EP2304696A1 - Sensor device for the spectrally resolved capture of valuable documents and a corresponding method - Google Patents

Sensor device for the spectrally resolved capture of valuable documents and a corresponding method

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EP2304696A1
EP2304696A1 EP09765540A EP09765540A EP2304696A1 EP 2304696 A1 EP2304696 A1 EP 2304696A1 EP 09765540 A EP09765540 A EP 09765540A EP 09765540 A EP09765540 A EP 09765540A EP 2304696 A1 EP2304696 A1 EP 2304696A1
Authority
EP
European Patent Office
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detection
radiation
reference radiation
value document
evaluation
Prior art date
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Granted
Application number
EP09765540A
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German (de)
French (fr)
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EP2304696B1 (en
Inventor
Michael Bloss
Martin Clara
Wolfgang Deckenbach
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Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2304696A1 publication Critical patent/EP2304696A1/en
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Publication of EP2304696B1 publication Critical patent/EP2304696B1/en
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    • 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
    • G07D7/17Apparatus characterised by positioning means or by means responsive to positioning
    • 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
    • G07D7/1205Testing spectral properties

Definitions

  • the present invention relates to a sensor device for the spectrally resolved detection of optical detection radiation emanating from a transported by a detection range of the sensor device in a predetermined transport direction value document, and a method for detecting a movement and / or a position of the value document relative to the detection area the sensor device.
  • sheet-shaped objects that represent, for example, a monetary value or a permission and therefore should not be arbitrarily produced by unauthorized persons. They therefore have features which are not easy to manufacture, in particular to be copied, whose presence is an indication of the authenticity, i. the manufacture by an authorized agency.
  • Important examples of such value documents are coupons, vouchers, checks and in particular banknotes.
  • value documents of value Due to their value, documents of value represent a not inconsiderable incentive for counterfeiting, ie the unauthorized production of documents with similar physical properties.
  • value documents In order to make such counterfeiting more difficult, value documents generally contain dyes that are difficult to obtain and / or only little known and / or luminescent substances which have a characteristic remission or luminescence spectrum.
  • optical radiation emanating from the value document can be obtained in the optical spectrum emitted by the characteristic part of the spectrum. Lumineszenzstoffs detected by a sensor device and compared with predetermined spectra.
  • Such a check of the value documents can in particular be carried out by machine, wherein the value documents are transported through a detection range of the sensor device.
  • the detection range is defined here and below by the fact that radiation coming from this area is detected and detected or measured by the sensor device. In the machine test, it is necessary to control the sensor device used so that it detects the properties of the document of value when it is in the detection area.
  • a shift of spectra to higher or lower wavelengths may occur, i. a spectral line in the spectrum of a given substance can be detected at a wavelength shifted from the actual wavelength corresponding to the spectral line.
  • This behavior can affect the distinction between genuine and forged value documents.
  • This disadvantage is aggravated by the fact that a corresponding shift is not recognized or not early enough.
  • a sensor device for the spectrally resolved detection of optical detection radiation emanating from a value document transported through a detection range of the sensor device in a predetermined transport direction comprising a detection device for the spectrally resolved detection of the detection radiation in at least one predetermined spectral detection range and delivery of detection signals which reflect at least one, in particular spectral, property of the detected detection radiation, at least one reference radiation device which emits optical reference radiation which is coupled at least partially into a detection beam path of the detection device and which forms a spectrum with a structure which is within the predetermined spectral detection range, in particular with at least one narrow band, which lies within the predetermined spectral detection range, and / or m it has at least one edge which is within the predetermined spectral detection range, and which has a radiation source which emits the reference radiation or whose radiation is used to generate the reference radiation and which acts as a transmitter of a light barrier or a light sensor, by means of which or a movement and / or a position of the value document
  • the sensor device is thus configured to detect spectrally resolved optical properties along a transport path in a predefined transport direction of transported value documents.
  • the actual detection takes place by means of the detection device, which is designed for the spectrally resolved detection of optical radiation emanating from the value document in the spectral detection region, which is the detection radiation, for example, depending on properties of the value documents to be examined.
  • a spectrally resolved detection is understood in particular to be a detection taking place over a continuous wavelength range or a detection taking place over a plurality, preferably more than eight, wavelength intervals.
  • the value document can be illuminated, for example, with illumination radiation which, for example, is reflected more or less diffusely as detection radiation without changing the wavelength. With appropriate equipment of the value document with at least one luminescent feature, however, this can also be illuminated with illumination radiation, which excites the value document for emitting luminescence radiation, which then forms the detection radiation.
  • the detection radiation passes along the detection beam path from the detection area to a device of the detection device causing a spectral splitting, from which the spectral components reach at least one receiving or detection element of the detection device.
  • the position of the detection area is at least given by the position and the design of the detection device.
  • the transport path and the direction of transport result, inter alia, from the position of the detection area, the requirement that a value document without lateral deflection in the area immediately before the detection area should enter it and, if the sensor device has several tracks, its location.
  • the detection device can detect the detection radiation from at least one section of a value document that is located in the detection area.
  • the reference radiation device is used for emitting optical reference radiation, which is coupled into the detection beam path of the detection device and thus can be detected by this spectrally triggered.
  • optical radiation is meant radiation in the ultraviolet, visible or infrared spectral range.
  • the coupling can be done at any point of the detection beam path, which still allows a spectral detection, but preferably the coupling is such that the reference radiation comes out of the detection range.
  • the beam path of the reference radiation is largely determined by the reference radiation device, but may also be determined in part by the position of the value document. Depending on the embodiment of the reference radiation device and thus of the reference beam path, the coupling can take place either when there is no value document in the detection area or when a value document is in the detection area.
  • the reference radiation passes at least partially directly into the detection beam path;
  • the reference beam path can lead directly into the detection beam path.
  • a remission of the reference radiation by a sensitive section of the value document done so that the remitted reference radiation enters the detection beam path.
  • the reference radiation device has a radiation source which either directly emits the reference radiation or whose radiation can be used to generate the reference radiation, for example by illuminating a fluorescent reference material with radiation from the radiation source.
  • the reference radiation can be used to test at least one optical, in particular spectral, property of the sensor or detection device which Sensor or detection device to match and / or for providing data, in particular correction data, which are used in an evaluation of detection signals in the investigation of a value document serve.
  • control and evaluation device connected to the detection device via at least one signal connection which also undertakes the evaluation of the detection signals in the detection of optical detection radiation from a value document and output of corresponding evaluation signals.
  • the control and evaluation device can, in principle, be constructed in any desired manner and, in particular, a processor, a memory in which a computer program is stored, in the execution of which the processor performs the function of the control and evaluation device, an application-specific integrated Circuit and / or a programmable gate array ", in particular particular a "field programmable gate array” (FPGA), or combinations of these components include.
  • the spectrum of the reference radiation is given by the formation of the reference radiation device, as will be explained in more detail.
  • the control and evaluation device can use the detection signals directly or after conversion into data representing the property of the detection radiation.
  • the radiation source of the reference radiation device continues to serve as
  • the radiation source therefore fulfills a dual function, namely that of a source for generating reference radiation or for reference radiation and that of a transmitter of a light barrier or a light sensor.
  • a light barrier is understood here to mean a device which has a transmitter for emitting optical radiation along a light barrier beam path, a receiver for receiving radiation of the transmitter propagating along the light barrier beam path and output of corresponding received signals and an evaluation device connected at least to the receiver for evaluating reception signals of the receiver, whether optical radiation emitted by the transmitter is shielded by an object along the barrier beam path and does not reach or not reach the receiver.
  • a light barrier therefore checks whether its beam path has been interrupted by an object.
  • the light barrier can be designed as a reflection light barrier or a one-way light barrier be.
  • a light scanner has a transmitter for emitting optical radiation along a transmission beam path, a receiver for receiving optical radiation of the transmitter, which is remitted from the area of the transmission beam path of an object, and for outputting corresponding receiver signals and one connected to at least the receiver Evaluation device, which determines on the basis of the receiver signals, whether an object is in the transmission beam path and outputs a corresponding signal.
  • the object is thus also achieved by detecting a movement and / or a position of the value document relative to a detection area of a sensor device for the spectrally resolved detection of optical detection radiation emanating from a value document transported through a detection area of the sensor device in a predetermined transport direction , wherein the sensor device has a detection device for the spectrally resolved detection of the detection radiation in at least one predetermined spectral detection range and emission of detection signals that reflect at least one, in particular spectral, property of the detected detection radiation, in which a value document along a transport path in the detection range of the sensor device is transported in a predetermined transport direction, optical radiation is generated, which is at least partially directed to the transport path of the document of value, so d It is suitable for detecting a movement and / or a position of the value document relative to the detection area, and which serves for the provision of reference radiation which enters a detection beam path of the detection device coupled and a spectrum with a narrow band, which is within the predetermined spectral detection range, and
  • the property of the reference radiation as well as the detection radiation in general is understood to mean a property that can be represented by at least one numerical value.
  • test is understood to mean, on the one hand, that it is determined whether a value corresponding to the detected property of the reference radiation is within a predetermined tolerance interval. Depending on the result of the determination, a corresponding signal can then be generated.
  • the term test on the other hand also means a calibration.
  • a calibration is understood to mean that, given given conditions, a relationship or a deviation between a value of the reference radiation corresponding to the detected property and a predetermined, preferably known, value for the characteristic of the reference radiation, and to store the deviation or the context-representing data.
  • Adjustment also known as adjustment, is understood as meaning a change in the sensor device, by which the deviation between a value corresponding to the detected property of the reference radiation and a predetermined, preferably known, value for the characteristic of the reference radiation is reduced as far as possible.
  • the detected property of the detection radiation can also be used in the sense of an adjustment of the sensor device to carry out a correction in the evaluation of detection signals.
  • correction data in the method of the detection signals for the reference radiation data, hereinafter also referred to as correction data can be determined, stored in a memory, for example in the control and evaluation, and later used in the evaluation of detection signals in the examination of value documents become.
  • the determination of the data from the detection signals for the reference radiation can be done by means of the control and evaluation, which is designed accordingly.
  • the photocell or the light sensor must still have a receiver for the radiation of the radiation source.
  • optical radiation is used for the light barrier or the light sensor, which is not the reference radiation.
  • the sensor device as the receiver of the light barrier or of the light scanner, can have at least one detection element not belonging to the detection device for converting radiation from the radiation source into electrical reception signals which receive no detection radiation. This makes it possible to turn on the detection device only when a value document is actually in the detection area.
  • the reference radiation can in principle be coupled into the detection beam path as desired, but preferably the coupling of the reference radiation into the detection beam path takes place as a function of the position of a value document relative to the detection region.
  • This offers the advantage that the reference radiation coming from the detection area can be coupled into the detection beam path, so that ratios are used for the examination of the detection device, which correspond to those in the actual detection of the properties of a value document.
  • reference radiation is used as radiation for the light barrier or the light sensor.
  • the sensor device as a receiver of the light barrier or of the light scanner, at least one not belonging to the Detektionseinrich- detection element for converting reference radiation into electrical received signals having no detection radiation.
  • the coupling of the reference radiation into the detection beam path can be dependent on However, this is not absolutely necessary if the position of a value document relative to the coverage area is to be determined.
  • the detection device belonging detection element which receives no detection radiation, for converting the optical radiation or reference radiation into electrical received signals from which the position or movement of a value document can be determined is used and in which is determined from the received signals, if and / or when a value document enters the coverage area and / or a value document is located at least partially in the coverage area.
  • At least one section of the detection device serves as the receiver of the light barrier or the light sensor in the case of the sensor device.
  • the control and evaluation device can be further designed so that it determines from the detection signals of the detection device as received signals, if and / or when a value document enters the coverage area and / or a value document is at least partially in the detection area.
  • the reference radiation can then be coupled at least partially into the detection beam path as a function of the position of a value document relative to the detection area. the.
  • it can then be determined whether and / or when a value document enters the detection area and / or a value document is located at least partially in the detection area.
  • the reference radiation may be directed at least partially to the transport path of the value document, so that it is suitable for detecting a movement and / or a position of the value document relative to the detection area. Then, before the detection of the property of the reference radiation and / or for the subsequent detection of the spectral property of a value document, radiation formed by the reference radiation can be detected and used to detect the movement and / or the position of the value document relative to the detection area.
  • the sensor device may be associated with a transport path which is provided for transporting a value document along the transport direction into the detection area, and the optical radiation is emitted in the direction of the transport path, preferably as reference radiation.
  • the radiation source can then emit its radiation, preferably the reference radiation, in the direction of the transport path. This allows a particularly simple construction of the light barrier or the light sensor.
  • reference radiation device is designed so that the band of the reference radiation spectrum within the spectral Detection range has a width less than 5 nm. Accordingly, reference radiation is preferably used in the method, in whose spectrum the band within the spectral detection range has a width smaller than 5 nm.
  • the width of the band is the full width at half maximum intensity ("Füll width at half maximum", FWHM).
  • any devices which emit optical radiation with the required spectrum can be used as reference radiation devices.
  • the reference radiation can be formed by exciting with the optical radiation a luminescent sample for emitting reference radiation in the form of luminescence radiation.
  • the reference radiation device can have a luminescent sample which can be excited by the optical radiation of the radiation source to emit reference radiation in the form of luminescence radiation.
  • the radiation source of the reference radiation device can serve directly as a reference radiation source that emits the reference radiation, which, optionally after filtering, the spectrum with a narrow band that lies within the predetermined spectral detection range, and / or at least one spectrum with an edge, which is within the predetermined spectral detection range has.
  • a very long-lasting stable generation of reference radiation of known properties can be achieved, which, when using As a result, the emission of luminescent substances as reference radiation is not necessarily the case. Also, contamination of the luminescing sample is not to be feared.
  • the reference radiation device can have a reference radiation source, preferably a light-emitting diode or a laser diode, and a narrow-band filter arranged downstream thereof for generating the narrow-band reference radiation. Accordingly, in the method, optical radiation whose spectrum lies at least partially within the spectral detection range can be generated, and the generated radiation can be narrowband filtered to form the reference radiation.
  • the radiation source serves as a source for the reference radiation and as a source for the reference radiation a temperature-stabilized edge-emitting laser diode or a edge-emitting laser diode with a wavelength-selective optical resonator, in particular a resonator with high quality, can comprise.
  • the reference radiation from at least one temperature-stabilized edge-emitting laser diode or an edge-emitting laser diode with a wavelength-selective optical resonator, in particular a resonator with high quality can then be emitted.
  • such facilities are known.
  • a corresponding device is described in the patent application DE 102005040821 Al. When using the resonator, this has a natural frequency which corresponds to the desired wavelength of the reference radiation.
  • laser sources with distributed feedback so-called DFR laser diodes, or laser diodes with distributed Bragg reflector, so-called DBR laser diodes, can be used as radiation sources for the reference radiation those persecuted
  • DFR laser diodes or laser diodes with distributed Bragg reflector, so-called DBR laser diodes
  • DFR laser diodes or laser diodes with distributed Bragg reflector, so-called DBR laser diodes
  • DFR laser diodes with distributed Bragg reflector so-called DBR laser diodes
  • the radiation source serves as a source for the reference radiation and comprises at least one surface-emitting laser diode.
  • the reference radiation is then preferably generated by means of at least one surface emitting laser diode.
  • the use of such a laser diode offers several advantages.
  • such laser diodes have a very narrow emission spectrum, so that preferably no filter or no reference substance is necessary between the reference radiation device and the detection device in order to limit the spectral bandwidth of the reference radiation.
  • the location of the tape is relatively insensitive to temperature effects as compared to laser diodes of another type, so that no temperature stabilization is necessary.
  • the radiation emitted by surface emitting laser diodes is not very divergent. This has the advantage that in the sensor device preferably in the beam path after the surface emitting laser diode to the detection device no focusing optical element or luminescent substances need not be provided for generating the reference radiation and is not provided.
  • any desired properties of the detected reference radiation can be used.
  • a spectral property of the reference radiation is determined as a property of the reference radiation and used in the test or the comparison or the evaluation.
  • the control and evaluation device can be further configured to determine a spectral property of the reference radiation as a property of the reference radiation and to be used for the evaluation, or for the comparison or the determination of the data for the evaluation.
  • it can determine whether the detection signals which reproduce the spectral properties of the reference radiation, within a predetermined tolerance range with the known or predetermined corresponding properties of the reference radiation, as determined by the reference radiation device and possibly independently determined match.
  • the position of a maximum of the spectrum or the center of gravity determined over a given wavelength range about the band or the edge can be used as the spectral property.
  • the control and evaluation device can be further configured to determine its intensity as a property of the reference radiation and to use it in the test or the adjustment or the evaluation.
  • the sensitivity of the detection device can also be determined, for example, since in the evaluation of spectral properties the absolute intensity values in the spectral detection region need not necessarily be used.
  • the detection device may have a spectrographic device with a detection element array and a spatially dispersing device spatially splitting detection radiation into spectral components falling on the detection element array, and the sensor device may further comprise at least one of the Control and evaluation device controllable actuator, which is mechanically with the detection element field, which is then movably mounted, or at least one movably mounted optical element of the spectrographic device, which determines the position of the spectral components on the detection element field at least partially, in particular a spatially dispersing device or an entrance slit, is coupled.
  • the control and evaluation device is then designed to control the actuator as a function of the detection signals for the coupled reference radiation so that a deviation of a position of the spectral components of the reference radiation on the detection element field is reduced by a predetermined position.
  • the characteristics of the detection device may depend on a number of factors. For example, in the method, the temperature of at least part of the detection device and / or a part of a reference radiation device used for generating the reference radiation and / or a temperature compensation element connected to the detection device and / or the reference radiation device detected and in the test or the or Determining the data to be used for the evaluation.
  • the sensor device can have at least one temperature sensor connected to the control and evaluation device via a signal connection for detecting the temperature of at least part of the detection device and / or a part of the reference radiation device and / or a temperature compensation element connected to the detection device and / or the reference radiation device ; the control and evaluation device can be further configured to also use the detected temperature during the test or the adjustment or the evaluation. In this way se can be a separation of various influences on the sensor device.
  • the sensor device may comprise an illumination device which, for detecting the spectral property of a value document outgoing detection radiation, for example luminescence radiation, emits optical illumination radiation into the detection area on a value document located therein, from which the detection radiation emanates. Then, the temperature of at least a part of the illumination device for illuminating the detection area and / or a temperature compensation element connected thereto can be detected and used for the evaluation or the determination of the data for the evaluation.
  • an illumination device which, for detecting the spectral property of a value document outgoing detection radiation, for example luminescence radiation, emits optical illumination radiation into the detection area on a value document located therein, from which the detection radiation emanates. Then, the temperature of at least a part of the illumination device for illuminating the detection area and / or a temperature compensation element connected thereto can be detected and used for the evaluation or the determination of the data for the evaluation.
  • the sensor device can then have an illumination device for illuminating at least part of the detection range and at least one temperature sensor connected to the control and evaluation device via a signal connection for detecting the temperature of at least part of the illumination radiation device and / or a temperature compensation element connected thereto; the control and evaluation device can be further configured to use the detected temperature in the test or the comparison or the evaluation.
  • an influence of the illumination device can also be taken into account, but here the influence can not be determined by measurement using the reference radiation and the detection device.
  • the invention can be used in principle for any sensor devices of the type mentioned.
  • a detection device is used as detection device whose spectral Traler detection range has a width of less than 400 nm.
  • the detection means may be formed so that the spectral detection area has a width of less than 400 nm.
  • the detection device may comprise arbitrary, in particular also known, devices or elements for splitting into spectral components.
  • the detection device may, for example, have a diffractive element dispersing in the prescribed spectral detection range.
  • diffractive element dispersing in the prescribed spectral detection range.
  • optical gratings in particular also imaging gratings.
  • the detection device may have a refractive element dispersing in the predetermined spectral detection region.
  • a refractive element dispersing in the predetermined spectral detection region.
  • An example of such an element is a suitable prism.
  • the detection device can in principle have any desired reception or detection elements for detecting the spectrally separated components of the dispersing element, as long as they are sensitive in the necessary spectral range.
  • a spatially resolving CMOS, NMOS or CCD field is used to detect spectral components of the detection radiation and the reference radiation coupled into the detection beam path or the corresponding spectral components.
  • the sensor device can accordingly have spatially resolving CMOS, NMOS or CCD field for the detection of spectral components of the detection radiation and the reference radiation coupled into the detection beam path. Such fields are easy and cheap available.
  • the detection device Since the individual detection elements are read out one after the other in the case of CCD arrays, it can prove to be advantageous that, in particular for rapid detection, the detection device has an arrangement of individual detection elements whose signals can be read out independently of one another, preferably in parallel. Accordingly, in the method, an arrangement of individual detection elements whose signals are read out independently of each other, preferably in parallel, is used to detect the detection and reference radiation or their spectral components.
  • This embodiment allows not only a fast reading, but also an adaptation of the sizes and properties of the individual detection elements according to the desired spectral sensitivity. Possibilities for this purpose are described, for example, in the application WO 2006/010537 A1 of the Applicant, the contents of which are hereby incorporated by reference into the description.
  • the reference radiation device can be designed and arranged such that the reference radiation is coupled into the detection beam path relative to the position of the value document as a function of the position of the value document.
  • the reference radiation possibly after deflection, from the detection area, ie like normal detection radiation when examining a value document, be coupled into the detection beam path. If a value document is located in the detection area, it shields the reference radiation and this can not be coupled into the detection beam path.
  • a source for the reference radiation with respect to a value document can be arranged in the detection area with respect to the detection device.
  • the reference radiation source is related to a value document is arranged in the detection area on the same side as the detection device and has an optical element arranged on the opposite side and deflecting the reference radiation in the direction of the detection device.
  • This alternative has the advantage that the reference radiation can be used directly.
  • the reference radiation device is designed and arranged such that the reference radiation illuminates a value document located in the detection area and that the radiation emanating from the illuminated area, i. Reflected or reflected back from the value document reference radiation is coupled into the detection beam path.
  • This alternative can be offered if, for reasons of space, the sensor device is to be arranged only on one side of the transport path.
  • control and evaluation device of the sensor device can evaluate the detection signals so that the detection of a movement and / or a position of the value document relative to the detection area before and / or after the determination of the at least one property of the reference radiation.
  • the light barrier or the light sensor can thus be used to control the test or the adjustment of the sensor device or the determination of the data for evaluation.
  • the method for checking and / or matching and / or determining the data for evaluation can be performed after each detection of a seizure of a Value document at or entering a value document into the coverage area. In this way, each value document can be checked with high quality, independently of the number of value documents checked in quick succession.
  • this light barrier or the light sensor can also be used in particular for controlling the detection of spectral properties.
  • the intensity of the reference radiation can be switched off or reduced for at least one predetermined period of time and / or as a function of the detection signals and then switched on or increased again.
  • the control and evaluation device can be further configured for this, depending on the detected position or movement of the value document, the reference radiation device for at least a predetermined period of time and / or in response to detection signals of the detection device in a resting state and then again to turn into an operating state.
  • Under the idle state is understood to be a state of the illumination device in which the optical illumination radiation is not emitted or with reduced intensity.
  • the circuit can be in the idle state, preferably in dependence on the transport speed, after a predetermined time interval; the time interval can be chosen so that a later detection of the spectral property of the value document is not disturbed.
  • optical processing can be carried out. irradiation radiation generated in a predetermined spectral illumination range with a predetermined minimum intensity and are radiated into the detection area and, preferably at the exit of the value document from the detection area, the optical illumination radiation switched off or its intensity can be reduced.
  • the control and evaluation device can be designed for this purpose in such a way that after detecting a entry of a value document into the detection area after a predetermined time interval, an illumination device for illuminating the value document in the detection area with optical illumination radiation in a predetermined spectral illumination area Operating state switches, and preferably switches on exit of the value document from the detection area in an idle state.
  • the predefined time interval may in particular be selected so that the property of the reference radiation can be detected during the time interval and / or a predetermined area of the value document can be detected with the sensor device after the time interval has expired.
  • the duration of the time interval can be selected as a function of the transport speed.
  • FIG. 1 is a schematic view of a banknote sorting apparatus
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a sensor device of the banknote sorting device in FIG. 1 with a section of a transport device
  • FIG. 3 is a schematic representation of a detection device of the sensor device in Fig. 2
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a sensor device of a banknote sorting device according to a second embodiment with a
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a sensor device of a banknote sorting device according to a third embodiment with a section of a transport device
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a detection device of a sensor device of a banknote sorting device according to a fourth embodiment
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a detection device of a sensor device of a banknote sorting device according to a fifth embodiment
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a sensor device of a banknote sorting device according to a sixth embodiment
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a sensor device of a banknote sorting device according to a seventh embodiment with a section of a transport device, and
  • a value-document processing device 10 in FIG. 1 which comprises a device for optically examining value documents 12, in the example of banknotes, has an input tray 14 for input of value documents 12 to be processed, a separator 16 which is located on value documents 12 in the input compartment 14, a transport device 18 with a switch 20, and along a given by the transport device 18 transport path 22 arranged in front of the switch 20 device 24 for examining documents of value, and after the switch 20, a first output tray 26 for recognized as real value documents and a second output tray 28 for value documents recognized as not genuine.
  • a central control and evaluation device 30 is at least connected to the examination device 24 and the switch 20 via signal connections and serves to control the examination device 24, the evaluation of test signals of the examination device 24 and for controlling at least the switch 20 in dependence on the result of the evaluation test signals.
  • the examination device 24 in conjunction with the control and evaluation device 30 serves to detect optical properties of the value documents 12 and to form test signals representing these properties.
  • the examination devices 24 detect optical property values of the value document, wherein the corresponding test signals are formed. From the test signals of the examination device 24, the central control and evaluation device 30 determines in a test signal evaluation, whether the value document is recognized as true according to a predetermined authenticity criterion for the test signals or not.
  • the central control and evaluation device 30 has, in addition to corresponding interfaces for the sensors, a processor 32 and a memory 34 connected to the processor 32 in which at least one computer program with program code is stored, in the execution of which the processor 32 controls or controls the device ., the test signals evaluates and corresponding to the evaluation, the transport device 18 controls.
  • the central control and evaluation device 30, and more precisely the processor 32 therein can check a authenticity criterion, for example entering reference data for a value document to be regarded as authentic, which are predetermined and stored in the memory 34.
  • a authenticity criterion for example entering reference data for a value document to be regarded as authentic, which are predetermined and stored in the memory 34.
  • the central control and evaluation device 30, in particular the processor 32 therein controls the transport device 18, more precisely the switch 20, so that the value document 12 can be filed according to its ascertained authenticity for storage in the first Output tray 26 is transported for recognized as real value documents or in the second storage compartment 28 for recognized as not real value documents.
  • the examination device 24 comprises a sensor device for the spectrally resolved detection of optical detection radiation emanating from a value document 12 transported in the predefined transport direction T.
  • the detection radiation is luminescence radiation in the invisible region of the optical spectrum.
  • the sensor device 24 designated below by the reference numeral 24 is shown in more detail in FIG. It comprises an illumination device 36 for illuminating at least part of a flat detection region 38 in the transport path 22, into which value documents 12 to be examined via the transport path 22 pass, and a detection device 40.
  • a control device, in particular for controlling the illumination device 36, and an evaluation device, in particular for the processing and evaluation of detection signals of the detection device 40 are in a control and evaluation device 42, in the example of a programmed data processing device summarized, in this example a processor, not shown, and a memory, not shown, in which a program executable by the processor for Control of the illumination device 36 and the evaluation of the detection signals of the detection device 40 is stored includes.
  • the control and evaluation device 42 is connected via a signal connection with the central control and evaluation device 30.
  • a light sensor 44 which has a transmitter 46 and a receiver 48, which are connected to the control of the transmitter 46 and to the evaluation of signals of the receiver 48 to the control and evaluation device 42.
  • the evaluation of the signals of the receiver could also be done by a separate light scanner control, the output of which is then connected to the control and evaluation device 42.
  • the illumination device 36 is used to illuminate the detection area with optical radiation in a predetermined wavelength range, in this example in the infrared, and has to do so as a lighting radiation.
  • tion source via a field of identically formed surface emitting laser diodes ("vertical cavity surface emitting laser diode", VCSEL), which are controlled in the example of the same by the control and evaluation device 42 via a corresponding signal connection.
  • Radiation emitted by these laser diodes, hereinafter referred to as illumination radiation is collected by a beam-bundling optics, not shown, of the illumination device 36 into a parallel beam.
  • the illumination radiation is directed by a deflection element 50 of the detection device 40, in the example a dichroic beam splitter, which is reflective for the illumination radiation, to a focusing optics 52, which focuses the illumination radiation onto the detection region 38. If there is a value document 12 in it, the section located in the detection area is illuminated with a corresponding illumination pattern.
  • Optical radiation excited by the illumination in the case of a genuine value document 12 in the form of luminescence radiation, which lies within a spectral detection range predetermined by the type of value documents or the luminophore present therein, is emitted from the section and enters the region as detection radiation Detection beam path of the detection device 40th
  • the detection device 40 shown in greater detail in FIG. 3 for the exemplary embodiment serves for the spectrally resolved detection of the detection radiation in at least the predetermined spectral detection range and emission of detection signals which reproduce at least one, in particular spectral, property of the detected detection radiation.
  • a detection device is more precisely described in the German patent avoiding the applicant with the official file reference 102006017256, the content of which is hereby incorporated by reference into the description.
  • the detection device 40 for this purpose comprises detection optics 54, a spectrographic device 56 with a detection device 58 for the spectrally resolved detection of spectral components generated by the spectrographic device.
  • the detection optics 54 have along a detection beam path first the focusing optics 52, which images the detection area to infinity, i. from the detection range 38 coming detection radiation into a parallel beam, and the selectively transmissive deflection element 50, which is transparent for radiation in the predetermined spectral detection ons Suite.
