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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine optische Messvorrichtung zum
Detektieren optischer Merkmale von Wertpapieren, wie beispielsweise
von Geldscheinen, mittels mehrerer Lichter, welche auf dem Wertpapier
reflektiert werden und es durchdringen, um die Validierungsleistung
des Wertpapiers zu verbessern.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Beispielsweise
offenbart die
japanische Patentschrift
Nr. 62-111376 ein System zum optischen Validieren von Geldscheinen
mittels eines einzelnen lichtemittierenden Elements, welches zwei
Chips lichtemittierender Dioden darin aufweist, um gleichzeitig
sichtbare und infrarote Lichtstrahlen abzustrahlen, um die Anzahl
lichtemittierender Elemente zu reduzieren, welche in einem System
nach dem Stand der Technik eingesetzt werden, um unabhängig sichtbare
und infrarote Lichtstrahlen aus diesen lichtemittierenden Elementen
abzustrahlen.
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Bei
einem anderen Gesichtspunkt präsentiert
die
japanische Patentschrift
Nr. 54-26400 eine Validierungsvorrichtung für Zahlungsmittel
zum Prüfen
eines Reflexions- oder Durchlässigkeitsverhältnisses
eines sichtbaren Lichtstrahls zu einem Infrarotstrahl in einem vorbestimmten
Bereich. Diese Vorrichtung umfasst Lichtquellen oder lichtemittierende Dioden
zum Herstellen sichtbarer und infraroter Lichtstrahlen, ein Lichtempfangselement
zum Empfangen der jeweiligen Lichter aus diesen Lichtquellen, einen
Komparator zum Detektieren eines Verhältnisses von Emissionspegeln
aus zwei Lichtquellen und eine Steuerung zum Einstellen eines Emissionswerts
aus einer der beiden Lichtquellen, um immer ein konstantes Verhältnis aus
dem Komparator zu erhalten. Bei dieser Anordnung wird eine lichtemittierende
Diode mit einem konstanten Stromfluss ohne jede Begrenzung frei
eingeschaltet, und die andere lichtemittierende Diode wird bei einem
konstanten Verhältnis
der Emissionspegel eingeschaltet, um das Verhältnis der Lichtmengen zwischen
sichtbaren und infraroten Lichtstrahlen beizubehalten, und vorteilhafterweise
gibt es keine Notwendigkeit, die absoluten Pegel der sichtbaren
und infraroten Lichtstrahlen auf konstanten Werten zu halten.
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In
manchen Fällen
kann der Diskriminator jedoch Geldscheine aufgrund einer unzureichenden Menge
verschiedener optischer Merkmale, welche Geldscheinen entnommen
werden, nicht richtig validieren. Da gewöhnliche optische Sensoren einen Optokoppler
mit kombinierten lichtemittierenden Elementen und Empfangselementen
einsetzen, nimmt eine erhöhte
Anzahl optischer Sensoren zur Verbesserung der Validierungsgenauigkeit
auch eine breitere Fläche
in dem Diskriminator ein, was zu einer größeren Abmessung der Sensorstruktur
und zur Obstruktion des optischen Abtastens eines Zielbereichs auf
Geldscheinen führt.
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EP-A-1 096 441 zeigt
eine optische Messvorrichtung, welche die Merkmale des Oberbegriffs
des Anspruchs 1 umfasst. Die Lichtquellen dieser bekannten Vorrichtung
können
individuell auf verschiedene Wellenlängen abgestimmt werden. Jedoch
ist diese bekannte Messvorrichtung in Hinblick auf Validierungsleistung,
-Genauigkeit und Größe nicht
optimal.
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GB-A-2 355 522 zeigt
eine Messvorrichtung zum Messen der spektralen Resonanz eines Substrats,
wie beispielsweise einer Banknote. Die spektrale Resonanz wird durch
Beleuch ten eines ersten Abschnitts des Substrats mit einer Lichtquelle,
welche eine UV-Komponente und eine IR-Komponente aufweist, und durch
Messen der Intensitäten
der blauen und roten Komponenten mit Sensoren gemessen, wenn sie
einmal von dem Substrat reflektiert wurden und von diesem durchgelassen
wurden.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine optische Messvorrichtung,
welche optische Merkmale von Wertpapieren erkennt, mit verbesserter Validierungsleistung und -Genauigkeit und
mit einer reduzierten Größe bereitzustellen.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bei
der optischen Messvorrichtung zum Detektieren optischer Merkmale
von Wertpapieren gemäß der vorliegenden
Erfindung ist das erste lichtemittierende Element (20, 30)
neben dem ersten Lichtempfangselement (21, 31)
quer zu der Transportrichtung des Wertpapiers (64) angeordnet
und mit dem zweiten Lichtempfangselement (23, 33)
auf der anderen Seite des Durchgangs (13) ausgerichtet;
ist
das zweite lichtemittierende Element (22, 32)
neben dem zweiten Lichtempfangselement (23, 33) quer
zu der Transportrichtung des Wertpapiers (64) angeordnet
und mit dem ersten Lichtempfangselement (21, 31)
auf der anderen Seite des Durchgangs (13) ausgerichtet;
ist
das erste oder das zweite Licht ein Infrarotstrahl, welcher von
dem Empfangselement zum Bereitstellen von Bezugs- oder Basislichtdaten
zum Detektieren eines Lichtmengenpegels von Licht empfangen wird,
welches kein Infrarotstrahl ist, und weist das andere des ersten
oder zweiten Lichts eine andere Wellenlänge als die Wellenlänge des
Infrarotstrahls auf.
