EP1149364A1 - Vorrichtung zur validierung von echtheitsmerkmalen auf wert- und sicherheitsdokumenten - Google Patents

Vorrichtung zur validierung von echtheitsmerkmalen auf wert- und sicherheitsdokumenten

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Publication number
EP1149364A1
EP1149364A1 EP00910622A EP00910622A EP1149364A1 EP 1149364 A1 EP1149364 A1 EP 1149364A1 EP 00910622 A EP00910622 A EP 00910622A EP 00910622 A EP00910622 A EP 00910622A EP 1149364 A1 EP1149364 A1 EP 1149364A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode
electrodes
detector
security
signal
Prior art date
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Granted
Application number
EP00910622A
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English (en)
French (fr)
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EP1149364B1 (de
Inventor
Frank Kappe
Benedikt Ahlers
Roland Gutmann
Arnim Franz-Burgholz
Anett Bailleu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bundesdruckerei GmbH
Original Assignee
Bundesdruckerei GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Bundesdruckerei GmbH filed Critical Bundesdruckerei GmbH
Publication of EP1149364A1 publication Critical patent/EP1149364A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1149364B1 publication Critical patent/EP1149364B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12Visible light, infrared or ultraviolet radiation

Definitions

  • the invention relates to a device for validating authenticity features on value and security documents, in particular banknotes, which pass through an automatic tester in batch processing mode, a detector device detecting the authenticity feature and feeding it to signal processing.
  • a device mentioned at the outset has become known, for example, with the subject matter of EP 0 633 553 B1 or EP 0 477 711 B1.
  • Both devices are so-called banknote checking machines, which are able to check a large number of banknotes in continuous operation within a relatively short time.
  • the invention is therefore based on the object of developing a device for validating authenticity features of the type mentioned at the outset such that invisible authenticity features of good quality can also be evaluated and processed at substantially higher throughput speeds.
  • the invention is characterized by the technical teaching of claim 1.
  • An essential feature of the invention is that the automatic testing machine now has at least one detector device which is suitable for detecting and evaluating electroluminescent properties of authenticity features.
  • the device is thus no longer limited to the detection of optically visible authenticity features, but invisible authenticity features can be detected and evaluated, in particular authenticity features which have electroluminescent properties.
  • the invention provides in a preferred embodiment that the detector device consists of at least two electrodes lying opposite one another, between which the security and value document to be checked is moved and at least one detector is present which detects the electroluminescent signal of the authenticity feature and converts it into an electrical one Implemented signal.
  • electrosenescence is understood to mean all phosphorescent and fluorescent elements which generate a corresponding luminescence signal under the action of an alternating electromagnetic field. It is not necessary for the signal to be in the visible range. It can be in the IR range as well as in the UV range; but it can also be in the visible range. It is also provided that this luminescence signal is both in the visible and in the invisible range and that the associated detector device detects and evaluates this signal.
  • the security and value document To generate an alternating electromagnetic field with a frequency of up to a few MHz, it is necessary for the security and value document to be checked at the location of the authenticity signal to be checked with it electromagnetic alternating field is enforced. For this purpose, it is intended to couple the alternating electromagnetic field to the security and value document.
  • the coupling is preferably capacitive, that is to say the security and value document is passed through in the field gap between two electrodes lying opposite one another, the electrodes being connected in each case to one pole of the signal source for generating the alternating electromagnetic field.
  • the air gap between the electrodes and the value and security document can be minimized.
  • at least one of the electrodes is spring-loaded against the security and value document, so that - by minimizing the air gap - the security and value document is penetrated with the highest possible electrical field strength.
  • one electrode is designed as a surface electrode, while the other electrode is designed as a spring-loaded roller, which lies opposite the surface electrode.
  • the spring loading can take place in that the axis of this pressure roller is spring-loaded in the transport plane of the value and security document, so that this
  • Pinch roller is spring-loaded on one side of the value and security document, while the other side of the value and
  • Security document banknote bears on the opposite, flat electrode.
  • the emitted luminescence signal can then best be detected by using the flat electrode for the emitted one
  • Luminescence signal is designed to be permeable and that the detector device for detecting the luminescence signal is arranged beyond this electrode.
  • both electrodes are formed by corresponding pressure rollers, at least one of the pressure rollers being spring-loaded in the transport plane of the security and value document.
  • roller-shaped or cylindrical electrode designed as a pressure roller has a conductive coating which is coupled to one pole of the alternating field generator. This can be done simply by the fact that the coating of the pressure roller is electrically conductively connected to the axis of the pressure roller and the axis is electrically insulated from a spring-loaded
  • Pressure device is biased.
  • the signal to be coupled onto the pad is then transmitted to the axle via a slip ring contact and from there to the pad.
  • a third embodiment of the invention it is provided that two sheet-like electrodes are provided, at least one of the sheet-like electrodes being spring-loaded against the other electrode, so that the banknote to be inserted into the gap between the electrodes is as free as possible from the alternating electromagnetic field without an air gap in between to enforce.
  • At least one of the flat electrodes is designed to be transparent to the luminescence signal. If this luminescence signal is at least partially in the visible range, then it is preferred if at least one electrode is made of a transparent, electrically conductive material (e.g. indium tin oxide), which can be colored, for example, in the manner of a filter disk, around a narrow-band passage of the detected luminescence signal on the detector arranged beyond this permeable electrode.
