EP1461782A2 - Wertdokument und verfahren und vorrichtung zur prüfung des wertdokuments - Google Patents

Wertdokument und verfahren und vorrichtung zur prüfung des wertdokuments

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EP1461782A2
EP1461782A2 EP02796679A EP02796679A EP1461782A2 EP 1461782 A2 EP1461782 A2 EP 1461782A2 EP 02796679 A EP02796679 A EP 02796679A EP 02796679 A EP02796679 A EP 02796679A EP 1461782 A2 EP1461782 A2 EP 1461782A2
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EP
European Patent Office
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value
document
documents
window
category
Prior art date
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Application number
EP02796679A
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English (en)
French (fr)
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EP1461782B1 (de
Inventor
Thomas Giering
Norbert Holl
Christian Voellmer
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
Publication of EP1461782A2 publication Critical patent/EP1461782A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1461782B1 publication Critical patent/EP1461782B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes

Definitions

  • the invention relates to a method for checking documents of value, such as determining the authenticity, number and / or category of banknotes, as well as value documents adapted thereon and a device for carrying out the method.
  • Value documents in the sense of the present invention are to be understood in particular as value documents with a predetermined nominal value, in particular thus banknotes, but also shares, stamps and the like.
  • the invention is also applicable to other non-par value documents, e.g. Checks, credit cards, ID cards, etc., can be used and are particularly suitable for classifying and determining the quantity of such documents of no value.
  • the invention is described below by way of example on the basis of the particular problems associated with banknote processing.
  • the authenticity and / or the category and / or the nominal value of banknotes is determined, among other things. on the basis of different, automatically detectable banknote features, for example on the basis of the printed image, the coloring, the dimensions, the lettering and the like, which are usually designed to be specific to the nominal value.
  • the total value determination of a stack of banknotes since the banknotes must first be separated in order to determine their respective denominations, in particular if there are bundles of banknotes in pieces.
  • the object of the present invention is to propose a new method for checking documents of value, which in particular also for the simple evaluation of individually or bundled documents of value also of different categories, such as banknotes of different denominations. worth, can be applied.
  • Another object of the present invention is to propose documents of value suitable for carrying out the method and an apparatus for carrying out the method.
  • the value documents are provided with a window area, to which a polarization element is assigned, which rotates a polarization plane of light passing through the window area by a defined angle.
  • This property is also referred to below as the turning characteristic.
  • These window areas can be part of one or more see-through windows in the value document.
  • An associated viewing window in the value document can also include one or more such window areas.
  • the invention offers the particular advantage that, inter alia, the number of several stacked documents of value can be determined exactly by irradiating polarized light through the superimposed window areas and measuring the total rotation of the polarization plane. Since the rotation of the polarization plane is predefined for an individual value document, the number and total value of the stacked value documents can be inferred from the total rotation measured. In addition, this also provides a criterion for determining the authenticity of the value document.
  • polarization elements which have a polarization plane rotating effect are preferably used as polarization elements also show without external electrical or magnetic fields. These are, for example, crystal structures made of quartz, iron and / or gallium garnets, sodium chlorate or bromate.
  • a polymer film present in the window area has proven to be particularly suitable as an optically active element.
  • the person skilled in the art is familiar with polymer optically active elements, for example also in the form of polymer-dispersed liquid crystals.
  • Such polymer films are inexpensive and can be produced with different polarization properties.
  • the polymer film can be integrated into the window area or the window area can be formed by the polymer film itself. Techniques for storing polymer films in paper as windows are well known and can easily be integrated into manufacturing processes.
  • substances with a polarization plane rotating effect induced by external electrical or magnetic fields can also be used as polarization elements.
  • the use of the Faraday effect has proven to be particularly advantageous.
  • substances which have a circular birefringence and which are induced by themselves or by external fields can also be used.
  • optically anisotropic substances can be used which are irradiated along their optical axis in order to cancel the natural birefringent effect.
  • the rotation characteristics of the window areas must be set such that the specifically measured rotation of the polarization plane, which lies between 0 ° and 180 °, allows a clear statement about the number of value documents contained therein, even for large stacks of documents of value.
  • the rotation characteristic of the individual documents of value can be measured by the detector for measuring the rotation of the polarization plane, for example to within a few powers, and the angle of rotation for an individual document of value is selected so that it does not have a small common multiple at 180 °, this can also be done when measuring of a stack of banknotes with several banknotes exactly their number and value are determined.
  • a preferred embodiment provides for at least two window areas with different characteristics to be provided.
  • the suitable selection of the different turning properties can ensure that the rotations of the polarization plane of the individual beams measured by the measuring technology each fall far apart, so that the number of documents of value, even of thick documents of value, results therefrom can be reliably derived.
  • One embodiment of the invention provides that value documents which belong to different value document categories have different, category-specific window areas, so that each value document can be identified according to its category from a group of value documents.
  • documents of value with different denominations such as, for example, in the case of banknotes
  • denomination of the individual value document and, in particular, the total value of a bundle of banknotes, including mixed pieces can be determined in this way.
  • a distinction can be made, for example, between different check forms.
  • the category-specific window areas differ from one another in that they are present at a category-specific position of the value documents relative to a reference corner or edge.
  • the category-specific window areas preferably differ from one another in that they have a category-specific rotation characteristic by rotating a polarization plane of light passing through by a category-specific angle. This can be achieved, for example, by choosing different materials for the different value documents.
  • the category of the value document can then be determined depending on the measured rotation.
  • the number and totality of stacked value documents belonging to either the same or different categories can also be determined in the manner described above on the basis of the total rotation.
  • the rotation characteristics of the individual value document categories should be coordinated in such a way that the rotation recorded by measurement can be clearly assigned to a specific number of stacked value documents of the individual value document categories. In this way, e.g. also determine the total nominal value of a bundle of documents of value with a single measurement process.
  • Variants called value documents of a category are used.
  • the angles of rotation for the individual value documents of different categories e.g. Banknotes of different denominations are chosen so that they do not have a small common multiple in comparison to one another and / or in comparison with 180 °, so that even when measuring a stack with several documents of value, their number and value can be exactly determined.
  • the use of value documents with at least two window areas in each case or the attenuation of the intensity of the light radiated through the window areas of the stack of value documents is also possible.
  • the window areas can be relative to a reference corner or edge the same position of the value documents. For example, by aligning a stack of such value documents flush with this corner or edge, the window areas of the individual value documents of the stack can be overlapped in a simple manner.
  • a particularly preferred embodiment with which the value documents of a value document stack can be determined both by the category and by the number within the same category, provides that value documents of a group of value documents have one or more window areas at a category-specific position in the value document and additionally have further window areas, which, however, do not influence the polarization plane of the light passing through, at positions in the value document at which the value documents of other categories in turn have window areas with a category-specific position.
  • the value document preferably has at least four identical window areas with an optically active element at positions for which the central longitudinal axis and the central transverse axis of the usually rectangular value documents represent folding symmetry axes. This ensures that The document of value, regardless of its position - lying on the front or back, upside down or not - comes to rest with one of the four identical window areas via a correspondingly arranged detector for determining the position of the polarization plane of the polarized light passing through the document of value ,
  • the individual documents of value or stacks of documents of value can be transported away continuously or intermittently via the detector. Then it makes sense that the window areas in all documents of value, regardless of their number and regardless of the category of documents of value, are arranged along a line corresponding to the direction of document of transport in order to be detected by the detector. The use of a single detector is then sufficient to check all window area positions.
  • the banknotes are also provided with a polarization filter.
  • This can be used to check the polarization rotation of the polarization-rotating window areas.
  • two banknotes are placed one above the other in such a way that the polarization-rotating region of one banknote is superimposed on the polarization filter of the other banknote.
  • light that passes through is blocked.
  • it can easily be ascertained whether the window areas of the banknotes are a counterfeit in the form of transparent films without any optically active effect.
  • the two bank notes are preferably offset in their outer contours from one another in order to carry out the above-mentioned method Need to become. However, this is not a problem for an authenticity check by hand.
  • the authenticity of an individual value document can also already be checked by folding the banknote to be checked in such a way that a polarization-rotating region and the polarization filter of the same banknote overlap.
