oder Drehen.
Die Ausgabeeinrichtung 16 umfasst im Beispiel drei Ausgabeabschnitte 24, 25 und 26, in die bearbeitete Wertdokumente je nach dem Ergebnis der Bearbeitung, im Beispiel Prüfung, sortiert werden können. Im Beispiel umfasst jeder der Abschnitte ein Stapelfach und ein nicht gezeigtes Stapelrad, mittels dessen zugeführte Wertdokumente in dem Stapelfach abgelegt werden können.
Die Transporteinrichtung 18 verfügt über wenigstens zwei, im Beispiel drei Zweige 28, 29 und 30, an deren Enden jeweils einer der Ausgabeabschnitte 24 bzw. 25 bzw. 26 angeordnet ist, und an den Verzweigungen über durch Stellsignale steuerbare Weichen 32 und 34, mittels derer Wertdokumente in Abhängigkeit von Stellsignalen den Zweigen 28 bis 30 und damit den Ausgabeabschnitten 24 bis 26 zuführbar sind.
An einem durch die Transporteinrichtung 18 definierten Transportpfad 36 zwischen der Zuführeinrichtung 14, im Beispiel genauer dem Vereinzler 22, und der in Transportrichtung T ersten Weiche 32 nach dem Vereinzler 22 ist eine Sensoreinrichtung 38 angeordnet, die während des Vorbeitransports von Wertdokumenten Eigenschaften der Wertdokumente erfasst und die Eigenschaften wiedergebende Sensorsignale bildet, die die Eigenschaften darstellen. In diesem Beispiel verfügt die Sensoreinrichtung 38 über einen optischen Remissionssensor 40, der ein Remissionsfarbbild des Wertdokuments erfasst, einen optischen Transmissionssensor 42, der ein Transmissionsbild des Wertdokuments erfasst, und eine Prüfvorrichtung 44 zur Prüfung von Lumineszenzeigenschaften von Wertdokumenten eines vorgegebenen Wertdokumenttyps.
Eine Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 ist über Signalverbindungen mit der Sensoreinrichtung 38 und der Transporteinrichtung 18, insbesondere den Weichen 32 und 34, verbunden. In Verbindung mit der Sensoreinrichtung 38 klassifiziert sie ein Wertdokument in Abhängigkeit von den Signalen der Sensoreinrichtung 38 für das Wertdokument in eine von vorgegebenen Sortierklassen. Diese Sortierklassen können in Abhängigkeit von einem mittels der Sensordaten ermittelten Echtheitswert vorgegeben sein. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Sortierklasse beispielsweise auch in Abhängigkeit von einem mittels der Sensordaten ermittelten Zustandswert für ein jeweiliges Wertdokument ermittelt werden.
Als Echtheitswerte können die Werte „gefälscht“, „fälschungsverdächtig“ oder „echt“ verwendet werden. In Abhängigkeit von der ermittelten Sortierklasse steuert die Maschinensteuer- und -auswerteeinrichtung 46 durch Abgabe von Stellsignalen die Transporteinrichtung 18, hier genauer die Weichen 32 bzw. 34 so an, dass das Wertdokument entsprechend seiner bei der Klassifizierung ermittelten Sortierklasse in einen der Klasse zugeordneten Ausgabeabschnitt der Ausgabeeinrichtung 16 ausgegeben wird. Die Zuordnung zu einer der vorgegebenen Sortierklassen bzw. die Klassifizierung erfolgt dabei in Abhängigkeit von für die Beurteilung der Echtheit vorgegebenen Kriterien, die von wenigstens einem Teil der Sensordaten abhängen.
Die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 verfügt dazu insbesondere neben entsprechenden Schnittstellen für die Sensoreinrichtung 38 bzw. deren Sensoren und der Prüfvorrichtung 44 über einen Prozessor 48 und einen mit dem Prozessor 48 verbundenen Speicher 50, in dem wenigstens ein Computerprogramm mit Programmcode gespeichert ist, bei dessen Ausführung der Prozessor 48 die Vorrichtung steuert, insbesondere die Sensorsignale der Sensoreinrichtung 38, insbesondere zur Ermittlung einer Sortierklasse eines bearbeiteten Wertdokuments, auswertet und entsprechend der Auswertung die Transporteinrichtung 18 ansteuert.
Die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 ermittelt aus den Sensorsignalen der Sensoreinrichtung 38 bei einer Sensorsignalauswertung wenigstens eine Wertdokumenteigenschaft, die für die Überprüfung der Banknoten in Bezug auf deren Echtheit relevant ist. Vorzugsweise werden mehrere dieser Eigenschaften ermittelt. In diesem Beispiel werden als optische Wertdokumenteigenschaften ein Transmissionsbild und ein Remissionsbild und, mittels der Prüfvorrichtung 44, als weitere Eigenschaft das Vorhandensein einer vorgegebenen Lumineszenzeigenschaft ermittelt.
In Abhängigkeit von den Wertdokumenteigenschaften ermittelt die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 für die verschiedenen Sensoren bzw. die Prüfvorrichtung jeweils Sortiersignale, die darstellen, ob die ermittelten Wertdokumenteigenschaften einen Hinweis auf die Echtheit des Wertdokuments darstellen oder nicht. In Folge dieser Signale können entsprechende Daten in der Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46, beispielsweise dem Speicher 50, zur späteren Verwendung gespeichert werden. In Abhängigkeit von den Sortiersignalen ermittelt die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 dann ein Gesamtergebnis für die Prüfung gemäß einem vorgegebenen Gesamtkriterium und bildet in Abhängigkeit von dem Ergebnis das Sortier- bzw. Steuersignal für die Transporteinrichtung 18.
Zur Bearbeitung von Wertdokumenten 12 werden in das Eingabefach 20 als Stapel oder einzeln eingelegte Wertdokumente 12 von dem Vereinzler 22 vereinzelt und vereinzelt der Transporteinrichtung 18 zugeführt, die die vereinzelten Wertdokumente 12 an der Sensoreinrichtung 38 vorbeitransportiert. Diese erfasst die Eigenschaften der Wertdokumente 12, wobei Sensorsignale gebildet werden, die die Eigenschaften des jeweiligen Wertdokuments wiedergeben. Die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 erfasst die Sensorsignale, ermittelt in Abhängigkeit von diesen eine Sortierklasse, im Beispiel eine Echtheitsklasse, des jeweiligen Wertdokuments und steuert in Abhängigkeit von dem Ergebnis die Weichen so an, dass die Wertdokumente entsprechend der ermittelten Sortierklasse in einen der jeweiligen Sortierklasse zugeordneten Ausgabeabschnitt transportiert werden.
Im vorliegenden Beispiel werden Wertdokumente 12 eines Wertdokumenttyps geprüft, bei dem die Wertdokumente 12 eine Vorderseite 72 und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite 75 aufweisen (vgl. 3) und ein Substrat 70 und einen auf dem Substrat 70 in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite 72 des Wertdokuments 12 aufgebrachten, vorgegebenen Lumineszenzstoff 73 umfassen (vgl. 3A bis 3D). Insbesondere wird geprüft, ob ein jeweiliges Wertdokument einen, insbesondere auf einem Substrat 70 des Wertdokuments, in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite 72 des Wertdokuments aufgebrachten, vorgegebenen Lumineszenzstoff aufweist.
Zur Ermittlung einer Sortierklasse auf der Basis dieser Eigenschaft eines jeweiligen Wertdokuments dient die Prüfvorrichtung 44 zur Untersuchung eines Wertdokuments, die im Beispiel folgendermaßen aufgebaut ist (vgl. 2).
Die Prüfvorrichtung 44 besitzt einen Erfassungsbereich 60, in dem sich ein Wertdokument befinden muss, um mit der Prüfvorrichtung geprüft werden zu können. Durch diesen führt der Transportpfad 36. Die Prüfvorrichtung 44 weist einen Sensorteil 62 und eine Auswerteinrichtung 64 auf. Der Sensorteil 62 umfasst eine Anregungseinrichtung 66 zur Bestrahlung einer ersten Seite eines einzelnen der Wertdokumente in dem Erfassungsbereich 60 von einer ersten Seite des Erfassungsbereichs mit Anregungsstrahlung 67, die zur Anregung des Lumineszenzstoffs zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung dient, und eine Erfassungseinrichtung 68 zur Erfassung von mittels der Anregungsstrahlung angeregter, von der ersten Seite des Wertdokuments 12 in dem Erfassungsbereich 60 in Richtung der ersten Seite des Erfassungsbereichs 60 ausgehender Lumineszenzstrahlung 69. Die Anordnung und die Eigenschaften des Sensorteils 62, und genauer der Anregungseinrichtung 66 und Erfassungseinrichtung 68 bestimmten Ausdehnung und Lage des Erfassungsbereichs. Im vorliegenden Beispiel ist die Prüfvorrichtung 44 so ausgebildet und angeordnet, dass der Transportpfad 36 durch den Erfassungsbereich 60 verläuft. Soweit im Folgenden von einer ersten Seite des Erfassungsbereichs oder einer ersten Seite eines Wertdokuments oder Substrats die Rede ist, ist damit die Seite gemeint, die der Anregungseinrichtung 66 bzw. dem Sensorteil 62 zugewandt ist. Der Sensorteil 62 befindet sich also auf der ersten Seite des Erfassungsbereichs 60.