  • a transparent, electrically conductive material e.g. indium tin oxide
  • the emitted luminescence signal is in the invisible range, it is sufficient to make at least one electrode permeable only for the spectral range of the luminescence signal, while the electrode can then be opaque in the visible range.
  • the detector device according to the invention can only be arranged on a specific track of the bank note to be checked.
  • a plurality of detector devices can also be arranged side by side and two detectors for evaluating the luminescence signal can also be assigned to one detector device. This embodiment has the advantage that only the difference signal is evaluated, which is consequently of
  • the difference between two detector devices thus leads to improved evaluation reliability of the detected luminescence signal.
  • FIG. 1 schematically, in side view, an automatic testing machine according to the invention
  • FIG. 2 shows an enlarged illustration of a detector device in a first embodiment
  • FIG. 3 an enlarged representation of a detector design in a second embodiment
  • Figure 4 schematically shows the top view of a banknote to be checked
  • Figure 5 another embodiment of an automatic test machine according to the
  • FIG. 6 an embodiment modified compared to FIG. 5,
  • FIG. 7 an embodiment of FIG. 5 modified from FIGS
  • FIG. 8 an embodiment modified compared to FIG. 7 with regard to the modification of the electrodes
  • FIG. 9 the schematic top view of two detectors for scanning a bank note
  • Figure 10 the signal image that results when scanning with two detectors according to Figure 9.
  • Figure 11 Top view of an electrode arrangement with finger-shaped electrodes
  • Figure 12 the arrangement of Figure 10 in section
  • the testing machine according to FIG. 1 essentially consists of a conveyor belt 1 which is driven in the direction of arrow 5.
  • a stack of value and security documents 3 lies in a feed chute 2, one banknote each being drawn in via the feed rollers 4 and fed to the detector 9 in the direction of the arrow 5 on the conveyor belt 1.
  • a number of conveyor rollers 6 and a deflecting roller 7 are shown, the entire drive of the conveyor belt 1 taking place via a separately driven drive belt 8.
  • the conveyor belt 1 can also be driven directly via the drive of at least one of the conveyor rollers 6 or the deflection roller 7.
  • conveyor belt 1 instead of a conveyor belt 1, other longitudinal conveyors can also be used, e.g. Chain conveyors, link conveyors, gripping drives and the like.
  • test machine can also be assigned other test devices, such as Test devices for the detection of optically visible authenticity features and the like.
  • an electroluminescent signal is generated, which is detected by a detector 23 and is fed via line 25 to signal processing 10, which in turn is connected to a display device 11.
  • the detector device 9 consists of a pressure roller 14, the axis 16 of which is pressed against the bank note 12 to be checked by means of a spring 17.
  • the coating 15 of this pressure roller 14 is made conductive and is connected via line 20 to one pole of a signal source 18.
  • the spring 17 is supported in relation to a stationary support 19.
  • the other pole of the signal source 18 is connected via the connecting line 21 to an electrically conductive conductive foil 22 which is arranged on the opposite side of the security and value document 12.
  • An alternating electromagnetic field is thus generated between the covering 15 and the guide foil 22, which passes through the security and value document 12 approximately perpendicular to its surface.
  • a luminescence signal 24 is generated which strikes the detector 23 and generates a signal in the line 25 which is detected by the signal processing 10 and processed further becomes.
  • a detector device 23 consists of two approximately flat, opposite guide foils 22, 26, between which the bank note 12 to be checked is transported in the direction of arrow 5. At least one of the guide foils 22, 26 can be spring-loaded against the other guide foil.
  • the detector 23 is at a distance from the respective upper guide foil 22. However, this is not necessary; the detector 23 can in each case be fastened tightly to the respective conductive foil 22 in order to ensure the shortest possible path of the luminescence signal 24 which is free of scatter.
  • Figure 4 shows schematically that the detector device 9, 13 can only be arranged on one track of a bank note 12, i.e. the width of the detector device transversely to the transport direction (arrow direction 5) can be smaller than the width of the security and value document 12.
  • Luminescence signal 24 generated which can also be used for authenticity detection of the security and value document.
  • Arrange security document 12 wherein in addition to evaluating one track, several tracks can also be evaluated.
  • the transport of the value and security document can be briefly interrupted for the time of the check. After the check has been carried out, the transport of the value and security document starts again.
  • FIGS. 9 and 10 where it is shown that two detectors 9, 9 'scan a bank note 12. While the detector device 9 is assigned to the track to be scanned with the authenticity features 27-32, the second detector device 9 'is not assigned to any authenticity features, but merely scans the surface of the value and security document.
  • the signals from both detectors 9, 9 ' are shown schematically in FIG. It can be seen that by forming the difference between the signal of the detector device 9 and the detector device 9 ', false influences can be eliminated. Such false influences are, for example, a temperature response, unwanted exposure of the sensor device (detector 23) and similar false influences.
  • the difference signal between the first and the second detector device can then be evaluated.
  • the advantage of the arrangement according to the invention is that the evaluation of invisible authenticity features 27-32 ensures an improved authenticity check of value and security documents.
