DE2005016B2 - Verfahren und vorrichtung zum nachweis von tiefdruck zur echtheitspruefung von banknoten und anderen wertzeichen - Google Patents

Description

Bereich bei der einen Reflexionsmessung in Richtung minimalen Schattenwurfs und bei der anderen Messung in Richtung maximalen Schattenwurfs beleuchtet wird und wobei das bei beiden Messungen reflektierte Lichtbündel jeweils mit kleinem Lichtausfallwinkel vom Lichtempfänger empfangen wird, und daß in der Vergleichseinrichtung die beiden ihr zugeführten elektrischen Meßwerte miteinander verglichen werden.

Zur Ausführung des Verfahrens geht die Erfindung aus von einer Tasteinrichtung, welche das Prüfobjekt auf einem vorbestimmten, mit Tiefdruck bedruckten Bereich seiner Oberfläche abtastet, mit einer Vergleichseinrichtung für elektrische Meßwerte, welche als Ergebnis des Vergleichs ein Gut-Geld-Signal oder Falsch-Geld-Signal abgibt.

Gemäß der Erfindung ist mindestens eine Lichtquelle vorhanden zur aufeinanderfolgenden Abtastung des vorbestimmten Bereichs des Prüfobjektes in Richtung minimalen und maximalen Schattenwurfs und mindestens eine photoclcktrischc Zelle zur aufeinanderfolgenden Messung der beiden reflektierten Lichtbündel.

Damit werden die Nachteile erschütterungsempfindlicher Meßgeräte beseitigt. Eine Verschmutzung der Meßeinrichtung durch abgeschabte Druckfarbe und eine Beschädigung des Druckes, wie sie sich bei mechanischen Abtasteinrichtun^en ergibt, sind ebenfalls ausgeschlossen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht einen vollautoinatischen Tiefdrucknachweis.

Nachfolgend wird an Hand der Zeichnungen erläutert, wie der Erfindungsgedanke praktisch angewendet und noch weiter ausgestaltet werden kann. Es zeigen

Fig. 1 und 2 eine schematische Darstellung des Verfahrens;

Fig. 3 zeigt ein Prinzipschaubild einer Prüfvorrichtung und

F i g. 4 ein Detail in der Schnittdarstellung.

In der Fig. 1 ist ein stark vergrößerter Bereich 1 aus einer schraffierten Fläche einer im Metallstich-Tiefdruckverfahren hergestellten Banknote gezeigt. Eine Tiefdruckschraifur 2 ist durch langgestreckte reliefartige Erhöhungen aus dunkler Druckfarbe gebildet. Die Längsrichtung der Tiefdruckschraffur 2 ist mit χ, die Querrichtung mit y bezeichnet. Auf dem Talboden 3 kommt das helle Papier zum Vorschein. Ein Lichtbündel 4 fällt mit kleinem Lichteinfallswinkel η auf den Bereich 1 und beleuchtet die Tiefdruckschraffur 2 in der Querrichtung y. Ein Teil des reflektierten Lichtbündels 5 fällt auf eine lichtempfindliche Zelle 6, die mit kleinem mittlerem Meßwinkel β oberhalb des Banknotenausschnittes 1 angeordnet ist.

Aus der Geometrie der beschriebenen Meßanordnung folgt, daß bei genügend kleinen Winkeln « und β nur sehr wenig Licht auf die lichtempfindliche Zelle 6 fällt, denn vom Standort der Zelle 6 aus kann nur die Schattenseite der Tiefdruckschraifur 2, nicht aber der helle Talboden 3 beobachtet werden.

Wird hingegen der Bereich 1 der Banknote gemäß der F i g. 2 mit einem Lichtbündel 7 in der Längsrichtung χ beleuchtet und das reflektierte Lichtbündel 8 wiederum mit kleinem Meßwinkel β mittels einer lichtempfindlichen Zelle 9 gemessen, so ist für die Zelle 9 der helle Talboden 3 in seiner ganzen Länge sichtbar, d. h., auf die Zelle 9 fällt erheblich mehr Licht als auf die Zelle 6. Demzufolge läßt sich die Tiefdruckschraffur 2 optisch nachweisen, wenn die von den Zellen 6 und 9 gemessseaen Beleuchtungsstärken miteinander verglichen werden.

