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DE19651101A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Detektion von fluoreszentem und phosphoreszentem Licht - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Detektion von fluoreszentem und phosphoreszentem Licht

Info

Publication number
DE19651101A1
DE19651101A1 DE19651101A DE19651101A DE19651101A1 DE 19651101 A1 DE19651101 A1 DE 19651101A1 DE 19651101 A DE19651101 A DE 19651101A DE 19651101 A DE19651101 A DE 19651101A DE 19651101 A1 DE19651101 A1 DE 19651101A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
intensity
emitted
sheet material
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19651101A
Other languages
English (en)
Inventor
Nikolai Lipkowitsch
Bernd Dr Wunderer
Heinz-Philipp Hornung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient GmbH filed Critical Giesecke and Devrient GmbH
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Priority to UA99073904A priority patent/UA48284C2/uk
Priority to AU59840/98A priority patent/AU5984098A/en
Priority to RU99114596/28A priority patent/RU2170420C2/ru
Priority to AT97954730T priority patent/ATE247280T1/de
Priority to PCT/EP1997/006879 priority patent/WO1998026276A1/de
Priority to US09/319,246 priority patent/US6297509B1/en
Priority to EP97954730A priority patent/EP0943087B1/de
Priority to JP52621098A priority patent/JP3790931B2/ja
Priority to CN97181461A priority patent/CN1096608C/zh
Priority to DE59710585T priority patent/DE59710585D1/de
Publication of DE19651101A1 publication Critical patent/DE19651101A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Inspection Of Paper Currency And Valuable Securities (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion von fluoreszent und phosphoreszent emittiertem Licht eines Blattgutes, wie z. B. Wertpapiere oder Banknoten.
Eine solche Vorrichtung ist bereits aus der US-PS 3,473,027 bekannt. Die dort beschriebene Vorrichtung weist eine Beleuchtungseinrichtung auf, die das Blattgut mit ultraviolettem Anregungslicht beleuchtet. Bevorzugt wird das Blattgut von dem ultravioletten Anregungslicht kontinuierlich beleuchtet. Bei Bedarf ist auch eine getaktete Beleuchtung des Blattguts möglich. Das vom Blattgut emittierte Licht wird mittels eines Sensors detektiert. Hierzu wird das emittierte Licht mittels eines Linsensystems auf ein Prisma abgebil­ det, das das emittierte Licht dann in bestimmte Wellenlängenbereiche zer­ legt. Die einzelnen Wellenlängenbereiche werden mittels eines weiteren Lin­ sensystems jeweils auf einen Detektor abgebildet, der dann ein elektrisches Signal proportional zur Intensität des Wellenlängenbereichs abgibt. Um das Blattgut entlang einer Spur mit einer gewünschten Auflösung zu detektieren, wird das Blattgut von einem Transportsystem entlang einer Transportrich­ tung an der Beleuchtungseinrichtung und an dem Sensor vorbeitranspor­ tiert.
Ein Nachteil der bekannten Vorrichtung ist es, daß das vom Blattgut emit­ tierte Licht nicht in fluoreszente und phosphoreszente Anteile aufgeteilt werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion von fluoreszentem und phosphoreszentem Licht eines Blattgutes zu schaffen, bei der das vom Blattgut emittierte Licht in ei­ nen fluoreszenten und einen phosphoreszenten Anteil aufgeteilt werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs und des nebengeordneten Anspruchs gelöst.
Erfindungsgemäß wird vom Sensor während der Hellphase des getakteten Anregungslichts eine Intensität des emittierten Lichts und während der Dunkelphase des getakteten Anregungslichts eine weitere Intensität des emittierten Lichts detektiert. In einer Auswerteeinrichtung wird aus den in der Hellphase und in der Dunkelphase des getakteten Anregungslichtes de­ tektierten Intensitäten eine Intensität des fluoreszent emittierten Lichts und eine Intensität des phosphoreszent emittierten Lichts abgeleitet. Hierbei ent­ spricht die Intensität des phosphoreszent emittierten Lichts der Intensität der Dunkelphase und die Intensität des fluoreszent emittierten Lichts wird als Differenz der Intensität in der Hellphase und der Intensität in der Dunkel­ phase abgeleitet.