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Gemäß der Erfindung
kann jedes Lichtempfangselement Lichter, welche von dem Wertpapier
reflektiert werden und es durchdringen, zur Detektion mehrerer optischer
Merkmale des Wertpapiers empfangen. Die Vorrichtung kann mehrere
optische Abtastmuster mittels einer geringeren Anzahl lichtemittierender
Elemente und Empfangselemente ableiten, um die Genauigkeit bei der
Wertpapiervalidierung zu verbessern, sie kann optische Muster für verschiedene
Farben, welche auf dem Wertpapier aufgedruckt sind, mittels mehrerer
Lichter verschiedener Wellenlänge
aufnehmen, welche auf eine gleiche Abtastlinie oder -Fläche des
Wertpapiers gestrahlt werden, und sie kann preiswerte lichtemittierende
Elemente und Empfangselemente einsetzen, um die Herstellungskosten
zu reduzieren.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
oben stehend beschriebenen und anderen Aufgaben und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung im
Zusammenhang mit einer bevorzugten Ausführungsform offenkundig, welche
in den begleitenden Zeichnungen gezeigt wird, wobei:
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1 eine
Teilansicht eines Geldscheinvalidators nach dem Stand der Technik
ist.
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2 eine
Teilansicht eines Geldscheinvalidators mit einer optischen Messvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist.
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3 eine
Draufsicht eines oberen Rahmens des Geldscheinvalidators ist, welcher
in 2 gezeigt wird.
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4 eine
Draufsicht eines unteren Rahmens des Geldscheinvalidators ist, welcher
in 2 gezeigt wird.
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5 eine
Teilansicht ist, welche frontale Anordnungen der optischen Messvorrichtung
zeigt.
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6 eine
Teilansicht ist, welche rückseitige Anordnungen
der optischen Messvorrichtung zeigt.
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7 eine
vergrößerte Draufsicht
der optischen Messvorrichtung ist.
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8 eine
elektrische Schaltung des Geldscheinvalidators zeigt.
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9 eine
vergrößerte Draufsicht
ist, welche eine variierte Ausführungsform
der optischen Messvorrichtung der 7 unter
Auslassung der Lichtempfangselemente zeigt.
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10 eine
auseinander gezogene, perspektivische Ansicht einer Triplexanordnung
ist, welche in 9 gezeigt wird.
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11 eine
auseinander gezogene, perspektivische Ansicht einer fünffachen
Anordnung ist, welche in 9 gezeigt wird.
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12 eine
auseinander gezogene, perspektivische Ansicht einer anderen Triplexanordnung ist,
welche in 9 gezeigt wird.
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BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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1 zeigt
einen Geldscheindiskriminator nach dem Stand der Technik, welcher
eine Transportvorrichtung 19 umfasst, welcher mit einem
Paar Transportriemen 39 versehen ist, um einen Geldschein 64,
welcher in einen Einlass 60 eingeführt wird, dazwischen zu halten
und entlang eines Durchgangs 13 zu transportieren. Ein
Sensor 80, welcher in räumlicher
Nähe zu
dem Durchgang 13 befestigt ist, weist eine Lichtemissionsquelle 81 und
einen Lichtempfänger 82 auf, welche
auf den gegenüberliegenden
Seiten des Durchgangs 13 angeordnet sind. Die Lichtemissionsquelle 81 weist
erste und zweite lichtemittierende Elemente 81a und 81b zum
Herstellen von zwei Arten von Lichtern mit verschiedener Wellenlänge auf,
beispielsweise einen roten Lichtstrahl und einen Infrarotstrahl.
