EP1461782B1 - Wertdokument und verfahren und vorrichtung zur prüfung des wertdokuments - Google Patents

Wertdokument und verfahren und vorrichtung zur prüfung des wertdokuments Download PDF

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EP1461782B1
EP1461782B1 EP02796679A EP02796679A EP1461782B1 EP 1461782 B1 EP1461782 B1 EP 1461782B1 EP 02796679 A EP02796679 A EP 02796679A EP 02796679 A EP02796679 A EP 02796679A EP 1461782 B1 EP1461782 B1 EP 1461782B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
value
document
documents
window
polarization
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02796679A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1461782A2 (de
Inventor
Thomas Giering
Norbert Holl
Christian Voellmer
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.)
Giesecke and Devrient GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient GmbH filed Critical Giesecke and Devrient GmbH
Publication of EP1461782A2 publication Critical patent/EP1461782A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1461782B1 publication Critical patent/EP1461782B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing 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
    • G07D7/06—Testing 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
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes

Definitions

  • the invention relates to a method for checking value documents, such as e.g. the determination of authenticity, number and / or category of Banknotes, as well as adapted value documents and a device to carry out the process.
  • value documents within the meaning of the present invention are in particular Understand value documents with a given nominal value, in particular so banknotes, but also stocks, stamps and the like.
  • the invention is also applicable to other value documents of no denomination, e.g. Checks, credit cards, identity cards, etc., applicable and in particular to Classification and quantity determination of such nominal value documents suitable.
  • the invention will be described below by way of example with reference to FIG described special problems in banknote processing.
  • the determination of authenticity and / or category and / or nominal value of banknotes takes place i.a. based on different, automatic detectable banknote features, for example on the basis of the printed image, the coloring, the dimensions, the inscription and the like, which are usually designed nennwertspezifisch. It is expensive, e.g. the Total denomination of a banknote stack, especially in the case of Presence of mixed chunks of banknotes the banknotes must first be separated to determine their respective nominal value to be able to.
  • DE 100 22 996 A discloses a device for detecting security features the basis of liquid crystalline materials in the field of security marking of valuables such.
  • the circular polarizers used consist of one Linear polarizer, in front of which a lambda 1/4 retardation film is applied. These Film turns the light coming linearly from the linear polarizer to the right or left, depending on the angle at which the retardation film is facing the linear polarizer.
  • a left circular reflective feature and a right circular reflective Feature each at least one circular polarizer needed.
  • the object of the present invention is to provide a new method for testing of value documents to propose, in particular also for simple Evaluate individually or bundled present value documents also different category, such as Banknotes of different nominal value, can be applied.
  • Object of the present invention is furthermore, value documents suitable for carrying out the method and to propose a device for carrying out the method.
  • the value documents are with a window area provided with a polarization element associated therewith, which is a polarization plane of light passing through the window area rotates a defined angle.
  • a polarization element associated therewith, which is a polarization plane of light passing through the window area rotates a defined angle.
  • This property is also referred to as Rotational characteristic referred.
  • These panes can be part of one or more see-through windows in the value document.
  • One Associated see-through window in the value document can also have a or more such window areas.
  • the invention offers the particular advantage that u.a. the number of several stacked value documents can be determined exactly by polarized Light transmitted through the superimposed window areas and the total rotation of the polarization plane is measured. There specified the rotation of the plane of polarization for a single value document is, can easily from the measured total rotation on infer the number and the total value of the stacked value documents. In addition, this also gives a criterion to authenticity of the value document.
  • polarization elements are preferred so-called "optically active" Elements used that have a polarization plane-rotating effect even without external electrical or magnetic fields show. These are e.g. Crystal structures of quartz, iron and / or gallium garnets, sodium chlorate or- bromate.
  • optically active element has one in the window area existing polymer film proved to be particularly suitable.
  • polymeric optically active elements e.g. also in the form of Polymer-dispersed liquid crystals known.
  • Such polymer films are inexpensive and can be produced with different polarization properties.
  • the polymer film can be integrated in the window area or but the window area may be formed by the polymer film itself. Techniques to store polymer films in paper as windows are sufficient known and easily integrated in manufacturing processes.
  • polarization elements substances with an outer by electric or magnetic fields induced polarization plane rotation ends Effect can be used.
  • Faraday effect proves in particular the application of the Faraday effect as beneficial.
  • circularly birefringent acting substances are used. So can be optically anisotropic Substances are used that are irradiated along their optical axis to neutralize the natural birefringent effect.
  • the rotational characteristics of the window areas so be that the concrete measured, lying between 0 ° and 180 ° rotation the polarization level also for large value document stack a unique Statement about the number of value documents contained therein permits If the rotational characteristics of the individual value documents from the detector for measuring the rotation of the plane of polarization e.g. on a few potencies can be accurately measured and the angle of rotation for a single Value document is chosen so that it is not a small common multiple with 180 °, so can also when measuring a banknote stack with several notes exactly their number and value are determined.
  • a preferred embodiment provides, at least to provide two window areas with different characteristics. If, in this case, e.g. each a separate light beam through each one of the window areas is illuminated, can by suitable choice of achieve different rotational properties that the respective metrological detected rotations of the polarization plane of the individual beams each fall far apart through the individual areas, so that it the value document number even of thick value document stacks reliable is derivable.
  • An embodiment of the invention provides that value documents, the different To include value document categories, different, category-specific Have window areas, so that from a group of value documents each value document is identifiable in its category.
  • the category-specific ones differ Window areas from each other that they relative to a reference corner or edge at a category-specific position of the value documents available.
  • the category-specific window areas differ preferably by each other, that they have a category-specific Have rotational characteristic by a polarization plane of light passing through a category-specific angle.
  • the category of the Determine value document Depending on the measured rotation, the category of the Determine value document. Also the number and total value of stacked, either of the same or different categories Value documents is in the manner described above based on the total rotation determinable.
  • the rotational characteristics of the individual value document categories should be adjusted so that the metrologically detected Rotation is uniquely assignable to a certain number stacked Value documents of the individual value document categories. In this way can therefore be e.g. also the total nominal value of a value document bundle determine with a single measurement.
  • the above are also preferred for measuring Value documents of a category mentioned variants used. So can e.g. the rotation angle for the individual value document different Category, e.g. Banknotes of different denominations, so chosen that they are not a small common multiple in comparison to each other and / or compared with 180 °, so that even when measuring a stack with several value documents their number and value exactly can be determined.
  • the turn Use of value documents with at least two window areas each or the consideration of the attenuation of the intensity of the through the window areas of the value-document stack of radiated light possible.
  • the window areas may be relative to a reference corner or edge the same position of the value documents.
  • a stack aligned by such value documents flush to this corner or edge can easily overlap the window areas of the individual value documents of the stack can be achieved.
  • a particularly preferred embodiment with which the value documents a value document stack, both by category and after Number within the same category, provides that value documents a group of value documents one or more window areas at a category-specific position in the value document and
  • additional window areas however, the polarization of the Do not affect light passing through, at such positions in the value document owned by the value documents of other categories Have window areas with category-specific position.
  • the value document has at least four identical window areas with optically active element at positions for which the central longitudinal axis and the center transverse axis of the usually rectangular value documents Represent folding symmetry axes. This ensures that the Value document regardless of its location - on the front or Back lying, upside down or not - with one of the four identical window areas via a correspondingly arranged detector for determining the position of the polarization plane of the document of value passing polarized light comes to rest
  • the individual value documents or value document stacks can via the Detector be transported continuously or intermittently away. Then it makes sense that the window areas in all value documents independently of their number and regardless of the value document category along a line corresponding to the value document transport direction are arranged to be detected by the detector. The use of a single detector then already enough to check all window area positions out.
  • the banknotes are also provided with a polarizing filter.
  • This can be used are the polarization rotation of the polarization-rotating window areas to consider.
  • two banknotes laid one on top of the other in that the polarization-rotating region of the one banknote is opposite to the polarization filter the other banknote is superimposed.
  • the two Areas to each other is blocked by light passing through. In this meadow can easily be determined with a view to checking the authenticity of banknotes whether the window areas of the banknotes are one Fake in the form of a transparent film without any optically active Effect acts.