Die Anregungseinrichtung 66 ist in diesem Ausführungsbeispiel zur Abgabe von Anregungsstrahlung 67 im infraroten Spektralbereich in den Erfassungsbereich 60 ausgebildet. Insbesondere umfasst die Anregungsstrahlung 67 infrarote Anregungsstrahlung, die zur Anregung von Lumineszenz des Lumineszenzstoffs des vorgegebenen Wertdokuments bzw. Wertdokumenten des vorgegebenen Wertdokumenttyps geeignet ist. Obwohl es genügt, dass eine Austrittsfläche, über die die Anregungseinrichtung 66 die Anregungsstrahlung 67 in den Erfassungsbereich 60 abgibt, auf einer Seite des Erfassungsbereichs 60 angeordnet ist, ist in diesem Beispiel die Anregungseinrichtung 66 insgesamt auf einer Seite des Erfassungsbereichs 60 angeordnet.
Die Anregungseinrichtung 66 des Sensorteils 62 erzeugt im Beispiel eine linienförmige Verteilung der Anregungsstrahlung 67 auf dem Wertdokument 12 bzw. Substrat 70. Die Linie verläuft dabei vorzugsweise quer zur Transportrichtung, In anderen Ausführungsbeispielen kann aber auch ein anderes Bestrahlungsmuster verwendet werden.
Die Erfassungseinrichtung 68 ist auf der gleichen Seite des Erfassungsbereichs 60 und damit des Transportpfades 36 angeordnet wie die Anregungseinrichtung 66. In anderen Ausführungsbeispielen kann es jedoch genügen, dass nur eine Eintrittsfläche für Lumineszenzstrahlung die von einem Wertdokument in dem Erfassungsbereich 60 ausgeht, auf derselben Seite des Erfassungsbereichs 60 angeordnet ist wie die Austrittsfläche der Anregungseinrichtung. Die Erfassungseinrichtung 68 ist insbesondere dazu ausgelegt, von einem Wertdokument 12 in dem Erfassungsbereich 60 ausgehende Lumineszenzstrahlung 69 zu erfassen, die durch Bestrahlung des Wertdokuments 12 mit Anregungsstrahlung 67 der Anregungseinrichtung 66 erzeugt wurde und von dem Wertdokument 12 ausgeht. Sie erzeugt dann Detektionssignale, die Eigenschaften der Lumineszenzstrahlung darstellen, im Beispiel die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung.
Die Erfassungseinrichtung 68 weist vorzugsweise der Anregungseinrichtung 66 entsprechend mehrere Detektionselemente und gegebenenfalls eine optische Einrichtung auf, die so ausgebildet und angeordnet sind, dass die Detektionselemente jeweils die angeregte Lumineszenzstrahlung aus einem dem jeweiligen Detektionselement zugeordneten Abschnitt des Erfassungsbereichs 60 erfassen können und entsprechende Detektionssignale gebildet werden Die optische Einrichtung verfügt über Filter, die optische Strahlung aus einem Wellenlängenbereich, in dem die Lumineszenzstrahlung nicht liegt, unterdrückt. Diese Abschnitte sind entlang einer Linie quer zur Transportrichtung T angeordnet.
Der Arbeitsabstand zwischen dem Sensorteil 62 bzw. der Erfassungseinrichtung 68 und dem Wertdokument 12 in dem Transportpfad 36 liegt vorzugsweise zwischen 3 und 12 mm, im Beispiel beträgt der Abstand etwa 10 mm. In anderen Ausführungsbeispielen können aber auch kleinere oder größere Abstände vorgesehen sein.
Die Prüfvorrichtung 44 weist weiter die Auswerteeinrichtung 64 zum Prüfen des Wertdokuments 12 in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung 69, die mittels der Erfassungseinrichtung 68 erfasst wurde, auf. Darüber hinaus dient sie in diesem Ausführungsbeispiel zur Steuerung der Anregungseinrichtung 66 und der Erfassungseinrichtung 68. Zur Durchführung des Prüfens verfügt die Auswerteeinrichtung 64 über einen Prozessor, einen mit dem Prozessor verbundenen Speicher und wenigstens eine Schnittstelle zum Austauschen von Signalen und/oder Daten mit der Anregungseinrichtung 66, der Erfassungseinrichtung 68 und der Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46. In 3 sind nur eine Schnittstelle für die Anregungs- und die Erfassungseinrichtung und eine Schnittstelle für die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung gezeigt. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Schnittstelle für die Anregungs- und die Erfassungseinrichtung auch ersetzt sein durch zwei getrennte Schnittstellen für die Anregungs- und die Erfassungseinrichtung. In dem Speicher der Auswerteeinrichtung 64 ist weiter ein Computerprogramm gespeichert, bei dessen Ausführung durch den Prozessor die Auswerteeinrichtung wenigstens Teile eines nachfolgend beschriebenen Verfahrens zum Prüfen von Wertdokumenten ausführt.
Die Anregungseinrichtung 66, die Erfassungseinrichtung 68 und die Auswerteeinrichtung 64 sind dazu über Signalverbindungen miteinander verbunden, so dass die Auswerteeinrichtung 64 die Detektionssignale der Erfassungseinrichtung 68 erfassen, optional die Anregungseinrichtung 66 steuern, und die erfassten Detektionssignale auswerten bzw. zum Prüfen des Wertdokuments verwenden kann.
Die Prüfvorrichtung 44 ist dazu ausgebildet, Wertdokumente des vorgegebenen Wertdokumenttyps in Bezug auf deren Lumineszenz zu prüfen.
Ein in 3a schematisch und nicht maßstabsgetreu in einer Schnittansicht senkrecht zur Fläche des Wertdokuments gezeigtes Wertdokument 12 des vorgegebenen Wertdokumenttyps verfügt über ein Substrat 70, im vorliegenden Beispiel ein Polymersubstrat enthaltend Polypropylen mit einer darauf vorhandenen Farbannahmeschicht, und auf einer Vorderseite 72 des Substrats 70 auf einem Abschnitt der Oberfläche des Substrats aufgebracht, im Beispiel aufgedruckt, einen für den Wertdokumenttyp vorgegebenen Lumineszenzstoff 73. Der Abschnitt mit dem Lumineszenzstoff bildet ein Sicherheitsmerkmal bzw. Lumineszenzmerkmal 74.
Bei dem oder den für das Lumineszenzmerkmal verwendeten Lumineszenzstoff bzw. Lumineszenzstoffen bzw. lumineszierenden Substanzen kann es sich um organische, metallorganische und/ oder anorganische Lumineszenzstoffe handeln. Besonders geeignet sind Lumineszenzmerkmale, bei denen sowohl die Anregung als auch die Emission im IR-Bereich liegt, da hier besonders geringe Streuverluste im Substrat und damit besonders hohe Intensitäten bei der rückseitigen Messung durch das Substrat hindurch zu erwarten sind.
Mit zunehmender Wellenlänge kann die Detektion von Lumineszenzstrahlung technisch aufwändiger werden (z.B. aufgrund komplexerer bzw. teurerer Detektoren, erhöhten Untergrundrauschens), und es können substratspezifische Absorptionen, welche insbesondere in cellulosebasierten Substraten bestimmte Wellenlängenbereiche begünstigen bzw. benachteiligen, auftreten. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt daher die Lumineszenzstrahlung des Lumineszenzmerkmals im Bereich zwischen 750 nm und 1.600 nm. Hier wird ein guter Kompromiss zwischen einfacher Detektierbarkeit und Streuverlusten erreicht. Andererseits kann eine Verwendung eines Sicherheitsmerkmals mit einer Lumineszenzwellenlänge, deren Detektion technisch aufwändig ist, insb. einer Wellenlänge über 1100 nm, die Fälschungssicherheit des Wertdokuments erhöhen, da ein möglicher Fälscher die Lumineszenzstrahlung des Sicherheitsmerkmals nur schwierig detektieren kann.
Beispiele für derartige Lumineszenzstoffe sind dotierte anorganische Pigmente mit den Dotierstoffen Neodym oder Ytterbium oder Erbium oder Thulium oder Holmium oder anderen seltenen Erden bzw. Kombinationen davon, bzw. dotiert mit bestimmten Übergangsmetallen. Weiterhin bevorzugt sind metallorganische Komplexe mit Neodym oder Ytterbium oder Erbium oder Thulium oder Holmium oder bestimmte organische Farbstoffe.
Geeignete anorganische Matrizen sind beispielsweise:

- Oxide, insbesondere 3- und 4-wertige Oxide wie z.B. Titanoxid, Aluminiumoxid, Eisenoxid, Boroxid, Yttriumoxid, Ceroxid, Zirconoxid, Bismutoxid, sowie komplexere Oxide wie z.B. Granate, darunter unter anderem z.B. Yttrium-Eisen-Granate, Yttrium-Aluminium-Granate, Gadolinium-Gallium-Granate; Perowskite, darunter unter anderem Yttrium-Aluminium-Perowskit, Lanthan-Gallium-Perowskit; Spinelle, darunter unter anderem Zink-Aluminium-Spinelle, Magnesium-Aluminium-Spinelle, Mangan-Eisen-Spinelle; oder Mischoxide wie z.B. ITO (Indiumzinnoxid);
- Oxyhalogenide und Oxychalkogenide, insbesondere Oxychloride wie z.B. Yttriumoxychlorid, Lanthanoxychlorid; sowie Oxysulfide, wie z.B. Yttriumoxysulfid, Gadoliniumoxysulfid;
- Sulfide und andere Chalkogenide, z.B. Zinksulfid, Cadmiumsulfid, Zinkselenid, Cadmiumselenid;
- Sulfate, insbesondere Bariumsulfat und Strontiumsulfat;
- Phosphate, insbesondere Bariumphosphat, Strontiumphosphat, Calciumphosphat, Yttriumphosphat, Lanthanphosphat, sowie komplexere phosphatbasierte Verbindungen wie z.B. Apatite, darunter unter anderem Calciumhydroxylapatite, Calciumfluoroapatite, Calciumchloroapatite; oder Spodiosite, darunter z.B. Calcium-Fluoro-Spodiosite, Calcium-Chloro-Spodiosite;
- Silicate und Aluminosilicate, insbesondere Zeolithe wie z.B. Zeolith A, Zeolith Y; zeolithverwandte Verbindungen wie z.B. Sodalithe; Feldspate wie z.B. Alkalifeldspate, Plagioklase;
- weitere anorganische Verbindungsklassen wie z.B. Vanadate, Germanate, Arsenate, Niobate, Tantalate.