  • the evaluation can take place at high speed because there is no need for pattern recognition. It only has to be checked whether a luminescence signal is present in a certain area of the security and value document or not.
  • a test machine equipped with the detector device according to the invention can therefore be significantly increased in its processing speed.
  • FIG. 5 shows as a further embodiment that at least one of the electrodes can be formed as an ITO film or as a glass plate, resulting in a plate electrode 34 which is at least partially electrically conductive and conductive with the connecting line 21 with the one pole Signal source 18 is connected, while the other electrode is designed as an electrode head 35 which is pressed by means of springs 42 on one side of the banknote 12 to be checked.
  • an air gap 33 is shown between the underside of the plate electrode 34 and the top of the security and value document 12.
  • this air gap 33 should be eliminated and disappear, because this results in a high flux density in the area between the underside of the plate electrode 34 and the top of the electrode head 35. Air gaps 33 are therefore bothersome and should be avoided if possible.
  • the springs 42 are also provided, which press the security and value document 12 against the surface of the plate electrode 34 in a spring-loaded manner.
  • the electrode head 35 is arranged in the opening of a carrier plate 44, which represents the transport plane for the security and value document 12.
  • Electroluminescent elements 43 are shown schematically, which in the present exemplary embodiment are embedded in the material of the security and value document 12. However, the invention is not restricted to this. Such EL elements 43 can also be applied as a coating on the value and security document 12, both a one-sided and a two-sided coating being possible.
  • FIG. 6 shows that instead of a plate electrode 34, a round electrode 36 can also be provided, which in the simplest case is designed as a conductive wire. It can be seen that the field lines 37 generated here penetrate the bank note 12 to be checked relatively perpendicularly and place it on the surface of the electrode head 35.
  • a further embodiment can be achieved by means of a plurality of wires stretched in parallel or by a woven fabric of electrically conductive wires. In all of these embodiments, despite the non-transparent wire material, the electroluminescence of the value and security document can be checked.
  • two opposite tip electrodes 38 can also be provided according to FIG. 7, which generate a particularly highly concentrated electric field with corresponding field lines 37.
  • FIG. 8 shows, as a modification of the exemplary embodiment in FIG. 7, that two electrodes 38 lying next to one another can also be provided, which electrodes 38 are not necessarily designed as tip electrodes.
  • the laterally arranged electrodes can also be designed as comb-like structures. These can then interlock and their evanescent electric field then stimulates the electroluminescent layer to glow in the value and security document.
  • Field lines 41 form in the electrode gap 39 between the electrodes, some of which run outside the bank note to be examined, but which also partially penetrate into the material of the security and value document and illuminate the EL elements 43 embedded there.
  • FIGS. 11 and 12 A modified exemplary embodiment is shown in FIGS. 11 and 12 in comparison to the exemplary embodiment according to FIGS. 7 and 8.
  • the electrode arrangement here consists of finger-shaped intermeshing finger electrodes which form between them the electrode gap (flux gap) in which the magnetic field is concentrated.
  • the electrode arrangement is arranged on one side of the banknote 12 and the field lines penetrate the banknote. As a result, the EL elements 43 embedded in the banknote or applied to the banknote are excited and emit a luminance signal 24.
  • the drawing does not show that the processing speed (transport speed in the direction of arrow 5) for the security and value document can vary.
  • the security and value document can be drawn into the checking device for value and security documents at high speed, but that the throughput speed of the security and value document through the detector device 9 is reduced during the examination of the authenticity features according to the present invention or the security and value document is even briefly stopped when the authenticity features are detected with the aid of the detector device 9 in order to obtain a corresponding output signal.
  • This means that the transport speed of the security and value document 12 does not necessarily have to be constant.
  • Detector device 37 field lines

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Description

Vorrichtung zur Validierung von Echtheitsmerkmalen auf Wert- und Sicherheitsdokumenten
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Validierung von Echtheitsmerkmalen auf Wert- und Sicherheitsdokumenten, insbesondere Banknoten, die im Stapelverarbeitungsbetrieb einen Prüfautomaten durchlaufen, wobei eine Detektorvorrichtung das Echtheitsmerkmal erfasst und einer Signalverarbeitung zuführt.
Eine eingangs genannte Vorrichtung ist beispielsweise mit dem Gegenstand der EP 0 633 553 B1 oder der EP 0 477 711 B1 bekannt geworden.
Bei beiden Vorrichtungen handelt es sich um sogenannte Banknoten- Prüfautomaten, welche in der Lage sind, innerhalb relativ kurzer Zeit eine Vielzahl von Banknoten im Durchlaufbetrieb zu überprüfen.
Bei den genannten Druckschriften besteht jedoch der Nachteil, daß eine Bilderkennung durchgeführt wird, was zeitaufwendig ist. Dadurch wird die Verarbeitungsleistung derartiger Prüfautomaten beeinträchtigt. Es wird nämlich eine komplette Bilderkennung durchgeführt, d.h. es werden Symbole erkannt, und mit eingespeicherten Symbolen verglichen. Dies erfordert jedoch, daß während der Symbolerkennung und Auswertung die Durchlaufgeschwindigkeit verringert wird, um genügend Rechenzeit für die Auswertung und Gut-Schlecht- Entscheidung zu erhalten.
