DE2709279B1 - Optischer Muenzpruefer - Google Patents
Optischer MuenzprueferInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Münzprüfer der im Oberbegriff des Patentanspruches 1
genannten Art
Münzprüfer dienen bekanntlich dazu, Münzen vorbestimmter
Sorten auf ihre Echtheit zu prüfen und von Münzen anderer Werte oder Währungen sowie von
Fälschungen zu unterscheiden. Geprüft werden vielfach die mechanischen und physikalischen Eigenschaften, die
Materialzusammensetzung, die Abmessungen sowie das Prägerelief.
Bei einem bekannten optischen Münzprüfer wird der Prüfling mit einem Objektiv auf einen Bildschirm
abgebildet, der als Maske ausgebildet ist und an den Stellen lichtundurchlässig ist, welche den hellen
Bildteilen einer Referenzmünze entsprechea Mit weiteren Objektiven werden charakteristische Teile der
auf dem Bildschirm entstehenden Abbildung des Prüflings auf Fotodetektoren projiziert Der Prüfling
wird um seine Achse gedreht, und mit den Fotodetektoren werden die bei Kongruenz des hellen Bildes des
Prüflings und des lichtundurchlässigen Musters des Bildschirms entstehenden Lichtvariationen nachgewiesen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Münzprüfer der eingangs genannten Art zu schaffen,
der weder eine Rotation der Prüflinge noch mechanisch bewegte Bauteile erfordert
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert Es
zeigt
to F i g. 1 das Bild einer rotierenden Münze,
Fig.2 eine Prinzipdarstellung eines Münzprüfers,
teilweise im Schnitt und
F i g. 3 eine Variante.
In der F i g. 1 ist das Bild einer rasch um ihre eigene Achse rotierenden Münze dargestellt wie es sich dem menschlichen Auge zeigt wenn die Münze einerseits rotationsinvariant beleuchtet wird und andererseits von einem Punkt auf der Rotationsachse her beobachtet wird und das Auge der Drehbewegung nicht zu folgen vermag. Durch die rotationsinvariante Beleuchtung der Münze wird erreicht daß bei der Rotation der Münze die örtliche Verteilung der Intensität und der Richtung des am Prägereglief der Münze reflektierten Lichts (bezüglich eines mitdrehenden Koordinatensystems) unverändert bleibt Es sind helle Kreisringe 1 und dunkle Kreisringe 2 erkennbar, deren Anordnung, Breite und Helligkeit charakteristisch sind für das Prägebild der Münze. Daraus ergibt sich, daß die Münze selbst eine rotationsinvariante, d.h. vom jeweiligen Drehwinkel der Münze unabhängige optische Information ejithält, nämlich die über konzentrische Kreise der Münze integrierte, radial variierende Helligkeit die einerseits bei rotierender Münze als charakteristisches Kreisringmuster sichtbar ist und andererseits auch bei stülstehender Münze mittels geeigneter Lichtempfänger detektierbar ist Beim erfindungsgemäßen Münzprüfer wird diese rotationsinvariante Information bei stillstehender
F i g. 3 eine Variante.
In der F i g. 1 ist das Bild einer rasch um ihre eigene Achse rotierenden Münze dargestellt wie es sich dem menschlichen Auge zeigt wenn die Münze einerseits rotationsinvariant beleuchtet wird und andererseits von einem Punkt auf der Rotationsachse her beobachtet wird und das Auge der Drehbewegung nicht zu folgen vermag. Durch die rotationsinvariante Beleuchtung der Münze wird erreicht daß bei der Rotation der Münze die örtliche Verteilung der Intensität und der Richtung des am Prägereglief der Münze reflektierten Lichts (bezüglich eines mitdrehenden Koordinatensystems) unverändert bleibt Es sind helle Kreisringe 1 und dunkle Kreisringe 2 erkennbar, deren Anordnung, Breite und Helligkeit charakteristisch sind für das Prägebild der Münze. Daraus ergibt sich, daß die Münze selbst eine rotationsinvariante, d.h. vom jeweiligen Drehwinkel der Münze unabhängige optische Information ejithält, nämlich die über konzentrische Kreise der Münze integrierte, radial variierende Helligkeit die einerseits bei rotierender Münze als charakteristisches Kreisringmuster sichtbar ist und andererseits auch bei stülstehender Münze mittels geeigneter Lichtempfänger detektierbar ist Beim erfindungsgemäßen Münzprüfer wird diese rotationsinvariante Information bei stillstehender
durch einen Münzenkanal 4 in den Münzprüfer eingeführt wird Mit einer nur wenig oberhalb der
Münze 3 konzentrisch zu dieser angeordneten Ringleuchte 5 wird die zu prüfende Seite der Münze mit
kleinem Lichteinfallswinkel rotationsinvariant beleuchtet Eine Blende 6 verhindert einen unmittelbaren
Lichteinfall von der Ringleuchte 5 auf ein Objektiv 7. Dieses Objektiv, das eine einzige Linse enthalten kann,
bildet die Münze 3 auf eine Lichtempfängeranordnung 8 ab, die im dargestellten Beispiel aus vier konzentrischen,
in der gleichen Ebene angeordneten kreisringförmigen Lichtempfängern 9 bis 12 besteht Die in der Zeichnung
perspektivisch dargestellten Lichtempfänger 9 bis 12 sind an ein elektronisches Auswerteteil 13 angeschlossen.