  • the detection optics 54 further comprises a condensing optics 60 for focusing the parallel detection radiation on an inlet opening or an entrance slit of the spectrographic device 56.
  • a filter 62 for filtering unwanted spectral components from the detection beam path, in particular in the wavelength range of the illumination radiation, as well as a deflection element 64, in the example a mirror, for deflecting the detection radiation by a predetermined angle, in the example 90 °.
  • the spectrographic device 56 has an entrance aperture 66 with an aperture opening which is slit-shaped in the exemplary embodiment and which represents an entrance slit and whose longitudinal extent extends at least approximately orthogonally to the plane defined by the detection beam path. Detection radiation entering through the aperture is bundled into a parallel bundle by an achromatic collimation and focusing optics 68 of the spectrographic device 56 in the example.
  • the collimating and focusing optics 68 like the other optics, are only symbolically represented as lenses in the figures, but in fact will often be embodied as a combination of lenses. Assuming that this optic is achromatic, it is understood that it is corrected for chromatic aberrations in the wavelength range in which the spectrographic device 56 operates.
  • the entrance aperture 66 and the collimation and focusing optics 68 are arranged so that the aperture is at least in good approximation in the entrance aperture side focal surface of the collimating and focusing optics 68.
  • the spectrographic device 56 further includes a spatial dispersing device 70, in the example an optical reflection grating, which detects incident radiation, i. optical radiation coming from the detection area, at least partially decomposed into spectrally separated spectral components propagating in different directions in accordance with the wavelength.
  • a spatial dispersing device 70 in the example an optical reflection grating, which detects incident radiation, i. optical radiation coming from the detection area, at least partially decomposed into spectrally separated spectral components propagating in different directions in accordance with the wavelength.
  • the detection device 58 of the spectrographic device 56 has a detector arrangement 72, which serves for spatially resolving detection of the spectral components in at least one spatial direction. Detection signals formed by the detector arrangement are fed to the control and evaluation device 42, which detects the detection signals and, on the basis of the detection signals, performs a comparison of the detected spectrum with predetermined spectra.
  • the tax and te planted 42 is connected to the control device 10 in order to transmit the result of the comparison via corresponding signals.
  • the spatially dispersing device 70 is a reflection grating with a line structure whose lines run parallel to a plane through the longitudinal direction of the aperture opening and an optical axis of the collimating and focusing optics 68.
  • the line spacing is chosen such that the detection radiation can be spectrally decomposed in the given spectral detection range, in the example in the infator.
  • the dispersing device 70 is so aligned that the separate spectral components, in the example, the first diffraction order by the collimating and focusing optics 68 are focused on the detection means 58, more precisely the detector arrangement 72.
  • the detector array 72 has a line array of spectral component detection elements 74 at least approximately parallel to the direction of spatial separation of the spectral components, i. here the area spanned by the spectral components, in this case more precisely a plane, is aligned.
  • the spectral components are imaged on the detector arrangement 72 by the collimation and focusing optics 68.
  • the cell-shaped detection elements 74 are formed so that their signals independently, preferably in parallel can be read out.
  • the dispersing device 70 is arranged in two directions with respect to the detector arrangement 72 and the direction of the incident detection radiation. see the collimating and focusing optics 68 and the dispersing device 70 inclined.
  • the direction of the detection radiation between the collimating and focusing optics 68 and the dispersing device 70 extends parallel to the optical axis of the collimating and focusing optics 68, firstly the plane reflection grating 70 and thus also its line structure are opposite the optical one Axis O of the collimating and focusing optics 68 inclined in the plane of the detection beam path.
  • the area produced by the spectral components in the example a plane, is inclined by the angle ⁇ with respect to the direction of the detection radiation or the optical axis O of the collimating and focusing optics ,
  • a normal to the plane reflection grating 70 in the plane of the detection beam path by an angle ⁇ relative to the optical axis O of the collimating and focusing optics 68 is inclined (see Fig. 3).
  • the dispersing device 70 more precisely the specular reflection incidence slot, ie the normal to the plane of the line structure of the reflection grating 70, is an angle to the direction of the detection radiation or the optical axis O between the collimating and focusing optics 68 and the dispersing means 70 so that the first diffraction order is incident on the detector assembly 72.
  • the line of detection elements 74 of the detector arrangement is arranged at least approximately in a plane with the aperture of the entrance aperture 66 and in a direction orthogonal to the plane defined by the propagation directions of the spectral components away from the aperture, in FIG. 3 above the aperture.
  • FIG. 3 shows the entrance aperture 66 and the receiving surfaces of the detection elements 74 parallel to the focal plane.
  • the collimating and focusing optics 68 are shown spaced apart, but in fact they are substantially in a common plane.
  • the aperture is approximately in the middle of the line.
  • detection radiation emanating from a point on the value document 12 in the detection area 38 is focused along the detection beam path by the focusing optics 52 into a parallel bundle which passes through the dichroic beam splitter and from the condensing optics 60 onto the entrance aperture 66 is shown.
  • This is imaged along the detection beam path by the collimating and focusing optics 68 to infinity on the spatially dispersing device 70, which decomposes the radiation incident on them in spectral components.
  • the spectral components of the first diffraction order are again imaged by the collimating and focusing optics 68 on the detector arrangement 72, wherein each detection element 74 corresponds to a wavelength or a wavelength range.
  • a detection signal corresponding to the detection element reproduces in particular the intensity or power of the received spectral component.
  • the detection device 40 outputs detection signals corresponding to the spectral properties of the detection radiation to the control and evaluation device 42.
  • the detection signals are received and evaluated by the control and evaluation device 42.
  • the light sensor 44 has as a transmitter 46, a radiation source in the form of a surface emitting laser diode emitting optical reference radiation in a narrow wavelength range with a half-width (FWHM) of 1 nm, which is within the predetermined spectral detection range. For example, the maximum in the range of 760 nm, 808 nm, 948 nm or 980 nm.
  • the transmitter 46 serves in this embodiment as a reference radiation device and reference radiation source.
  • the laser diode 46 is directed onto the detection area 38 in such a way that, from a section of a value document 12 illuminated by it, a reflected reference radiation emitted in the detection area 38 passes into the detection beam path, ie is coupled in.
  • the reflected portion of the reference radiation reaches the receiver 48, a photodetection element with an upstream diaphragm which is sensitive in the region of the reference radiation and outputs signals corresponding to reference radiation.
  • reference radiation can only be coupled into the detection beam path and reach the receiver when a section of the value document 12 is located in the detection region 38.
  • the coupling thus depends on the position of the value document 12 relative to the detection area 38.
  • the sensor device 24 operates as follows:
  • the light scanner 44, the lighting device 36 and the detection device 40 are turned off.
  • control and evaluation device 42 If the control and evaluation device 42 detects a signal of a transport sensor (not shown) on the transport path, which indicates the arrival of a transported value document 12, the control and evaluation device 42 puts the transmitter 46, ie the reference radiation device, into the operating state in which it is Reference radiation in the detection area 38 outputs. If the receiver 48 detects no reference radiation after a period of time has been selected as a function of the transport speed of the value documents, the control and evaluation device 42 switches the transmitter 46 back into the switched-off state.
  • a transport sensor not shown
  • the receiver 48 detects reference radiation and outputs a corresponding signal to the control and evaluation device 42, it switches on the detection device 40 and detects its detection signals at least for the detection elements to which spectral components of the reference radiation should fall if they are set correctly to these neighboring detection elements.
  • reference radiation Since the section of the value document 12 in the detection area 38 is illuminated by the reference radiation, this remitted, for example backscattered, reference radiation passes into the detection beam path and is decomposed into spectral components which are focused on the detector arrangement 72. This generates corresponding detection signals that reproduce or represent spectral properties of the reference radiation and outputs them to the control and evaluation device 42.
  • the control and evaluation device 42 receives the detection signals for a predetermined period of time, for example a period of time which is dependent on the transport speed, which is necessary for the detection of 1 mm of the value document, and determines whether the spectral property represented by the detection signals, at least one predetermined criterion is sufficient. In the example, she checks whether this is based on the tektionssignale detected maximum of the spectrum of the detection radiation within a predetermined tolerance range of the given by the surface emitting laser diode 46 maximum of the spectrum of the reference radiation. If this is not the case, an error signal is output.
  • the transmitter 46 is turned off.
  • the illumination device 36 is switched on and the spectral properties of the value document are detected.
  • each of the detector elements of the detector arrangement is assigned a wavelength or a wavelength range.
  • the illumination device 36 and the detection device 40 are switched off again.
  • the detection device 40 assumes the role of the receiver of the light scanner. Instead of the light sensor 44, only one radiation trap 76 for a value document 12 in the detection area provided 38 reflected reference radiation, which absorbs corresponding reference radiation.
  • the control and evaluation device 42 'differs from the control and evaluation device 42 of the first embodiment only in that it controls the detection device 40 or evaluates their detection signals so that the detection device 40 operates as a receiver of the light scanner.
  • control and evaluation device 42 If the control and evaluation device 42 'detects a signal of the transport sensor (not shown) on the transport path, which indicates the arrival of a transported document of value 12, the control and evaluation device 42' displaces the transmitter 46, i. the reference radiation device, in the operating state in which this reference radiation emits into the detection region 38, and the detection device 40 in its operating state, unless the detection device is operated anyway in continuous operation. From this point on, the control and evaluation device 42 'detects detection signals emitted by the detection device 40.
  • the detection device 40 detects no reference radiation after a period of time selected as a function of the transport speed of the value documents and if the control and evaluation device 42 'accordingly detects no detection signals that are caused by the reference radiation, the control and evaluation device 42' displaces the transmitter 46 again in the off state and turns off the detection device. If, however, a value document 12 is transported into the detection area 38 as announced, the portion of the value document 12 located in the detection area is illuminated by the reference radiation. The reference radiation scattered by the illuminating section in the direction of the detection beam path is coupled into the detection beam path in the direction of the detection device 40 as a receiver, and decomposed into spectral components which are focused onto the detector arrangement 72.
  • the detection device 40 generates corresponding detection signals that reproduce or represent spectral properties of the reference radiation and outputs them to the control and evaluation device 42 '.
  • the control and evaluation device 42 ' detects these detection signals and initially evaluates them only if any reference radiation has been detected, and optionally determines that an object has been detected by the light sensor.
  • the control and evaluation device 42 receives the detection signals for a predetermined period of time, for example, a time interval selected as a function of the transport speed, which is necessary for the detection of 1 mm of the value document, and determines whether the spectral property represented by the detection signals, meets at least one predetermined criterion. In the example, it checks whether the maximum of the spectrum of the detection radiation determined on the basis of the detection signals is within a predetermined tolerance range of the maximum of the spectrum of the reference radiation given by the surface-emitting laser diode 46. If this is not the case, an error signal is output to the central control and evaluation device 30, which controls a display of a corresponding error message on a display, not shown. Otherwise, the transmitter 46 is turned off.
  • the following steps are the same as those of the first embodiment.
  • a third exemplary embodiment of a sensor device 24 " which is illustrated schematically in FIG. 5, differs from the second exemplary embodiment only in that a light barrier is used instead of a light scanner All other parts are unchanged, so that the same reference numerals are used for the same parts and the explanations to these also apply here.
  • the reference radiation device 46 "has as reference radiation source 78 the same surface-emitting laser diode and a deflecting element 80, in the example a mirror which deflects reference radiation emitted by the reference radiation source and couples it into the detection beam path if no document of value is present in the detection region 38
  • the deflection element is arranged on the side of the transport path opposite the detection device 40.
  • control and evaluation device 42 is designed in the same way as the control and evaluation device 42. In particular, it is designed to perform the following steps.
  • control and evaluation device 42 If the control and evaluation device 42 "detects a signal of the transport sensor (not shown) on the transport path, which indicates the arrival of a transported value document 12, the control and evaluation device 42 displaces the transmitter 46, ie the reference radiation device, into the operating state in which this reference radiation emits in the detection area 38, and the detection device 40 in its operating state, unless the detection device is operated anyway in continuous operation. From this point in time, the control and evaluation device 42 "detects detection signals emitted by the detection device 40.
  • the reference radiation emitted by the laser diode 78 and deflected by the deflecting element 80 is coupled into the detection beam path and decomposed into spectral components which are focused on the detector arrangement 72.
  • the detection device 40 generates corresponding detection signals that reproduce or represent spectral properties of the reference radiation and outputs them to the control and evaluation device 42 ".
  • the control and evaluation device 42" detects these detection signals and determines whether the spectral characteristics represented by the detection signals Property satisfies at least one predetermined criterion.
  • the surface-emitting laser diode 78 checks whether the maximum of the spectrum of the detection radiation determined on the basis of the detection signals lies within a predetermined tolerance range of the maximum of the spectrum of the reference radiation given by the surface-emitting laser diode 78. If this is not the case, an error signal is output.
  • the detection of detection signals is continued. Only when a value document enters the detection area 38 is the optical path from the deflection element 80 to the detection device 40 interrupted.
  • the control and evaluation device 42 "can no longer receive any detection signals which represent the spectral properties of the reference radiation and therefore constantly checks whether such signals are still present and, if these are no longer present, switches them on.
  • Reference radiation source in the example, the reference radiation source 78, from, since it detects an entry of the value document in the detection area 38.
  • the illumination device 36 is switched on and the spectral properties of the value document are detected as described in the first exemplary embodiment ,
  • the illumination device 36 is switched off again and the reference radiation device 78 is switched on.
  • a fourth embodiment differs from the second embodiment in the design of the detection device shown in FIG. 6 and that of the control and evaluation device. All other parts are substantially unchanged from or analogous to the second embodiment, so that in each case the same reference numerals are used for such parts as in the second embodiment.
  • the detection device 82 differs from the detection device 40, inter alia, by using an imaging grating instead of the collimating and focusing optics 68 in conjunction with the reflection grating 70. Details of the detection device can be found in the application WO 2006/010537 A1 of the Applicant. entire content is hereby incorporated by reference into the description.
  • the detection device 82 has the focusing optics 52, the deflecting element 50, the condenser optics 60, the filter 62 and the deflecting element 64, but somewhat rotated relative to the position in the first embodiment, which are all formed as in the first embodiment, therefore they are also used the same reference numerals as in the first embodiment.
  • a spectrographic device 84 of the detection device 82 in turn has an entrance aperture 66 formed as in the first exemplary embodiment, for which the same reference numeral as in the first exemplary embodiment is used.
  • an imaging grating 86 is used, which simultaneously spectrally dissects the detection radiation incident on it by diffraction and, since it is designed as a concave mirror, an image of the entrance slit formed by the entrance aperture 66 for at least some of the spectral components formed by it the detection radiation to a detection device 58 performs.
  • the detection device 58 has a cell-shaped detector arrangement 88 of the spectrographic device 84 or the detection device 82, which is designed like the detector arrangement 72.
  • the detection device 82 has an adjustment device which makes it possible to change the position of the spectral components or the images of the entrance slit of the entrance aperture for the spectral components on the detector arrangement 88.
  • at least one suitable component of the spectrographic device is movable, preferably free of play, mounted.
  • the detection device 82 has an actuator (or a setting device) 90, which is mechanically coupled to the at least one component of the spectrographic device 84, in the example the spatially dispersing element 86, to the position of a predetermined by the spectrographic Device to change generated spectral component on the detector array.
  • the actuator 90 is connected to the control and evaluation device via a signal connection and, in response to the actuating signals of the control and evaluation device, moves the at least one component of the spectrographic device, in the example the spatially dispersive element 86.
  • the actuator 90 has a piezoelectric element, which allows a very accurate movement of the component in response to appropriate control signals.
  • the component is supported and the actuator 90 is mechanically coupled to the component such that the component is linearly moved in one direction which is orthogonal to the optical axis of the imaging grating and parallel to the splitting direction of the spectral components. This storage is much easier than a storage that allows pivoting.
  • the control and evaluation device 92 differs from the control and evaluation device 42 'in that it performs not only a check of the detection device 82, but also an adjustment. It is particularly adapted to carry out the following procedure. If the control and evaluation device 92 detects a signal of the transport sensor (not shown) on the transport path, which indicates the arrival of a transported document of value 12, the control and evaluation device 92 puts the transmitter 46, ie the reference radiation device into the operating state in which it is Reference radiation in the detection range 38 outputs, and the detection device 82 in its operating state, unless the detection device is operated anyway in continuous operation. From this point in time, the control and evaluation device 92 detects detection signals emitted by the detection device 82.
  • the control and evaluation device 92 If the detection device 82 detects no reference radiation after a period of time selected as a function of the transport speed of the value documents and if the control and evaluation device 92 accordingly detects no detection signals that are caused by the reference radiation, the control and evaluation device 92 puts the transmitter 46 back in the off state and turns off the detection device.
  • the portion of the value document 12 located in the detection area is illuminated by the reference radiation.
  • the reference radiation scattered by the illuminating section in the direction of the detection beam path is coupled into the detection beam path in the direction of the detection device 82 as a receiver of the light scanner, and decomposed into spectral components which are focused on the detector arrangement 72.
  • the detection device 82 generates corresponding detection signals which reproduce or display spectral properties of the reference radiation, and outputs these to the control and evaluation device 92.
  • the Control and evaluation device 92 detects these detection signals and then evaluates them first if any reference radiation has been detected, and recognizes, if this is the case, that an object has been detected by the light scanner.
  • the control and evaluation device 92 detects the following detection signals for a predetermined period of time, for example a selected depending on the transport speed period, which is necessary for the detection of 1 mm of the document of value, and determines a Deviation of the spectral characteristic represented by the detection signals from the spectral property predetermined for the reference radiation, which in the example is determined by the surface-emitting laser diode 46.
  • it more precisely determines the difference between the wavelengths of the maximum of the spectrum of the detection radiation determined on the basis of the detection signals and the maximum of the spectrum of the reference radiation given by the surface-emitting laser diode 46. It does not necessarily have to determine the wavelengths explicitly, but it is also possible to form only differences between the detected position of the maximum on the detector array 88 and the predetermined position of the maximum on the detector array.
  • the actuator 90 controls the actuator 90 in such a way that it moves the component, here the dispersing element 86, so that the difference is reduced.
  • the amount of displacement can be selected proportional to the difference or read out of a table in which the necessary shifts or control signals for predetermined differences are stored. Such a table can be determined by experiments or calculations. This results in an adjustment of the detection device.
  • the following steps i. the offset detection and the detection of the detection signals, which represent spectral properties of the luminescence radiation, correspond to those of the first exemplary embodiment.
  • an adjustment of the entrance aperture 66 instead of the adjustment of the dispersing element, an adjustment of the entrance aperture 66, more precisely of the entry gap, can take place.
  • At least one component of the spectrographic device is not moved, but the detector arrangement 88 is mounted linearly movable along its longitudinal direction and coupled to a corresponding actuator for moving the detector arrangement.
  • a corresponding adjustability of the spectrographic device can also be transferred to the other exemplary embodiments.
  • a fifth exemplary embodiment in FIG. 7 differs from the fourth exemplary embodiment in that the imaging grating is held firmly and the actuator 90 is omitted, and secondly by the formation of the detection device 58, ie the detector arrangement 72 or the detector Detector arrangement 88.
  • the control and evaluation device compared to the fourth embodiment is modified.
  • the same reference numerals are used for the components that are unchanged from the fourth exemplary embodiment as in the fourth exemplary embodiment, and the explanations on these also apply correspondingly.
  • the detector array 88 comprises a cell-shaped CCD array extending in its longitudinal direction parallel to the direction of spatial splitting of the spectral components.
  • the CCD array provides high spatial resolution, in the example the CCD line array 256 includes detector elements arranged in a row.
  • the control and evaluation device is now designed to determine correction data that can be used for a correction of detected detection results. This is comparable to an adjustment of the sensor device.
  • control and evaluation device 92 is designed to carry out the following method.
  • control and evaluation device 92 If the control and evaluation device 92 'detects a signal of the transport sensor, not shown, at the transport path, which indicates the arrival of a transported document of value 12, the control and evaluation device 92' places the transmitter 46, ie the reference radiation device, in the operating state in which it is Reference radiation in the detection range 38 outputs, and the detection device 82 'in its operating state, unless the detection device is operated anyway in continuous operation. From this point in time, the control and evaluation device 92 'detects detection signals output by the detection device 82'.
  • the control and evaluation device 92 ' If the detection device 82 'detects no reference radiation after a period of time selected as a function of the transport speed of the value documents and the control and evaluation device 92' accordingly detects no detection signals which are caused by the reference radiation, the control and evaluation device 92 'displaces the transmitter 46 again in the off state and turns off the detection device 92 'from.
  • the portion of the value document 12 located in the detection area 38 is illuminated by the reference radiation.
  • the reference radiation scattered by the illuminating section in the direction of the detection beam path is coupled into the detection beam path in the direction of the detection device 82 'as a receiver, and in FIG
  • the detection device 82 ' generates corresponding detection signals which reproduce or display spectral properties of the reference radiation and outputs them to the control and evaluation device 92.
  • the control and evaluation device 92 detects these detection signals and initially evaluates them only if any reference radiation has been detected, and if necessary determines that an object has been detected by the light sensor.
  • the control and evaluation device 92 detects the following detection signals for a predetermined period of time, for example a period selected as a function of the transport speed, which is necessary for the detection of 1 mm of the document of value.
  • a predetermined period of time for example a period selected as a function of the transport speed, which is necessary for the detection of 1 mm of the document of value.
  • the control and evaluation device 92 determines more precisely based on the detection signals for the reference radiation, the detection element, which has detected the maximum intensity, ie the maximum of the spectrum. This is implicitly a determination of an actual position of the maximum on a wavelength scale. It then stores the position of the maximum or the deviation of the position of the maximum from the desired position of the maximum with perfect setting of the detection device 82 'representing correction data.
  • each of the detection elements of the detector arrangement is assigned a wavelength or a wavelength range.
  • a correction of the detected spectrum according to a shift in the wavelength dependence is now performed, depending on the variant, using the correction data. This can be done, for example, by virtue of the fact that a corrected wavelength or a corrected wavelength range is assigned to each of the detection elements in accordance with the determined deviation or according to the correction data. is ordered. The resulting data can then be compared with given spectra of real value documents.
  • the predefined spectra could also be shifted using the correction data, after an implementation of the detection signals in intensities as a function of the wavelength or of the wavelength range has taken place.
  • control and evaluation device 92 After expiry of a further period of time corresponding to the transport speed and the length of the longest of the expected value documents in the transport direction, the control and evaluation device 92 'switches off the illumination device 36 and the detection device 40 again.
  • a sixth exemplary embodiment in FIG. 8 differs from the first exemplary embodiment in that temperature sensors 96 and 98, respectively, which are arranged on the illumination device 36 and a temperature compensation element 94 of the detection device 40, which is intended to dissipate heat from the optical components and the detector arrangement, are arranged Temperature of the illumination device 36 and the Temperaturausrete- element 94 and thus the detection device 40 detect and deliver corresponding temperature signals to the connected to the temperature sensors via Signallei- ments control and evaluation device 100.
  • the control and evaluation device 100 is a combination of the control and evaluation devices of the first and fifth embodiments. With regard to the function of the light scanner, it is like the control and evaluation device 40 of the first embodiment and with respect to the determination and storage of correction data and their use. fertil like those of the fifth embodiment.
  • the control and evaluation device 100 is furthermore designed to detect the temperature signals of the temperature sensors 96 and 98 and to use them in the determination of the correction data as well as the determination of the spectral properties of detection signals for detection radiation from a value document illuminated by the illumination device 36 , For this purpose, the effects of the temperature changes in the form of temperature correction data, which can be obtained by experiments or by using models for the illumination device and the detection device, are stored in the control and evaluation device 100.
  • a seventh exemplary embodiment in FIG. 9 differs from the first exemplary embodiment only in that, in the case of the sensor device 24 '", the illumination radiation is radiated obliquely onto the value document and the detection radiation is correspondingly detected obliquely.
  • FIG. 1 differs from the first exemplary embodiment in that a temperature-stabilized edge-emitting laser diode, a DFR or a DBR laser diode or an edge-emitting laser diode with a high-quality optical resonator instead of the surface-emitting laser diode is used as the radiation source
  • a temperature-stabilized edge-emitting laser diode, a DFR or a DBR laser diode or an edge-emitting laser diode with a high-quality optical resonator instead of the surface-emitting laser diode is used as the radiation source
  • Causes reference radiation wavelengths includes.
  • FIG. 10 differs from the first embodiment only in that the reference radiation is generated indirectly.
  • a laser diode 102 is used whose optical radiation is incident on a beam path below the detection rich falls in the predetermined wavelength range of the reference radiation luminescent sample 104. This optical radiation of the laser diode is selected so that it can excite the sample 104 for emitting luminescence radiation as reference radiation in the above-mentioned sense, which is then coupled into the detection beam path.
  • control and evaluation device is modified in such a way that, in addition to the spectral characteristic of the reference radiation, it also determines its overall intensity and uses it in the checking, adjustment or determination of correction data.
  • a detection device as described in WO 01/88846 A1, which uses inter alia a two-dimensional CCD field as the detector arrangement.
  • the reference beam path and the detection beam path at least partially parallel to the same plane or in the same plane, this need not be the case.
  • the plane determined by the light scanner 44 and its beam path is orthogonal to the plane of the detection beam path of the illumination and sensor device shown in FIG.

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Abstract

The invention relates to a sensor device for the spectrally resolved capture of optical detection radiation that originates from a valuable document transported through a capture zone of the sensor device. The sensor device comprises a detection device for the spectrally resolved detection of the detection radiation and the emission of detection signals that reflect at least one property of the detection radiation, at least one reference radiation device emitting an optical reference radiation that is injected into a detection beam path of the detection device and that has a spectrum having a structure that lies within the spectral detection zone, and that has a radiation source which acts as a transmitter of a photoelectric barrier or of a light scanner by means of which a movement and/or a position of the valuable document in relation to the capture zone can be detected, and a control and evaluation device that is designed to receive detection signals of the detection device, to evaluate them and to emit evaluation signals depending on the result of evaluation and that is further designed to use detection signals that reflect the property of the reference radiation to examine and/or adjust the detection device and/or to make correction data available which can be used in the evaluation of detection signals that reflect at least one property of the detection radiation originating from the valuable document.

Description

Sensoreinrichtung zur spektral aufgelösten Erfassung von Wertdokumenten und ein diese betreffendes Verfahren Sensor device for the spectrally resolved detection of value documents and a method relating to them
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung zur spektral aufgelösten Erfassung von optischer Detektionsstrahlung, die von einem durch einen Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung in einer vorgegebenen Transportrichtung transportierten Wertdokument ausgeht, und ein Verfah- ren zum Erfassen einer Bewegung und/ oder einer Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung.The present invention relates to a sensor device for the spectrally resolved detection of optical detection radiation emanating from a transported by a detection range of the sensor device in a predetermined transport direction value document, and a method for detecting a movement and / or a position of the value document relative to the detection area the sensor device.
Unter Wertdokumenten werden im Rahmen der Erfindung blattförmige Gegenstände verstanden, die beispielsweise einen monetären Wert oder eine Berechtigung repräsentieren und daher nicht beliebig durch Unbefugte herstellbar sein sollen. Sie weisen daher nicht einfach herzustellende, insbesondere zu kopierende Merkmale auf, deren Vorhandsein ein Indiz für die Echtheit, d.h. die Herstellung durch eine dazu befugten Stelle, ist. Wichtige Beispiele für solche Wertdokumente sind Coupons, Gutscheine, Schecks und insbesondere Banknoten.Under value documents are understood in the context of the invention sheet-shaped objects that represent, for example, a monetary value or a permission and therefore should not be arbitrarily produced by unauthorized persons. They therefore have features which are not easy to manufacture, in particular to be copied, whose presence is an indication of the authenticity, i. the manufacture by an authorized agency. Important examples of such value documents are coupons, vouchers, checks and in particular banknotes.
Wertdokumente stellen bedingt durch ihren Wert einen nicht unerheblichen Anreiz zur Fälschung, d.h. zur nicht autorisierten Herstellung von Dokumenten mit ähnlichen physischen Eigenschaften, dar. Um solche Fälschun- gen zu erschweren, enthalten Wertdokumenten in der Regel nur schwer erhältliche und/ oder nur wenig bekannte Farbstoffe und/ oder Lumineszenzstoffe, die ein charakteristisches Remissions- bzw. Lumineszenzspektrum aufweisen. Zur Prüfung eines Wertdokuments auf Echtheit bzw. das Vorliegen einer Fälschung, kann von dem Wertdokument ausgehende optische Strahlung in dem durch den charakteristischen Teil des Spektrums der Farbbzw. Lumineszenzstoffs mittels einer Sensoreinrichtung erfaßt und mit vorgegebenen Spektren verglichen werden. Eine solche Prüfung der Wertdokumente kann insbesondere maschinell erfolgen, wobei die Wertdokumente durch einen Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung transportiert werden. Der Erfassungsbereich ist dabei und im Folgenden dadurch definiert, daß aus diesem Bereich kommende Strahlung von der Sensoreinrichtung erfaßt und detektiert bzw. gemessen wird. Bei der maschinellen Prüfung ist es notwendig, die verwendete Sensoreinrichtung so anzusteuern, daß diese die Eigenschaften des Wertdokuments erfaßt, wenn sich dieses im Erfassungsbereich befindet.Due to their value, documents of value represent a not inconsiderable incentive for counterfeiting, ie the unauthorized production of documents with similar physical properties. In order to make such counterfeiting more difficult, value documents generally contain dyes that are difficult to obtain and / or only little known and / or luminescent substances which have a characteristic remission or luminescence spectrum. For checking a value document for authenticity or the presence of a counterfeit, optical radiation emanating from the value document can be obtained in the optical spectrum emitted by the characteristic part of the spectrum. Lumineszenzstoffs detected by a sensor device and compared with predetermined spectra. Such a check of the value documents can in particular be carried out by machine, wherein the value documents are transported through a detection range of the sensor device. The detection range is defined here and below by the fact that radiation coming from this area is detected and detected or measured by the sensor device. In the machine test, it is necessary to control the sensor device used so that it detects the properties of the document of value when it is in the detection area.