Vorteilhaft ist hierbei, daß das vom Blattgut emittierte Licht in einen fluores­ zenten und einen phosphoreszenten Anteil zerlegt werden kann.
Bevorzugt detektiert der Sensor die Intensitäten des emittierten Lichts inner­ halb und in Transportrichtung gegen Ende des von der Beleuchtungseinrich­ tung beleuchteten Bereichs des Blattgutes. Zusätzlich wird der von der Be­ leuchtungseinrichtung beleuchtete Bereich des Blattgutes so groß gewählt, daß er ein Mehrfaches der gewünschten Auflösung beträgt.
Hierdurch wird erreicht, daß die Intensität des phosphoreszent emittierten Lichts relativ groß wird, da eine möglichst lange Vorbeleuchtung mit hoher Intensität gewährleistet ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im fol­ genden anhand der Fig. näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Prinzipskizze der Vorrichtung einschließlich der Intensität der Beleuchtungseinrichtung,
Fig. 2 Prinzipskizze der Taktverhältnisse,
Fig. 3 Intensitätsverläufe des emittierten Lichts.
Fig. 1a zeigt eine Prinzipskizze einer bevorzugten Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Vorrichtung. In einem lichtdichtem Gehäuse 10 mit einem lichtdurchlässigem Fenster 11 befindet sich eine Beleuchtungseinrichtung 20 sowie zwei Sensoren 30 und 40. Das Fenster 11 transmittiert sowohl den Wellenlängenbereich des Anregungslichtes als auch den Wellenlängenbe­ reich des fluoreszent und phosphoreszent emittierten Lichts.
Die Beleuchtungseinrichtung 20 weist ein lichtdichtes Gehäuse 21 mit einem Filter 22 auf, der den Wellenlängenbereich des zu detektierenden fluoreszent und phosphoreszent emittierten Lichts nicht transmittiert. In dem Gehäuse 21 befindet sich eine Anregungslampe 23, die über eine hier nicht dargestell­ te Steuereinrichtung geeignet getaktet wird. Das von der Anregungslampe 23 emittierte Licht enthält zumindest den für die Anregung des fluoreszent und phosphoreszent emittierten Lichts notwendigen Wellenlängenbereich.
Als Anregungslampe 23 wird bevorzugt eine Gasentladungslampe verwen­ det, die zumindest UV-Licht emittiert. Generell können als Anregungslampe 23 auch Leuchtstofflampen bzw. Gasentladungslampen ohne Leuchtstoff verwendet werden. Weiterhin ist eine Verwendung von Gasentladungslam­ pen möglich, die Licht aufgrund einer Reaktion von angeregten Edelgasen mit Halogen emittieren.
Die Sensoren 30 und 40 sind im wesentlichen analog aufgebaut. Bevorzugt weisen sie ein Detektorarray 31, 41 auf, mit dem das vom Blattgut emittierte Licht in ein elektrisches Signal proportional zur Intensität des emittierten Lichts umgewandelt wird. Als Detektorarray 31, 41 können beispielsweise Fotodiodenarrays oder CCD-Arrays verwendet werden. Soll beispielsweise nur eine Spur auf dem Blattgut detektiert werden, so kann das Detektorarray 31, 41 auch durch einen einzelnen Detektor ersetzt werden. Bevorzugt wird das Detektorarray 31, 41 so ausgewählt, daß das über die gesamte Breite des Blattguts emittierte Licht in aneinanderliegenden Spuren detektiert werden kann.
Weiterhin weisen die Sensoren 30, 40 jeweils ein optisches System 33, 43 auf, das einen Bereich des Blattguts, der bevorzugt kleiner ist als die gewünschte Auflösung, auf einen Detektor des Detektorarrays 31, 41 abbildet. Als opti­ sches System 33, 43 können beispielsweise Linsensysteme verwendet wer­ den. Bevorzugt werden jedoch optische Systeme 33, 43 verwendet, die min­ destens eine Abbildungseinheit aus lichtleitendem Material aufweisen. Der Vorteil einer Abbildungseinheit aus lichtleitendem Material besteht darin, daß diese im Vergleich zu Linsensystemen wesentlich kompakter aufgebaut ist.