Wie in 3A bis 3D schematisch in einer Seitenansicht gezeigt, kann ein solches Wertdokument des vorgegebenen Wertdokumenttyps in vier verschiedenen Lagen vorliegen: mit der Vorderseite 72 auf einer ersten Seite des Erfassungsbereichs 60 und daher der Anregungseinrichtung 66 zugewandt und dem Sicherheitsmerkmal 74 links (3A) oder rechts (3B) oder mit der Vorderseite 72 auf einer zweiten, der ersten Seite des Erfassungsbereichs gegenüberliegenden Seite, bzw. der Rückseite 75 auf der ersten Seite des Erfassungsbereichs 60 und der daher der Anregungseinrichtung 66 zugewandt und dem Sicherheitsmerkmal 74 rechts (3D) oder links (3C). In anderen Ausführungsbeispielen kann das Sicherheitsmerkmal 74 auch symmetrisch ausgebracht sein. In diesem Fall sind nur zwei Lagen zu unterscheiden, die 3A und 3B bzw. 3C und 3D entsprechen.
In diesem Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass das Wertdokument 12 in einer der beiden letzten Lagen bzw. der letzten der beiden Lagen in dem Transportpfad 36 transportiert wird, in der die Rückseite 75 des Wertdokuments der Anregungseinrichtung 66 zugewandt ist. Dazu kann der Stapel von Wertdokumenten 12, der dem Vereinzler 22 zugeführt wird, Wertdokumente 12 in einer der beiden letzten Lagen bzw. der letzten der beiden Lagen aufweisen. Beim Vereinzeln bleiben die Lagen unverändert, so dass die Wertdokumente 12 in der jeweiligen Lage entlang des Transportpfades 36 transportiert werden. Die Wertdokument in dem Stapel können die gleiche Lage oder voneinander verschiedene Lagen aufweisen.
Mittels der Transporteinrichtung 18 und der Prüfvorrichtung 44 wird nun folgendes, in 4 veranschaulichte Verfahren zum Prüfen eines Wertdokuments für jedes der Wertdokumente durchgeführt, bei dem die Schritte teilweise parallel ausgeführt werden:

In Schritt S10 transportiert die Transporteinrichtung 18 das Wertdokument 12 durch den Erfassungsbereich 60 und an der Anregungseinrichtung 66 vorbei. Die erste Seite des Wertdokuments 12, die der Anregungseinrichtung 66 zugewandt ist, ist dabei die Rückseite 75 des Wertdokuments 12, das heißt, dass das Wertdokument sich in einer Lage befindet, in der die Rückseite 75 des Wertdokuments der ersten Seite des Erfassungsbereichs 60 bzw. der Anregungseinrichtung 66 zugewandt ist (vgl. 3C und 3D).

Währenddessen bestrahlt in Schritt S12 die Anregungseinrichtung 66 die erste Seite des Wertdokuments in dem Transportpfad 36 in dem Erfassungsbereich 60, d. h. das Wertdokument 12 von dessen Rückseite 75.
Bei Bestrahlung des Wertdokuments 12 von der ersten Seite, im Beispiel also der Rückseite 75, mit Anregungsstrahlung 67 der Anregungseinrichtung 66 tritt ein Teil der Anregungsstrahlung 67 in das Wertdokument 12, insbesondere dessen Substrat 70 ein. Da das Substrat 70 wenigstens teilweise transparent für die Anregungsstrahlung 67 ist, gelangt der Teil der Anregungsstrahlung zu der Vorderseite 72 des Substrats 70 bzw. Wertdokuments 12, wo er den Lumineszenzstoff 73 anregt. Der Lumineszenzstoff gibt daraufhin Lumineszenzstrahlung mit den für ihn charakteristischen Eigenschaften ab, wovon ein Teil durch das Substrat 70, das wenigstens teilweise für die Lumineszenzstrahlung durchlässig ist, zu der Rückseite 75 des Wertdokuments 12 gelangt und aus diesem austritt.
In Schritt S14 erfasst die Erfassungseinrichtung 68 die von dem Wertdokument, genauer dessen Rückseite, ausgehende Lumineszenzstrahlung 69 unter Bildung von Detektionssignalen, die der Auswerteeinrichtung 64 zugeführt werden.
In Schritt S16 prüft die Auswerteeinrichtung 64 das Wertdokument in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung 69. Aus den Detektionssignalen der Erfassungseinrichtung 68 ermittelt sie als Eigenschaft der Lumineszenzstrahlung deren Stärke und vergleicht diese mit einem vorgegebenen Referenzwert. In diesem Ausführungsbeispiel wird als Stärke ein Mittelwert über die Stärken bzw. Detektionssignale verwendet, die für ein jeweiliges Wertdokument erfasst werden. Liegt die Stärke über dem Referenzwert, stellt die erfasste Lumineszenzstrahlung einen Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite des Wertdokument dar. Die Auswerteeinrichtung 64 gibt dann ein Hinweissignal, das den gefundenen Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite 72 des Wertdokuments und damit auch auf die Echtheit des Wertdokuments darstellt, an die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 ab. Andernfalls gibt sie ein Hinweissignal ab, das ein Fehlen des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite 72 und damit einen Hinweis auf eine Fälschung darstellt.
Die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 ermittelt in Abhängigkeit von dem Hinweissignal und den Sensordaten der anderen Sensoren eine Sortierklasse.
Der in Schritt S16 verwendete Referenzwert kann beispielsweise durch Untersuchung von einem oder mehreren Referenzwertdokumenten des vorgegebenen Wertdokumenttyps ermittelt werden, indem für jedes der Wertdokumente die Schritte S10, S12 und S14 durchgeführt werden. Die Wertdokumente sind beim Transport in einer Lage, in der die Rückseite der ersten Seite des Erfassungsbereichs bzw. der Anregungseinrichtung zugewandt ist.
Ein zweites Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Wertdokumente des vorgegebenen Wertdokumenttyps in beliebiger Lage geprüft werden, also die Vorderseite mit dem Lumineszenzstoff oder die Rückseite zur ersten Seite gewandt sein kann. Die entsprechende Prüfvorrichtung 44, genauer deren Auswerteeinrichtung 64, und die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 unterscheiden sich in ihrer Ausbildung von denen des ersten Ausführungsbeispiels nicht, lediglich können die Wertdokumente in dem Eingabefach 20 in wenigstens zwei Lagen vorliegen, in denen für einige Wertdokumente die Vorderseite nach oben und andere die Vorderseite nach unten weist.
In Schritt S10 transportiert die Transporteinrichtung das Wertdokument durch den Erfassungsbereich und an der Anregungseinrichtung vorbei. Das Wertdokument befindet sich dabei in einer Lage, in der entweder die Vorderseite des Wertdokuments oder die Rückseite des Wertdokuments der ersten Seite des Erfassungsbereichs bzw. der Anregungseinrichtung zugewandt ist. Soweit die Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung betroffen ist, unterscheidet sich der Schritt S10 nicht von dem Schritt S10 des ersten Ausführungsbeispiels.
Auf die Bestrahlung des Wertdokuments mit Anregungsstrahlung 67 in Schritt S12 hin passiert aber folgendes:

Ist die erste Seite, also die direkt von der Anregungseinrichtung 66 bestrahlte Seite des Wertdokuments, die Rückseite 75 des Wertdokuments 12 (vgl. 3C und 3D), tritt wenigstens ein Teil der Anregungsstrahlung 67 in das Wertdokument 12 ein, durchquert das Substrat 70 und regt dann den Lumineszenzstoff 73 auf der Vorderseite 72 des Substrats 70 bzw. an der Vorderseite des Wertdokuments 12 zu Lumineszenz an. Der Lumineszenzstoff 73 gibt Lumineszenzstrahlung ab, von der ein Teil durch das Substrat 70 zu der Rückseite 75 des Wertdokuments, also dessen erster Seite, gelangt und aus dem Wertdokument 12 austritt.

Ist die erste Seite des Wertdokuments, also die der Anregungseinrichtung 66 zugewandte Seite, aber die Vorderseite des Wertdokuments (vgl. 3A und 3B), trifft die Anregungsstrahlung 67 direkt auf den Lumineszenzstoff 73 auf der Vorderseite 72 des Substrats 70 und regt diesen zu Lumineszenz an. Ein Teil der so angeregten Lumineszenzstrahlung 69 wird direkt in den Erfassungsbereich 60 abgegeben.
Schritt S14 ist unverändert: die von den Wertdokument so ausgehende Lumineszenzstrahlung wird mittels der Erfassungseinrichtung 68 erfasst.