Das erste und das zweite lichtemittierende Element 81a und 81b sind
in Schräglage
angeordnet, um Lichter aus den lichtemittierenden Elementen 81a und 81b auf
eine im Wesentlichen gleiche Fläche
auf dem Geldschein 64 zu richten. Die Transportvorrichtung 19 umfasst
einen Transportmotor 66 zum Antreiben der Transportriemen 39,
ein Paar obere Rollen 84 und ein Paar untere Rollen 85,
welche synchron betrieben werden, um den Geldschein 64 zwischen
den Transportriemen 39 zu halten und ihn zu transportieren,
sowie einen Impulserzeuger 83 zum Herstellen von Impulsen,
welche mit der Drehbewegung des Transportmotors 66 synchronisiert
sind. Eine Andruckwalze 86 wird auf den Geldschein 64 gedrückt und
gedreht, um ihn entlang des Durchgangs 13 zu bewegen. Der
Lichtempfänger 82 und
der Impulserzeuger 83 sind mit Eingangsanschlüssen einer
Diskriminatorsteuerungsvorrichtung 96 elektrisch verbunden,
deren Ausganganschlüsse
mit dem Transportmotor 66 und der Lichtemissionsquelle 81 elektrisch
verbunden sind.
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Beim
Betrieb wird ein Geldschein
64 in den Einlass
60 eingeführt, und
der Transportmotor
66 wird gedreht, um die obere und die
untere Rolle
84,
85 anzutreiben und um dadurch
den Geldschein
64 durch die Transportriemen
39 zu
transportieren. Hier gibt der Impulserzeuger
83 Impulse
aus, welche mit der Drehbewegung des Transportmotors
66 synchron
sind, so dass die
Diskriminatorsteuerungsvorrichtung
96 Ausgaben
weitergibt, um abwechselnd das erste und das zweite lichtemittierende
Element
81a,
81b als Reaktion auf die synchronisierten
Impulse einzuschalten, welche von der
Diskriminatorsteuerungsvorrichtung
96 empfangen
werden, und deshalb wird ein roter Lichtstrahl und ein Infrarotstrahl
auf den Geldschein
64 gestrahlt. Folglich erkennt ein derartiger
Geldscheindiskriminator nach dem Stand der Technik optische Merkmale
des Geldscheins durch Bestrahlung von zwei Lichtern verschiedener
Wellenlänge,
um den Geldschein zu validieren. Der Geldscheindiskriminator kann
jedoch Geldscheine aufgrund einer unzureichenden Menge verschiedener optischer
Merkmale, welche von den Geldscheinen aufgenommen werden, nicht
richtig validieren. Ein Geldscheinvalidator dieser Art wird beispielsweise
in der
japanischen Gebrauchsmusteroffenbarung
Nr. 58-32562 gezeigt.
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Eine
Ausführungsform
der optischen Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
wird hier nachfolgend im Zusammenhang mit der 2 bis 12 beschrieben.
Wie in 2 gezeigt, umfasst ein Geldscheinvalidator mit
der optischen Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine
Transportvorrichtung 19 zum Transportieren eines Geldscheins 64,
welcher entlang eines Durchgangs 13 in einen Einlass 60 eingeführt wird,
eine Messvorrichtung 18 zum Detektieren optischer und magnetischer
Merkmale des Geldscheins 64, welcher sich entlang des Durchgangs 13 bewegt,
sowie eine Steuerungsvorrichtung 96 zum Empfangen von Ausgaben
aus der Messvorrichtung 18, um den Geldschein 64 zu
validieren und um Antriebssignale an die Transportvorrichtung 19 weiterzuleiten.
Ein Rahmen 95 umfasst obere und untere Rahmenglieder 95a, 95b,
welche aus metallischen Platten angefertigt sind, um die Transportvorrichtung 19,
die Messvorrichtung 18 und die Steuerungsvorrichtung 96 darauf
aufzunehmen.
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Wie
in 2 illustriert, umfasst die Transportvorrichtung 19 einen
Transportmotor 66, ein Ritzel 65, welches auf
einer Ausgangswelle des Transportmotors 66 befestigt ist,
ein erstes Zahnrad 62, welches in das Ritzel 65 greift,
ein zweites Zahnrad 63, welches mit dem ersten Zahnrad 62 gekoppelt
ist, Transportwalzen 67, welche von dem zweiten Zahnrad 63 angetrieben
werden, sowie Transportriemen 39, welche um die Transportwalzen 67 gewunden sind,
um den Geldschein 64 zu halten und entlang des Durchgangs 13 zu
transportieren. Ein Rotationsgeber (nicht gezeigt), welcher Impulssignale
an die Steuerungsvorrichtung 96 herstellt, wird synchron
mit der Drehbewegung des Transportmotors 66 gedreht.
