EP1065631A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Lesen blattförmiger Aufzeichnungsträger - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Lesen blattförmiger Aufzeichnungsträger Download PDF

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EP1065631A1
EP1065631A1 EP00113141A EP00113141A EP1065631A1 EP 1065631 A1 EP1065631 A1 EP 1065631A1 EP 00113141 A EP00113141 A EP 00113141A EP 00113141 A EP00113141 A EP 00113141A EP 1065631 A1 EP1065631 A1 EP 1065631A1
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EP
European Patent Office
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signal
transmitter
reading station
signals
relative movement
Prior art date
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EP00113141A
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English (en)
French (fr)
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EP1065631B1 (de
Inventor
Heinz Hornung
Achim Philipp
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Giesecke and Devrient GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
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Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient GmbH filed Critical Giesecke and Devrient GmbH
Publication of EP1065631A1 publication Critical patent/EP1065631A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1065631B1 publication Critical patent/EP1065631B1/de
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • G07D7/121—Apparatus characterised by sensor details

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for Reading of sheet-like record carriers during a relative movement compared to a reading station that has at least one transmitter for sequential Emitting at least two signals of different signal types, a common receiver for the different signal types Detect these signals and modulated by the record carrier has an evaluation unit for the detected signals.
  • This reading station detects a "measuring surface" on the recording medium at any time with a certain length in the direction of relative movement. Due to the Relative movement occurs when the record carrier is scanned in cycles per clock a "raster element" of the record carrier is detected is larger than the measuring area of the reading station. The size of the grid element decreases with the relative speed and the duration of a signal emission (“Signal clock”) too.
  • Such methods and devices are used, for example, to: to determine the currency and value of banknotes and them to check for their authenticity or validity.
  • Banknotes A corresponding device for reading and checking the authenticity Banknotes are described in EP 0 537 513 A1.
  • the Banknotes passed a reading station, which consists of several transmitters for emitting light of different colors or infrared signals and a common recipient.
  • the banknote opposite the reading station will be the different Signals sequentially emitted onto the banknote.
  • the recipient catches that reflected from the banknote or transmitted through the banknote and consequently signal modulated by the banknote. This signal will then evaluated.
  • a bank note checking device which the Passing banknote only in three, side by side transverse to the direction of movement lying, short sections with different signal types scans. This involves multiple oversampling for each section carried out. This results in a very large amount of measurement data and a slow conveying speed in relation to the scanning frequency. Moreover only certain, strip-like areas of the banknote surface scanned.
  • the invention has for its object a method and an apparatus specify at the highest possible conveying speed a full-surface scan of the record carrier with respect to at least two physical properties is possible.
  • a suitable design of the transmitter and / or receiver geometry Reading station and by an appropriate choice of the relative speed and the cycle times ensured that the length of the detected by the reading station Measuring surface for each of the signal types corresponds exactly to the path length, which the recording medium is in one from the beginning of the radiation Signal type up to the beginning of the next radiation in the same Signal type ("period") moved.
  • the cycle times are determined by both Length of each signal clock of the different signal types as well influenced by the distances between the signal clocks.
  • Words become the geometric parameters of the reading station and the time parameters the sampling selected so that with successive signal clocks different signal type the length of the detected by the reading station Measuring area exactly the spatial distance from the start or end of two Signal clocks corresponds to the same signal type.
  • the spatial distance between two Signal clocks is thus determined by the time interval between the clocks, i.e. the duration given a period multiplied by the relative speed. On in this way gaps are avoided.
  • the double-scanned areas are special because of the selected geometry and time parameters only around the border areas of the raster elements that come from the reading station during a bar "Measured” measuring surface "run out” or “run” into the measuring surface and which is therefore not captured by the reading station over the entire cycle duration as is the case with the other areas of the raster element.
  • This "underrepresentation" of the edge areas within a signal cycle becomes by double sampling in two successive signal cycles exactly balanced. Since the areas on the record carrier are consequently with a high level of reading reliability, they can be completely read without having to read multiple times high throughput is possible on the one hand and on the other hand the processing and storage effort for the measurement data is relatively low.
  • the transmitter can be, for example, a transmitter with different ones Lighting systems act in the wavelength distinguish, that is, which light of different colors or infrared signals send out. At least one of the signals is preferred an infrared signal and at least one further signal a light signal certain wavelength in the visible range.
