DE2365845B2 - Anordnung zum feststellen der kanten von gepraegten und/oder erhabenen zeichen auf aufzeichnungstraegern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Feststellen der Kanten von geprägten und/oder erhabenen Zeichen auf Aufzeichnungsträgern, wie beispielsweise Wasserzeichen auf Wertpapieren, mit einem optischen Abtaster, der zwei feststehende Spiegel und eine gemeinsame Beleuchtungsquelle enthält, und einem Reflextaster, dem eine Schaltungsanordnung zum Auswerten der im Reflextaster entstehenden Signale nachgeschaltet ist.

Derartige Vorrichtungen gewinnen in zunehmenden Maße Bedeutung, und zwar sowohl in der automatischen Bearbeitung von Banknoten, z. B. in Geldwechslern oder Warenautomaten, als auch in der automatischen Bearbeitung von anderen Wertpapieren, wie Schecks oder anderen Geldwertformularen.

Da derartige Papiere immer geprägte und/oder erhabene Zeichen, wie beispielsweise Wasserzeichen, aufweisen, bietet sich ein optisches Abtast- und Erkennungsverfahren an.

Aus der DT-OS 20 05 016 ist ein Banknotenprüfverfahren zum Nachweis von Stahltiefdruck bekannt. Das darin beschriebene Grundprinzip beruht darauf, daß der Tiefdruck wechselweise aus um 90° versetzten Richtun

gen unter sehr flachem Winkel mit einem dünnen Lichtstrahl an der zu prüfenden Stelle abgetastet wird. Je nach Anstrahlung werden die talartigen Vertiefungen des Stahltiefdrucks beleuchtet oder nicht beleuchtet. Bei Anstrahlung in Längs- oder Querrichtung der Drucklinien erhalt man unterschiedliche Meßergebnisse, die ausgewertet werden können. Das Signal-Verhältnis Quer- zur Längsrichtung wird mit ungefähr 1 :2 angegeben. Diese Prüfmethode scheint bei Stahltiefdruck denkbar, wenn zur Prüfung eine gut geeignete Stelle der Banknote ausgewählt wurde. Da bei der Prüfung, z. B. eines Wasserzeichens, jedoch nur sehr selten so ideale Verhältnisse vorliegen, wie dies in den F i g. 1 und 2 gezeigt wird, und da vom gezeigten Verlauf leicht abweichende Linien schon auswertbare Ergebnisse liefern, ist dieses Verfahren für die Wasserzeichenauswertung nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kanten von einem auf einem Aufzeichnungsträger befindlichen echten geprägten und/oder erhabenen Zeichen festzustellen und für die Auswertung geeignete Signale zu erhalten.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln. Weiterbildungen und Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß die Kanten der Zeichen unabhängig von deren Verlauf erkannt werden. Dies ist möglich, da nur ein kleiner Punkt abwechselnd aus zwei um 180° unterschiedlichen Richtungen angestrahlt wird. Auf diese Weise wird nicht die unter flachen Winkel reflektierte Lichtmenge gemessen, sondern der Prüfpunkt direkt auf seine Helligkeit geprüft. Dies ist unabhängig davon, ob die zu prüfende Kante kreisförmig oder gerade verläuft. Der schräge Verlauf der Kante verändert dieses Ergebnis ebenfalls nur unwesentlich.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch und ausschnittsweise ein Wertpapier mit einem Wasserzeichen;

F i g. 2 eine Schattenwurfeinrichtung und

F i g. 3 eine Auswerteschaltung für die Schattenwurfeinrichtung nach F i g. 2.

Die Erfindung wird an einem Wertpapier mit einem Wasserzeichen dargestellt, was aber keine Einschränkung hierauf bedeuten soll.

In F i g. 1 ist daher schematisch im Schnitt ein Ausschnitt aus einem Wertpapier 1 mit einem Wasserzeichen 2 gezeigt. Um die Eigenschaften besser darstellen zu können, ist die Dicke des Papiers stark vergrößert. Man erkennt, daß das Wasserzeichen 2 im Wertpapier 1 eine deutliche Prägung 3 hinterläßt, deren Kanten bei geeigneter Herstellung relativ scharf sein können. Durch diese Prägung unterscheiden sich echte Wasserzeichen von durch Fettdruck nachgeahmten Wasserzeichen.