Weiterhin können in der optischen Achse 34, 44 eines Sensors 30, 40 ein Filter 32, 42 vorgesehen werden. Auf die geeignete Wahl der Wellenlängenberei­ che der Filter 32, 42 wird im folgenden noch eingegangen.
Um einen kompakten Aufbau der Vorrichtung zu gewährleisten, sind die optischen Achsen 34, 44 der Sensoren 30, 40 um einen Winkel α gegenüber einer Senkrechten zur Transportrichtung V gedreht. Unerwünschte Refle­ xionen am Fenster 11 werden dadurch verhindert, daß das lichtdurchlässige Fenster 11 zumindest für Licht, das unter dem Winkel α einfällt, entspiegelt ist. Zusätzlich besteht der Filter 22 aus zwei Schenkeln, die jeweils in einem festen Winkel β zu einer Senkrechten zur Transportrichtung angeordnet sind. Der Winkel β ergibt sich zu β = 90°-α.
Das Blattgut 50 wird mit einem hier nicht dargestellten Transportsystem an der Beleuchtungseinrichtung 20 und den Sensoren 30 und 40 in einer mit einem Pfeil gekennzeichneten Transportrichtung und einer vorgegebenen Transportgeschwindigkeit V vorbeitransportiert.
Die Fig. 1b zeigt die von der Beleuchtungseinrichtung erzeugte Intensität des Anregungslichtes in relativen Einheiten gegenüber der räumlichen Ausdeh­ nung in Transportrichtung. In dem von der Beleuchtungseinrichtung be­ leuchteten Bereich B steigt die Intensität des Anregungslichts zunächst auf ein Maximum an und fällt dann am anderen Ende des Bereichs wieder ab. Die Sensoren 30, 40 sind symmetrisch zum Maximum der Intensität des An­ regungslichts angeordnet und detektieren die Intensitäten des emittierten Lichts innerhalb des beleuchteten Bereichs B. In der dargestellten Ausfüh­ rungsform detektieren die Sensoren 30 und 40 die Intensität des emittierten Lichtes dort, wo die Intensität des Anregungslichts auf die Hälfte abgesun­ ken ist.
Um die von einem der Sensoren 30, 40 detektierte Intensität einem bestimm­ ten Ort in Transportrichtung auf dem Blattgut zuordnen zu können, wird ein Takt T erzeugt, dessen Frequenz sich als Quotient der Transportgeschwin­ digkeit V des Transportsystems und einer gewünschten örtlichen Auflösung A in Transportrichtung ergibt. Es gilt T = V/A. Beispielsweise für eine Transportgeschwindigkeit von V = 10 m/s und einer gewünschten Auflö­ sung A von 2 mm ergibt sich eine Taktfrequenz T = 5 kHz. Bevorzugt weist der Takt für eine halbe Pulsdauer P = 1/T eine logische 1 und für die andere Hälfte der Pulsdauer eine logische 0 auf.
In Fig. 1c und 1d ist die Banknote 50 mit dem Takt T dargestellt. Durch die obige Definition der Taktfrequenz des Taktes T ist gewährleistet, daß unab­ hängig von der Transportgeschwindigkeit V jeweils die logische 1 bzw. die logische 0 des Taktes T mit einem bestimmten Ort der Banknote 50 ver­ knüpft ist. Die gewünschte Auflösung A enthält jeweils einen Takt des Tak­ tes T.
Zur Detektion des fluoreszent und phosphoreszent emittierten Lichtes des Blattgutes 50 wird dieses zunächst mit einem getakteten Anregungslicht der Beleuchtungseinrichtung 20 beleuchtet. Das vom Blattgut 50 emittierte Licht wird vom Sensor 30 innerhalb des beleuchteten Bereichs B in Transportrich­ tung gegen Ende des beleuchteten Bereichs, bevorzugt hinter dem Maximum der Intensität des Anregungslichtes detektiert.