  • the polarizing window areas are designed as transmission filters, in particular as edge transmission filters, in which the filter absorbs or transmits much more strongly above a given limit wavelength than below the limit wavelength.
  • a filter can also have several such edges. If the cut-off wavelengths for value documents of different categories, e.g. Banknotes of different denominations are different, this can be used in a simple manner to check whether a banknote with a wrong denomination is contained in a banknote bundle.
  • the limit wavelengths can also be in the visible spectral range, but they will preferably be in the infrared range.
  • the stacked window areas of the stacked banknotes are, for example, irradiated with light of a wavelength that e.g. is only permeable to the transmission filter range of the nominal bank value to be tested. If the light is blocked during transmission, it can consequently be concluded that at least one banknote of another denomination is present in the stack.
  • the documents of value or stack of documents of value can also be checked in a stationary manner. Then the position of the respective window areas is not critical. However, several light sources may then be required rays of the individual window areas and in particular a plurality of detectors are required to detect the position of the polarization plane of the light passing through the window areas.
  • the device can have a positioning device in order to bring the documents of value individually or in a stack into a defined, aligned position in which the light is radiated perpendicularly through the window areas of the documents of value.
  • This positioning device is e.g. be designed so that the documents of value are entered or fed inclined to the horizontal and e.g. due to their gravity are aligned against a stop.
  • Fig.l a banknote with a window area according to the invention in plan view
  • FIG. 2 shows the banknote from FIG. 1 in perspective with polarized light passing through the window area
  • 3 shows a banknote according to FIG. 1, but with several window areas with different rotation characteristics
  • 4 shows a perspective view of a plurality of stacked bank notes according to FIG. 3 with differently rotated polarized light beams passing through the window areas
  • 5 shows diagrammatically the dependence of the rotation of the plane of polarization on the rotation characteristic and number of window areas through which the light passes;
  • FIG. 6 shows a bank note according to FIG. 3, but with four identical, symmetrically arranged window areas;
  • FIG. 7 shows a banknote with a different denomination and differently positioned window areas than the banknote according to FIG. 6;
  • FIG. 8 shows a banknote with window areas specific to the nominal value and not specific to the nominal value; and FIG. 9 shows a device for determining the total nominal value of a
  • FIG. 1 shows a document of value 1, in particular a bank note, with a window area 2 with an optically active element as a polarization element.
  • the optically active element is formed by a polymer film which spans the entire see-through window 2.
  • the polarization plane rotating window area 2 thus corresponds to the entire area of the see-through window 2, although it could alternatively also be present only in a partial area of the entire see-through window 2.
  • the window area 2 is square in the exemplary embodiment, but can have any shape, in particular also a round shape.
  • the window area, ie the optically active element forming the window area causes a rotation of the plane of polarization of light passing through the window area 2. This is shown in perspective in FIG.
  • the window areas can be set such that the polarization plane of banknotes with a nominal value of DM 10 is rotated by 3 ° and of banknotes with a nominal value of DM 100 by 10 °.
  • individual banknotes can be differentiated according to their face value, and the measurement of the polarization rotation can also be used as an authenticity criterion.
  • a distinction between 10 stacked DM 10 banknotes and 3 stacked DM 100 banknotes is not possible in this case because the total rotation is 30 ° in each case
  • FIG. 3 shows a further development of the banknote from FIG. 1, which has two window areas 2A, 2B with different properties.
  • the plane of polarization of light which passes through the window area 2A is rotated by a different defined angle than the plane of polarization of the light passing through the window area 2B.
  • each of the banknotes 1 has identical window areas 2A, 2B at an identical location.
  • the position of the polarization plane of the two light beams LA or LB passing through the window regions 2A, 2B is identical before entering the first banknote and is denoted by Po in FIG.
  • the polarization plane of the light beam L A which has passed through the window regions 2A has rotated by an angle PA minus Po and the polarization plane of the light beam LB which has passed through the window regions 2B has rotated by an angle PB minus Po which is different therefrom ,
  • FIG. 5 shows the respective rotations P of the polarization plane as PA or PB for a stack of banknotes with the window areas 2A and 2B depending on the number of banknotes n of the stack of banknotes. Accordingly, 14 stacked window regions 2A cause the polarization plane to be rotated by exactly 180 °, so that the number of banknotes in a stack of banknotes can only be determined exactly if the banknote stack contains 13 or fewer banknotes.
  • banknotes with window areas 2B of which 18 stacked banknotes cause the polarization plane to be rotated by 180 °.
  • the maximum uniquely determinable number of stacked banknotes is 17. Since both window areas 2A, 2B are now combined in a banknote and, in their combination, are specific for a certain banknote denomination, this problem can be overcome, since the case for both window areas the rotation of the polarization plane is simultaneously 180 ° or a multiple of 180 °, only occurs for stacks of banknotes with an unrealistically high number of banknotes.
  • the combination of the window areas 2A, 2B allows a clear conclusion to be drawn about the number and, in the case of banknotes with a nominal-specific rotation characteristic, also about the category of the stacked ones
  • FIG. 6 shows a further advantageous embodiment of the invention, according to which four identical window areas 2A, 2B are provided in a banknote 1, namely a window area 2A and a window area 2B in each corner of the banknote.
  • the position of the window areas is selected such that the longitudinal central axis 18 and the transverse central axis 19 of the bank note 1 represent folding symmetry axes for the window areas 2A, 2B.
  • Such Banknote can be turned upside down or upside down to a reference point O, as shown in FIG. 6, and a window area 2A and a window area 2B always fall on a specific point relative to the reference point O.
  • This has the advantage that detectors for determining the position of the polarization plane only have to be provided at this specific point and there is no need to pay attention to correct positioning of the banknotes during the check.
  • window areas 2 and 2A, 2B for banknotes of different denominations can be present at the same position within the banknotes and differ only in their rotation characteristics
  • an alternative embodiment which is shown in FIG. 7, provides that the window area (s) 3 or 3A, 3B of a bank note whose denomination is different from the bank note shown in FIGS. 1, 3 and 6 is in a different position than the window areas 2 or 2A, 2B.
  • the denomination or the nominal value of banknotes can then be determined solely on the basis of the position of the respective window areas 2 and 3 within the banknote.
  • the window areas 2, 3 can preferably also have a nominal-specific rotation characteristic.
  • the window area 3 in the banknote 1 shown in FIG. 7 can also be divided into window areas 3A, 3B with different rotation characteristics and / or be present in the banknote in a fourfold identical design, as is indicated in FIG. 7 by dash-dot lines.
  • FIG. 8 shows a bank note 1 with a plurality of window areas 2 ', 3 1 , 4, 5', 6 ', 7', 8 '.
  • Only the window area 4 has a rotation characteristic and is in the embodiment by two window areas 4A, 4B formed with different rotation characteristics.
  • the remaining window areas 2 ', 3' and 5 'to 8' marked with ' are designed as a transparent film without rotation characteristics. That is, the plane of polarization of light which passes through these window areas is not influenced by the window areas without a rotation characteristic.
  • the window areas are again provided symmetrically in a quadruple design in order to enable the banknote to be checked regardless of the orientation.
  • the denomination of the banknote shown in FIG. 8 can be determined on the basis of the rotation characteristic of the window area 4, a correspondingly constructed banknote with a different denomination would be determinable on the basis of the rotation characteristic of another window area and the window area 4 would in this case be designed as a transparent film and labeled 4 '. If several banknotes are now stacked, the window areas of which are arranged as shown in FIG. 8, but which have different denominations and, accordingly, other window areas with characteristics that are characteristic of the angle of rotation, then by checking each individual window area position for each banknote nominal value, the number of banknotes in the banknote stack can be determined and the total nominal value of the stack of banknotes can be determined therefrom.
  • FIG. 9 shows a device for stationary checking of a single bank note 1 or a plurality of stacked bank notes, which can be used in a bank note processing device.
  • the embodiment shown in FIG. 9 is adapted by way of example to check banknotes or stacked banknotes according to FIGS. 3 and 4, the window area 2 of which is divided into two window areas 2A, 2B with different rotation characteristics.
  • the window areas of the banknotes to be checked are positioned identically within the banknotes regardless of their denomination in order to ensure that the light rays passing through the banknote stack 10 are detected by the detectors 16A, 16B.