In F i g. 2 ist schematisch eine Schattenwurfeinrichtung einer Anordnung zum Feststellen der Kanten des Wasserzeichens dargestellt. Um einen Reflextaster 4 herum, der an sich bekannt ist, ist die Schattenwurfeinrichtung angeordnet. Sie besteht aus einem rasch rotierenden Spiegelrad 5 sowie aus zwei feststehenden Spiegeln 6 und 7, einer Lampe 8 und zusätzlich optischen Einrichtungen 9.

Das Spiegelrad 5 ist so aufgebaut, daß das Licht der Lampe 8 bei seiner Dre.hung abwechselnd den Spiegel 6

oder den Spiegel 7 erreicht und hierdurch eine Kante 10 der Prägung 3 abwechselnd von der einen und von der anderen Seite streifend beleuchtet wird.

Erfolgt die Beleuchtung ober den Spiegel 6, so wirft die Kante 10 einen Schatten in die Prftgung 3. Erfolgt dagegen die Beleuchtung über den Spiegel 7, so wirft die Kante 10 keinen Schatten. Bei der Drehung des Spiegelrades 5 wird also im Reflextaster 4 ein Ausgangsstrom erzeugt, der in dem durch die Drehung des Spiegelrades S und die Spiegelanordnung gegebenen Rhythmus schwankt.

Befindet sich dagegen der durch die Spiegel 6 und 7 erzeugte Leuchtfleck auf einem ebenen Teil des Wertpapiers 1, so ergibt sich kein wechselnder Schattenwurf, also auch kein entsprechender Wechselausgangsstrom am Reflextaster 4.

Die Schattenwurfeinrichtung läßt sich noch dadurch verbessern, daß man auf beiden Seiten des Wertpapiers 1 eine Beleuchtungs- und Auswerteeinrichtung anordnet, so daß homologe Stellen der Papierober- und -Unterseite gleichzeitig abgetastet werden. Mit einer auf diese Weise duplizierten Schattenwurfeinrichtung kann man Prägungen von echten Wasserzeichen unterscheiden. Echte Wasserzeichen weisen bekanntlich Dickenunterschiede des Papiers auf, die auf beiden Seiten des Papiers an der gleichen Stelle in gleicher Richtung auftreten, während Prägungen Dickenunterschiede aufweisen, die auf beiden Seiten des Papiers verschiedene Vorzeichen haben.

Geht man von der einfachen Vorstellung eines balkenförmigen Wasserzeichen aus, so wird die duplizierte Schattenwurfeinrichtung bei Abtastung einer bestimmten Kante des Wasserzeichenbalkens oberhalb und unterhalb des Wertpapiers einen Schattenwurf nach der gleichen Richtung feststellen, während bei einer Prägung ein Schattenwurf in verschiedener Richtung auftritt. Die sich hieran anschließenden besonderen Auswerteeinrichtungen lassen sich in die nachfolgend beschriebene Auswerteeinrichtung nach den dort gemachten Ausführungen ohne weiteres ergänzen. Es ist daher zur Vereinfachung der Darstellung bei der Beschreibung der Auswerteeinrichtung auf diese Duplizierung der Schattenwurfeinrichtung und den zu dieser Duplizierung gehörenden zusätzlichen Aufwand in der Auswerteeinrichtung verzichtet worden.

Die weiter unten beschriebene Auswerteeinrichtung

läßt sich dadurch noch verbessern, daß auch die Phasenbeziehung ausgenutzt wird. Hierzu wird an der Kante des Spiegelrades 5 ein Taktgenerator angeschlossen. Mit Hilfe dieses Taktgenerators ist es möglich, die Sicherheit der Identifikation dadurch zu erhöhen, daß man die rechte und die linke Kante eines Wasserzeichens unterscheiden kann.