Außerdem basiert die bekannte Symbolerkennung lediglich auf der Erfassung sichtbarer Symbole, was dem heutigen Stand der Technik bei der Echtheitsüberprüfung von Banknoten nicht mehr angemessen ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Validierung von Echtheitsmerkmalen der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei wesentlich höheren Durchlaufgeschwindigkeiten auch unsichtbare Echtheitsmerkmale mit guter Qualität ausgewertet und verarbeitet werden können. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß der Prüfautomat nun mindestens eine Detektorvorrichtung aufweist, die geeignet ist, elektrolumineszierende Eigenschaften von Echtheitsmerkmalen zu erfassen und auszuwerten.
Damit ist die Vorrichtung nicht mehr auf die Erkennung von optisch sichtbaren Echtheitsmerkmalen beschränkt, sondern es können unsichtbare Echtheitsmerkmale erfasst und ausgewertet werden, insbesondere Echtheitsmerkmale, welche elektrolumineszierende Eigenschaften aufweisen.
Aus eigenen Anmeldungen des Anmelders ist es bekannt, Banknoten mit elektrolumineszierenden Eigenschaften zu versehen. Es war bisher jedoch noch nicht bekannt, die Auswertung derartiger Echtheitsmerkmale in Prüfautomaten mit hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit vorzusehen.
Deshalb sieht die Erfindung in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vor, daß die Detektorvorrichtung aus mindestens zwei einander gegenüberliegenden Elektroden besteht, zwischen denen die zu prüfende Sicherheits- und Wertdokument hindurchbewegt wird und wobei mindestens ein Detektor vorhanden ist, welcher das Elektrolumineszenzsignal des Echtheitsmerkmals erfasst und in ein elektrisches Signal umsetzt.
Unter dem Begriff „Elektrolumineszenz,, werden alle phosphorisierenden und fluoreszierenden Elemente verstanden, die unter Einwirkung eines elektromagnetischen Wechselfeldes ein entsprechendes Lumineszenzsignal erzeugen. Hierbei ist es nicht notwendig, daß das Signal im sichtbaren Bereich ist. Es kann sowohl im IR-Bereich als auch im UV-Bereich liegen; es kann aber auch im sichtbaren Bereich liegen. Ebenso ist es vorgesehen, daß dieses Lumineszenzsignal sowohl im sichtbaren als auch im unsichtbaren Bereich liegt und daß die zugeordnete Detektorvorrichtung dieses Signal erfasst und auswertet.
Zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes mit einer Frequenz bis zu einigen MHz ist es erforderlich, daß das zu prüfende Sicherheits- und Wertdokument an der Stelle des zu überprüfenden Echtheitssignals mit diesem elektromagnetischen Wechselfeld durchsetzt wird. Hierzu ist es vorgesehen, das elektromagnetische Wechselfeld auf das Sicherheits- und Wertdokument einzukoppeln. Die Einkopplung erfolgt bevorzugt kapazitiv, d.h. das Sicherheitsund Wertdokument wird im Feldspalt zwischen zwei einander gegenüberliegenden Elektroden hindurchgeleitet, wobei die Elektroden jeweils mit einem Pol der Signalquelle für die Erzeugung des elektromagnetischen Wechselfeldes angeschlossen sind.
Damit eine möglichst gute Wechselwirkung des elektromagnetischen Wechselfeldes mit dem Sicherheits- und Wertdokument erfolgen kann, wird es bevorzugt, wenn der Luftspalt zwischen den Elektroden und dem Wert- und Sicherheitsdokument minimiert werden kann. Hierzu wird es bevorzugt, wenn mindestens eine der Elektroden federbelastet gegen das Sicherheits- und Wertdokument gepresst wird, so daß - durch Minimierung des Luftspalts - das Sicherheits- und Wertdokument mit einer möglichst hohen elektrischen Feldstärke durchsetzt wird.
Für die Ausbildung derartiger Elektroden gibt es mehrere Möglichkeiten:
Zunächst ist es vorgesehen, die eine Elektrode etwa als flächenelektrode auszubilden, während die andere Elektrode als federbelastete Rolle ausgebildet ist, die der Flächenelektrode gegenüberliegt. Die Federbelastung kann dadurch erfolgen, daß die Achse dieser Andruckrolle federbelastet in die Transportebene des Wert- und Sicherheitsdokumentes vorgespannt wird, so daß sich diese
Andruckrolle federbelastet an der einen Seite des Wert- und Sicherheitsdokumentes anlegt, während die andere Seite des Wert- und
Sicherheitdokumentesr Banknote an der gegenüberliegenden, flächenmässig ausgebildeten Elektrode anliegt.