  • the light beams L are generated in a light source 11 and linearly polarized by means of a polarization filter 12.
  • a laser can also be used as the light source for generating linearly polarized light.
  • the banknote stack 10 rests on a receiving plane 13 serving as a document of value and device and the edges of the individual banknotes of the banknote stack 10 abut against stop surfaces 14 and 15 arranged at right angles to one another. This ensures the correct alignment of the banknotes with their window areas relative to the light source 11 and the detectors 16A, 16B, so that the light beams L hit the detectors 16A, 16B perpendicularly through the window areas.
  • the alignment of the banknote stack 10 is preferably carried out independently by an inclined arrangement of the overall device, as indicated by the gravity arrow g, so that the banknotes automatically bear against the stop surfaces 14, 15 due to the force of gravity.
  • An evaluation device 17 is connected to the detectors 16A, 16B via signal lines 20.
  • the evaluation device 17 determines from the angular positions of the polarization planes of the light beams L detected by the detectors 16A, 16B and the original position of the polarization plane of the light beams L, which is specified by the polarization filter 12, the angular amount by which the polarization plane changes due to the passage through the Has turned window areas. From this, as previously explained, the authenticity and / or the nominal value and / or the number and / or the total nominal value of the B-m nodes located in the device are then determined.
  • the detectors 16A, 16B can additionally be designed to measure the light intensity of the detected light in order to be able to deduce from this the number of banknotes located on the support plane 13. The light intensity value is in turn evaluated in the evaluation device 17. Of course, additional detectors can also be provided for this purpose.
  • the embodiment shown in Figure 9 can be developed as a stationary variant, in which the banknotes individually or as a bundle e.g. also manually placed on the support level and then measured as described above.
  • the device can e.g. be a handheld or tabletop device that is used, for example, in banks, department stores or other places where large quantities of banknotes are produced, in order to easily, quickly and securely measure the number of banknotes of each denomination and in particular also the total number and totality by means of a single measuring process Determine banknotes of a bundle of banknotes.
  • this device can also be used with minor modifications as part of a B-u knot processing machine, such as a sorting machine or an ATM, in which e.g. in addition, the authenticity and / or fitness of the banknotes is checked on the basis of further banknote features.
  • the banknotes can also be transported individually or in bundles by means of a transport device through the measuring range between the light source and the detector.
  • the above-mentioned test device can comprise, for example, a magnetic field generator (not shown), the one Magnetic field can generate that runs parallel to the direction of propagation of the light beam L in the region of the receiving plane 13.
  • a magnetic field generator not shown
  • the one Magnetic field can generate that runs parallel to the direction of propagation of the light beam L in the region of the receiving plane 13.

Description

Wertdokument und Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung des Wertdokuments
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung von Wertdokumenten, wie z.B. der Bestimmung der Echtheit, Anzahl und/ oder der Kategorie von Banknoten, sowie daran angepaßte Wertdokumente und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Unter Wertdokumenten im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbe- sondere Wertdokumente mit vorgegebenem Nennwert zu verstehen, insbesondere also Banknoten, aber auch Aktien, Briefmarken und dergleichen. Die Erfindung ist auch auf andere Wertdokumente ohne Nennwert, wie z.B. Schecks, Kreditkarten, Ausweiskarten etc., anwendbar und insbesondere zur Klassifizierung und Mengenbestimmung solcher nennwertlosen Wertdoku- mente geeignet. Nachfolgend wird die Erfindung exemplarisch anhand der besonderen Problematik bei der Banknotenbearbeitung beschrieben.
Die Bestimmung der Echtheit und/ oder der Kategorie und/ oder des Nennwertes von Banknoten erfolgt u.a. anhand von unterschiedlichen, automa- tisch erfaßbaren Banknotenmerkmalen, beispielsweise anhand des Druckbildes, der Farbgebung, den Abmessungen, der Beschriftung und dergleichen, die meist nennwertspezifisch ausgestaltet sind. Aufwendig ist dabei z.B. die Gesamme-mwertbesti-rnmung eines Banknotenstapels, da insbesondere beim Vorhandensein von gemischtstückeligen Banknotenbündeln die Banknoten zunächst vereinzelt werden müssen, um deren jeweiligen Nennwert bestimmen zu können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues Verfahren zur Prüfung von Wertdokumenten vorzuschlagen, das insbesondere auch zum einfachen Bewerten von einzeln oder gebündelt vorliegenden Wertdokumenten auch unterschiedlicher Kategorie, wie z.B. Banknoten unterschiedlichen Nenn- werts, angewendet werden kann. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es des weiteren, zur Durchführung des Verfahrens geeignete Wertdokumente sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung sind die Wertdokumente mit einem Fensterbereich versehen, dem ein Polarisationselement zugeordnet ist, welches eine Polari- sationsebene von durch den Fensterbereich hindurchtretendem Licht um einen definierten Winkel dreht. Diese Eigenschaft wird nachfolgend auch als Drehcharakteristik bezeichnet. Diese Fensterbereiche können Bestandteil von einem oder von mehreren Durchsichtsfenstern im Wertdokument sein. Ein zugehöriges Durchsichtsfenster im Wertdokument kann dabei auch einen oder mehrere solcher Fensterbereiche umfassen.
Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil, daß u.a. die Anzahl mehrerer gestapelter Wertdokumente exakt bestimmt werden kann, indem polarisier- tes Licht durch die ubereinanderliegenden Fensterbereiche hindurchgestrahlt und die Gesamtdrehung der Polarisationsebene gemessen wird. Da die Drehung der Polarisationsebene für ein einzelnes Wertdokument vorgegeben ist, läßt sich ohne weiteres aus der gemessenen Gesamtdrehung auf die Anzahl und den Gesamtwert der gestapelten Wertdokumente zurück- schließen. Zudem ist hierdurch auch ein Kriterium gegeben, um die Echtheit des Wertdokuments zu bestimmen.
Als Polarisationselemente werden dabei bevorzugt sogenannte „optisch aktive" Elemente verwendet, die eine Polarisationsebenen-drehende Wirkung auch ohne äußere elektrische oder magnetische Felder zeigen. Dies sind z.B. Kristallstrukturen aus Quarz, Eisen- und/ oder Gallium-Granaten, Natrium- chlorat oder- bromat. Als optisch aktives Element hat sich eine in dem Fensterbereich vorhandene Polymerfolie als besonders geeignet erwiesen. Dem Fachmann sind polymere optisch aktive Elemente, z.B. auch in der Form von Polymer-dispergierten Flüssigkeitskristallen bekannt. Solche Polymerfolien sind preiswert und mit unterschiedlichen Polarisationseigenschaften herstellbar. Die Polymerfolie kann in den Fensterbereich integriert werden oder aber der Fensterbereich kann durch die Polymerfolie selbst gebildet sein. Techniken, Polymerfolien in Papier als Fenster einzulagern, sind hinreichend bekannt und in Herstellungsprozessen ohne weiteres integrierbar.
Alternativ können als Polarisationselemente auch Stoffe mit einer durch äußere elektrische oder magnetische Felder induzierten Polarisationsebenen- drehenden Wirkung verwendet werden. Diesbezüglich erweist sich insbesondere die Anwendung des Faraday-Effektes als vorteilhaft. Es können aber auch, von sich aus oder durch äußere Felder induziert, zirkulär doppelbrechend wirkende Substanzen verwendet werden. So können optisch anisotrope Substanzen benutzt werden, die entlang ihrer optischen Achse be- strahlt werden, um den natürlichen doppelbrechenden Effekt aufzuheben.
Da sich die erfaßte Lage der Polarisationsebene prinzipiell in einem Bereich zwischen 0° und 180° bewegt, die Gesamtdrehung aber je nach der Drehcha- rakteristik der Fensterbereiche und der Anzahl der gestapelten Wertdoku- mente weit über 180° hinausgehen kann, sollte nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Drehcharakteristik der Fensterbereiche so eingestellt sein, daß die konkret gemessene, zwischen 0° und 180° liegende Drehung der Polarisationsebene auch für große Wertdokumentstapel eine eindeutige Aussage über die Anzahl der darin enthaltenen Wertdokumente zuläßt. Wenn die Drehcharakteristik der einzelnen Wertdokumente von dem Detektor zur Messung der Drehung der Polarisationsebene z.B. auf wenige Potenzen genau gemessen werden kann und der Drehwinkel für ein einzelnes Wertdokument so gewählt wird, daß er kein kleines gemeinsames Vielfaches mit 180° hat, so kann auch beim Ausmessen eines Banknotenstapels mit mehreren Banknoten exakt deren Anzahl und Wert bestimmt werden.