  • the sampling is done at least with a brightfield signal and a darkfield signal. It
  • the transmitter or the receiver are formed so that the grid element is in a line shape transverse to the relative movement extends over the entire record carrier.
  • a strip-shaped transmitter in the form of a lighting device with a slit diaphragm, and a correspondingly arranged strip-shaped CCD receiver or another sensor with a corresponding upstream optics, for example a rod lens will be realized.
  • a rod lens With such a system can be simple and quickly captures the entire surface of the record carrier and to be read.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a reading station 2, wherein for the sake of simplicity, only one transmitter 3 is shown, which is located below of the record carrier 1, here a banknote 1. At this reading station 2, the transmission of banknote 1 is checked.
  • the transmitter 3 consists of an illumination device 5 and an illumination optics 6 in the form of a slit diaphragm.
  • the receiver 4 consists of a Sensor 7 and an upstream sensor optics 8, here a rod lens.
  • the banknote 1 is passed between the transmitter 3 and the receiver 4 in the transport direction R.
  • the corresponding selection and arrangement of the lighting device 5, the lighting optics 6, the sensor optics 8 and the measuring sensor 7 result in a specific lighting characteristic on the bank note 1 with a lighting gap of a specific width.
  • This gap width corresponds exactly to the length s B of the measuring surface in the direction of movement R detected by the reading station 2 during a specific point in time.
  • FIGS. 2a and 2b show the changing position of the measuring surface on the banknote 1 while moving along the transport direction R.
  • FIG. 2a shows the position at the beginning of an exposure time with a specific signal, ie at the beginning of a signal cycle, and FIG. 2b at the end of this exposure time, ie at the end of the cycle.
  • the bank note 1 has been shifted at a constant relative speed exactly by the distance l 1 in the transport direction R.
  • the points A and D on the banknote 1 lie outside the measurement area during the entire exposure time.
  • points B and C lie within the measurement area during the entire exposure time.
  • the points in the range between B and C therefore contribute maximally to the measured value.
  • the points between A and B and between C and D only make a partial contribution to the measured value, since they slide into the measuring surface or move out of the measuring surface during the exposure time.
  • a measured value of a specific signal clock contains information from all points on bank note 1 between points A and D.
  • the distance between A and D is therefore the extent of the scanned raster element in the direction of movement.
  • dose P which is determined by the intensity 1 of the signal multiplied by the time that the point in question lies within the measurement area during the signal cycle.
  • the length of the ramps AB or DC of the dose distribution depends on the duration of the signal cycles for a given measuring surface geometry and a given relative speed. It corresponds exactly to the path length l 1 which the bank note 1 covers during the cycle duration T 1 . It is therefore essential that during a signal cycle the bank note 1 only covers a distance l 1 which is smaller than the length s R of the measuring surface. In order to achieve a seamless scanning of the banknote, it is sufficient if the following signal cycle of the same signal type starts again, if the point located at the beginning of the first cycle in the transport direction R on the front edge of the measuring surface (point B in FIG. 2a) that Has reached the end of the measuring surface.
  • the grid elements are gaps relative to each other in such a way that only the areas between points A and B and C and D of two successive grid elements of length s R overlap. Due to the uniform speed and the resulting linear increase or decrease in the dose P in these areas, the dose of these points detected in the adjacent raster elements again adds up to exactly 100% (FIG. 3). This means that every point on the record carrier is viewed with the same sensitivity. His information is therefore always 100% scanned. However, it can be distributed over two adjacent measured values. This is independent of the cycle length.
  • the time between two signal clocks of a signal type Q 1 that is to say the duration T of the period minus the clock duration T 1 , can now be used to scan the bank note 1 with signals of another signal type Q 2 , Q 3 (FIG. 4).
  • a corresponding width of the illumination gap for these further signals that is to say a corresponding length s B of the measuring surfaces with respect to this type of signal, can also be used to achieve a complete scanning in the same way.
  • the illumination gap width or length s B of the measuring surfaces is identical in each case.
  • the distances l 1 , l 2 , l 3 , l 0 covered during the individual time periods T 1 , T 2 , T 3 , T 0 add up again exactly to the length s B of the measuring surface, ie to the width of the illumination gap.
  • the individual signal durations T 1 , T 2 , T 3 of different signal types Q 1 , Q 2 , Q 3 do not necessarily have to add up to 100% within the period T.