Da der beleuchtete Bereich B wesentlich größer ist als die gewünschte Auflö­ sung A wird jeder Bereich der Auflösung A während des Transports des Blattguts 50 über mehrere Takte des Taktes T vom Anregungslicht der Be­ leuchtungseinrichtung 20 beleuchtet. Da die Detektion der Intensität des emittierten Lichtes durch den Sensor 30 erst in Transportrichtung gegen En­ de des beleuchteten Bereichs, bevorzugt hinter dem Maximum der Intensität des Anregungslichts detektiert wird, ist gewährleistet, daß jeder Bereich A des Blattguts 50 eine relativ lange Vorbeleuchtung mit hoher Intensität er­ hält, bevor das emittierte Licht vom Sensor 30 detektiert wird.
Eine lange Vorbeleuchtung mit hoher Intensität führt dazu, daß die Anfangs­ intensität I0 eines phosphoreszent emittierenden Stoffes relativ hoch ist. Da die Intensität des emittierten Lichts von phosphoreszenten Stoffen von der Anfangsintensität I0 abhängt und mit der Zeit exponentiell abfällt, ist für ei­ ne genaue Messung eine hohe Anfangsintensität I0 notwendig. Die Intensität des emittierten Lichts eines phosphoreszenten Stoffes in Abhängigkeit von der Zeit genügt der Gleichung I(t) = I0/(1 + (t/τ)a). Die Abklingzeit r bis zur halben Intensität sowie der Wert a sind Eigenschaften des phosphoreszent emittierenden Stoffes.
Die zeitlichen Abläufe bei der Detektion des emittierten Lichts sind in der Fig. 2 dargestellt. Die Takte T1 bis T3 sind Takte zu unterschiedlichen Trans­ portgeschwindigkeiten V und werden nach der obigen Gleichung bestimmt. Die Hellphase bzw. die Dunkelphase des getakteten Anregungslichtes wer­ den mit dem Takt L erzeugt. In der Hellphase wird die Anregungslampe 23 mit einem bestimmten, frei wählbaren Takt L getaktet, der jedoch eine höhe­ re Frequenz als der Takt T aufweist. Zu Beginn einer logischen 1 des Taktes T sendet der Takt L eine bestimmte Anzahl von logischen 1en an das Steuer­ gerät der Anregungslampe 23. Bei jeder logischen 1 des Taktes L erzeugt die Anregungslampe 23 einen Lichtpuls. Es entsteht somit in der Hellphase ein Anregungslicht, das eine bestimmte Anzahl von Lichtpulsen aufweist, die zu Beginn des Taktes T ausgesendet werden. Für den Rest des Taktes T liefert der Takt L eine logische 0 und es wird kein Anregungslicht von der Anre­ gungslampe 23 emittiert wird.
Die Intensität R des emittierten Lichtes ist somit während der Hellphase an­ nähernd konstant und enthält alle Wellenlängenbereiche des emittierten Lichtes. Bevorzugt wird in der optischen Achse 34 des Sensors 30 ein Filter 32 vorgesehen, der lediglich den Wellenlängenbereich des fluoreszent und phosphoreszent emittierten Lichtes transmittiert.
In der nach dem letzten Lichtpuls des Anregungslichtes einsetzenden Dun­ kelphase ist lediglich noch die Intensität des phosphoreszent emittierten Lichts vorhanden, die, abhängig vom gewählten Stoff, entsprechend dem oben angegebenen Potenzgesetz abfällt.
Der Takt D steuert den Zeitpunkt der Detektion des emittierten Lichts durch den Sensor 30. Dieser Takt D enthält zwei Bereiche mit einer logischen 1. Der erst Bereich steuert die Detektion des emittierten Lichts im Bereich der Hell­ phase und der zweite Bereich steuert die Detektion im Bereich der Dunkel­ phase. Der zeitliche Abstand zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich des Taktes D wird konstant gewählt. Auch der zeitliche Abstand des Beginns des ersten Bereichs des Taktes T zum Beginn des Taktes D ist kon­ stant. Die zeitlichen Bereiche des Taktes D sowie deren Lage in der Hell- bzw. Dunkelphase können prinzipiell beliebig gewählt werden. Bevorzugt wird jedoch die Lage und Breite des ersten Bereiches des Taktes D so ge­ wählt, daß die Intensität des emittierten Lichts in der Hellphase eines Taktes während des letzten Lichtpulses gemessen wird. Die Lage des zweiten Be­ reichs des Taktes D wird so gelegt, daß die Intensität des emittierten Lichtes in der Dunkelphase nach einer konstanten Zeitspanne nach dem letzten Lichtpuls gemessen wird. Die konstante Zeitspanne wird so gewählt, daß die Detektion der Intensität des emittierten Lichts in der Dunkelphase noch innerhalb des kürzestmöglichen Taktes T erfolgt.
