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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 Beleuchten 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 neben dem ersten Lichtempfangselement quer zu der Transportrichtung des Wertpapiers angeordnet und mit dem zweiten Lichtempfangselement auf der anderen Seite des Durchgangs ausgerichtet;
ist das zweite lichtemittierende Element neben dem zweiten Lichtempfangselement quer zu der Transportrichtung des Wertpapiers angeordnet und mit dem ersten Lichtempfangselement auf der anderen Seite des Durchgangs ausgerichtet;
ist das erste oder das zweite Licht ein Infrarotstrahl, wobei der Infrarotstrahl, der das Wertpapier durchdringt, 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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Figurenliste
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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:
- 1 eine Teilansicht eines Geldscheinvalidators nach dem Stand der Technik ist.
- 2 eine Teilansicht eines Geldscheinvalidators mit einer optischen Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
- 3 eine Draufsicht eines oberen Rahmens des Geldscheinvalidators ist, welcher in 2 gezeigt wird.
- 4 eine Draufsicht eines unteren Rahmens des Geldscheinvalidators ist, welcher in 2 gezeigt wird.
- 5 eine Teilansicht ist, welche frontale Anordnungen der optischen Messvorrichtung zeigt.
- 6 eine Teilansicht ist, welche rückseitige Anordnungen der optischen Messvorrichtung zeigt.
- 7 eine vergrößerte Draufsicht der optischen Messvorrichtung ist.
- 8 eine elektrische Schaltung des Geldscheinvalidators zeigt.
- 9 eine vergrößerte Draufsicht ist, welche eine variierte Ausführungsform der optischen Messvorrichtung der 7 unter Auslassung der Lichtempfangselemente zeigt.
- 10 eine auseinander gezogene, perspektivische Ansicht einer Triplexanordnung ist, welche in 9 gezeigt wird.
- 11 eine auseinander gezogene, perspektivische Ansicht einer fünffachen Anordnung ist, welche in 9 gezeigt wird.
- 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 Emittieren 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 Anordnung 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 Geld-schein 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 Messvorrichtung 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.