  • the individual signal durations T 1 , T 2 , T 3 can also be different, so that, for example, one signal type Q 1 has a shorter signal duration T 1 within one period and the other signal types Q 2 , Q 3 have a longer signal duration T 2 , M 3 .
  • a time T 0 remaining within the period of signals can be used, for example, to read out the sensors or to carry out calibration measurements or the like.
  • FIG. 5 shows the position of the measuring surfaces 10, 20 for two different signal types, here measuring surfaces 10 of a red color signal and measuring surfaces 20 of an infrared signal.
  • the measuring surfaces 10, 20 of the two signal types are shifted from one another on the bank note 1.
  • Measuring surfaces 10, 20, which do not extend over the entire width of the bank note 1, are shown here for better visibility.
  • only two measuring surfaces 10 of the red light signal are shown.
  • the dashed line shows, by way of example, the overlap area or the length s R of the raster element 20 on a series of measuring surfaces 20 of the infrared signal.
  • the method according to the invention offers a complete, full-surface scanning the banknote with high banknote throughput.
  • your measurement data only a small amount of processing and storage is required.
  • the invention is of course not based on reading and checking banknotes, but can also be used for any other Record carriers are used.

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Abstract

Beschrieben werden ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Lesen blattförmiger Aufzeichnungsträger während einer Relativbewegung gegenüber einer Lesestation. Diese Lesestation weist mindestens einen Sender zum sequentiellen Abstrahlen von mindestens zwei Signalen unterschiedlicher Signalart, einen für die unterschiedlichen Signalarten gemeinsamen Empfänger zum Detektieren dieser durch den Aufzeichnungsträger modulierten Signale und eine Auswerteeinheit auf. In jeder der Signalarten tastet die Lesestation taktweise Rasterelemente mit bestimmter Erstreckung entlang der Relativbewegungsrichtung ab und erfaßt dabei zu jedem Zeitpunkt eines Taktes eine Meßfläche mit einer bestimmten Länge in Relativbewegungsrichtung auf dem Aufzeichnungsträger. Die Länge der von der Lesestation erfaßten Meßfläche ist für jede Signalart gleich der Weglänge, die sich der Aufzeichnungsträger bei gegebener Relativgeschwindigkeit während der Dauer einer Periode zweier aufeinanderfolgender Signale einer Signalart relativ zur Lesestation fortbewegt. Bei den unterschiedlichen Signalen kann es sich beispielsweise um ein Infrarotsignal und ein Lichtsignal einer bestimmten sichtbaren Farbe oder um eine Hellfeldbeleuchtung und eine Dunkelfeldbeleuchtung handeln. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Lesen blattförmiger Aufzeichnungsträger während einer Relativbewegung gegenüber einer Lesestation, welche mindestens einen Sender zum sequentiellen Abstrahlen von mindestens zwei Signalen unterschiedlicher Signalart, einen für die unterschiedlichen Signalarten gemeinsamen Empfänger zum Detektieren dieser durch den Aufzeichnungsträger modulierten Signale und eine Auswerteeinheit für die detektierten Signale aufweist. Diese Lesestation erfaßt zu jedem Zeitpunkt auf dem Aufzeichnungsträger eine "Meßfläche" mit einer bestimmten Länge in Relativbewegungsrichtung. Aufgrund der Relativbewegung wird bei einer taktweisen Abtastung des Aufzeichnungsträgers je Takt ein "Rasterelement" des Aufzeichnungsträgers erfaßt, das größer ist als die Meßfläche der Lesestation. Die Größe des Rasterelements nimmt mit der Relativgeschwindigkeit und der Dauer einer Signalabstrahlung ("Signaltakt") zu.
Derartige Verfahren bzw. Vorrichtungen werden beispielsweise dazu verwendet, um die Währung und den Wert von Banknoten zu ermitteln und sie auf ihre Echtheit oder Gültigkeit zu prüfen. Darüber hinaus ist selbstverständlich auch ein Einsatz zum Lesen und Prüfen von beliebigen anderen Aufzeichnungsträgern, wie Urkunden, Ausweisen etc. möglich.