Bei einer solchen maschinellen Prüfung stellt sich das Problem, daß sich die Detektionseigenschaften der Sensoreinrichtung im Laufe der Zeit oder bei längerem Betrieb verändern können. Insbesondere kann beispielsweise eine Verschiebung von Spektren zu höheren oder niedrigeren Wellenlängen auftreten, d.h. eine Spektrallinie in dem Spektrum eines vorgegebenen Stoffs kann bei einer Wellenlänge detektiert werden, die gegenüber der tatsächlichen, der Spektrallinie entsprechenden Wellenlänge verschoben ist. Dieses Verhalten kann die Unterscheidung von echten und gefälschten Wertdokumenten beeinträchtigen. Dieser Nachteil wird dadurch verschärft, daß eine entsprechende Verschiebung nicht oder nicht früh genug erkannt wird.In such a machine test, the problem arises that the detection properties of the sensor device can change over time or during prolonged operation. In particular, for example, a shift of spectra to higher or lower wavelengths may occur, i. a spectral line in the spectrum of a given substance can be detected at a wavelength shifted from the actual wavelength corresponding to the spectral line. This behavior can affect the distinction between genuine and forged value documents. This disadvantage is aggravated by the fact that a corresponding shift is not recognized or not early enough.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sensoreinrichtung zur spektral aufgelösten Erfassung von optischer Detektions- strahlung, die von einem durch einen Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung in einer vorgegebenen Transportrichtung transportierten Wertdoku- ment ausgeht, zu schaffen, bei der eine Veränderung von Detektionseigenschaften der Sensoreinrichtung leicht erkannt werden kann und, vorzugsweise, solche Veränderungen einfach wenigstens teilweise kompensiert werden können. Weiterhin soll ein entsprechendes Verfahren angegeben werden. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Sensoreinrichtung zur spektral aufgelösten Erfassung von optischer Detektionsstrahlung, die von einem durch einen Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung in einer vorgegebenen Trans- portrichtung transportierten Wertdokument ausgeht, umfassend eine Detek- tionseinrichtung zur spektral aufgelösten Detektion der Detektionsstrahlung in wenigstens einem vorgegebenen spektralen Detektionsbereich und Abgabe von Detektionssignalen, die wenigstens eine, insbesondere spektrale, Eigenschaft der detektierten Detektionsstrahlung wiedergeben, wenigstens eine Referenzstrahlungseinrichtung, die optische Referenzstrahlung abgibt, die wenigstens teilweise in einen Detektionsstrahlengang der Detektionsein- richtung eingekoppelt wird und die ein Spektrum mit einer Struktur, die innerhalb des vorgegebenen spektralen Detektionsbereichs liegt, insbesondere mit wenigstens einem schmalen Band, das innerhalb des vorgegebenen spektralen Detektionsbereichs liegt, und/ oder mit wenigstens einer Kante, die innerhalb des vorgegebenen spektralen Detektionsbereichs liegt, aufweist, und die eine Strahlungsquelle aufweist, die die Referenzstrahlung abgibt oder deren Strahlung zur Erzeugung der Referenzstrahlung verwendet wird und die als Sender einer Lichtschranke oder eines Lichttasters fungiert, mittels derer bzw. dessen eine Bewegung und/ oder eine Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich erfaßbar ist, und eine Steuer- Auswerteeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, Detektionssignale der Detek- tionseinrichtung zu empfangen, auszuwerten und Auswertesignale in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Auswertung abzugeben, und die weiter dazu ausgebildet ist, Detektionssignale, die die Eigenschaft der Referenzstrahlung wiedergeben, zur Prüfung und/ oder zum Abgleich der Detektion- seinrichtung und/ oder zur Bereitstellung von Korrekturdaten, die bei der Auswertung von Detektionssignalen, die die wenigstens eine Eigenschaft von von dem Wertdokument ausgehender Detektionsstrahlung wiedergeben, verwendbar sind, zu verwenden.It is therefore an object of the present invention to provide a sensor device for the spectrally resolved detection of optical detection radiation emanating from a value document transported through a detection range of the sensor device in a predetermined transport direction, in which a change in detection properties of the sensor device can be easily recognized and, preferably, such changes can be easily at least partially compensated. Furthermore, a corresponding method should be specified. The object is achieved by a sensor device for the spectrally resolved detection of optical detection radiation emanating from a value document transported through a detection range of the sensor device in a predetermined transport direction, comprising a detection device for the spectrally resolved detection of the detection radiation in at least one predetermined spectral detection range and delivery of detection signals which reflect at least one, in particular spectral, property of the detected detection radiation, at least one reference radiation device which emits optical reference radiation which is coupled at least partially into a detection beam path of the detection device and which forms a spectrum with a structure which is within the predetermined spectral detection range, in particular with at least one narrow band, which lies within the predetermined spectral detection range, and / or m it has at least one edge which is within the predetermined spectral detection range, and which has a radiation source which emits the reference radiation or whose radiation is used to generate the reference radiation and which acts as a transmitter of a light barrier or a light sensor, by means of which or a movement and / or a position of the value document relative to the detection range can be detected, and a control evaluation device, which is designed to receive detection signals of the detection device, evaluate and output evaluation signals depending on the result of the evaluation, and further is designed to detect signals that reflect the property of the reference radiation, for checking and / or matching the detection device and / or for providing correction data, in the evaluation of detection signals, the at least one property represent detection radiation emanating from the value document, are usable.
Die Sensoreinrichtung ist also dazu eingerichtet, spektral aufgelöst optische Eigenschaften entlang eines Transportpfades in einer vorgegebenen Transportrichtung transportierter Wertdokumente zu erfassen. Die eigentliche Erfassung erfolgt dabei mittels der Detektionseinrichtung, die zur spektral aufgelösten Detektion von optischer von dem Wertdokument ausgehender Strahlung in dem beispielsweise in Abhängigkeit von Eigenschaften der zu untersuchenden Wertdokumente vorgegebenen spektralen Detektionsbe- reich, die die Detektionsstrahlung darstellt, ausgebildet ist. Unter einer spektral aufgelösten Erfassung wird dabei insbesondere eine über einen kontinuierlichen Wellenlängenbereich erfolgende Erfassung oder eine über mehrere, vorzugsweise mehr als acht, Wellenlängenintervalle erfolgende Erfassung verstanden. Zur Erzeugung der Detektionsstrahlung kann das Wertdokument beispielsweise mit Beleuchtungsstrahlung beleuchtet werden, die beispielsweise ohne Wellenlängenänderung mehr oder weniger diffus als Detektionsstrahlung zurückgeworfen wird. Bei entsprechender Ausstattung des Wertdokuments mit wenigstens einem lumineszierenden Merkmal kann dieses jedoch auch mit Beleuchtungsstrahlung beleuchtet werden, die das Wertdokument zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung anregt, die dann die Detektionsstrahlung bildet.The sensor device is thus configured to detect spectrally resolved optical properties along a transport path in a predefined transport direction of transported value documents. In this case, the actual detection takes place by means of the detection device, which is designed for the spectrally resolved detection of optical radiation emanating from the value document in the spectral detection region, which is the detection radiation, for example, depending on properties of the value documents to be examined. A spectrally resolved detection is understood in particular to be a detection taking place over a continuous wavelength range or a detection taking place over a plurality, preferably more than eight, wavelength intervals. To generate the detection radiation, the value document can be illuminated, for example, with illumination radiation which, for example, is reflected more or less diffusely as detection radiation without changing the wavelength. With appropriate equipment of the value document with at least one luminescent feature, however, this can also be illuminated with illumination radiation, which excites the value document for emitting luminescence radiation, which then forms the detection radiation.
Die Detektionsstrahlung gelangt dabei entlang des Detektionsstrahlengangs von dem Erfassungsbereich zu einer eine spektrale Aufspaltung bewirkenden Einrichtung der Detektionseinrichtung, von der die Spektralkomponenten zu wenigstens einem Empfang- bzw. Detektionselement der Detektionseinrichtung gelangen. Die Lage des Erfassungsbereichs ist wenigstens durch die Lage und die Ausbildung der Detektionseinrichtung gegeben. Der Transportpfad und die Transportrichtung ergeben sich unter anderen durch die Lage des Erfassungsbereichs, die Forderung, daß ein Wertdokument ohne seitliche Ablenkung im Bereich unmittelbar vor dem Erfassungsbereich in diesen eintreten soll, und, falls die Sensoreinrichtung mehrere Spuren auf- weist, deren Lage.In this case, the detection radiation passes along the detection beam path from the detection area to a device of the detection device causing a spectral splitting, from which the spectral components reach at least one receiving or detection element of the detection device. The position of the detection area is at least given by the position and the design of the detection device. Of the The transport path and the direction of transport result, inter alia, from the position of the detection area, the requirement that a value document without lateral deflection in the area immediately before the detection area should enter it and, if the sensor device has several tracks, its location.
Wird ein Wertdokument entlang des Transportpfads zu der Sensoreinrichtung transportiert, kann die Detektionseinrichtung die Detektionsstrahlung von wenigstens einem Abschnitt eines Wertdokuments erfassen, der sich in dem Erfassungsbereich befindet.When a value document is transported along the transport path to the sensor device, the detection device can detect the detection radiation from at least one section of a value document that is located in the detection area.
Die Referenzstrahlungseinrichtung dient zur Abgabe von optischer Referenzstrahlung, die in den Detektionsstrahlengang der Detektionseinrichtung eingekoppelt wird und somit von dieser spektral ausgelöst erfaßt werden kann. Unter optischer Strahlung wird dabei Strahlung im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich verstanden. Die Einkopplung kann an einer beliebigen Stelle des Detektionsstrahlengangs erfolgen, die noch eine spektrale Detektion erlaubt, vorzugsweise erfolgt die Einkopplung jedoch derart, daß die Referenzstrahlung aus dem Erfassungsbereich kommt. Der Strahlengang der Referenzstrahlung ist weitgehend durch die Referenzstrahlungseinrichtung bestimmt, kann aber auch teilweise durch die Lage des Wertdokuments bestimmt sein. Je nach Ausführungsform der Referenzstrahlungseinrichtung und damit des Referenzstrahlengangs kann die Einkopplung entweder erfolgen, wenn sich kein Wertdokument im Erfassungs- bereich befindet, oder, wenn sich ein Wertdokument im Erfassungsbereich befindet. Im ersten Fall gelangt die Referenzstrahlung wenigstens teilweise direkt in den Detektionsstrahlengang; insbesondere kann der Referenzstrahlengang direkt in den Detektionsstrahlengang führen. Im zweiten Fall kann eine Remission der Referenzstrahlung durch einen im Erfassungsbereich be- findlichen Abschnitt des Wertdokuments erfolgen, so daß die remittierte Referenzstrahlung in den Detektionsstrahlengang gelangt.The reference radiation device is used for emitting optical reference radiation, which is coupled into the detection beam path of the detection device and thus can be detected by this spectrally triggered. By optical radiation is meant radiation in the ultraviolet, visible or infrared spectral range. The coupling can be done at any point of the detection beam path, which still allows a spectral detection, but preferably the coupling is such that the reference radiation comes out of the detection range. The beam path of the reference radiation is largely determined by the reference radiation device, but may also be determined in part by the position of the value document. Depending on the embodiment of the reference radiation device and thus of the reference beam path, the coupling can take place either when there is no value document in the detection area or when a value document is in the detection area. In the first case, the reference radiation passes at least partially directly into the detection beam path; In particular, the reference beam path can lead directly into the detection beam path. In the second case, a remission of the reference radiation by a sensitive section of the value document done so that the remitted reference radiation enters the detection beam path.
Zur Erzeugung der Referenzstrahlung verfügt die Referenzstrahlungsein- richtung über eine Strahlungsquelle, die entweder die Referenzstrahlung unmittelbar abgibt oder deren Strahlung zur Erzeugung der Referenzstrahlung, beispielsweise durch Beleuchtung eines fluoreszierenden Referenzmaterials mit Strahlung der Strahlungsquelle, verwendbar ist.To generate the reference radiation, the reference radiation device has a radiation source which either directly emits the reference radiation or whose radiation can be used to generate the reference radiation, for example by illuminating a fluorescent reference material with radiation from the radiation source.
Da das Spektrum der Referenzstrahlung wenigstens teilweise innerhalb des spektralen Detektionsbereichs der Detektionseinrichtung und damit der Sensoreinrichtung liegt und vorgegeben bzw. bekannt ist, kann die Referenzstrahlung dazu genutzt werden, wenigstens eine optische, insbesondere spektrale, Eigenschaft der Sensor- bzw. Detektionseinrichtung zu prüfen, die Sensor- bzw. Detektionseinrichtung abzugleichen und/ oder zur Bereitstellung von Daten, insbesondere Korrekturdaten, die bei einer Auswertung von Detektionssignalen bei der Untersuchung eines Wertdokuments verwendet werden, dienen.Since the spectrum of the reference radiation lies at least partially within the spectral detection range of the detection device and thus of the sensor device and is predetermined or known, the reference radiation can be used to test at least one optical, in particular spectral, property of the sensor or detection device which Sensor or detection device to match and / or for providing data, in particular correction data, which are used in an evaluation of detection signals in the investigation of a value document serve.
Zu diesem Zweck ist die mit der Detektionseinrichtung über wenigstens eine Signalverbindung verbundene Steuer- und Auswerteeinrichtung vorgesehen, die auch die Auswertung der Detektionssignale bei der Erfassung von optischer Detektionsstrahlung von einem Wertdokument und Ausgabe entsprechender Auswertesignale übernimmt. Die Steuer- und Auswerteeinrich- tung kann prinzipiell auf beliebige Art und Weise aufgebaut sein und insbesondere einen Prozessor, einen Speicher, in dem ein Computerprogramm gespeichert ist, bei dessen Ausführung durch den Prozessor die Funktion der Steuer- und Auswerteeinrichtung ausgeführt werden, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung und/ oder ein programmable gate array", ins- besondere ein "field programmable gate array" (FPGA), oder auch Kombinationen dieser Komponenten umfassen.For this purpose, the control and evaluation device connected to the detection device via at least one signal connection is provided which also undertakes the evaluation of the detection signals in the detection of optical detection radiation from a value document and output of corresponding evaluation signals. The control and evaluation device can, in principle, be constructed in any desired manner and, in particular, a processor, a memory in which a computer program is stored, in the execution of which the processor performs the function of the control and evaluation device, an application-specific integrated Circuit and / or a programmable gate array ", in particular particular a "field programmable gate array" (FPGA), or combinations of these components include.
Das Spektrum der Referenzstrahlung ist durch die Ausbildung der Referenz- Strahlungseinrichtung gegeben, wie noch näher ausgeführt werden wird. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung kann die Detektionssignale unmittelbar oder nach Umsetzung in Daten, die die Eigenschaft der Detektionsstrahlung darstellen, verwenden.The spectrum of the reference radiation is given by the formation of the reference radiation device, as will be explained in more detail. The control and evaluation device can use the detection signals directly or after conversion into data representing the property of the detection radiation.
Die Strahlungsquelle der Referenzstrahlungseinrichtung dient weiter alsThe radiation source of the reference radiation device continues to serve as
Sender einer Lichtschranke oder eines Lichttasters, mittels derer bzw. dessen die Bewegung und/ oder die Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich erfaßbar ist, und die bzw. der so zur Ansteuerung entsprechender Komponenten der Sensoreinrichtung, insbesondere der Detektion- seinrichtung und der Steuer- und Auswerteeinrichtung verwendet werden kann. Die Strahlungsquelle erfüllt daher eine Doppelfunktion, nämlich die einer Quelle zur Erzeugung von Referenzstrahlung oder für Referenzstrahlung und die eines Senders einer Lichtschranke oder eines Lichttasters. Unter einer Lichtschranke wird dabei eine Einrichtung verstanden, die einen Sen- der zur Abgabe optischer Strahlung entlang eines Lichtschrankenstrahlen- gangs, einen Empfänger zum Empfangen sich entlang des Lichtschranken- Strahlengangs ausbreitende Strahlung des Senders und Abgabe entsprechender Empfangssignale und eine wenigstens mit dem Empfänger verbundenen Auswerteeinrichtung, die Empfangssignale des Empfängers darauf- hin auswertet, ob von dem Sender abgegebene optische Strahlung entlang des Schrankenstrahlengangs durch ein Objekt abgeschirmt wird und den Empfänger nicht erreicht oder nicht, umfaßt. Eine Lichtschranke prüft daher, ob ihr Strahlengang durch ein Objekt unterbrochen wurde. Die Lichtschranke kann als Reflexionslichtschranke oder Einweg-Lichtschranke ausgebildet sein. Ein Lichttaster dagegen verfügt über einen Sender zur Abgabe optischer Strahlung entlang eines Sendestrahlengangs, einen Empfänger zum Empfang optischer Strahlung des Senders, die aus dem Bereich des Sendestrahlengangs von einem Objekt remittiert wird, und zur Abgabe entspre- chender Empfängersignale und eine mit wenigstens dem Empfänger verbundenen Auswerteeinrichtung, die auf der Basis der Empfängersignale ermittelt, ob sich ein Objekt in dem Sendestrahlengang befindet und ein entsprechendes Signal abgibt.Transmitter of a light barrier or of a light sensor, by means of which the movement and / or the position of the value document relative to the detection area can be detected, and the or so for controlling corresponding components of the sensor device, in particular the detection device and the control unit. and evaluation can be used. The radiation source therefore fulfills a dual function, namely that of a source for generating reference radiation or for reference radiation and that of a transmitter of a light barrier or a light sensor. A light barrier is understood here to mean a device which has a transmitter for emitting optical radiation along a light barrier beam path, a receiver for receiving radiation of the transmitter propagating along the light barrier beam path and output of corresponding received signals and an evaluation device connected at least to the receiver for evaluating reception signals of the receiver, whether optical radiation emitted by the transmitter is shielded by an object along the barrier beam path and does not reach or not reach the receiver. A light barrier therefore checks whether its beam path has been interrupted by an object. The light barrier can be designed as a reflection light barrier or a one-way light barrier be. In contrast, a light scanner has a transmitter for emitting optical radiation along a transmission beam path, a receiver for receiving optical radiation of the transmitter, which is remitted from the area of the transmission beam path of an object, and for outputting corresponding receiver signals and one connected to at least the receiver Evaluation device, which determines on the basis of the receiver signals, whether an object is in the transmission beam path and outputs a corresponding signal.
Durch die Doppelfunktion der Strahlungsquelle kann ein vereinfachter Aufbau der Sensoreinrichtung erhalten werden.Due to the dual function of the radiation source, a simplified structure of the sensor device can be obtained.
Die Aufgabe wird somit auch gelöst durch ein zum Erfassen einer Bewegung und/ oder einer Lage des Wertdokuments relativ zu einem Erfassungsbe- reich einer Sensoreinrichtung zur spektral aufgelösten Erfassung von optischer Detektionsstrahlung, die von einem durch einen Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung in einer vorgegebenen Transportrichtung transportierten Wertdokument ausgeht, wobei die Sensoreinrichtung eine Detektionsein- richtung zur spektral aufgelösten Detektion der Detektionsstrahlung in we- nigstens einem vorgegebenen spektralen Detektionsbereich und Abgabe von Detektionssignalen, die wenigstens eine, insbesondere spektrale, Eigenschaft der detektierten Detektionsstrahlung wiedergeben, besitzt, bei dem ein Wertdokument entlang eines Transportpfades in den Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung in einer vorgegebenen Transportrichtung transportiert wird, optische Strahlung erzeugt wird, die wenigstens teilweise auf den Transportpfad des Wertdokuments gerichtet ist, so daß sie zur Erfassung einer Bewegung und/ oder einer Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich geeignet ist, und die zur Bereitstellung von Referenzstrahlung dient, die in einen Detektionsstrahlengang der Detektionseinrichtung eingekoppelt wird und ein Spektrum mit einem schmalen Band, das innerhalb des vorgegebenen spektralen Detektionsbereichs liegt, und/ oder wenigstens ein Spektrum mit einer Kante, die innerhalb des vorgegebenen spektralen Detektionsbereichs liegt, aufweist, die aus dem Erfassungsbereich kommende Referenzstrahlung unter Bildung von Detektionssignalen erfaßt wird, die die Eigenschaft der Referenzstrahlung wiedergeben, und die De- tektionssignale zur Prüfung und/ oder zum Abgleich der Detektionseinrich- tung und/ oder zur Bereitstellung von Korrekturdaten, die bei der Auswertung von Detektionssignalen, die die wenigstens eine Eigenschaft von von dem Wertdokument ausgehender Detektionsstrahlung wiedergeben, verwendbar sind, verwendet werden, und die von dem Transportpfad kommende optische Strahlung oder aus dem Erfassungsbereich kommende Referenzstrahlung erfaßt wird und zur Erfassung der Bewegung und/ oder der Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich oder zur Ermitt- lung, ob und/ oder wann ein Wertdokument in den Erfassungsbereich eintritt und/ oder sich ein Wertdokument wenigstens teilweise in dem Erfassungsbereich befindet, verwendet wird.The object is thus also achieved by detecting a movement and / or a position of the value document relative to a detection area of a sensor device for the spectrally resolved detection of optical detection radiation emanating from a value document transported through a detection area of the sensor device in a predetermined transport direction , wherein the sensor device has a detection device for the spectrally resolved detection of the detection radiation in at least one predetermined spectral detection range and emission of detection signals that reflect at least one, in particular spectral, property of the detected detection radiation, in which a value document along a transport path in the detection range of the sensor device is transported in a predetermined transport direction, optical radiation is generated, which is at least partially directed to the transport path of the document of value, so d It is suitable for detecting a movement and / or a position of the value document relative to the detection area, and which serves for the provision of reference radiation which enters a detection beam path of the detection device coupled and a spectrum with a narrow band, which is within the predetermined spectral detection range, and / or at least one spectrum with an edge, which lies within the predetermined spectral detection range, which is detected from the detection range reference radiation is detected to form detection signals , which reproduce the property of the reference radiation, and the detection signals for checking and / or matching the detection device and / or for providing correction data which, in the evaluation of detection signals, comprise the at least one property of detection radiation emanating from the value document are reproduced, usable, and the coming of the transport path optical radiation or coming from the detection range reference radiation is detected and for detecting the movement and / or the position of the document of value relative to the detection area or for detection whether and / or when a value document enters the coverage area and / or a value document is located at least partially in the coverage area.
Unter der Eigenschaft der Referenzstrahlung wie auch allgemein der Detek- tionsstrahlung wird im Rahmen der Erfindung eine durch wenigstens einen Zahlenwert darstellbare Eigenschaft verstanden.In the context of the invention, the property of the reference radiation as well as the detection radiation in general is understood to mean a property that can be represented by at least one numerical value.
Unter einer Prüfung wird dabei zum einen verstanden, daß ermittelt wird, ob ein der erfaßten Eigenschaft der Referenzstrahlung entsprechender Wert innerhalb eines vorgegebenen Toleranzintervalls liegt. Je nach Ergebnis der Ermittlung kann dann ein entsprechendes Signal erzeugt werden. Im Rahmen der Erfindung wird unter den Begriff der Prüfung zum anderen auch eine Kalibrierung verstanden. Unter einer Kalibrierung wird verstanden, daß bei vorgegebenen Bedingungen ein Zusammenhang bzw. eine Abwei- chung zwischen einem der erfaßten Eigenschaft der Referenzstrahlung entsprechender Wert und einem vorgegebenen, vorzugsweise bekannten, Wert für die Eigenschaft der Referenzstrahlung zu ermitteln und die Abweichung bzw. den Zusammenhang darstellende Daten zu speichern.A test is understood to mean, on the one hand, that it is determined whether a value corresponding to the detected property of the reference radiation is within a predetermined tolerance interval. Depending on the result of the determination, a corresponding signal can then be generated. In the context of the invention, the term test on the other hand also means a calibration. A calibration is understood to mean that, given given conditions, a relationship or a deviation between a value of the reference radiation corresponding to the detected property and a predetermined, preferably known, value for the characteristic of the reference radiation, and to store the deviation or the context-representing data.
Unter einem Abgleich, auch als Justierung, wird eine Änderung der Sensoreinrichtung verstanden, durch die Abweichung zwischen einem der erfaßten Eigenschaft der Referenzstrahlung entsprechender Wert und einem vorgegebenen, vorzugsweise bekannten, Wert für die Eigenschaft der Referenz- Strahlung möglichst weit reduziert wird.Adjustment, also known as adjustment, is understood as meaning a change in the sensor device, by which the deviation between a value corresponding to the detected property of the reference radiation and a predetermined, preferably known, value for the characteristic of the reference radiation is reduced as far as possible.
Die erfaßte Eigenschaft der Detektionsstrahlung kann aber auch im Sinne eines Abgleiche der Sensoreinrichtung dazu benutzt werden, eine Korrektur bei der Auswertung von Detektionssignalen durchzuführen. Dazu können bei dem Verfahren aus den Detektionssignalen für die Referenzstrahlung Daten, im Folgenden auch als Korrekturdaten bezeichnet, ermittelt werden, die in einem Speicher, beispielsweise in der Steuer- und Auswerteeinrichtung, gespeichert und später bei der Auswertung von Detektionssignalen bei der Prüfung von Wertdokumenten verwendet werden. Die Ermittlung der Daten aus den Detektionssignalen für die Referenzstrahlung kann mittels der Steuer- und Auswerteeinrichtung erfolgen, die hierzu entsprechend ausgebildet ist.However, the detected property of the detection radiation can also be used in the sense of an adjustment of the sensor device to carry out a correction in the evaluation of detection signals. For this purpose, in the method of the detection signals for the reference radiation data, hereinafter also referred to as correction data can be determined, stored in a memory, for example in the control and evaluation, and later used in the evaluation of detection signals in the examination of value documents become. The determination of the data from the detection signals for the reference radiation can be done by means of the control and evaluation, which is designed accordingly.
Durch die Verwendung der insbesondere schmalbandigen Referenzstrah- lung oder von Referenzstrahlung mit einer Kante im Spektrum können Veränderungen von Detektionseigenschaften der Sensoreinrichtung leicht erkannt werden. Die Lichtschranke bzw. der Lichttaster müssen noch über einen Empfänger für die Strahlung der Strahlungsquelle verfügen. Hierzu sind verschiedene Optionen gegeben. Gemäß einer ersten Alternative wird für die Lichtschranke bzw. den Lichttaster optische Strahlung verwendet, die nicht die Refe- renzstrahlung ist. Dazu kann die Sensoreinrichtung als Empfänger der Lichtschranke oder des Lichttasters, wenigstens ein nicht zur Detektionseinrich- tung gehörendes Detektionselement zur Umsetzung von Strahlung der Strahlungsquelle in elektrische Empfangssignale aufweisen, das keine Detek- tionsstrahlung empfängt. Dies ermöglicht es, die Detektionseinrichtung nur dann einzuschalten, wenn tatsächlich ein Wertdokument im Erfassungsbereich ist. Bei dieser Alternative kann die Referenzstrahlung prinzipiell beliebig in den Detektionsstrahlengang eingekoppelt werden, vorzugsweise erfolgt die Einkopplung der Referenzstrahlung in den Detektionsstrahlengang jedoch in Abhängigkeit von der Lage eines Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich. Dies bietet den Vorteil, daß die Referenzstrahlung aus dem Erfassungsbereich kommend in den Detektionsstrahlengang eingekoppelt werden kann, so daß für die Prüfung der Detektionseinrichtung Verhältnisse verwendet werden, die denen bei der eigentlichen Erfassung der Eigenschaften eines Wertdokuments entsprechen.By using the in particular narrow-band reference radiation or reference radiation with an edge in the spectrum, changes in the detection properties of the sensor device can be easily detected. The photocell or the light sensor must still have a receiver for the radiation of the radiation source. There are several options for this. According to a first alternative, optical radiation is used for the light barrier or the light sensor, which is not the reference radiation. For this purpose, the sensor device, as the receiver of the light barrier or of the light scanner, can have at least one detection element not belonging to the detection device for converting radiation from the radiation source into electrical reception signals which receive no detection radiation. This makes it possible to turn on the detection device only when a value document is actually in the detection area. In this alternative, the reference radiation can in principle be coupled into the detection beam path as desired, but preferably the coupling of the reference radiation into the detection beam path takes place as a function of the position of a value document relative to the detection region. This offers the advantage that the reference radiation coming from the detection area can be coupled into the detection beam path, so that ratios are used for the examination of the detection device, which correspond to those in the actual detection of the properties of a value document.
Bei einer andere Alternative wird für die Lichtschranke bzw. den Lichttaster als Strahlung Referenzstrahlung verwendet. Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform kann die Sensoreinrichtung als Empfänger der Lichtschranke oder des Lichttasters, wenigstens ein nicht zur Detektionseinrich- tung gehörendes Detektionselement zur Umsetzung von Referenzstrahlung in elektrische Empfangssignale aufweisen, das keine Detektionsstrahlung empfängt. Auch bei dieser Ausführungsform kann insbesondere die Einkopplung der Referenzstrahlung in den Detektionsstrahlengang in Abhän- gigkeit von der Lage eines Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich erfolgen, jedoch ist dies nicht unbedingt notwendig.In another alternative, reference radiation is used as radiation for the light barrier or the light sensor. In a first preferred embodiment, the sensor device as a receiver of the light barrier or of the light scanner, at least one not belonging to the Detektionseinrich- detection element for converting reference radiation into electrical received signals having no detection radiation. In this embodiment too, in particular the coupling of the reference radiation into the detection beam path can be dependent on However, this is not absolutely necessary if the position of a value document relative to the coverage area is to be determined.
