Beleuchtung für eine Prüfvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtung für eine Prüfvorrichtung sowie ein Verfahren für die Steuerung einer derartigen Beleuchtung.

Bei den genannten Prüfvorrichtungen handelt es sich beispielsweise um au- tomatische Sortier-, Prüf- und/ oder Zählanlagen für Blattgut, wie insbesondere Banknoten, Schecks, Ausweise, Aktien-/ Wertpapiere oder andere Dokumente. Außerdem sind Prüfvorrichtungen betroffen, die generell dazu verwendet werden können, Gegenstände auf das Vorhandensein oder Fehlen bestimmter Eigenschaften zu überprüfen. Die weitere Beschreibung erfolgt beispielhaft für die zuerst erwähnten Prüfvorrichtungen für Blattgut.

Um innerhalb solcher Vorrichtungen das Blattgut beispielsweise auf Art, Echtheit, Gültigkeit oder Beschädigung zu prüfen, werden in der Regel unter anderem optische Sensoreinrichtungen eingesetzt. In den Sensoreinrichtun- gen wird das Blattgut mit speziellen Lichtquellen beleuchtet und das vom Blattgut reflektierte oder durch das Blattgut transmittierte Licht von entsprechenden Sensoren gemessen und ausgewertet. Für spektroskopischen Untersuchungen wird dabei Licht mit bestimmten Wellenlängen und möglichst hoher Strahlungsleistung benötigt.

Eine Vorrichtung zur Beleuchtung von Blattgut wird in der EP 0762174 A2 beschrieben. Die Beleuchtung besteht dabei im wesentlichen aus mehreren Spiegelsegmenten zylindrischer Spiegel mit elliptischer Grundfläche, die jeweils zwei Fokuslinien aufweisen. Die Spiegelsegmente sind so angeordnet, daß sowohl die ersten als auch die zweiten Fokuslinien aller Spiegelsegmente jeweils in einer ersten bzw. zweiten Fokuslinie zusammenfallen. In der ersten gemeinsamen Fokuslinie wird eine Lichtquelle, bestehend aus einer Reihe von Leuchtdioden, angeordnet. Das von den Leuchtdioden emittierte Licht wird durch Reflexion an den Spiegelsegmenten auf das in der zweiten

gemeinsamen Fokuslinie befindliche Blattgut fokussiert und so eine linien- f örmige Beleuchtung für das Blattgut mit einer relativ hohen Beleuchtungsstärke erzeugt. Hierbei handelt es sich jedoch um einen relativ aufwendigen und empfindlichen Aufbau. Durch die Verwendung von Leuchtdioden als Lichtquelle ist die Strahlungsleistung begrenzt.

Zur Erhöhung der Nachweisempfindlichkeit in der Sensoreinrichtung sind jedoch höhere Strahlungsleistungen notwendig. Dies ist beispielsweise durch einen Einsatz von intensiveren Lichtquellen, insbesondere Laserlichtquellen, im sichtbaren (400 bis 700 nm) und infraroten (700 bis 1400 nm) oder ultravioletten (300 bis 400 nm) Bereich möglich. Hierbei bietet sich insbesondere die Verwendung von Laserdioden der Laserklassen 3b und 4, von Nd:Y AG- Lasern, oder anderen Festkörperlasern mit kontinuierlicher oder gepulster Abstrahlung an. Bei einem Einsatz von Lasern ergibt sich jedoch wegen der hohen Strahlungsleistung und der guten Fokussierbarkeit des abgestrahlten Lichts eine relativ große Gefährdung für die Augen von Bedienern bzw. von Servicepersonal der Anlagen. Für herkömmliche Laserbeleuchtung gelten daher zur Sicherstellung des Augenschutzes restriktive Leistungsbeschränkungen, die entweder nur sehr niedrige Laserleistung erlauben - was dem Einsatzzweck gerade entgegenläuft - oder umfangreiche Sicherheitsmaßnahmen erfordern.