Das ausgesendete Lumineszenzsignal kann dann am besten dadurch erfasst werden, daß die flächenhaft ausgebildete Elektrode für das ausgesendete
Lumineszenzsignal durchlässig ausgebildet ist und daß jenseits dieser Elektrode die Detektorvorrichtung zur Erfassung des Lumineszenzsignals angeordnet ist.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. In einer Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, daß beide Elektroden durch entsprechende Andruckrollen gebildet werden, wobei mindestens eine der Andruckrollen federbelastet in die Transportebene des Sicherheits- und Wertdokument vorgespannt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel und bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel ist Voraussetzung, daß die als Andruckrolle ausgebildete, walzen- oder zylinderförmige Elektrode einen leitfähigen Belag aufweist, der mit dem einen Pol des Wechselfeldgenerators gekoppelt ist. Dies kann einfach dadurch geschehen, daß der Belag der Andruckrolle elektrisch leitfähig mit der Achse der Andruckrolle verbunden ist und die Achse elektrisch isolierend von einer federbelasteten
Andruckvorrichtung vorgespannt wird. Das auf den Belag einzukoppelnde Signal wird dann über einen Schleifringkontakt auf die Achse übertragen und von dort auf den Belag weitergeleitet.
In einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß zwei flächenförmige Elektroden vorgesehen sind, wobei mindestens eine der flächenförmigen Elektroden federbelastet gegen die andere Elektrode vorgespannt ist, um so die in den Spalt zwischen den Elektroden einzuführende Banknote möglichst ohne dazwischenliegenden Luftspalt von dem elektromagnetischen Wechselfeld durchsetzen zu lassen.
Auch hier wird es der Einfachheit halber bevorzugt, wenn mindestens eine der flächenförmigen Elektroden für das Lumineszenzsignal durchlässig ausgebildet ist. Liegt dieses Lumineszenzsignal mindestens teilweise im sichtbaren Bereich, dann wird es bevorzugt, wenn mindestens die eine Elektrode aus einem transparenten elektrisch leitfähigen Material (z.B. Indium-Zinnoxid) ausgebildet ist, die beispielsweise in der Art einer Filterscheibe noch eingefärbt sein kann, um einen schmalbandigen Durchlaß des erfaßten Lumineszenzsignals auf den jenseits dieser durchlässigen Elektrode angeordneten Detektor zu gestatten.
Liegt das ausgesendete Lumineszenzsignal jedoch im unsichtbaren Bereich, dann genügt es, mindestens die eine Elektrode nur für den Spektralbereich des Lumineszenzsignals durchlässig zu machen, während die Elektrode im sichtbaren Bereich dann undurchlässig sein kann. Die erfindungsgemäße Detektorvorrichtung kann lediglich an einer bestimmten Spur der zu prüfenden Banknote angeordnet sein. Es können auch mehrere Detektorvorrichtungen nebeneinander angeordnet sein und es können einer Detektorvorrichtung auch zwei Detektoren für die Auswertung des Lumineszenzsignals zugeordnet sein. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß lediglich das Differenzsignal ausgewertet wird, welches demzufolge von
Fremdeinflüssen (z.B. Temperaturgang, Feuchtigkeit der Umgebung und des Sicherheits- und Wertdokument) unabhängig sind.
Die Differenzbildung von zwei Detektorvorrichtungen führt also zu einer verbesserten Auswerte-Sicherheit des erfaßten Lumineszenzsignals.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:
Figur 1 : schematisiert in Seitenansicht ein Prüfautomat nach der Erfindung,
Figur 2: eine vergrößerte Darstellung einer Detektorvorrichtung in einer ersten Ausführungsform,
Figur 3: eine vergrößerte Darstellung einer Detektorausführung in einer zweiten Ausführungsform, Figur 4: schematisiert die Draufsicht auf eine zu prüfende Banknote mit
Anordnung der Detektorvorrichtung,
Figur 5: eine weitere Ausführungform eines Prüfautomaten nach der
Erfindung schematisiert im Schnitt,
Figur 6: eine gegenüber Figur 5 abgewandelte Ausführungsform,
Figur 7: eine gegenüber Figur 5 und 6 abgewandelte Ausführungsform der
Ausbildung von Elektroden,
Figur 8: eine gegenüber Figur 7 abgewandelte Ausführungsform bezüglich der Abwandlung der Elektroden,
Figur 9: die schematisierte Draufsicht auf zwei Detektoren zur Abtastung einer Banknote,
Figur 10: das Signalbild, welches sich bei der Abtastung mit zwei Detektoren nach Figur 9 ergibt.
Figur 11 : Draufsicht auf eine Elektroden-Anordnung mit fingerförmigen Elektroden
Figur 12: die Anordnung nach Figur 10 im Schnitt
Der Prüfautomat nach Figur 1 besteht im wesentlichen aus einem Förderband 1 , welches in Pfeilrichtung 5 angetrieben ist. In einem Einfüllschacht 2 liegt hierbei ein Stapel mit Wert- und Sicherheitdokumenten 3, wobei jeweils eine Banknote über die Einzugsrollen 4 eingezogen und auf dem Förderband 1 in Pfeilrichtung 5 der Detektoπ/orrichtung 9 zugeführt werden.
Es sind eine Reihe von Förderrollen 6 und eine Umlenkrolle 7 dargestellt, wobei der gesamte Antrieb des Förderbandes 1 über ein getrennt angetriebenes Antriebsband 8 erfolgt. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Der Antrieb des Förderbandes 1 kann auch direkt über den Antrieb mindestens einer der Förderrollen 6 oder der Umlenkrolle 7 erfolgen.
Statt eines Förderbandes 1 können auch andere Längsförderer verwendet werden, wie z.B. Kettenförderer, Gliederförderer, Greifantriebe und dergleichen mehr.
