WO2005027057A1

WO2005027057A1 - Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: WO2005027057A1
Application number: PCT/EP2004/009972
Authority: WO
Inventors: Bernd Wunderer
Original assignee: Giesecke & Devrient Gmbh
Priority date: 2003-09-10
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2005-03-24
Also published as: RU2333536C2; US7600898B2; RU2006111577A; US20070109615A1; CN1846236A; DE10341805A1; EP1665176A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung zum linienförmigen Beleuchten eines flächigen Objekts, insbesondere einer Banknote. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung zum linienförmigen Beleuchten eines flächigen Objekts, insbesondere einer Banknote, mit mindestens einer oder mehreren linienförmig angeordneten Lichtquellen, einer als Reflektor dienenden Spiegelanordnung, die parallel zu den linienförmigen angeordneten Lichtquellen verläuft, mit einer dazu senkrechten optischen Achse, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung aus ebenen Spiegeln besteht, mindestens ein erster Spiegel eine Struktur aufweist, welche die Lichtquelle in mindestens ein zur Spiegelanordnung paralleles linienförmiges Bild abbildet, und daß mindestens ein zweiter Spiegel das mindestens eine linienförmige Bild in eine zur Spiegelanordnung parallele linienförmige Beleuchtung auf die optische Achse oder in die Nähe der optischen Achse abbildet.

Description

Beleuchtungsvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung zum linienförmigen Beleuchten eines flächigen Objekts, insbesondere einer Banknote.

Beleuchtungsvorrichtungen zum linienförmigen Beleuchten eines flächigen Objekts, insbesondere einer Banknote, müssen eine Vielzahl von Bedingungen erfüllen, um die an sie gerichteten Anforderungen erfüllen zu können. Diese Anforderungen umfassen unter anderem eine möglichst homogene Beleuchtung mit einer hohen Lichtstärke, bei geringem Energieeinsatz, um unnötige Hitzeentwicklung zu vermeiden. Zudem ist es beispielsweise bei einem Einsatz in Banknotenbearbeitungsmaschinen entscheidend, daß die Beleuchtung des Meßobjekts, d. h. der Banknote, die mit großer Geschwindigkeit an der Beleuchtungsvorrichtung vorbei transportiert wird, in einer Weise gestaltet wird, daß keine oder nur eine sehr geringe Abhängigkeit vom Abstand des Meßobjekts von der Beleuchtungsvorrichtung vorliegt, da der Abstand, bedingt durch den Transport der Banknote, variieren kann.

Es sind Beleuchtungsvorrichtungen zum linienförmigen Beleuchten eines flächigen Objekts, insbesondere einer Banknote, bekannt geworden, die diese Anforderungen erfüllen. Eine derartige Beleuchtungsvorrichtung ist bei- spielsweise aus der DE 100 00 029 AI bekannt. Diese Beleuchtungsvorrichtung enthält eine Spiegelanordnung, die im Querschnitt symmetrisch zu einer optischen Achse angeordnet ist und aus mehreren, unmittelbar aneinander anschließenden Spiegelsegmenten beseteht.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Fertigung der Spiegelsegmente aufwendig ist, da die Spiegelsegmente einen nichtlinearen Kurvenverlauf aufweisen, z. B. kreisförmig, elliptisch, hyperbelförmig usw. Dieser Kurvenverlauf stellt hohe Anforderungen an die Herstellung der Spiegelsegmente, die üblicher Weise durch Fräsen der Spiegelsegmente aus vollem metallischem Material, z. B. Aluminium, und anschließendes Polieren erfolgt. Zudem ist der Zusammenbau der gekrümmten Spiegelsegmente zu der Beleuchtungsvorrich- tung schwierig, da die nichtlinearen Spiegelsegmente exakt ausgerichtet an- einander gesetzt werden müssen, um die gewünschten Beleuchtungseigenschaften zu erreichen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung zum linienförmigen Beleuchten eines flächigen Objekts, insbesondere einer Banknote, anzugeben, welche einerseits die gestellten Anforderungen hinsichtlich der Beleuchtung erfüllen kann und andererseits mit geringem Aufwand gefertigt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung geht dabei aus von einer Beleuchtungsvorrichtung zum linienförmigen Beleuchten eines flächigen Objekts, insbesondere einer Banknote, mit mindestens einer oder mehreren linienf örmig angeordneten Licht- quellen, einer als Reflektor dienenden Spiegelanordnung, die parallel zu den linienförmigen angeordneten Lichtquellen verläuft, mit einer dazu senkrechten optischen A-chse, wobei die Spiegelanordnung aus ebenen Spiegeln besteht, mindestens ein erster Spiegel eine Struktur aufweist, welche die Lichtquelle in mindestens ein zur Spiegelanordnung paralleles limenformiges Bild abbildet, und wobei mindestens ein zweiter Spiegel das mindestens eine lini- enförmige Bild in eine zur Spiegelanordnung parallele linienförmige Beleuchtung auf die optische Achse oder in die Nähe der optischen Achse abbildet. Die Erfindung weist somit insbesondere den Vorteil auf, daß die Spiegelanordnung durch die Verwendung von ebenen Spiegeln besonders leicl t auf ebaut werden kann. Auch die ebenen Spiegel selbst können mit geringerem Aufwand hergestellt werden.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand von Figuren. Es zeigt:

Figur 1 eine Darstellung eines Strahlengangs einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung,

Figur 2 eine Darstellung eines Strahlengangs eines Teils der Beleuchtungs- ^* Vorrichtung nach Figur 1,

Figur 3 eine schematische Darstellung eines Spiegels der Beleuchtungsvorrichtung nach Figur 1 und 2,

Figur 4 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung,

Figur 5 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung,

Figur 6 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung, Figur 7 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung,

Figur 8 eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform ei- ner erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung,

Figur 9 eine schematische Darstellung der ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung mit geändertem Aspektverhältnis, und

Figur 10 eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.

Figur 1 zeigt eine Darstellung eines Strahlengangs einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung 1.

Die Beleuchtungsvorrichtung 1 weist eine Spiegelanordnung 2, 3, 4, mit einem ersten ebenen Spiegel 2 mit Strukturen auf, der senkrecht zu einer optischen Achse OA angeordnet ist. An den ersten Spiegel 2 grenzen zweite ebe- ne Spiegel 3 und 4 an. Eine Lichtquelle 5 ist auf der optischen Achse OA angeordnet. Die Lichtquelle 5wird vom ersten Spiegel 2 in zwei Bildpunkte 6 und 7 abgebildet, die spiegelsymmetrisch zur optischen Achse angeordnet sind. Diese Symmetrie ist vorteilhaft, jedoch nicht zwingend notwendig. Die zweiten Spiegel 3 und 4 sind so im Strahlengang des ersten Spiegels 2 ange- ordnet, daß sie die Bildpunkte 6 txnd 7 auf einen Beleuchtungspunkt 8 auf der optischen Achse abbilden.

Die in der Ebene dargestellte Belenchtungsvorrichtung 1 kann zur linienförmigen Beleuchtung eines flächigen Objekts verwendet werden. Dazu wird die Spiegelanordnung 2, 3, 4 soweit senkrecht aus der Ebene der Darstellung bzw. senkrecht zur optischen Achse OA ausgedehnt, bis eine Imienformige Beleuchtung mit gewünschter Länge entsteht. In diesem Fall wird die Lichtquelle 5 durch den ersten Spiegel 2 in zur Spiegelanordnung paral- lele Imienformige Bilder 6 und 7 abgebildet, welche durch die zweiten Spiegel 3 und 4 in die gewünschte linienförmige Beleuchtung 8 abgebildet werden, wobei die linienförmige Beleuchtung 8 parallel zur Spiegelanordnung 2, 3, 4 bzw. senkrecht zur optischen Achse OA verläuft. Ebenso ist es möglich, eine axialsymmetrische Spiegelanordnung durch Rotation der dargestellten Spiegel 2, 3, 4 um die optische Achse OA herzustellen, z. B. für eine punkt- förmige oder kreisförmige Beleuchtung 8.