Bei dem Verfahren kann also zur Erfassung der Bewegung und/ oder der Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich oder zur Ermittlung, ob und/ oder wann ein Wertdokument in den Erfassungsbereich eintritt und/ oder sich ein Wertdokument wenigstens teilweise in dem Erfassungsbereich befindet, ein nicht zur Detektionseinrichtung gehörendes De- tektionselement, das keine Detektionsstrahlung empfängt, zur Umsetzung der optischen Strahlung oder von Referenzstrahlung in elektrische Empfangssignale, aus denen die Lage oder Bewegung eines Wertdokuments ermittelbar ist, verwendet wird und bei dem aus den Empfangssignalen ermittelt wird, ob und/ oder wann ein Wertdokument in den Erfassungsbereich eintritt und/ oder sich ein Wertdokument wenigstens teilweise in dem Erfas- sungsbereich befindet.In the method, therefore, it is not possible to detect the movement and / or the position of the value document relative to the coverage area or to determine whether and / or when a value document enters the coverage area and / or a value document is located at least partially in the coverage area for the detection device belonging detection element, which receives no detection radiation, for converting the optical radiation or reference radiation into electrical received signals from which the position or movement of a value document can be determined is used and in which is determined from the received signals, if and / or when a value document enters the coverage area and / or a value document is located at least partially in the coverage area.
Bei einer zweiten Ausführungsform der anderen Alternative dient bei der Sensoreinrichtung wenigstens ein Abschnitt der Detektionseinrichtung als Empfänger der Lichtschranke oder des Lichttasters. Dies erlaubt es, die An- zahl von Detektionselement sehr gering zu halten. In diesem Fall kann insbesondere die Steuer- und Auswerteeinrichtung weiter so ausgebildet sein, daß sie aus den Detektionssignalen der Detektionseinrichtung als Empfangssignalen ermittelt, ob und/ oder wann ein Wertdokument in den Erfassungsbereich eintritt und/ oder sich ein Wertdokument wenigstens teilweise in dem Erfassungsbereich befindet.In a second embodiment of the other alternative, at least one section of the detection device serves as the receiver of the light barrier or the light sensor in the case of the sensor device. This makes it possible to keep the number of detection elements very low. In this case, in particular, the control and evaluation device can be further designed so that it determines from the detection signals of the detection device as received signals, if and / or when a value document enters the coverage area and / or a value document is at least partially in the detection area.
Bei dem Verfahren kann dann entsprechend die Referenzstrahlung in Abhängigkeit von der Lage eines Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich wenigstens teilweise in den Detektionsstrahlengang eingekoppelt wer- den. Zur Detektion der Bewegung und/ oder der Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich aus Detektionssignalen der Detektionsein- richtung, die eine Eigenschaft der Referenzstrahlung wiedergeben, kann dann ermittelt werden, ob und/ oder wann ein Wertdokument in den Erfas- sungsbereich eintritt und/ oder sich ein Wertdokument wenigstens teilweise in dem Erfassungsbereich befindet.In accordance with the method, the reference radiation can then be coupled at least partially into the detection beam path as a function of the position of a value document relative to the detection area. the. In order to detect the movement and / or the position of the value document relative to the detection area from detection signals of the detection device which reproduce a property of the reference radiation, it can then be determined whether and / or when a value document enters the detection area and / or a value document is located at least partially in the detection area.
Insbesondere kann die Referenzstrahlung wenigstens teilweise auf den Transportpfad des Wertdokuments gerichtet sein, so daß sie zur Detektion einer Bewegung und/ oder einer Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich geeignet ist. Dann kann vor der Erfassung der Eigenschaft der Referenzstrahlung und/ oder zur nachfolgenden Erfassung der spektralen Eigenschaft eines Wertdokuments durch die Referenzstrahlung gebildete Strahlung detektiert und zur Erfassung der Bewegung und/ oder der Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich verwendet werden.In particular, the reference radiation may be directed at least partially to the transport path of the value document, so that it is suitable for detecting a movement and / or a position of the value document relative to the detection area. Then, before the detection of the property of the reference radiation and / or for the subsequent detection of the spectral property of a value document, radiation formed by the reference radiation can be detected and used to detect the movement and / or the position of the value document relative to the detection area.
Bei allen Alternativen kann insbesondere der Sensoreinrichtung ein Transportpfad zugeordnet sein, der zum Antransport eines Wertdokuments entlang der Transportrichtung in den Erfassungsbereich vorgesehen ist, und die optische Strahlung in Richtung auf den Transportpfad, vorzugsweise als Referenzstrahlung, abgegeben werden. Die Strahlungsquelle kann dann ihre Strahlung, vorzugsweise die Referenzstrahlung, in Richtung auf den Transportpfad abgeben. Dies erlaubt einen besonders einfachen Aufbau der Lichtschranke bzw. des Lichttasters.In all alternatives, in particular the sensor device may be associated with a transport path which is provided for transporting a value document along the transport direction into the detection area, and the optical radiation is emitted in the direction of the transport path, preferably as reference radiation. The radiation source can then emit its radiation, preferably the reference radiation, in the direction of the transport path. This allows a particularly simple construction of the light barrier or the light sensor.
Eine besonders genaue Prüfung bzw. Kalibrierung der Detektionseinrich- tung bzw. genaue Auswertung der Detektionssignale wird ermöglicht, wenn bei der Sensoreinrichtung die Referenzstrahlungseinrichtung so ausgebildet ist, daß das Band des Referenzstrahlungsspektrums innerhalb des spektralen Detektionsbereichs eine Breite kleiner als 5 nm aufweist. Dementsprechend wird bei dem Verfahren vorzugsweise Referenzstrahlung verwendet, in deren Spektrum das Band innerhalb des spektralen Detektionsbereichs eine Breite kleiner als 5 nm aufweist. Die Breite des Bandes ist dabei die volle Breite bei der halben Maximalintensität ("füll width at half maximum", FWHM).A particularly accurate testing or calibration of the detection device or exact evaluation of the detection signals is made possible if in the sensor device the reference radiation device is designed so that the band of the reference radiation spectrum within the spectral Detection range has a width less than 5 nm. Accordingly, reference radiation is preferably used in the method, in whose spectrum the band within the spectral detection range has a width smaller than 5 nm. The width of the band is the full width at half maximum intensity ("Füll width at half maximum", FWHM).
Als Referenzstrahlungseinrichtungen können prinzipiell beliebige Einrichtungen verwendet werden, die optische Strahlung mit dem erforderlichen Spektrum abgeben.In principle, any devices which emit optical radiation with the required spectrum can be used as reference radiation devices.
So kann beispielsweise die Referenzstrahlung dadurch gebildet werden, daß mit der optischen Strahlung eine lumineszierende Probe zur Abgabe von Referenzstrahlung in Form von Lumineszenzstrahlung angeregt wird. Dazu kann die Referenzstrahlungseinrichtung eine lumineszierende Probe aufweisen, die durch die optische Strahlung der Strahlungsquelle zur Abgabe von Referenzstrahlung in Form von Lumineszenzstrahlung anregbar ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß keine hohen Anforderungen an die Strahlungsquelle gestellt zu werden brauchen.Thus, for example, the reference radiation can be formed by exciting with the optical radiation a luminescent sample for emitting reference radiation in the form of luminescence radiation. For this purpose, the reference radiation device can have a luminescent sample which can be excited by the optical radiation of the radiation source to emit reference radiation in the form of luminescence radiation. This embodiment has the advantage that no high demands on the radiation source need to be made.
Vorzugsweise kann jedoch die Strahlungsquelle der Referenzstrahlungseinrichtung unmittelbar als Referenzstrahlungsquelle dienen, die die Referenzstrahlung abgibt, die, gegebenenfalls nach Filterung, das Spektrum mit einem schmalen Band, das innerhalb des vorgegebenen spektralen Detekti- onsbereichs liegt, und/ oder wenigstens ein Spektrum mit einer Kante, die innerhalb des vorgegebenen spektralen Detektionsbereichs liegt, aufweist. Durch die direkte Erzeugung der Referenzstrahlung in der Referenzstrahlungsquelle kann eine sehr langlebige stabile Erzeugung von Referenzstrahlung bekannter Eigenschaften erzielt werden, was bei Verwendung von Lu- mineszenzstrahlung lumineszierender Substanzen als Referenzstrahlung nicht unbedingt der Fall ist. Auch ist eine Verschmutzung der lumineszie- renden Probe nicht zu befürchten. Beispielsweise kann die Referenzstrahlungseinrichtung eine Referenzstrahlungsquelle, vorzugsweise eine Leucht- diode oder eine Laserdiode und ein dieser nachgeordnetes schmalbandiges Filter zur Erzeugung der schmalbandigen Referenzstrahlung aufweisen. Bei dem Verfahren kann dementsprechend optische Strahlung, deren Spektrum wenigstens teilweise innerhalb des spektralen Detektionsbereichs liegt, erzeugt und die erzeugte Strahlung zur Bildung der Referenzstrahlung schmalbandig gefiltert werden.Preferably, however, the radiation source of the reference radiation device can serve directly as a reference radiation source that emits the reference radiation, which, optionally after filtering, the spectrum with a narrow band that lies within the predetermined spectral detection range, and / or at least one spectrum with an edge, which is within the predetermined spectral detection range has. By the direct generation of the reference radiation in the reference radiation source, a very long-lasting stable generation of reference radiation of known properties can be achieved, which, when using As a result, the emission of luminescent substances as reference radiation is not necessarily the case. Also, contamination of the luminescing sample is not to be feared. By way of example, the reference radiation device can have a reference radiation source, preferably a light-emitting diode or a laser diode, and a narrow-band filter arranged downstream thereof for generating the narrow-band reference radiation. Accordingly, in the method, optical radiation whose spectrum lies at least partially within the spectral detection range can be generated, and the generated radiation can be narrowband filtered to form the reference radiation.
Weiter kann bei der Sensoreinrichtung die die Strahlungsquelle als Quelle für die Referenzstrahlung dient und als Quelle für die Referenzstrahlung eine temperaturstabilisierte kantenemittierende Laserdiode oder eine kan- tenemittierende Laserdiode mit einem wellenlängenselektiven optischen Resonator, insbesondere einem Resonator mit hoher Güte, umfassen. Bei dem Verfahren kann dann die Referenzstrahlung von wenigstens einer temperaturstabilisierten kantenemittierenden Laserdiode oder eine kantenemittierende Laserdiode mit einem wellenlängenselektiven optischen Resonator, insbesondere einem Resonator mit hoher Güte, abgegeben werden. Grundsätzlich sind entsprechende Einrichtungen bekannt. Eine entsprechende Einrichtung ist in der Patentanmeldung DE 102005040821 Al beschrieben. Bei Verwendung des Resonators hat dieser eine Eigenfrequenz, die der gewünschten Wellenlänge der Referenzstrahlung entspricht.Furthermore, in the case of the sensor device the radiation source serves as a source for the reference radiation and as a source for the reference radiation a temperature-stabilized edge-emitting laser diode or a edge-emitting laser diode with a wavelength-selective optical resonator, in particular a resonator with high quality, can comprise. In the method, the reference radiation from at least one temperature-stabilized edge-emitting laser diode or an edge-emitting laser diode with a wavelength-selective optical resonator, in particular a resonator with high quality, can then be emitted. Basically, such facilities are known. A corresponding device is described in the patent application DE 102005040821 Al. When using the resonator, this has a natural frequency which corresponds to the desired wavelength of the reference radiation.
Zur Reduktion von Temperatureinflüssen können als Strahlungsquellen für die Referenzstrahlung alternativ auch Laserdioden mit "distributed feed- back", sog. DFR-Laserdioden, oder Laserdioden mit "distributed Bragg re- flector", sog. DBR-Laserdioden verwendet werden, die für den hier verfolg- ten Zweck nicht mit einer Temperaturstabilisierung ausgestattet zu sein brauchen.Alternatively, laser sources with distributed feedback, so-called DFR laser diodes, or laser diodes with distributed Bragg reflector, so-called DBR laser diodes, can be used as radiation sources for the reference radiation those persecuted The purpose is not to be equipped with a temperature stabilizer.
Eine noch einfachere Alternative besteht jedoch darin, daß bei der Sensorein- richtung die Strahlungsquelle als Quelle für die Referenzstrahlung dient und wenigstens eine oberflächenemittierende Laserdiode umfaßt. Bei dem Verfahren wird die Referenzstrahlung dann vorzugsweise mittels wenigstens einer oberflächenemittierenden Laserdiode erzeugt. Die Verwendung einer solchen Laserdiode bietet gleich mehrere Vorteile. So weisen solche Laser- dioden ein sehr schmalbandiges Emissionsspektrum auf, so daß vorzugsweise zwischen Referenzstrahlungseinrichtung und Detektionseinrichtung kein Filter oder keine Referenzsubstanz notwendig ist, um die spektrale Bandbreite der Referenzstrahlung zu begrenzen. Weiter ist die Lage des Bandes verglichen mit Laserdioden eines anderen Typs relativ unempfindlich gegen Temperatureinflüsse, so daß keine Temperaturstabilisierung notwendig ist. Darüber hinaus ist die von oberflächenemittierenden Laserdioden abgegebene Strahlung nicht sehr divergent. Dies hat den Vorteil, daß bei der Sensoreinrichtung vorzugsweise im Strahlengang nach der oberflächenemittierenden Laserdiode bis zu der Detektionseinrichtung kein fokussierendes op- tisches Element oder kein lumineszierenden Stoffe zur Erzeugung der Referenzstrahlung vorgesehen zu sein braucht und nicht vorgesehen ist.An even simpler alternative, however, is that in the sensor device, the radiation source serves as a source for the reference radiation and comprises at least one surface-emitting laser diode. In the method, the reference radiation is then preferably generated by means of at least one surface emitting laser diode. The use of such a laser diode offers several advantages. Thus, such laser diodes have a very narrow emission spectrum, so that preferably no filter or no reference substance is necessary between the reference radiation device and the detection device in order to limit the spectral bandwidth of the reference radiation. Further, the location of the tape is relatively insensitive to temperature effects as compared to laser diodes of another type, so that no temperature stabilization is necessary. In addition, the radiation emitted by surface emitting laser diodes is not very divergent. This has the advantage that in the sensor device preferably in the beam path after the surface emitting laser diode to the detection device no focusing optical element or luminescent substances need not be provided for generating the reference radiation and is not provided.
Prinzipiell können beliebige Eigenschaften der erfaßten Referenzstrahlung verwendet werden. Insbesondere zur Erfassung von Spektren ist es jedoch bevorzugt, daß als Eigenschaft der Referenzstrahlung eine spektrale Eigenschaft der Referenzstrahlung ermittelt und bei der Prüfung bzw. dem Abgleich bzw. der Auswertung zu verwendet wird. Dazu kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung weiter dazu ausgebildet sein, als Eigenschaft der Referenzstrahlung eine spektrale Eigenschaft der Referenzstrahlung zu ermitteln und bei der Prüfung bzw. dem Abgleich bzw. der Ermittlung der Daten für die Auswertung zu verwenden. Insbesondere kann sie ermitteln, ob die De- tektionssignale, die die spektralen Eigenschaften der Referenzstrahlung wiedergeben, innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs mit den bekann- ten bzw. vorgegebenen entsprechenden Eigenschaften der Referenzstrahlung, wie sie durch die Referenzstrahlungseinrichtung bestimmt und gegebenenfalls unabhängig ermittelt wurden, übereinstimmt. Als spektrale Eigenschaft kann insbesondere die Lage eines Maximums des Spektrums oder der Schwerpunkt ermittelt über einen vorgegebenen Wellenlängenbereich um das Band bzw. die Kante verwendet werden.In principle, any desired properties of the detected reference radiation can be used. In particular, for the detection of spectra, however, it is preferred that a spectral property of the reference radiation is determined as a property of the reference radiation and used in the test or the comparison or the evaluation. For this purpose, the control and evaluation device can be further configured to determine a spectral property of the reference radiation as a property of the reference radiation and to be used for the evaluation, or for the comparison or the determination of the data for the evaluation. In particular, it can determine whether the detection signals which reproduce the spectral properties of the reference radiation, within a predetermined tolerance range with the known or predetermined corresponding properties of the reference radiation, as determined by the reference radiation device and possibly independently determined match. In particular, the position of a maximum of the spectrum or the center of gravity determined over a given wavelength range about the band or the edge can be used as the spectral property.
Es ist jedoch auch alternativ oder in Kombination möglich, als Eigenschaft der Referenzstrahlung die Intensität der Referenzstrahlung zu ermitteln und bei der Prüfung bzw. dem Abgleich bzw. der Ermittlung der Daten für die Auswertung zu verwenden. Bei der Sensoreinrichtung kann dazu die Steuer- und Auswerteeinrichtung weiter dazu ausgebildet sein, als Eigenschaft der Referenzstrahlung deren Intensität zu ermitteln und bei der Prüfung bzw. dem Abgleich bzw. der Auswertung zu verwenden. Auf diese Weise kann beispielsweise auch die Empfindlichkeit der Detektionseinrichtung ermittelt werden, da bei der Auswertung spektraler Eigenschaften die absoluten Intensitätswerte in dem spektralen Detektionsbereich nicht unbedingt verwendet zu werden brauchen.However, it is also possible, alternatively or in combination, to determine the intensity of the reference radiation as the property of the reference radiation and to use it for the evaluation during the test or the adjustment or the determination of the data. For this purpose, in the case of the sensor device, the control and evaluation device can be further configured to determine its intensity as a property of the reference radiation and to use it in the test or the adjustment or the evaluation. In this way, the sensitivity of the detection device can also be determined, for example, since in the evaluation of spectral properties the absolute intensity values in the spectral detection region need not necessarily be used.
Insbesondere wenn ein Abgleich gewünscht ist, kann bei der Sensoreinrich- tung die Detektionseinrichtung eine spektrographische Einrichtung mit einem Detektionselementfeld und einer räumlich dispergierende Einrichtung, die Detektionsstrahlung in Spektralkomponenten räumlich aufspaltet, die auf das Detektionselementfeld fallen, besitzen und die Sensoreinrichtung kann weiter wenigstens einen von der Steuer- und Auswerteinrichtung an- steuerbaren Aktor aufweisen, der mechanisch mit dem Detektionselement- feld, das dann beweglich gelagert ist, oder wenigstens einem beweglich gelagerten optischen Element der spektrographischen Einrichtung, das die Lage der Spektralkomponenten auf dem Detektionselementfeld wenigstens teilweise bestimmt, insbesondere eine räumlich dispergierenden Einrichtung oder ein Eintrittsspalt, gekoppelt ist. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung ist dann dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von den Detektionssignalen für die eingekoppelte Referenzstrahlung den Aktor so anzusteuern, daß eine Abweichung einer Lage der Spektralkomponenten der Referenzstrahlung auf dem Detektionselementfeld von einer vorgegebenen Lage reduziert wird.In particular, when an adjustment is desired, in the sensor device, the detection device may have a spectrographic device with a detection element array and a spatially dispersing device spatially splitting detection radiation into spectral components falling on the detection element array, and the sensor device may further comprise at least one of the Control and evaluation device controllable actuator, which is mechanically with the detection element field, which is then movably mounted, or at least one movably mounted optical element of the spectrographic device, which determines the position of the spectral components on the detection element field at least partially, in particular a spatially dispersing device or an entrance slit, is coupled. The control and evaluation device is then designed to control the actuator as a function of the detection signals for the coupled reference radiation so that a deviation of a position of the spectral components of the reference radiation on the detection element field is reduced by a predetermined position.
Die Eigenschaften der Detektionseinrichtung können von einer Reihe von Faktoren abhängen. Beispielsweise kann bei dem Verfahren die Temperatur wenigstens eines Teils der Detektionseinrichtung und/ oder eines Teils einer zur Erzeugung der Referenzstrahlung verwendeten Referenzstrahlungseinrichtung und/ oder eines mit der Detektionseinrichtung und/ oder der Referenzstrahlungseinrichtung verbundenen Temperaturausgleichselements erfaßt und bei der Prüfung bzw. dem Abgleich bzw. der Ermittlung der Daten für die Auswertung verwendet werden. Die Sensoreinrichtung kann dazu wenigstens einen über eine Signalverbindung mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung verbundenen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur wenigstens eines Teils der Detektionseinrichtung und/ oder eines Teils der Referenzstrahlungseinrichtung und/ oder eines mit der Detektionsein- richrung und/ oder der Referenzstrahlungseinrichtung verbundenen Temperaturausgleichselements aufweisen; die Steuer- und Auswerteeinrichtung kann weiter dazu ausgebildet sein, bei der Prüfung bzw. dem Abgleich bzw. der Auswertung auch die erfaßte Temperatur zu verwenden. Auf diese Wei- se kann eine Trennung verschiedener Einflüsse auf die Sensoreinrichtung erfolgen.The characteristics of the detection device may depend on a number of factors. For example, in the method, the temperature of at least part of the detection device and / or a part of a reference radiation device used for generating the reference radiation and / or a temperature compensation element connected to the detection device and / or the reference radiation device detected and in the test or the or Determining the data to be used for the evaluation. For this purpose, the sensor device can have at least one temperature sensor connected to the control and evaluation device via a signal connection for detecting the temperature of at least part of the detection device and / or a part of the reference radiation device and / or a temperature compensation element connected to the detection device and / or the reference radiation device ; the control and evaluation device can be further configured to also use the detected temperature during the test or the adjustment or the evaluation. In this way se can be a separation of various influences on the sensor device.
Ein Temperatureinfluß braucht aber nicht nur bei der Detektionseinrichtung aufzutreten. Bei vielen Ausführungsformen kann die Sensoreinrichtung eine Beleuchtungseinrichtung umfassen, die zur Erfassung der spektralen Eigenschaft von einem Wertdokument ausgehender Detektionsstrahlung, beispielsweise Lumineszenzstrahlung, optische Beleuchtungsstrahlung in den Erfassungsbereich auf ein darin befindliches Wertdokument abgibt, vom daraufhin die Detektionsstrahlung ausgeht. Dann kann die Temperatur wenigstens eines Teils der Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Erfassungsbereichs und/ oder eines mit dieser verbundenen Temperaturausgleichselements erfaßt und bei der Prüfung bzw. dem Abgleich bzw. der Ermittlung der Daten für die Auswertung verwendet werden. Die Sensor- einrichtung kann dann eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung wenigstens eines Teils des Erfassungsbereichs und wenigstens einen über eine Signalverbindung mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung verbundenen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur wenigstens eines Teils der Beleuchtungsstrahlungseinrichtung und/ oder eines mit dieser verbundenen Temperaturausgleichselements aufweisen; die Steuer- und Auswerteeinrichtung kann weiter dazu ausgebildet sein, bei der Prüfung bzw. dem Abgleich bzw. der Auswertung die erfaßte Temperatur zu verwenden. Auf diese Weise kann auch ein Einfluß der Beleuchtungseinrichtung berücksichtigt werden, wobei hier jedoch der Einfluß nicht durch Messung unter Verwendung der Referenzstrahlung und der Detektionseinrichtung ermittelbar ist.However, a temperature influence does not only have to occur in the detection device. In many embodiments, the sensor device may comprise an illumination device which, for detecting the spectral property of a value document outgoing detection radiation, for example luminescence radiation, emits optical illumination radiation into the detection area on a value document located therein, from which the detection radiation emanates. Then, the temperature of at least a part of the illumination device for illuminating the detection area and / or a temperature compensation element connected thereto can be detected and used for the evaluation or the determination of the data for the evaluation. The sensor device can then have an illumination device for illuminating at least part of the detection range and at least one temperature sensor connected to the control and evaluation device via a signal connection for detecting the temperature of at least part of the illumination radiation device and / or a temperature compensation element connected thereto; the control and evaluation device can be further configured to use the detected temperature in the test or the comparison or the evaluation. In this way, an influence of the illumination device can also be taken into account, but here the influence can not be determined by measurement using the reference radiation and the detection device.
Die Erfindung kann prinzipiell für beliebige Sensoreinrichtungen der eingangs genannten Art eingesetzt werden. Vorzugsweise wird jedoch als Detektionseinrichtung eine Detektionseinrichtung verwendet wird, deren spek- traler Detektionsbereich eine Breite von weniger als 400 nm aufweist. Dementsprechend kann bei der Sensoreinrichtung die Detektionseinrichtung so ausgebildet sein, daß der spektrale Detektionsbereich eine Breite von weniger als 400 nm aufweist.The invention can be used in principle for any sensor devices of the type mentioned. Preferably, however, a detection device is used as detection device whose spectral Traler detection range has a width of less than 400 nm. Accordingly, in the sensor device, the detection means may be formed so that the spectral detection area has a width of less than 400 nm.
Die Detektionseinrichtung kann zur Aufspaltung in spektrale Komponenten beliebige, insbesondere auch bekannte, Einrichtungen bzw. Elemente aufweisen. Insbesondere kann die Detektionseinrichtung beispielsweise ein dif- fraktives, in dem vorgegebenen spektralen Detektionsbereich dispergieren- des Element aufweist. Beispiele für solche Elemente sind optische Gitter, insbesondere auch abbildende Gitter.The detection device may comprise arbitrary, in particular also known, devices or elements for splitting into spectral components. In particular, the detection device may, for example, have a diffractive element dispersing in the prescribed spectral detection range. Examples of such elements are optical gratings, in particular also imaging gratings.
Alternativ oder zusätzlich kann die Detektionseinrichtung ein refraktives, in dem vorgegebenen spektralen Detektionsbereichs dispergierendes Element aufweisen. Ein Beispiel für ein solches Element ist ein geeignetes Prisma.Alternatively or additionally, the detection device may have a refractive element dispersing in the predetermined spectral detection region. An example of such an element is a suitable prism.
Die Detektionseinrichtung kann prinzipiell beliebige Empfangs- bzw. Detek- tionselemente zur Erfassung der von dem dispergierenden Element spektral aufgetrennten Komponenten aufweisen, solange diese in dem notwendigen Spektralbereich empfindlich sind. Vorzugsweise wird zur Detektion spektraler Komponenten der Detektionsstrahlung und der in den Detektionsstrah- lengang eingekoppelten Referenzstrahlung, bzw. der entsprechenden Spektralkomponenten ein ortsauflösendes CMOS-, NMOS- oder CCD-Feld verwendet. Die Sensoreinrichtung kann dementsprechend ortsauflösendes CMOS-, NMOS- oder CCD-Feld zur Detektion spektraler Komponenten der Detektionsstrahlung und der in den Detektionsstrahlengang eingekoppelten Referenzstrahlung aufweisen. Solche Felder sind einfach und günstig erhältlich. Da bei CCD-Feldern die einzelnen Detektionselemente nacheinander ausgelesen werden, kann es sich als günstig erweisen, daß, insbesondere für eine schnelle Detektion, die Detektionseinrichtung eine Anordnung einzelner Detektionselemente aufweist, deren Signale unabhängig voneinander, vor- zugsweise parallel auslesbar sind. Bei dem Verfahren wird dementsprechend zur Detektion der Detektions- und Referenzstrahlung bzw. von deren Spektralkomponenten eine Anordnung einzelner Detektionselemente verwendet, deren Signale unabhängig voneinander, vorzugsweise parallel, ausgelesen werden. Diese Ausführungsform erlaubt nicht nur ein schnelles Auslesen, sondern auch eine Anpassung der Größen und Eigenschaften der einzelnen Detektionselemente entsprechend der gewünschten spektralen Empfindlichkeit. Möglichkeiten hierzu sind beispielsweise in der Anmeldung WO 2006/010537 Al der Anmelderin beschrieben, deren Inhalt insoweit durch Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen wird.The detection device can in principle have any desired reception or detection elements for detecting the spectrally separated components of the dispersing element, as long as they are sensitive in the necessary spectral range. Preferably, a spatially resolving CMOS, NMOS or CCD field is used to detect spectral components of the detection radiation and the reference radiation coupled into the detection beam path or the corresponding spectral components. The sensor device can accordingly have spatially resolving CMOS, NMOS or CCD field for the detection of spectral components of the detection radiation and the reference radiation coupled into the detection beam path. Such fields are easy and cheap available. Since the individual detection elements are read out one after the other in the case of CCD arrays, it can prove to be advantageous that, in particular for rapid detection, the detection device has an arrangement of individual detection elements whose signals can be read out independently of one another, preferably in parallel. Accordingly, in the method, an arrangement of individual detection elements whose signals are read out independently of each other, preferably in parallel, is used to detect the detection and reference radiation or their spectral components. This embodiment allows not only a fast reading, but also an adaptation of the sizes and properties of the individual detection elements according to the desired spectral sensitivity. Possibilities for this purpose are described, for example, in the application WO 2006/010537 A1 of the Applicant, the contents of which are hereby incorporated by reference into the description.