Eine entsprechende Vorrichtung zum Lesen und zur Prüfung der Echtheit von Banknoten wird in der EP 0 537 513 A1 beschrieben. Hierbei werden die Banknoten an einer Lesestation vorbeigeführt, welche aus mehreren Sendern zur Abstrahlung von Licht unterschiedlicher Farbe bzw. von Infrarotsignalen und einem gemeinsamen Empfänger besteht. Während der Relativbewegung der Banknote gegenüber der Lesestation werden die unterschiedlichen Signale sequentiell auf die Banknote abgestrahlt. Der Empfänger fängt das von der Banknote reflektierte bzw. das durch die Banknote transmittierte und folglich von der Banknote modulierte Signal auf. Dieses Signal wird dann ausgewertet.
Mittels den unterschiedlichen Sendern und dem gemeinsamen Detektor werden mehrere physikalischen Eigenschaften der Banknote geprüft. Dazu werden die Signale von den einzelnen Sendern nacheinander in einer Sequenz abgegeben und gleichzeitig fährt die Banknote in ihrer Relativbewegung fort. Dadurch entstehen bezüglich der für jede Signalart entstehenden unterschiedlichen Bilder zwangsläufig Lücken. Diese Lücken sind nachteilig, wenn auf dem Aufzeichnungsträger Strukturen vorkommen, die in der Größenordnung der Lücken liegen. Bei wiederholten Messungen kann es dann zu recht großen Streuungen der Meßwerte kommen.
In der GB-A-2 107 911 wird ein Banknotenprüfgerät beschrieben, welches die vorbeilaufende Banknote lediglich in drei, quer zur Bewegungsrichtung nebeneinander liegenden, kurzen Abschnitten mit unterschiedlichen Signalarten abtastet. Hierbei wird bei jedem Abschnitt mehrfaches Oversampling durchgeführt. Daraus ergibt sich eine sehr große Meßdatenmenge und eine langsame Fördergeschwindigkeit im Verhältnis zur Tastfrequenz. Außerdem werden auf diese Weise nur bestimmte, streifenförmige Bereiche der Banknotenoberfläche abgetastet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, bei der bei einer möglichst großen Fördergeschwindigkeit eine ganzflächige Abtastung des Aufzeichnungsträgers in bezug auf mindestens zwei physikalische Eigenschaften hin möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und durch eine Vorrichtung gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.
Erfindungsgemäß wird bei diesem Verfahren bzw. der Vorrichtung durch eine geeignete Ausbildung der Sender- und/oder Empfängergeometrie der Lesestation und durch eine entsprechende Wahl der Relativgeschwindigkeit und der Taktzeiten dafür gesorgt, daß die Länge der von der Lesestation erfaßten Meßfläche für jede der Signalarten genau der Weglänge entspricht, die sich der Aufzeichnungsträger ab dem Beginn der Abstrahlung in einer Signalart bis zum Beginn der nächstfolgenden Abstrahlung in derselben Signalart ("Periode") fortbewegt. Die Taktzeiten werden sowohl durch die Länge der einzelnen Signaltakte der verschiedenen Signalarten als auch durch die Abstände der Signaltakte zueinander beeinflußt. Mit anderen Worten werden die geometrischen Parameter der Lesestation und die Zeitparameter der Abtastung so gewählt, daß bei aufeinanderfolgenden Signaltakten unterschiedlicher Signalart die Länge der von der Lesestation erfaßten Meßfläche genau dem räumlichen Abstand des Beginns bzw. Endes zweier Signaltakte derselben Signalart entspricht. Der räumliche Abstand zweier Signaltakte ist somit durch den zeitlichen Abstand der Takte, d.h. der Dauer einer Periode, multipliziert mit der Relativgeschwindigkeit gegeben. Auf diese Weise wird ein Auftreten von Lücken vermieden.
Da sich während eines Signaltaktes die Banknote weiter fortbewegt, verschiebt sich die von der Lesestation erfaßte Meßfläche während des Signaltaktes relativ über dem Aufzeichnungsträger. Es wird daher auch bei diesem Verfahren während des Taktes ein Rasterelement auf dem Aufzeichnungsträger abgetastet, das in der Bewegungsrichtung länger ist als die von der Lesestation erfaßte Meßfläche. Dadurch kommt es zu einem Überlappen der abgetasteten Rasterelemente, d.h. zu einem teilweisen doppelten Abtasten.