Eine Möglichkeit, den Schutz der Mitarbeiter sicherzustellen, besteht darin, die Türen einer geschlossenen Anlage mit Unterbrechungsschaltern zu ver- sehen, die zu einer Abschaltung der Laser führen, wenn die Türen geöffnet werden. Insbesondere bei den genannten Blattgutbearbeitungsvorrichtungen ist es jedoch häufig erforderlich, bei offenen Türen Servicearbeiten durchzuführen. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn die Transportstrecke des Blattguts eingestellt wird bzw. Stellen innerhalb der Transportstrecke ge- sucht werden müssen, an denen Blattgut beschädigt wird, oder die Sensor-

einrichtungen oder Teile davon gereinigt werden müssen, weil diese durch die Bearbeitung des Blattguts verschmutzt wurden. Diese Servicearbeiten gestalten sich jedoch unter Umständen sehr schwierig, weil durch das automatische Ausschalten der Laserlichtquellen in der Sensoreinrichtung die während des normalen Betriebs vorliegenden Verhältnisse verändert werden. Beispielsweise ist es in einem derartigen Fall für Servicepersonal nur sehr schwer zu erkennen, daß beispielsweise die Sensoreinrichtung oder Teile davon verschmutzt sind und gereinigt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtung für eine Prüfvorrichtung und ein Verfahren für deren Steuerung zu schaffen, die trotz eines Einsatzes von intensiven Beleuchtungen, insbesondere Laserlichtquellen, den Augenschutz von Bedienern oder Servicepersonal gewährleisten, bei denen jedoch auch im Servicefall Verhältnisse vorliegen, die den Verhältnis- sen während des normalen Betriebs weitestgehend entsprechen.

Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtung für eine Prüfvorrichtung sowie eine Verfahre für deren Steuerung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung geht hierbei von einer Beleuchtung für eine Prüfvorrichtung sowie einem Verfahren für deren Steuerung aus, mit einer mindestens eine Lichtquelle enthaltenden Sensoreinrichtung, wobei die mindestens eine Lichtquelle Licht mit hoher Strahlungsleistung abstrahlt, welches eine Gefahr für die Augen von Bedienern oder Servicepersonal darstellt, wobei ein Gehäuse, das die mindestens eine Lichtquelle enthält, und einen Austritt von Licht der Lichtquelle verhindert, überwacht wird, ob das Gehäuse geöffnet ist, wobei die mindestens eine Lichtquelle mit hoher Strahlungsleistung aus- geschaltet wird, falls eine öffnung des Gehäuses bei der überwachung fest-

gestellt wird, welche einen Austritt von Licht der Lichtquelle ermöglicht. Dabei ist es vorgesehen, daß gleichzeitig oder später eine Beleuchtung, die eine Strahlungsleistung aufweist, die keine Gefahr für die Augen von Bedienern oder Servicepersonal darstellt, eingeschaltet wird.

Die Erfindung weist insbesondere den Vorteil auf, daß zu jedem Zeitpunkt ein Schutz der Augen von Bedienern oder Servicepersonal gewährleistet ist. Durch die Beleuchtung auch im Servicefall wird sichergestellt, daß die während des Servicefalls vorliegenden Verhältnisse weitestgehend den Verhält- nissen entsprechen, die während des normalen Betriebs vorliegen. Dadurch wird es Bedienern oder Servicepersonal erleichtert, die notwendigen Arbeiten durchzuführen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die beigefügten Zeich- nungen anhand einer Ausfuhrungsform näher erläutert. Die nachfolgende Verwendung des Begriffs "Laser" ist so zu verstehen, daß alle Lichtquellen erfaßt sind, die aufgrund ihrer Strahlungsleistung unter die Laserschutzbestimmungen fallen bzw. eine Lichtleistung aufweisen, die so hoch ist, daß die Augen von Bedienern oder Servicepersonal der Prüfvorrichtung dadurch gefährdet sind.

Es zeigt

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung für Blattgut mit mindestens einer Beleuchtung, und

Figur 2 eine Ausführungsform einer Beleuchtung für eine Prüfvorrichtung.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines prinzipiellen Aufbaus einer Vorrichtung 10 für die überprüfung von Banknoten, insbesondere der überprüfung der Echtheit der Banknoten.

Die Vorrichtung 10 für die überprüfung von Banknoten ist als Banknotenbearbeitungsmaschine ausgebildet und weist ein Eingabefach 20 für die Eingabe von zu bearbeitenden Banknoten 21 auf, in welches ein Vereinzeier 22 eingreift. Der Vereinzeier 22 erfaßt jeweils eine der zu bearbeitenden Banknoten 21 und übergibt die einzelne Banknote an ein Transportsystem 23, welches die einzelne Banknote durch eine Sensoreinrichtung 30 transportiert.