  • the authenticity of a single document of value can already be checked by the fact that the banknote to be checked is bent so that a polarization rotating area and the polarizing filter overlap the same banknote.
  • the polarisational Window areas as transmission filters, in particular as edge transmission filters designed, where above a given Cut-off wavelength of the filter absorbed or transmitted much more as below the cut-off wavelength.
  • a filter can also be several such Have edges.
  • the cut-off wavelengths for value documents are different Category, e.g. Banknotes of different denominations, different this can easily be used for testing whether in a banknote bundle a banknote with wrong nominal value is included.
  • the cutoff wavelengths can indeed also in the visible spectral range However, they are preferably in the infrared range.
  • the stacked window areas of the stacked Banknotes for example, irradiated with light of a wavelength, the e.g. only for the transmission filter area of the banknote nominal value to be tested is permeable. If the light is blocked during transmission, Consequently, it can be concluded that at least one banknote of a other denomination in the stack.
  • the value documents or value document stacks can also be stationary being checked. Then the position of the respective window areas is not critical. However, if necessary, then several light sources for irradiation the individual window areas and in particular several detectors for detecting the position of the polarization plane of the through the window areas passing light required.
  • the device have a positioning device to the value documents individually or Stacked to bring in a defined, aligned position in which the Light radiates vertically through the window areas of the documents of value becomes.
  • This positioning device is e.g. be designed so that the Value documents to the horizontal tilted entered or fed and e.g. Aligned against a stop due to its gravity become.
  • FIG. 1 shows a value document 1, in particular a banknote, with a window area 2 with an optically active element as polarization element.
  • the optically active element is formed by a polymer film which spans the entire viewing window 2.
  • the Polarizationsebenfitende window area 2 in this embodiment thus corresponds to the entire surface of the see-through window 2, although it could alternatively be present only in a portion of the entire see-through window 2.
  • the window portion 2 is square in the embodiment, but may have any shape, in particular a round shape, have.
  • the window area, ie the optically active element forming the window area causes a rotation of the polarization plane of light passing through the window area 2. This is shown in perspective in FIG.
  • the window areas may be set to rotate the polarization plane of banknotes of nominal value DM 10 by 3 ° and banknotes of nominal value DM 100 by 10 °.
  • individual banknotes can be differentiated according to the nominal value, whereby the measurement of the polarization rotation can also be used as authenticity criterion.
  • a distinction between 10 stacked DM 10 banknotes and 3 stacked DM 100 banknotes in this case is not possible, since the total rotation is 30 ° each
  • FIG. 3 shows a development of the banknote from FIG has two window areas 2A, 2B with different properties.
  • the Polarization plane of light passing through the window area 2A is rotated at a different defined angle than the polarization plane of the light passing through the window area 2B.
  • FIG. 4 this is illustrated by means of a banknote stack 10 with four banknotes 1 of the same denomination. That is, each of the banknotes 1 has identical window areas 2A, 2B at an identical location.
  • the position of the plane of polarization of the two light beams L A and L B passing through the window areas 2 A , 2 B is identical before entry into the first banknote and designated P 0 in FIG.
  • the polarization plane of the light beam L A passed through the window areas 2A has rotated through an angle P A minus P 0 and the plane of polarization of the light beam L B passed through the window areas 2B has a different angle P B minus it P 0 turned.
  • both window areas 2A, 2B are combined in a banknote and are specific in their combination for a particular denomination banknote, this problem can be overcome, since the case that for both window areas the rotation of the plane of polarization is simultaneously 180 ° or a multiple of 180 °, occurs only for banknote stacks with an unrealistically high number of banknotes.
  • the combination of the window areas 2A, 2B allows a clear conclusion on the number and, in the case of banknotes with nominal value-specific rotational characteristics, also on the category of stacked banknotes, so that the total nominal value of the banknote stack can be determined.
  • FIG. 6 shows a further advantageous embodiment of the invention, after which four identical window areas 2A, 2B in a banknote 1 are provided, in each corner of the banknote, a window area 2A and a window area 2B.
  • the location of the Novabreiche is chosen so that the longitudinal central axis 18 and the transverse central axis 19 of the banknote 1 Folding symmetry axes for the window areas 2A, 2B represent.
  • Such Banknote can be reversed or turned upside down to a reference point O are aligned as shown in Figure 6, and always falls Window area 2A and a window area 2B relative to a specific point to the reference point O a.
  • This has the advantage of detecting detectors the position of the polarization plane only at this specific point must be provided and on a side correct positioning of the Banknotes need not be respected during the exam.
  • window areas 2 and 2A, 2B for banknotes of different Denomination certainly at the same position within the banknotes can and differ only in their rotational characteristics
  • the or the window areas 3 and 3A, 3B a banknote whose denomination different from the bill shown in Figures 1, 3 and 6 is present at a different position than the window areas 2 or 2A, 2B.
  • the denomination or denomination of banknotes can be then alone based on the position of the respective window areas 2 and 3 within determine the banknote.
  • the window areas 2, 3 in addition to its nominal value-specific position also a nominal value-specific Have rotational characteristic.
  • the window area 3 also in the banknote 1 shown in FIG. 7 in window areas 3A, 3B be divided with different rotational characteristics and / or in quadruple identical execution in the banknote, as in Figure 7 respectively indicated by dashed lines ..
  • a particular additional embodiment of the invention is in the figure 8 and shows a banknote 1 with a plurality of window areas 2 ', 3', 4, 5 ', 6', 7 ', 8' shows.
  • Only the window area 4 has a rotational characteristic on and is in the embodiment by two window areas 4A, 4B formed with different rotational characteristics.
  • the rest with ' marked window areas 2 ', 3' and 5 'to 8' are as a transparent film executed without rotation characteristic. That is, the polarization plane of light, which passes through these window areas is through the window areas without rotational characteristics not affected.
  • the window areas are again symmetrical in quadruplicate designed to be an orientation-independent test to allow the banknote.
  • Fig 8 banknote based on the rotational characteristics of the window area 4 is determinable, would be a correspondingly structured banknote with other Nominal value due to the rotation characteristic of another window area determinable and the window area 4 would be in this case as a transparent film formed and marked 4 '. If you now stack several banknotes, their window areas arranged according to the illustration of Figure 8 are, but the different denominations and accordingly others Have window areas with rotational angle characteristic properties, so can by checking each individual window area position for each note denomination the number of banknotes in the banknote stack and from this the total nominal value of the banknote stack be determined.
  • FIG. 9 shows a device for stationary testing of a single banknote 1 or more stacked banknotes used in a banknote processing device can be used.
  • the embodiment shown in Figure 9 is exemplary adapted to banknotes or stacked banknotes according to Figures 3 and 4 to examine their window area 2 in two window areas 2A, 2B is divided with different rotational characteristics. Furthermore the window areas of the notes to be checked are independent of their Denomination identically positioned within the banknotes to ensure that passing through the banknote stack 10
  • Light beams are detected by the detectors 16A, 16B.
  • the rays of light L are generated in a light source 11 and by means of a polarizing filter 12 linearly polarized. Alternatively, as a light source for generating linear polarized light also used a laser.
  • the banknote stack 10 is on a serving as a document of value recording Recording level 13 and the edges of the individual banknotes of the banknote stack 10 abut against abutment surfaces arranged at right angles to each other 14 and 15 on. This will correct the alignment of the Banknotes with their window areas relative to the light source 11 and the Detectors 16A, 16B ensures, so that the light rays L perpendicular through the window areas on the detectors 16A, 16B incident.
  • the orientation of the banknote stack 10 is preferably carried out independently by an inclined arrangement of the overall device, such as through the Gravity arrow g indicated, so that the banknotes due to the force of gravity automatically abut against the stop surfaces 14,15.
  • An evaluation device 17 is connected via signal lines 20 to the detectors 16A, 16B.
  • the evaluation device 17 determines from those of the Detectors 16A, 16B detected angular positions of the polarization planes of the Light rays L and the original position of the polarization plane of Light rays L, which is given by the polarizing filter 12, the Angular amount by which the polarization plane due to the passage has rotated through the window areas. From this, as explained above, the authenticity and / or the nominal value and / or the number and / or determines the total nominal value of the banknotes in the device.