Die Referenzstrahlungseinrichtung kann so ausgebildet und angeordnet sein, daß die Referenzstrahlung in Abhängigkeit von der Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich in den Detektionsstrahlengang eingekoppelt wird. Hierzu sind insbesondere zwei Möglichkeiten denkbar. Zum einen kann durch entsprechende Ausbildung und Anordnung der Referenzstrahlungseinrichtung die Referenzstrahlung, eventuell nach Umlenkung, aus dem Erfassungsbereich, d.h. wie normale Detektionsstrahlung bei Untersuchung eines Wertdokuments, in den Detektionsstrahlengang eingekoppelt werden. Befindet sich ein Wertdokument im Erfassungsbereich, schirmt es die Referenzstrahlung ab und diese kann nicht in den Detektionsstrahlengang eingekoppelt werden. Hierzu kann beispielsweise eine Quelle für die Referenzstrahlung in Bezug auf ein Wertdokument in dem Erfassungsbereich gegenüber der Detektionseinrichrung angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, daß die Quelle für die Referenzstrahlung in Bezug auf ein Wertdokument in dem Erfassungsbereich auf derselben Seite wie die De- tektionseinrichtung angeordnet ist und ein auf der gegenüberliegenden Seite angeordnetes, die Referenzstrahlung in Richtung der Detektionseinrichtung umlenkendes optisches Element aufweist. Diese Alternative hat den Vorteil, daß die Referenzstrahlung unmittelbar verwendet werden kann.The reference radiation device can be designed and arranged such that the reference radiation is coupled into the detection beam path relative to the position of the value document as a function of the position of the value document. In particular, two possibilities are conceivable for this purpose. On the one hand, by appropriate design and arrangement of the reference radiation device, the reference radiation, possibly after deflection, from the detection area, ie like normal detection radiation when examining a value document, be coupled into the detection beam path. If a value document is located in the detection area, it shields the reference radiation and this can not be coupled into the detection beam path. For this purpose, for example, a source for the reference radiation with respect to a value document can be arranged in the detection area with respect to the detection device. However, it is also possible that the reference radiation source is related to a value document is arranged in the detection area on the same side as the detection device and has an optical element arranged on the opposite side and deflecting the reference radiation in the direction of the detection device. This alternative has the advantage that the reference radiation can be used directly.
Zum anderen ist es möglich, daß die Referenzstrahlungseinrichtung so ausgebildet und angeordnet ist, daß die Referenzstrahlung ein in dem Erfassungsbereich befindliches Wertdokument beleuchtet und daß die von dem beleuchteten Bereich ausgehende Strahlung, d.h. von dem Wertdokument remittierte bzw. zurückgeworfene Referenzstrahlung in den Detektions- strahlengang eingekoppelt wird. Diese Alternative kann sich anbieten, wenn aus Platzgründen die Sensoreinrichtung nur auf einer Seite des Transportpfades angeordnet werden soll.On the other hand, it is possible that the reference radiation device is designed and arranged such that the reference radiation illuminates a value document located in the detection area and that the radiation emanating from the illuminated area, i. Reflected or reflected back from the value document reference radiation is coupled into the detection beam path. This alternative can be offered if, for reasons of space, the sensor device is to be arranged only on one side of the transport path.
Die genannten Alternativen haben den Vorteil, daß die Referenzstrahlung tatsächlich den gleichen Weg nimmt wie die Detektionsstrahlung und damit ein großer Anteil möglicher Quellen für Störungen der Detektionseinrichtung erfaßt wird.The alternatives mentioned have the advantage that the reference radiation actually takes the same path as the detection radiation and thus a large proportion of possible sources for disturbances of the detection device is detected.
Weiter kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung der Sensoreinrichtung die Detektionssignale so auswerten, daß die Detektion einer Bewegung und/ oder einer Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich vor und/ oder nach der Ermittlung der wenigstens einen Eigenschaft der Referenzstrahlung erfolgt. Die Lichtschranke oder der Lichttaster kann somit zur Steuerung der Prüfung bzw. des Abgleiche der Sensoreinrichtung bzw. der Ermittlung der Daten zur Auswertung verwendet werden. Insbesondere kann das Verfahren zum Prüfen und/ oder Abgleichen und/ oder Ermittlung der Daten zur Auswertung nach jedem Erkennen einer Annähung eines Wertdokuments an den oder eines Eintretens eines Wertdokuments in den Erfassungsbereich ausgeführt werden. Damit kann jedes Wertdokument unabhängig von der Anzahl der unmittelbar nacheinander geprüften Wertdokumente mit hoher Qualität geprüft werden.Furthermore, the control and evaluation device of the sensor device can evaluate the detection signals so that the detection of a movement and / or a position of the value document relative to the detection area before and / or after the determination of the at least one property of the reference radiation. The light barrier or the light sensor can thus be used to control the test or the adjustment of the sensor device or the determination of the data for evaluation. In particular, the method for checking and / or matching and / or determining the data for evaluation can be performed after each detection of a seizure of a Value document at or entering a value document into the coverage area. In this way, each value document can be checked with high quality, independently of the number of value documents checked in quick succession.
Diese Lichtschranke oder der Lichttaster kann aber insbesondere auch zur Steuerung der Erfassung spektraler Eigenschaften eingesetzt werden.However, this light barrier or the light sensor can also be used in particular for controlling the detection of spectral properties.
So kann in Abhängigkeit von der erfaßten Lage oder Bewegung des Wertdo- kuments, die Intensität der Referenzstrahlung für wenigstens einen vorgegebenen Zeitraum und/ oder in Abhängigkeit von den Detektionssignalen abgeschaltet oder reduziert und danach wieder eingeschaltet bzw. erhöht werden. Bei der Sensoreinrichtung kann dazu die Steuer- und Auswerteeinrichtung weiter dazu ausgebildet sein, in Abhängigkeit von der erfaßten La- ge oder Bewegung des Wertdokuments, die Referenzstrahlungseinrichtung für wenigstens einen vorgegebenen Zeitraum und/ oder in Abhängigkeit von Detektionssignalen der Detektionseinrichtung in einen Ruhezustand und danach wieder in einen Betriebszustand einzuschalten. Unter dem Ruhezustand wird dabei ein Zustand der Beleuchtungseinrichtung verstanden, in dem die optische Beleuchtungsstrahlung nicht oder mit reduzierter Intensität abgegeben wird. Insbesondere kann die Schaltung in den Ruhezustand, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit, nach einem vorgegebenen Zeitintervall erfolgen; das Zeitintervall kann so gewählt sein, daß eine spätere Detektion der spektralen Eigenschaft des Wertdoku- ments nicht gestört wird.Thus, as a function of the detected position or movement of the value document, the intensity of the reference radiation can be switched off or reduced for at least one predetermined period of time and / or as a function of the detection signals and then switched on or increased again. In the case of the sensor device, the control and evaluation device can be further configured for this, depending on the detected position or movement of the value document, the reference radiation device for at least a predetermined period of time and / or in response to detection signals of the detection device in a resting state and then again to turn into an operating state. Under the idle state is understood to be a state of the illumination device in which the optical illumination radiation is not emitted or with reduced intensity. In particular, the circuit can be in the idle state, preferably in dependence on the transport speed, after a predetermined time interval; the time interval can be chosen so that a later detection of the spectral property of the value document is not disturbed.
Weiter kann nach einem vorgegebenen Zeitintervall nach Erkennung eines Eintritts eines Wertdokuments in den Erfassungsbereich, vorzugsweise, zur Beleuchtung des Wertdokuments in dem Erfassungsbereich optische Be- leuchtungsstrahlung in einem vorgegebenen spektralen Beleuchtungsbereich mit einer vorgegebenen Mindestintensität erzeugt und in den Erfassungsbereich gestrahlt werden und, vorzugsweise bei Austritt des Wertdokuments aus dem Erfassungsbereich die optische Beleuchtungsstrahlung abgeschaltet oder deren Intensität reduziert werden. Bei der Sensoreinrichtung kann dazu die Steuer- und Auswerteeinrichtung so ausgebildet sein, daß sie nach Erkennen eines Eintritts eines Wertdokuments in den Erfassungsbereich nach einem vorgegebenen Zeitintervall eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Wertdokuments in dem Erfassungsbereich mit optischer Be- leuchtungsstrahlung in einem vorgegebenen spektralen Beleuchtungsbereich in einen Betriebszustand schaltet, und vorzugsweise bei Austritt des Wertdokuments aus dem Erfassungsbereich in eine Ruhezustand schaltet. Das vorgegebene Zeitintervall kann insbesondere so gewählt sein, daß während des Zeitintervalls die Erfassung der Eigenschaft der Referenzstrahlung erfol- gen kann und/ oder nach Ablauf des Zeitintervalls ein vorgegebener Bereich des Wertdokuments mit der Sensoreinrichtung erfaßt werden kann. Wenigstens im zweiten Fall kann die Dauer des Zeitintervalls in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit gewählt sein.Furthermore, after a predetermined time interval after detection of an entry of a value document into the detection area, preferably for illuminating the value document in the detection area, optical processing can be carried out. irradiation radiation generated in a predetermined spectral illumination range with a predetermined minimum intensity and are radiated into the detection area and, preferably at the exit of the value document from the detection area, the optical illumination radiation switched off or its intensity can be reduced. In the case of the sensor device, the control and evaluation device can be designed for this purpose in such a way that after detecting a entry of a value document into the detection area after a predetermined time interval, an illumination device for illuminating the value document in the detection area with optical illumination radiation in a predetermined spectral illumination area Operating state switches, and preferably switches on exit of the value document from the detection area in an idle state. The predefined time interval may in particular be selected so that the property of the reference radiation can be detected during the time interval and / or a predetermined area of the value document can be detected with the sensor device after the time interval has expired. At least in the second case, the duration of the time interval can be selected as a function of the transport speed.
Die Erfindung wird im Folgenden noch weiter beispielhaft an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be further explained by way of example with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Banknotensortiervorrichtung,1 is a schematic view of a banknote sorting apparatus,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Sensoreinrichtung der Banknotensortiervorrichtung in Fig. 1 mit einem Abschnitt einer Transporteinrichtung, Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Detektionseinrichtung der Sensoreinrichtung in Fig. 2,FIG. 2 shows a schematic illustration of a sensor device of the banknote sorting device in FIG. 1 with a section of a transport device, FIG. 3 is a schematic representation of a detection device of the sensor device in Fig. 2,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Sensoreinrichtung einer Bankno- tensortiervorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform mit einem4 shows a schematic representation of a sensor device of a banknote sorting device according to a second embodiment with a
Abschnitt einer Transporteinrichtung,Section of a transport device,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Sensoreinrichtung einer Banknotensortiervorrichtung nach einer dritten Ausführungsform mit einem Abschnitt einer Transporteinrichtung,5 shows a schematic representation of a sensor device of a banknote sorting device according to a third embodiment with a section of a transport device,
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Detektionseinrichtung einer Sensoreinrichtung einer Banknotensortiervorrichtung nach einer vierten Ausführungsform,6 shows a schematic representation of a detection device of a sensor device of a banknote sorting device according to a fourth embodiment,
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Detektionseinrichtung einer Sen- soreinrichtung einer Banknotensortiervorrichtung nach einer fünften Ausführungsform,7 shows a schematic representation of a detection device of a sensor device of a banknote sorting device according to a fifth embodiment,
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Sensoreinrichtung einer Banknotensortiervorrichtung nach einer sechstes Ausführungsform,8 shows a schematic representation of a sensor device of a banknote sorting device according to a sixth embodiment,
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Sensoreinrichtung einer Banknotensortiervorrichtung nach einer siebten Ausführungsform mit einem Abschnitt einer Transporteinrichtung, und9 shows a schematic representation of a sensor device of a banknote sorting device according to a seventh embodiment with a section of a transport device, and
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Sensoreinrichtung einer Banknotensortiervorrichtung nach einer weiteren Ausführungsform mit einem Abschnitt einer Transporteinrichtung. Eine Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung 10 in Fig. 1, die eine Vorrichtung zur optischen Untersuchung von Wertdokumenten 12, im Beispiel von Banknoten, umfaßt, verfügt über ein Eingabefach 14 für die Eingabe von zu bearbeitenden Wertdokumenten 12, einen Vereinzier 16, der auf Wertdokumente 12 in dem Eingabefach 14 zugreifen kann, eine Transporteinrichtung 18 mit einer Weiche 20, und entlang eines durch die Transporteinrichtung 18 gegebenen Transportpfades 22 eine vor der Weiche 20 angeordnete Vorrichtung 24 zur Untersuchung von Wertdokumenten, sowie nach der Weiche 20 ein erstes Ausgabefach 26 für als echt erkannte Wertdokumente und ein zweites Ausgabefach 28 für als nicht echt erkannte Wertdokumente. Eine zentrale Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 ist wenigstens mit der Untersuchungsvorrichtung 24 und der Weiche 20 über Signalverbindungen verbunden und dient zur Ansteuerung der Untersuchungsvorrichtung 24, der Auswertung von Prüfsignalen der Untersuchungsvorrichtung 24 sowie zur Ansteuerung wenigstens der Weiche 20 in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Auswertung der Prüfsignale.10 shows a schematic representation of a sensor device of a banknote sorting device according to a further embodiment with a section of a transport device. A value-document processing device 10 in FIG. 1, which comprises a device for optically examining value documents 12, in the example of banknotes, has an input tray 14 for input of value documents 12 to be processed, a separator 16 which is located on value documents 12 in the input compartment 14, a transport device 18 with a switch 20, and along a given by the transport device 18 transport path 22 arranged in front of the switch 20 device 24 for examining documents of value, and after the switch 20, a first output tray 26 for recognized as real value documents and a second output tray 28 for value documents recognized as not genuine. A central control and evaluation device 30 is at least connected to the examination device 24 and the switch 20 via signal connections and serves to control the examination device 24, the evaluation of test signals of the examination device 24 and for controlling at least the switch 20 in dependence on the result of the evaluation test signals.
Die Untersuchungsvorrichtung 24 in Verbindung mit der Steuer- und Aus- Werteeinrichtung 30 dient zur Erfassung von optischen Eigenschaften der Wertdokumente 12 und Bildung von diese Eigenschaften wiedergebenden Prüfsignalen.The examination device 24 in conjunction with the control and evaluation device 30 serves to detect optical properties of the value documents 12 and to form test signals representing these properties.
Während des Vorbeitransports eines Wertdokuments 12 mit einer vorgege- benen Transportgeschwindigkeit in einer durch den Transportpfad 22 vorgegebenen Transportrichtung T erfaßt die Untersuchungsvorrichtungen 24 optische Eigenschaftswerte des Wertdokuments, wobei die entsprechenden Prüfsignale gebildet werden. Aus den Prüfsignalen der Untersuchungsvorrichtung 24 ermittelt die zentrale Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 bei einer Prüfsignalauswertung, ob das Wertdokument nach einem vorgegebenen Echtheitskriterium für die Prüfsignale als echt erkannt wird oder nicht.During the advance transport of a value document 12 at a predefined transport speed in a transport direction T predetermined by the transport path 22, the examination devices 24 detect optical property values of the value document, wherein the corresponding test signals are formed. From the test signals of the examination device 24, the central control and evaluation device 30 determines in a test signal evaluation, whether the value document is recognized as true according to a predetermined authenticity criterion for the test signals or not.
Die zentrale Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 verfügt dazu insbesondere neben entsprechenden Schnittstellen für die Sensoren über einen Prozessor 32 und einen mit dem Prozessor 32 verbundenen Speicher 34, in dem wenigstens ein Computerprogramm mit Programmcode gespeichert ist, bei dessen Ausführung der Prozessor 32 die Vorrichtung steuert bzw. die Prüfsignale auswertet und entsprechende der Auswertung die Transporteinrichtung 18 ansteuert.For this purpose, the central control and evaluation device 30 has, in addition to corresponding interfaces for the sensors, a processor 32 and a memory 34 connected to the processor 32 in which at least one computer program with program code is stored, in the execution of which the processor 32 controls or controls the device ., the test signals evaluates and corresponding to the evaluation, the transport device 18 controls.
Insbesondere kann die zentrale Steuer- und Auswerteeinrichtung 30, genau- er der Prozessor 32 darin, ein Echtheitskriterium prüfen, in das beispielsweise Referenzdaten für ein als echt anzusehendes Wertdokument eingehen, die vorgegeben und in dem Speicher 34 gespeichert sind. In Abhängigkeit von der ermittelten Echtheit oder Nichtechtheit steuert die zentrale Steuer- und Auswerteeinrichtung 30, insbesondere der Prozessor 32 darin, die Trans- porteinrichtung 18, genauer die Weiche 20, so an, daß das Wertdokument 12 entsprechend seiner ermittelten Echtheit zur Ablage in das erste Ausgabefach 26 für als echt erkannte Wertdokumente oder in das zweite Ablagefach 28 für als nicht echt erkannte Wertdokumente transportiert wird.In particular, the central control and evaluation device 30, and more precisely the processor 32 therein, can check a authenticity criterion, for example entering reference data for a value document to be regarded as authentic, which are predetermined and stored in the memory 34. Depending on the ascertained authenticity or non-authenticity, the central control and evaluation device 30, in particular the processor 32 therein, controls the transport device 18, more precisely the switch 20, so that the value document 12 can be filed according to its ascertained authenticity for storage in the first Output tray 26 is transported for recognized as real value documents or in the second storage compartment 28 for recognized as not real value documents.
Die Untersuchungsvorrichtung 24 umfaßt eine Sensoreinrichtung zur spektral aufgelösten Erfassung von optischer Detektionsstrahlung, die von einem in der vorgegebenen Transportrichtung T transportierten Wertdokument 12 ausgeht. Im Beispiel handelt es sich bei der Detektionsstrahlung um Lumineszenzstrahlung im nichtsichtbaren Bereich des optischen Spektrums. Die im Folgenden mit dem Bezugszeichen 24 bezeichnete Sensoreinrichtung 24 ist in Fig. 2 genauer dargestellt. Sie umfaßt eine Beleuchtungseinrichtung 36 zur Beleuchtung wenigstens eines Teils eines ebenen Erfassungsbereichs 38 in dem Transportpfad 22, in den über den Transportpfad 22 zu untersuchende Wertdokumente 12 gelangen, und eine Detektionseinrichtung 40. Eine Steuereinrichtung, insbesondere zur Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung 36, und eine Auswerteinrichtung, insbesondere zur Verarbeitung und Auswertung von Detektionssignalen der Detektionseinrichtung 40 sind in einer Steuer- und Auswerteeinrichtung 42, im Beispiel einer programmierten Datenverarbeitungseinrichtung, zusammengefaßt, die in diesem Beispiel einen nicht gezeigten Prozessor und einen nicht gezeigten Speicher, in dem ein von dem Prozessor ausführbares Programm zur Steuerung der Beleuchtungseinrichtung 36 und zur Auswertung der Detektionssignale der Detek- tionseinrichtung 40 gespeichert ist, umfaßt. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42 ist über eine Signalverbindung mit der zentralen Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 verbunden.The examination device 24 comprises a sensor device for the spectrally resolved detection of optical detection radiation emanating from a value document 12 transported in the predefined transport direction T. In the example, the detection radiation is luminescence radiation in the invisible region of the optical spectrum. The sensor device 24 designated below by the reference numeral 24 is shown in more detail in FIG. It comprises an illumination device 36 for illuminating at least part of a flat detection region 38 in the transport path 22, into which value documents 12 to be examined via the transport path 22 pass, and a detection device 40. A control device, in particular for controlling the illumination device 36, and an evaluation device, in particular for the processing and evaluation of detection signals of the detection device 40 are in a control and evaluation device 42, in the example of a programmed data processing device summarized, in this example a processor, not shown, and a memory, not shown, in which a program executable by the processor for Control of the illumination device 36 and the evaluation of the detection signals of the detection device 40 is stored includes. The control and evaluation device 42 is connected via a signal connection with the central control and evaluation device 30.
Weiter ist ein Lichttaster 44 vorgesehen, der über einen Sender 46 und einen Empfänger 48 verfügt, die zur Ansteuerung des Senders 46 bzw. zur Auswertung von Signalen des Empfängers 48 mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 42 verbunden sind. In anderen Ausführungsbeispielen könnte die Auswertung der Signale des Empfängers auch durch eine separate Lichttastersteuerung erfolgen, deren Ausgang dann mit der Steuer- und Auswert- einrichtung 42 verbunden ist.Further, a light sensor 44 is provided, which has a transmitter 46 and a receiver 48, which are connected to the control of the transmitter 46 and to the evaluation of signals of the receiver 48 to the control and evaluation device 42. In other embodiments, the evaluation of the signals of the receiver could also be done by a separate light scanner control, the output of which is then connected to the control and evaluation device 42.
Die Beleuchtungseinrichtung 36 dient zur Beleuchtung des Erfassungsbereichs mit optischer Strahlung in einem vorgegebenen Wellenlängenbereich, in diesem Beispiel im Infraroten, und verfügt dazu als Beleuchtungsstrah- lungsquelle über ein Feld von gleich ausgebildeten oberflächenemittierenden Laserdioden ("vertical cavity surface emitting laser diode", VCSEL), die im Beispiel gleich von der Steuer- und Auswerteinrichtung 42 über eine entsprechende Signalverbindung angesteuert werden. Von diesen Laserdioden abgegebene Strahlung, im folgenden als Beleuchtungsstrahlung bezeichnet, wird von einer nicht gezeigten strahlbündelnden Optik der Beleuchtungseinrichtung 36 zu einem parallelen Strahlenbündel gesammelt.The illumination device 36 is used to illuminate the detection area with optical radiation in a predetermined wavelength range, in this example in the infrared, and has to do so as a lighting radiation. tion source via a field of identically formed surface emitting laser diodes ("vertical cavity surface emitting laser diode", VCSEL), which are controlled in the example of the same by the control and evaluation device 42 via a corresponding signal connection. Radiation emitted by these laser diodes, hereinafter referred to as illumination radiation, is collected by a beam-bundling optics, not shown, of the illumination device 36 into a parallel beam.
Zur Beleuchtung des Erfassungsbereichs 38 wird die Beleuchtungsstrahlung durch ein Umlenkelement 50 der Detektionseinrichtung 40, im Beispiel einen dichroitischen Strahlteiler, der für die Beleuchtungsstrahlung reflektierend ist, zu einer Fokussieroptik 52 gelenkt, die die Beleuchtungsstrahlung auf den Erfassungsbereich 38 fokussiert. Befindet sich darin ein Wertdokument 12, wird der im Erfassungsbereich befindliche Abschnitt mit einem entspre- chenden Beleuchtungsmuster beleuchtet.To illuminate the detection region 38, the illumination radiation is directed by a deflection element 50 of the detection device 40, in the example a dichroic beam splitter, which is reflective for the illumination radiation, to a focusing optics 52, which focuses the illumination radiation onto the detection region 38. If there is a value document 12 in it, the section located in the detection area is illuminated with a corresponding illumination pattern.
Durch die Beleuchtung angeregte optische Strahlung, bei einem echten Wertdokument 12 in Form von Lumineszenzstrahlung, die innerhalb eines durch die Art der Wertdokumente bzw. der darin vorhandenen Luminopho- re vorgegebenen spektralen Detektionsbereichs liegt, wird dabei von dem Abschnitt abgegeben und gelangt als Detektionsstrahlung in den Detektions- strahlengang der Detektionseinrichtung 40.Optical radiation excited by the illumination, in the case of a genuine value document 12 in the form of luminescence radiation, which lies within a spectral detection range predetermined by the type of value documents or the luminophore present therein, is emitted from the section and enters the region as detection radiation Detection beam path of the detection device 40th
Die in Fig. 3 für das Ausführungsbeispiel genauer dargestellte Detektion- seinrichtung 40 dient zur spektral aufgelösten Detektion der Detektionsstrahlung in wenigstens dem vorgegebenen spektralen Detektionsbereich und Abgabe von Detektionssignalen, die wenigstens eine, insbesondere spektrale, Eigenschaft der detektierten Detektionsstrahlung wiedergeben. Eine solche Detektionseinrichtung ist genauer in der deutschen Patentan- meidung der Anmelderin mit dem amtlichen Aktenzeichen 102006017256 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen wird.The detection device 40 shown in greater detail in FIG. 3 for the exemplary embodiment serves for the spectrally resolved detection of the detection radiation in at least the predetermined spectral detection range and emission of detection signals which reproduce at least one, in particular spectral, property of the detected detection radiation. Such a detection device is more precisely described in the German patent avoiding the applicant with the official file reference 102006017256, the content of which is hereby incorporated by reference into the description.
In diesem Ausführungsbeispiel umfaßt die Detektionseinrichtung 40 dazu eine Detektionsoptik 54, eine spektrographische Einrichtung 56 mit einer Erfassungseinrichtung 58 zur spektral aufgelösten Erfassung von durch die spektrographische Einrichtung erzeugten Spektralkomponenten.In this embodiment, the detection device 40 for this purpose comprises detection optics 54, a spectrographic device 56 with a detection device 58 for the spectrally resolved detection of spectral components generated by the spectrographic device.
Die Detektionsoptik 54 verfügt entlang eines Detektionsstrahlengangs zunächst die Fokussieroptik 52, die den Erfassungsbereich nach Unendlich abbildet, d.h. aus dem Erfassungsbereich 38 kommende Detektionsstrahlung in ein paralleles Strahlenbündel überführt, und das selektiv durchlässige Umlenkelement 50, das für Strahlung in dem vorgegebenen spektralen Detekti- onsbereich transparent ist. Die Detektionsoptik 54 umfaßt ferner eine Kondensoroptik 60 zur Fokussierung der parallelen Detektionsstrahlung auf eine Eintrittsöffnung bzw. einen Eintrittsspalt der spektrographischen Einrichtung 56. Zwischen der Kondensoroptik 60 und der spektrographischen Einrichtung 56 sind optional ein Filter 62 zur Ausfilterung unerwünschter spek- traler Anteile aus dem Detektionsstrahlengang, insbesondere im Wellenlängenbereich der Beleuchtungsstrahlung, sowie ein Umlenkelement 64, im Beispiel ein Spiegel, zur Umlenkung der Detektionsstrahlung um einen vorgegebenen Winkel, im Beispiel 90°, angeordnet.The detection optics 54 have along a detection beam path first the focusing optics 52, which images the detection area to infinity, i. from the detection range 38 coming detection radiation into a parallel beam, and the selectively transmissive deflection element 50, which is transparent for radiation in the predetermined spectral detection onsbereich. The detection optics 54 further comprises a condensing optics 60 for focusing the parallel detection radiation on an inlet opening or an entrance slit of the spectrographic device 56. Between the condensing optics 60 and the spectrographic device 56 are optionally a filter 62 for filtering unwanted spectral components from the detection beam path, in particular in the wavelength range of the illumination radiation, as well as a deflection element 64, in the example a mirror, for deflecting the detection radiation by a predetermined angle, in the example 90 °.
Die spektrographische Einrichtung 56 verfügt über eine Eintrittsblende 66 mit einer im Ausführungsbeispiel spaltförmigen Blendenöffnung, die einen Eintrittspalt darstellt und deren Längsausdehnung wenigstens näherungsweise orthogonal zu der durch den Detektionsstrahlengang definierten Ebene verläuft. Durch die Blendenöffnung eintretende Detektionsstrahlung wird durch eine im Beispiel achromatische Kollimations- und Fokussieroptik 68 der spektro- graphischen Einrichtung 56 zu einem parallelen Bündel gebündelt. Die KoI- limations- und Fokussieroptik 68 ist, wie die anderen Optiken auch, in den Figuren nur symbolische als Linse dargestellt, wird jedoch tatsächlich häufig als Kombination von Linsen ausgeführt sein. Darunter, daß diese Optik achromatisch ist, wird verstanden, daß sie in dem Wellenlängenbereich, in dem die spektrographische Einrichtung 56 arbeitet in Bezug auf chromatische Aberrationen korrigiert ist. Eine entsprechende Korrektur in anderen Wellenlängenbereichen ist nicht notwendig. Die Eintrittsblende 66 und die Kollimations- und Fokussieroptik 68 sind so angeordnet, daß die Blendenöffnung wenigstens in guter Näherung in der eintrittsblendenseitigen Brennfläche der Kollimations— und Fokussieroptik 68 liegt.The spectrographic device 56 has an entrance aperture 66 with an aperture opening which is slit-shaped in the exemplary embodiment and which represents an entrance slit and whose longitudinal extent extends at least approximately orthogonally to the plane defined by the detection beam path. Detection radiation entering through the aperture is bundled into a parallel bundle by an achromatic collimation and focusing optics 68 of the spectrographic device 56 in the example. The collimating and focusing optics 68, like the other optics, are only symbolically represented as lenses in the figures, but in fact will often be embodied as a combination of lenses. Assuming that this optic is achromatic, it is understood that it is corrected for chromatic aberrations in the wavelength range in which the spectrographic device 56 operates. A corresponding correction in other wavelength ranges is not necessary. The entrance aperture 66 and the collimation and focusing optics 68 are arranged so that the aperture is at least in good approximation in the entrance aperture side focal surface of the collimating and focusing optics 68.
Die spektrographische Einrichtung 56 verfügt weiter über eine räumlich dispergierende Einrichtung 70, im Beispiel ein optisches Reflexionsgitter, das einfallende Detektionsstrahlung, d.h. aus dem Erfassungsbereich kommende optische Strahlung, wenigstens teilweise in spektral getrennte, sich entspre- chend der Wellenlänge in verschiedenen Richtungen ausbreitende Spektralkomponenten zerlegt.The spectrographic device 56 further includes a spatial dispersing device 70, in the example an optical reflection grating, which detects incident radiation, i. optical radiation coming from the detection area, at least partially decomposed into spectrally separated spectral components propagating in different directions in accordance with the wavelength.
Die Erfassungseinrichtung 58 der spektrographischen Einrichtung 56 besitzt eine Detektoranordnung 72, die zur in wenigstens einer Raumrichtung ortsauflösenden Detektion der Spektralkomponenten dient. Bei der Detekti- on von der Detektoranordnung gebildete Detektionssignale werden der Steuer- und Auswerteinrichtung 42 zugeführt, die die Detektionssignale erfaßt und auf der Basis der Detektionssignale einen Vergleich des erfaßten Spektrums mit vorgegebenen Spektren durchführt. Die Steuer- und Auswer- teeinrichtung 42 ist mit der Steuereinrichtung 10 verbunden, um dieser über entsprechende Signale das Ergebnis des Vergleichs zu übermitteln.The detection device 58 of the spectrographic device 56 has a detector arrangement 72, which serves for spatially resolving detection of the spectral components in at least one spatial direction. Detection signals formed by the detector arrangement are fed to the control and evaluation device 42, which detects the detection signals and, on the basis of the detection signals, performs a comparison of the detected spectrum with predetermined spectra. The tax and teeinrichtung 42 is connected to the control device 10 in order to transmit the result of the comparison via corresponding signals.