In der Sensoreinrichtung 30 sind beispielsweise verschiedene Sensoren 31, 32, 33 vorhanden, die unterschiedliche Eigenschaften der Banknoten überprüfen können. So kann beispielsweise ein erster Sensor 31, der von einer ersten Seite der Banknote remittiertes Licht erfaßt, ein zweiter Sensor 32, der von einer zweiten Seite der Banknote remittiertes Licht erfaßt, und ein dritter Sensor 33, der durch die Banknote transmittiertes Licht erfaßt, vorhanden sein. Die Sensoren 31, 32, 33 führen für die überprüfung der Banknoten Messungen durch, bei der sie Eigenschaften jeder einzelnen Banknote erfassen und entsprechende Daten erzeugen. Dazu können die Sensoren 31, 32, 33 die Banknoten mit einer bestimmten Auflösung z. B. zeilenförmig in Form von Bildpunkten abtasten. Jeder der Sensoren 31, 32, 33 kann dabei mindestens eine Lichtquelle enthalten, welche für die überprüfung der Banknoten Licht einer bestimmten Wellenlänge oder eines bestimmten Wellenlängenbereichs erzeugt. Die Lichtquellen können insbesondere Laserlichtquellen sein. Bei der anhand von Figur 1 beschriebenen Prüfvorrichtung ist beispielsweise mindestens eine Lichtquelle im ersten Sensor 31 enthalten, für die Beleuchtung der dem ersten Sensor 31 zugewandten ersten Seite der jeweils zu prüfenden Banknote. Ebenso ist beispielsweise mindestens eine Lichtquelle im zweiten Sensor 32 enthalten, für die Beleuchtung der dem zweiten Sensor 32

zugewandten zweiten Seite der jeweils zu prüfenden Banknote. Im dritten Sensor 33 kann auf eine Lichtquelle verzichtet werden, da der dritte Sensor 33 durch die jeweils zu prüfende Banknote transmittiertes Licht erfaßt. Im vorliegenden Beispiel stammt dieses Licht von der Lichtquelle des dem drit- ten Sensor 33 gegenüberliegenden zweiten Sensor 32.

Aus den erfaßten Bildpunkten jeder der Banknoten können von den Sensoren 31, 32, 33 und/ oder einer Steuereinrichtung 35 Daten gebildet werden, welche jeden Ort auf der Oberfläche der jeweiligen Banknote repräsentieren. Die Erzeugung der Daten kann z. B. für eine Seite der Banknoten erfolgen, d. h. für eine der Oberflächen der Banknoten, ebenso können beide Oberflächen erfaßt und entsprechende Daten zur Verfügung gestellt werden. Bevorzugt werden die Seiten bzw. Oberflächen der Banknoten jeweils vollständig erfaßt und entsprechende Daten für die vollständige Seite bzw. Oberfläche erzeugt.

Aus den Daten der Sensoren 31, 32, 33 werden von der Steuereinrichtung 35 Eigenschaften abgeleitet, die für die überprüfung der Banknoten relevant sind. Diese Eigenschaften charakterisieren den Zustand der Banknoten, wie z. B. Verschmutzung, Flecken, Lappigkeit, Risse, Klebestreifen, Eselsohren, Löcher, fehlende Bestandteile der Banknoten usw., die Art der Banknoten, wie z. B. Währung, Denomination, Serie usw., und insbesondere die Echtheit der Banknoten. Die jeweiligen Eigenschaften können beispielsweise aus den Daten eines oder mehrerer der Sensoren 31, 32, 33 abgeleitet werden.

In der Steuereinrichtung 35 werden die Daten der Sensoren 31, 32, 33 verarbeitet und mit in der Steuereinrichtung 35 gespeicherten Referenzdaten verglichen, woraufhin die Steuereinrichtung 35 den Zustand der Banknoten ermittelt, insbesondere ob die Banknoten echt sind.