  • the detectors 16A, 16B may be additionally configured to Light intensity of the detected light to measure, in order on the number of to close on the support level 13 banknotes. The Evaluation of the light intensity value takes place again in the evaluation device 17. Of course, additional for this purpose Be provided detectors.
  • the exemplary embodiment illustrated in FIG. 9 can be considered a stationary one Variant be pronounced in which the banknotes individually or as a bundle e.g. also manually placed on the support level and then as above be measured described.
  • the device may e.g. be a hand or table device that, for example in banks, department stores or other place where larger ones Banknotes accumulate, used to be easy, fast and secure the number of banknotes of each denomination by a single measurement and in particular the total number and total value Banknotes to determine a banknote bundle.
  • this device may also be part of it, with minor modifications a banknote processing machine, such as e.g. a sorting machine or an ATM, in which e.g.
  • a banknote processing machine such as e.g. a sorting machine or an ATM, in which e.g.
  • the authenticity and / or fitness of the banknotes on the basis of further banknote features is checked.
  • the banknotes also individually or bundled by means of a transport device the measuring range between light source and detector are transported through.
  • test device can this e.g. comprise a magnetic field generator, not shown, a Magnetic field can generate that in the region of the receiving plane 13 in parallel extends to the propagation direction of the light beam L.
  • a Magnetic field can generate that in the region of the receiving plane 13 in parallel extends to the propagation direction of the light beam L.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung von Wertdokumenten, wie z.B. der Bestimmung der Echtheit, Anzahl und/oder der Kategorie von Banknoten, sowie daran angepaßte Wertdokumente und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Unter Wertdokumenten im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Wertdokumente mit vorgegebenem Nennwert zu verstehen, insbesondere also Banknoten, aber auch Aktien, Briefmarken und dergleichen. Die Erfindung ist auch auf andere Wertdokumente ohne Nennwert, wie z.B. Schecks, Kreditkarten, Ausweiskarten etc., anwendbar und insbesondere zur Klassifizierung und Mengenbestimmung solcher nennwertlosen Wertdokumente geeignet. Nachfolgend wird die Erfindung exemplarisch anhand der besonderen Problematik bei der Banknotenbearbeitung beschrieben.
Die Bestimmung der Echtheit und/oder der Kategorie und/oder des Nennwertes von Banknoten erfolgt u.a. anhand von unterschiedlichen, automatisch erfaßbaren Banknotenmerkmalen, beispielsweise anhand des Druckbildes, der Farbgebung, den Abmessungen, der Beschriftung und dergleichen, die meist nennwertspezifisch ausgestaltet sind. Aufwendig ist dabei z.B. die Gesamtnennwertbestimmung eines Banknotenstapels, da insbesondere beim Vorhandensein von gemischtstückeligen Banknotenbündeln die Banknoten zunächst vereinzelt werden müssen, um deren jeweiligen Nennwert bestimmen zu können.
Die DE 100 22 996 A zeigt eine Vorrichtung zur Detektion von Sicherheitsmerkmalen auf der Basis von flüssigkristallinen Materialien auf dem Gebiet der Sicherheitsmarkierungen von Wertgegenständen wie z. B. Banknoten, Pässen, Aktien, bei dem die Fälschung von Wertgegenständen erschwert und gleichzeitig dem Betrachter als Überprüfungsmerkmal dienen sollen. Die dabei eingesetzten Zirkularpolarisatoren bestehen aus einem Linearpolarisator, vor dem eine lambda 1/4 - Verzögerungsfolie aufgebracht ist. Diese Folie dreht das linear aus dem Linearpolarisator kommende Licht nach rechts oder links, je nachdem in welchem Winkel die Verzögerungsfolie zum Linearpolarisator steht. Dabei wird für ein linkszirkular reflektierendes Merkmal und ein rechtszirkulares reflektierendes Merkmal jeweils mindestens ein Zirkularpolarisator benötigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues Verfahren zur Prüfung von Wertdokumenten vorzuschlagen, das insbesondere auch zum einfachen Bewerten von einzeln oder gebündelt vorliegenden Wertdokumenten auch unterschiedlicher Kategorie, wie z.B. Banknoten unterschiedlichen Nenn-werts, angewendet werden kann. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es des weiteren, zur Durchführung des Verfahrens geeignete Wertdokumente sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung sind die Wertdokumente mit einem Fensterbereich versehen, dem ein Polarisationselement zugeordnet ist, welches eine Polarisationsebene von durch den Fensterbereich hindurchtretendem Licht um einen definierten Winkel dreht. Diese Eigenschaft wird nachfolgend auch als Drehcharakteristik bezeichnet. Diese Fensterbereiche können Bestandteil von einem oder von mehreren Durchsichtsfenstern im Wertdokument sein. Ein zugehöriges Durchsichtsfenster im Wertdokument kann dabei auch einen oder mehrere solcher Fensterbereiche umfassen.
Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil, daß u.a. die Anzahl mehrerer gestapelter Wertdokumente exakt bestimmt werden kann, indem polarisiertes Licht durch die übereinanderliegenden Fensterbereiche hindurchgestrahlt und die Gesamtdrehung der Polarisationsebene gemessen wird. Da die Drehung der Polarisationsebene für ein einzelnes Wertdokument vorgegeben ist, läßt sich ohne weiteres aus der gemessenen Gesamtdrehung auf die Anzahl und den Gesamtwert der gestapelten Wertdokumente zurückschließen. Zudem ist hierdurch auch ein Kriterium gegeben, um die Echtheit des Wertdokuments zu bestimmen.
Als Polarisationselemente werden dabei bevorzugt sogenannte "optisch aktive" Elemente verwendet, die eine Polarisationsebenen-drehende Wirkung auch ohne äußere elektrische oder magnetische Felder zeigen. Dies sind z.B. Kristallstrukturen aus Quarz, Eisen- und/oder Gallium-Granaten, Natriumchlorat oder- bromat. Als optisch aktives Element hat sich eine in dem Fensterbereich vorhandene Polymerfolie als besonders geeignet erwiesen. Dem Fachmann sind polymere optisch aktive Elemente, z.B. auch in der Form von Polymer-dispergierten Flüssigkeitskristallen bekannt. Solche Polymerfolien sind preiswert und mit unterschiedlichen Polarisationseigenscharten herstellbar. Die Polymerfolie kann in den Fensterbereich integriert werden oder aber der Fensterbereich kann durch die Polymerfolie selbst gebildet sein. Techniken, Polymerfolien in Papier als Fenster einzulagern, sind hinreichend bekannt und in Herstellungsprozessen ohne weiteres integrierbar.
Alternativ können als Polarisationselemente auch Stoffe mit einer durch äußere elektrische oder magnetische Felder induzierten Polarisationsebenendrehenden Wirkung verwendet werden. Diesbezüglich erweist sich insbesondere die Anwendung des Faraday-Effektes als vorteilhaft. Es können aber auch, von sich aus oder durch äußere Felder induziert, zirkular doppelbrechend wirkende Substanzen verwendet werden. So können optisch anisotrope Substanzen benutzt werden, die entlang ihrer optischen Achse bestrahlt werden, um den natürlichen doppelbrechenden Effekt aufzuheben.
Da sich die erfaßte Lage der Polarisationsebene prinzipiell in einem Bereich zwischen 0° und 180° bewegt, die Gesamtdrehung aber je nach der Drehcharakteristik der Fensterbereiche und der Anzahl der gestapelten Wertdokumente weit über 180° hinausgehen kann, sollte nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Drehcharakteristik der Fensterbereiche so eingestellt sein, daß die konkret gemessene, zwischen 0° und 180° liegende Drehung der Polarisationsebene auch für große Wertdokumentstapel eine eindeutige Aussage über die Anzahl der darin enthaltenen Wertdokumente zuläßt Wenn die Drehcharakteristik der einzelnen Wertdokumente von dem Detektor zur Messung der Drehung der Polarisationsebene z.B. auf wenige Potenzen genau gemessen werden kann und der Drehwinkel für ein einzelnes Wertdokument so gewählt wird, daß er kein kleines gemeinsames Vielfaches mit 180° hat, so kann auch beim Ausmessen eines Banknotenstapels mit mehreren Banknoten exakt deren Anzahl und Wert bestimmt werden.
