NO138302B - Anordning for sammenligning av den spektrale remisjon fra fargede flater - Google Patents

Description

Den foreliggende, oppfinnelse; vedrbrex en anordning; for sammenligning ay den spektrale remisjon fra fargede flater, spesielt for ekthetsprovning. av sedler og andre verdipapirer, innbefattende; en måleanprdningj for utforskning, av, et flertall måleverdier fra samme områder, hos. en. pr6 veg jens tand, og en original, hvor- må-le^.er;di.ene. omfatter, kun, et. smalt spektra!.^ område., samt en- bedømmelsesanordning f or. sammenligning; av,< pro vemålings verdi ene med. de? fira, orginalen avgifcte: referanseverdier.

Det menneskelige byet er som bekjent ikke i. stand til å fast-sette av hvilke spektralfarger en fargestimulans er sammensatt.

Det er derfor mulig at farger med ulik spektral sammenset-

ning gir eksakt like fargefornemmelser. Reproduksjonen av en bestemt farge er forholdsvis lett så lenge kun et lite fysisk inntrykk kreves. Det er meget vanskeligere å reprodusere en farge med eksakt samme spektrale fordeling. Ved sammenligning av to farger, eksempelvis ved ekthetsprovning av sedler, krever derfor en fullstendig spektralanalyse et meget nbyaktig ins-trument .

Anordninger for sammenligning av den spektrale remisjonen fra fargede flater er kjent. De er imidlertid kostbare og krever en betjening og en utvurdering av måleresultatene ved hjelp av kvalifiserte fagfolk.

En anordning er også allerede kjent som automatisk foretar en spektral-analyse av et dokument samt gjor et ja/nei-valg.

Herved belyses samtidig samme sted på provegjenstanden og en original med en lyskilde med et smalt spektralområde, det fra provegjenstanden og fra originalen tilbakekastede lys måles ved hjelp av to lysavfolere samt de to måleverdiene sam-menlignes med hverandre. I tilknytning til dette gjentas samme måling innenfor to ytterligere smale spektralområder. Dokumentet bedommes som ekte dersom ved samtlige tre sammenlig-ningsmålinger forskjellen mellom den fra provegjenstanden oppnådde provemåleverdi og den fra originalen oppnådde referansemåleverdi ikke overstiger en forutbestemt verdi.

Eftersom nedsmussede provegjenstander absorberer betydelig

mere lys enn nye, rene dokumenter så må ved den kjente anordningen de ved ja/nei-valget anvendte toleranse-grenser velges forholdsvis vide, hvilket invirker uheldig på påliteligheten av proven eller undersøkelsen. Videre finnes den risiko at måleverdien kan forvanskes ved aldringsfenomen hos lyskildene eller de to lysavfolere.

Oppfinnelsen har til formål å tilveiebringe en enkel og allikevel ytterst pålitelig anordning av den innledningsvis nevnte type, hvilken verken aldringsfenomen hos foleorganene eller hos lyskilden eller nedsmussing av provelegemene kan gi et feil valg. Dette løses ifølge oppfinnelsen ved at det er anordnet en elektronisk divisjonskobling, hvilken danner kvotientene mellom de enkelte prøvemåleverdiene og de tilhørende referansemåleverdiene, at det er anordnet en kobling for bestemmelse av den spredning som kvotientene oppviser, hvor kvotientene blir inndelt i klasser av denne kobling og hvor dessuten utgangene av to tilliggende klasser er tilkoblet en pulsteller, hvilken kun avgir et utgangssignal ved et forutbestemt antall tellepulser, at utgangene fra pulstellerne er tilkoblet en felles ELLER-port for avgivelse av et JA/NEI-signal, og at hver klasse er tilordnet en etter divisjonsanordningen koblet vindukomparator.

Ved den angitte utformningen av bedømmelsesanordningen for-hindres at nedsmussing av prøvegjenstanden kan gi falske måle-resultat. Den foreslåtte utformningen av anordningens optiske deler medfører sammen med den nye arbeidsmåten av bedømmelses-anordingen at aldringsfenomen hos lyskilden og hos føleor-ganene ikke kan innvirke skadelig. Dessuten muliggjør den angitte utformningen av de optiske delene anvendelse av en spesielt enkel kobling for tilveiebringelse av kvotientene mellom de enkelte prøveverdiene og tilhørende referanseverdier.