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Die
Messvorrichtung 18 umfasst eine optische Messvorrichtung 15 zum
Detektieren optischer Merkmale des Geldscheins 64, um Detektionssignale zu
produzieren, eine magnetische Messvorrichtung 16 zum Detektieren
eisenhaltiger Tinte, welche auf einer vorbestimmten Position des
Geldscheins 64 aufgedruckt ist, um Detektionssignale zu
produzieren, sowie einen Einlasssensor 14 zum Detektieren der
Einführung
des Geldscheins 64 in den Einlass 60. Der Einlasssensor 14,
welcher in 2 und 8 gezeigt
wird, umfasst einen Optokoppler aus einer lichtemittierenden Diode
und einem lichtempfangenden Transistor. Die optische Messvorrichtung 15 umfasst
eine frontale Abtastanordnung 15a, welche auf der Seite
des Einlasses 60 entlang des Durchgangs 13 angeordnet
ist, eine rückseitige
Abtastanordnung 15b, welche in einer beabstandeten Beziehung
zu und hinter der frontalen Abtastanordnung 15a angeordnet
ist, sowie einen Einzugssensor 17, welcher hinter der rückseitigen
Abtastanordnung 15b angeordnet ist, zum Detektieren eines
Einzugs zur Verwendung bei einer unbefugten Entnahme des Geldscheins 64.
Eine Andruckwalze 38 ist der magnetischen Messvorrichtung 16 entgegengesetzt
angeordnet, um den sich bewegenden Geldschein 64 auf die
magnetische Messvorrichtung 16 zu zwingen.
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Wie
in 5 gezeigt, umfasst die frontale Abtastanordnung 15a ein
Paar äußere Abtastanordnungen 1,
und eine innere Abtastanordnung 2, welche lateral entfernt
von den äußeren Abtastanordnungen 1 und
zwischen ihnen angeordnet ist. Jede äußere Abtastanordnung 1 umfasst
einen ersten Optokoppler 5 und einen zweiten Optokoppler 6,
welche in der Umgebung und auf den gegenüberliegenden Seiten des Durchgangs 13 und
in vertikal beabstandeter Beziehung zueinander über den Durchgang 13 hinweg
angeordnet sind. Der erste Optokoppler 5 weist ein erstes
lichtemittierendes Element 20 zum Emittieren eines ersten
Lichts der ersten Wellenlänge und
ein erstes Lichtempfangselement 21 benachbart zu dem ersten
lichtemittierenden Element 20 auf. Ebenso weist der zweite
Optokoppler 6 ein zweites lichtemittierendes Element 22 zum
Emittieren eines zweiten Lichts der zweiten Wellenlänge, welche
von ersten Wellenlänge
des ersten Lichts aus dem ersten lichtemittierenden Element 20 verschieden
ist, und ein zweites Lichtempfangselement 23 benachbart
zu dem zweiten lichtemittierenden Element 22 auf. Das erste
lichtemittierende Element 20 ist neben dem ersten Lichtempfangselement 21 quer
zu der Transportrichtung des Geldscheins 64 angeordnet
und mit dem zweiten Lichtempfangselement 23 auf der anderen Seite
des Durchgangs 13 ausgerichtet. Das zweite lichtemittierende
Element 22 ist neben dem zweiten Lichtempfangselement 23 quer
zu der Transportrichtung des Geldscheins 64 angeordnet
und mit dem ersten Lichtempfangselement 21 auf der anderen Seite
des Durchgangs 13 ausgerichtet. Das erste Lichtempfangselement 21 ist
mit dem zweiten lichtemittierenden Element 22 ausgerichtet
lokalisiert, um selektiv erstes Licht aus dem ersten lichtemittierenden
Element 20, welches auf dem Geldschein 64 reflektiert
wird, und zweites Licht aus dem zweiten lichtemittierenden Element 22 zu
empfangen, welches den Geldschein 64 geradlinig durchdringt.
Das zweite Lichtempfangselement 23 ist mit ersten lichtemittierenden
Element 20 ausgerichtet lokalisiert, um selektiv zweites
Licht aus dem zweiten lichtemittierenden Element 22, welches
auf dem Geldschein 64 reflektiert wird, und erstes Licht
aus dem ersten lichtemittierenden Element 20 zu empfangen,
welches geradlinig durch den Geldschein 64 hindurchgeht.
Das erste lichtemittierende Element 20 ist vorzugsweise eine
Infrarot-LED, und das zweite lichtemittierende Element 22 ist
vorzugsweise eine LED zum Emittie ren des zweiten Lichts, welches
kein Infrarotstrahl sondern beispielsweise rotes Licht ist. Mit
anderen Worten kann, während
eines des ersten und des zweiten Lichts ein Infrarotstrahl sein
kann, das andere des ersten und des zweiten Lichtes von der Wellenlänge sein,
welche von der Wellenlänge
des Infrarotstrahls verschieden ist. Das erste und das zweite lichtemittierende
Element 20 und 22 werden zur Zeitteilungssteuerung
zu voneinander verschiedenen Zeitpunkten eingeschaltet, um einen
gleichzeitigen Empfang des ersten und des zweiten Lichts durch das
erste oder das zweite Lichtempfangselement 21 oder 23 zu
vermeiden.