Alternativ oder zusätzlich sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, mindestens zwei Fensterbereiche mit unterschiedlicher Charakteristik vorzusehen. Wenn in diesem Fall z.B. jeweils ein separater Lichtstrahl durch jeweils einen der Fensterbereiche geleuchtet wird, kann durch geeignete Wahl der unterschiedlichen Dreheigenschaften erreichen werden, daß die jeweils meßtechnisch erfaßten Drehungen der Polarisationsebene der einzelnen Strahlen durch die einzelnen Bereiche jeweils weit auseinanderfallen, so daß daraus die Wertdokumentanzahl selbst von dicken Wertdokumentstapeln zuverlässig ableitbar ist.
Zudem ist besonders bevorzugt denkbar, die Lichtabsorption beim Durchtritt des Lichtes durch den Fensterbereich bzw. die Fensterbereiche bei der Bestimmung der Anzahl der Wertdokumente des Wertdokumentstapels zu berücksichtigen. Denn je größer die Anzahl der gestapelten Wertdokumente ist, desto mehr Licht wird absorbiert und ein Vergleich mit einer Referenztabelle gibt dann einen Anhaltspunkt für die Anzahl der gestapelten Wertdokumente.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß Wertdokumente, die unterschiedlichen Wertdokumentkategorien zugehören, unterschiedliche, kategoriespezifische Fensterbereiche besitzen, so daß aus einer Gruppe von Wertdokumenten jedes Wertdokument seiner Kategorie nach identifizierbar ist.
Im Falle von Wertdokumenten mit unterschiedlichen Nennwerten, wie beispielsweise im Falle von Banknoten, kann auf diese Weise der Nennwert des einzelnen Wertdokuments und insbesondere auch bei einem einzigen Meßvorgang der Gesamtwert eines auch gemischtstückeligen Banknotenbündels bestimmt werden. Im Falle eines Schecks kann beispielsweise zwischen unterschiedlichen Scheckformularen unterschieden werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform unterscheiden sich die kategoriespezifischen Fensterbereiche darin voneinander, daß sie relativ zu einer Bezugsecke oder -kante an einer kategoriespezifischen Position der Wertdokumente vorliegen.
Dadurch wird auf besonders einfache Weise sichergestellt, daß unmittelbar erkennbar ist, ob sich in einem Wertdokumentstapel Wertdokumente unterschiedlicher Kategorien befinden. Denn unter diesen Voraussetzungen würde ein Wertdokument einer bestimmten Wertdokumentkategorie den Lichtdurchtritt durch den Fensterbereich eines Wertdokuments einer anderen Wertdokumentkategorie innerhalb desselben Wertdokumentstapels blockieren. Ein solches irrtümlich in den Wertdokumentstapel gelangtes Wertdokument kann dann entfernt und die Bestimmung der Anzahl der gestapelten Wertdokumente durchgeführt werden. Dieser Ansatz ist somit insbesondere auch für das automatische Zählen und Wertbestimmen von Bündeln von Wertdokumenten geeignet.
Alternativ oder zusätzlich unterscheiden sich die kategoriespezifischen Fensterbereiche vorzugsweise dadurch voneinander, daß sie eine kategoriespezifische Drehcharakteristik besitzen, indem sie eine Polarisationsebene von hindurchtretendem Licht um einen kategoriespezifischen Winkel drehen.
Dies kann z.B. durch eine unterschiedliche Materialwahl für die unterschiedlichen Wertdokumente erzielt werden.
Abhängig von der gemessenen Drehung läßt sich dann die Kategorie des Wertdokuments bestimmen. Auch die Anzahl und Gesamtwertigkeit von gestapelten, entweder derselben oder unterschiedlichen Kategorien zugehöriger Wertdokumente ist in der zuvor beschriebenen Weise anhand der Gesamtdrehung bestimmbar. Die Drehcharakteristiken der einzelnen Wertdokumentkategorien sollten so abgestimmt sein, daß die meßtechnisch erfaßte Drehung eindeutig zuordenbar ist zu einer bestimmten Anzahl gestapelter Wertdokumente der einzelnen Wertdokumentkategorien. Auf diese Weise läßt sich folglich z.B. auch der Gesamtnennwert eines Wertdokumentenbündels mit einem einzigen Meßvorgang bestimmen.
Bevorzugt werden wiederum die vorstehend auch für das Messen von Wertdokumenten einer Kategorie genannten Varianten verwendet. So können z.B. die Drehwinkel für die einzelnen Wertdokument unterschiedlicher Kategorie, wie z.B. Banknoten unterschiedlichen Nennwerts, so gewählt werden, daß sie kein kleines gemeinsames Vielfaches im Vergleich zueinander und/oder im Vergleich mit 180° haben, so daß auch beim Ausmessen eines Stapels mit mehreren Wertdokumenten deren Anzahl und Wert exakt bestimmt werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist auch wiederum die Verwendung von Wertdokumenten mit mindestens jeweils zwei Fensterbereichen bzw. die Berücksichtigung der Abschwächung der Intensität des durch die Fensterbereiche des Wertdokurnentenstapels gestrahlten Lichts möglich.
Beim Vorhandensein von Wertdokumenten unterschiedlicher Kategorie können die Fensterbereiche dabei relativ zu einer Bezugsecke oder -kante an der gleichen Position der Wertdokumente vorliegen. Indem z.B. ein Stapel von solchen Wertdokumenten bündig zu dieser Ecke oder Kante ausgerichtet wird, kann auf einfache Weise ein Überlappen der Fensterbereiche der einzelnen Wertdokumente des Stapels erreicht werden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform, mit der die Wertdokumente eines Wertdokumentstapels sowohl nach der Kategorie als auch nach der Anzahl innerhalb derselben Kategorie bestimmbar sind, sieht vor, daß Wertdokumente einer Gruppe von Wertdokumenten einen oder mehrere Fensterbereiche an einer kategoriespezifischen Position im Wertdokument und zusätzlich weitere Fensterbereiche, die allerdings die Polarisationsebene des hindurchtretenden Lichts nicht beeinflussen, an solchen Positionen im Wertdokument besitzten, an denen die Wertdokumente anderer Kategorien ihrerseits Fensterbereiche mit kategoriespezifischer Position besitzen.
Dadurch wird erreicht, daß das Licht an allen Positionen, wo mindestens ein Wertdokument einen Fensterbereich mit kategoriespezifischer Position besitzt, den gesamten Wertdokumentstapel durchdringen kann, und die Gesamtdrehung der Polarisationsebene an jeder kategoriespezifischen Position nur durch Wertdokumente derselben Kategorie beeinflußt wird. Auf diese Weise ist anhand der jeweiligen Fensterbereichsposition und der an dieser Position meßtechnisch erfaßten Drehung der Polarisationsebene eine eindeutige Aussage über die Anzahl von Wertdokumenten einer bestimmten Kategorie innerhalb eines Wertdokumentstapels möglich.
Vorzugsweise besitzt das Wertdokument mindestens vier identische Fensterbereiche mit optisch aktivem Element an Positionen, für die die Mittellängsachse und die Mittelquerachse der üblicherweise rechteckigen Wertdokumente Klappsymetrieachsen darstellen. Dadurch ist sichergestellt, daß das Wertdokument unabhängig von seiner Lage - auf der Vorderseite oder Rückseite liegend, auf dem Kopf stehend oder nicht - mit einem der vier identischen Fensterbereiche über einen entsprechend angeordneten Detektor zur Bestimmung der Lage der Polarisationsebene des durch das Wertdokument hindurchtretenden, polarisierten Lichts zu liegen kommt
Die einzelnen Wertdokumente oder Wertdokumentstapel können über den Detektor kontinuierlich oder intermittierend hinwegtransportiert werden. Dann ist es sinnvoll, daß die Fensterbereiche in allen Wertdokumenten unabhängig von ihrer Anzahl und unabhängig von der Wertdokumentkategorie entlang einer Linie entsprechend der Wertdokument-Transportrichtung angeordnet sind, um vom Detektor erfaßt zu werden. Die Verwendung eines einzigen Detektors reicht dann schon zur Prüfung aller Fensterbereichspositionen aus.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Banknoten zudem mit einem Polarisationsfilter versehen. Dieser kann dazu verwendet werden, die Polarisationsdrehung der polarisationsdrehenden Fensterbereiche zu prüfen. Hierzu werden z.B. zwei Banknoten so übereinander gelegt, daß der polarisationsdrehende Bereich der einen Banknote dem Polarisationsfilter der anderen Banknote überlagert ist. Je nach Drehlage der beiden Bereiche zueinander wird hindurchtretendes Licht blockiert. Auf diese Wiese kann einfach im Hinblick auf eine Prüfung der Echtheit der Banknoten festgestellt werden, ob es sich bei den Fensterbereichen der Banknoten um eine Fälschung in der Form von einer Klarsichtfolien ohne jeden optisch aktiven Effekt handelt. Da der polarisationsdrehende Bereich der Banknote und der Polarisationsfilter unterschiedliche Bereiche der Banknotenfläche belegen, werden zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahren die beiden Banknoten bevorzugt in ihrer Aussenkontur versetzt zueinander angeornet werden müssen. Für eine Echtheitsprüfung von Hand stellt dies allerdings kein Problem dar.