Der optimale Wert für den Lichteinfallswinkel α und den Meßwinkel β hängt von der Beschaffenheit der zu prüfenden Banknoten ab. Versuche haben ergeben, daß der Lichteinfallswinkel α und der Meßwinkel £ vorteilhaft kleiner als 6° sind. Unter Beachtung dieser Regel wurde an verschiedenen im Metallstich-Tiefdruckverfahren hergestellten Banknoten ein durchschnittliches Verhältnis der beiden Meßwerte von etwa 1:2 ermittelt. Bei nach einem anderen Druckverfahren hergestellten Falschnoten, welche die charakteristische Berg-Tal-Struktur nicht aufweisen, unterscheiden sich die beiden Meßwerte kaum voneinander.

Damit die Reproduzierbarkeit des beschriebenen Verfahrens gewährleistet ist, muß auf völlige Planheit der Testfläche und auf eine möglichst reflexionsfreie Umgebung geachtet werden. Mit Vorteil wird eine scharf begrenzte Teilfläche der nachzuweisenden Tiefdruckschraffur beleuchtet.

In der F i g. 3 ist ein Prinzipschaubild einer Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens dargestellt. Gleiche Teile wie in den Fig. 1 und 2 sind mit den gleichen Bezugszahlen versehen. Die Lichtbündel 4 und 7 gehen von einer Lichtquelle 10 aus, die senkrecht über dem Bereich 1 der Banknote angeordnet ist, werden von Spiegeln 11 bis 14 zweimal umgelenkt und fallen durch Blenden 15. 16 im vorgeschriebenen Winkel auf den Bereich 1 der Banknote und von da auf die lichtempfindlichen Zellen 6, 9. Je nach der Stellung von Sektorblenden 17,18 wird entweder das Lichtbündel 4 oder das Lichtbündel 7 durchgelassen. Die lichtempfindlichen Zellen 6, 9 sind über je einen Verstärker 19 bzw. 20 an ein Auswertegerät 21 zum Vergleich der beiden Meßwerte und zur Ja-Nein-Entscheidung angeschlossen.

Wenn der Weg für die Lichtbündel 4 und 7 durch die Sektorblenden 17,18 abwechslungsweise periodisch freigegeben wird, so erzeugen die lichtempfindlichen Zellen 6, 9 elektrische Impulsfolgen, deren Spannungsmittelwerte gebildet und miteinander verglichen werden können.

Selbstverständlich kann die Beleuchtung der Tiefdruckschraffur in Längsrichtung χ und in Querrichtung y auch mittels zweier gesonderter Lichtquellen erfolgen. Dabei besteht jedoch die Gefahr, daß diese Lichtquellen unterschiedliche Alterungserscheinungen zeigen, wodurch das Meßresultat verfälscht wird.

An Stelle der Zellen 6 und 9 kann mit Vorteil eine einzige lichtempfindliche Zelle eingesetzt werden, auf welche die Lichtbündel 5 und 8 über ein Spiegelsystem geworfen werden. Weitere vorteilhafte Möglichkeiten bestehen darin, eine einzige Lichtquelle und/oder eine einzige lichtempfindliche Zelle auf einem um 90° schwenkbaren Arm anzuordnen oder das Prüfobjekt selber um 90° zu drehen.