Figur 2 ist eine Darstellung eines Strahlengangs eines Teils der Beleuch- tungsvorrichtnng 1, nämlich des ersten Spiegels 2. Aus Figur 2 wird ersicht- lieh, wie die Struktur des ersten Spiegels 2 aufgebaut ist, um die oben beschriebene Abbildung bewirken zu können. Die Struktur des ersten Spiegels 2 wird von Segmenten gebildet, in welche die Oberfläche des Spiegels 2 unterteilt wird. Eine Unterteilung in 20 bis 100 Segmente hat sich dabei als vorteilhaft herausgestellt. In Figur 2 sind nur zwei Segmente 2' und 2" beispiel- haft dargestellt. Das Segment 21 dient dabei der Abbildung der Lichtquelle 5 in den ersten Bildpunkt 6, das Segment 2" dient der Abbildung der Lichtquelle 5 in den zweiten Bildpunkt 7. Gegenüber der Ebene bzw. Oberfläche des ersten Spiegels 2 weisen die Segmente dazu eine Neigung auf, die jeweils senkrecht liegt zur Winkelhalbierenden der Winkel α' bzw. α", welche je- weils durch den von der Lichtquelle 5 einfallenden und den zu den Bildpunkten 6 und 7 ausfallenden Strahl eingeschlossen werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Neigung für alle festgelegten Segmente des ersten Spiegels 2 zu bestimmen, damit die Struktur des ersten Spiegels 2 die oben beschriebenen Abbildungseigenschaften aufweist. Dabei ist es ausreichend, die beschriebene Bestimmung der Neigung der Segmente für eine Hälfte des ersten Spiegels 2 vorzunehmen, da die beiden durch die optische Achse OA festgelegten Hälften des ersten Spiegels 2 gleich sind und spiegelsymmetrisch zur optischen Achse OA angeordnet werden.

In Verallgemeinerung der oben als punktf örmig angenommenen Abbildung kamt auf eine beliebige Verteilung der Intensität um die Bildpunkte 6 und 7 vorgegeben und mit Optimierungsverfahren die Neigung der Spiegelsegmente bestimmt werden, welche diese Verteilung erzeugen.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung des ersten Spiegels 2 der Beleuchtungsvorrichtung 1. In Figur 3 ist nur die unterhalb der optischen Achse O A liegende Hälfte des Spiegels 2 dargestellt, da sich - wie oben angegeben - die obere Hälfte des ersten Spiegels 2 durch Spiegelung der unteren Hälfte an der optischen. Achse OA ergibt. Die im oberen Teil des Bilds dargestellte Struktur des ersten Spiegels 2 ist zur leichteren Erkennbarkeit mit überhöhten Segmenten dargestellt. Die mit a) und b) gekennzeichneten Bereiche werden in den darunterliegenden Teilen der Figur 3 im exakten Höhenverhältnis dargestellt. Der Abschnitt a) zeigt dabei einen Bereich aus der Mitte des ersten Spiegels 2, wohingegen der Abschnitt b) einen Bereich des Rands des ersten Spiegels 2 darstellt. Zusätzlich sind in der Figur 3 die in Figur 2 dargestellten Segmente 2' und 2" zur Verdeutlichung dargestellt.

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung 1, aus einem ersten ebenen Spiegel 2 sowie zweiten ebenen Spiegel 3 und 4 und einer auf der optischen Achse angeordneten Lichtquelle 5. Der ebene Spiegel 2 weist die oben im Zusammenhang mit den Figur 2 und 3 beschriebenen Strukturen auf. Die zweiten ebenen Spiegel 3 und 4 werden von planaren Spiegeln gebildet. Wie in Figur 4 dar- gestellt, hat die Lichtquelle 5 eine .Apertur von etwa 90°, in welcher sie Licht auf den ersten ebenen Spiegel 2 abstrahlt. Die Struktur, d. h. die Segmente, des ersten ebenen Spiegels 2 weisen wie in der Figur 3 eine Anordnung auf, bei der ein Segment eine Abbildung zum ersten Bildpunkt (siehe Figur 1, Bildpunkt 6) bewirkt, wohingegen das nächste Segment eine Abbildung zum zweiten Bildpunkt (siehe Figur 2, Bildpunkt 7) bewirkt. Das nächste Segment bewirkt dann wieder eine Abbildung zum ersten Bildpunkt usw. Somit trägt jeder Teil der Fläche des ersten Spiegels 2 alternierend zu einem der Bildpunkte 6 oder 7 bei.

In Figur 5 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung 1 dargestellt. Der Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung 1 entspricht im wesentlichen dem Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung 1 aus Figur 4. Im Unterschied dazu ist jedoch der Aufbau der Struk- tur des ersten Spiegels 2 verändert. Die die Struktur bildenden Segmente sind nur für einen mittleren, um die optische Achse gelegenen Bereich des ersten Spiegels 2 jeweils abwechselnd angeordnet, so daß nur dieser mittlere Bereich zu den beiden Bildpunkten 6 und 7 beiträgt, wohingegen der oberhalb der optischen Achse OA gelegene äußere Bereich des ersten Spiegels nur zum ersten Bildpunkt 6 und der unterhalb der optischen Achse OA gelegene äußere Bereich des ersten Spiegels 2 nur zum zweiten Bildpunkt 7 beiträgt. Dies wird dadurch bewirkt, daß in den äußeren Bereichen alle Segmente auf den Bildpunkt gerichtet werden, der auf derselben Seite der optischen Achse OA liegt.

Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung 1. Axtch der Aufbau der in Figur 6 dargestellten Beleuchtungsvorrichtung 1 entspricht im wesentlichen der in Figur 4 dargestellten Beleuchtungsvorrichtung 1. Im Gegensatz dazu ist die Struktur des ersten Spiegels 2 nunmehr so angeordnet, daß der oberhalb der optischen Achse O A gelegene Bereich des ersten Spiegels 2 ausschließlich den ersten Bildpunkt 6 abbildet, wohingegen der unterhalb der optischen Achse OA gelegene Bereich des ersten Spiegels 2 ausschließlich zum zweiten Bild- punkt 7 beiträgt. Dazu werden die Segmente des ersten Spiegels 2 derart ausgerichtet, wie es oben im Zusammenhang mit den äußeren Bereichen des ersten Spiegels 2 von Figur 5 beschrieben wurde.

In Figur 6 ist zusätzlich ein Sensor 17 dargestellt, welcher dazu verwendet wird, den beleuchteten Punkt 8 (bzw. die beleuchtete Linie) eines Meßobjekts aufzunehmen. Der Sensor 17 ist dabei derart in der Beleuchtungsvorrichtung 1 angeordnet, daß er sich in einem vom Strahlengang freien Bereich befindet. Zur Verbesserung der Abbildung des zu untersuchenden Meßobjekts karm ein abbildendes System 18 verwendet werden, insbesondere eine Linse, z. B. eine Gradientenlinse, welche eine 1:1- Abbildung bewirkt. Auch das abbildende System 18 ist derart angeordnet, daß es sich in einem vom Strahlengang freien Bereich der Beleuchtungsvorrichtung 1 befindet. Weiterhin ist es möglich, eine Blende 16 vorzusehen, um das Auftreten von Streulicht an der Stelle des Sensors 17 zu vermeiden. Die Blende 16 kann auch von einer Lei- terplatte gebildet werden oder eine Leiterplatte aufweisen, welche den Sensor 17 und/ oder die Lichtquelle 5 trägt. Zur Verbesserung der LichtausbeuLte der Lichtquelle 5 kann es zudem vorgesehen sein, daß um die Lichtquelle herum ein Reflektor 15 angeordnet wird.

Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung 1. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 wird von einem ersten ebenen Spiegel 2 mit einer Struktur und zweiten ebenen Spiegeln 3 und 4 gebildet, deren Aufbau den oben beschriebenen Ausführungsformen entspricht. Zusätzlich sind jedoch zwischen dem ersten Spiegel 2 und den zweiten Spiegeln 3 und 4 weitere Spiegel 12 und 12' vorhanden. Die weiteren Spiegel 12 und 12" schließen mit der optischen Achse OA jeweils einen Winkel ein, der kleiner als 90° ist. Die Struktur der weiteren Spiegel 12 und 12' ist dabei so ausgerichtet, daß die Lichtquelle 5 direkt in den Beleuch- tungspunkt 8 abgebildet wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Apertur der Lichtquelle 5 auf bis zu 180° zu erweitern und somit auch Lichtquellen mit großem Abstrahlwinkel wie Hochleistungs-Leuchtdioden optimal zu nutzen. Für die oben beschriebene Verwendung der Beleuchtungsvorrichtung 1 zum linienförmigen Beleuchten wird durch die weiteren Spiegel 12 und 12' das Licht der Lichtquelle 5 in eine zur Spiegelanordnung 2, 3, 4, 12, 12' parallele linienförmige Beleuchtung auf die optische Achse abgebildet.

Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung 1. Auch bei der fünften Ausführungsform entsprechen die Spiegel 2, 3 und 4 im wesentlichen den oben bescliriebenen Spiegeln mit gleicher Numerierung, wobei der erste Spiegel 2 aus zwei Teilen besteht, die sich an der optischen Achse OA berühren und einen Winkel von weniger als 180° einschließen.