Bei den doppelt abgetasteten Bereichen handelt es sich aber wegen der besonders gewählten Geometrie- und Zeitparameter nur um die Randbereiche der Rasterelemente, die während eines Taktes aus der von der Lesestation erfaßten Meßfläche "hinauslaufen" bzw. in die Meßfläche "hineinlaufen" und die deswegen nicht über die gesamte Taktdauer von der Lesestation erfaßt werden, wie dies bei den übrigen Bereichen des Rasterelements der Fall ist. Diese "Unterrepräsentierung" der Randbereiche innerhalb eines Signaltaktes wird durch das doppelte Abtasten in zwei aufeinanderfolgenden Signaltakten exakt ausgeglichen. Da die Bereiche auf dem Aufzeichnungsträger folglich bei hoher Lesesicherheit vollständig erfaßt werden, ohne mehrfach gelesen zu werden, ist zum einen ein hoher Durchsatz möglich und zum anderen der Bearbeitungs- und Speicheraufwand für die Meßdaten relativ gering.
Bei dem Sender kann es sich beispielsweise um einen Sender mit unterschiedlichen Beleuchtungssystemen handeln, welche sich in der Wellenlänge unterscheiden, das heißt, welche Licht unterschiedlicher Farben bzw. Infrarotsignale aussenden. Vorzugsweise ist dabei mindestens eines der Signale ein Infrarotsignal und mindestens ein weiteres Signal ein Lichtsignal einer bestimmten Wellenlänge im sichtbaren Bereich.
Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt die Abtastung mindestens mit einem Hellfeldsignal und einem Dunkelfeldsignal. Es sind jedoch auch noch andere Unterscheidungsmerkmale, beispielsweise die Polarisation des Lichts möglich.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Sender bzw. auch der Empfänger so ausgebildet sind, daß sich das Rasterelement zeilenförmig quer zur Relativbewegung über den gesamten Aufzeichnungsträger erstreckt. Dies kann beispielsweise durch einen streifenförmigen Sender in Form einer Beleuchtungseinrichtung mit einer Schlitzblende, und einen entsprechend angeordneten streifenförmigen CCD-Empfänger oder einen anderen Meßaufnehmer mit einer entsprechenden vorgeordneten Optik, beispielsweise einer Stablinse realisiert werden. Mit einem derartigen System kann auf einfache und schnelle Weise die gesamte Oberfläche des Aufzeichnungsträgers erfaßt und gelesen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische Darstellung der Vorrichtung (mit nur einem Sender),
Fig.2a
die Lage des Beleuchtungsspalts (Beleuchtungsintensität 1 = 100%) auf dem Aufzeichnungsträger zu Beginn eines Signaltaktes,
Fig.2b
die Lage des Beleuchtungsspalts gemäß Fig. 2a auf dem Aufzeichnungsträger zum Ende des Signaltaktes,
Fig. 3
die Lage zweier aufeinanderfolgender in einer Signalart abgetasteten Rasterelemente mit der innerhalb des Signaltaktes bezüglich der jeweiligen Orte im Rasterelement vorliegenden Dosisverteilung auf dem Aufzeichnungsträger,
Fig. 4
eine Darstellung einer zeitlichen Abfolge und Dauer von Signaltakten dreier verschiedener Signalarten (oberer Teil) mit der zugehörigen Lage und der örtlichen Dosisverteilung der einzelnen Rasterelemente jeder Signalart auf dem Aufzeichnungsträger (unterer Teil), und
Fig. 5
eine schematische Darstellung der Lage und Erstreckung von Meßflächen (Pixeln) unterschiedlicher Signalart auf einem Aufzeichnungsträger (zur Verdeutlichung sind nur zwei Meßflächen der einen Signalart dargestellt).
Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Lesestation 2, wobei der Einfachheit halber nur ein Sender 3 dargestellt ist, welcher sich unterhalb des Aufzeichnungsträgers 1, hier einer Banknote 1, befindet. An dieser Lesestation 2 wird die Transmission der Banknote 1 geprüft.
Der Sender 3 besteht aus einer Beleuchtungseinrichtung 5 und einer Beleuchtungsoptik 6 in Form einer Schlitzblende. Der Empfänger 4 besteht aus einem Meßaufnehmer 7 und einer vorgeschalteten Aufnehmeroptik 8, hier einer Stablinse.