Die räumlich dispergierende Einrichtung 70 ist im vorliegenden Beispiel ein Reflexionsgitter mit einer Linienstruktur, deren Linien parallel zu einer Ebene durch die Längsrichtung der Blendenöffnung und einer optischen Achse der Kollimations- und Fokussieroptik 68 verlaufen. Der Linienabstand ist so gewählt, daß die Detektionsstrahlung in dem vorgegebenen spektralen De- tektionsbereich, im Beispiel im Infratoren, spektral zerlegt werden kann. Die dispergierende Einrichtung 70 ist dazu so ausgerichtet, daß die getrennten Spektralkomponenten, im Beispiel die erste Beugungsordnung durch die Kollimations- und Fokussieroptik 68 auf die Erfassungseinrichtung 58, genauer die Detektoranordnung 72 fokussiert werden.In the present example, the spatially dispersing device 70 is a reflection grating with a line structure whose lines run parallel to a plane through the longitudinal direction of the aperture opening and an optical axis of the collimating and focusing optics 68. The line spacing is chosen such that the detection radiation can be spectrally decomposed in the given spectral detection range, in the example in the infator. The dispersing device 70 is so aligned that the separate spectral components, in the example, the first diffraction order by the collimating and focusing optics 68 are focused on the detection means 58, more precisely the detector arrangement 72.
Die Detektoranordnung 72 verfügt über eine zeilenförmige Anordnung von Detektionselementen 74 für die Spektralkomponenten, die wenigstens näherungsweise parallel zur der Richtung der räumlichen Aufspaltung der Spektralkomponenten, d.h. hier der durch die Spektralkomponenten aufgespannten Fläche, in diesem Fall genauer eine Ebene, ausgerichtet ist. Dabei werden die Spektralkomponenten durch die Kollimations- und Fokussieroptik 68 auf die Detektoranordnung 72 abgebildet.The detector array 72 has a line array of spectral component detection elements 74 at least approximately parallel to the direction of spatial separation of the spectral components, i. here the area spanned by the spectral components, in this case more precisely a plane, is aligned. In this case, the spectral components are imaged on the detector arrangement 72 by the collimation and focusing optics 68.
Die zellenförmig angeordneten Detektionselemente 74 sind so ausgebildet, daß deren Signale unabhängig voneinander, vorzugsweise parallel auslesbar sind.The cell-shaped detection elements 74 are formed so that their signals independently, preferably in parallel can be read out.
Um einen möglichst kompakten Aufbau zu erzielen, ist zum einen die dispergierende Einrichtung 70 in zwei Richtungen gegenüber der Detektoranordnung 72 und der Richtung der einfallenden Detektionsstrahlung zwi- sehen der Kollimations- und Fokussieroptik 68 und der dispergierenden Einrichtung 70, geneigt. Da im Ausführungsbeispiel die Richtung der Detekti- onsstrahlung zwischen der Kollimations- und Fokussieroptik 68 und der dispergierenden Einrichtung 70, parallel zur optischen Achse der Kollimati- ons- und Fokussieroptik 68 verläuft, ist erstens das ebenen Reflexionsgitter 70 und damit auch dessen Linienstruktur gegenüber der optischen Achse O der Kollimations- und Fokussieroptik 68 in der Ebene des Detektionsstrah- lengangs geneigt. Daher ist wenigstens im Bereich zwischen der dispergierenden Einrichtung 70 und der Kollimations- und Fokussieroptik 68 die durch die Spektralkomponenten erzeugte Fläche, im Beispiel eine Ebene, gegenüber der Richtung der Detektionsstrahlung bzw. der optischen Achse O der Kollimations- und Fokussieroptik um den Winkel α geneigt. Insbesondere ist eine Normale auf das ebene Reflexionsgitter 70 in der Ebene des Detektionsstrahlengangs um einen Winkel α gegenüber der optischen Achse O der Kollimations- und Fokussieroptik 68 geneigt (vgl. Fig. 3). Zweitens ist die dispergierende Einrichtung 70, genauer das Einfallslot für spekulare Reflexion, d.h. hier die Normale auf die Ebene der Linienstruktur des Reflexionsgitters 70, um einen Winkel gegenüber der Richtung der Detektionsstrahlung bzw. der optische Achse O zwischen der Kollimations- und Fokussier- optik 68 und der dispergierenden Einrichtung 70 geneigt, so daß die erste Beugungsordnung auf die Detektoranordnung 72 fällt.In order to achieve the most compact possible structure, on the one hand the dispersing device 70 is arranged in two directions with respect to the detector arrangement 72 and the direction of the incident detection radiation. see the collimating and focusing optics 68 and the dispersing device 70 inclined. In the exemplary embodiment, since the direction of the detection radiation between the collimating and focusing optics 68 and the dispersing device 70 extends parallel to the optical axis of the collimating and focusing optics 68, firstly the plane reflection grating 70 and thus also its line structure are opposite the optical one Axis O of the collimating and focusing optics 68 inclined in the plane of the detection beam path. Therefore, at least in the area between the dispersing device 70 and the collimating and focusing optics 68, the area produced by the spectral components, in the example a plane, is inclined by the angle α with respect to the direction of the detection radiation or the optical axis O of the collimating and focusing optics , In particular, a normal to the plane reflection grating 70 in the plane of the detection beam path by an angle α relative to the optical axis O of the collimating and focusing optics 68 is inclined (see Fig. 3). Second, the dispersing device 70, more precisely the specular reflection incidence slot, ie the normal to the plane of the line structure of the reflection grating 70, is an angle to the direction of the detection radiation or the optical axis O between the collimating and focusing optics 68 and the dispersing means 70 so that the first diffraction order is incident on the detector assembly 72.
Zum anderen ist die Zeile von Detektionselementen 74 der Detektoranordndung wenigstens näherungsweise in einer Ebene mit der Blendenöffnung der Eintrittsblende 66 und in einer Richtung orthogonal zu der durch die Ausbreitungsrichtungen der Spektralkomponenten definierten Ebene von der Blendenöffnung beabstandet, in Fig. 3 oberhalb der Blendenöffnung, angeordnet. In Fig. 3 sind der Übersichtlichkeit halber die Eintrittsblende 66 und die Empfangsflächen der Detektionselemente 74 parallel zur Brennebe- ne der Kollimations- und Fokussieroptik 68 voneinander beabstandet gezeigt, tatsächlich liegen sie jedoch im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene. In der Richtung parallel zur Zeile der Detektionselemente 74 gesehen, liegt die Blendenöffnung etwa in der Mitte der Zeile.On the other hand, the line of detection elements 74 of the detector arrangement is arranged at least approximately in a plane with the aperture of the entrance aperture 66 and in a direction orthogonal to the plane defined by the propagation directions of the spectral components away from the aperture, in FIG. 3 above the aperture. For the sake of clarity, FIG. 3 shows the entrance aperture 66 and the receiving surfaces of the detection elements 74 parallel to the focal plane. However, the collimating and focusing optics 68 are shown spaced apart, but in fact they are substantially in a common plane. As seen in the direction parallel to the line of detection elements 74, the aperture is approximately in the middle of the line.
Bei der Detektion wird also von einem Punkt auf dem Wertdokument 12 im Erfassungsbereich 38 ausgehende Detektionsstrahlung entlang des Detekti- onsstrahlengangs durch die Fokussieroptik 52 zu einem parallelen Bündel gebündelt, das durch den dichroitischen Strahlteiler tritt, und von der Kon- densoroptik 60 auf die Eintrittsblende 66 abgebildet wird. Diese wird entlang des Detektionsstrahlengangs durch die Kollimations- und Fokussieroptik 68 nach Unendlich auf die räumlich dispergierende Einrichtung 70 abgebildet, die die auf sie auftreffende Strahlung in Spektralkomponenten zerlegt. Die Spektralkomponenten der ersten Beugungsordnung werden wieder durch die Kollimations- und Fokussieroptik 68 auf die Detektoranordnung 72 abgebildet, wobei jedem Detektionselement 74 eine Wellenlänge bzw. ein Wellenlängenbereich entspricht. Ein dem Detektionselement entsprechendes Detektionssignal gibt insbesondere die Intensität bzw. Leistung der empfangenen Spektralkomponente wieder. Die Detektionseinrichtung 40 gibt den spektralen Eigenschaften der Detektionsstrahlung entsprechende Detekti- onssignale an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42 ab. Die Detektionssi- gnale werden von der Steuer- und Auswerteeinrichtung 42 empfangen und ausgewertet.During detection, therefore, detection radiation emanating from a point on the value document 12 in the detection area 38 is focused along the detection beam path by the focusing optics 52 into a parallel bundle which passes through the dichroic beam splitter and from the condensing optics 60 onto the entrance aperture 66 is shown. This is imaged along the detection beam path by the collimating and focusing optics 68 to infinity on the spatially dispersing device 70, which decomposes the radiation incident on them in spectral components. The spectral components of the first diffraction order are again imaged by the collimating and focusing optics 68 on the detector arrangement 72, wherein each detection element 74 corresponds to a wavelength or a wavelength range. A detection signal corresponding to the detection element reproduces in particular the intensity or power of the received spectral component. The detection device 40 outputs detection signals corresponding to the spectral properties of the detection radiation to the control and evaluation device 42. The detection signals are received and evaluated by the control and evaluation device 42.
Der Lichttaster 44 besitzt als Sender 46, eine Strahlungsquelle in Form einer oberflächenemittierende Laserdiode, die optische Referenzstrahlung in einem schmalen Wellenlängenbereich mit einer Halbwertsbreite (FWHM) von 1 nm abgibt, der innerhalb des vorgegebenen spektralen Detektionsbereichs liegt. Beispielsweise kann das Maximum im Bereich von 760 nm, 808 nm, 948 nm oder auch 980 nm liegen. Der Sender 46 dient in diesem Ausführungsbeispiel als Referenzstrahlungseinrichtung und Referenzstrahlungsquelle. Die Laserdiode 46 ist so auf den Erfassungsbereich 38 gerichtet, daß von einem von ihr beleuchteter Abschnitt eines Wertdokuments 12 in dem Erfassungsbereich 38 ausgehende remittierte Referenzstrahlung in den De- tektionsstrahlengang gelangt, d.h. eingekoppelt wird. Der reflektierte Anteil der Referenzstrahlung gelangt zu dem Empfänger 48, einem Photodetekti- onselement mit einer vorgeschalteten Blende, das im Bereich der Referenzstrahlung empfindlich ist, und bei Auftreffen von Referenzstrahlung ent- sprechende Signale ausgibt.The light sensor 44 has as a transmitter 46, a radiation source in the form of a surface emitting laser diode emitting optical reference radiation in a narrow wavelength range with a half-width (FWHM) of 1 nm, which is within the predetermined spectral detection range. For example, the maximum in the range of 760 nm, 808 nm, 948 nm or 980 nm. The transmitter 46 serves in this embodiment as a reference radiation device and reference radiation source. The laser diode 46 is directed onto the detection area 38 in such a way that, from a section of a value document 12 illuminated by it, a reflected reference radiation emitted in the detection area 38 passes into the detection beam path, ie is coupled in. The reflected portion of the reference radiation reaches the receiver 48, a photodetection element with an upstream diaphragm which is sensitive in the region of the reference radiation and outputs signals corresponding to reference radiation.
Wie aus Fig. 2 offensichtlich, kann Referenzstrahlung nur in den Detektions- strahlengang eingekoppelt werden und zu dem Empfänger gelangen, wenn sich ein Abschnitt des Wertdokuments 12 im Erfassungsbereich 38 befindet. Die Einkopplung hängt also von der Lage des Wertdokuments 12 relativ zu dem Erfassungsbereich 38 ab.As is apparent from FIG. 2, reference radiation can only be coupled into the detection beam path and reach the receiver when a section of the value document 12 is located in the detection region 38. The coupling thus depends on the position of the value document 12 relative to the detection area 38.
Die Sensoreinrichtung 24 arbeitet folgendermaßen:The sensor device 24 operates as follows:
Zunächst sind der Lichttaster 44, die Beleuchtungseinrichtung 36 und die Detektionseinrichtung 40 ausgeschaltet.First, the light scanner 44, the lighting device 36 and the detection device 40 are turned off.
Erfaßt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42 ein Signal eines nicht gezeigten Transportsensors an der Transportstrecke, das die Ankunft eines heran- transportierten Wertdokuments 12 anzeigt, versetzt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42 den Sender 46, d.h. die Referenzstrahlungseinrichtung, in den Betriebszustand, in dem dieser Referenzstrahlung in den Erfassungsbereich 38 abgibt. Detektiert der Empfänger 48 nach einer in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit der Wertdokumente gewählten Zeitdauer keine Referenzstrahlung, versetzt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42 den Sender 46 wieder in den ausgeschalteten Zustand.If the control and evaluation device 42 detects a signal of a transport sensor (not shown) on the transport path, which indicates the arrival of a transported value document 12, the control and evaluation device 42 puts the transmitter 46, ie the reference radiation device, into the operating state in which it is Reference radiation in the detection area 38 outputs. If the receiver 48 detects no reference radiation after a period of time has been selected as a function of the transport speed of the value documents, the control and evaluation device 42 switches the transmitter 46 back into the switched-off state.
Wird jedoch ein Wertdokument 12 wie angekündigt in den Erfassungsbereich transportiert, wird ein Teil der auf das Wertdokument 12 fallenden Referenzstrahlung in Richtung des Empfängers 48 reflektiert. Detektiert der Empfänger 48 Referenzstrahlung und gibt ein entsprechendes Signal an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42 ab, schaltet diese die Detektionseinrich- rung 40 ein und erfaßt deren Detektionssignale wenigstens für die Detekti- onselemente, auf die bei richtiger Einstellung Spektralkomponenten der Referenzstrahlung fallen sollten, und zu diesen benachbarte Detektionselemen- te.However, if a value document 12 is transported as announced into the detection area, part of the reference radiation incident on the value document 12 is reflected in the direction of the receiver 48. If the receiver 48 detects reference radiation and outputs a corresponding signal to the control and evaluation device 42, it switches on the detection device 40 and detects its detection signals at least for the detection elements to which spectral components of the reference radiation should fall if they are set correctly to these neighboring detection elements.
Da der Abschnitt des Wertdokuments 12 in dem Erfassungsbereich 38 von der Referenzstrahlung beleuchtet wird, gelangt von diesem remittierte, beispielsweise zurückgestreute, Referenzstrahlung in den Detektionsstrahlen- gang und wird in Spektralkomponenten zerlegt, die auf die Detektoranord- nung 72 fokussiert werden. Diese erzeugt entsprechende Detektionssignale, die spektrale Eigenschaften der Referenzstrahlung wiedergeben bzw. darstellen, und gibt diese an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42 ab.Since the section of the value document 12 in the detection area 38 is illuminated by the reference radiation, this remitted, for example backscattered, reference radiation passes into the detection beam path and is decomposed into spectral components which are focused on the detector arrangement 72. This generates corresponding detection signals that reproduce or represent spectral properties of the reference radiation and outputs them to the control and evaluation device 42.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42 empfängt die Detektionssignale für einen vorgegebenen Zeitraum, beispielsweise einem in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit gewählten Zeitraum, der für die Erfassung von 1 mm des Wertdokuments notwendig ist, und ermittelt, ob die durch die Detektionssignale dargestellte spektrale Eigenschaft, wenigstens einem vorgegebenen Kriterium genügt. Im Beispiel prüft sie, ob das auf Basis der De- tektionssignale ermittelte Maximum des Spektrums der Detektionsstrahlung innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs von dem durch die oberflächenemittierende Laserdiode 46 gegebenen Maximums des Spektrums der Referenzstrahlung liegt. Ist dies nicht der Fall wird ein Fehlersignal ausge- geben.The control and evaluation device 42 receives the detection signals for a predetermined period of time, for example a period of time which is dependent on the transport speed, which is necessary for the detection of 1 mm of the value document, and determines whether the spectral property represented by the detection signals, at least one predetermined criterion is sufficient. In the example, she checks whether this is based on the tektionssignale detected maximum of the spectrum of the detection radiation within a predetermined tolerance range of the given by the surface emitting laser diode 46 maximum of the spectrum of the reference radiation. If this is not the case, an error signal is output.
Andernfalls wird der Sender 46 ausgeschaltet. Nach einem vorgegebenen, ebenfalls in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit gewählten Zeitraum, in dem Detektionssignale zur Bestimmung von Offset- Werten er- faßt und die Offset-Werte bestimmt werden, wird die Beleuchtungseinrichtung 36 eingeschaltet und die spektralen Eigenschaften des Wertdokuments werden erfaßt. Dabei ist jedem der Detektorelemente der Detektoranordnung eine Wellenlänge oder ein Wellenlängenbereich zugeordnet.Otherwise, the transmitter 46 is turned off. After a predetermined period of time, likewise selected as a function of the transport speed, in which detection signals for determining offset values are detected and the offset values are determined, the illumination device 36 is switched on and the spectral properties of the value document are detected. In this case, each of the detector elements of the detector arrangement is assigned a wavelength or a wavelength range.
Nach Ablauf einer weiteren in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit und der Länge des längsten der zu erwartenden Wertdokuments in Transportrichtung entsprechenden Zeitraums werden die Beleuchtungseinrichtung 36 und die Detektionseinrichtung 40 wieder abgeschaltet.After the expiry of a further period corresponding to the transport speed and the length of the longest of the expected value document in the transport direction, the illumination device 36 and the detection device 40 are switched off again.
Ein zweites in Fig.4 schematisch gezeigtes Ausführungsbeispiel für eine Sensoreinrichtung 24' unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel durch die Ausbildung des Lichttasters und der Steuer- und Auswerteeinrichtung 42. Alle anderen Teile sind unverändert, so daß für diese jeweils die gleichen Bezugszeichen verwendet werden wie im ersten Ausführungs- beispiel und die Erläuterungen zu diesen auch hier entsprechend gelten.A second exemplary embodiment, shown schematically in FIG. 4, of a sensor device 24 'differs from the first exemplary embodiment by the design of the light scanner and the control and evaluation device 42. All other parts are unchanged, so that the same reference numerals are used for them in the first embodiment and the explanations to these also apply accordingly.
In diesem Ausführungsbeispiel übernimmt die Detektionseinrichtung 40 die Rolle des Empfängers des Lichttasters. Statt des Lichttasters 44 ist nun nur eine Strahlungsfalle 76 für von einem Wertdokument 12 in dem Erfassungs- bereich 38 reflektierte Referenzstrahlung vorgesehen, die entsprechende Referenzstrahlung absorbiert.In this embodiment, the detection device 40 assumes the role of the receiver of the light scanner. Instead of the light sensor 44, only one radiation trap 76 for a value document 12 in the detection area provided 38 reflected reference radiation, which absorbs corresponding reference radiation.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42' unterscheidet sich von der Steuer- und Auswerteeinrichtung 42 des ersten Ausführungsbeispiels nur darin, daß sie die Detektionseinrichtung 40 so ansteuert bzw. deren Detektionssignale so auswertet, daß die Detektionseinrichtung 40 als Empfänger des Lichttasters arbeitet.The control and evaluation device 42 'differs from the control and evaluation device 42 of the first embodiment only in that it controls the detection device 40 or evaluates their detection signals so that the detection device 40 operates as a receiver of the light scanner.
Genauer ist sie dazu ausgebildet, folgendes Verfahren auszuführen.More specifically, it is designed to perform the following procedure.
Erfaßt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42' ein Signal des nicht gezeigten Transportsensors an der Transportstrecke, das die Ankunft eines herantransportierten Wertdokuments 12 anzeigt, versetzt die Steuer- und Auswer- teeinrichtung 42' den Sender 46, d.h. die Referenzstrahlungseinrichtung, in den Betriebszustand, in dem dieser Referenzstrahlung in den Erfassungsbereich 38 abgibt, und die Detektionseinrichtung 40 in ihren Betriebszustand, sofern die Detektionseinrichtung nicht ohnehin im Dauerbetrieb betrieben wird. Ab diesem Zeitpunkt erfaßt die Steuer- und Auswerteinrichtung 42' von der Detektionseinrichtung 40 abgegebene Detektionssignale.If the control and evaluation device 42 'detects a signal of the transport sensor (not shown) on the transport path, which indicates the arrival of a transported document of value 12, the control and evaluation device 42' displaces the transmitter 46, i. the reference radiation device, in the operating state in which this reference radiation emits into the detection region 38, and the detection device 40 in its operating state, unless the detection device is operated anyway in continuous operation. From this point on, the control and evaluation device 42 'detects detection signals emitted by the detection device 40.
Detektiert die Detektionseinrichtung 40 nach einer in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit der Wertdokumente gewählten Zeitdauer keine Referenzstrahlung und erfaßt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42' dem- entsprechend keine Detektionssignale, die durch die Referenzstrahlung bedingt sind, versetzt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42' den Sender 46 wieder in den ausgeschalteten Zustand und schaltet die Detektionseinrichtung ab. Wird jedoch ein Wertdokument 12 wie angekündigt in den Erfassungsbereich 38 transportiert, wird der im Erfassungsbereich befindliche Abschnitt des Wertdokuments 12 durch die Referenzstrahlung beleuchtet. Die von dem beleuchtenden Abschnitt in Richtung des Detektionsstrahlengangs ge- streute Referenzstrahlung wird in den Detektionsstrahlengang in Richtung der Detektionseinrichtung 40 als Empfänger eingekoppelt, und in Spektralkomponenten zerlegt, die auf die Detektoranordnung 72 fokussiert werden. Die Detektionseinrichtung 40 erzeugt entsprechende Detektionssignale, die spektrale Eigenschaften der Referenzstrahlung wiedergeben bzw. darstellen, und gibt diese an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42' ab. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42' erfaßt diese Detektionssignale und wertet sie zunächst nur daraufhin aus, ob überhaupt Referenzstrahlung erfaßt wurde, und stellt gegebenenfalls fest, daß ein Objekt von dem Lichttaster erfaßt wurde.If the detection device 40 detects no reference radiation after a period of time selected as a function of the transport speed of the value documents and if the control and evaluation device 42 'accordingly detects no detection signals that are caused by the reference radiation, the control and evaluation device 42' displaces the transmitter 46 again in the off state and turns off the detection device. If, however, a value document 12 is transported into the detection area 38 as announced, the portion of the value document 12 located in the detection area is illuminated by the reference radiation. The reference radiation scattered by the illuminating section in the direction of the detection beam path is coupled into the detection beam path in the direction of the detection device 40 as a receiver, and decomposed into spectral components which are focused onto the detector arrangement 72. The detection device 40 generates corresponding detection signals that reproduce or represent spectral properties of the reference radiation and outputs them to the control and evaluation device 42 '. The control and evaluation device 42 'detects these detection signals and initially evaluates them only if any reference radiation has been detected, and optionally determines that an object has been detected by the light sensor.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42' empfängt die Detektionssignale für einen vorgegebenen Zeitraum, beispielsweise einem in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit gewählten Zeitraum, der für die Erfassung von 1 mm des Wertdokuments notwendig ist, weiter und ermittelt, ob die durch die Detektionssignale dargestellte spektrale Eigenschaft, wenigstens einem vorgegebenen Kriterium genügt. Im Beispiel prüft sie, ob das auf Basis der Detektionssignale ermittelte Maximum des Spektrums der Detekti- onsstrahlung innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs von dem durch die oberflächenemittierende Laserdiode 46 gegebenen Maximums des Spektrums der Referenzstrahlung liegt. Ist dies nicht der Fall wird ein Fehlersignal an die zentrale Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 ausgegeben, die eine Anzeige einer entsprechenden Fehlermeldung auf einer nicht gezeigten Anzeige ansteuert. Andernfalls wird der Sender 46 ausgeschaltet. Die folgenden Schritte entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels.The control and evaluation device 42 'receives the detection signals for a predetermined period of time, for example, a time interval selected as a function of the transport speed, which is necessary for the detection of 1 mm of the value document, and determines whether the spectral property represented by the detection signals, meets at least one predetermined criterion. In the example, it checks whether the maximum of the spectrum of the detection radiation determined on the basis of the detection signals is within a predetermined tolerance range of the maximum of the spectrum of the reference radiation given by the surface-emitting laser diode 46. If this is not the case, an error signal is output to the central control and evaluation device 30, which controls a display of a corresponding error message on a display, not shown. Otherwise, the transmitter 46 is turned off. The following steps are the same as those of the first embodiment.
Ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Sensoreinrichtung 24", das schema- tisch in Fig. 5 veranschaulicht ist, unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel nur dadurch, daß statt eines Lichttasters eine Lichtschranke verwendet wird. Das bedeutet, daß die Referenzstrahlungseinrichtung und die Steuer- und Auswerteeinrichtung geändert sind. Alle anderen Teile sind unverändert, so daß für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet wer- den und die Erläuterungen zu diesen auch hier gelten.A third exemplary embodiment of a sensor device 24 ", which is illustrated schematically in FIG. 5, differs from the second exemplary embodiment only in that a light barrier is used instead of a light scanner All other parts are unchanged, so that the same reference numerals are used for the same parts and the explanations to these also apply here.
Die Referenzstrahlungseinrichtung 46" verfügt wie in den ersten beiden Ausführungsbeispielen als Referenzstrahlungsquelle 78 über die gleiche oberflächenemittierende Laserdiode und über ein Umlenkelement 80, im Beispiel einen Spiegel, der von der Referenzstrahlungsquelle abgegebene Referenzstrahlung ablenkt und in den Detektionsstrahlengang einkoppelt, wenn sich kein Wertdokument im Erfassungsbereich 38 befindet. Dazu ist das Umlenkelement auf der der Detektionseinrichtung 40 gegenüberliegenden Seite des Transportpfades angeordnet.As in the first two exemplary embodiments, the reference radiation device 46 "has as reference radiation source 78 the same surface-emitting laser diode and a deflecting element 80, in the example a mirror which deflects reference radiation emitted by the reference radiation source and couples it into the detection beam path if no document of value is present in the detection region 38 For this purpose, the deflection element is arranged on the side of the transport path opposite the detection device 40.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42" ist, bis auf die im Folgenden genannten Modifikationen wie die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42' ausgebildet. Insbesondere ist sie dazu ausgebildet, folgende Schritte aufzuführen.Apart from the modifications mentioned below, the control and evaluation device 42 "is designed in the same way as the control and evaluation device 42. In particular, it is designed to perform the following steps.
Erfaßt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42" ein Signal des nicht gezeigten Transportsensors an der Transportstrecke, das die Ankunft eines herantransportierten Wertdokuments 12 anzeigt, versetzt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42 den Sender 46, d.h. die Referenzstrahlungseinrichtung, in den Betriebszustand, in dem dieser Referenzstrahlung in den Erfassungsbereich 38 abgibt, und die Detektionseinrichtung 40 in ihren Betriebszustand, sofern die Detektionseinrichtung nicht ohnehin im Dauerbetrieb betrieben wird. Ab diesem Zeitpunkt erfaßt die Steuer- und Auswerteinrichtung 42" von der Detektionseinrichtung 40 abgegebene Detektionssignale.If the control and evaluation device 42 "detects a signal of the transport sensor (not shown) on the transport path, which indicates the arrival of a transported value document 12, the control and evaluation device 42 displaces the transmitter 46, ie the reference radiation device, into the operating state in which this reference radiation emits in the detection area 38, and the detection device 40 in its operating state, unless the detection device is operated anyway in continuous operation. From this point in time, the control and evaluation device 42 "detects detection signals emitted by the detection device 40.
Solange sich kein Wertdokument 12 im Erfassungsbereich 38 befindet wird die von der Laserdiode 78 abgegebene und von dem Umlenkelement 80 umgelenkte Referenzstrahlung in den Detektionsstrahlengang eingekoppelt und in Spektralkomponenten zerlegt, die auf die Detektoranordnung 72 fokus- siert werden. Die Detektionseinrichtung 40 erzeugt entsprechende Detektionssignale, die spektrale Eigenschaften der Referenzstrahlung wiedergeben bzw. darstellen, und gibt diese an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42" ab. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42" erfaßt diese Detektionssignale und ermittelt, ob die durch die Detektionssignale dargestellte spektrale Eigenschaft, wenigstens einem vorgegebenen Kriterium genügt. Im Beispiel prüft sie, ob das auf Basis der Detektionssignale ermittelte Maximum des Spektrums der Detektionsstrahlung innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs von dem durch die oberflächenemittierende Laserdiode 78 gegebe- nen Maximums des Spektrums der Referenzstrahlung liegt. Ist dies nicht der Fall wird ein Fehlersignal ausgegeben.As long as no value document 12 is located in the detection area 38, the reference radiation emitted by the laser diode 78 and deflected by the deflecting element 80 is coupled into the detection beam path and decomposed into spectral components which are focused on the detector arrangement 72. The detection device 40 generates corresponding detection signals that reproduce or represent spectral properties of the reference radiation and outputs them to the control and evaluation device 42 ".The control and evaluation device 42" detects these detection signals and determines whether the spectral characteristics represented by the detection signals Property satisfies at least one predetermined criterion. In the example, it checks whether the maximum of the spectrum of the detection radiation determined on the basis of the detection signals lies within a predetermined tolerance range of the maximum of the spectrum of the reference radiation given by the surface-emitting laser diode 78. If this is not the case, an error signal is output.