Figur 9 zeigt eine schematische Darstellung der ersten Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung 1 mit veränderten Abbildungseigenschaften. Hier ist durch Verschieben der Lage der ersten Bildpunkte 6 und 7 in Richtung die Lichtquelle 5 der Abstand zum beleuchteten Meßobjekt verkürzt, wodurch die Lichtstrahlen das Meßobjekt unter flacherem Winkel beleuch- ten. In gleicher Weise ist es grundsätzlich möglich, die Abbildungseigenschaften der Beleuchtungsvorrichtung 1 an die jeweiligen Bedürfnisse anzupassen. Figur 10 zeigt eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung 1. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 weist einen ersten Spiegel 2 auf, wie er für die Figuren 4 bis 7 beschrieben wurde. Im vorliegenden Fall ist er genau gleich wie in Figur 9. Zweite Spiegel 3 und 4 (in der gleichen Lage und Größe wie in Figur 9) werden bei dieser Ausführungsform ebenfalls von ebenen Spiegeln mit Struktur gebildet, welche den ersten und zweiten Bildpunkt der Lichtquelle auf den Beleuchtungspunkt 8 abbilden. Diese Abbildung ist nunmehr aber keine reine Umlenkung mehr, sondern vergrößert die Bildpunkte, was wiederum den Abstand des Be- leuchtungspunktes 8 von der Lichtquelle vergrößert. Entsprechend werden bei linienf örmiger Beleuchtung die linienförmigen Bilder auf die optische Achse OA abgebildet.

Die Herstellung der ebenen zweiten Spiegel 3 und 4 bedarf keiner weiteren Erläuterung, falls diese, wie oben beschrieben, als planare Spiegel ausgebildet sind.

Für den Fall, daß die ebenen zweiten Spiegel 3 und 4 wie der erste Spiegel 2 bzw. wie die weiteren Spiegel 12 und 12' eine Struktur aufweisen, wie sie oben beschrieben wurde, bietet sich besonders vorteilhaft eine Herstellung durch Extrudieren oder Spritzgießen an. Werden die Spiegel 2, 3, 4, 12, 12' mit Struktur durch Extrudieren hergestellt, können sie in beliebiger Länge angefertigt werden.

Werden die Spiegel mit Struktur mittels Spritzguß herstellt, können, bei einer vorgegebenen Länge der hergestellten Spiegel, beliebige Längen für die Beleuchtungsvorrichtung 1 dadurch erreicht werden, daß mehrere dieser Spiegel mit vorgegebener Länge aneinandergesetzt werden. Dabei kann auch ein modularer Aufbau vorgesehen sein, d. h. eine entsprechende Spie- gelanordnung 2, 3, 4, 12, 12' wird mit der bescliriebenen Lichtquelle 5 versehen, um ein Modul zu bilden. Diese Module werden dann aneinander gesetzt, um die gewünschte Länge der Beleuchtungsvorrichtung 1 bzw. der linienförmigen Beleuchtung 8 zu erreichen.

Eine weitere Möglichkeit zur Verkleinerung der für das Extrudieren bzw. Spritzgießen benötigten Werkzeuge besteht darin, nur eine Hälfte des ersten Spiegels 2 herzustellen. Dies wird dadurch ermöglicht, da - wie oben beschrieben - der erste Spiegel 2 spiegelsymmetrisch zur optischen Achse OA ist. Somit läßt sich der erste Spiegel 2 aus zwei gleichen Teilen bilden, die an der optischen Achse OA zusammengesetzt sind, wobei die gleichen Teile spiegelbildlich zur optischen Achse OA angeordnet sind.

Bevorzugt ist es vorgesehen, daß der erste Spiegel 2 auf seiner der Licϊrt- quelle 5 zugewandten Oberfläche, d. h. auf der Struktur, verspiegelt ist. Es ist aber auch möglich, den ersten Spiegel 2 aus einem für das Licht der Lichtquelle 5 transparenten Material zu fertigen und die der Lichtquelle 5 abgewandte Oberfläche des ersten Spiegels mit der Struktur zu versehen und zu verspiegeln. In diesem Fall muss die der Lichtquelle 5 zugewandte Oberflä- ehe planar und sie sollte entspiegelt sein. Das transparente Material des ersten Spiegels bewirkt durch Brechung an der ebenen Fläche eine Verkleinerung der Ein- und eine Vergrößerung der Ausfallswinkel, so dass die Winkel der Struktur und damit die Strukturtiefen kleiner werden.