Zwischen dem Sender 3 und dem Empfänger 4 wird in Transportrichtung R die Banknote 1 hindurchgeführt. Durch die entsprechende Auswahl und Anordnung der Beleuchtungseinrichtung 5, der Beleuchtungsoptik 6, der Aufnehmeroptik 8 und des Meßaufnehmers 7 ergibt sich eine bestimmte Beleuchtungscharakteristik auf der Banknote 1 mit einem Beleuchtungsspalt einer bestimmten Breite. Diese Spaltbreite entspricht genau der Länge sB der von der Lesestation 2 während eines bestimmten Zeitpunkts erfaßten Meßfläche in der Bewegungsrichtung R.
Wie in den Figuren 2a und 2b dargestellt, liegt innerhalb des Beleuchtungsspalts, d.h. innerhalb der Meßfläche, näherungsweise eine Beleuchtungsintensität 1 von 100% vor, wohingegen außerhalb des Beleuchtungsspalts die Beleuchtungsintensität 1 nahezu 0 ist. Selbstverständlich sind in der Realität im allgemeinen die Grenzen nicht so scharf wie in den Figuren dargestellt.
Weiterhin zeigen die Figuren 2a und 2b die sich verändernde Lage der Meßfläche auf der Banknote 1 unter der Bewegung entlang der Transportrichtung R. Fig. 2a zeigt die Lage zum Beginn einer Belichtungszeit mit einem bestimmten Signal, d.h. zu Beginn eines Signaltaktes, und Fig. 2b zum Ende dieser Belichtungszeit, d.h. am Taktende. Während dieses Signaltaktes ist die Banknote 1 mit einer konstanten Relativgeschwindigkeit genau um die Strecke l1 in der Transportrichtung R verschoben worden. Wie aus den Figuren zu ersehen ist, liegen die Punkte A und D auf der Banknote 1 während der gesamten Belichtungszeit außerhalb der Meßfläche. Die Punkte B und C liegen dagegen während der gesamten Belichtungszeit innerhalb der Meßfläche. Die Punkte im Bereich zwischen B und C tragen daher maximal zum Meßwert bei. Die Punkte zwischen A und B sowie zwischen C und D tragen dagegen nur teilweise zum Meßwert bei, da sie sich während der Belichtungsdauer in die Meßfläche hineinschieben bzw. aus der Meßfläche herausbewegen.
Insgesamt enthält ein Meßwert eines bestimmten Signaltaktes Informationen von allen Punkten auf der Banknote 1 zwischen den Punkten A und D. Der Abstand zwischen A und D ist daher die Erstreckung des abgetasteten Rasterelements in der Bewegungsrichtung. Der Beitrag der jeweiligen Punkte A bis D zum Meßwert entspricht hierbei Dosis P, welche durch die Intensität 1 des Signals multipliziert mit der Zeit, die der betreffende Punkt während des Signaltaktes innerhalb der Meßfläche liegt, bestimmt wird. Bei einer gleichförmigen Bewegung und einem rechteckigen Beleuchtungsprofil wie in den Figuren 2 a und 2 b dargestellt, steigt der Beitrag der Punkte zwischen A und B auf der Banknote 1 linear an, zwischen C und D fällt er linear ab. Es ergibt sich daher zwischen den Punkten A und D die in Fig. 3 dargestellte Dosisverteilung. Die Beleuchtungsspaltllänge ist mit sB und die Rasterelementlänge mit sR bezeichnet. Die maximale Dosis P entspricht wieder 100%.
Die Länge der Rampen AB bzw. DC der Dosisverteilung hängt bei gegebener Meßflächengeometrie und gegebener Relativgeschwindigkeit von der Dauer der Signaltakte ab. Sie entspricht genau der Weglänge l1, die die Banknote 1 während der Taktdauer T1 zurücklegt. Wesentlich ist daher, daß während eines Signaltaktes die Banknote 1 nur einen Weg l1 zurücklegt, der kleiner ist als die Länge sR der Meßfläche. Um eine lückenlose Abtastung der Banknote zu erreichen, reicht es dann aus, wenn der folgende Signaltakt der gleichen Signalart wieder beginnt, wenn der zu Beginn des ersten Taktes in Transportrichtung R an der Vorderkante der Meßfläche befindliche Punkt (in Figur 2a der Punkt B) das Ende der Meßfläche erreicht hat. Genau dann liegen die Rasterelemente lückenlos derart relativ zueinander, daß sich nur genau die Bereiche zwischen den Punkten A und B sowie C und D zweier aufeinanderfolgender Rasterelemente der Länge sR überlappen. Aufgrund der gleichförmigen Geschwindigkeit und des daraus resultierenden linearen Anstiegs bzw. Abfalls der Dosis P in diesen Bereichen, addiert sich die in den benachbarten Rasterelementen erfaßte Dosis dieser Punkte wieder genau zu 100% (Fig. 3). Das bedeutet, daß jeder Punkt auf dem Aufzeichnungsträger mit derselben Empfindlichkeit betrachtet wird. Seine Information wird folglich immer zu 100% abgetastet. Sie kann aber auf zwei benachbarte Meßwerte verteilt sein. Dies ist unabhängig von der Taktlänge.