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Wie
in 6 gezeigt, umfasst die rückseitige Abtastanordnung 15b ein
Paar äußere Abtastanordnungen 3 und
eine innere Abtastanordnung 4, welche lateral entfernt
von den äußeren Abtastanordnungen 3 und
zwischen ihnen angeordnet ist. Jede äußere Abtastanordnung 3 umfasst
einen dritten Optokoppler 9 und ein vierten Optokoppler 10,
welche in der Umgebung und auf den gegenüberliegenden Seiten des Durchgangs 13 und
in vertikal beabstandeter Beziehung zueinander über den Durchgang 13 hinweg angeordnet
sind. Der dritte Optokoppler 9 weist ein drittes lichtemittierendes
Element 30 zum Emittieren eines dritten Lichts und ein
drittes Lichtempfangselement 31 auf, welches benachbart
zu dem dritten lichtemittierenden Element 30 angeordnet
ist. Ebenso weist der vierte Optokoppler 10 ein viertes
lichtemittierendes Element 32 zum Emittieren eines vierten Lichts
und ein viertes Lichtempfangselement 33 auf, welches benachbart
zu dem vierten lichtemittierenden Element 32 angeordnet
ist. Das dritte lichtemittierende Element 30 ist neben
dem dritten Lichtempfangselement 31 quer zu der Transportrichtung
des Geldscheins 64 angeordnet und mit dem vierten lichtemittierenden
Element 32 auf der anderen Seite des Durchgangs 13 ausgerichtet.
Das vierte lichtemittierende Element 32 ist neben dem vierten
Lichtempfangselement 33 quer zu der Transportrichtung des Geldscheins 64 angeordnet
und mit dem dritten lichtemittierenden Element 30 auf der
anderen Seite des Durchgangs 13 ausgerichtet. Das dritte
Lichtempfangselement 31 ist mit dem vierten lichtemittierenden
Element 32 ausgerichtet lokalisiert, um selektiv drittes
Licht aus dem dritten emittierenden Element 30, welches
auf dem Geldschein 64 reflektiert wird, und viertes Licht
aus dem vierten lichtemittierenden Element 32 zu empfangen,
welches den Geldschein 64 geradlinig durchdringt. Das vierte
Lichtempfangselement 33 ist mit dem dritten lichtemittierenden
Element 30 ausgerichtet lokalisiert, um selektiv viertes Licht
aus dem vierten lichtemittierenden Element 32, welches
auf dem Geldschein 64 reflektiert wird, und drittes Licht
aus dem dritten lichtemittierenden Element 30 zu empfangen,
welches geradlinig durch den Geldschein 64 hindurch geht.
Das vierte lichtemittierende Element 32 ist vorzugsweise
eine Infrarot-LED, und das dritte lichtemittierende Element 30 ist
vorzugsweise eine LED zum Emittieren des vierten Lichts, welches
kein Infrarotstrahl, sondern beispielsweise grünes Licht ist. Mit anderen
Worten kann, während
eines des dritten und des vierten Lichts ein Infrarotstrahl sein
kann, das andere des dritten und des vierten Lichtes von der Wellenlänge sein,
welche von der Wellenlänge
des Infrarotstrahls verschieden ist. Auf jeden Fall kann jedes des
ersten, zweiten, dritten und vierten Lichts aus der Gruppe ausgewählt werden,
welche aus rotem, grünem,
gelbem, blauem und ultraviolettem Licht sowie aus einem Infrarotlichtstrahl
besteht. Das dritte und das vierte lichtemittierende Element 30 und 32 werden zur
Zeitteilungssteuerung zu voneinander verschiedenen Zeitpunkten eingeschaltet,
um den gleichzeitigen Empfang des dritten und des vierten Lichts
durch das dritte und das vierte Lichtempfangselement 31 und 33 zu
vermeiden.