Alternativ zum vorgenannten kann die Echtheit eines einzelnen Wertdokumentes auch bereits dadurch geprüft werden, daß die zu prüfende Banknote so geknickt wird, daß ein polarisationsdrehender Bereich und der Polarisationsfilter derselben Banknote sich überlagern.
Nach einer weiteren gesonderten Idee werden z.B. die polrisationsdrehenden Fensterbereiche als Transmissionsfilter, insbesondere als Kanten-Transmissionsfilter ausgestaltet, bei denen oberhalb einer gegebenen Grenzwellenlänge der Filter wesentlich stärker absorbiert bzw. transmittiert als unterhalb der Grenzwellenlänge. Ein Filter kann auch mehrere solcher Kanten aufweisen. Wenn die Grenzwellenlängen bei Wertdokumenten unterschiedlicher Kategorie, z.B. Banknoten unterschiedlichen Nennwerts, unterschiedlich sind, kann dies auf einfache Weise zur Prüfung verwendet werden, ob in einem Banknotenbündel eine Banknote mit falschen Nennwert enthalten ist. Die Grenzwellenlängen können zwar auch im sichtbaren Spektralbereich liegen, bevorzugt werden sie allerdings im Infrarotbereich liegen. Hierbei werden die übereinander angeordneten Fensterbereiche der gestapelten Banknoten beispielsweise mit Licht einer Wellenlänge bestrahlt, die z.B. nur für den Transmissionsfilterbereich des gerade zu testenden Banknotennennwerts durchlässig ist. Wird das Licht bei der Transmission abgeblockt, kann folglich geschlossen werden, daß zumindest eine Banknote eines anderen Nennwerts im Stapel vorhanden ist.
Die Wertdokumente oder Wertdokumentstapel können aber auch stationär geprüft werden. Dann ist die Position der jeweiligen Fensterbereiche unkritisch. Allerdings sind dann gegebenenfalls mehrere Lichtquellen zum Bestrahlen der einzelnen Fensterbereiche und insbesondere mehrere Detektoren zum Erfassen der Lage der Polarisationsebene des durch die Fensterbereiche hindurchtretenden Lichts erforderlich.
Insbesondere bei einer solchen stationären Prüfung kann die Vorrichtung eine Positioniereinrichtung besitzen, um die Wertdokumente einzeln oder gestapelt in eine definierte, ausgerichtete Position zu bringen, in der das Licht senkrecht durch die Fensterbereiche der Wertdokumente hindurchstrahlt wird. Diese Positioniereinrichtung wird z.B. so ausgelegt sein, daß die Wertdokumente zur Horizontalen geneigt eingegeben bzw. zugeführt werden und z.B. aufgrund ihrer Schwerkraft gegen einen Anschlag ausgerichtet werden.
Weitere Ausführungsbeispiele und Vorteile der Erfindung werden anhand der Figuren erläutert.
Es zeigen:
Fig.1
eine Banknote mit einem erfindungsgemäßen Fensterbereich in Draufsicht;
Fig.2
die Banknote aus Fig.1 perspektivisch mit durch den Fensterbereich hindurchtretendem polarisierten Licht;
Fig.3
eine Banknote gemäß Fig.1, jedoch mit mehreren Fensterbereichen mit unterschiedlicher Drehcharakteristik;
Fig.4
perspektivisch mehrere gestapelte Banknoten gemäß Fig.3 mit durch die Fensterbereiche hindurchtretenden, unterschiedlich gedrehten polarisierten Lichtstrahlen;
Fig.5
diagrammartig die Abhängigkeit der Drehung der Polarisationsebene von der Drehcharakteristik und Anzahl der Fensterbereiche, durch die das Licht hindurchtritt;
Fig.6
eine Banknote gemäß Fig.3, jedoch mit vier identischen, klappsymmetrisch angeordneten Fensterbereichen;
Fig.7
eine Banknote mit einem anderen Nennwert und anders positionierten Fensterbereichen als die Banknote nach Fig.6;
Fig.8
eine Banknote mit nennwertspezifischen und nennwertunspezfischen Fensterbereichen; und
Fig.9
eine Vorrichtung zum Bestimmen des Gesamtnennwertes eines Banknotenstapels.
Figur 1 zeigt ein Wertdokument 1, insbesondere eine Banknote, mit einem Fensterbereich 2 mit einem optisch aktivem Element als Polarisationselement. Das optisch aktive Element wird durch eine Polymerfolie gebildet, welche das gesamte Durchsichtsfenster 2 überspannt. Der Polarisationsebendrehende Fensterbereich 2 entspricht bei diesem Ausführungsbeispiel somit der gesamten Fläche des Durchsichtsfenster 2, obwohl er alternativ auch nur in einem Teilbereich des gesamten Durchsichtsfensters 2 vorhanden sein könnte. Der Fensterbereich 2 ist im Ausführungsbeispiel quadratisch ausgebildet, kann aber jede beliebige Form, insbesondere auch eine runde Form, besitzen. Der Fensterbereich, d.h. das den Fensterbereich bildende optisch aktive Element, verursacht eine Drehung der Polarisationsebene von durch den Fensterbereich 2 hindurchtretendem Licht. Dies ist in Figur 2 perspektivisch dargestellt, wo ein linear polarisierter Lichtstrahl L, dessen Polarisationswinkel durch einen mit P0 bezeichneten Pfeil gekennzeichnet ist, durch den Fensterbereich 2 hindurchtritt, wobei sich die Winkellage der Polarisationsebene des Lichtstrahls beim Durchtritt durch den Fensterbereich 2 ändert und dann mit PA bezeichnet ist. Die Drehung der Polarisationsebene ergibt sich zu P0 minus PA und ist für alle Banknoten mit dem selben Nennwert identisch. Beispielsweise können die Fensterbereiche so eingestellt sein, daß die Polarisationsebene von Banknoten mit Nennwert DM 10 um 3° und von Banknoten mit Nennwert DM 100 um 10° gedreht wird. So lassen sich einzelne Banknoten dem Nennwert nach differenzieren, wobei die Messung der Polarisationsdrehung zudem als Echtheitskriterium verwendet werden kann. Allerdings ist eine Unterscheidung zwischen 10 gestapelten DM 10 Banknoten und 3 gestapelten DM 100 Banknoten in diesem Fall nicht möglich, da die Gesamtdrehung jeweils 30° beträgt
In Figur 3 ist eine Weiterbildung der Banknote aus Figur 1 dargestellt, die zwei Fensterbereiche 2A, 2B mit unterschiedlichen Eigenschaften besitzt. Die Polarisationsebene von Licht, welches durch den Fensterbereich 2A hindurchtritt, wird um einen anderen definierten Winkel gedreht, als die Polarisationsebene des durch den Fensterbereich 2B hindurchtretenden Lichts.