Da der Takt T, wie oben beschrieben, von der Transportgeschwindigkeit V des Blattguts abhängt, variiert dieser mit einer Variation der Transportge­ schwindigkeit V. Da das oben beschriebene Verfahren zur Detektion der In­ tensität des emittierten Lichts in der Hell- bzw. Dunkelphase lediglich vom Beginn des Taktes T abhängt, kann eine Verlangsamung des Taktes T, d. h. eine Verlangsamung der Transportgeschwindigkeit V, in gewissen Grenzen toleriert werden. Da die Detektion des emittierten Lichts in der Dunkelphase nach einer konstanten Zeitspanne nach dem letzten Lichtimpuls gemessen wird, ist auch die Reproduzierbarkeit der Intensität des emittierten Lichts in der Dunkelphase trotz der exponentiellen Abfalls der Intensität des phos­ phoreszent emittierten Lichts gewährleistet.
Aus den in der Hellphase und in der Dunkelphase des getakteten Anre­ gungslichtes detektierten Intensitäten wird jeweils eine Intensität des fluo­ reszent emittierten Lichtes und eine Intensität des phosphoreszent emittier­ ten Lichtes abgeleitet. Hierbei kann beispielsweise die Intensität des phos­ phoreszent emittierten Lichtes der Intensität in der Dunkelphase entspre­ chen. Die Intensität des fluoreszent emittierten Lichtes kann als Differenz der Intensität in der Hellphase und der Intensität in der Dunkelphase abgeleitet werden. Selbstverständlich ist es dem Fachmann möglich, an dieser Stelle auch andere arithmetische Operationen zur Ableitung der Intensität des fluoreszent bzw. phosphoreszent emittierten Lichts zu verwenden.
Unter Verwendung des zweiten Sensors 40 kann das vom Blattgut emittierte Licht in mehreren unterschiedlichen Wellenlängenbereichen detektiert wer­ den. Hierzu wird im Sensor 40 in der optischen Achse 44 ein Filter 42 vorge­ sehen, der lediglich einen Teilbereich des Wellenlängenbereichs des fluores­ zent und phosphoreszent emittierten Lichts transmittiert. Da die Sensoren 30, 40 symmetrisch zum Maximum der Intensität der Beleuchtungseinrich­ tung 20 angeordnet sind, detektiert der Sensor 40 die Intensität des emittier­ ten Lichtes in Transportrichtung am Anfang des beleuchteten Bereichs, be­ vorzugt vor dem Maximum der Intensität des Anregungslichts. Hieraus folgt, daß lediglich eine vernachlässigbar kleine Vorbeleuchtung des phos­ phoreszenten Stoffes bei der Detektion des emittierten Lichts durch den Sen­ sor 40 stattgefunden hat. Das von dem Sensor 40 in der Dunkelphase detek­ tierte emittierte Licht kann somit im wesentlichen nur unerwünschtes Streu­ licht sein, so daß die Intensität des in der Dunkelphase detektierten Lichts des Sensors 40 beispielsweise zur Normierung aller anderen gemessenen Intensitäten genutzt werden kann. Das vom Sensor 40 während der Hellpha­ se detektierte emittierte Licht enthält somit fluoreszent emittiertes Licht, das durch den Filter 42 auf einen bestimmten Wellenlängenbereich einge­ schränkt wird.
Während der Hellphase des Anregungslichts lassen sich somit vom Sensor 30 eine Gesamtintensität des fluoreszent emittierten Lichts und vom Sensor 40 eine Intensität eines bestimmten Wellenbereichs des fluoreszent emittier­ ten Lichts ableiten. Beispielsweise durch Differenzbildung der detektierten Gesamtintensität des Sensors 30 und der detektierten Intensität des Sensors 40 läßt sich auch eine Intensität des fluoreszent emittierten Lichts in dem zum Wellenlängenbereich des Sensors 40 komplementären Wellenlängenbe­ reich ableiten.