In der Fig. 4 ist die Ausbildung eines Lichtschachtes dargestellt, der eine Eintrittsöffnung 22 für das Lichtbündel 4 und die lichtempfindliche Zelle 6 zur photoelektrischen Messung des Lichtbündels 5 aufweist. Senkrecht zur Zeichnungsebene besitzt dieser Lichtschacht einen analogen Lichtweg für die Lichtbündel 7, 8. Eine Öffnung 23 durchdringt eine

Grundplatte 24, gegen welche die zu prüfende Banknote gepreßt wird. Zur Verhinderung von Streulicht ist die Grundplatte 24, deren Materialstärke aus Festigkeitsgründen ein gewisses Mindestmaß nicht unterschreiten darf, mit Stufen versehen. Ein Abschlußdeckel 25 enthält vorstehende Blenden 26, welche die Lichtbündel 4 und 5 nach oben begrenzen und zugleich verhindern, daß über den Abschlußdeckel 25 Streulicht zur lichtempfindlichen Zelle 6 gelangen kann.

Wie bereits erwähnt, eignen sich für den Nachweis von Tiefdruck nach dem erfindungsgemäßen Verfahren neben Schraffuren auch andere Stellen mit optischer Vorzugsrichtung, wie beispielsweise Linienmuster u. dgl.

Das beschriebene Verfahren zum Nachweis einer Oberflächenstruktur mit optischer Vorzugsrichtung kann auch bei der Materialprüfung, beispielsweise zum Nachweis einer Riffelung auf einer Metalloberfläche, angewendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2 Zelle, die auf einem schwenkbaren Arm ange- Patentansprüche: ordnet ist.

1. Verfahren zum Nachweis von Tiefdruck zur 5 Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Echtheitsprüfung von Banknoten und anderen Vorrichtung zum Nachweis von Tiefdruck zur Echt-Wertzeichen mit einer Tasteinrichtung, welche heitsprüfung von Banknoten und anderen Wertdas Prüfobjekt auf einem vorbestimmten, mit zeichen mit einer Tasteinrichfting, welche das Priif-Tiefdruck bedruckten Bereich seiner Oberfläche objekt auf einem vorbestimmten, mit Tiefdruck beabtastet, die abgetasteten Werte in elektrische 10 druckten Bereich seiner Oberfläche abtastet, die abMeßwerte umwandelt und einer Vergleichs- getasteten Werte in elektrische Meßwerte umwandelt einrichtung zuführt, dadurch gekenn- und einer Vergleichseinrichtung zuführt zeichnet, daß die Tasteinrichtung als Licht- Aus der deutschen Auslegeschrift 1 276 952 und quelle und Lichtempfänger ausgebildet ist, welche der USA.-Patentschrift 3 246 297 sind Prüfvorrichauf dem vorbestimmten Bereich (1) des Prüf- 15 rungen für Banknoten bekannt, bei denen eine Licht objektes nacheinander zwei Reflexionsmessungen quelle eine Banknote an zwei verschiedenen Stellen mit kleinem Lichteinfallswinkel (σ) durchführen, beleuchtet und wobei Photozellen an jeder Stelle die wobei der Bereich (1) bei der einen Reflexions- Helligkeit des durchscheinenden oder reflektierten messung in Richtung minimalen Schattenwurfs (x) Lichtes in Meßwerte umwandeln, die miteinander und bei der anderen Messung in Richtung maxi- 20 verglichen werden. Der Nachweis von Tiefdruck ist malen Schattenwurfs (y) beleuchtet wird und wo- mit diesen Prüfvorrichtungen nicht möglich.

bei das bei beiden Messungen reflektierte Licht- Aus der USA.-Patentschrift 2 246 501 und aus der bündel (5, 8) jeweils mit kleinem Lichtausfall- französischen Patentschrift 1 504 951 ist eine Einwinkel (ß) vom Lichtempfänger empfangen wird, richtung bekannt, die es gestattet, das Reflexionsund daß in der Vergleichseinrichtung die beiden 25 vermögen einer Glanzschicht auf einer laufenden ihr zugeführten elektrischen Meßwerte mit- Papierbahn bzw. auf einer Banknotenoberfläche zu einander verglichen werden. messen. Dabei wird das Prüfobjekt mit einer Licht-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- quelle aus einer einzigen Richtung beleuchtet, das kennzeichnet, daß der Lichteinfallswinkel (α) und reflektierte Licht in einer Ebene mit der Lichtquelle der Lichtausfallwinkel (ti) kleiner als 6° sind. 30 unter einem verhältnismäßig kleinen bzw. mehreren