In Figur 4 ist dies anhand eines Banknotenstapels 10 mit vier Banknoten 1 derselben Denomination dargestellt. D.h., jede der Banknoten 1 besitzt identische Fensterbereiche 2A, 2B an identischer Stelle. Die Lage der Polarisationsebene der beiden durch die Fensterbereiche 2A, 2B hindurchtretenden Lichtstrahlen LA bzw. LB ist vor Eintritt in die erste Banknote identisch und in Figur 4 mit P0 bezeichnet. Beim Austritt aus der letzten Banknote hat sich die Polarisationsebene des durch die Fensterbereiche 2A hindurchgetretenen Lichtstrahls LA um einen Winkel PA minus P0 gedreht und die Polarisationsebene des durch die Fensterbereiche 2B hindurchgetretenen Lichtstrahls LB hat sich um einen davon verschiedenen Winkel PB minus P0 gedreht.
Dies ist sinnvoll, um die Menge einer größeren Anzahl gestapelter Banknoten zuverlässig zu bestimmen. Die dahinterstehende Problematik wird nachfolgend anhand Figur 5 erläutert. In Figur 5 sind für einen Banknotenstapel mit den Fensterbereichen 2A und 2B abhängig von der Banknotenanzahl n des Banknotenstapels, die jeweiligen Drehungen P der Polarisationsebene als PA bzw. PB dargestellt. Demnach bewirken 14 übereinander gestapelte Fensterbereiche 2A eine Drehung der Polarisationsebene um genau 180°, so daß die Anzahl von Banknoten in einem Banknotenstapel nur dann exakt bestimmbar ist, wenn der Banknotenstapel 13 oder weniger Banknoten enthält. Entsprechendes gilt für Banknoten mit Fensterbereichen 2B, von denen 18 übereinander gestapelte Banknoten eine Drehung der Polarisationsebene um 180° bewirken. Hier liegt die maximal eindeutig bestimmbare Anzahl übereinander gestapelter Banknoten bei 17. Indem nun beide Fensterbereiche 2A, 2B in einer Banknote zusammengefaßt sind und in ihrer Kombination für einen bestimmten Banknotennennwert spezifisch sind, läßt sich dieses Problem überwinden, da der Fall, daß für beide Fensterbereiche die Drehung der Polarisationsebene gleichzeitig 180° bzw. ein vielfaches von 180° beträgt, nur für Banknotenstapel mit einer unrealistisch hohen Anzahl von Banknoten eintritt. Für einen Banknotenstapel mit einer realistischen Anzahl von Banknoten läßt die Kombination der Fensterbereiche 2A, 2B einen eindeutigen Rückschluß auf die Anzahl und im Falle von Banknoten mit nennwertspezifischer Drehcharakteristik, auch auf die Kategorie der gestapelten Banknoten zu, so daß der Gesamtnennwert des Banknotenstapels ermittelbar ist.
In Figur 6 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wonach vier identische Fensterbereiche 2A, 2B in einer Banknote 1 vorgesehen sind, und zwar in jeder Ecke der Banknote ein Fensterbereich 2A und ein Fensterbereich 2B. Die Lage der Fensterbreiche ist so gewählt, daß die Längsmittelachse 18 und die Quermittelachse 19 der Banknote 1 Klappsymmetrieachsen für die Fensterbereiche 2A, 2B darstellen. Eine solche Banknote kann seitenverkehrt oder auf dem Kopf stehend zu einem Bezugspunkt O ausgerichtet werden, wie in Figur 6 dargestellt, und immer fällt ein Fensterbereich 2A und ein Fensterbereich 2B auf einen konkreten Punkt relativ zu dem Bezugspunkt O ein. Dies hat den Vorteil, daß Detektoren zur Ermittlung der Lage der Polarisationsebene nur an diesem konkreten Punkt vorgesehen werden müssen und auf eine seitenrichtige Positionierung der Banknoten bei der Prüfung nicht geachtet zu werden braucht.
Während die Fensterbereiche 2 bzw. 2A, 2B für Banknoten unterschiedlicher Denomination durchaus an derselben Position innerhalb der Banknoten vorliegen können und sich lediglich in ihrer Drehcharakteristik unterscheiden, sieht eine alternative Ausführungsform, die in Figur 7 dargestellt ist, vor, daß der bzw. die Fensterbereiche 3 bzw. 3A, 3B einer Banknote, deren Denomination von der in den Figuren 1, 3 und 6 dargestellten Banknote verschieden ist, an einer anderen Position vorliegt, als die Fensterbereiche 2 bzw. 2A, 2B. Die Denomination bzw. der Nennwert von Banknoten läßt sich dann allein anhand der Position der jeweiligen Fensterbereiche 2 und 3 innerhalb der Banknote bestimmen. Bevorzugt können die Fensterbereiche 2, 3 zusätzlich zu ihrer nennwertspezifischen Position auch eine nennwertspezifische Drehcharakteristik aufweisen. Außerdem kann der Fensterbereich 3 auch bei der in der Figur 7 dargestellten Banknote 1 in Fensterbereiche 3A, 3B mit unterschiedlicher Drehcharakteristik unterteilt sein und/oder in vierfacher identischer Ausführung in der Banknote vorliegen, wie in Figur 7 jeweils durch Strichpunktlinien angedeutet ist..
Eine besondere zusätzliche Ausführungsform der Erfindung ist in der Figur 8 dargestellt und zeigt eine Banknote 1 mit mehreren Fensterbereichen 2', 3', 4, 5', 6', 7', 8' zeigt. Lediglich der Fensterbereich 4 weist eine Drehcharakteristik auf und wird in dem Ausführungsbeispiel durch zwei Fensterbereiche 4A, 4B mit unterschiedlicher Drehcharakteristik gebildet. Die übrigen mit' gekennzeichneten Fensterbereiche 2', 3' und 5' bis 8' sind als Klarsichtfolie ohne Drehcharakteristik ausgeführt. D.h., die Polarisationsebene von Licht, welches durch diese Fensterbereiche hindurchtritt, wird durch die Fensterbereiche ohne Drehcharakteristik nicht beeinflußt. Auch bei der in Figur 8 dargestellten Banknote 1 sind die Fensterbereiche wiederum symmetrisch in vierfacher Ausführung vorgesehen, um eine orientierungsunabhängige Prüfung der Banknote zu ermöglichen. Während die Denomination der in Figur 8 dargestellten Banknote anhand der Drehcharakteristik des Fensterbereichs 4 bestimmbar ist, wäre eine entsprechend aufgebaute Banknote mit anderem Nennwert aufgrund der Drehcharakteristik eines anderen Fensterbereichs bestimmbar und der Fensterbereich 4 wäre in diesem Falle als Klarsichtfolie ausgebildet und mit 4' gekennzeichnet. Stapelt man nun mehrere Banknoten, deren Fensterbereiche entsprechend der Darstellung nach Figur 8 angeordnet sind, die aber unterschiedliche Nennwerte und dementsprechend andere Fensterbereiche mit drehwinkelcharakteristischen Eigenschaften besitzen, so kann durch Prüfung jeder einzelnen Fensterbereichsposition zu jedem Banknotennennwert die in dem Banknotenstapel befindliche Banknotenanzahl ermittelt werden und daraus der Gesamtnennwert des Banknotenstapels bestimmt werden.
Figur 9 zeigt eine Vorrichtung zum stationären Prüfen einer einzelnen Banknote 1 oder mehrerer gestapelter Banknoten, die in einer Banknotenbearbeitungsvorrichtung einsetzbar ist. Die in Figur 9 dargestellte Ausführungsform ist exemplarisch daran angepaßt, Banknoten bzw. gestapelte Banknoten gemäß Figuren 3 und 4 zu prüfen, deren Fensterbereich 2 in zwei Fensterbereiche 2A, 2B mit unterschiedlicher Drehcharakteristik unterteilt ist. Außerdem sind die Fensterbereiche der zu prüfenden Banknoten unabhängig von ihrer Denomination innerhalb der Banknoten identisch positioniert, um zu gewährleisten, daß die durch den Banknotenstapel 10 hindurchtretenden Lichtstrahlen von den Detektoren 16A, 16B erfaßt werden. Die Lichtstrahlen L werden in einer Lichtquelle 11 erzeugt und mittels eines Polarisationsfilters 12 linear polarisiert. Alternativ kann als Lichtquelle zur Erzeugung linear polarisierten Lichts auch ein Laser verwendet werden. Der Banknotenstapel 10 liegt auf einer als Wertdokumentaufnahmeeinrichtung dienenden Aufnahmeebene 13 auf und die Kanten der einzelnen Banknoten des Banknotenstapels 10 stoßen gegen rechtwinklig zueinander angeordnete Anschlagflächen 14 und 15 an. Dadurch wird die korrekte Ausrichtung der Banknoten mit ihren Fensterbereichen relativ zu der Lichtquelle 11 und den Detektoren 16A, 16B gewährleistet, so daß die Lichtstrahlen L senkrecht durch die Fensterbereiche hindurch auf die Detektoren 16A, 16B auftreffen. Die Ausrichtung des Banknotenstapels 10 erfolgt vorzugsweise selbständig durch eine geneigte Anordnung der Gesamtvorrichtung, wie durch den Schwerkraftpfeil g angedeutet, so daß die Banknoten aufgrund der Schwerkraftwirkung selbständig gegen die Anschlagflächen 14,15 anliegen.