In Fig.3 ist die Auswerteschaitung in einem schematischen Ausführungsbeispiel dargestellt. Das Wertpapier 1 bewegt sich in Richtung des Pfeils 11 am Reflextaster 4 vorbei. An den Reflextaster 4 ist über eir 2 Kondensatorkopplung ein Wechselstromverstärker 12 angeschlossen, der auf die Frequenz des Ausgangsstromes des Reflextasters abgestimmt ist. Der Wechselstromverstärker 12 ist mit einem nachgeschalteten Gleichrichter ausgerüstet. Am Ausgang des Gleichrichters ist immer dann eine Gleichspannung vorhanden, wenn der Reflextaster 4 gerade über eine Kante 10 einer Prägung 3 steht. Diese Ausgangsspannung wird einem nachgeschalteten Schmitt-Trigger 13 zugeführt, der bei ausreichender Amplitude der Ausgangsspannung am Ausgang 14 ein L-Signal abgibt. Dieses L-Signal ist also dann vorhanden, wenn eine Kante 10 festgestellt wird und kann in bekannter Weise zu einer weiteren Steuerung verwendet werden.

Es wurde schon erwähnt, daß man die Auswertung der Schattenwurfeinrichtung so verbessern kann, daß die rechte und linke Kante eines Wasserzeichens unterschieden wird. Hierzu ist der Taktgenerator nötig, der aus einer mit dem Spiegelrad 5 festgekoppelten Taktscheibe 15 besteht, die von einem Aufnehmer 16 abgetastet wird. Der Aufnehmer 16 erlaubt dann die phasenrichtige Gleichrichtung im Wechselstromverstärker 12. Die phasenrichtige Gleichrichtung im Wechselstromverstärker 12 ergibt entweder ein positives oder ein negatives Ausgangssignal, je nachdem ob es sich um eine rechte oder eine linke Kante handelt. Zur Auswertung ist ein weiterer Schmitt-Trigger 17 vorgesehen, der parallel zum Schmitt-Trigger 13 liegt und dessen L-Signal an seinem Ausgang 18 abgenommen werden kann. Die Signale an den beiden Ausgängen 14 und 18 können dann in einer nicht gezeigten nachgeschalteten logischen Schaltung weiter verarbeitet werden, beispielsweise indem geprüft wird, ob die Anzahl der rechten Kanten mit der Anzahl der linken Kanten oder die festgestellte Anzahl mit der tatsächlichen Anzahl übereinstimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Feststellen der Kanten von geprägten und/oder erhabenen Zeichen auf Aufzeichnungsträgern, wie beispielsweise Wasserzeichen auf Wertpapieren, mit einem optischen Abtaster, der zwei feststehende Spiegel und eine gemeinsame Beleuchtungsquelle enthalt, und einem Reflextaster, dem eine Schaltungsanordnung zum Auswerten der im Reflextaster entstehenden Signale nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Abtaster eine Schattenwurfeinrichtung mit einem schnell rotierenden Spiegelrad (5) sowie zwei zwischen dem Spiegelrad (5) und den feststehenden Spiegeln (6, 7) angeordnete Sammellinsen (9) aufweist und daß das Spiegelrad (5) so aufgebaut ist, daß das Licht der Lampe (8) der gemeinsamen Beleuchtungsquelle bei Drehung des Spiegelrades abwechselnd den einen feststehenden Spiegel (6) oder den anderen feststehenden Spiegel (7) trifft und hierdurch die Kante (10) der Prägung (3) abwechselnd von der einen und von der anderen Seite mit einem Richtungsunterschied von etwa 180° streifend beleuchtet wird, und daß der Reflextaster

(4) das im Rhythmus der Drehung des Spiegelrades

(5) schwankende Ausgangssignal aufnimmt und in der nachgeschalteten Schaltungsanordnung auswertet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten des Aufzeichnungsträgers eine Schattenwurfeinrichtung mit einem Reflextaster vorgesehen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daiß an das Spiegelrad (5) ein Taktgenerator angeschlossen ist, der aus einer mit dem Spiegelrad (5) fest gekoppelten Taktscheibe (15) und einem Aufnehmer (16) besteht und daß dessen Ausgangssignal in der dem Reflextaster (4) nachgeschalteten Schaltungsanordnung die phasenrichtige Gleichrichtung des Signales vom Reflextaster (4) ermöglicht.