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch verschiedenen Ausfallwinkeln empfangen und in gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Bereich (1) elektrische Meßwerte umgewandelt, die miteinander des Prüfobjektes nacheinander in Längsrichtung verglichen werden. Diese Einrichtungen vermögen und in Querrichtung beleuchtet wird. jedoch nicht zwischen einer allgemeinen Oberflächen-

4. Vorrichtung zur Durchführung des Ver- 35 rauhigkeit des Papiers und Tiefdruck zu unterfahrens nach Anspruch 1 mit einer Tp.steinrich- scheiden.

lung, welche das Prüfobjekt auf einem vor- Aus der zuletzt genannten Druckschrift ist auch bestimmten, mit Tiefdruck bedruckten Bereich ein Verfahren zum Nachweis von Tiefdruck bekannt, seiner Oberfläche abtastet, mit einer Vergleichs- bei dem die zwischen Papieroberfläche und Tiefeinrichtung für elektrische Meßwerte, welche als 40 druckmuster bestehenden Höhendifferenzen mecha-Ergebnis des Vergleichs ein Gut-Geld-Signal _ni_sch abgetastet werden. Als Tastelement dient eine oder Falsch-Geld-Signal abgibt, gekennzeichnet mit einer feinen Spitze versehene Nadel, deren von durch mindestens eine Lichtquelle (10) zur auf- der Höhendifferenz gesteuerter Hub ausgewertet einanderfolgenden Abtastung des vorbestimmten wird. Nachteile der Verfahren mit mechanischer AbBereichs (1) des Prüfobjektes in Richtung mini- 45 tastung sind ihre Erschütterungsempfindlichkeit, die malen und maximalen Schattenwurfs {x bzw. y) Gefahr der Verschmutzung der Tastnadel durch ab- und durch mindestens eine photoelektrische geschabte Druckfarbe und die dabei auftretende und Zelle (6,9) zur aufeinanderfolgenden Messung sich bei häufiger Abtastung akkumulierende Beder beiden reflektierten Lichtbündel (5 bzw. 8). Schädigung des Druckes.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- 50 Aus der schweizerischen Patentschrift 237 024 ist kennzeichnet, daß das Licht einer einzigen Licht- schließlich eine Einrichtung zur Oberflächenprüfung quelle (10) durch ein Spiegelsystem (13,14 bzw. bekannt, die eine gleichzeitige Abbildung der zu 11,12) auf den vorbestimmten Bereich (1) des prüfenden Oberfläche in der Draufsicht und im Prüfobjektes und durch eine rotierende Sektor- Profil ermöglicht. Ein Tiefdrucknachweis mit Hilfe blende (18 bzw. 17) abwechselnd in die Richtung 55 dieser bekannten Einrichtung wäre allenfalls einer minimalen und maximalen Schattenwurfs (* speziell geschulten Person möglich.

bzw. y) gelenkt wird. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, da- Schaffung eines neuen Verfahrens sowie einer Vordurch gekennzeichnet, daß das von einem vor- richtung zur Durchführung des Verfahrens, welche bestimmten Bereich des Prüfobjektes reflektiert·; 60 einen einfachen und zugleich zuverlässigen Tief-Lichtbündel (5, 8) mittels eines weiteren Spiegel- drucknachweis ohne mechanische Abtastmittel ersystems auf eine einzige photoelektrische Zelle (6 möglicht.

oder 8) gelenkt wird. . Soweit sich die Erfindung auf ein Verfahren

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeiclr- richtet, besteht sie darin, daß die Tasteinrichtung als net durch eine einzige Lichtquelle, die auf einem 65 Lichtquelle und Lichtempfänger ausgebildet ist, schwenkbaren Arm angeordnet ist. welche auf dem vorbestimmten Bereich des Prüf-

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 7, ge- Objektes nacheinander zwei Reflexionsmessungen mit kennzeichnet durch eine einzige: photoelektrische kleinem Lichteinfallswinkel durchführen, wobei der