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Bei
der gezeigten Ausführungsform
bilden der erste und der zweite Optokoppler 5 und 6 eine erste
vierfache Anordnung, und der dritte und der vierte Optokoppler 9 und 10 bilden
eine zweite vierfache Anordnung, welche longitudinal entlang des Durchgangs 13 hinter
der ersten vierfachen Anord nung angeordnet ist. Die 5 und 6 zeigen
die erste, die zweite, die dritte und die vierte Triplexanordnung
oder dreifache Anordnung 7, 8, 11 und 12, von
welchen jede drei optische Elemente aufweist, welche auf einer Linie
angeordnet sind. Die erste und die zweite Triplexanordnung 7 und 8 sind
in der Umgebung und auf den gegenüberliegenden Seiten des Durchgangs 13 und
in vertikal beabstandeter Beziehung zueinander über den Durchgang 13 hinweg
angeordnet. Die erste Triplexanordnung 7 umfasst zwei obere
oder erste lichtemittierende Elemente 24 zum Emittieren
erster Lichter der gleichen oder voneinander verschiedenen Wellenlängen, und
ein oberes oder erstes Lichtempfangselement 25, welches
zwischen den ersten lichtemittierenden Elementen 24 in einer
Linie angeordnet ist, zum Empfangen der ersten und der zweiten Lichter,
welche auf dem Geldschein 64 zu den verschiedenen Zeitpunkten
reflektiert werden. Beispielsweise kann jedes der ersten lichtemittierenden
Elemente 24 eine LED zum Erzeugen des gleichen roten Lichts
sein. Ausgerichtet mit der ersten Triplexanordnung 7 und
unter ihr auf der anderen Seite des Durchgangs 13 ist eine
zweite Triplexanordnung 8 angeordnet, welche zwei untere oder
zweite Lichtempfangselemente 27 und ein unteres oder zweites
lichtemittierendes Element 26, welches zwischen den beiden
zweiten Lichtempfangselementen 27 in einer Linie angeordnet
ist, zum Emittieren eines zweiten Lichts umfasst. Beispielsweise sind
die ersten lichtemittierenden Elemente 24 rote LEDs und
ist das zweite lichtemittierende Element 26 eine Infrarot-LED.
Bei dieser Anordnung kann das erste Lichtempfangselement 25 erste
Lichter aus den ersten lichtemittierenden Elementen 24,
welche auf dem Geldschein 64 reflektiert werden, und das
zweite Licht aus dem zweiten lichtemittierenden Element 26 empfangen,
welches den Geldschein 64 geradlinig durchdringt. Jedes
der zweiten Lichtempfangselemente 27 kann das zweite Licht
aus dem zweiten lichtemittierenden Element 26, welches
auf dem Geldschein 64 reflektiert wird, und das erste Licht
aus dem ersten lichtemittierenden Element 24 empfangen,
welches geradlinig durch den Geldschein 64 hindurchgeht.
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Die
dritte Triplexanordnung 11 umfasst zwei obere oder erste
lichtemittierende Elemente 34 zum Emittieren erster Lichter
mit gleichen oder mit voneinander verschiedenen Wellenlängen und
ein oberes oder erstes Lichtempfangselement 35, welches
zwischen den ersten lichtemittierenden Elementen 34 in einer
Linie angeordnet ist, zum Empfangen der ersten und der zweiten Lichter,
welche zu verschiedenen Zeitpunkten auf dem Geldschein 64 reflektiert
werden. Beispielsweise kann jedes der ersten lichtemittierenden
Elemente 34 eine LED zum Erzeugen eines Infrarotstrahls
sein. Ausgerichtet mit der dritten Triplexanordnung 11 und
unter ihr auf der anderen Seite des Durchgangs 13 ist eine
vierte Triplexanordnung 12 angeordnet, welche zwei untere
oder vierte Lichtempfangselemente 37 und ein unteres oder viertes
lichtemittierendes Element 36, welches zwischen den vierten
Lichtempfangselementen 37 in einer Linie angeordnet ist,
zum Emittieren eines vierten Lichts umfasst. Beispielsweise sind
die dritten lichtemittierenden Elemente Infrarot-LEDs und ist das
vierte lichtemittierende Element 36 eine grüne LED.
Bei dieser Anordnung kann das dritte Lichtempfangselement 35 dritte
Lichter aus den dritten lichtemittierenden Elementen 34,
welche auf dem Geldschein 64 reflektiert werden, und ein
viertes Licht aus dem vierten lichtemittierenden Element 36 empfangen,
welches den Geldschein 64 geradlinig durchdringt. Jedes
der vierten Lichtempfangselemente 37 kann das vierte Licht
aus dem vierten lichtemittierenden Element 36, welches
auf dem Geldschein 64 reflektiert wird, und das dritte
Licht aus dem dritten lichtemittierenden Element 34 empfangen,
welches durch den Geldschein 64 hindurchtritt. Das erste,
das zweite und das dritte lichtemittierende Element 24, 26, 34 und 36 werden
zu den verschiedenen Zeitpunkten eingeschaltet.
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Diese
lichtemittierenden Elemente sind LEDs, und die Lichtempfangselemente
können
vorzugsweise Fototransistoren, Fotodioden oder andere fotoelektrische
Elemente sein, welche sowohl auf der oberen als auch auf der unteren
Leiterplatine 90 befestigt sind, welche in dem Rahmen 95 angebracht sind.