Oppfinnelsen skal beskrives i detalj i det etterfølgende under henvisning til vedlagte tegning, på hvilken en utførelsesform av oppfinnelsen er skjematisk vist som eksempel. Fig. 1 viser et prinsippskjerna for en anordning for sammenligning av den spektrale remisjonen fra fargede flater. Fig. 2 viser et koblingsskjerna for en kobling for dannelse av kvotientene mellom enkelte prøveverdier og tilhørende referanseverdier .

Ved utførelsesformen ifølge fig. 1 er det vist en lyskilde 1, hvis spektrum omfatter hele det bølgelengdeområdet som skal analyseres og som kaster lys på et bevegelig diffusjonsfilter (overgangsfilter) 4 gjennom en linse 2 og en blender 3. Filteret 4 er tildekket med en maske 5 som oppviser et flertall åpninger 6. Alt etter filterets 4 stilling når dette ved

måling forflyttes kontinuerlig eller trinnvis i pilens ret-

ning faller lys gjennom den ene av åpningene 6 på den ene av to lysledere 7, 8. Således vil man forstå at filteret 4 og masken 5 beveger seg samtidig forbi åpningen gjennom blenderen 3. Det skal dog bemerkes at filteret over hele sin flate fortrinnsvis er av en og samme beskaffenhet, hvorfor det derfor i og for seg ikke er så viktig at filteret er bevegelig, men desto viktigere at masken 5 er forskyvbar. Lyslederen 7 leder lys-strålen på et utvalgt sted på en original 9, og lyslederen 8 på et tilsvarende sted på en prøvegjenstand 10. To ytterligere lysledere 11, 12 leder en del av det fra originalen 9 resp. fra prøvegjenstanden 10 remitterte lys til ett og samme føleorgan 13.

Foleorganet 13 er tilkoblet inngangen 14 hos en kobling 15

for dannelse av kvotientene mellom enkelte proveverdier og tilhørende referanseverdier, hvilken koblingsutgang 16 er for-bundet med en makimumsverdihukommelse 17. For synkronisering av koblingen 15 og for styring av hukommelsen 17 er det anordnet en lysavfoler 19 som er tilkoblet en styrekobling 18

og som mottar synkroniseringslys-pulser over en leder 20 i avhengighet av filterets 4 bevegelse. En utgang 21 i styrekoblingen 18 er tilkoblet en synkroniseringsinngang 22

hos koblingen 15 og en ytterligere utgang 23 er tilkoblet en styreinngang 24 hos hukommelsen 17.

Efter hukommelsen 17 er det koblet n vindukomparatorer 25 -

29, av hvilke hver og en er tilordnet en forut bestemt klasse av utgangsstorrelser fra maksimumsverdihukommelsen og avgir et signal når nevnte utgangsstorrelse faller innenfor den aktuelle klassen. Med 30 - 33 er betegnet (n - 1) puls-

tellere. Hver og en av disse pulstellere er tilkoblet de to utgangene hos to inntil-liggende komparatorer 25 - 29. Utgangene fra pulstellerne 30 - 33 er tilkoblet en felles ELLER-port 34.

Den beskrevne anordningen arbeider på folgende måte:

Når filteret 4 beveger seg i pilens retning når forst den

forste av blenderåpningene 6 den til originalen 9 ledende

lyskanalen. Denne belyses med en.lysstråle med middelbolge-lengden I tilknytning til dette innfaller gjennom samme blénderåpriing lys på provegjenstanden 10. Samme forlbp gjentas med bølgelengdene X^, X3 ... Ved f eierorganet 13

oppstår signalfolgen Ir ( X[j ,' ip ( , i'r (\2) , Ip (X2> idet Ir betyr en fra originalen 9 avgitt referanseverdi og

Ip en fra provegjenstanden 10 avgitt prbveverdi. Disse måleverdiene tilsvarer remisjonen fra originalen og provegjenstanden innenfor det tilstedeværende spektralområdet.

Koblingen 15 danner fra hvert måleverdipar kvotienten

idet k er en konstant og betyr den aktuelle middelbblgelengden hos tilhbrende spektralområde.

Ved kvotient-dannelsen kan aldrings-fenomen hos lyskilden 1 eller hos foleorganet 13 ikke innvirke på måleresultatet.

Når original og prbvegjenstand nbyaktig tilsvarer hverandre innenfor det for måling aktuelle bblgelengdeområdet oppnås for q den konstante verdi q ( >sj = k.