Alternativ oder zusätzlich sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, mindestens zwei Fensterbereiche mit unterschiedlicher Charakteristik vorzuse- hen. Wenn in diesem Fall z.B. jeweils ein separater Lichtstrahl durch jeweils einen der Fensterbereiche geleuchtet wird, kann durch geeignete Wahl der unterschiedlichen Dreheigenschaften erreichen werden, daß die jeweils meßtechnisch erfaßten Drehungen der Polarisationsebene der einzelnen Strahlen durch die einzelnen Bereiche jeweils weit auseinanderfallen, so daß daraus die Wertdokumentanzahl selbst von dicken Wertdokumentstapeln zuverlässig ableitbar ist.
Zudem ist besonders bevorzugt denkbar, die Lichtabsorption beim Durchtritt des Lichtes durch den Fensterbereich bzw. die Fensterbereiche bei der Bestimmung der Anzahl der Wertdokumente des Wertdokumentstapels zu berücksichtigen. Denn je größer die Anzahl der gestapelten Wertdokumente ist, desto mehr Licht wird absorbiert und ein Vergleich mit einer Ref erenzta- belle gibt dann einen Anhaltspunkt für die Anzahl der gestapelten Wertdokumente.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß Wertdokumente, die unterschiedlichen Wertdokumentkategorien zugehören, unterschiedliche, kategoriespezifische Fensterbereiche besitzen, so daß aus einer Gruppe von Wertdokumenten jedes Wertdokument seiner Kategorie nach identifizierbar ist. Im Falle von Wertdokumenten mit unterschiedlichen Nennwerten, wie beispielsweise im Falle von Banknoten, kann auf diese Weise der Nennwert des einzelnen Wertdokuments und insbesondere auch bei einem einzigen Meßvorgang der Gesamtwert eines auch gemischtstückeligen Banknotenbündels bestimmt werden. Im Falle eines Schecks kann beispielsweise zwischen unterschiedlichen Scheckformularen unterschieden werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform unterscheiden sich die kategorie- spezifischen Fensterbereiche darin voneinander, daß sie relativ zu einer Be- zugsecke oder -kante an einer kategoriespezifischen Position der Wertdokumente vorliegen.
Dadurch wird auf besonders einfache Weise sichergestellt, daß unmittelbar erkennbar ist, ob sich in einem Wertdokumentstapel Wertdokumente unter- schiedlicher Kategorien befinden. Denn unter diesen Voraussetzungen würde ein Wertdokument einer bestimmten Wertdokumentkategorie den Lichtdurchtritt durch den Fensterbereich eines Wertdokuments einer anderen Wertdokumentkategorie innerhalb desselben Wertdokumentstapels blockieren. Ein solches irrtümlich in den Wertdokumentstapel gelangtes Wertdo- kument kann dann entfernt und die Bestimmung der Anzahl der gestapelten Wertdokumente durchgeführt werden. Dieser Ansatz ist somit insbesondere auch für das automatische Zählen und Wertbestimmen von Bündeln von Wertdokumenten geeignet.
Alternativ oder zusätzlich unterscheiden sich die kategoriespezifischen Fensterbereiche vorzugsweise dadurch voneinander, daß sie eine kategoriespezifische Drehcharakteristik besitzen, indem sie eine Polarisationsebene von hindurchtretendem Licht um einen kategoriespezifischen Winkel drehen. Dies kann z.B. durch eine unterschiedliche Materialwahl für die unterschiedlichen Wertdokumente erzielt werden.
Abhängig von der gemessenen Drehung läßt sich dann die Kategorie des Wertdokuments bestirnmen. Auch die Anzahl und Gesamtwertigkeit von gestapelten, entweder derselben oder unterschiedlichen Kategorien zugehöriger Wertdokumente ist in der zuvor beschriebenen Weise anhand der Gesamtdrehung bestimmbar. Die Drehcharakteristiken der einzelnen Wertdokumentkategorien sollten so abgestimmt sein, daß die meßtechnisch erfaßte Drehung eindeutig zuordenbar ist zu einer bestimmten Anzahl gestapelter Wertdokumente der einzelnen Wertdokumentkategorien. Auf diese Weise läßt sich folglich z.B. auch der Gesamtnennwert eines Wertdokumentenbün- dels mit einem einzigen Meßvorgang bestimmen.
Bevorzugt werden wiederum die vorstehend auch für das Messen von
Wertdokumenten einer Kategorie genannten Varianten verwendet. So können z.B. die Drehwinkel für die einzelnen Wertdokument unterschiedlicher Kategorie, wie z.B. Banknoten unterschiedlichen Nennwerts, so gewählt werden, daß sie kein kleines gemeinsames Vielfaches im Vergleich zueinan- der und/ oder im Vergleich mit 180° haben, so daß auch beim Ausmessen eines Stapels mit mehreren Wertdokumenten deren Anzahl und Wert exakt bestimmt werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist auch wiederum die Verwendung von Wertdokumenten mit mindestens jeweils zwei Fensterbereichen bzw. die Berücksichtigung der Abschwächung der Intensität des durch die Fensterbereiche des Wertdokumentenstapels gestrahlten Lichts möglich.
Beim Vorhandensein von Wertdokumenten unterschiedlicher Kategorie können die Fensterbereiche dabei relativ zu einer Bezugsecke oder -kante an der gleichen Position der Wertdokumente vorliegen. Indem z.B. ein Stapel von solchen Wertdokumenten bündig zu dieser Ecke oder Kante ausgerichtet wird, kann auf einfache Weise ein Überlappen der Fensterbereiche der einzelnen Wertdokumente des Stapels erreicht werden.
Eine besonders bevorzugte Ausi-ührungsform, mit der die Wertdokumente eines Wertdokumentstapels sowohl nach der Kategorie als auch nach der Anzahl innerhalb derselben Kategorie bestimmbar sind, sieht vor, daß Wertdokumente einer Gruppe von Wertdokumenten einen oder mehrere Fen- sterbereiche an einer kategoriespezifischen Position im Wertdokument und zusätzlich weitere Fensterbereiche, die allerdings die Polarisationsebene des hindurchtretenden Lichts nicht beeinflussen, an solchen Positionen im Wertdokument besitzten, an denen die Wertdokumente anderer Kategorien ihrerseits Fensterbereiche mit kategoriespezifischer Position besitzen.
Dadurch wird erreicht, daß das Licht an allen Positionen, wo mindestens ein Wertdokument einen Fensterbereich mit kategoriespezifischer Position besitzt, den gesamten Wertdokumentstapel durchdringen kann, und die Gesamtdrehung der Polarisationsebene an jeder kategoriespezifischen Position nur durch Wertdokumente derselben Kategorie beeinflußt wird. Auf diese Weise ist anhand der jeweiligen Fensterbereichsposition und der an dieser Position meßtechnisch erfaßten Drehung der Polarisationsebene eine eindeutige Aussage über die Anzahl von Wertdokumenten einer bestimmten Kategorie innerhalb eines Wertdokumentstapels möglich.
Vorzugsweise besitzt das Wertdokument mindestens vier identische Fensterbereiche mit optisch aktivem Element an Positionen, für die die Mittellängsachse und die Mittelquerachse der üblicherweise rechteckigen Wertdokumente Klappsymetrieachsen darstellen. Dadurch ist sichergestellt, daß das Wertdokument unabhängig von seiner Lage - auf der Vorderseite oder Rückseite liegend, auf dem Kopf stehend oder nicht - mit einem der vier identischen Fensterbereiche über einen entsprechend angeordneten Detektor zur Bestimmung der Lage der Polarisationsebene des durch das Wertdoku- ment hindurchtretenden, polarisierten Lichts zu liegen kommt.