Die erste, die zweite, die dritte und die vierte Triplexanordnung 7, 8, 11 und 12 sind
entlang einer zentralen Achse 13a des Durchgangs 13 befestigt, und
der erste, der zweite, der dritte und der vierte Optokoppler 5, 6, 9 und 10 sind
in symmetrischen oder spiegelbildlichen Positionen hinsichtlich
der zentralen Achse 13a befestigt. Ein Paar Abstandshalter 45, welche
aus lichtdurchlässigem
Material, wie beispielsweise einem transparenten Harz, angefertigt sind,
sind zwischen den oberen und den unteren lichtemittierenden Elementen
und Empfangselementen angeordnet. Beispielsweise können die
Abstandshalter 45 eine verlängerte Platte oder eine zylindrische Linse
sein. Wie in 7 gezeigt, sind die lichtemittierenden
Elemente 20, 30 und die Lichtempfangselemente 21, 31 in
einem oberen Gehäuse 91 mit
einer Trennwand 87 angeordnet, um die lichtemittierenden Elemente 20, 30 und
die Lichtempfangselemente 21, 31 in einer passend
beabstandeten Beziehung zueinander zu halten. Entsprechend sind
die lichtemittierenden Elemente 22, 32 und die
Lichtempfangselemente 23, 33 in einem unteren
Gehäuse 92 mit
einer Trennwand 87 angeordnet, um die lichtemittierenden Elemente 22, 32 und
die Lichtempfangselemente 23, 33 in einer passend
beabstandeten Beziehung zueinander zu halten. Die lichtemittierenden
Elemente 24, 34 und die Lichtempfangselemente 25, 35 sind
in einem oberen Gehäuse 93 zusammen
mit dem Einzugssensor 17 mit Abteilungen 87 angeordnet,
um diese Elemente in einer passend beabstandeten Beziehung zueinander
zu halten. Ähnlich
sind die lichtemittierenden Elemente 26, 36 und
die Lichtempfangselemente 27, 37 in einem unteren
Gehäuse 94 zusammen
mit dem Einzugssensor 17 mit Abteilungen 87 angeordnet,
um diese Elemente in einer passend beabstandeten Beziehung zueinander
zu halten.
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Wie
oben stehend beschrieben, umfasst bei der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung die Messvorrichtung zum Vereinigen von zwei lichtemittierenden
Elementen und zwei Lichtempfangselementen einen ersten Optokoppler 5 oder 9 und
einen zweiten Optokoppler 6 oder 10, welche in
der räumlichen
Nähe und
auf den gegenüberliegenden
Seiten des Durchgangs 13 angeordnet sind. Der erste Optokoppler 5 oder 9 umfasst
ein erstes lichtemittierendes Element 20 oder 30 zum
Emittieren eines ersten Lichts und ein erstes Lichtempfangselement 21 oder 31,
welches in der Umgebung des ersten lichtemittierenden Elements 20 oder 30 angeordnet
ist. Der zweite Optokoppler 6 oder 10 umfasst
ein zweites lichtemittierendes Element 22 oder 32 zum
Emittieren eines zweiten Lichts mit einer Lichtwellenlänge, welche
von der des ersten Lichts verschieden ist, und ein zweites lichtemittierendes
Element 23 oder 33. Das erste Lichtempfangselement 21 oder 31 kann erstes
Licht aus dem ersten lichtemittierenden Element 20 oder 30,
welches auf dem Geldschein 64 reflektiert wird, und zweites
Licht aus dem zweiten lichtemittierenden Element 22 oder 32 empfangen,
welches den Geldschein 64 geradlinig durchdringt. Das zweite
Lichtempfangselement 23 oder 33 kann zweites Licht
aus dem zweiten lichtemittierenden Element 22 oder 32,
welches auf dem Geldschein 64 reflektiert wird, und erstes
Licht aus dem ersten lichtemittierenden Element 20 oder 30 empfangen,
welches geradlinig durch den Geldschein 64 hindurchgeht. Dementsprechend
kann die Kombination aus dem ersten Optokoppler 5 oder 9 und
dem zweiten Optokoppler 6 oder 10 vier Arten optischer
Merkmale oder Muster des Geldscheins 64 aufnehmen, welche
zwei Lichtdurchdringungseigenschaften und zwei Lichtreflexionseigenschaften
umfassen, wobei die Anzahl lichtemittierender Elemente und Empfangselemente reduziert
wird.
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Wie
in 8 gezeigt, sind der Einlasssensor 14,
die optische Messvorrichtung 15, die magnetische Messvorrich tung 16 und
der Einzugssensor 17 über
einen Verstärker 97 mit
Eingangsanschlüssen der
Steuerungsvorrichtung 96 verbunden, und die Ausganganschlüsse der
Steuerungsvorrichtung 96 sind mit den lichtemittierenden
Elementen der Messvorrichtung 18 und der Motorsteuerungsschaltung 68 der
Transportvorrichtung 19 zum Aktivieren des Transportmotors 66 verbunden.