Anhand der von der Steuereinrichtung 35 durchgeführten überprüfung der jeweiligen Banknote werden im Transportsystem 23 angeordnete Weichen 24, 26 angesteuert, z. B. um echte Banknoten in einem ersten Ausgabefach 25 abzulegen, wohingegen gefälschte und/ oder fälschungsverdächtige Bankno- ten in einem zweiten Ausgabefach 27 abgelegt werden können. über das Transportsystem 23 können die Banknoten auch einer weiteren Bearbeitung 28 zugeführt werden, z. B. der Zerstörung mittels eines Schredders oder der Ablage in weiteren Ausgabefächern.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform einer Beleuchtung 311 für eine Prüfvorrichtung, die beispielsweise Bestandteil des ersten Sensors 31 ist. Wie zuvor beschrieben, erfaßt der erste Sensor 31 von zu prüfenden Banknoten remittiertes Licht, das von der im ersten Sensor 31 enthaltenen Lichtquelle stammt. Die Lichtquelle kann ebenfalls Bestandteil des ersten Sensors 31 sein und bei- spielsweise von mehreren zeilenförmig angeordneten Laserdioden 310 gebildet werden. Wie zuvor beschrieben, beleuchten die die Lichtquelle bildenden Laserdioden 310 die zu prüfenden Banknoten streifenförmig. Zusätzlich können weitere optische Elemente wie Spiegel, Linsen usw. vorhanden sein, um das Licht der Laserdioden 310 in einer gewünschten Weise zu fo- kussieren.

Die Vorrichtung 10 für die überprüfung von Banknoten befindet sich in einem Gehäuse 15, welches beispielsweise nur das Eingabefach 20 sowie die Ausgabefächer 25, 27 freigibt. Licht welches von der oder den Lichtquellen der Sensoreinrichtung 30 bzw. der Sensoren 31, 32, 33 stammt, kann während des Betriebs der Vorrichtung 10 nicht aus dem Gehäuse 15 austreten. Dadurch wird gewährleistet, daß die eingangs beschriebene Gefährdung für die Augen von Bedienern bzw. von Servicepersonal verhindert wird. öffnet der Bediener bzw. das Servicepersonal eine Türe oder Klappe 16 des Gehäuses 15, um Arbeiten im Bereich der Sensoren 31, 32, 33 vorzunehmen, z. B. um

dort gestaute Banknoten zu entfernen, werden die Lichtquellen der Sensoren 31, 32, 33 von der Steuereinrichtung 35 ausgeschaltet, sobald eine mit der Tür bzw. Klappe 16 verbundene Einrichtung für die überwachung 17, z. B. ein Unterbrechungsschalter, signalisiert, daß die Tür bzw. Klappe 16 geöffnet wird. Somit kann auch für den Fall der öffnung des Gehäuses 15 sichergestellt werden, daß keine Gefährdung der Augen von Bedienern bzw. von Servicepersonal auftreten kann.

Alternativ oder zusätzlich kann auch die Sensoreinrichtung 30 ein Gehäuse aufweisen, welches den Austritt von Licht mit hoher Strahlungsleistung während des Betriebs verhindert. In diesem Fall kann das Gehäuse der Sensoreinrichtung 30, wie zuvor für das Gehäuse 15 der Vorrichtung beschrieben, überwacht werden, um die Lichtquellen der Sensoren 31, 32, 33 auszuschalten, sobald Licht der Lichtquellen aus dem Gehäuse treten kann. Ebenso können die einzelnen Sensoren 31, 32, 33 überwacht und ihre Lichtquellen können ausgeschaltet werden, falls der Austritt des Lichts der Lichtquellen möglich ist.

Nachdem die Lichtquellen der Sensoren 31, 32, 33 von der Steuereinrichtung 35 abgeschaltet wurden, kann der Bediener bzw. das Servicepersonal ohne Gefährdung Arbeiten innerhalb der Vorrichtung 10 und insbesondere an den Sensoren 31, 32, 33 vornehmen. Bei diesen Arbeiten kann es für den Bediener bzw. das Servicepersonal aber von Nachteil sein, wenn die Lichtquellen der Sensoren 31, 32, 33 ausgeschaltet sind. Beispielsweise kann die Entfernung von Schmutz, der sich auf den Sensoren 31, 32, 33 abgelagert hat, erschwert werden, da der Bediener bzw„. das Servicepersonal den Schmutz nicht ohne weiteres erkennt.