Eine weitere Möglichkeit der Herstellung besteht darin, Spiegel 2 zusammen mit den Umlenkspiegeln 3 und 4 auf der Oberfläche eines massiven Körpers aus transparentem Kunststoff anzuordnen. Bei flachen Einfallswinkeln auf den Spiegeln 3 und 4 (wie in Figuren 4 bis 7) ist für diese keine Verspiege- lung notwendig, da Totalreflexion herrscht. Bisher wurde stets die Verwendung von Spiegeln beschrieben, welche wegen des kompakteren Aufbaus für die vorliegende Erfindung bevorzugt wird. Es ist aber auch möglich, die Struktur für eine Linsenwirkung auszulegen. In diesem Fall ist es offensichtlich, daß die Position der Lichtquelle 5 auf die dem zu beleuchtenden Objekt abgewandte Seite der ersten Struktur 2 verschoben werden muß, die dann als Linse verwendet wird.

Als Lichtquelle 5 können prinzipiell alle bekannten Lichtquellen wie Leuclit- dioden, Glühlampen oder Gasentladungslampen verwendet werden. Die Lichtquellen können dabei punktförmig ausgebildet sein, sie können aber auch linienförmige Ausdehnung haben und parallel zur Spiegelstruktur 2, 3, 4 angeordnet sein. Für den Fall des oben beschriebenen modularen Aufbaiis kann eine entsprechende Lichtquelle 5 in jedem der Module vorgesehen sein.

Es ist auch möglich, am Beleuchtungspunkt 8 bzw. der linienförmigen Beleuchtung 8 mehrere Beleuchtungspunkte bzw. linienförmige Beleuchtungen zu erzeugen. Dies kann dadurch bewirkt werden, daß zwei zusätzliche Lichtquellen 5 beispielsweise oberhalb und unterhalb der optischen Achse angeordnet werden. Ebenso ist es möglich, bei Verwendung einer einzigen Lichtquelle 5 durch entsprechende Gestaltung der Struktur des ersten Spiegels 2 mehr als einen Beleuchtungspunkt 8 bzw. eine linienförmige Beleuchtung zur Verfügung zu stellen. Bei der Verwendung mehrerer Lichtquellen kann es auch vorgesehen sein, Lichtquellen unterschiedlicher Wellenlänge zu verwenden.

Die im Zusammenhang mit Figur 6 beschriebene Sensoranordnung kann selbstverständlich zusammen mit allen beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung verwendet werden. Die Sensoranordnung kann Bestandteil einer Banknotenbearbeitungsmaschine sein, in welcher Banknoten mit großer Geschwindigkeit am Beleiichtungs- punkt 8 bzw. der linienförmigen Beleuchtung vorbeitransportiert werden, um sie mittels der von der Sensoranordnung erzeugten Signale zu überprüfen. Die Sensoranordnung erfaßt in diesem Fall vom Meßobjekt remittiertes Licht. Die Sensoranordnung kann aber auch so angeordnet werden, daß sie durch das Meßobjekt transmittiertes Licht erfaßt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Beleuchtungsvorricbtung zum linienförmigen Beleuchten eines flächigen Objekts, insbesondere einer Banknote, mit

- mindestens einer oder mehreren linienf örmig angeordneten Lichtquellen (5), - einer als Reflektor dienenden Spiegelanordnung (2, 3, 4), die parallel zu den linienförmigen angeordneten Lichtquellen (5) verläuft, mit einer dazu senkrechten optischen Achse (OA), dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung (2, 3, 4) aus ebenen Spiegeln besteht, daß inde- stens ein erster Spiegel (2) eine Struktur (2', 2") aufweist, welche die Lichtquelle (5) in mindestens ein zur Spiegelanordnung (2, 3, 4) paralleles limenformiges Bild (6, 7) abbildet, und daß mindestens ein zweiter Spiegel (3, 4) das mindestens eine linienförmige Bild (6, 7) in eine zur Spiegelanordnung (2, 3, 4) parallele linienförmige Beleuchtung (8) auf die optische Achse (OA) oder in die Nähe der optischen Achse (OA) abbildet.