In Schritt S16 prüft die Auswerteeinrichtung 64 das Wertdokument in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung. Aus den Detektionssignalen der Erfassungseinrichtung 68 ermittelt sie wie im ersten Ausführungsbeispiel als Eigenschaft der Lumineszenzstrahlung deren Stärke und vergleicht diese mit einem vorgegebenen Referenzwert. Liegt die Stärke über dem Referenzwert, stellt die erfasste Lumineszenzstrahlung einen Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite des Wertdokument dar, unabhängig davon, welche Lage das Wertdokument eingenommen hat. Die Auswerteeinrichtung 64 gibt dann ein Signal, das den gefundenen Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite des Wertdokuments und damit auch auf die Echtheit des Wertdokuments darstellt, an die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 ab. Dabei wird als Referenzwert der in Schritt S16 des ersten Ausführungsbeispiels verwendete Referenzwert verwendet, da in dem Fall, dass die Lumineszenz von der Rückseite des Wertdokuments her angeregt wird, die Anregungsstrahlung beim Durchtritt durch das Substrat etwas geschwächt wird und die von der geschwächten Anregungsstrahlung erzeugte Lumineszenzstrahlung etwas beim Durchqueren des Substrats zur Rückseite geschwächt wird, ist die resultierende vom Wertdokument ausgehende Lumineszenzstrahlung schwächer als die Lumineszenzstrahlung, die bei direkter Bestrahlung der Vorderseite von dem Wertdokument ausgeht.
Andernfalls gibt sie ein Hinweissignal ab, das ein Fehlen des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite 72 und damit einen Hinweis auf eine Fälschung des Wertdokuments darstellt.
Ein drittes Ausführungsbeispiel (vgl. 5) unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Schritt S16' gegenüber dem Schritt S16 geändert ist, die Schritte S10, S12 und S14 aber unverändert sind. Beim Prüfen wird die Lage des Wertdokuments 12 während des Erfassens der Lumineszenzstrahlung berücksichtigt. Genauer wird geprüft, ob die erfasste Lumineszenzstrahlung einen Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite 72 des Wertdokuments 12 darstellt. Die entsprechende Prüfvorrichtung 44, genauer deren Auswerteeinrichtung 64, und die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 unterscheiden sich in ihrer Ausbildung von denen des zweiten Ausführungsbeispiels nur durch deren Programmierung bzw. Ausbildung zum Durchführen des Schritts S16' und der Weiterverwendung der Ergebnisse des Schritts S16'.
Für den Schritt S16' wird nun für Lagen, in denen die erste, der Anregungseinrichtung 66 zugewandte, Seite die Vorderseite 75 ist, und der Lumineszenzstoff 73 von der Anregungseinrichtung 66 mit Anregungsstrahlung 67 direkt beleuchtet wird, ein erstes Prüfkriterium vorgegeben und für Lagen, in denen die Rückseite 75 mit Anregungsstrahlung 67 bestrahlt und der Lumineszenzstoff auf der Vorderseite 72 durch die vom Substrat 70 transmittierte Anregungsstrahlung indirekt bestrahlt wird, ein zweiten Prüfkriterium vorgegeben.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Prüfkriterien strukturell gleich, verwenden aber unterschiedliche Parameterwerte. Verwendet werden einfache Schwellwertkriterien, die allerdings in der richtigen, vorgegebenen Reihenfolge geprüft werden müssen. Es wird geprüft, ob die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung über einem ersten bzw. zweiten Referenzwert liegt.
Da die erfasste Lumineszenzstrahlung im Falle der direkten Bestrahlung des Lumineszenzstoffs 73 an der Vorderseite des Wertdokuments stärker ist als im Falle der indirekten Beleuchtung durch das Substrat 70 hindurch, wird der erste Referenzwert größer als der zweiten Referenzwert gewählt. Der erste Referenzwert kann beispielsweise mit der zum Prüfen verwendeten Vorrichtung erhalten werden, indem für ein oder mehrere vorgegebene Referenzwertdokument des Wertdokumenttyps Lumineszenzstrahlungsstärken in den verschiedenen Lagen erfasst werden, wobei die Erfassungsbedingung im Wesentlichen denen bei der Prüfung entsprechen. Der erste Referenzwert kann beispielsweise zwischen dem Mittelwert der Lumineszenzstrahlungsstärken bei direkter Bestrahlung mit Anregungsstrahlung und dem Mittelwert der Lumineszenzstrahlungsstärken bei indirekter Bestrahlung gewählt werden.
Der zweite Referenzwert kann etwas kleiner sein als der Mittelwert der Lumineszenzstrahlungsstärken bei indirekter Bestrahlung.
Die Teilschritte des Schritts S16' sind in 6 grob schematisch gezeigt. Bei dem Prüfen wird in Schritt S16' zunächst in einem ersten Teilschritt S16'.1 als erstes Prüfkriterium geprüft, ob die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung oberhalb des ersten Referenzwertes liegt. Ist dies der Fall, wird ein Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs auf der Vorderseite des Wertdokuments erkannt, wobei die Vorderseite die erste Seite des Wertdokuments ist. Ist dies nicht der Fall, wird in Teilschritt S16'.2 das zweite Prüfkriterium geprüft. Genauer wird geprüft, ob die Stärke der erfasste Lumineszenzstrahlung oberhalb des zweiten Referenzwertes liegt. Ist dies der Fall, wird ein Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs auf der Vorderseite des Wertdokuments erkannt, wobei die Vorderseite aber die zweite, nicht direkt mit Anregungsstrahlung bestrahlte Seite des Wertdokuments ist.
Andernfalls wird erkannt, dass auf der Vorderseite des Wertdokuments kein oder nicht genug Lumineszenzstoff vorliegt.
Es werden dann in Teilschritt S16'.3 zwei Signale abgegeben, von denen das erste darstellt, ob der Lumineszenzstoff an der Vorderseite des Wertdokuments vorliegt oder nicht, und das zweite, ob im Fall des Vorliegens die Vorderseite die erste oder die zweite Seite ist.
Alternativ braucht auch nur ein Signal abgegeben zu werden, das die drei gefundenen Ergebnisse, beispielsweise durch die Amplitude des Signals, darstellt.
Die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung 10 ist dazu ausgebildet, diese Signale zu empfangen und die Information über die Lage abzugleichen mit einer Information über die Lage des Wertdokuments, die mittels eines anderen Sensors, im Beispiel des Remissionssensors 40, der ein Bild des Wertdokuments 12 erfasst, erhalten werden können. Damit ergibt sich eine erhöhte Sicherheit der Prüfung.
Ein viertes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Schritt S16" gegenüber dem Schritt S16' geändert ist, die Schritte S10 bis S14 aber unverändert sind. Insbesondere können Wertdokumente in beliebiger Lage in dem Eingabefach vorhanden sein und dann beim Transport geprüft werden. Beim Prüfen wird die Lage des Wertdokuments während des Erfassens der Lumineszenzstrahlung berücksichtigt.
Für den Schritt S16" werden nun für Lagen, in denen die Vorderseite von der Anregungseinrichtung mit Anregungsstrahlung direkt beleuchtet wird, ein erstes Prüfkriterium und für Lagen, in denen die Rückseite mit Anregungsstrahlung bestrahlt und der Lumineszenzstoff auf der Vorderseite durch die durch das Substrat gedrungene Anregungsstrahlung indirekt bestrahlt wird, ein zweites Prüfkriterium vorgegeben.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Prüfkriterien wieder strukturell gleich, verwenden aber unterschiedliche Parameterwerte. Bei beiden Kriterien wird geprüft, ob die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung innerhalb erster bzw. zweiter Referenzintervalle liegt.
Die Grenzen der Referenzintervalle können analog zu dem dritten Ausführungsbeispiel durch die Untersuchung eines oder mehrere Referenzwertdokumente in verschiedenen Lagen erhalten werden. Beispielsweise kann ein jeweiliges Intervall als dasjenige Intervall gesetzt werden, in dem sich ein vorgegebener Anteil der erfassten Lumineszenzstärken oder auch alle Lumineszenzstärken befindet bzw. befinden. Die Referenzintervalle sind so gewählt, dass sie sich nicht überscheiden.
Bei dem Prüfen in Schritt S16" kommt es auf die Reihenfolge der Prüfung der Prüfkriterien nicht an. Es wird jeweils geprüft, ob die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung innerhalb des jeweiligen Referenzintervalls liegt. Ist dies der Fall, wird ein Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs auf der Vorderseite des Wertdokuments erkannt, wobei sich die Lage der Vorderseite aus dem Prüfkriterium ergibt, das erfüllt wurde.
Liegt die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung nicht innerhalb eines der beiden Referenzintervalle, wird erkannt, dass auf der Vorderseite des Wertdokuments kein oder eine falsche Menge Lumineszenzstoff vorliegt.
Die Prüfung, ob die Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung in vorgegebenen Intervallen liegt, ist deutlich strenger als eine Prüfung mit Schwellwertkriterien und damit genauer.
Es werden dann zwei Signale abgegeben, von denen das erste darstellt, ob der Lumineszenzstoff an der Vorderseite des Wertdokuments vorliegt oder nicht, und das zweite, ob im Fall des Vorliegens die Vorderseite die erste oder die zweite Seite ist.
Alternativ braucht auch nur ein Signal abgegeben zu werden, das die drei gefundenen Ergebnisse, beispielsweise durch die Amplitude des Signals, darstellt.
Die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung 10 ist dazu ausgebildet, diese Signale zu empfangen und die Information über die Lage abzugleichen mit einer Information über die Lage des Wertdokuments, die mittels eines anderen Sensors, im Beispiel des Remissionssensors 40, der ein Bild des Wertdokuments erfasst, erhalten werden können. Damit ergibt sich eine erhöhte Sicherheit der Prüfung.