Die Zeit zwischen zwei Signaltakten einer Signalart Q1, das heißt die Dauer T der Periode abzüglich der Taktdauer T1, kann nun genutzt werden, um die Banknote 1 mit Signalen einer anderen Signalart Q2, Q3 abzutasten (Fig. 4). Durch eine entsprechende Breite des Beleuchtungsspalts für diese weiteren Signale, das heißt eine entsprechende Länge sB der Meßflächen bezüglich dieser Signalart, läßt sich auch hierfür eine lückenlose Abtastung in gleicher Weise erreichen. In dem in Fig. 4 dargestellten Beispielsfall ist die Beleuchtungsspaltbreite bzw. Länge sB der Meßflächen jeweils identisch.
Fig. 4 zeigt am Beispiel dreier unterschiedlicher Signalarten Q1, Q2, Q3, wie eine Periode von aufeinanderfolgenden Signalen in beliebiger Weise in Zeitabschnitte T1, T2, T3 und T0 aufgeteilt werden kann, in denen die einzelnen Signalsysteme aktiv sind. Hierbei muß lediglich die Voraussetzung erfüllt sein, daß für alle Signalarten Q1, Q2, Q3 die Länge sB der Meßfläche gleich dem Produkt aus der Relativgeschwindigkeit und der Dauer T der Periode ist, damit sich für alle Signalkanäle immer eine lückenlose Abrasterung der Banknote 1 in der gewünschten Art ergibt. Die während der einzelnen Zeitabschnitte T1, T2, T3, T0 zurückgelegten Wegstrecken l1, l2, l3, l0 summieren sich wieder genau zur Länge sB der Meßfläche, d.h. zur Breite des Beleuchtungsspalts, auf.
Fig. 4 zeigt auch, daß sich die einzelnen Signaldauern T1, T2, T3 unterschiedlichen Signalarten Q1, Q2, Q3 innerhalb der Periode T nicht unbedingt zu 100% aufsummieren müssen. Im Prinzip können die einzelnen Signaldauern T1, T2, T3 auch unterschiedlich sein, so daß beispielsweise einer Signalart Q1 innerhalb einer Periode eine kürzere Signaldauer T1 zur Verfügung steht und den anderen Signalarten Q2, Q3 eine längere Signaldauer T2, T3. Eine innerhalb der Periode von Signalen frei bleibende Zeit T0 kann beispielsweise benutzt werden, um die Meßaufnehmer auszulesen oder Eichmessungen oder ähnliches durchzuführen.
In Figur 5 ist die Lage der Meßflächen 10, 20 für zwei verschiedene Signalarten, hier Meßflächen 10 eines roten Farbsignals und Meßflächen 20 eines Infrarotsignals, dargestellt. Wie zu sehen ist, liegen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Meßflächen 10, 20 der beiden Signalarten, gegeneinander verschoben auf der Banknote 1. Wegen der besseren Erkennbarkeit sind hier Meßflächen 10, 20 dargestellt, welche sich nicht über die gesamte Breite der Banknote 1 erstrecken. Außerdem sind nur zwei Meßflächen 10 des roten Lichtsignals dargestellt. Die gestrichelte Linie zeigt beispielhaft an einer Reihe von Meßflächen 20 des Infrarotsignals den Überlappbereich bzw. die Länge sR des Rasterelements 20.