Smuss-sjiktet på en seddel forholder seg som regel som et gråfilter, dvs. det absorberer ikke selektivt. Ved prbvning av en ekte men nedsmusset seddel med anordning ifblge oppfinnelsen oppnås således resultatet q ( >s. ) = k oe,, idet a betyr smuss-sjiktets absorpsjonsevne.

Som ekthetskriterium gjelder således ikke selve kvotierit-verdien, men konstansen hos efter hverandre opptredende kvotienter q Da i praksis også ekte prbvegjenstander oppviser forskjeller i -forhold til den anvendte original og nedsmussingen ikke alltid forholder seg som et idealistisk gråfilter , gir også ekte-prbvelegemer et visst sprednings-område på de oppnådde kvotientene. Ved hjelp av den efter koblingen 15 koblede anordning-proves hvorvidt sprecbiings-området ligger innenfor i forveien bestemte grenser. Utgangssignalene fra koblingen 15 tilfores til hukommelsen 17. Maksimumsverdien hos disse som folge av filterets 4 bevegelse ikke firkantformede signaler lagres i hukommelsen

17 til neste folgende signal opptrer samt tilfores kompara-torene 25 - 29. Hver og en av disse komparatorer avgir en puls når deres inngangssignal tilsvarende kvotienten q faller innenfor den samme tilordnede klasse. Klassene velges eksempelvis i overensstemmelse med følgende skjema.

Bredden hos en klasse er fortrinnsvis proporsjonal med middel-verdien hos klassen.

De fra vindukomparatorene 25 - 29 avgitte pulser inntelles

i pulstellerne 30 - 33 på slik måte at hver teller an-

tallet av de i to inntilliggende klasser fallende kvotienter.

Ved en til originalen svarende, ikke nedsmusset provegjenstand faller alle q-verdiene innenfor den ved komparatoren 29 gitte klasse, hvorved efter avsluttet måling i telleren 33 inn-lagres et pulstall tilsvarende det totale antall enkelte spektrale målinger. En ekte noe nedsmusset provegjenstand gir mindre q-verdier, hvis antall telles av en av pulstellerne 30 - 32. Proven gjelder som korrekt når eksempelvis 90% av alle kvotienter faller innenfor samme eller to inntil-liggende klasser, dvs. når efter avsluttet måling en av tellerne 30 - 33 har oppnådd et i forveien bestemt pulstall. I dette til-felle opptrer ved utgangen fra den aktuelle telleren et signal som åpner ELLER-porten 34, hvorved JA-valget vises på en måte som ikke nærmere fremgår av tegningen.

Ved en provegjenstand hvis spektrale remisjon ikke overens-stemmer med den samme fra originalen oppnås en tilsvarende spredning av q-verdiene, hvorved ingen av tellerne 30 - 33 oppnår den for JA-valget nodvendige tellertilstand. En meget kraftig nedsmusset provegjenstand som riktignok avgir konstante q-verdier, men hvilke ligger under de forutbestemte klassene klarer likeledes ikke heller å tilveiebringe et JA-valg. Dette gjelder også for et provelegeme med altfor store q-verdier.

Den beskrevne anordningen kan varieres på et flertall ulike måter. Som filteranordning med et flertall filterområder med ulike smale spektralområder kan i stedet for et maskert diffusjonsfilter anvendes et roterende system med diskrete enkeltfiltere. Hensiktsmessig ved dette er en trommel på

hvis mantelflate filterne er anordnet og inni hvilken er anordnet en lyskilde. I stedet for lysledere kan også et speilfilter anvendes som vekselvis kaster lyset på originalen

og på provegjenstanden over filteranordningen samt avboyer det fra de samme remitterte lys til foleorganet.

Ved at prbvemåleverdien og en tilhorende referansemåleverdi

ikke ligger samtidig i tid men kommer efter hverandre blir det mulig å anvende en spesielt enkel divisjons- eller kvotient-metode. Eksempelvis kan den såkalte dobbeltintegrerings-fremgangsmåten anvendes, hvor en kondensator opplades under en konstant tid med en strom som er proporsjonal med den forste målestorrelsen samt utlades på nytt med en strom som er proporsjonal med den andre målestorrelsen. Utladnings-tiden tilsvarer da kvotienten mellom de to måleverdiene.

En ytterligere fordelaktig mulighet fremgår av fig. 2.