Ebenso ist nicht dargestellt, daß dem Prüfautomaten noch weitere Prüfvorrichtungen zugeordnet sein können, wie z.B. Prüfvorrichtungen für die Erkennung von optisch sichtbaren Echtheitsmerkmalen und dergleichen mehr.
Im Bereich der Detektorvorrichtung 9 wird - bei Erkennung des Echtheitsmerkmals - ein Elektrolumineszenzsignal erzeugt, welches von einem Detektor 23 erfaßt wird und über die Leitung 25 einer Signalverarbeitung 10 zugeführt wird, welche ihrerseits mit einer Anzeigevorrichtung 11 in Verbindung steht.
Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 besteht die Detektorvorrichtung 9 aus einer Anpreßrolie 14, deren Achse 16 mittels einer Feder 17 gegen die zu prüfende Banknote 12 gepresst wird. Der Belag 15 dieser Anpreßrolle 14 ist leitfähig ausgebildet und steht über die Leitung 20 mit dem einen Pol einer Signalquelle 18 in Verbindung.
Die Feder 17 ist hierbei gegenüber einer ortsfesten Abstützung 19 abgestützt.
Der andere Pol der Signalquelle 18 wird über die Anschlußleitung 21 mit einer elektrisch leitfähigen Leitfolie 22 verbunden, die auf der gegenüberliegenden Seite des Sicherheits- und Wertdokument 12 angeordnet ist. Zwischen dem Belag 15 und der Leitfolie 22 wird damit ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, welches das Sicherheits- und Wertdokument 12 etwa senkrecht zu deren Oberfläche durchsetzt. Sobald ein elektrolumineszierendes Echtheitsmerkmal 27- 32 (vergl. Figur 4) in den Bereich dieser Detektorvorrichtung 9 gelangt, wird ein Lumineszenzsignal 24 erzeugt, welches auf den Detektor 23 trifft und in der Leitung 25 ein Signal erzeugt, welches von der Signalverarbeitung 10 erfaßt und weiterverarbeitet wird. In Figur 3 ist dargestellt, daß eine Detektorvorrichtung 23 aus zwei etwa flächenförmigen, einander gegenüberliegenden Leitfolien 22, 26 besteht, zwischen denen die zu prüfende Banknote 12 in Pfeilrichtung 5 hindurchtransportiert wird. Mindestens eine der Leitfolien 22,26 kann hierbei federbelastet gegen die andere Leitfolie vorgespannt sein.
Der zeichnerischen Übersichtlichkeit wegen ist dargestellt, daß der Detektor 23 einen Abstand zu der jeweils oberen Leitfolie 22 aufweist. Dies ist jedoch nicht notwendig; der Detektor 23 kann jeweils dicht an der jeweiligen Leitfolie 22 befestigt sein, um einen möglichst kurzen und streuungsfreien Weg des Lumineszenzsignals 24 zu gewährleisten.
Die Figur 4 zeigt schematisiert, daß die Detektorvorrichtung 9,13 lediglich auf einer Spur einer Banknote 12 angeordnet sein kann, d.h. die Breite der Detektorvorrichtung quer zur Transportrichtung (Pfeilrichtung 5) kann kleiner sein als die Breite des Sicherheits- und Wertdokument 12.
Es ist erkennbar, daß entlang dieser Spur mehrere unterschiedlich lange und ggf. auch breite Echtheitsmerkmale 27-32 angeordnet sind, wobei die Abfolge dieser Echtheitsmerkmale während des Transports des Sicherheits- und Wertdokument 12 durch die Detektorvorrichtung 9,13 ein rhythmisch sich veränderndes
Lumineszenzsignal 24 erzeugt, welches ebenfalls zur Echtheitserkennung des Sicherheits- und Wertdokument herangezogen werden kann.
Es ist selbstverständlich möglich, mehrere Detektorvorrichtungen 9,13 nebeneinander liegend oder hintereinander liegend an dem Wert- und
Sicherheitsdokumentes 12 anzuordnen, wobei neben der Auswertung einer Spur auch mehrere Spuren ausgewertet werden können.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Transport des Wert-und Sicherheitsdokumentes für die Zeit der Prüfung kurz unterbrochen werden. Nach erfolgter Prüfung setzt der Transport des Wert- und Sicherheitsdokumentes wieder ein.
Hierzu wird beispielsweise auf Figur 9 und 10 verwiesen, wo dargestellt ist, daß zwei Detektoren 9,9' eine Banknote 12 abtasten. Während die Detektorvorrichtung 9 der abzutastenden Spur mit den Echtheitsmerkmalen 27-32 zugeordnet ist, ist die zweite Detektorvorrichtung 9' nicht irgendwelchen Echtheitsmerkmalen zugeordnet, sondern tastet lediglich die Oberfläche des Wert- und Sicherheitsdokumentes ab.
Die Signale beider Detektoren 9,9' sind schematisiert in Figur 10 dargestellt. Man erkennt, daß durch die Differenzbildung des Signals der Detektorvorrichtung 9 mit der Detektorvorrichtung 9' Fehleinflüsse ausgeschaltet werden können. Derartige Fehleinflüsse sind beispielsweise ein Temperaturgang, unerwünschte Belichtung der Sensoreinrichtung (Detektor 23) und ähnliche Fehleinflüsse.