Die einzelnen Wertdokumente oder Wertdokumentstapel können über den Detektor kontinuierlich oder intermittierend hinwegtransportiert werden. Dann ist es sinnvoll, daß die Fensterbereiche in allen Wertdokumenten un- abhängig von ihrer Anzahl und unabhängig von der Wertdokumentkategorie entlang einer Linie entsprechend der Wertdokument-Transportrichtung angeordnet sind, um vom Detektor erfaßt zu werden. Die Verwendung eines einzigen Detektors reicht dann schon zur Prüfung aller Fensterbereichspositionen aus.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Banknoten zudem mit einem Polarisationsfilter versehen. Dieser kann dazu verwendet werden, die Polarisationsdrehung der polarisationsdrehenden Fensterbereiche zu prüfen. Hierzu werden z.B. zwei Banknoten so übereinander gelegt, daß der polarisationsdrehende Bereich der einen Banknote dem Polarisationsfilter der anderen Banknote überlagert ist. Je nach Drehlage der beiden Bereiche zueinander wird hindurchtretendes Licht blockiert. Auf diese Wiese kann einfach im Hinblick auf eine Prüfung der Echtheit der Banknoten festgestellt werden, ob es sich bei den Fensterbereichen der Banknoten um eine Fälschung in der Form von einer Klarsichtfolien ohne jeden optisch aktiven Effekt handelt. Da der polarisationsdrehende Bereich der Banknote und der Polarisationsfilter unterschiedliche Bereiche der Banknotenfläche belegen, werden zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahren die beiden Banknoten bevorzugt in ihrer Aussenkontur versetzt zueinander angeornet werden müssen. Für eine Echtheitsprüfung von Hand stellt dies allerdings kein Problem dar.
Alternativ zum vorgenannten kann die Echtheit eines einzelnen Wertdoku- mentes auch bereits dadurch geprüft werden, daß die zu prüfende Banknote so geknickt wird, daß ein polarisationsdrehender Bereich und der Polarisationsfilter derselben Banknote sich überlagern.
Nach einer weiteren gesonderten Idee werden z.B. die polrisationsdrehen- den Fensterbereiche als Transmissionsfilter, insbesondere als Kanten- Transmissionsfilter ausgestaltet, bei denen oberhalb einer gegebenen Grenzwellenlänge der Filter wesentlich stärker absorbiert bzw. transmittiert als unterhalb der Grenzwellenlänge. Ein Filter kann auch mehrere solcher Kanten aufweisen. Wenn die Grenzwellenlängen bei Wertdokumenten un- terschiedlicher Kategorie, z.B. Banknoten unterschiedlichen Nennwerts, unterschiedlich sind, kann dies auf einfache Weise zur Prüfung verwendet werden, ob in einem Banknotenbündel eine Banknote mit falschen Nennwert enthalten ist. Die Grenzwellenlängen können zwar auch im sichtbaren Spektralbereich liegen, bevorzugt werden sie allerdings im Infrarotbereich liegen. Hierbei werden die übereinander angeordneten Fensterbereiche der gestapelten Banknoten beispielsweise mit Licht einer Wellenlänge bestrahlt, die z.B. nur für den Transmissionsfilterbereich des gerade zu testenden Bankno- tennennwerts durchlässig ist. Wird das Licht bei der Transmission abgeblockt, kann folglich geschlossen werden, daß zumindest eine Banknote ei- nes anderen Nennwerts im Stapel vorhanden ist.
Die Wertdokumente oder Wertdokumentstapel können aber auch stationär geprüft werden. Dann ist die Position der jeweiligen Fensterbereiche unkritisch. Allerdings sind dann gegebenenfalls mehrere Lichtquellen zum Be- strahlen der einzelnen Fensterbereiche und insbesondere mehrere Detektoren zum Erfassen der Lage der Polarisationsebene des durch die Fensterbereiche hindurchtretenden Lichts erforderlich.
Insbesondere bei einer solchen stationären Prüfung kann die Vorrichtung eine Positioniereinrichtimg besitzen, um die Wertdokumente einzeln oder gestapelt in eine definierte, ausgerichtete Position zu bringen, in der das Licht senkrecht durch die Fensterbereiche der Wertdokumente hindurchstrahlt wird. Diese Positioniereinrichtung wird z.B. so ausgelegt sein, daß die Wertdokumente zur Horizontalen geneigt eingegeben bzw. zugeführt werden und z.B. aufgrund ihrer Schwerkraft gegen einen Anschlag ausgerichtet werden.
Weitere Ausftihrungsbeispiele und Vorteile der Erfindung werden anhand der Figuren erläutert.
Es zeigen:
Fig.l eine Banknote mit einem erfindungsgemäßen Fensterbereich in Draufsicht;
Fig.2 die Banknote aus Fig.l perspektivisch mit durch den Fensterbereich hindurchtretendem polarisierten Licht; Fig.3 eine Banknote gemäß Fig.l, jedoch mit mehreren Fensterbereichen mit unterschiedlicher Drehcharakteristik; Fig.4 perspektivisch mehrere gestapelte Banknoten gemäß Fig.3 mit durch die Fensterbereiche hindurchtretenden, unterschiedlich gedrehten polarisierten Lichtstrahlen; Fig.5 diagrammartig die Abhängigkeit der Drehung der Polarisationsebene von der Drehcharakteristik und Anzahl der Fensterbereiche, durch die das Licht hindurchtritt;
Fig.6 eine Banknote gemäß Fig.3, jedoch mit vier identischen, klappsymmetrisch angeordneten Fensterbereichen;
Fig.7 eine Banknote mit einem anderen Nennwert und anders positionierten Fensterbereichen als die Banknote nach Fig.6;
Fig.8 eine Banknote mit nennwertspezifischen und nennwertun- spezfischen Fensterbereichen; und Fig.9 eine Vorrichtung zum Bestimmen des Gesamtnennwertes eines
Banknotenstapels.
Figur 1 zeigt ein Wertdokument 1, insbesondere eine Banknote, mit einem Fensterbereich 2 mit einem optisch aktivem Element als Polarisationsele- ment. Das optisch aktive Element wird durch eine Polymerfolie gebildet, welche das gesamte Durchsichtsfenster 2 überspannt. Der Polarisationseben- drehende Fensterbereich 2 entspricht bei diesem Ausführungsbeispiel somit der gesamten Fläche des Durchsichtsfenster 2, obwohl er alternativ auch nur in einem Teilbereich des gesamten Durchsichtsfensters 2 vorhanden sein könnte. Der Fensterbereich 2 ist im Ausführungsbeispiel quadratisch ausgebildet, kann aber jede beliebige Form, insbesondere auch eine runde Form, besitzen. Der Fensterbereich, d.h. das den Fensterbereich bildende optisch aktive Element, verursacht eine Drehung der Polarisationsebene von durch den Fensterbereich 2 hindurchtretendem Licht. Dies ist in Figur 2 perspekti- visch dargestellt, wo ein linear polarisierter Lichtstrahl L, dessen Polarisati- onswinkel durch einen mit Po bezeichneten Pfeil gekennzeichnet ist, durch den Fensterbereich 2 hindurchtritt, wobei sich die Winkellage der Polarisationsebene des Lichtstrahls beim Durchtritt durch den Fensterbereich 2 ändert und dann mit PA bezeichnet ist. Die Drehung der Polarisationsebene ergibt sich zu Po minus PA und ist für alle Banknoten mit dem selben Nennwert identisch. Beispielsweise können die Fensterbereiche so eingestellt sein, daß die Polarisationsebene von Banknoten mit Nennwert DM 10 um 3° und von Banknoten mit Nennwert DM 100 um 10° gedreht wird. So lassen sich ein- zelne Banknoten dem Nennwert nach differenzieren, wobei die Messung der Polarisationsdrehung zudem als Echtheitskriterium verwendet werden kann. Allerdings ist eine Unterscheidung zwischen 10 gestapelten DM 10 Banknoten und 3 gestapelten DM 100 Banknoten in diesem Fall nicht möglich, da die Gesamtdrehung jeweils 30° beträgt
In Figur 3 ist eine Weiterbildung der Banknote aus Figur 1 dargestellt, die zwei Fensterbereiche 2A, 2B mit unterschiedlichen Eigenschaften besitzt. Die Polarisationsebene von Licht, welches durch den Fensterbereich 2A hindurchtritt, wird um einen anderen definierten Winkel gedreht, als die Polari- satio sebene des durch den Fensterbereich 2B hindurchtretenden Lichts.