Ein fünftes Ausführungsbeispiel in 7 unterscheidet sich von dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel dadurch, dass vor dem Prüfen des Wertdokuments auf der Basis der erfassten Eigenschaften der Lumineszenzstrahlung mittels eines anderen Sensors, im Beispiel des Remissionssensors 40, eine Lage des an der Sensoreinrichtung 62 vorbeitransportierten Wertdokuments 12 ermittelt wird. Das Prüfen der Lumineszenzeigenschaft in der Auswerteeinrichtung 64 erfolgt dann auch in Abhängigkeit von der ermittelten Lageinformation. Die Prüfvorrichtung 44 unterscheidet sich von der Prüfvorrichtung des dritten bzw. vierten Ausführungsbeispiels nur dadurch, dass die Auswerteeinrichtung 64 ersetzt ist durch eine modifizierte Auswerteeinrichtung 64". Letztere ist dazu ausgebildet, das Lagesignal der Maschinensteuer- und Auswerteinrichtung 46 zu empfangen und die von der Auswerteeinrichtung bei dem folgenden Ausführungsbeispiel durchzuführenden Schritte auszuführen. Alle anderen Komponenten sind unverändert, und die Ausführungen zu diesen gelten auch hier entsprechend.
Im Beispiel wird zum Ermitteln der Lage ein Bild verwendet, dass mittels des Remissionssensors 40 während des Vorbeitransports des Wertdokuments erfasst und im Beispiel von der Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 ausgewertet wird. Die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 erzeugt ein Lagesignal, das die Lage des Wertdokuments im Transportpfad darstellt, und übermittelt dieses an die Prüfeinrichtung 44, genauer deren Auswerteeinrichtung 64.
Bei dem Verfahren ist der Schritt S10 gegenüber dem Schritt 10 des dritten und vierten Ausführungsbeispiels unverändert.
Wenigstens teilweise parallel zu diesem Schritt wird in Schritt S11 mittels eine Sensors, im Beispiel des Remissionssensors 40, ein Bild des Wertdokuments erfasst. Aus dem Bild wird eine Lage des Wertdokuments ermittelt und ein die Lage wiedergebendes Lagesignal gebildet, was im Beispiel die Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46 durchführt. Das Lagesignal wird an die Prüfeinrichtung 44, genauer die Auswerteeinrichtung 64 bzw. deren Schnittstelle zu der Maschinensteuer- und Auswerteeinrichtung 46, übertragen, die das Lagesignal erfasst.
Die Schritte S12 und S14 sind gegenüber den Schritten S12 und S14 des dritten und vierten Ausführungsbeispiels unverändert.
Schritt S16⁽⁵⁾ unterscheidet sich von Schritt S16' des dritten Ausführungsbeispiels bzw. von Schritt S16" des vierten Ausführungsbeispiels dadurch, dass in Abhängigkeit von dem empfangenen Lagesignal nur dasjenige der beiden Prüfkriterien geprüft wird, das für die Lage vorgesehen ist, die durch das Lagesignal dargestellt wird.
Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass zum einen die Auswertung der Eigenschaften der erfassten Lumineszenzstrahlung weniger aufwendig ist und zum anderen die erfasste Lageinformation auch für andere Zwecke in der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung 10 verwendet werden kann. Darüber hinaus wird eine genauere Prüfung erreicht, da ausgeschlossen ist, dass ein falsch dosierter Lumineszenzstoff nur zufällig das Prüfkriterium erfüllt, dass der nicht vorliegenden Lage des Wertdokuments entspricht.
In anderen Ausführungsbeispielen kann alternativ zu oder in Kombination mit der Intensität von mittels der Anregungsstrahlung angeregter Lumineszenzstrahlung in dem von der Erfassungseinrichtung vorgegebenen Wellenlängenbereich auch ein Spektrum der erfassten Lumineszenzstrahlung verwendet werden, das Intensitäten der Lumineszenzstrahlung in wenigstens zwei schmalen Wellenlängenbereichen umfasst.
In noch anderen Ausführungsbeispielen kann alternativ oder zusätzlich zu den Prüfungen in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen als einzige oder weitere Eigenschaft der Lumineszenzstrahlung die räumliche Verteilung des Lumineszenzstoffs auf dem Wertdokument verwendet werden, die sich aus der räumlichen Verteilung von Lumineszenzstrahlung ergibt.
Die Prüfvorrichtung ist dann dazu ausgebildet, die von der Anregungseinrichtung 66 angeregte Lumineszenzstrahlung ortsaufgelöst zu erfassen und entsprechende Lumineszenzbilder des Wertdokuments 12 bzw. zumindest des Sicherheitsmerkmals 74 zu erzeugen, welche in der Auswerteeinrichtung zur Prüfung des Wertdokuments 12 ausgewertet werden. Unter einem Lumineszenzbild wird dabei die Darstellung einer räumlichen Abhängigkeit der Eigenschaft der angeregten Lumineszenzstrahlung verstanden.
In noch anderen Ausführungsbeispielen kann beim Prüfen als Lumineszenzeigenschaft zusätzlich eine dynamische Eigenschaft, beispielsweise das An- und/ oder Abklingverhalten der Lumineszenz verwendet werden.
Noch andere Ausführungsbeispiele können sich von den beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch unterscheiden, dass die Anregungseinrichtung 66 zur Abgabe von Anregungsstrahlung 67, im sichtbaren (VIS) Spektralbereich eingerichtet und die Erfassungseinrichtung 68 zur Erfassung von Strahlung, insbesondere Lumineszenzstrahlung 69, im sichtbaren (VIS) Spektralbereich eingerichtet ist. Es können dann Wertdokumente mit Lumineszenzstoffen geprüft werden, die im VIS zu Lumineszenz anregbar sind.
Andere Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von den zuvor beschriebenen dadurch, dass Wertdokumente geprüft werden können, die anstatt des Polymersubstrats ein Hybridsubstrat mit wenigstens einer Polymer- und einer Banknotenpapierschicht oder auch ein Papiersubstrat aufweisen.
Noch andere Ausführungsbeispiele können sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch unterscheiden, dass der Sensorteil 62 einen Spektralsensor aufweist, bei dem die Anregungseinrichtung 66 in vorgegebener zeitlicher Folge Anregungsstrahlungspulse in vorgegebenen, insbesondere verschiedenen, Wellenlängenbereichen abgibt und die Erfassungseinrichtung 68 für jeden der Pulse gegebenenfalls angeregte Lumineszenzstrahlung spektral aufgelöst erfasst. Ein solcher Spektralsensor ist in DE 10 2009 058 805 A1 der Anmelderin beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen wird. Beim Prüfen kann dann als Eigenschaft der Lumineszenzstrahlung das erfasste Spektrum der erfassten Lumineszenzstrahlung, d. h. die Stärke der Lumineszenzstrahlung bei vorgegebenen Wellenlängen oder in vorgegebenen Wellenlängenbereichen verwendet werden.
Noch andere Ausführungsbeispiele können sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch unterscheiden, dass die Erfassungseinrichtung 68 ein Spektrometer umfasst. DE 10 2006 045 624 A1 der Anmelderin beschreibt eine Vorrichtung, bei der die Anregungseinrichtung 66 und die Erfassungseinrichtung 68 teilweise integriert sind. Der Inhalt der DE 10 2006 045 624 A1 wird hiermit durch Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen. Beim Prüfen kann auch hier als Eigenschaft der Lumineszenzstrahlung das erfasste Spektrum der erfassten Lumineszenzstrahlung, d. h. die Stärke der Lumineszenzstrahlung bei vorgegebenen Wellenlängen oder in vorgegebenen Wellenlängenbereichen verwendet werden.
8 zeigt ein weiteres Beispiel einer Prüfvorrichtung 80 zum Prüfen von Wertdokumenten, die eine Vorderseite 72 und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite 75 aufweisen und die ein Substrat 70 und einen, vorzugsweise auf dem Substrat 70, in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments 12 aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff 73 umfassen, das heißt Wertdokumente, wie sie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen geprüft wurden. In der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung 10 ist die Prüfvorrichtung 44 durch die Prüfvorrichtung 80 ersetzt, die sich von der Prüfvorrichtung 44 nur dadurch unterscheidet, dass nun eine Reflexionseinrichtung 82 vorgesehen ist. Alle anderen Komponenten der Vorrichtung mit Ausnahme der Auswerteeinrichtung 64, die durch eine Auswerteinrichtung 84 ersetzt ist, sind unverändert, so dass für diese dieselben Bezugszeichen verwendet werden und die Erläuterungen zu diesen bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen auch hier gelten.
Die Reflexionseinrichtung 82 ist so ausgebildet und angeordnet, dass sie aus dem Erfassungsbereich 60 kommende optische Strahlung in den Erfassungsbereich 60 zurückwirft, so dass diese bei Vorhandensein eines Wertdokuments 12 in dem Erfassungsbereich 60 wenigstens teilweise auf das Wertdokument 12 auftrifft und wenigstens teilweise in dieses eintritt.
Im Beispiel reflektiert die Reflexionseinrichtung 82 sowohl aus dem Erfassungsbereich 60 kommende Anregungsstrahlung 67^T als auch durch die Anregungsstrahlung erzeugte Lumineszenzstrahlung des Lumineszenzstoffs 73, die in den Erfassungsbereich 60, nicht aber das Substrat 70 abgegeben wird.
Die Anregung von Lumineszenz erfolgt dann, insbesondere wenn das Wertdokument eine in 9A veranschaulichte, der Lage in 3C oder 3D entsprechende, Lage einnimmt, mit weniger Verlusten. In 9A und 9B sind verschiedene Anregungs- und Reflexionsvorgänge der Übersichtlichkeit halber nebeneinander dargestellt, die schräge Inzidenz dient nur der übersichtlicheren Darstellung.