Bei der Hintereinanderanordnung von mehreren Detektorvorrichtungen kann dann das Differenzsignal zwischen der ersten und der zweiten Detektorvorrichtung ausgewertet werden.
Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist, daß mit der Auswertung von unsichtbaren Echtheitsmerkmalen 27-32 eine verbesserte Echtheitsprüfung von Wert- und Sicherheitsdokumenten gewährleistet ist. Die Auswertung kann mit hoher Geschwindigkeit erfolgen, weil auf eine Mustererkennung verzichtet werden kann. Es muß nur überprüft werden, ob ein Lumineszenzsignal in einem bestimmten Bereich des Sicherheits- und Wertdokument vorhanden ist oder nicht.
Ein mit der erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung ausgestatteter Prüfautomat kann daher in seiner Verarbeitungsgeschwindigkeit wesentlich gesteigert werden.
Die Figur 5 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel, daß mindestens eine der Elektroden als ITO-Folie oder als Glasplatte ausgebildet werden kann, wodurch sich eine Platten-Elektrode 34 ergibt, die mindestens teilweise elektrisch leitfähig ist und leitfähig mit der Anschlußleitung 21 mit dem einen Pol der Signalquelle 18 verbunden ist, während die andere Elektrode als Elektrodenkopf 35 ausgebildet ist, der mittels Federn 42 an die eine Seite der zu prüfenden Banknote 12 angepresst wird.
Der zeichnerischen Einfachheit halber ist ein Luftspalt 33 zwischen der Unterseite der Plattenelektrode 34 und der Oberseite des Sicherheits- und Wertdokument 12 dargestellt. Dieser Luftspalt 33 soll aber idealerweise entfallen und verschwinden, weil hierdurch eine hohe Flußdichte im Bereich zwischen der Unterseite der Plattenelektrode 34 und der Oberseite des Elektrodenkopfes 35 erreicht wird. Luftspalte 33 stören also und sollen möglichst vermieden werden. Aus diesem Grunde sind auch die Federn 42 vorgesehen, welche das Sicherheits- und Wertdokument 12 federbelastet gegen die Oberfläche der Plattenelektrode 34 pressen.
Der Elektrodenkopf 35 ist hierbei im Durchbruch einer Trägerplatte 44 angeordnet, welche die Transportebene für das Sicherheits- und Wertdokument 12 darstellt.
Schematisiert sind elektrolumineszierende Elemente 43 dargestellt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel in das Material des Sicherheits- und Wertdokument 12 eingebettet sind. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Derartige EL-Elemente 43 können auch als Beschichtung auf dem Wert-und Sicherheitsdokument 12 angebracht werden, wobei sowohl eine einseitige als auch eine zweiseitige Beschichtung möglich ist.
Die Figur 6 zeigt, daß statt einer Plattenelektrode 34 auch eine Rundelektrode 36 vorgesehen werden kann, welche im einfachsten Fall als leitfähiger Draht ausgebildet ist. Es ist erkennbar, daß die hierbei erzeugten Feldlinien 37 relativ senkrecht die zu prüfende Banknote 12 durchsetzen und auf der Oberfläche des Elektrodenkopfes 35 aufsetzen.
Eine weitere Ausführungsform ist durch mehrer parallel gespannte Drähte oder durch ein Gewebe von elektrisch leitfähigen Drähten zu erreichen. In all diesen Ausführungsformen gelingt es, trotz des nicht transparenten Drahtmaterials, die Elektrolumineszens des Wert- und Sicherheitsdokument zu prüfen.
Statt einer Rundelektrode 36 und eines Elektrodenkopfes 35 können auch gemass Figur 7 zwei einander gegenüberliegende Spitzenelektroden 38 vorgesehen werden, die ein besonders hochkonzentriertes, elektrisches Feld mit entsprechenden Feldlinien 37 erzeugen.
Das Sicherheits- und Wertdokument 12 durchläuft hierbei den Spalt zwischen den beiden einander gegenüberliegend angeordneten Spitzenelektroden 38. Die Figur 8 zeigt als Abwandlung des Ausführungsbeispiels der Figur 7, daß auch zwei nebeneinander liegende Elektroden 38 vorgesehen werden können, die nicht notwendiger weise als Spitzenelektroden ausgebildet sind.
Als weitere Ausführungsform können die lateral angeordneten Elektroden auch als kammartige Strukturen ausgebildet sein. Diese können dann ineinandergreifen und ihr evaneszentes elektrisches Feld regt dann im Wert- und Sicherheitsdokument die elektroluminszierende Schicht zum Leuchten an.
Im Elektrodenspalt 39 zwischen den Elektroden bilden sich Feldlinien 41 , die teilweise außerhalb der zu untersuchenden Banknote verlaufen, die aber auch teilweise in das Material des Sicherheits- und Wertdokument eindringen und die dort eingebetteten EL-Elemente 43 zum Aufleuchten bringen.