In Figur 4 ist dies anhand eines Banknotenstapels 10 mit vier Banknoten 1 derselben Denomination dargestellt. D.h., jede der Banknoten 1 besitzt identische Fensterbereiche 2A, 2B an identischer Stelle. Die Lage der Polarisa- tionsebene der beiden durch die Fensterbereiche 2A, 2B hindurchtretenden Lichtstrahlen LA bzw. LB ist vor Eintritt in die erste Banknote identisch und in Figur 4 mit Po bezeichnet. Beim Austritt aus der letzten Banknote hat sich die Polarisationsebene des durch die Fensterbereiche 2A hindurchgetretenen Lichtstrahls LA um einen Winkel PA minus Po gedreht und die Polarisation- sebene des durch die Fensterbereiche 2B hindurchgetretenen Lichtstrahls LB hat sich um einen davon verschiedenen Winkel PB minus Po gedreht.
Dies ist sinnvoll, um die Menge einer größeren Anzahl gestapelter Banknoten zuverlässig zu bestimmen. Die dahinterstehende Problematik wird nach- f olgend anhand Figur 5 erläutert. In Figur 5 sind für einen Banknotenstapel mit den Fensterbereichen 2A und 2B abhängig von der Banknotenanzahl n des Banknotenstapels, die jeweiligen Drehungen P der Polarisationsebene als PA bzw. PB dargestellt. Demnach bewirken 14 übereinander gestapelte Fen- sterbereiche 2A eine Drehung der Polarisationsebene um genau 180°, so daß die Anzahl von Banknoten in einem Banknotenstapel nur dann exakt be- sti-mmbar ist, wenn der Banknotenstapel 13 oder weniger Banknoten enthält. Entsprechendes gilt für Banknoten mit Fensterbereichen 2B, von denen 18 übereinander gestapelte Banknoten eine Drehung der Polarisationsebene um 180° bewirken. Hier liegt die maximal eindeutig bestimmbare Anzahl übereinander gestapelter Banknoten bei 17. Indem nun beide Fensterbereiche 2A, 2B in einer Banknote zusammengefaßt sind und in ihrer Kombination für einen bestimmten Banknoterinennwert spezifisch sind, läßt sich dieses Problem überwinden, da der Fall, daß für beide Fensterbereiche die Drehung der Polarisationsebene gleichzeitig 180° bzw. ein vielfaches von 180° beträgt, nur für Banknotenstapel mit einer unrealistisch hohen Anzahl von Banknoten eintritt. Für einen Banknotenstapel mit einer realistischen Anzahl von Banknoten läßt die Kombination der Fensterbereiche 2A, 2B einen eindeutigen Rückschluß auf die Anzahl und im Falle von Banknoten mit nennwert- spezifischer Drehcharakteristik, auch auf die Kategorie der gestapelten
Banknoten zu, so daß der Gesamtnennwert des Banknotenstapels ermittelbar ist.
In Figur 6 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung dar- gestellt, wonach vier identische Fensterbereiche 2 A, 2B in einer Banknote 1 vorgesehen sind, und zwar in jeder Ecke der Banknote ein Fensterbereich 2A und ein Fensterbereich 2B. Die Lage der Fensterbreiche ist so gewählt, daß die Längsmittelachse 18 und die Quermittelachse 19 der Banknote 1 Klappsymmetrieachsen für die Fensterbereiche 2A, 2B darstellen. Eine solche Banknote kann seitenverkehrt oder auf dem Kopf stehend zu einem Bezugspunkt O ausgerichtet werden, wie in Figur 6 dargestellt, und immer fällt ein Fensterbereich 2A und ein Fensterbereich 2B auf einen konkreten Punkt relativ zu dem Bezugspunkt O ein. Dies hat den Vorteil, daß Detektoren zur Er- mittiung der Lage der Polarisationsebene nur an diesem konkreten Punkt vorgesehen werden müssen und auf eine seitenrichtige Positionierung der Banknoten bei der Prüfung nicht geachtet zu werden braucht.
Während die Fensterbereiche 2 bzw. 2A, 2B für Banknoten unterschiedlicher Denomination durchaus an derselben Position innerhalb der Banknoten vorliegen können und sich lediglich in ihrer Drehcharakteristik unterscheiden, sieht eine alternative Ausführungsforrn, die in Figur 7 dargestellt ist, vor, daß der bzw. die Fensterbereiche 3 bzw. 3A, 3B einer Banknote, deren Denomination von der in den Figuren 1, 3 und 6 dargestellten Banknote ver- schieden ist, an einer anderen Position vorliegt, als die Fensterbereiche 2 bzw. 2A, 2B. Die Denomination bzw. der Nennwert von Banknoten läßt sich dann allein anhand der Position der jeweiligen Fensterbereiche 2 und 3 innerhalb der Banknote bestimmen. Bevorzugt können die Fensterbereiche 2, 3 zusätzlich zu ihrer nennwertspezifischen Position auch eine nennwertspezi- fische Drehcharakteristik aufweisen. Außerdem kann der Fensterbereich 3 auch bei der in der Figur 7 dargestellten Banknote 1 in Fensterbereiche 3 A, 3B mit unterschiedlicher Drehcharakteristik unterteilt sein und/ oder in vierfacher identischer Ausführung in der Banknote vorliegen, wie in Figur 7 jeweils durch Strichpunktlinien angedeutet ist.
Eine besondere zusätzliche Ausführungsform der Erfindung ist in der Figur 8 dargestellt und zeigt eine Banknote 1 mit mehreren Fensterbereichen 2', 31, 4, 5', 6', 7', 8' zeigt. Lediglich der Fensterbereich 4 weist eine Drehcharakteristik auf und wird in dem Ausführungsbeispiel durch zwei Fensterbereiche 4A, 4B mit unterschiedlicher Drehcharakteristik gebildet. Die übrigen mit ' gekennzeichneten Fensterbereiche 2', 3' und 5' bis 8' sind als Klarsichtfolie ohne Drehcharakteristik ausgeführt. D.h., die Polarisationsebene von Licht, welches durch diese Fensterbereiche hindurchtritt, wird durch die Fenster- bereiche ohne Drehcharakteristik nicht beeinflußt. Auch bei der in Figur 8 dargestellten Banknote 1 sind die Fensterbereiche wiederum symmetrisch in vierfacher Ausführung vorgesehen, um eine orientierungsunabhängige Prüfung der Banknote zu ermöglichen. Während die Denomination der in Figur 8 dargestellten Banknote anhand der Drehcharakteristik des Fensterbereichs 4 bestimmbar ist, wäre eine entsprechend aufgebaute Banknote mit anderem Nennwert aufgrund der Drehcharakteristik eines anderen Fensterbereichs bestimmbar und der Fensterbereich 4 wäre in diesem Falle als Klarsichtfolie ausgebildet und mit 4' gekennzeichnet. Stapelt man nun mehrere Banknoten, deren Fensterbereiche entsprechend der Darstellung nach Figur 8 angeord- net sind, die aber unterschiedliche Nennwerte und dementsprechend andere Fensterbereiche mit drehwinkelcharakteristischen Eigenschaften besitzen, so kann durch Prüfung jeder einzelnen Fensterbereichsposition zu jedem Banknotennennwert die in dem Banknotenstapel befindliche Banknotenanzahl ermittelt werden und daraus der Gesamtnennwert des Banknotenstapels bestimmt werden.