Während der Dunkelphase detektiert der Sensor 30 die Intensität des phos­ phoreszent emittierten Lichts. Über den Takt T lassen sich die abgeleiteten Intensitäten einem Ort mit der gewünschten Auflösung A auf der Banknote 50 zuordnen.
Als Ergebnis des Verfahrens erhält man, wie in Fig. 3a dargestellt, für jeden Sensor 30, 40 entlang jeder Spur über die gesamte Länge des Blattguts einen nach Wellenlängenbereichen aufgelösten Intensitätsverlauf des emittierten Lichts. Hierbei wird durch den Sensor 30 in der Hellphase der Intensitätsver­ lauf IF detektiert, der den gesamten Wellenlängenbereich des emittierten Lichts enthält. Vom Sensor 40 wird in der Hellphase der Intensitätsverlauf IR detektiert, der hier beispielsweise lediglich den roten Wellenlängenbereich des emittierten Lichts enthält. Der Intensitätsverlauf IG des gelbgrün emit­ tierten Lichts ergibt sich als Differenz des Intensitätsverlaufs IF und dem in­ tensitätsverlauf IR. Weiterhin erhält man einen Intensitätsverlauf IF für das in der Dunkelphase emittierte Licht, der in Fig. 3b dargestellt ist. Aus den In­ tensitätsverläufen werden dann, wie oben ausgeführt, die Intensitäten für phosphoreszentes Licht und fluoreszentes Licht in verschiedenen Wellen­ längenbereichen abgeleitet.
Wie oben beschrieben, kann durch eine geeignete Wahl der Spuren das vom gesamten Blattgut fluoreszent und phosphoreszent emittierte Licht mit einer gewünschten Auflösung detektiert werden.

Claims (30)

1. Vorrichtung zur Detektion von fluoreszent und phosphoreszent emittier­ ten Licht eines Blattguts, wie z. B. Wertpapiere oder Banknoten, mit
  • - einer Beleuchtungseinrichtung, die das Blattgut mit einem getakteten Anregungslicht beleuchtet,
  • - mindestens einem Sensor der das vom Blattgut emittierte Licht detek­ tiert und
  • - einem Transportsystem, das das Blattgut in einer Transportrichtung an der Beleuchtungseinrichtung und an dem Sensor vorbeitransportiert
    dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Sensor eine Intensität des emittierten Lichts in der Hellphase und eine Intensität in der Dunkelphase des getakteten Anregungslicht de­ tektiert und
  • - eine Auswerteeinrichtung vorgesehen ist, die aus den in der Hellphase und der Dunkelphase des getakteten Anregungslicht detektierten In­ tensitäten eine Intensität des fluoreszent emittierten Licht und eine In­ tensität des phosphoreszent emittierten Licht ableitet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor die Intensität des emittierten Lichts innerhalb und in Transportrichtung ge­ gen Ende des von der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Bereichs des Blattguts detektiert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Beleuchtungseinrichtung beleuchtete Bereich des Blattguts ein mehrfaches einer gewünschten Auflösung beträgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuch­ tungseinrichtung als Anregungslampe eine Gasentladungslampe aufweist, die zumindest UV-Licht emittiert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuch­ tungseinrichtung als Anregungslampe eine Leuchtstofflampe aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuch­ tungseinrichtung als Anregungslampe eine Gasentladungslampe ohne Leuchtstoff aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuch­ tungseinrichtung als Anregungslampe eine Gasentladungslampe aufweist, die Anregungslicht aufgrund einer Reaktion von angeregten Edelgasen mit Halogenen emittiert.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuch­ tungseinrichtung eine Anregungslampe aufweist, die in einem lichtdichten Gehäuse mit einem Fenster mit mindestens einem Filter befindet, der den Wellenlängenbereich des zu detektierenden fluoreszent und phosphoreszent emittierten Lichts nicht transmittiert.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter in einem festen Winkel zu einer Senkrechten zur Transportrichtung angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Detektorarray aufweist, mit dem die Intensität des emittierten Lichts de­ tektiert wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein optisches System aufweist, das einen Bereich des Blattguts kleiner als eine gewünschte Auflösung auf einen Detektor des Detektorarrays abbildet.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das opti­ sche System mindestens eine Abbildungseinheit aus lichtleitendem Material aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor mindestens einen Filter aufweist, der lediglich den Wellenlängenbereich des fluoreszent und phosphoreszent emittierten Lichts transmittiert.