Andernfalls wird die Erfassung von Detektionssignalen fortgesetzt. Erst wenn ein Wertdokument in den Erfassungsbereich 38 eintritt, wird der opti- sehe Pfad von dem Umlenkelement 80 zu der Detektionseinrichtung 40 unterbrochen. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 42" kann nun keine Detektionssignale mehr empfangen, die spektrale Eigenschaften der Referenzstrahlung darstellen. Sie prüft daher dauernd, ob solche Signale noch vorhanden sind und wenn diese nicht mehr vorhanden sind, schaltet sie die Re- ferenzstrahlungseinrichtung, im Beispiel die Referenzstrahlungsquelle 78, ab, da sie einen Eintritt des Wertdokuments in den Erfassungsbereich 38 erkennt.Otherwise, the detection of detection signals is continued. Only when a value document enters the detection area 38 is the optical path from the deflection element 80 to the detection device 40 interrupted. The control and evaluation device 42 "can no longer receive any detection signals which represent the spectral properties of the reference radiation and therefore constantly checks whether such signals are still present and, if these are no longer present, switches them on. Reference radiation source, in the example, the reference radiation source 78, from, since it detects an entry of the value document in the detection area 38.
Nach einem vorgegebenen, in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit gewählten Zeitraum, in dem Detektionssignale zur Bestimmung von Offset- Werten erfaßt und die Offset- Werte bestimmt werden, wird die Beleuchtungseinrichtung 36 eingeschaltet und die spektralen Eigenschaften des Wertdokuments werden wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben er- faßt.After a predetermined period selected in dependence on the transport speed, in which detection signals for determining offset values are detected and the offset values are determined, the illumination device 36 is switched on and the spectral properties of the value document are detected as described in the first exemplary embodiment ,
Nach Ablauf einer weiteren in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit und der Länge des längsten der zu erwartenden Wertdokumente in Transportrichtung entsprechenden Zeitraums wird die Beleuchtungseinrich- tung 36 wieder ab- und die Referenzstrahlungseinrichtung 78 eingeschaltet.After expiration of a further period of time corresponding to the transport speed and the length of the longest of the expected value documents in the transport direction, the illumination device 36 is switched off again and the reference radiation device 78 is switched on.
Ein viertes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel durch die Ausbildung der in Fig. 6 gezeigten Detektion- seinrichtung und die der Steuer- und Auswerteeinrichtung. Alle anderen Teile sind im wesentlichen unverändert gegenüber bzw. analog zu dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet, so daß für solche Teile jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet werden wie im zweiten Ausführungsbeispiel.A fourth embodiment differs from the second embodiment in the design of the detection device shown in FIG. 6 and that of the control and evaluation device. All other parts are substantially unchanged from or analogous to the second embodiment, so that in each case the same reference numerals are used for such parts as in the second embodiment.
Die Detektionseinrichtung 82 unterscheidet sich von der Detektionseinrich- tung 40 unter anderem dadurch, daß statt der Kollimations- und Fokussier- optik 68 in Verbindung mit dem Reflexionsgitter 70 ein abbildendes Gitter verwendet wird. Details zu der Detektionseinrichtung können der Anmeldung WO 2006/010537 Al der Anmelderin entnommen werden, deren ge- samter Inhalt hiermit durch Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen wird.The detection device 82 differs from the detection device 40, inter alia, by using an imaging grating instead of the collimating and focusing optics 68 in conjunction with the reflection grating 70. Details of the detection device can be found in the application WO 2006/010537 A1 of the Applicant. entire content is hereby incorporated by reference into the description.
Wie die Detektionseinrichtung 40 verfügt die Detektionseinrichtung 82 über die Fokussieroptik 52, das Umlenkelement 50, die Kondensoroptik 60, das Filter 62 und das Umlenkelement 64, allerdings gegenüber der Lage beim ersten Ausführungsbeispiel etwas gedreht, die alle wie im ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet sind, weswegen für sie auch dieselben Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden.Like the detection device 40, the detection device 82 has the focusing optics 52, the deflecting element 50, the condenser optics 60, the filter 62 and the deflecting element 64, but somewhat rotated relative to the position in the first embodiment, which are all formed as in the first embodiment, therefore they are also used the same reference numerals as in the first embodiment.
Eine spektrographische Einrichtung 84 der Detektionseinrichtung 82 verfügt wiederum über eine wie im ersten Ausführungsbeispiel ausgebildete Eintrittsblende 66, für die dasselbe Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird. Als räumlich dispergierende Einrichtung kommt ein abbildendes Gitter 86 zum Einsatz, das gleichzeitig eine spektrale Zerlegung der auf es fallenden Detektionsstrahlung durch Beugung und, da es als Hohlspiegel ausgebildet ist, eine Abbildung des durch die Eintrittsblende 66 gebildeten Eintrittsspalts für wenigstens einige der durch es gebildeten Spektralkomponenten der Detektionsstrahlung auf eine Erfassungseinrich- tung 58 vornimmt. Die Erfassungseinrichtung 58 besitzt eine zellenförmige Detektoranordnung 88 der spektrographischen Einrichtung 84 bzw. der Detektionseinrichtung 82, die wie die Detektoranordnung 72 ausgebildet ist.A spectrographic device 84 of the detection device 82 in turn has an entrance aperture 66 formed as in the first exemplary embodiment, for which the same reference numeral as in the first exemplary embodiment is used. As the spatially dispersing device, an imaging grating 86 is used, which simultaneously spectrally dissects the detection radiation incident on it by diffraction and, since it is designed as a concave mirror, an image of the entrance slit formed by the entrance aperture 66 for at least some of the spectral components formed by it the detection radiation to a detection device 58 performs. The detection device 58 has a cell-shaped detector arrangement 88 of the spectrographic device 84 or the detection device 82, which is designed like the detector arrangement 72.
Weiter verfügt die Detektionseinrichtung 82 über eine Abgleicheinrichtung, die es erlaubt, die Lage der Spektralkomponenten bzw. der Bilder des Eintrittsspalts der Eintrittsblende für die Spektralkomponenten auf der Detektoranordnung 88 zu verändern. Zum einen ist hierzu wenigstens ein geeignetes Bauteil der spektrographi- schen Einrichtung beweglich, vorzugsweise spielfrei, gelagert.Furthermore, the detection device 82 has an adjustment device which makes it possible to change the position of the spectral components or the images of the entrance slit of the entrance aperture for the spectral components on the detector arrangement 88. On the one hand, for this purpose at least one suitable component of the spectrographic device is movable, preferably free of play, mounted.
Zum anderen verfügt die Detektionseinrichtung 82 über einen Aktor (bzw. eine Stelleinrichtung) 90, der mit dem wenigstens einen Bauteil der spektro- graphischen Einrichtung 84, im Beispiel dem räumlich dispergierenden Element 86, mechanisch gekoppelt ist, um die Lage einer vorgegebenen durch die spektrographische Einrichtung erzeugten Spektralkomponente auf der Detektoranordnung zu verändern. Der Aktor 90 ist dazu mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung über eine Signalverbindung verbunden und bewegt auf die Stellsignale der Steuer- und Auswerteeinrichtung hin das wenigstens eine Bauteil der spektrographischen Einrichtung, im Beispiel das räumlich dispergierende Element 86.On the other hand, the detection device 82 has an actuator (or a setting device) 90, which is mechanically coupled to the at least one component of the spectrographic device 84, in the example the spatially dispersing element 86, to the position of a predetermined by the spectrographic Device to change generated spectral component on the detector array. For this purpose, the actuator 90 is connected to the control and evaluation device via a signal connection and, in response to the actuating signals of the control and evaluation device, moves the at least one component of the spectrographic device, in the example the spatially dispersive element 86.
Im Beispiel verfügt der Aktor 90 über ein Piezoelement, das auf entsprechende Stellsignale hin eine sehr genaue Bewegung des Bauteils zuläßt. Obwohl prinzipiell eine Drehung des abbildenden Gitters 86 zur Verschiebung der Lage der Spektralkomponenten auf der Detektoranordnung 88 theoretisch günstiger wäre, sind im vorliegenden Beispiel das Bauteil so gelagert und der Aktor 90 so mit dem Bauteil mechanisch gekoppelt, daß das Bauteil linear in einer Richtung bewegt werden kann, die orthogonal zu der optischen Achse des abbildenden Gitters und parallel zur Aufspaltungsrichtung der Spektralkomponenten verläuft. Diese Lagerung ist wesentlich einfacher als eine Lagerung, die ein Schwenken erlaubt.In the example, the actuator 90 has a piezoelectric element, which allows a very accurate movement of the component in response to appropriate control signals. Although theoretically a rotation of the imaging grating 86 to displace the position of the spectral components on the detector assembly 88 would be more favorable, in the present example the component is supported and the actuator 90 is mechanically coupled to the component such that the component is linearly moved in one direction which is orthogonal to the optical axis of the imaging grating and parallel to the splitting direction of the spectral components. This storage is much easier than a storage that allows pivoting.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 92 unterscheidet sich von der Steuer- und Auswerteeinrichtung 42' dadurch, daß sie nicht nur eine Prüfung der Detektionseinrichtung 82 durchführt, sondern auch einen Abgleich. Sie ist insbesondere dazu ausgebildet, das folgende Verfahren durchzuführen. Erfaßt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 92 ein Signal des nicht gezeigten Transportsensors an der Transportstrecke, das die Ankunft eines herantransportierten Wertdokuments 12 anzeigt, versetzt die Steuer- und Auswer- teeinrichtung 92 den Sender 46, d.h. die Referenzstrahlungseinrichtung, in den Betriebszustand, in dem dieser Referenzstrahlung in den Erfassungsbereich 38 abgibt, und die Detektionseinrichtung 82 in ihren Betriebszustand, sofern die Detektionseinrichtung nicht ohnehin im Dauerbetrieb betrieben wird. Ab diesem Zeitpunkt erfaßt die Steuer- und Auswerteinrichtung 92 von der Detektionseinrichtung 82 abgegebene Detektionssignale.The control and evaluation device 92 differs from the control and evaluation device 42 'in that it performs not only a check of the detection device 82, but also an adjustment. It is particularly adapted to carry out the following procedure. If the control and evaluation device 92 detects a signal of the transport sensor (not shown) on the transport path, which indicates the arrival of a transported document of value 12, the control and evaluation device 92 puts the transmitter 46, ie the reference radiation device into the operating state in which it is Reference radiation in the detection range 38 outputs, and the detection device 82 in its operating state, unless the detection device is operated anyway in continuous operation. From this point in time, the control and evaluation device 92 detects detection signals emitted by the detection device 82.
Detektiert die Detektionseinrichtung 82 nach einer in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit der Wertdokumente gewählten Zeitdauer keine Referenzstrahlung und erfaßt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 92 dem- entsprechend keine Detektionssignale, die durch die Referenzstrahlung bedingt sind, versetzt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 92 den Sender 46 wieder in den ausgeschalteten Zustand und schaltet die Detektionseinrichtung ab.If the detection device 82 detects no reference radiation after a period of time selected as a function of the transport speed of the value documents and if the control and evaluation device 92 accordingly detects no detection signals that are caused by the reference radiation, the control and evaluation device 92 puts the transmitter 46 back in the off state and turns off the detection device.
Wird jedoch ein Wertdokument 12 wie angekündigt in den Erfassungsbereich transportiert, wird der im Erfassungsbereich befindliche Abschnitt des Wertdokuments 12 durch die Referenzstrahlung beleuchtet. Die von dem beleuchtenden Abschnitt in Richtung des Detektionsstrahlengangs gestreute Referenzstrahlung wird in den Detektionsstrahlengang in Richtung der De- tektionseinrichtung 82 als Empfänger des Lichttasters eingekoppelt, und in Spektralkomponenten zerlegt, die auf die Detektoranordnung 72 fokussiert werden. Die Detektionseinrichtung 82 erzeugt entsprechende Detektionssignale, die spektrale Eigenschaften der Referenzstrahlung wiedergeben bzw. darstellen, und gibt diese an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 92 ab. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 92 erfaßt diese Detektionssignale und wertet sie zunächst daraufhin aus, ob überhaupt Referenzstrahlung erfaßt wurde, und erkennt, wenn dies der Fall ist, daß ein Objekt von dem Lichttaster erfaßt wurde.However, if a value document 12 is transported as announced into the detection area, the portion of the value document 12 located in the detection area is illuminated by the reference radiation. The reference radiation scattered by the illuminating section in the direction of the detection beam path is coupled into the detection beam path in the direction of the detection device 82 as a receiver of the light scanner, and decomposed into spectral components which are focused on the detector arrangement 72. The detection device 82 generates corresponding detection signals which reproduce or display spectral properties of the reference radiation, and outputs these to the control and evaluation device 92. The Control and evaluation device 92 detects these detection signals and then evaluates them first if any reference radiation has been detected, and recognizes, if this is the case, that an object has been detected by the light scanner.
Wurde ein Objekt, d.h. das Wertdokument durch den Lichttaster erfaßt, erfaßt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 92 die folgenden Detektionssignale für einen vorgegebenen Zeitraum, beispielsweise einem in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit gewählten Zeitraum, der für die Erfas- sung von 1 mm des Wertdokuments notwendig ist, weiter und ermittelt eine Abweichung der durch die Detektionssignale dargestellten spektralen Eigenschaft von der für die Referenzstrahlung vorgegebenen spektralen Eigenschaft, die im Beispiel durch die oberflächenemittierende Laserdiode 46 bestimmt ist. Im Beispiel ermittelt sie genauer die Differenz zwischen der WeI- lenlängen des auf Basis der Detektionssignale ermittelten Maximums des Spektrums der Detektionsstrahlung und des durch die oberflächenemittierende Laserdiode 46 gegebenen Maximums des Spektrums der Referenzstrahlung. Dabei braucht sie nicht unbedingt die Wellenlängen explizit zu ermitteln, vielmehr ist es auch möglich, nur Differenzen zwischen der erfaß- ten Lage des Maximums auf der Detektoranordnung 88 und der vorgegebenen Lage des Maximums auf der Detektoranordnung zu bilden.If an object, i. the value document is detected by the light sensor, the control and evaluation device 92 detects the following detection signals for a predetermined period of time, for example a selected depending on the transport speed period, which is necessary for the detection of 1 mm of the document of value, and determines a Deviation of the spectral characteristic represented by the detection signals from the spectral property predetermined for the reference radiation, which in the example is determined by the surface-emitting laser diode 46. In the example, it more precisely determines the difference between the wavelengths of the maximum of the spectrum of the detection radiation determined on the basis of the detection signals and the maximum of the spectrum of the reference radiation given by the surface-emitting laser diode 46. It does not necessarily have to determine the wavelengths explicitly, but it is also possible to form only differences between the detected position of the maximum on the detector array 88 and the predetermined position of the maximum on the detector array.
In Abhängigkeit von der ermittelten Differenz steuert sie nun den Aktor 90 so an, daß dieser das Bauteil, hier das dispergierende Element 86 so bewegt, daß die Differenz reduziert wird. Beispielsweise kann der Betrag der Verschiebung proportional zu der Differenz gewählt werden oder aus einer Tabelle ausgelesen werden, in der die notwendigen Verschiebungen bzw. Stellsignale für vorgegebene Differenzen abgelegt sind. Eine solche Tabelle kann durch Versuche oder Berechungen ermittelt werden. Damit wird ein Abgleich der Detektionseinrichtung erzielt.Depending on the difference determined, it now controls the actuator 90 in such a way that it moves the component, here the dispersing element 86, so that the difference is reduced. For example, the amount of displacement can be selected proportional to the difference or read out of a table in which the necessary shifts or control signals for predetermined differences are stored. Such a table can be determined by experiments or calculations. This results in an adjustment of the detection device.
Obwohl sich für ein einzelnes Wertdokument damit nur eine Steuerung er- gibt, kann bei Untersuchung mehrerer schnell aufeinander folgender Wertdokumente ein einer Regelung der Detektionseinrichtung entsprechendes Ergebnis erzielt werden, da sich die Einflüsse, die eine unerwünschte Deju- stierung bewirken, nur sehr viel langsamer ändern.Although there is only one control for a single document of value, a result corresponding to regulation of the detection device can be obtained when examining a plurality of rapidly successive documents of value, since the influences which cause undesired dejurition change only much more slowly ,
Die folgenden Schritte, d.h. die Offset-Ermittlung und die Erfassung der De- tektionssignale, die spektrale Eigenschaften der Lumineszenzstrahlung darstellen, entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels.The following steps, i. the offset detection and the detection of the detection signals, which represent spectral properties of the luminescence radiation, correspond to those of the first exemplary embodiment.
Bei einer anderen Variante kann statt der Verstellung des dispergierenden Elements eine Verstellung der Eintrittsblende 66, genauer des Eintrittsspalts, erfolgen.In another variant, instead of the adjustment of the dispersing element, an adjustment of the entrance aperture 66, more precisely of the entry gap, can take place.
Bei noch einer anderen Variante wird nicht wenigstens ein Bauteil der spek- trographischen Einrichtung bewegt, sondern die Detektoranordnung 88 ist entlang seiner Längsrichtung linear beweglich gelagert und mit einem entsprechenden Aktor zur Bewegung der Detektoranordnung gekoppelt.In yet another variant, at least one component of the spectrographic device is not moved, but the detector arrangement 88 is mounted linearly movable along its longitudinal direction and coupled to a corresponding actuator for moving the detector arrangement.
Eine entsprechende Einstellbarkeit der spektrographischen Einrichtung ist auch auf die anderen Ausführungsbeispiele übertragbar.A corresponding adjustability of the spectrographic device can also be transferred to the other exemplary embodiments.
Ein fünftes Ausführungsbeispiel in Fig. 7 unterscheidet sich von dem vierten Ausführungsbeispiel zum einen dadurch, daß das abbildende Gitter fest gehalten ist und der Aktor 90 entfällt, und zum anderen durch die Ausbildung der Erfassungseinrichtung 58, d.h. der Detektoranordnung 72 bzw. des Detektoranordnung 88. Weiter ist die Steuer- und Auswerteeinrichtung gegenüber dem vierten Ausführungsbeispiel modifiziert. Für die gegenüber dem vierten Ausführungsbeispiel unveränderten Bauteile werden dieselben Bezugszeichen verwendet wie im vierten Ausführungsbeispiel und die Er- läuterungen zu diesen gelten auch hier entsprechend.A fifth exemplary embodiment in FIG. 7 differs from the fourth exemplary embodiment in that the imaging grating is held firmly and the actuator 90 is omitted, and secondly by the formation of the detection device 58, ie the detector arrangement 72 or the detector Detector arrangement 88. Next, the control and evaluation device compared to the fourth embodiment is modified. The same reference numerals are used for the components that are unchanged from the fourth exemplary embodiment as in the fourth exemplary embodiment, and the explanations on these also apply correspondingly.
Die Detektoranordnung 88' umfaßt ein zellenförmiges CCD-Feld, das sich in seiner Längsrichtung parallel zu der Richtung der räumlichen Aufspaltung der Spektralkomponenten erstreckt. Das CCD-Feld bietet eine hohe räumli- che Auflösung, im Beispiel umfaßt das zeilenförmige CCD-Feld 256 in einer Zeile angeordnete Detektorelemente.The detector array 88 'comprises a cell-shaped CCD array extending in its longitudinal direction parallel to the direction of spatial splitting of the spectral components. The CCD array provides high spatial resolution, in the example the CCD line array 256 includes detector elements arranged in a row.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung ist nun dazu ausgebildet, Korrekturdaten zu ermitteln, die für eine Korrektur von erfaßten Detektionsergebnis- sen verwendbar sind. Dies ist mit einem Abgleich der Sensoreinrichtung vergleichbar.The control and evaluation device is now designed to determine correction data that can be used for a correction of detected detection results. This is comparable to an adjustment of the sensor device.
Insbesondere ist die Steuer- uns Auswerteeinrichtung 92' zur Durchführung des folgenden Verfahrens ausgebildet.In particular, the control and evaluation device 92 'is designed to carry out the following method.
Erfaßt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 92' ein Signal des nicht gezeigten Transportsensors an der Transportstrecke, das die Ankunft eines herantransportierten Wertdokuments 12 anzeigt, versetzt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 92' den Sender 46, d.h. die Referenzstrahlungseinrichtung, in den Betriebszustand, in dem dieser Referenzstrahlung in den Erfassungsbereich 38 abgibt, und die Detektionseinrichtung 82' in ihren Betriebszustand, sofern die Detektionseinrichtung nicht ohnehin im Dauerbetrieb betrieben wird. Ab diesem Zeitpunkt erfaßt die Steuer- und Auswerteinrichtung 92' von der Detektionseinrichtung 82' abgegebene Detektionssignale. Detektiert die Detektionseinrichtung 82' nach einer in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit der Wertdokumente gewählten Zeitdauer keine Referenzstrahlung und erfaßt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 92' dem- entsprechend keine Detektionssignale, die durch die Referenzstrahlung bedingt sind, versetzt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 92' den Sender 46 wieder in den ausgeschalteten Zustand und schaltet die Detektionseinrichtung 92' ab.If the control and evaluation device 92 'detects a signal of the transport sensor, not shown, at the transport path, which indicates the arrival of a transported document of value 12, the control and evaluation device 92' places the transmitter 46, ie the reference radiation device, in the operating state in which it is Reference radiation in the detection range 38 outputs, and the detection device 82 'in its operating state, unless the detection device is operated anyway in continuous operation. From this point in time, the control and evaluation device 92 'detects detection signals output by the detection device 82'. If the detection device 82 'detects no reference radiation after a period of time selected as a function of the transport speed of the value documents and the control and evaluation device 92' accordingly detects no detection signals which are caused by the reference radiation, the control and evaluation device 92 'displaces the transmitter 46 again in the off state and turns off the detection device 92 'from.
Wird jedoch ein Wertdokument 12 wie angekündigt in den Erfassungsbereich 38 transportiert, wird der im Erfassungsbereich 38 befindliche Abschnitt des Wertdokuments 12 durch die Referenzstrahlung beleuchtet. Die von dem beleuchtenden Abschnitt in Richtung des Detektionsstrahlengangs gestreute Referenzstrahlung wird in den Detektionsstrahlengang in Rich- tung der Detektionseinrichtung 82' als Empfängers eingekoppelt, und inIf, however, a value document 12 is transported into the detection area 38 as announced, the portion of the value document 12 located in the detection area 38 is illuminated by the reference radiation. The reference radiation scattered by the illuminating section in the direction of the detection beam path is coupled into the detection beam path in the direction of the detection device 82 'as a receiver, and in FIG
Spektralkomponenten zerlegt, die auf die Erfassungseinrichtung 58 bzw. die Detektoranordnung 88' fokussiert werden. Die Detektionseinrichtung 82' erzeugt entsprechende Detektionssignale, die spektrale Eigenschaften der Referenzstrahlung wiedergeben bzw. darstellen, und gibt diese an die Steu- er- und Auswerteeinrichtung 92 ab. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 92 erfaßt diese Detektionssignale und wertet sie zunächst nur daraufhin aus, ob überhaupt Referenzstrahlung erfaßt wurde, und stellt gegebenenfalls fest, daß ein Objekt von dem Lichttaster erfaßt wurde.Spectral components that are focused on the detection device 58 and the detector array 88 '. The detection device 82 'generates corresponding detection signals which reproduce or display spectral properties of the reference radiation and outputs them to the control and evaluation device 92. The control and evaluation device 92 detects these detection signals and initially evaluates them only if any reference radiation has been detected, and if necessary determines that an object has been detected by the light sensor.
Wurde ein Objekt, d.h. das Wertdokument durch den Lichttaster erfaßt, erfaßt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 92' die folgenden Detektionssignale für einen vorgegebenen Zeitraum, beispielsweise einem in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit gewählten Zeitraum, der für die Erfassung von 1 mm des Wertdokuments notwendig ist, weiter und ermittelt eine Abweichung der durch die Detektionssignale dargestellten spektralen Eigenschaft von der für die Referenzstrahlung vorgegebenen spektralen Eigenschaft, die im Beispiel durch die oberflächenemittierende Laserdiode 46 bestimmt ist. Im Beispiel ermittelt sie genauer auf Basis der Detektionssignale für die Referenzstrahlung das Detektionselement, das die maximale Intensität, d.h. das Maximum des Spektrums erfaßt hat. Dies ist implizit eine Ermittlung einer Ist-Lage des Maximums auf einer Wellenlängeskala. Sie speichert dann die Lage des Maximums oder die Abweichung der Lage des Maximums von der Soll-Lage des Maximums bei perfekter Einstellung der De- tektionseinrichtung 82' darstellende Korrekturdaten ab.If an object, ie the document of value has been detected by the light sensor, the control and evaluation device 92 'detects the following detection signals for a predetermined period of time, for example a period selected as a function of the transport speed, which is necessary for the detection of 1 mm of the document of value. continue and determine one Deviation of the spectral characteristic represented by the detection signals from the spectral property predetermined for the reference radiation, which in the example is determined by the surface-emitting laser diode 46. In the example, it determines more precisely based on the detection signals for the reference radiation, the detection element, which has detected the maximum intensity, ie the maximum of the spectrum. This is implicitly a determination of an actual position of the maximum on a wavelength scale. It then stores the position of the maximum or the deviation of the position of the maximum from the desired position of the maximum with perfect setting of the detection device 82 'representing correction data.
Alternativ könnte sie auch die Wellenlänge des Maximums und die Abweichung von der vorgegebenen Wellenlänge des Maximums ermittelt und entsprechende Korrekturdaten speichern.Alternatively, it could also determine the wavelength of the maximum and the deviation from the predetermined wavelength of the maximum and store corresponding correction data.
Der folgende Schritt der Offset-Ermittlung erfolgt wie im ersten Ausführungsbeispiel.The following step of the offset determination is carried out as in the first embodiment.
Es wird dann die Beleuchtungseinrichtung 36 eingeschaltet und die spektra- len Eigenschaften des Wertdokuments werden erfaßt. Dabei ist jedem der Detektionselemente der Detektoranordnung eine Wellenlänge oder ein Wellenlängenbereich zugeordnet. Bei der Umsetzung der Detektionssignale in Wellenlängen wird jetzt, je nach Variante, unter Verwendung der Korrekturdaten eine Korrektur des erfaßten Spektrums entsprechend einer Ver- Schiebung in der Wellenlängenabhängigkeit durchgeführt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß jedem der Detektionselement entsprechend der ermittelten Abweichung bzw. entsprechend den Korrekturdaten eine korrigierte Wellenlänge bzw. ein korrigierter Wellenlängenbereich zu- geordnet wird. Die resultierenden Daten können dann mit vorgegebenen Spektren echter Wertdokumente verglichen werden.The illumination device 36 is then switched on and the spectral properties of the value document are detected. In this case, each of the detection elements of the detector arrangement is assigned a wavelength or a wavelength range. In the implementation of the detection signals in wavelengths, a correction of the detected spectrum according to a shift in the wavelength dependence is now performed, depending on the variant, using the correction data. This can be done, for example, by virtue of the fact that a corrected wavelength or a corrected wavelength range is assigned to each of the detection elements in accordance with the determined deviation or according to the correction data. is ordered. The resulting data can then be compared with given spectra of real value documents.
Alternativ könnten auch die vorgegebenen Spektren unter Verwendung der Korrekturdaten verschoben werden, nachdem eine Umsetzung der Detekti- onssignale in Intensitäten als Funktion der Wellenlänge bzw. des Wellenlängenbereichs erfolgt ist.Alternatively, the predefined spectra could also be shifted using the correction data, after an implementation of the detection signals in intensities as a function of the wavelength or of the wavelength range has taken place.
Nach Ablauf einer weiteren in Abhängigkeit von der Transportgeschwin- digkeit und der Länge des längsten der zu erwartenden Wertdokumente in Transportrichtung entsprechenden Zeitraums schaltet die Steuer- und Auswerteeinrichtung 92' die Beleuchtungseinrichtung 36 und die Detektionsein- richtung 40 wieder ab.After expiry of a further period of time corresponding to the transport speed and the length of the longest of the expected value documents in the transport direction, the control and evaluation device 92 'switches off the illumination device 36 and the detection device 40 again.
Ein sechstes Ausführungsbeispiel in Fig. 8 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, daß an der Beleuchtungseinrichtung 36 und einem Temperaturausgleichselement 94 der Detektionseinrichtung 40, das Wärme von den optischen Bauelementen und der Detektoranordnung abführen soll, Temperatursensoren 96 bzw. 98 angeordnet sind, die eine Tem- peratur der Beleuchtungseinrichtung 36 und des Temperaturausgleichsele- ments 94 und damit der Detektionseinrichtung 40 erfassen und entsprechende Temperatursignale an die mit den Temperatursensoren über Signallei- rungen verbundene Steuer- und Auswerteeinrichtung 100 abgeben.A sixth exemplary embodiment in FIG. 8 differs from the first exemplary embodiment in that temperature sensors 96 and 98, respectively, which are arranged on the illumination device 36 and a temperature compensation element 94 of the detection device 40, which is intended to dissipate heat from the optical components and the detector arrangement, are arranged Temperature of the illumination device 36 and the Temperaturausgleichsele- element 94 and thus the detection device 40 detect and deliver corresponding temperature signals to the connected to the temperature sensors via Signallei- ments control and evaluation device 100.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 100 ist eine Kombination der Steuer- und Auswerteeinrichtungen des ersten und des fünften Ausführungsbeispiels. In Bezug auf die Funktion des Lichttasters ist sie wie die Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 des ersten Ausführungsbeispiels und in Bezug auf die Ermittlung und Speicherung von Korrekturdaten sowie deren Verwen- düng wie die des fünften Ausführungsbeispiels ausgebildet. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 100 ist darüber hinaus dazu ausgebildet, die Temperatursignale der Temperatursensoren 96 und 98 zu erfassen und bei der Ermittlung der Korrekturdaten wie auch der Ermittlung der spektralen Eigenschaf- ten von Detektionssignalen für Detektionsstrahlung von einem mittels der Beleuchtungseinrichtung 36 beleuchtetes Wertdokument zu verwenden. Hierzu sind die Auswirkungen der Temperaturänderungen in Form von Temperaturkorrekturdaten, die durch Versuche oder unter Verwendung von Modellen für die Beleuchtungseinrichtung und die Detektionseinrichtung erhalten werden können, in der Steuer- und Auswerteeinrichtung 100 gespeichert.The control and evaluation device 100 is a combination of the control and evaluation devices of the first and fifth embodiments. With regard to the function of the light scanner, it is like the control and evaluation device 40 of the first embodiment and with respect to the determination and storage of correction data and their use. fertil like those of the fifth embodiment. The control and evaluation device 100 is furthermore designed to detect the temperature signals of the temperature sensors 96 and 98 and to use them in the determination of the correction data as well as the determination of the spectral properties of detection signals for detection radiation from a value document illuminated by the illumination device 36 , For this purpose, the effects of the temperature changes in the form of temperature correction data, which can be obtained by experiments or by using models for the illumination device and the detection device, are stored in the control and evaluation device 100.