Gelangt die Anregungsstrahlung 67 durch das Substrat 70 zu dem Lumineszenzstoff 73, wird dieser durch einen Anteil 67.1 zu Lumineszenz angeregt. Die entstehende Lumineszenzstrahlung wird teilweise in das Substrat abgegeben (69.1) und teilweise in den Erfassungsbereich 60 (69.2). Der in das Substrat abgegebene Teil 69.1 der Lumineszenzstrahlung durchdringt wenigstens teilweise das Substrat 70 und wird an der ersten Seite bzw. an der Rückseite 75 abgegeben. Der in den Erfassungsbereich 60 abgegebene Teil 69.2 der Lumineszenzstrahlung würde ohne die Reflexionseinrichtung 82 verloren gehen, wird im Beispiel aber auf das Wertdokument 12 zurückreflektiert, tritt durch es wenigstens teilweise bis zur ersten Seite, der Rückseite, hindurch und kann dann von dem Wertdokument ausgehend von der Erfassungseinrichtung erfasst werden.
Weiter tritt ein Teil 67.2 der Anregungsstrahlung, die durch das Substrat getreten ist, aber keine Lumineszenzstrahlung angeregt hat, aus dem Wertdokument aus und gelangt durch den Erfassungsbereich 60 zu der Reflexionseinrichtung 82. Diese reflektiert diesen Teil 67.2 der Anregungsstrahlung wenigstens teilweise zurück auf das Wertdokument, wo er auf den Lumineszenzstoff 73 an der Vorderseite 72 trifft. Der Lumineszenzstoff 73 wird wiederum zu Lumineszenz angeregt. Die durch die reflektierte Anregungsstrahlung 67.2 angeregte Lumineszenzstrahlung 69.3 wird teilweise in das Substrat abgegeben, und kann nach Transmission durch das Substrat 70 von dem Wertdokument ausgehend mittels der Erfassungseinrichtung 66 erfasst werden. Ein anderer Teil 69.4 der durch die reflektierte Anregungsstrahlung 67.3 angeregten Lumineszenzstrahlung wird in den Erfassungsbereich 60 abgegeben, gelangt zu der Reflexionseinrichtung 82 und wird von dieser zurück auf das Wertdokument reflektiert. Die reflektierte Lumineszenzstrahlung 69.4 durchdringt das Wertdokument wenigstens teilweise. Sie geht dann auf der Rückseite von dem Wertdokument aus und kann mittels der Erfassungseinrichtung 66 erfasst werden.
Insgesamt erfasst die Erfassungseinrichtung 66 in erster Ordnung also vier Beiträge von Lumineszenzstrahlung: den direkt von der Anregungsstrahlung 67.1 erzeugten, nicht reflektierten Teil 69.1, den direkt von der Anregungsstrahlung 67.1 erzeugten, reflektierten Teil 69.2, den von der reflektierten Anregungsstrahlung 67.2 erzeugten, nicht reflektierten Teil 69.3 und den von der reflektierten Anregungsstrahlung 67.2 erzeugten, reflektierten Teil 69.4. Diese Teile können nicht getrennt werden, sondern werden als von der Anregungsstrahlung erzeugte Lumineszenzstrahlung 69 gemeinsam erfasst. Im Gegensatz dazu kann in einer Prüfeinrichtung ohne Reflektor gemäß 2 nur die Anteil 69.1 entsprechende Lumineszenz detektiert werden.
Die Anregung von Lumineszenz erfolgt, wenn das Wertdokument eine in 9B veranschaulichte, der Lage in 3A oder 3B entsprechende, Lage einnimmt, ebenfalls mit weniger Verlusten:

Gelangt die Anregungsstrahlung 67 direkt auf die Vorderseite 75 und damit den Lumineszenzstoff 73, wird dieser durch einen Anteil 67.1 zu Lumineszenz angeregt. Die entstehende Lumineszenzstrahlung wird teilweise in das Substrat abgegeben (69.1) und teilweise in den Erfassungsbereich 60 (69.2). Der in das Substrat abgegebene Teil 69.1 der Lumineszenzstrahlung durchdringt wenigstens teilweise das Substrat 70, wird von der Reflexionseinrichtung 82 reflektiert, tritt erneut durch das Wertdokument 12 und wird an der ersten Seite bzw. an der Vorderseite 72 abgegeben. Der in den Erfassungsbereich 60 auf der ersten Seite abgegebene Teil 69.2 der Lumineszenzstrahlung kann direkt als von dem Wertdokument ausgehender Teil der Lumineszenzstrahlung von der Erfassungseinrichtung 68 erfasst werden.

Weiter tritt ein Teil 67.2 der Anregungsstrahlung, der an der Vorderseite des Wertdokuments keine Lumineszenz angeregt hat, durch das Substrat 70, und wird von der Reflexionseinrichtung 82 auf das Wertdokument zurück reflektiert. Dieser Anteil 67.3 durchquert das Substrat 70 und trifft auf den Lumineszenzstoff 73 an der Vorderseite 75. Der Lumineszenzstoff 73 wird wiederum zu Lumineszenz angeregt. Die durch die reflektierte Anregungsstrahlung 67.3 angeregte Lumineszenzstrahlung 69.3 wird teilweise in das Substrat abgegeben, und kann nach Transmission durch das Substrat 70, Reflexion an der Reflexionseinrichtung 82 und erneuter Transmission durch das Wertdokument als von dem Wertdokument ausgehend mittels der Erfassungseinrichtung 68 erfasst werden. Ein anderer Teil 69.4, der durch die reflektierte Anregungsstrahlung 67.3 angeregten Lumineszenzstrahlung wird direkt in den Erfassungsbereich 60 abgegeben und kann mittels der Erfassungseinrichtung 68 erfasst werden.
Insgesamt erfasst die Erfassungseinrichtung 68 also vier Beiträge von Lumineszenzstrahlung: den direkt von der Anregungsstrahlung 67.1 erzeugten, nicht reflektierten Teil 69.2, den direkt von der Anregungsstrahlung 67.1 erzeugten, reflektierten Teil 69.1, den von der transmittierten, reflektierten Anregungsstrahlung 67.3 erzeugten, reflektierten Teil 69.3 und den von der reflektierten Anregungsstrahlung 67.3 erzeugten nicht reflektierten Teil 69.4. Diese Teile können nicht getrennt werden, sondern werden als von der Anregungsstrahlung erzeugte Lumineszenzstrahlung 69 erfasst. Im Gegensatz dazu kann in einer Prüfeinrichtung ohne Reflektor gemäß 2 nur die Anteil 69.2 entsprechende Lumineszenz detektiert werden.
Auf diese Weise wird bei gegebener Stärke der Anregungsstrahlung Lumineszenzstrahlung erfasst, die deutlich stärker ist als ohne die Reflexionseinrichtung 82.
Die bereits beschriebenen Ausführungsbeispiele für das Prüfverfahren können mit der Prüfvorrichtung 80 entsprechend durchgeführt werden, wobei jedoch während und/oder nach dem Schritt S12 und vor bzw. während des Schritts S14, ein Schritt S13 des Reflektierens von dem Wertdokument auf der zweiten Seite ausgehender Anregungs- und Lumineszenzstrahlung zurück auf das Wertdokument ausgeführt wird.
Der Abstand zwischen Transportpfad und Reflexionseinrichtung 82 liegt im Beispiel zwischen 8 und 12 mm, genauer bei etwa 10 mm. In anderen Ausführungsbeispielen können aber auch größere oder kleinere Abstände vorgesehen sein.
Bevorzugt weist die Reflexionseinrichtung 82 sowohl für Anregungs- als auch für Lumineszenzstrahlung eine hohe Reflektivität bzw. ein hohes Reflexionsvermögen, im Beispiel von mehr als 95%, auf, um beide oben genannten Wirkmechanismen ausnutzen zu können.
Die Reflexionseinrichtung 82 kann entweder gerichtet oder spekular reflektieren (d.h. tatsächlich spiegeln) oder Strahlung diffus oder isotrop zurückstreuen (d.h. weiße Streu-Oberfläche). Geeignete Ausführungsformen für die Reflexionseinrichtung 82 umfassen beispielsweise einen metallischen Reflektor, einen dielektrischen Schichtstapel, eine weiße Polymerfolie, eine weiße Keramik und eine weiße Farbschicht. Es sind aber auch weitere reflektierende oder streuende Materialien denkbar.
Je nach Ausgestaltung der Reflexionseinrichtung 82, beispielsweise als weiße Folie oder Aluminiumreflektor, können je nach Bedarf bzw. Anwendung unterschiedlich große Steigerungen der erfassbaren bzw. erfassten Lumineszenzintensität erreicht werden.
10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Reflexionseinrichtung 82 in einer schematischen Seitenansicht. Die Reflexionseinrichtung 82 weist einen Zylinderhohlspiegel 83 auf, der vorliegend im Querschnitt gezeigt ist und vorzugsweise so positioniert ist, dass der Krümmungsradius der Zylinderfläche in etwa in der Mitte des Erfassungsbereichs 60 bzw. der Messebene des Sensorteils 62 und/oder in der Ebene des Substrats 70 bzw. Wertdokuments 12 in dem Transportpfad liegt. Die gestreute Anregungsstrahlung und/ oder die Lumineszenzstrahlung, die in der Nähe der Brennlinie entsteht, wird durch den Zylinderhohlspiegel 83 in etwa in die Brennlinie zurückreflektiert, wie durch die mit Pfeilen versehenen Strahlen veranschaulicht ist. Optional kann zwischen der Transportebene der Wertdokumente und der Reflexionseinrichtung noch eine transparente Schutzscheibe aus Glas, Saphir, o.ä. angebracht werden.