Eine Auswerteeinrichtung 17 ist über Signalleitungen 20 mit den Detektoren 16A, 16B verbunden. Die Auswerteeinrichtung 17 bestimmt aus den von den Detektoren 16A, 16B erfaßten Winkellagen der Polarisationsebenen der Lichtstrahlen L und der ursprünglichen Lage der Polarisationsebene der Lichtstrahlen L, die von dem Polarisationsfilter 12 vorgegeben wird, den Winkelbetrag, um den sich die Polarisationsebene aufgrund des Durchtritts durch die Fensterbereiche gedreht hat. Daraus wird dann, wie zuvor erläutert, die Echtheit und/ oder der Nennwert und/ oder die Anzahl und/ oder der Gesamtnennwert der in der Vorrichtung befindlichen Banknoten bestimmt.
Die Detektoren 16A, 16B können zusätzlich dazu ausgebildet sein, die Lichtintensität des erfaßten Lichts zu messen, um daraus auf die Anzahl der auf der Auflageebene 13 befindlichen Banknoten schließen zu können. Die Auswertung des Lichtintensitätswertes erfolgt wiederum in der Auswerteeinrichtung 17. Selbstverständlich können für diesen Zweck auch zusätzliche Detektoren vorgesehen sein.
Das in Figur 9 dargestellte Ausführungsbeispiel kann dabei als eine stationäre Variante ausgeprägt sein, bei der die Banknoten einzeln oder als Bündel z.B. auch manuell auf die Auflageebene aufgelegt und anschließend wie vorstehend beschrieben gemessen werden. Insbesondere auch in einem solchen Fall kann die Vorrichtung z.B. ein Hand- oder Tischgerät sein, daß beispielsweise in Banken, Kaufhäusern oder anderen Ort, an denen größere Banknotenmengen anfallen, verwendet wird, um einfach, schnell und sicher mittels eines einzigen Meßvorgangs die Anzahl der Banknoten jedes Nennwerts und insbesondere auch die Gesamtanzahl und Gesamtwertigkeit an Banknoten eines Banknotenbündels zu bestimmen.
Alternativ kann diese Vorrichtung auch mit geringen Modifikationen als Teil einer Banknotenbearbeitungsmaschine, wie z.B. einer Sortiermaschine oder eines Geldautomats ausgestaltet sein, bei der z.B. zusätzlich noch die Echtheit und/oder Umlauffähigkeit der Banknoten anhand weitere Banknotenmerkmale überprüft wird. Insbesondere in diesem Fall können die Banknoten auch einzeln oder gebündelt mittels einer Transporteinrichtung durch den Meßbereich zwischen Lichtquelle und Detektor durchtransportiert werden.
Als weitergehende Ausgestaltung der vorgenannten Prüfvorrichtung kann diese z.B. einen nicht dargestellten Magnetfeldgenerator umfassen, der ein Magnetfeld erzeugen kann, daß im Bereich der Aufnahmeebene 13 parallel zur Ausbreitungsrichtung des Lichtstrahls L verläuft. Hierdurch kann auch in Dokumenten, die an sich keine Polarisationsebenen-drehende Wirkung zeigen, mittels des Faraday-Effekt eine solche Wirkung erzeugt werden.

Claims (30)

  1. Wertddkument, wie z.B. eine Banknote, mit einem oder mehreren Fensterbereichen (2, 3, 4) mit jeweils einem Polarisationselement, welches die Polarisationsebene eines durch den zugehörigen Fensterbereich hindurchtretenden linear polarisierten Lichtstrahls (L) um einen definierten Winkel (P) dreht und die Polarisationsebene um ein entsprechendes Vielfaches dieses Winkels gedreht wird, wenn der Lichtstrahl durch die Fensterbereiche von mehreren übereinanderliegenden dieser Wertdokumente hindurchtritt
  2. Wertdokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polarisationselement ein optisch aktives Element ist, welches auch in Abwesenheit eines äußeren elektrischen und/oder magnetischen Feldes die Polarisationsebene des durch den zugehörigen Fensterbereich hindurchtretenden polarisierten Lichtstrahls (L) um den definierten Winkel (P) dreht.
  3. Wertdokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polarisationselement ein Element ist, welches in Anwesenheit eines-äußeren elektrischen und/oder magnetischen Feldes die Polarisationsebene des durch den zugehörigen Fensterbereich hindurchtretenden polarisierten Lichtstrahls (L) µm den definierten Winkel (P) dreht
  4. Wertdokument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polarisationselement ein Element ist, welches in Anwesenheit eines zum Lichtstrahl (L) parallelen Magnetfeldes die Polarisationsebene des durch den zugehörigen Fensterbereich hindurchtretenden polarisierten Lichtstrahls (L) um den definierten Winkel (P) dreht
  5. Wertdokument nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polarisationselement eine optisch anisotrope Substanz mit einer optischen Achse ist, die senkrecht zu einer Oberfläche des Fensterbereichs verläuft.
  6. Wertdokument nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polarisationselement eine in dem Fensterbereich (2,3,4) vorhandene Polymerfolie umfaßt.
  7. Wertdokument nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Fensterbereiche (2A, 2B; 3A, 3B; 4A, 4B), die die Polarisationsebene des durch den zugehörigen Fensterbereich hindurchtretenden polarisierten Lichtstrahls (L) um unterschiedliche definierte Winkel (PA, PB) drehen.
  8. Wertdokument nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wertdokument eine Mittellängsachse (18) und eine Mittelquerachse (19) besitzt und daß vier Fensterbereiche (2, 2A, 2B) vorgesehen sind, für die die Mittellängsachse und die Mittelquerachse des Wertdokuments Klappsymmetrieachsen bilden.
  9. Wertdokument nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehrere der Fensterbereiche (2, 3, 4 bzw. 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, 4B) des Wertdokuments eine für die Kategorie des Wertdokuments spezifische Eigenschaft besitzen.
  10. Wertdokument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Eigenschaft darin besteht, daß die betreffenden Fensterbereiche die Polarisationsebene von hindurchtretendem polarisierten Licht um einen kategoriespezifischen Winkel drehen.
  11. Wertdokument nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Eigenschaft darin besteht, daß die Elemente der betreffenden Fensterbereiche aus einem unterschiedlichen Material bestehen.
  12. Wertdokument nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Eigenschaft darin besteht, daß die betreffenden Fensterbereiche relativ zu einer Bezugsecke (O) oder -kante des Wertdokuments an einer kategoriespezifischen Position des Wertdokuments vorliegen.
  13. Wertdokument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Wertdokument zusätzlich zu dem bzw. den Fensterbereichen (4; 4A, 4B) mit kategoriespezifischer Position einen oder weitere Fensterbereiche (2', 3', 5', 6', 7', 8'), die die Polarisationsebene von hindurchtretendem polarisierten Licht nicht drehen, an solchen Positionen des Wertdokuments besitzt, an denen Wertdokumente anderer Kategorien ihrerseits Fensterbereiche (2, 3,...) mit kategoriespezifischer Position besitzen.
  14. Wertdokument nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wertdokumenten unterschiedlicher Kategorie die Fensterbereiche relativ zu einer Bezugsecke (O) oder -kante des Wertdokuments an der gleichen Position des Wertdokuments vorliegen.