Figur 9 zeigt eine Vorrichtung zum stationären Prüfen einer einzelnen Banknote 1 oder mehrerer gestapelter Banknoten, die in einer Banknotenbearbeitungsvorrichtung einsetzbar ist. Die in Figur 9 dargestellte Ausführungsform ist exemplarisch daran angepaßt, Banknoten bzw. gestapelte Banknoten gemäß Figuren 3 und 4 zu prüfen, deren Fensterbereich 2 in zwei Fensterbereiche 2A, 2B mit unterschiedlicher Drehcharakteristik unterteilt ist. Außerdem sind die Fensterbereiche der zu prüfenden Banknoten unabhängig von ihrer Denomination innerhalb der Banknoten identisch positioniert, um zu ge- währleisten, daß die durch den Banknotenstapel 10 hindurchtretenden Lichtstrahlen von den Detektoren 16A, 16B erfaßt werden. Die Lichtstrahlen L werden in einer Lichtquelle 11 erzeugt und mittels eines Polarisationsfilters 12 linear polarisiert. Alternativ kann als Lichtquelle zur Erzeugung line- ar polarisierten Lichts auch ein Laser verwendet werden. Der Banknotenstapel 10 liegt auf einer als Wertdokumentaul-n-d-uneeinrichtung dienenden Aufnahmeebene 13 auf und die Kanten der einzelnen Banknoten des Banknotenstapels 10 stoßen gegen rechtwinklig zueinander angeordnete An- schlagflächen 14 und 15 an. Dadurch wird die korrekte Ausrichtung der Banknoten mit ihren Fensterbereichen relativ zu der Lichtquelle 11 und den Detektoren 16A, 16B gewährleistet, so daß die Lichtstrahlen L senkrecht durch die Fensterbereiche hindurch auf die Detektoren 16A, 16B auf treffen. Die Ausrichtung des Banknotenstapels 10 erfolgt vorzugsweise selbständig durch eine geneigte Anordnung der Gesamtvorrichtung, wie durch den Schwerkraftpfeil g angedeutet, so daß die Banknoten aufgrund der Schwerkraftwirkung selbständig gegen die Anschlagflächen 14, 15 anliegen.
Eine Auswerteeinrichtung 17 ist über Signalleitungen 20 mit den Detektoren 16A, 16B verbunden. Die Auswerteeinrichtung 17 bestimmt aus den von den Detektoren 16A, 16B erfaßten Winkellagen der Polarisationsebenen der Lichtstrahlen L und der ursprünglichen Lage der Polarisationsebene der Lichtstrahlen L, die von dem Polarisationsfilter 12 vorgegeben wird, den Winkelbetrag, um den sich die Polarisationsebene aufgrund des Durchtritts durch die Fensterbereiche gedreht hat. Daraus wird dann, wie zuvor erläu- tert, die Echtheit und/ oder der Nennwert und/ oder die Anzahl und/ oder der Gesamtnennwert der in der Vorrichtung befindlichen B-mknoten bestimmt. Die Detektoren 16A, 16B können zusätzlich dazu ausgebildet sein, die Lichtintensität des erfaßten Lichts zu messen, um daraus auf die Anzahl der auf der Auflageebene 13 befindlichen Banknoten schließen zu können. Die Auswertung des Lichtintensitätswertes erfolgt wiederum in der Auswerte- einrichtung 17. Selbstverständlich können für diesen Zweck auch zusätzliche Detektoren vorgesehen sein.
Das in Figur 9 dargestellte Ausführungsbeispiel kann dabei als eine stationäre Variante ausgeprägt sein, bei der die Banknoten einzeln oder als Bündel z.B. auch manuell auf die Auflageebene aufgelegt und anschließend wie vorstehend beschrieben gemessen werden. Insbesondere auch in einem solchen Fall kann die Vorrichtung z.B. ein Hand- oder Tischgerät sein, daß beispielsweise in Banken, Kaufhäusern oder anderen Ort, an denen größere Banknotenmengen anfallen, verwendet wird, um einfach, schnell und sicher mittels eines einzigen Meßvorgangs die Anzahl der Banknoten jedes Nennwerts und insbesondere auch die Gesamtanzahl und Gesamtwertigkeit an Banknoten eines Banknotenbündels zu bestimmen.
Alternativ kann diese Vorrichtung auch mit geringen Modifikationen als Teil einer B-u-iknotenbearbeitungsmaschine, wie z.B. einer Sortiermaschine oder eines Geldautomats ausgestaltet sein, bei der z.B. zusätzlich noch die Echtheit und/ oder Umlauffähigkeit der Banknoten anhand weitere Banknoten- merkmale überprüft wird. Insbesondere in diesem Fall können die Banknoten auch einzeln oder gebündelt mittels einer Transporteinrichtung durch den Meßbereich zwischen Lichtquelle und Detektor durchtransportiert werden.
Als weitergehende Ausgestaltung der vorgenannten Prüfvorrichtung kann diese z.B. einen nicht dargestellten Magnetfeldgenerator umfassen, der ein Magnetfeld erzeugen kann, daß im Bereich der Aufnahmeebene 13 parallel zur Ausbreitungsrichtung des Lichtstrahls L verläuft. Hierdurch kann auch in Dokumenten, die an sich keine Polarisationsebenen-drehende Wirkung zeigen, mittels des Faraday-Effekt eine solche Wirkung erzeugt werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Wertdokument, wie z.B. eine Banknote, mit einem oder mehreren Fensterbereichen (2, 3, 4) mit jeweils einem Polarisationselement, welches eine Pola- risationsebene eines durch den zugehörigen Fensterbereich hindurchtreten- den polarisierten Lichtstrahls (L) um einen definierten Winkel (P) dreht.
2. Wertdokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polarisationselement ein optisch aktives Element ist, welches auch in Abwesen- heit eines äußeren elektrischen und/ oder magnetischen Feldes die Polarisationsebene des durch den zugehörigen Fensterbereich hindurchtretenden polarisierten Lichtstrahls (L) um den definierten Winkel (P) dreht.
3. Wertdokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pola- risationselement ein Element ist, welches in Anwesenheit eines äußeren elektrischen und/ oder magnetischen Feldes die Polarisationsebene des durch den zugehörigen Fensterbereich hindurchtretenden polarisierten Lichtstrahls (L) um den definierten Winkel (P) dreht.
4. Wertdokument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polarisationselement ein Element ist, welches in Anwesenheit eines zum Lichtstrahl (L) parallelen Magnetfeldes die Polarisationsebene des durch den zugehörigen Fensterbereich hindurchtretenden polarisierten Lichtstrahls (L) um den definierten Winkel (P) dreht.
5. Wertdokument nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polarisationselement eine optisch anisotrope Substanz mit einer optischen Achse ist, die senkrecht zu einer Oberfläche des Fensterbereichs verläuft.
6. Wertdokument nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polarisationselement eine in dem Fensterbereich (2,3,4) vorhandene Polymerfolie umfaßt.
7. Wertdokument nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Fensterbereiche (2A, 2B; 3A, 3B; 4A, 4B), wobei die Polarisationsebene des durch den zugehörigen Fensterbereich hindurchtretenden polarisierten Lichtstrahls (L) um unterschiedliche definierte Winkel (PA, PB) drehen.
8. Wertdokument nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wertdokument eine Mittellängsachse (18) und eine Mittelquerachse (19) besitzt und daß vier Fensterbereiche (2, 2A, 2B) vorgesehen sind, für die die Mittellängsachse und die Mittelquerachse des Wertdoku- ments Klappsymmetrieachsen bilden.
9. Wertdokument nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehrere der Fensterbereiche (2, 3, 4 bzw. 2A, 2B, 3 A, 3B, 4A, 4B) des Wertdokuments eine für die Kategorie des jeweiligen Wertdo- kuments spezifische Eigenschaft besitzen.
10. Wertdokument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Eigenschaft darin besteht, daß die betreffenden Fensterbereiche die Polarisationsebene von hindurchtretendem polarisierten Licht um einen ka- tegoriespezif ischen Winkel drehen.
11. Wertdokument nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Eigenschaft darin besteht, daß die Elemente der betreffenden Fensterbereiche aus einem unterschiedlichem Material bestehen.
12. Wertdokument nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Eigenschaft darin besteht, daß die betreffenden Fensterbereiche relativ zu einer Bezugsecke (O) oder -kante des Wertdokuments an einer kategoriespezifischen Position des Wertdokuments vorliegen.
13. Wertdokument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Wertdokument zusätzlich zu dem bzw. den Fensterbereichen (4; 4A, 4B) mit kategoriespezifischer Position einen oder weitere Fensterbereiche (21, 31, 5', 61, 7', 81), die die Polarisationsebene von hindurchtretendem polarisierten Licht nicht drehen, an solchen Positionen des Wertdokuments besitzt, an denen Wertdokumente anderer Kategorien ihrerseits Fensterbereiche (2, 3,...) mit kategoriespezifischer Position besitzen.