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Beim
Betreiben des Geldscheinvalidators wird ein Geldschein 64 in
den Einlass 60 eingeführt, und
der Einlasssensor 14 erkennt die Einführung des Geldscheins 64,
um ein Detektionssignal an die Steuerungsvorrichtung 96 zu
produzieren, welche dann Antriebssignale an die Motorsteuerungsschaltung 68 weitergibt,
um den Transportmotor 66 zu drehen. Folglich wird der Geldschein 64 durch
die Transportriemen 39 in dem Durchgang 13 und
entlang davon transportiert, und die Messvorrichtung 18 wird
aktiviert, wenn der Geldschein 64 die Messvorrichtung 18 passiert.
Dementsprechend werden die lichtemittierenden Elemente 20, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36 eingeschaltet,
falls sie in dem gleichen Gehäuse 91, 92, 93 und 94 angeordnet
sind, um eine unerwünschte optische
Störung
durch eine gleichzeitige Lichtemission zu vermeiden. Mehrere optische
Merkmale des Geldscheins 64 werden durch die Lichtempfangselemente 21, 23, 25, 27, 31, 33, 35, 37 in
elektrische Signale umgewandelt, welche jedes Licht empfangen, welches
aus den lichtemittierenden Elementen 20, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36 emittiert
wird, so dass die elektrischen Signale an die Steuerungsvorrichtung 96 geliefert
werden. Wenn ein Infrarotstrahl den Geldschein 64 durchdringt,
kann er von einem Lichtempfangselement mit geringerer Auswirkung
durch gefärbte
Tinte, welche auf dem Geldschein 64 aufgedruckt ist, aber
mit Auswirkung durch die Papierqualität des Geldscheins 64 empfangen
werden, und deshalb kann ein empfangener Infrarotstrahl eine Referenz
oder Basislichtdaten zum Detektieren eines Lichtmengenpegels von
anderem Licht als dem Infrarotstrahl bereitstellen, wie beispielsweise
von rotem, grünem,
gelbem blauem oder ultraviolettem Licht. In diesem Fall stellt eine
Differenz zwischen empfangenen Lichtmengen des Infrarotstrahls und
des anderen Lichts als des Infrarotstrahls gute optische Daten ohne
einen Einfluss der Papierqualität
des Geldscheins 64 bereit. Die Steuerungsvorrichtung 96 unterscheidet
die Authentizität
des Geldscheins 64 im Hinblick auf die empfangenen Detektionssignale
und treibt weiterhin die Transportvorrichtung 19 an, um den
Geldschein 64 auszugeben, um ihn in einer Stapelkammer 44 zu
sammeln, wenn die Steuerungsvorrichtung 96 den Geldschein 64 als
echt bestimmt. Wenn die Steuerungsvorrichtung 96 umgekehrt
den Geldschein 64 nicht als echt bestimmt, treibt ihn die Transportvorrichtung 19 in
der umgekehrten Richtung an, um den Geldschein 64 aus dem
Einlass 60 zurückzugeben.
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Die
oben stehend beschriebene Ausführungsform
der Erfindung kann auf verschiedenen Wegen variiert werden. Beispielsweise
kann die optische Messvorrichtung drei Optokoppler oder drei Paare
davon an Stelle eines Paares des ersten und des zweiten Optokopplers 5 und 6 oder 9 und 10 oder drei
Triplexanordnungen oder drei Paare davon umfassen. Wie in 9 gezeigt,
kann das Lichtempfangselement 31 aus dem Gehäuse 91 entfernt
werden, wobei die lichtemittierenden Elemente 20, 30 und
das Lichtempfangselement 21 an den Scheitelpunkten eines
ebenen Dreiecks angeordnet sind, wie in 10 gezeigt,
und das Lichtempfangselement 23 kann aus dem Gehäuse 92 entfernt
werden. Auch kann das Lichtempfangselement 35 aus dem Gehäuse 93 entfernt
werden, wie in 9 gezeigt, das Lichtempfangselement 37 kann
aus dem Gehäuse 94 entfernt
werden, um ein einzelnes Lichtempfangselement 27 und die
lichtemittierenden Elemente 26 und 36 in dem Gehäuse 94 zu
befestigen, wie in 12 gezeigt. Die Positionen und
die Kombination aus Optokopplern und Triplexanordnungen können nach
Bedarf ausgewählt
werden. Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung
auch auf andere Wertpapiere als Geldscheine angewandt werden kann,
wie beispielsweise auf Schuldverschreibungen, Zertifikate, Coupons,
Berechtigungsscheine, Zahlungsmittel, Banknoten, Papiergeld, Tickets.