Bei einem nicht dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Meßflächen quer zur Transportrichtung R über die gesamte Breite der Banknote.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine lückenlose, ganzflächige Abtastung der Banknote bei hohem Banknotendurchsatz. Hierbei ist Ihr die Meßdaten nur ein geringer Bearbeitungs- und Speicheraufwand nötig. Wie bereits oben erwähnt, ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf das Lesen und Prüfen von Banknoten beschränkt, sondern kann auch für beliebige andere Aufzeichnungsträger verwendet werden.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Lesen blattförmiger Aufzeichnungsträger (1) während einer Relativbewegung gegenüber einer Lesestation (2), welche mindestens einen Sender (3) zum sequentiellen Abstrahlen von mindestens zwei Signalen unterschiedlicher Signalart (Q1, Q2, Q3), einen für die unterschiedlichen Signalarten (Q1, Q2, Q3) gemeinsamen Empfänger (4) zum Detektieren dieser durch den Aufzeichnungsträger (1) modulierten Signale und eine Auswerteeinheit für die detektierten Signale aufweist, wobei mittels der Lesestation (2) in jeder der Signalarten (Q1, Q2, Q3) taktweise Rasterelemente (10, 20) mit bestimmter Erstreckung (sR) entlang der Relativbewegungsrichtung (R) abgetastet und dabei zu jedem Zeitpunkt eines Taktes eine Meßfläche mit einer bestimmten Länge (sB) in Relativbewegungsrichtung (R) auf dem Aufzeichnungsträger (1) erfaßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (sB) der von der Lesestation (2) erfaßten Meßfläche für jede Signalart (Q1, Q2, Q3) gleich der Weglänge (1) gewählt wird, die sich der Aufzeichnungsträger (1) bei gegebener Relativgeschwindigkeit während der Dauer (T) einer Periode zweier aufeinanderfolgender Signale einer Signalart (Q1; Q2; Q3) relativ zur Lesestation (2) fortbewegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtastung mindestens mit einem Infrarotsignal und mindestens mit einem Lichtsignal einer bestimmten Wellenlänge im sichtbaren Bereich erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtastung mindestens mit einem Hellfeldsignal und mindestens mit einem Dunkelfeldsignal erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Meßfläche zeilenförmig quer zur Relativbewegung über den gesamten Aufzeichnungsträger erstreckt.
  5. Vorrichtung zum Lesen blattförmiger Aufzeichnungsträger (1) während einer Relativbewegung gegenüber einer Lesestation (2), welche mindestens einen Sender (3) zum sequentiellen Abstrahlen von mindestens zwei Signalen unterschiedlicher Signalart (Q1, Q2, Q3), einen für die unterschiedlichen Signalarten (Q1, Q2, Q3) gemeinsamen Empfänger (4) zum Detektieren dieser durch den Aufzeichnungsträger (1) modulierten Signale und eine Auswerteeinheit für die detektierten Signale aufweist, wobei die Lesestation (2) in jeder der Signalarten (Q1, Q2, Q3) taktweise Rasterelemente (10, 20) mit bestimmter Erstreckung (sR) entlang der Relativbewegungsrichtung (R) abtastet und dabei zu jedem Zeitpunkt eines Taktes eine Meßfläche mit einer bestimmten Länge (sB) in Relativbewegungsrichtung (R) auf dem Aufzeichnungsträger (1) erfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender- und/oder Empfängergeometrie der Lesestation (2) derart ausgebildet ist und die Relativgeschwindigkeit und die Taktzeiten derart ausgewählt sind, daß die Länge (sB) der von der Lesestation (2) erfaßten Meßfläche für jede Signalart (Q1; Q2; Q3) gleich der Weglänge (1) ist, die sich der Aufzeichnungsträger (1) bei der gegebenen Relativgeschwindigkeit während der Dauer (T) einer Periode zweier aufeinanderfolgender Signale einer Signalart (Q1; Q2; Q3) relativ zur Lesestation (2) fortbewegt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch mindestens einen Infrarotsender und mindestens einen Sender zur Erzeugung eines Lichtsignals einer bestimmten Wellenlänge im sichtbaren Bereich.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch mindestens einen Sender zur Erzeugung eines Hellfeldsignals und mindestens einen Sender zur Erzeugung eines Dunkelfeldsignals.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Sender und/oder der Empfänger derart ausgebildet und/oder angeordnet sind, daß sich die Meßfläche zeilenförmig quer zur Relativbewegung über den gesamten Aufzeichnungsträger erstreckt.
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