  15. Wertdokument nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wertdokument einen Fensterbereich aufweist, der als Polarisationsfilter und/ oder als Transmissionsfilter, insbesondere als Kanten-Transmissionsfilter wirkt.
  16. Verfahren zur Prüfung von einem oder mehreren Wertdokumenten (1), wie z.B. Banknoten, dadurch gekennzeichnet, daß ein polarisierter Lichtstrahl (L) durch einen Fensterbereich (2) von jedem Wertdokument (1) gestrahlt, die Drehung (P) der Polarisationsebene des durch die Fensterbereiche (2) hindurchgetretenen Lichtstrahls gemessen und die Prüfung, wie z.B. eine Bestimmung der Echtheit und/oder der Anzahl und/oder der Kategorie des Wertdokuments, in Abhängigkeit von der gemessenen Drehung (P) der Polarisationsebene durchgeführt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß beim Meßvorgang zumindest im Bereich des Wertdokuments ein elektrisches. und/oder magnetisches Feld, so erzeugt wird, daß in einem im Fensterbereich (2) vorhandenen Polarisationselement die die Polarisationsebene drehende Wirkung induziert wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß beim Meßvorgang zumindest im Bereich des Wertdokuments ein zum polarisierten Lichtstrahl (L) paralleles Magnetfeld erzeugt wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Wertdokumente eines Wertdokumentenbündels so aufeinander gestapelt werden, daß die Fensterbereiche (2; 2A, 2B) der einzelnen Wertdokumente übereinander liegen, der polarisierte Lichtstrahl durch die hintereinander angeordneten Fensterbereiche (2) der Wertdokumente hindurchgestrahlt und die Anzahl und/ oder Kategorie und/oder Gesamtnennwert aller Wertdokumente in Abhängigkeit von der Drehung der Polarisationsebene bestimmt wird.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19 zur Bestimmung der Anzahl und/oder Kategorie eines oder mehrere Wertdokumente dadurch gekennzeichnet, daß die Wertdokumente, mehrere Fensterbereiche (2A, 2B) mit jeweils einem Element umfassen, die die Polarisationsebene von durch den zugehörigen Fensterbereich (2A bzw. 2B) hindurchtretendem polarisierten Licht (L) um unterschiedliche Winkel (PA , PB) drehen, wobei der polarisierte Lichtstrahl (L, LA, LB) durch die mehreren Fensterbereiche (2A, 2B) gestrahlt wird, die Drehungen (PA, PB) der Polarisationsebene des durch die mehreren Fensterbereiche (2A, 2B) hindurchtretenden Lichtstrahls (L, LA, LB) für jeden Fensterbereich separat gemessen werden und die Anzahl und/ oder Kategorie und/ oder ein Gesamtnennwert der Wertdokumente in Abhängigkeit von den gemessenen Drehungen (PA, PB) der Polarisationsebene bestimmt wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20 zur Bestimmung der Anzahl und Kategorie von gestapelten Wertdokumenten mit unterschiedlicher Kategoriezugehörigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder zumindest ein Teil der Wertdokumente (1) zusätzlich zu einem Fensterbereich (4; 4A, 4B) an einer kategoriespezifischen Position weitere Fensterbereiche (2', 3', 5', 6', 7', 8'), die die Polarisationsebene von hindurchtretendem polarisierten Licht (L) nicht drehen, an solchen Positionen des Wertdokuments (1) besitzen, an denen die Wertdokumente mit anderer Kategoriezugehörigkeit ihrerseits Fensterbereiche (2, 3, ... bzw. 2A, 2B, 3A, 3B, ...) mit kategoriespezifischer Position besitzen, wobei der polarisierte Lichtstrahl (L) an unterschiedlichen kategoriespezifischen Fensterbereichspositionen durch die Fensterbereiche (2, 3, ... bzw. 2' bis 8') gestrahlt wird, die Drehungen (P) der Polarisationsebene des durch die Fensterbereiche hindurchgetretenen polarisierten Lichtstrahls für jede kategoriespezifische Fensterbereichsposition separat gemessen werden und die Anzahl und Kategorie der gestapelten Wertdokumente in Abhän.gigkeit von den zu jeder kategoriespezifischen Fensterbereichsposition gemessenen Drehungen (P) der Polarisationsebene bestimmt wird.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtabsorption beim Durchtritt des Lichtstrahls durch den Fensterbereich (2) bzw. durch die Fensterbereiche (2A, 2B) bei der Bestimmung der Anzahl der gestapelten Wertdokumente berücksichtigt wird.
  23. Vorrichtung zur Prüfung der Anzahl und/oder Kategorie von gestapelten oder einzelnen Wertdokumenten, wie z.B. Banknoten, umfassend:
    eine Wertdokumentaufnahmeeinrichtung (13) zur Aufnahme von Wertdokumenten (1);
    eine Prüfeinrichtung (11, 12, 16A, 16B) mit mindestens einer Lichtquelle (11) zum Ausstrahlen von polarisiertem Licht (L) auf die Wertdokumentaufnahmeeinrichiung (13) auf einer Seite der Wertdokumentaufnahmeeinrichtung und mit mindestens einem Detektor (16A, 16B) zum Erfassen von von der Lichtquelle (11) auf die Wertdokumentaufnahmeeinrichtung (13) ausgesendetem polarisierten Licht auf der anderen Seite der Wertdokumentaufnahmeeinrichtung, wobei der mindestens eine Detektor (16A, 16B) ausgelegt ist, die Lage einer Polarisationsebene von polarisiertem Licht zu erfassen, und
    eine mit der Prüfeinrichtung über eine Signalleitung (20) verbundene Auswerteeinrichtung (17), welche die Prüfung, wie z.B. eine Bestimmung der Echtheit und/oder der Anzahl und/oder der Kategorie eines oder mehrerer in der Prüfeinrichtung befindlicher Wertdokumente (1; 10) in Abhängigkeit von einer mittels der Prüfeinrichtung erfaßten Drehung (P) der Polarisationsebene des polarisierten Lichts durchführt.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung (11, 12,16A, 16B) weiterhin eine Felderzeugungseinrichtung umfaßt, um zumindest im Bereich der Wertdokumentaufnahmeeinrichtung ein elektrisches und/ oder magnetisches Feld zu erzeugen.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Felderzeugungseinrichtung eine Magnetfelderzeugungseinrichtung umfaßt, die zumindest im Bereich der Wertdokumentaufnahmeeinrichtung ein zu dem von der Lichtquelle (11) ausgestrahlten Lichtstrahl (L) paralleles Magnetfeld erzeugt.
  26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung eine oder mehrere Lichtquellen (11) umfaßt, um bei Wertdokumenten mit mehreren Fensterbereichen (2, 3, ... bzw. 2A, 2B, 3A, 3B, ...) Licht (L, LA, LB) durch unterschiedliche Fensterbereiche zu strahlen, wobei die Auswerteeinrichtung (17) die Bestimmung der Anzahl und/oder Kategorie des oder der in der Prüfeinrichtung befindlichen Wertdokumente (1; 10) in Abhängigkeit von den mittels der Prüfeinrichtung für jeden der mehreren Fensterbereiche separat erfaßten Drehungen (P; PA, PB) der Polarisationsebene des polarisierten Lichts (L, LA, LB) durchführt.
  27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung ausgebildet ist, um zu erfassen; inwieweit Licht (L) durch die in der Wertdokumentaufnahmeeinrichtung (13) befindlichen Wertdokumente (1; 10) absorbiert wird, und daß die Auswerteeinrichtung (17) die Bestimmung der Anzahl der Wertdokumente (1) in Abhängigkeit von der erfaßten Lichtabsorbtion durchführt.
  28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Wertdokumentaufnahmeeinrichtung eine Positioniereinrichtung (14,15) umfaßt, um Wertdokumente (1; 10) einzeln oder gestapelt in eine definierte, ausgerichtete Position zu bringen.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (14,15) zur Horizontalen geneigt angeordnet ist.
  30. Vorrichtung zur Bearbeitung von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 29.
EP02796679A 2001-12-21 2002-12-18 Wertdokument und verfahren und vorrichtung zur prüfung des wertdokuments Expired - Lifetime EP1461782B1 (de)

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