In den Figuren 11 und 12 ist im Vergleich zum Ausführungsbeispiel nach Figut 7 und 8 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Elektrodenanordnung besteht hierbei aus fingerförmig ineinander greifende Fingerelktroden, die zwischen sich den Elektrodenspalt (Flußspalt) ausbilden, in dem das Magnetfeld konzentriert ist. Die Elektrodenanordnung ist auf einer Seite der Banknote 12 angeordnet und die Feldlinien durchsetzen die Banknote. Hierdurch werden die in der Banknote eingebetteten oder auf der Banknote aufgebrachten EL-Elemente 43 angeregt und senden ein Luminiszenzsignal 24 aus.
In der Zeichnung ist nicht dargestellt, daß die Verarbeitungsgeschwindigkeit (Transportgeschwindigkeit in Pfeilrichtung 5) für das Sicherheits- und Wertdokument variieren kann. So kann es vorgesehen werden, daß die Sicherheits- und Wertdokument mit hoher Geschwindigkeit in das Prüfgerät für Wert- und Sicherheitsdokumente eingezogen werden kann, daß aber während der Untersuchung der Echtheitsmerkmale nach der vorliegenden Erfindung die Durchlaufgeschwindigkeit des Sicherheits- und Wertdokument durch die Detektorvorrichtung 9 herabgesetzt wird oder das Sicherheits- und Wertdokument bei der Erkennung der Echtheitsmerkmale mit Hilfe der Detektorvorrichtung 9 kurzzeitig sogar angehalten wird, um ein entsprechendes Ausgangssignal zu erhalten. Damit ist ausgesagt, daß die Transportgeschwindigkeit des Sicherheits- und Wertdokument 12 nicht notwendiger weise konstant sein muß.
Zeichnunqs-Leqende
Förderband 25 Leitung
Einfüllschacht 26 Leitfolie
Stapel mit Wert- und Sicherheitsdokumenten 27
Echtheitsmerkmal
Einzugsrolle 28
Pfeilrichtung 29
Förderrolle 30
Umlenkrolle 31
Antriebsband 32
Detektorvorrichtung 33 Luftspalt
Signalverarbeitung 34 Platten-Elektrode
Anzeigevorrichtung 35 Elektrodenkopf
Banknote 36 Rundelektrode
Detektorvorrichtung 37 Feldlinien
Anpreßrolle 38 Spitzenelektrode
Belag 39 Elektrodenspalt
Achse 40
Feder 41 Feldlinien
Signalquelle 42 Federn
Abstützung 43 EL-Elemente
Anschlußleitung 44 Trägerplatte
Anschlußleitung 45 Fingerelektrode
Leitfolie
Detektor
Lumineszenzsignal

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zur Validierung von Echtheitsmerkmalen auf Wert- und Sicherheitsdokumenten, insbesondere Banknoten, Personaldokumenten, Platiskkarten und dergleichen mehr (12), die im Stapelverarbeitungsbetrieb einen Prüfautomaten durchlaufen, wobei eine Detektorvorrichtung (,9,13) das Echtheitsmerkmal erfaßt und einer Signalverarbeitung (10) zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung (9,13) geeignet ist, die elektrolumineszierenden Eigenschaften der Echtheitsmerkmale zu errfassen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung (9,13) aus mindestens zwei einander gegenüberliegenden Elektroden (15,22;22,26) besteht, zwischen denen die zu prüfende Banknote (12) hindurch bewegt wird, und daß mindestens ein Detektor (23) vorhanden ist, welcher das Elektrolumineszenz-Signal des Echtheitsmerkmals erfaßt und in ein elektrisches Signal umsetzt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden (15,22; 22,26) federbelastet an die Oberfläche des Sicherheits- und Wertdokument (12) anpreßbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode (22) etwa flächenförmig ausgebildet ist und daß die andere Elektrode als elektrisch leitfähiger Belag (15) einer Anpreßrolle (14) ausgebildet ist (Figur 2).
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Elektroden (22,26) etwa flächenförmig ausgebildet sind, (Figur 3).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden (15,22,26) für das EL-Signal des
Echtheitsmerkmals (27-32) durchlässig ist und daß der Detektor (23) in der Nähe dieser Elektrode angeordnet ist, (Figur 2 oder 3).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden (15,22,26) für das EL-Signal des Echtheitsmerkmals (27-32) durchlässig ist und daß der Detektor (23) sein Signal über einen Lichtwellenleiter, in der Nähe dieser Elektrode angeordnet, zugeführt bekommt (neue Zeichnung; in die Beschreibung aufnehmen).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Detektoren (9,9') in Transportrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die eine leitfähige Elektrode als Plattenelektrode (34) aus einem transparenten elektrisch leitfähigen Material (z.B. Indium-Zinnoxid) hergestellt ist
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden als Rundelektrode (36) ausgebildet ist, (Figur 6).
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden als Spitzenelektrode (38) ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (15,22; 22,26; 34,35; 35,36;38) einander gegenüberliegen und daß die zu prüfende Banknote (12) durch den sich zwischen den Elektroden bildenden Spalt (36) hindurch bewegt wird.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (15,22; 22,26; 34,35; 35,36; 38) auf einer Seite des Sicherheits- und Wertdokument (12) angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangssignal aus der Differenzbildung der Meßsignale von zwei unterschiedlichen Detektorvorrichtungen (9,9') gebildet ist, (Figur 9,10).
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