Dieses enthält vier Schwellenschalter 14 bis 17, von denen jeder mit einem der Lichtempfänger 9 bis 12
verbunden ist Die Schwellenschalter 14 und 16 sind im gezeichneten Beispiel unmittelbar und die Schwellenschalter
15 und 17 über einen Inverter 18 bzw. 19 an ein gemeinsames UND-Tor 20 angeschlossen.
Auf jeden der Lichtempfänger 9 bis 12 wird ein konzentrischer kreisringförmiger Bereich der Münze 3
abgebildet Die Anordnung ist so getroffen, daß die lichtempfindliche Fläche der Lichtempfänger 9 und 11 je
einem hellen Kreisring 1 (Fig. 1) und jene der Lichtempfänger 10 und 12 je einem dunklen Kreisring 2
des rotationsinvarianten Kreisringmusters einer Referenzmünze entspricht Bei stillstehender Münze 3 und
unabhängig von der zufallsbestimmten Drehwinkellage,
welche die Münze im Münzprüfer einnimmt, integrieren die ebenfalls stillstehenden Lichtempfänger 9 bis 12 die
Helligkeitsverteilung des auf sie abgebildeten Kreisringes. Stimmt das rotationsinvariante Bildmuster der
Münze 3 mit demjenigen der Referenzmünze überein, s so geben die Lichtempfänger 9 und 11 ein großes Signal
und die Lichtempfänger 10 und 12 ein nur geringes Signal ab, so daß die Schwellenschalter 14 und 16
ansprechen, die Schwellenschalter 15 und 17 dagegen im
Ruhezustand verharren und am Ausgang des UND-To- to res 20 ein Ja-Signal abgegeben wird.
Die erforderliche Anzahl Lichtempfänger 9 bis 12 der Lichtempfängeranordnung 8 richtet sich nach der
gewünschten Sicherheit der Echtheitsprüfung. Bei geringen Anforderungen an die Sicherheit genügen
zwei Lichtempfänger, mit denen ein heller Kreisring 1 und ein dunkler Kreisring 2 abgetastet wird.
Mit dem beschriebenen Münzprüfer können Münzen verschiedener Werte oder Währungen geprüft und
voneinander unterschieden werden, wenn die Lichtempfaseranordnung
8 eine größere Anzahl Lichtempfänger aufweist, die je zu einem Schwellenschalter führen.
In diesem Fall kann die Münze 3 identifiziert werden, indem geprüft wird, ob das durch die Ausgangssignale
der Schwellenschalter gebildete Binärwort mit einem gespeicherten Binärwort übereinstimmt
In der F i g. 3 ist die zu prüfende Münze wiederum mit 3 und der Münzkanal mit 4 bezeichnet Zur rotationsinvarianten
Beleuchtung der Münze 3 ist oberhalb der zu prüfenden Seite der Münze und koaxial zu dieser eine
Punktlichtquelle 21 angeordnet, deren Abmessungen im Vergleich zur Größe der Münze klein sein sollen und die
z.B. eine lichtemittierende Halbleiterdiode sein kann. Oberhalb der Punktlichtquelle 21 befindet sich ein
Strahlenteiler 22, an welchem die Punktlichtquelle befestigt sein kann. Der Münzprüfer enthält ferner zwei
Objektive 23, 24 und zwei Lichtempfänger 25, 26. Auf einer Linse des Objektivs 23 ist eine Maske 27 und auf
einer linse des Objektivs 24 eine Maske 28 angebracht Im gezeichneten Beispiel besteht der Strahlenteiler 22
aus einem halbdurchlässigen Spiegel, der gegenüber der Achse der Münze 3 um 45° geneigt ist und die
Objektive 23, 24 enthalten eine einzige plankonvexe Linse, auf deren Planfläche die Maske 27 bzw. 28
angeordnet ist Vorzugsweise sind die Masken 27,28 auf diese Linsen aufgedampft oder — z. B. im Siebdruckverfahren
— aufgedruckt
Die Münze 3 wird mit dem Objektiv 23 auf die lichtempfindliche Fläche des Lichtempfängers 25 und
mit dem Objektiv 24 auf die lichtempfindliche Fläche des Lichtempfängers 26 abgebildet wobei die Abbildungen
natürlich auf jene Teile der Münze beschränkt sind, die von der Maske 27 bzw. 28 nicht abgeschirmt werden.