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse des Sensors in einem bestimmten Winkel zur Transportrichtung des Blattguts angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zweiter Sensor vorgesehen ist, der eine Intensität des emittierten Lichts in der Hellphase und eine Intensität in der Dunkelphase des getakteten An­ regungslicht detektiert.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei­ ten Sensoren zum ersten Sensor analog aufgebaut sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor die Intensität des emittierten Lichts innerhalb und in Transportrich­ tung gegen Ende des von der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Bereichs des Blattguts und der zweite Sensor die Intensität des emittierten Lichts in­ nerhalb und in Transportrichtung gegen Anfang des von der Beleuchtungs­ einrichtung beleuchteten Bereichs detektiert.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Senso­ ren zur Beleuchtungseinrichtung symmetrisch angeordnet sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor mindestens einen Filter aufweist, der lediglich den Wellenlängenbe­ reich des fluoreszent und phosphoreszent emittierten Lichts transmittiert und der zweite Sensor mindestens einen Filter aufweist, der lediglich einen Teilbereich des Wellenlängenbereichs des fluoreszent und phosphoreszent emittierten Lichts transmittiert.
20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Beleuchtungseinrichtung und die Sensoren in einem lichtdichten Gehäuse mit einem lichtdurchlässigen Fenster befinden, das sowohl den Wellenlän­ genbereich des Anregungslichts als auch den Wellenlängenbereich des fluo­ reszent und phosphoreszent emittierten Lichts transmittiert.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das licht­ durchlässige Fenster zumindest für Licht unter einem bestimmten Winkel entspiegelt ist.
22. Verfahren zur Detektion von fluoreszent und phosphoreszent emittierten Licht eines Blattguts, wie z. B. Wertpapiere oder Banknoten, wobei die fol­ genden Schritte durchgeführt werden:
  • - Beleuchten des Blattguts mit einem getakteten Anregungslicht,
  • - Detektieren des vom Blattgut emittierten Lichts und
  • - Transportieren des Blattguts in einer Transportrichtung durch das An­ regungslicht und den Detektionsbereich des vom Blattgut emittierten Lichts,
    dadurch gekennzeichnet, daß
  • - eine Intensität des emittierten Lichts in der Hellphase und eine Intensi­ tät des emittierten Lichts in der Dunkelphase des getakteten Anre­ gungslicht detektiert wird und
  • - aus den in der Hellphase und der Dunkelphase des getakteten Anre­ gungslicht detektierten Intensitäten eine Intensität des fluoreszent emit­ tierten Licht und eine Intensität des phosphoreszent emittierten Licht abgeleitet wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des fluoreszent emittierten Lichts als Differenz der Intensität in der Hellpha­ se und der Intensität in der Dunkelphase abgeleitet wird.
24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß Intensität des phosphoreszent emittierten Lichts der Intensität in der Dunkelphase ent­ spricht.
25. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Takt des Anregungslichts als Quotient der Transportgeschwindigkeit des Blattguts und einer gewünschten Auflösung gewählt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Anre­ gungslicht eine bestimmte Anzahl von Lichtpulsen aufweist, die zu Beginn des Taktes ausgesendet werden.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität in der Hellphase eines Taktes während des letzten Lichtpulses gemessen wird.
28. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität in der Dunkelphase eines Taktes nach einer konstanten Zeitspanne nach dem letzten Lichtpuls gemessen wird.
29. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Detekti­ onsbereich des vom Blattgut emittierten Lichts vor der Detektion über meh­ rere Takte des Anregungslichts von diesem beleuchtet wird.
30. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Blattgut emittierten Licht in mehreren unterschiedlichen Wellenlängenberei­ chen detektiert wird.
DE19651101A 1996-12-09 1996-12-09 Vorrichtung und Verfahren zur Detektion von fluoreszentem und phosphoreszentem Licht Withdrawn DE19651101A1 (de)

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