Ein siebtes Ausführungsbeispiel in Fig. 9 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur darin, daß bei der Sensoreinrichtung 24'" die Be- leuchtungsstrahlung schräg auf das Wertdokument gestrahlt und die Detektionsstrahlung entsprechend schräg erfaßt wird.A seventh exemplary embodiment in FIG. 9 differs from the first exemplary embodiment only in that, in the case of the sensor device 24 '", the illumination radiation is radiated obliquely onto the value document and the detection radiation is correspondingly detected obliquely.
Weitere Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß als Strahlungsquelle statt der oberflächenemit- tierenden Laserdiode eine temperaturstabilisierte kantenemittierende Laserdiode, eine DFR- oder eine DBR-Laserdiode oder eine kantenemittierende Laserdiode mit einem optischen Resonator hoher Güte, der eine wesentliche Verstärkung nur der gewünschten Referenzstrahlungswellenlängen bewirkt, umfaßt.Further exemplary embodiments differ from the first exemplary embodiment in that a temperature-stabilized edge-emitting laser diode, a DFR or a DBR laser diode or an edge-emitting laser diode with a high-quality optical resonator instead of the surface-emitting laser diode is used as the radiation source Causes reference radiation wavelengths includes.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel in Fig. 10 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch, daß die Referenzstrahlung indirekt erzeugt wird. Statt des Senders 46 wird eine Laserdiode 102 verwendet, deren optische Strahlung auf eine im Strahlengang unterhalb des Erfassungsbe- reichs eine im vorgegebenen Wellenlängenbereich der Referenzstrahlung lumineszierende Probe 104 fällt. Diese optische Strahlung der Laserdiode ist so gewählt, daß sie die Probe 104 zur Abgabe von Lumineszenzstrahlung als Referenzstrahlung im oben genannten Sinne anregen kann, die dann in den Detektionsstrahlengang eingekoppelt wird.Another embodiment in Fig. 10 differs from the first embodiment only in that the reference radiation is generated indirectly. Instead of the transmitter 46, a laser diode 102 is used whose optical radiation is incident on a beam path below the detection rich falls in the predetermined wavelength range of the reference radiation luminescent sample 104. This optical radiation of the laser diode is selected so that it can excite the sample 104 for emitting luminescence radiation as reference radiation in the above-mentioned sense, which is then coupled into the detection beam path.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist die Steuer- und Auswerteeinrichtung dahingehend geändert, daß sie zusätzlich zu der spektralen Eigenschaft der Referenzstrahlung auch deren Gesamtintensität ermittelt und bei der Prüfung, dem Abgleich oder der Ermittlung von Korrekturdaten verwendet.In further exemplary embodiments, the control and evaluation device is modified in such a way that, in addition to the spectral characteristic of the reference radiation, it also determines its overall intensity and uses it in the checking, adjustment or determination of correction data.
In anderen Ausführungsbeispielen kann auch eine Detektionseinrichtung verwendet werden, wie sie in der WO 01/88846 Al beschrieben ist und die unter anderem ein zweidimensionales CCD-Feld als Detektoranordnung benutzt.In other exemplary embodiments, it is also possible to use a detection device as described in WO 01/88846 A1, which uses inter alia a two-dimensional CCD field as the detector arrangement.
Obwohl in den gezeigten Ausführungsbeispielen der Referenzstrahlengang und der Detektionsstrahlengang wenigstens teilweise parallel zu derselben Ebene bzw. in derselben Ebene verlaufen, braucht dies nicht der Fall zu sein. Beispielsweise ist es im ersten Ausführungsbeispiel auch denkbar, daß die durch den Lichttaster 44 und seinen Strahlengang bestimmte Ebene orthogonal zu der Ebene des in Fig. 1 gezeigten Detektionsstrahlengangs der Be- leuchtungs- und Sensoreinrichtung verläuft. Although in the embodiments shown, the reference beam path and the detection beam path at least partially parallel to the same plane or in the same plane, this need not be the case. For example, in the first exemplary embodiment it is also conceivable that the plane determined by the light scanner 44 and its beam path is orthogonal to the plane of the detection beam path of the illumination and sensor device shown in FIG.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Sensoreinrichtung zur spektral aufgelösten Erfassung von optischer De- tektionsstrahlung, die von einem durch einen Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung in einer vorgegebenen Transportrichtung transportierten Wertdokument ausgeht, umfassend1. Sensor device for the spectrally resolved detection of optical detection radiation emanating from a transported through a detection range of the sensor device in a predetermined transport direction value document comprising
- eine Detektionseinrichtung zur spektral aufgelösten Detektion der De- tektionsstrahlung in wenigstens einem vorgegebenen spektralen Detekti- onsbereich und Abgabe von Detektionssignalen, die wenigstens eine, insbesondere spektrale, Eigenschaft der detektierten Detektionsstrahlung wiedergeben,a detection device for the spectrally resolved detection of the detection radiation in at least one predetermined spectral detection area and delivery of detection signals which reflect at least one, in particular spectral, property of the detected detection radiation,
- wenigstens eine Referenzstrahlungseinrichtung, die optische Referenzstrahlung abgibt, die wenigstens in einen Detektionsstrahlengang der De- tektionseinrichtung eingekoppelt wird und die ein Spektrum mit einerat least one reference radiation device which emits optical reference radiation, which is coupled into at least one detection beam path of the detection device and which has a spectrum with a
Struktur, die innerhalb des vorgegebenen spektralen Detektionsbereichs liegt, insbesondere mit wenigstens einem schmalen Band, das innerhalb des vorgegebenen spektralen Detektionsbereichs liegt, und/ oder mit wenigstens einer Kante, die innerhalb des vorgegebenen spektralen Detekti- onsbereichs liegt, aufweist, und die eine Strahlungsquelle aufweist, die die Referenzstrahlung abgibt oder deren Strahlung zur Erzeugung der Referenzstrahlung verwendet wird und die als Sender einer Lichtschranke oder eines Lichttasters fungiert, mittels derer bzw. dessen eine Bewegung und/ oder eine Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfas- sungsbereich erfaßbar ist, undStructure which is within the predetermined spectral detection range, in particular with at least one narrow band which lies within the predetermined spectral detection range, and / or with at least one edge which lies within the predetermined spectral detection range, and which has a radiation source which emits the reference radiation or whose radiation is used to generate the reference radiation and which acts as a transmitter of a light barrier or a light sensor, by means of which a movement and / or a position of the value document relative to the detection range can be detected, and
- eine Steuer- Auswerteeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, Detektions- signale der Detektionseinrichtung zu empfangen, auszuwerten und Auswertesignale in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Auswertung abzugeben, und die weiter dazu ausgebildet ist, Detektionssignale, die die Eigenschaft der Referenzstrahlung wiedergeben, zur Prüfung und/ oder zum Abgleich der Detektionseinrichtung und/ oder zur Bereitstellung von Korrekturdaten, die bei der Auswertung von Detektionssignalen, die die wenigstens eine Eigenschaft von von dem Wertdokument ausgehen- der Detektionsstrahlung wiedergeben, verwendbar sind, zu verwenden.a control evaluation device, which is designed to receive detection signals of the detection device, to evaluate and output evaluation signals as a function of the result of the evaluation, and which is further configured to generate detection signals, which are the Property of the reference radiation, for checking and / or matching the detection device and / or for providing correction data which can be used in the evaluation of detection signals which reproduce the at least one property of detection radiation emanating from the value document.
2. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1, die weiter als Empfänger der Lichtschranke oder des Lichttasters, wenigstens ein nicht zur Detektionseinrichtung gehörendes Detektionselement zur Umsetzung von Strahlung der Strahlungsquelle in elektrische Empfangssignale aufweist, das keine2. Sensor device according to claim 1, further comprising as a receiver of the light barrier or the light sensor, at least one not belonging to the detection device detection element for converting radiation of the radiation source into electrical received signals, the no
Detektionsstrahlung empfängt.Detection radiation receives.
3. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Einkopplung der Referenzstrahlung in den Detektionsstrahlengang in Abhängigkeit von der Lage eines Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich erfolgt.3. Sensor device according to claim 1 or 2, wherein the coupling of the reference radiation in the detection beam path in dependence on the position of a value document relative to the detection area.
4. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiter als Empfänger der Lichtschranke oder des Lichttasters, wenigstens ein nicht zur Detektionseinrichtung gehörendes Detektionselement zur Um- setzung von Referenzstrahlung in elektrische Empfangssignale aufweist, das keine Detektionsstrahlung empfängt.4. Sensor device according to one of the preceding claims, which further as a receiver of the light barrier or the light sensor, at least one not belonging to the detection device detection element for the implementation of reference radiation in electrical received signals, which receives no detection radiation.
5. Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, bei der wenigstens ein Abschnitt der Detektionseinrichtung als Empfänger der Licht- schranke oder des Lichttasters dient.5. Sensor device according to one of claims 1 or 3, wherein at least a portion of the detection device serves as a receiver of the light barrier or the light sensor.
6. Sensoreinrichtung nach Anspruch 5, bei der die Steuer- und Auswerteeinrichtung weiter so ausgebildet ist, daß sie aus den Detektionssignalen der Detektionseinrichtung als Empfangssignalen ermittelt, ob und/ oder wann ein Wertdokument in den Erfassungsbereich eintritt und/ oder sich ein Wertdokument wenigstens teilweise in dem Erfassungsbereich befindet.6. Sensor device according to claim 5, wherein the control and evaluation device is further configured so that it determines from the detection signals of the detection device as received signals, whether and / or when a value document enters the coverage area and / or a value document is located at least partially in the coverage area.
7. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Referenzstrahlungseinrichtung so ausgebildet ist, daß das Band des Referenzstrahlungsspektrums innerhalb des spektralen Detektionsbe- reichs eine Breite kleiner als 5 nm aufweist.7. Sensor device according to one of the preceding claims, wherein the reference radiation means is formed so that the band of the reference radiation spectrum within the spectral detection range has a width of less than 5 nm.
8. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Referenzstrahlungseinrichtung eine lumineszierende Probe aufweist, die durch die optische Strahlung der Strahlungsquelle zur Abgabe von Referenzstrahlung in Form von Lumineszenzstrahlung anregbar ist.8. Sensor device according to one of the preceding claims, wherein the reference radiation means comprises a luminescent sample which can be excited by the optical radiation of the radiation source for emitting reference radiation in the form of luminescence radiation.
9. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Strahlungsquelle als Quelle für die Referenzstrahlung dient und eine oberflächenemittierende Laserdiode, eine DFR-Laserdiode oder einer DBR-Laserdiode umfaßt, und vorzugsweise im Strahlengang nach der oberflächenemittierenden Laserdiode bzw. der DFR-Laserdiode bzw. der DBR-Laserdiode bis zu der Detektionseinrichtung kein fokussierendes optisches Element vorgesehen ist.9. Sensor device according to one of the preceding claims, wherein the radiation source serves as a source for the reference radiation and a surface emitting laser diode, a DFR laser diode or a DBR laser diode comprises, and preferably in the beam path after the surface emitting laser diode or the DFR laser diode or the DBR laser diode is provided with no focusing optical element up to the detection device.
10. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Strahlungsquelle als Quelle für die Referenzstrahlung dient und eine temperaturstabilisierte kantenemittierende Laserdiode oder eine kantenemittierende Laserdiode mit einem wellenlängenselektiven optischen Resonator umfaßt. 10. Sensor device according to one of the preceding claims, wherein the radiation source serves as a source for the reference radiation and comprises a temperature-stabilized edge-emitting laser diode or an edge-emitting laser diode with a wavelength-selective optical resonator.
11. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steuer- und Auswerteeinrichtung weiter dazu ausgebildet ist, als Eigenschaft der Referenzstrahlung eine spektrale Eigenschaft der Referenzstrahlung zu ermitteln und bei der Prüfung bzw. dem Abgleich bzw. der Auswertung zu verwenden.11. Sensor device according to one of the preceding claims, wherein the control and evaluation device is further adapted to determine a property of the reference radiation, a spectral property of the reference radiation and to use in the test or the comparison or the evaluation.
12. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steuer- und Auswerteeinrichtung weiter dazu ausgebildet ist, als Eigenschaft der Referenzstrahlung deren Intensität zu ermitteln und bei der Prüfung bzw. dem Abgleich bzw. der Auswertung zu verwenden.12. Sensor device according to one of the preceding claims, wherein the control and evaluation device is further adapted to determine the property of the reference radiation whose intensity and to use in the test or the adjustment or the evaluation.
13. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die wenigstens einen über eine Signalverbindung mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung verbundenen Temperatursensor zur Erfassung der Tempe- ratur wenigstens eines Teils der Detektionseinrichtung und/ oder eines13. Sensor device according to one of the preceding claims, the at least one connected via a signal connection with the control and evaluation temperature sensor for detecting the temperature of at least a portion of the detection device and / or a
Teils der Referenzstrahlungseinrichtung und/ oder eines mit der Detektionseinrichtung und/ oder der Referenzstrahlungseinrichtung verbundenen Temperaturausgleichselements aufweist, und bei der die Steuer- und Auswerteeinrichtung weiter dazu ausgebildet, bei der Prüfung bzw. dem Abgleich bzw. der Auswertung der auch die erfaßte Temperatur zu verwenden.Part of the reference radiation device and / or associated with the detection device and / or the reference radiation device temperature compensation element, and in which the control and evaluation further designed to use in the test or the comparison or the evaluation of the detected temperature.
14. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wenigstens einen über eine Signalverbindung mit der Steuer- und Auswerteein- richtung verbundenen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur wenigstens eines Teils der Strahlungsquelle und/ oder eines mit dieser verbundenen Temperaturausgleichselements aufweist, und bei der die Steuer- und Auswerteeinrichtung weiter dazu ausgebildet, bei der Prü- fung bzw. dem Abgleich bzw. der Auswertung die erfaßte Temperatur zu verwenden.14. Sensor device according to one of the preceding claims, at least one connected via a signal connection to the control and evaluation device temperature sensor for detecting the temperature of at least a portion of the radiation source and / or associated with this temperature compensation element, and wherein the control and Evaluation device further trained to be involved in the tion or the evaluation or the evaluation to use the detected temperature.
15. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Detektionseinrichtung so ausgebildet ist, daß der spektrale Detekti- onsbereich eine Breite von weniger als 400 nm aufweist.15. Sensor device according to one of the preceding claims, wherein the detection device is formed so that the spectral detection onsbereich has a width of less than 400 nm.
16. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Detektionseinrichtung ein ortsauflösendes CMOS- , NMOS- oder CCD-Feld aufweist.16. Sensor device according to one of the preceding claims, wherein the detection device comprises a spatially resolving CMOS, NMOS or CCD field.
17. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Detektionseinrichtung eine Anordnung einzelner Detektionselemente aufweist, deren Signale unabhängig voneinander, vorzugsweise parallel auslesbar sind.17. Sensor device according to one of the preceding claims, wherein the detection device comprises an array of individual detection elements whose signals are independently readable, preferably in parallel.
18. Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steuer- und Auswerteeinrichtung weiter dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von der erfaßten Lage oder Bewegung des Wertdokuments, die Referenzstrahlungseinrichtung für wenigstens einen vorgegebenen18. Sensor device according to one of the preceding claims, wherein the control and evaluation device is further adapted, depending on the detected position or movement of the value document, the reference radiation means for at least one predetermined
Zeitraum und/ oder in Abhängigkeit von Detektionssignalen der Detektionseinrichtung in einen Ruhezustand und danach wieder in einen Betriebszustand einzuschalten.Period and / or depending on detection signals of the detection device in an idle state and then turn back to an operating state.
19. Sensoreinrichtung nach einem vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steuer- und Auswerteeinrichtung nach Erkennen eines Eintritts eines Wertdokuments in den Erfassungsbereich nach einem vorgegebenen Zeitintervall eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Wertdokuments in dem Erfassungsbereich mit optischer Beleuchtungsstrahlung in einem vorgegebenen spektralen Beleuchtungsbereich in einen Betriebszustand schaltet, und vorzugsweise bei Austritt des Wertdokuments aus dem Erfassungsbereich in eine Ruhezustand schaltet.19. Sensor device according to one of the preceding claims, in which the control and evaluation device recognizes an entry of a value document into the detection area after a predetermined time interval, an illumination device for illuminating the value document in the detection area with optical illumination radiation in a predetermined spectral illumination range switches to an operating state, and preferably switches on exit of the value document from the detection area in an idle state.
20. Verfahren zum Erfassen einer Bewegung und/ oder einer Lage des Wertdokuments relativ zu einem Erfassungsbereich einer Sensoreinrichtung zur spektral aufgelösten Erfassung von optischer Detektionsstrahlung, die von einem durch einen Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung in einer vorgegebenen Transportrichtung transportierten Wertdokument ausgeht, wobei die Sensoreinrichtung eine Detektionseinrichtung zur spektral aufgelösten Detektion der Detektionsstrahlung in wenigstens einem vorgegebenen spektralen Detektionsbereich und Abgabe von Detek- tionssignalen, die wenigstens eine, insbesondere spektrale, Eigenschaft der detektierten Detektionsstrahlung wiedergeben, besitzt, bei dem - ein Wertdokument entlang eines Transportpfades in den Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung in einer vorgegebenen Transportrichtung transportiert wird,20. A method for detecting a movement and / or a position of the value document relative to a detection range of a sensor device for spectrally resolved detection of optical detection radiation emanating from a transported through a detection range of the sensor device in a predetermined transport direction value document, wherein the sensor device comprises a detection device for spectrally resolved detection of the detection radiation in at least one predetermined spectral detection range and delivery of detection signals which reflect at least one, in particular spectral, property of the detected detection radiation, wherein: a value document along a transport path into the detection range of the sensor device in a predetermined transport direction is transported,
- optische Strahlung erzeugt wird, die wenigstens teilweise auf den Transportpfad des Wertdokuments gerichtet ist, so daß sie zur Erfassung einer Bewegung und/ oder einer Lage des Wertdokuments relativ zu dem- Optical radiation is generated, which is at least partially directed to the transport path of the document of value, so that they are for detecting a movement and / or a position of the value document relative to the
Erfassungsbereich geeignet ist, und die zur Bereitstellung von Referenzstrahlung dient, die in einen Detektionsstrahlengang der Detektionseinrichtung eingekoppelt wird und ein Spektrum mit einem schmalen Band, das innerhalb des vorgegebenen spektralen Detektionsbereichs liegt, und/ oder wenigstens ein Spektrum mit einer Kante, die innerhalb des vorgegebenen spektralen Detektionsbereichs liegt, aufweist,Detection range is suitable, and which serves to provide reference radiation, which is coupled into a detection beam path of the detection device and a spectrum with a narrow band that lies within the predetermined spectral detection range, and / or at least one spectrum with an edge within the given Spectral detection range is located,
- die aus dem Erfassungsbereich kommende Referenzstrahlung unter Bildung von Detektionssignalen erfaßt wird, die die Eigenschaft der Referenzstrahlung wiedergeben, und die Detektionssignale zur Prüfung und/ oder zum Abgleich der Detektionseinrichtung und/ oder zur Bereitstellung von Korrekturdaten, die bei der Auswertung von Detektionssi- gnalen, die die wenigstens eine Eigenschaft von von dem Wertdokument ausgehender Detektionsstrahlung wiedergeben, verwendbar sind, ver- wendet werden, und- The reference radiation coming from the detection area is detected to form detection signals that reflect the property of the reference radiation, and the detection signals for testing and / or for matching the detection device and / or for providing correction data that can be used in the evaluation of detection signals that reproduce the at least one property of detection radiation emanating from the value document, and
- die von dem Transportpfad kommende optische Strahlung oder aus dem Erfassungsbereich kommende Referenzstrahlung erfaßt wird und zur Erfassung der Bewegung und/ oder der Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich oder zur Ermittlung, ob und/ oder wann ein Wertdokument in den Erfassungsbereich eintritt und/ oder sich einthe optical radiation coming from the transport path or reference radiation coming from the detection area is detected and for detecting the movement and / or the position of the value document relative to the detection area or for determining whether and / or when a value document enters the detection area and / or yourself
Wertdokument wenigstens teilweise in dem Erfassungsbereich befindet, verwendet wird.Value document at least partially located in the detection area is used.
21. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem zur Erfassung der Bewegung und/ oder der Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich oder zur Ermittlung, ob und/ oder wann ein Wertdokument in den Erfassungsbereich eintritt und/ oder sich ein Wertdokument wenigstens teilweise in dem Erfassungsbereich befindet, ein nicht zur Detektionseinrichtung gehörendes Detektionselement, das keine Detektionsstrahlung empfängt, zur Umsetzung der optischen Strahlung oder von Referenzstrahlung in elektrische Empfangssignale, aus denen die Lage oder Bewegung eines Wertdokuments ermittelbar ist, verwendet wird und bei dem aus den Empfangssignalen ermittelt wird, ob und/ oder wann ein Wertdokument in den Erfassungsbereich eintritt und/ oder sich ein Wertdokument wenigstens teilweise in dem Erfassungsbereich befindet.21. The method of claim 20, wherein for detecting the movement and / or the position of the value document relative to the coverage area or for determining whether and / or when a value document enters the coverage area and / or a value document at least partially in the detection area is, a not belonging to the detection means detection element which receives no detection radiation, for converting the optical radiation or reference radiation into electrical received signals from which the position or movement of a value document can be determined, is used and in which is determined from the received signals, if and / or when a value document enters the coverage area and / or a value document is located at least partially in the coverage area.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, bei dem die Referenzstrahlung in Abhängigkeit von der Lage eines Wertdokuments relativ zu dem Erfas- sungsbereich wenigstens teilweise in den Detektionsstrahlengang eingekoppelt wird.22. Method according to claim 20 or 21, in which the reference radiation is determined in dependence on the position of a value document relative to the detection at least partially coupled into the detection beam path.
23. Verfahren nach Anspruch 20 oder 22, bei dem zur Detektion der Bewe- gung und/ oder der Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich aus Detektionssignalen der Detektionseinrichtung, die eine Eigenschaft der Referenzstrahlung wiedergeben, ermittelt wird, ob und/ oder wann ein Wertdokument in den Erfassungsbereich eintritt und/ oder sich ein Wertdokument wenigstens teilweise in dem Erfas- sungsbereich befindet.23. The method according to claim 20, wherein for detecting the movement and / or the position of the value document relative to the detection area from detection signals of the detection device that reproduce a property of the reference radiation, it is determined whether and / or when a value document enters the coverage area and / or a value document is located at least partially in the coverage area.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, bei dem Referenzstrahlung verwendet wird, in deren Spektrum das Band innerhalb des spektralen Detektionsbereichs eine Breite kleiner als 5 nm aufweist.24. The method according to any one of claims 20 to 23, is used in the reference radiation in the spectrum of the band within the spectral detection range has a width smaller than 5 nm.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, bei der die Referenzstrahlung mittels wenigstens einer oberflächenemittierenden Laserdiode oder wenigstens einer DFR-Laserdiode oder wenigstens einer DBR-Laserdiode erzeugt wird und vorzugsweise im Strahlengang nach der oberflächen- emittierenden Laserdiode bzw. der DFR-Laserdiode bzw. der DBR-25. The method according to any one of claims 20 to 24, wherein the reference radiation is generated by means of at least one surface emitting laser diode or at least one DFR laser diode or at least one DBR laser diode and preferably in the beam path after the surface emitting laser diode or the DFR laser diode or the DBR
Laserdiode bis zu der Detektionseinrichtung kein fokussierendes optisches Element vorgesehen ist.Laser diode to the detection device no focusing optical element is provided.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, bei der die Referenzstrah- lung mittels wenigstens einer temperaturstabilisierten kantenemittierenden Laserdiode oder eine kantenemittierende Laserdiode mit einem wellenlängenselektiven optischen Resonator erzeugt wird. 26. The method of claim 20, wherein the reference radiation is generated by means of at least one temperature-stabilized edge-emitting laser diode or an edge-emitting laser diode with a wavelength-selective optical resonator.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26, bei dem als Eigenschaft der Referenzstrahlung eine spektrale Eigenschaft der Referenzstrahlung ermittelt und bei der Prüfung bzw. dem Abgleich bzw. der Ermittlung der Daten für die Auswertung zu verwendet wird.27. Method according to claim 20, in which a spectral property of the reference radiation is determined as a property of the reference radiation and used for the evaluation in the test or the adjustment or the determination of the data.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27, bei dem als Eigenschaft der Referenzstrahlung die Intensität der Referenzstrahlung ermittelt und bei der Prüfung bzw. dem Abgleich bzw. der Ermittlung der Daten für die Auswertung verwendet wird.28. The method according to any one of claims 20 to 27, wherein the property of the reference radiation, the intensity of the reference radiation is determined and used in the examination or the comparison or the determination of the data for the evaluation.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 28, bei dem die Temperatur wenigstens eines Teils der Detektionseinrichtung und/ oder eines Teils einer zur Erzeugung der Referenzstrahlung verwendeten Referenzstrahlungseinrichtung und/ oder eines mit der Detektionseinrichtung und/ oder der Referenzstrahlungseinrichtung verbundenen Temperaturausgleichselements erfaßt und bei der Prüfung bzw. dem Abgleich bzw. der Ermittlung der Daten für die Auswertung verwendet wird.29. Method according to claim 20, wherein the temperature of at least part of the detection device and / or a part of a reference radiation device used for generating the reference radiation and / or a temperature compensation element connected to the detection device and / or the reference radiation device is detected and at the Check or the comparison or the determination of the data is used for the evaluation.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 29, bei dem die Temperatur wenigstens eines Teils einer Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Erfassungsbereichs und/ oder eines mit dieser verbundenen Temperaturausgleichselements erfaßt und bei der Prüfung bzw. dem Abgleich bzw. der Ermittlung der Daten für die Auswertung verwendet wird.30. The method according to any one of claims 20 to 29, wherein the temperature of at least a portion of a lighting device for illuminating the detection area and / or a temperature compensation element associated therewith detected and in the examination or the comparison or the determination of the data for the evaluation is used.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 30, bei dem als Detektionseinrichtung eine Detektionseinrichtung verwendet wird, deren spektraler Detektionsbereich eine Breite von weniger als 400 ran aufweist. 31. The method according to any one of claims 20 to 30, wherein the detection device is a detection device is used whose spectral detection range has a width of less than 400 ran.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 31, bei der zur Detektion spektraler Komponenten der Detektionsstrahlung und der in den Detek- tionsstrahlengang eingekoppelten Referenzstrahlung ein ortsauflösendes CMOS- , NMOS- oder CCD-Feld verwendet wird.32. Method according to claim 20, wherein a spatially resolving CMOS, NMOS or CCD field is used to detect spectral components of the detection radiation and the reference radiation coupled into the detection beam path.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 32, bei dem zur Detektion der Detektions- und Referenzstrahlung eine Anordnung einzelner Detek- tionselemente verwendet wird, deren Signale unabhängig voneinander, vorzugsweise parallel, ausgelesen werden.33. The method according to any one of claims 20 to 32, wherein for the detection of the detection and reference radiation, an arrangement of individual detection elements is used whose signals are read independently of each other, preferably in parallel.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 33, bei dem die Detektionssi- gnale so ausgewertet werden, daß die Detektion einer Bewegung und/ oder einer Lage des Wertdokuments relativ zu dem Erfassungsbereich vor und/ oder nach der Ermittlung der wenigstens einen Eigen- schaft der Referenzstrahlung erfolgt.34. The method according to claim 20, wherein the detection signals are evaluated in such a way that the detection of a movement and / or a position of the value document relative to the detection area before and / or after the determination of the at least one property the reference radiation takes place.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 34, bei dem in Abhängigkeit von der erfaßten Lage oder Bewegung des Wertdokuments, die Intensität der Referenzstrahlung für wenigstens einen vorgegebenen Zeitraum und/ oder in Abhängigkeit von den Detektionssignalen abgeschaltet oder reduziert und danach wieder eingeschaltet bzw. erhöht wird.35. The method according to any one of claims 20 to 34, in which, depending on the detected position or movement of the document of value, the intensity of the reference radiation for at least a predetermined period and / or depending on the detection signals off or reduced and then switched on again or is increased.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 35, bei dem nach einem vorgegebenen Zeitintervall nach Erkennung eines Eintritts eines Wertdoku- ments in den Erfassungsbereich zur Beleuchtung des Wertdokuments in dem Erfassungsbereich optische Beleuchtungsstrahlung in einem vorgegebenen spektralen Beleuchtungsbereich mit einer vorgegebenen Mindestintensität erzeugt und in den Erfassungsbereich gestrahlt wird, und vorzugsweise bei Austritt des Wertdokuments aus dem Erfassungsbe- reich die optische Beleuchtungsstrahlung abgeschaltet oder deren Intensität reduziert wird. 36. The method according to claim 20, wherein after a predetermined time interval after recognition of an entry of a value document into the detection area for illuminating the value document in the detection area optical illumination radiation in a predetermined spectral illumination range with a predetermined minimum intensity generated and in the Area of coverage, and preferably upon withdrawal of the value document from the rich the optical illumination radiation switched off or their intensity is reduced.
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