Die Maske 27 stellt ein Positiv des rotationsinvarianten Kreisringmusters einer Referenzmünze und die Maske
28 ein Negativ dieses Kreisringmusters dar, d. h. die lichtdurchlässigen Bereiche der Maske 27 entsprechen
den hellen Kreisringen 1 (F i g. 1) und die lichtdurchlässigen Bereiche der Maske 28 den dunklen Kreisringen 2
des Bildmusters. Es ist daher leicht einzusehen, daß der Lichtempfänger 25 stark beleuchtet und der Lichtempfänger
26 praktisch überhaupt nicht beleuchtet wird, wenn das rotationsinvariante Kreisringmuster der
Münze 3 mit jenem der Referenzmünze übereinstimmt. Mit einem in der F i g. 3 nicht dargestellten Auswerteteil,
das analog zum Auswerteteil 13 der F i g. 2 aufgebaut sein kann, wird geprüft ob das Signal am
Lichtempfänger 25 oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes und das Signal am Lichtempfänger 26
unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes liegt, und gegebenenfalls ein Ja-Signal abgibt.
Der Münzprüfer nach der Fig.3 gestattet die Diskrimination sämtlicher Kreisringe des rotationsinvarianten
Kreisringmusters mit nur zwei Lichtempfängern, deren lichtempfindliche Flächen nicht kreisringförmig
sein müssen. Selbstverständlich können die Masken 27,28, wenn nur geringe Anforderungen an die
Sicherheit zu erfüllen sind, so vereinfacht werden, daß sie nur einen einzigen lichtdurchlässigen bzw. lichtundurchlässigen
kreisringförmigen Bereich aufweisen.
Claims (5)
1. Optischer Münzprüfer mit einer Lichtquelle zur Beleuchtung des Prüflings, mindestens zwei an ein
Auswerteteil angeschlossenen Lichtempfängern und mit einem optischen System zur Abbildung ausgewählter
Bereiche des Prüflings auf die Lichtempfänger, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfling (3) mit der Lichtquelle (5; 21) rotationsinvariant
beleuchtet wird, daß die Lichtempfänger (9 bis 12; 25; 26) und das optische System (7; 23; 24) so
angeordnet sind, daß auf die Lichtempfänger (9 bis 12; 25; 26) konzentrische kreisringförmige Bereiche
des Prüflings (3) abgebildet werden und daß das Auswerteteil (13) zur Abgabe eines Ja-Signals
eingerichtet ist, wenn das Signal am einen Lichtempfänger (9; U; 25) oberhalb und das Signal am
anderen Lichtempfänger (10; 12; 26) unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes liegt
2. Münzprüfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtquelle (5) eine Ringleuchte ist
3. Münzprüfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtquelle (21) eine koaxial zum Prüfling (3) angeordnete Punktlichtquelle ist
4. Münzprüfer nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lichtempfänger (9 bis 12) kreisringförmig ausgebildet und zueinander konzentrisch angeordnet sind
5. Münzprüfer nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Strahlenteiler (22), zwei Masken (27; 29) mit kreisringförmigen lichtdurchlässigen Bereichen,
zwei Objektive (23; 24) und zwei Lichtempfänger (25; 26) so angeordnet sind, daß mindestens ein
erster kreisringförmiger Bereich des Prüflings (3) auf den einen Lichtempfänger (25) und mindestens ein
zweiter kreisringförmiger Bereich des Prüflings (3) auf den anderen Lichtempfänger (26) abgebildet
wird
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH165977A CH604288A5 (de) | 1977-02-11 | 1977-02-11 |
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DE (1) | DE2709279C2 (de) |
FR (1) | FR2380602A1 (de) |
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DE4021772A1 (de) * | 1990-07-06 | 1992-01-09 | Trenner D Wh Muenzpruefer | Vorrichtung zum pruefen von jetons fuer dienstleitungsautomaten oder dergleichen |
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1978
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