Inngangene 14 hos den i fig. 2 viste koblingen 15 er tilkoblet via en motstand 35 til en forste inngang 36 hos en differanse-forsterker 37, til utgangen 16 hos koblingsanordningen samt en jordet regulerbar motstand 38. En andre inngang 39 hos differanseforsterkeren 37 er tilkoblet en differanse-spenning UR. Fra differanseforsterkerens 37 utgang går en regulerings-stromkrets over en diode 40 til styreelektroden 41 hos den regulerbare motstanden 38. En omkobler 42, hvis styreelektrode danner synkroniseringsinngangen 22 hos den aktuelle koblingen 15 ligger parallelt med en mellom styrelektroden 41 og jord innkoblet kondensator 43.

Motstandene 35 og 38 danner en regulert spenningsdeler. Ved

utladet kondensator 43 er motstanden 38 meget høyohmig.

Når et signal 1; opptrer ved inngangen 14 opplades konden-

satoren 43 inntil spenningen Ug ved inngangen. 36 til for-

sterkeren 3 7 når verdien UR. Motstanden 38 innstiller seg derved på slik måte at U .e = U^iv .. Når signalet I rigjen forsvinner forhindrer dioden 40 en utladning av hukommelses-

kondensatoren 43, hvorved delningsforholdet hos spennings-

deleren 35, 38 som er blitt innstilt i avhengighet av størrelsen på signalet I bibeholdes. Når signalet I opp-

r p

trer, oppnås en spenning på utgangen 16 som tilsvarer kvoti-

enten q = _jd .

I

r

I tilknytning til dette avgir styrekoblingen 18 en puls ved

synkroniseringsinngangen 22. Derved blir omkobleren 42

ledende i en kort tid og hukommelseskondensatoren 4 3 utlades på nytt.

Claims (7)

1. Anordning for sammenligning av den spektrale remisjon fra fargede flater, spesielt for ekthetsprøvning av sedler og andre verdipapirer, innbefattende en måleanordning for utforskning av et flertall måleverdier fra samme områder hos en prøvegjenstand og en original, hvor måleverdiene omfatter kun et smalt spektralområde, samt en bedømmelsesanordning for sammenligning av prøvemålingsverdiene med de fra originalen avgitte referanseverdier, karakterisert ved at det er anordnet en elektronisk divisjonskobling (15), hvilken danner kvotientene mellom de enkelte prøvemåleverdiene og de tilhørende referansemåleverdiene, at det er anordnet en kobling (25-33) for bestemmelse av den spredning som kvotientene oppviser, hvor kvotientene blir inndelt i klasser av denne kobling og hvor dessuten utgangene av to tilliggende klasser er tilkoblet en pulsteller (30 ~ 33), hvilken kun avgir et utgangssignal ved et forutbestemt antall tellepulser, at ut gangene fra pulstellerne (30 - 33) er tilkoblet en felles ELLER-port (34) for avgivelse av et JA/NEI-signal, og at hver klasse er tilordnet en etter divisjonsanordningen (15) koblet vindukomparator (25-29).

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at det i divisjonsanordningen (15) inngår en mellom inngangskretsen (14) og utgangskretsen (16) innkoblet, regulert spenningsdeler (35, 38), hvilken er tilkoblet en første inngang (36) i en differensialforsterker (37), at differensialfor-sterkerens (37) andre inngang (39) er tilkoblet en referanse-spenning (UR), og at dens utgang er tilkoblet en lagringskonden-sator (43) og en styreinngang (41) for spenningsdeleren (35, 38).

3. Anordning som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at det er anordnet to fra en lyskilde (1) utgående lyskanaler (7, 11; 8, 12),hvilke på slik måte fører til en enkelt måleføler (13) mellom lyskanalene og divisjonsanordningen (15), at denne blir gitt vekselvis en prøvemåleverdi og en tilhørende referansemåleverdi.

4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at lyskanalene (7, 11; 8, 12) utgjøres av lysledere.

5. Anordning som angitt i krav 3 eller 4, karakterisert ved at det i lyskanalene (7, 11; 8, 12) er anordnet en kontinuerlig eller trinnvis bevegelig filterinn-retning (4,5) med flere filterområder (6) med forskjellig, smalt spektralområde.

6. Anordning som angitt i krav 5, karakterisert.ved at filterinnretningen utgjøres av et kontinuitets-filter (4) med en maske (5).

7. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert ved at filterinnretningen utgjøres av et roterende system med diskrete, enkeltfiltre.