11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Reflexionseinrichtung 82 in einer schematischen Seitenansicht. Die Reflexionseinrichtung 82 weist statt des Zylinderhohlspiegels 83 eine reflektierend beschichtete Zylinderlinse 84 auf, die vorliegend im Querschnitt dargestellt ist und deren konvex gekrümmte Seite 84' reflektierend beschichtet ist. Analog zu dem in 10 gezeigten Beispiel wird auch hier die gestreute Anregungsstrahlung und/ oder die Lumineszenzstrahlung, die in der Nähe der Brennlinie entsteht, in etwa in die Brennlinie zurückreflektiert. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass zur Banknotentransportebene eine Planfläche 84" vorliegt, die robust gegen Banknotenabrieb ist, das Risiko eines Transportstaus reduziert und leicht gesäubert werden kann.
12 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der Reflexionseinrichtung 82 in einer schematischen Seitenansicht. Im Unterschied zum dem in 10 gezeigten Beispiel weist die Reflexionseinrichtung 82 anstelle eines Zylinderhohlspiegels 83 einen Fresnel-Zylinderhohlspiegel 85 auf, der mehrere Zylinderflächen 85', 85" mit unterschiedlichen Radien aufweist, die so positioniert sind, dass sich eine gemeinsame Brennlinie ergibt, die in etwa in der Mitte des Erfassungsbereichs 60 bzw. in der Messebene des Sensorteils 62 bzw. in der Transportebene des Wertdokuments 12 liegt. Die gestreute Anregungsstrahlung und/oder die Lumineszenzstrahlung, die in der Nähe der Brennlinie entsteht, wird durch die Spiegelflächen 85', 85" in einem deutlich größeren Winkelbereich in die Brennlinie zurückreflektiert als bei einem einfachen Zylinderhohlspiegel. Optional kann zwischen der Transportebene der Wertdokumente und der Reflexionseinrichtung eine transparente Schutzscheibe aus Glas, Saphir, o.ä. angebracht werden.
13 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der Reflexionseinrichtung 82 in einer schematischen Seitenansicht. Die Reflexionseinrichtung 82 weist hierbei eine Fresnel-Zylinderlinse 86 auf, deren gekrümmte Flächen 86', 86" reflektierend beschichtet sind. Analog zu dem in 12 gezeigten Beispiel sind bei dieser Ausführungsform mehrere konvexe Zylinderlinsenflächen 86', 86" mit unterschiedlichen Radien so kombiniert bzw. angeordnet, dass eine Fresnel-Zylinderlinse mit einer einzigen Brennlinie entsteht, und die gekrümmten Seiten reflektierend beschichtet. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt insbesondere darin, dass zur Banknotentransportebene eine Planfläche 86''' entsteht, die robust gegen Banknotenabrieb ist und leicht gesäubert werden kann. Durch die Fresnel-Anordnung können größere Winkelbereiche zurückreflektiert werden als bei einer einfachen Zylinderlinse.
14 zeigt eine besondere Ausgestaltung von Randbereichen der Reflexionseinrichtung 82 in 10 in einer Querschnittsdarstellung senkrecht zur Transportrichtung. Im gezeigten Beispiel weist das obere und untere Ende der reflektierenden Fläche (Mantelfläche) des Zylinderhohlspiegels 83 (vgl. 10) jeweils einen sphärisch oder asphärisch gekrümmten Abschnitt 83a auf, durch den der Randabfall der Zylinderspiegelung reduziert und/oder ausgeglichen wird, indem zumindest ein Teil der vom Wertdokument 12 in Richtung der Enden des Zylinderhohlspiegels 83 ausgehenden Anregungs- und/oder Lumineszenzstrahlung wieder zum Wertdokument 12 hin reflektiert wird, wie durch die beiden äußeren Pfeile angedeutet ist. Dadurch wird gewährleistet, dass auch an den äußersten bzw. obersten und untersten Spuren des Sensorteils (nicht dargestellt) eine Erhöhung der erfassbaren Lumineszenzintensität erreicht wird. Eine entsprechende Ausgestaltung der Randbereiche ist auch für Reflexionseinrichtungen gemäß 11, 12 und 13 möglich.
15 zeigt ein zweites Beispiel einer besonderen Ausgestaltung von Randbereichen der Reflexionseinrichtung 82 in 10 in einer Querschnittsdarstellung senkrecht zur Transportrichtung. Im gezeigten Beispiel weist das obere und untere Ende der reflektierenden Fläche (Mantelfläche) eines Zylinderhohlspiegels 83 (vgl. 10) jeweils einen Planspiegel 83b auf. Die Planspiegel 83b reflektieren zumindest einen Teil des von den Randbereichen des Wertdokument 12 ausgehenden Lichtes, das durch den Zylinderhohlspiegel 83 in einen Bereich reflektiert würde, der außerhalb des Erfassungsbereichs 60 und/oder des Messbereiches des Sensorteils (nicht dargestellt) liegt, wieder in den Messbereich - dieses Licht wird dabei sozusagen „zurückgeklappt“, wie durch die äußeren durchgezogenen Pfeile gegenüber den gestrichelten Pfeilen deutlich wird -, wodurch ein möglicher Randabfall reduziert wird. Im Vergleich zu konkav ausgebildeten Enden sind Planspiegel in der Herstellung einfacher und damit kostengünstiger. Eine entsprechende Ausgestaltung der Randbereiche ist auch für Reflexionseinrichtungen gemäß 11, 12 und 13 möglich.
16 zeigt ein weiteres Beispiel einer Ausgestaltung einer Reflexionseinrichtung 82 mit mehreren sphärischen Spiegeln 87 für mehrere Spuren. Eine solche Reflexionseinrichtung 82 wird insbesondere dann eingesetzt, wenn es sich bei der Beleuchtung des zu prüfenden Wertdokuments nicht (zumindest näherungsweise) um eine Linienbeleuchtung handelt, sondern um einzelne Spuren mit deutlichen Abständen dazwischen. Bei solchen Anwendungen wird das vom Wertdokument 12 ausgehende Anregungs- und/oder Lumineszenzlicht mit jeweils einem einzelnen sphärischen Spiegel 87 pro Spur effizient zum Wertdokument hin reflektiert.
Dies kann, wie im gezeigten Beispiel, mittels sphärischer Hohlspiegel oder aber auch, analog zu dem in 11 gezeigten Beispiel, mittels Plankonvexlinsen, die auf der gekrümmten Seite verspiegelt sind, erreicht werden. Analog zur den vorstehend im Zusammenhang mit den 12 und 13 beschriebenen Varianten, können auch Fresnel-Spiegel bzw. -Linsen verwendet werden, um die Winkelbereiche zu erhöhen.
17 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der Reflexionseinrichtung 82 in einer schematischen Seitenansicht. Dies ist eine Variante der Reflexionseinrichtung in 11. Im gezeigten Beispiel ist die zylindrische Spiegelfläche 84' der reflektierend beschichteten Zylinderlinse 84 um einen endlichen Abstand d, bevorzugt zwischen 1 und 20 mm, entgegen der Transportrichtung bezüglich der Beleuchtungsoptik 87a der Anregungseinrichtung 66 (nicht dargestellt) versetzt. Dies bewirkt, dass die zurückgespiegelte Anregungsstrahlung um den doppelten Betrag versetzt wird. Die durch diese gespiegelte Anregungsstrahlung angeregte Lumineszenzstrahlung kann länger zur erfassten bzw. erfassbaren Lumineszenzstrahlung beitragen, da das Wertdokument 12 zusammen mit dem darauf befindlichen Sicherheitsmerkmal 74 weiter transportiert werden muss, bis das Sicherheitsmerkmal 74 aus dem Detektionsbereich 60 der Erfassungseinrichtung 68 herausgelaufen ist.
Neben einer weiter verbesserten Intensitätssteigerung bei der erfassbaren Lumineszenzstrahlung auf schnell laufenden Banknotenbearbeitungsmaschinen (z.B. >3m/s, >5m/s, >7m/s) erhöht diese Anordnung mit Versatz die Selektivität, mit der langsame und schnelle Abklingzeitkonstanten der Lumineszenz unterschieden werden können.
Alternativ zum Versatz d kann der (Zylinder-)Spiegel 84' auch in seiner Ausrichtung zum Lot L der Transportebene verkippt sein.
Die vorstehenden Ausführungen zur beschichteten Zylinderlinse 84 gelten entsprechend auch für eine Reflexionseinrichtung 82 mit Zylinderhohlspiegel 83 (vgl. 10), Fresnel-Zylinderhohlspiegel (vgl. 12), beschichteter Fresnel-Zylinderlinse (vgl. 13) oder deren sphärische Varianten (vgl. 16).
Die vorstehend im Zusammenhang mit den 10 bis 16 beschriebenen vorteilhaften Effekte der Reflexionseinrichtung 82 können auch erreicht werden, wenn die Reflexionseinrichtung 82 einen Retroreflektor aufweist oder als Retroreflektor ausgebildet ist.