14. Wertdokument nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekenn- zeichnet, daß bei Wertdokumenten unterschiedlicher Kategorie die Fensterbereiche relativ zu einer Bezugsecke (O) oder -kante des Wertdokuments an der gleichen Position des Wertdokuments vorliegen.
15. Wertdokument nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Wertdokument einen Fensterbereich aufweist, der als Polarisationsfilter und/ oder als Transmissionsfilter, insbesondere als Kanten- Transmissionsfilter wirkt.
16. Verfahren zur Prüfung von einem oder mehreren Wertdokumenten (1), wie z.B. Banknoten, dadurch gekennzeichnet, daß ein polarisierter Lichtstrahl (L) durch einen Fensterbereich (2) von jedem Wertdokument (1) gestrahlt, die Drehung (P) der Polarisationsebene des durch die Fensterbereiche (2) hindurchgetretenen Lichtstrahls gemessen und die Prüfun , wie z.B. eine Bestimmung der Echtheit und/ oder der Anzahl und/ oder der Katego- rie des Wertdokuments in Abhängigkeit von der gemessenen Drehung (P) der Polarisationsebene durchgeführt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß beim Meß- Vorgang zumindest im Bereich des Wertdokuments ein elektrisches und/ oder magnetisches Feld so erzeugt wird, daß in einem im Fensterbereich (2) vorhandenen Polarisationselement die die Polarisationsebene drehende Wirkung induziert wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß beim Meßvorgang zumindest im Bereich des Wertdokuments ein zum polarisierten Lichtstrahl (L) paralleles Magnetfeld erzeugt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Wertdokumente eines Wertdokumentenbündels so aufeinander gestapelt werden, daß die Fensterbereiche (2; 2A, 2B) der einzelnen Wertdokumente übereinander liegen, der polarisierte Lichtstrahl durch die hintereinander angeordneten Fensterbereiche (2) der Wertdokumente hindurchgestrahlt und die Anzahl und/ oder der Gesamtnennwert als Kategorie aller Wertdokumente in Abhängigkeit von der Drehung der Polarisationsebene bestimmt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19 zur Bestimmung der Anzahl und/ oder Kategorie eines oder mehrere dadurch gekennzeichnet, daß die Wertdokumente mehrere Fensterbereiche (2A, 2B) mit jeweils einem Element umfassen, die die Polarisationsebene von durch den zugehörigen Fensterbereich (2 A bzw. 2B) hindurchtretendem polarisierten Licht (L) um unterschiedliche Winkel (PA , PB) drehen, wobei polarisiertes Licht (L, LA, LB) durch die mehreren Fensterbereiche (2A, 2B) gestrahlt wird, die Dre- hungen (PA, PB) der Polarisationsebene des durch die mehreren Fensterbereiche (2A, 2B) hindurchtretenden Lichts (L, LA, LB) für jeden Fensterbereich separat gemessen werden und die Anzahl und/ oder Kategorie der Wertdokumente in Abhängigkeit von den gemessenen Drehungen (PA, PB) der Po- larisationsebene bestimmt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20 zur Bestimmung der Anzahl und Kategorie von gestapelten Wertdokumenten mit unterschiedlicher Kategoriezugehörigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder zumindest ein Teil der Wert- dokumente (1) der Gruppe von Wertdokumenten zusätzlich zu einem Fensterbereich (4; 4A, 4B) an einer kategoriespezifischen Position weitere Fensterbereiche (2', 3', 5', 6', 7', 8'), die die Polarisationsebene von hindurchtretendem polarisierten Licht (L) nicht drehen, an solchen Positionen des Wertdokuments (1) besitzt, an denen die Wertdokumente mit anderer Kategorie- Zugehörigkeit ihrerseits Fensterbereiche (2, 3, ... bzw. 2A, 2B, 3A, 3B, ...) mit kategoriespezifischer Position besitzen, wobei polarisiertes Licht (L) an unterschiedlichen kategoriespezifischen Fensterbereichspositionen durch die Fensterbereiche (2, 3, ... bzw. 2' bis 8') gestrahlt wird, die Drehungen (P) der Polarisationsebene des durch die Fensterbereiche hindurchgetretenen polari- sierten Lichts für jede kategoriespezifische Fensterbereichsposition separat gemessen werden und die Anzahl und Kategorie der gestapelten Wertdo- kumente in Abhängigkeit von den zu jeder kategoriespezifischen Fensterbereichsposition gemessenen Drehungen (P) der Polarisationsebene bestimmt wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtabsorption beim Durchtritt von Licht durch den Fensterbereich (2) bzw. durch die Fensterbereiche (2A, 2B) bei der Bestimmung der Anzahl der gestapelten Wertdokumente berücksichtigt wird.
23. Vorrichtung zur Prüfung Bestimmung der Anzahl und/ oder Kategorie von gestapelten oder einzelnen Wertdokumenten, wie z.B. Banknoten, umfassend:
- eine Wertdokumentaufnahmeeinrichtung (13) zur Aufnahme von Wertdokumenten (1);
- eine Prüfeinrichtung (11, 12, 16A, 16B) mit mindestens einer Lichtquelle (11) zum Ausstrahlen von polarisiertem Licht (L) auf die Wertdokumentauf- nahmeeinrichtung (13) auf einer Seite der Wertdokurnentaufnahmeeinrich- tung und mit mindestens einem Detektor (16A, 16B) zum Erfassen von von der Lichtquelle (11) auf die WertdokumentauJ-nahmeeinrichtung (13) ausgesendetem polarisierten Licht auf der anderen Seite der Wertdokumentauf - nahmeeinrichtung, wobei der mindestens eine Detektor (16A, 16B) ausgelegt ist, die Lage einer Polarisationsebene von polarisiertem Licht zu erfassen, und
- eine mit der Prüfeinrichtung über eine Signalleitung (20) verbundene Auswerteeinrichtung (17), welche die Prüfung , wie z.B. eine Bestimmung der Echtheit und/ oder der Anzahl und/oder der Kategorie eines oder mehrerer in der Prüfeinrichtung befindlicher Wertdokumente (1; 10) in Abhängigkeit von einer mittels der Prüfeinrichtung erfaßten Drehung (P) der Polarisationsebene des polarisierten Lichts durchführt.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung (11, 12, 16A, 16B) weiterhin eine Felderzeugungseinrichtung umfaßt, um zumindest im Bereich der Wertdokumentaulnahmeeir-richtung ein elektrisches und/ oder magnetisches Feld zu erzeugen.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Felderzeugungseinrichtung eine Magnetfelderzeugungseinrichtung umfaßt, die zumindest im Bereich der WertdokumentauJ-nahmeeimichtung ein zu dem von der Lichtquelle (11) ausgestrahlten Lichtstrahl (L) paralleles Magnetfeld erzeugt.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung eine oder mehrere Lichtquellen (11) umfaßt, um bei Wertdokumenten mit mehreren Fensterbereichen (2, 3, ... bzw. 2A, 2B, 3A, 3B, ...) Licht (L, LA, LB) durch unterschiedliche Fensterbereiche zu strahlen, wobei die Auswerteeinrichtung (17) die Bestimmung der Anzahl und/ oder Kategorie des oder der in der Prüf einrichtung befindlichen Wertdokumente (1; 10) in Abhängigkeit von den mittels der Prüfeinrichtung für jeden der mehreren Fensterbereiche separat erfaßten Drehungen (P; PA, PB) der Polarisationsebene des polarisierten Lichts (L, LA, LB) durchführt.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung ausgebildet ist, um zu erfassen, inwieweit Licht (L) durch die in der Wertdokun entaufnahrneeinrichtung (13) befindlichen Wertdokumente (1; 10) absorbiert wird, und daß die Auswerteeinrichtung (17) die Bestimmung der Anzahl der Wertdokumente (1) in Abhängigkeit von der erfaßten Lichtabsorbtion durchführt.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeich- net, daß die Wertdokumentaufnahmeeinrichtung eine Positioniereinrichtung
(14, 15) umfaßt, um Wertdokumente (1; 10) einzeln oder gestapelt in eine definierte, ausgerichtete Position zu bringen.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Posi- tioniereinrichtung (14, 15) zur Horizontalen geneigt angeordnet ist.
30. Vorrichtung zur Bearbeitung von Wertdokumenten, insbesondere Bank- noten, mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 29.
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