2. Beleuchtungsvorrichttung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur (2', 2") des ersten Spiegels (2) von Segmenten gebildet wird, wobei die Segmente (2', 2") gegenüber der Ebene des ersten Spiegels (2) je- weils eine Neigung aufweisen, die jeweils senkrecht zu einer Winkelhalbierenden ist, die sich für einen Winkel (α', α") ergibt, der jeweils durch den Einfallswinkel der Lichtquelle (5) und den jeweiligen Ausfallswinkel des mindestens einen Bilds (6, 7) eingeschlossen wird.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur (2', 2") des ersten Spiegels (2) von Segmenten gebildet wird, wobei die Segmente (2', 2") gegenüber der Ebene des ersten Spiegels (2) jeweils eine Neigung aufweisen, die sich aus der Optimierung einer vorgege- benen Beleuchtungsverteilung in mindestens einem Bild (6,7) ergibt.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spiegel (2) senkrecht zur optischen Achse (OA) angeordnet ist.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur des ersten Spiegels (2) links der optischen Achse (OA) nur Punkte links der optischen Achse (OA) abbildet, und daß die Struktur des ersten Spiegels (2) rechts der optischen Achse (OA) nur Punkte rechts der optischen Achse (OA) abbildet.

6. Beleuchtungs Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur des ersten Spiegels (2) links der optischen Achse (OA) alle Punkte links der optischen Achse (OA) und alle oder Teile der Punkte rechts der optischen Achse (OG) abbildet, und daß die Struktur des ersten Spiegels (2) rechts der optischen Achse (OA) alle Punkte rechts der optischen Achse (OA) und alle oder Teile der Punkte links der optischen Achse (OA) abbildet.

7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spiegel (2) auf jeder Seite der optischen Achse (OA) um mindestens einen eine Struktur aufweisenden weiteren Spiegel (12, 12') verlängert ist, der einen Winkel zur optischen Achse (OA) aufweist, der kleiner als 90° ist, und daß die Struktur der weiteren Spiegel (12, 12') die Lic tquelle (5) in eine zur Spiegelanordnung (2, 3, 4, 12, 12') parallele linienför ige Beleuchtung (8) auf die optische Achse (OA) oder in die Nähe der optischen Achse (OA) abbildet.

8. Beleuchtungs Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spiegel (2) aus zwei Teilen besteht, die sich an der optischen Achse (OA) berühren und einen Winkel von weniger als 180° einschließen.

9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die zweiten Spiegel (3, 4) planare Spiegel sind.

10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die zweiten Spiegel (3, 4) eine Struktur auf- weist, die das linienförmige Bild (6, 7) in eine zur Spiegelanordnung (2, 3, 4) parallele linienförmige Beleuchtung (8) auf die optische Achse (OA) oder in die Nähe der optischen Achse (OA) abbildet.

11. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die eine oder mehreren linienförmig angeordneten

Lichtquellen (5) von Leuchtdioden, Glühlampen oder Gasentladungslampen gebildet werden.

12. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spiegel (2) durch Extrudieren oder Spritzgießen hergestellt wird.

13. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die der Lichtquelle (5) zugewandte Oberfläche des ersten Spiegels (2) die Struktur trägt und verspiegelt ist.

14. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die der Lichtquelle (5) abgewandte Oberfläche des ersten Spiegels (2) die Struktur aufweist und verspiegelt ist und dass die der Lichtquelle (5) zugewandte Oberfläche des ersten Spiegels (2) planar und entspiegelt ist.

15. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spiegel (2) aus zwei gleichen Teilen besteht, die an der optischen Achse (OA) zusammengesetzt sind, wobei die gleichen Teile spiegelbildlich zur optischen Achse (OA) angeordnet sind.

16. Beleuchtungs Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung (2, 3, 4) eine vorgegebene Länge aufweist, und daß zur Erzielung einer gewünschten Länge der Beleuchtungsvorrichtung (1) mehrere Spiegelanordnungen (2, 3, 4) mit vorgegebener Länge aneinander gesetzt werden.

17. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spiegelanordnung (2, 3, 4) eine Lichtquelle (5) aufweist.

18. Sensoranordnung für die linienförmige Überprüfung eines flächigen Objekts, insbesondere einer Banknote, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Beleuchtungs Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17.

19. Sensoranordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (17) im strahlengangfreien Bereich zwischen der Lichtquelle (5) und der linienförmigen Beleuchtung (8) angeordnet ist.

20. Sensoranordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein abbildendes System (18), insbesondere eine Linse, im strahlengangfreien Bereich zwischen dem Sensor (17) und der linienförmigen Beleuchtung (8) angeordnet ist.