Die beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren sind für die Prüfung von Lumineszenzmerkmalen mit IR-Anregung und IR-Emission, d.h. im Wellenlängenbereich von 750 bis 2.500 nm, bevorzugt von 800 bis 2.100 nm, besonders geeignet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10259293 A1 [0008]
DE 102009058805 A1 [0145]
DE 102006045624 A1 [0146]

Claims

Verfahren zum Prüfen von Wertdokumenten, die eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite aufweisen und die ein Substrat und einen auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff umfassen, umfassend die Schritte: - mittels einer Anregungseinrichtung Bestrahlen einer ersten Seite des Wertdokuments mit Anregungsstrahlung zur Anregung einer Lumineszenz des Lumineszenzstoffs, wobei die erste Seite die Rückseite des Wertdokuments ist, - Erfassen von Lumineszenzstrahlung, die durch Anregung des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite des Wertdokuments durch wenigstens einen Teil der Anregungsstrahlung nach Transmission durch das Substrat des Wertdokuments angeregt wurde und wenigstens teilweise nach Transmission durch das Wertdokument an der Rückseite des Wertdokuments aus dem Wertdokument austritt, mittels einer Erfassungseinrichtung und - Prüfen des Wertdokuments in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung mittels einer Auswerteeinrichtung.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem beim Prüfen geprüft wird, ob die erfasste Lumineszenzstrahlung einen Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite des Wertdokuments darstellt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, das weiter umfasst: - Reflektieren eines Teils der Anregungsstrahlung, der nach Transmission durch das Wertdokument auf der Vorderseite des Wertdokuments ausgetreten ist, wenigstens teilweise zurück auf das Wertdokument, und Anregen des Lumineszenzstoffs zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung durch den reflektierten Teil, und bei dem beim Erfassen auch wenigstens ein Teil der von dem reflektierten Teil der Anregungsstrahlung angeregten Lumineszenzstrahlung nach Transmission zur Rückseite des Wertdokuments und Austritt aus dem Wertdokument ebenfalls erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Anregungsstrahlung mit einem Reflexionsgrad von mehr als 90% reflektiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiter umfasst: - Reflektieren von Lumineszenzstrahlung, die durch Anregung des Lumineszenzstoffs auf der Vorderseite des Wertdokuments mittels der Anregungsstrahlung erzeugt wurde und auf der Vorderseite des Wertdokuments abgegeben wird, wenigstens teilweise zurück auf das Wertdokument, und bei dem beim Erfassen die reflektierte Lumineszenzstrahlung wenigstens teilweise nach Transmission zur Rückseite des Wertdokuments und Austritt aus dem Wertdokument ebenfalls erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Lumineszenzstrahlung mit einem Reflexionsgrad von mehr als 90% reflektiert wird.
Verfahren zum Prüfen von Wertdokumenten, die eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite aufweisen und die ein Substrat und einen auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff umfassen, mit den Schritten: - Transportieren der Wertdokumente einzeln an einer Anregungseinrichtung vorbei, die zur Abgabe von Anregungsstrahlung zur Anregung von Lumineszenz des Lumineszenzstoffs ausgebildet ist, - währenddessen Bestrahlen wenigstens eines Abschnitts einer ersten Seite eines jeweiligen Wertdokuments mit Anregungsstrahlung mittels der Anregungseinrichtung, - Erfassen wenigstens eines Teils von Lumineszenzstrahlung, die von der ersten Seite des Wertdokuments ausgeht und die, wenn die erste Seite die Vorderseite des Wertdokuments ist, durch Anregung des Lumineszenzstoffs des Wertdokuments erzeugt und von dem Wertdokument abgegeben wurde oder die, wenn die erste Seite die Rückseite des Wertdokuments ist, durch Anregung des Lumineszenzstoffs des Wertdokuments durch wenigstens einen Teil der Anregungsstrahlung nach Transmission durch das Substrat des Wertdokuments angeregt wurde und die wenigstens teilweise nach Transmission durch das Substrat an der ersten Seite austritt, mittels der Erfassungseinrichtung und - Prüfen des Wertdokuments in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung mittels einer Auswerteeinrichtung.
Verfahren nach Anspruch 7, das weiter umfasst: - Reflektieren eines Teils der Anregungsstrahlung, der nach Transmission durch das Wertdokument auf einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden, Seite des Wertdokuments ausgetreten ist, wenigstens teilweise auf das Wertdokument zurück und Anregen des Lumineszenzstoffs zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung durch den reflektierten Teil, und bei dem beim Erfassen wenigstens ein Teil der von dem reflektierten Teil der Anregungsstrahlung angeregten Lumineszenzstrahlung, der von der ersten Seite des Wertdokuments ausgeht, ebenfalls erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Anregungsstrahlung mit einem Reflexionsgrad von mehr als 90% reflektiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, das weiter umfasst: - Reflektieren von Lumineszenzstrahlung, die durch Anregung des Lumineszenzstoffs auf der Vorderseite des Wertdokuments mittels der Anregungsstrahlung erzeugt wurde und auf einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden, Seite des Wertdokuments abgegeben wird, wenigstens teilweise zurück auf das Wertdokument, und bei dem beim Erfassen die reflektierte Lumineszenzstrahlung wenigstens teilweise nach Transmission zur ersten Seite des Wertdokuments und Austritt aus dem Wertdokument auf der ersten Seite ebenfalls erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Lumineszenzstrahlung mit einem Reflexionsgrad von mehr als 90% reflektiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei dem beim Prüfen geprüft wird, ob die erfasste Lumineszenzstrahlung einen Hinweis auf das Vorliegen des Lumineszenzstoffs an der Vorderseite des Wertdokuments darstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei dem das Prüfen derart durchgeführt wird, dass das Ergebnis des Prüfens unabhängig davon ist, ob die erste Seite des Wertdokuments die Vorderseite des Wertdokuments ist oder die Rückseite.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem beim Prüfen eine Stärke der erfassten Lumineszenzstrahlung mit einem Referenzwert verglichen wird, der davon unabhängig ist, ob die Vorderseite die erste Seite ist oder nicht.
Verfahren einem der Ansprüche 7 bis 12, bei dem beim Prüfen wenigstens zwei Prüfkriterien verwendet werden, von denen ein erstes ein Kriterium dafür ist, dass die erste Seite die Vorderseite des Wertdokuments ist, und das zweite Prüfkriterium ein Kriterium dafür ist, dass die erste Seite die Rückseite des Wertdokuments ist.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem beim Prüfen auch ermittelt wird, ob die erste Seite die Vorderseite oder die Rückseite ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, das weiter umfasst: Erfassen einer Lage des Wertdokuments, wobei die Lage wiedergibt, ob die erste Seite des Wertdokumente die Vorderseite oder die Rückseite ist, und bei dem das Prüfen in Abhängigkeit von der erfassten Lage des Wertdokuments durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Wertdokument geprüft wird, dessen Substrat ein Polymersubstrat ist.
Vorrichtung zum Prüfen von Wertdokumenten, die eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite aufweisen und die ein Substrat und einen auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff umfassen, in einem Erfassungsbereich der Vorrichtung mit - einer Anregungseinrichtung zur Bestrahlung einer ersten Seite eines einzelnen der Wertdokumente in dem Erfassungsbereich von einer ersten Seite des Erfassungsbereichs zur Anregung des Lumineszenzstoffs zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung, - einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung von mittels der Anregungsstrahlung angeregter, von der ersten Seite des Wertdokuments in dem Erfassungsbereich in Richtung der ersten Seite des Erfassungsbereichs ausgehender Lumineszenzstrahlung, und - einer Auswerteeinrichtung zum Prüfen des Wertdokuments in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der erfassten Lumineszenzstrahlung, wobei die Anregungseinrichtung, die Erfassungseinrichtung und die Auswerteeinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18 ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 19, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 6 oder einem der Ansprüche 8 bis 17 ausgelegt ist, und dazu weiter eine Reflexionseinrichtung aufweist, die von einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden Seite des Wertdokuments ausgehende Anregungsstrahlung und/oder von einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden Seite des Wertdokuments ausgehende Lumineszenzstrahlung zurückreflektiert.
Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, bei der die Auswerteeinrichtung eine Schnittstelle aufweist, mittels derer wenigstens ein Signal erfassbar ist, das die Lage des Wertdokuments wiedergibt, und bei der die Auswerteeinrichtung zum Durchführen des Prüfens nach Anspruch 17 ausgebildet ist.
Vorrichtung zum Bearbeiten von Wertdokumenten, die eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite aufweisen und die ein Substrat und einen auf dem Substrat in wenigstens einem Abschnitt der Vorderseite des Wertdokuments aufgebrachten vorgegebenen Lumineszenzstoff umfassen, mit - einer Zuführeinrichtung für zu bearbeitende Wertdokumente, in die Wertdokumente einbringbar und vereinzelt aus dieser ausgebbar sind, - einer Ausgabeeinrichtung, in der bearbeitete Wertdokumente ablegbar sind, - einer Transporteinrichtung zum vereinzelten Transportieren von Wertdokumenten von der Zuführeinrichtung entlang eines Transportpfades zu der Ausgabeeinrichtung, - einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Transport- und/oder Ausgabeeinrichtung, und - einer Vorrichtung zum Prüfen von Wertdokumenten nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die Vorrichtung zum Prüfen und die Transporteinrichtung so ausgebildet und angeordnet sind, dass der Transportpfad durch den Erfassungsbereich der Vorrichtung zum Prüfen verläuft, und wobei die Steuereinrichtung mit der Vorrichtung zum Prüfen über eine Signalverbindung verbunden und dazu ausgebildet ist, die Transporteinrichtung und/oder die Ausgabeeinrichtung in Abhängigkeit von Ergebnissen der Vorrichtung zum Prüfen zu steuern.