Die in Figur 2 dargestellte Beleuchtung 311 besteht beispielsweise aus Leuchtdioden, die ähnlich wie die Laserdioden 310 zellenförmig angeordnet sind, z. B. jeweils eine Leuchtdiode 311 zwischen zwei Laserdioden 310. Die Beleuchtung 311 wird von der Steuereinrichtung 35 gleichzeitig, oder nach- dem die die Lichtquellen der Sensoren 31, 32, 33 bildenden Laserdioden 310 ausgeschaltet worden sind, eingeschaltet. Die Sensoren 31, 32, 33 werden dann von der Beleuchtung 311 beleuchtet, obwohl die eigentlich für den Betrieb verwendeten Lichtquellen ausgeschaltet sind. Servicearbeiten an den Sensoren 31, 32, 33, z. B. die Reinigung eines Sensorfensters, sind in diesem Fall besonders gut möglich, da der Bediener bzw. das Servicepersonal die Verschmutzung z. B. eines Sensorfensters wegen der Beleuchtung des Sensorfensters durch die Beleuchtung 311 leicht erkennt.

Vorteilhaft wird die Beleuchtung 311 so ausgestaltet, daß sie Licht der glei- chen Wellenlänge oder eines gleichartigen Wellenlängenbereichs erzeugt, wie es von der jeweiligen Lichtquelle des Sensors 31, 32, 33 erzeugt wird. Erzeugen die Lichtquellen des jeweiligen Sensors 31, 32, 33 Licht im nichtsichtbaren Bereich, z. B. UV- oder IR-Licht, kann die Beleuchtung 311 so gewählt werden, daß sie Licht im sichtbaren Bereich erzeugt.

In der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform weist die Beleuchtung 311 einen zellenförmigen Aufbau auf, der dem Aufbau der die Lichtquelle des ersten Sensor 31 bildenden Laser dioden 310 entspricht. Es ist offensichtlich, daß für die Beleuchtung 311 ein abweichender Aufbau gewählt werden kann. Beispielsweise können mehr oder weniger Lichtquellen für die Beleuchtung 311 verwendet werden, als der jeweilige Sensor Lichtquellen 310 aufweist, oder die Lichtquellen der Beleuchtung 311 können eine von den Lichtquellen 310 des jeweiligen Sensors abweichende räumliche Anordnung aufweisen. Ebenso können an Stelle von Leuchtdioden für die Beleuchtung 311 andere Lichtquellen verwendet werden.

Abweichend von der bisher beschriebenen Ausführungsform, bei der die Beleuchtung 311 von zusätzlichen Lichtquellen gebildet wird, können auch die Lichtquellen der Sensoren 31, 32, 33 selbst für die Beleuchtung während einer Unterbrechung des normalen Betriebs verwendet werden, bei der Licht aus dem Gehäuse 15 bzw. den Sensoren 31, 32, 33 austreten kann. Dazu kann es beispielsweise vorgesehen sein, daß die Lichtquellen der Sensoren 31, 32, 33 mit einem geringeren Strom oder einer geringeren Spannung betrieben werden, so daß die Strahlungsleistung der Lichtquellen unterhalb einer die Augen des Bedieners bzw. Servicepersonals gefährdenden Leistung bleibt. Bei dieser Lösung kann sich jedoch das Problem ergeben, daß bei fehlerhafter Ansteuerung der Lichtquellen der Sensoren 31, 32, 33 die zulässige maximale Strahlungsleistung überschritten wird. Aus diesem Grund wird die zuvor beschriebene Lösung bevorzugt, bei der eine von den Lichtquellen der Sensoren 31, 32, 33 unabhängige, zusätzliche Beleuchtung vorgesehen ist, deren Lichtquellen 311 die zulässige maximale Strahlungsleistung bauartbedingt nicht überschreiten können.

Aus Sicherheitsgründen kann es auch vorgesehen sein, daß die mindestens eine Lichtquelle mit hoher Strahlungsleistung direkt von der Einrichtung für die überwachung 17 ausgeschaltet wird, sobald diese ermittelt, daß Licht der Lichtquelle die Augen des Bedieners bzw. Servicepersonals gefährden könnte. Dabei kann auch die Beleuchtung 311 direkt von der Einrichtung für die überwachung 17 eingeschaltet werden.

Wird nach Abschluß der Servicearbeiten das Gehäuse 16 der Vorrichtung 10 für die Prüfung bzw. das Gehäuse der Sensoreinrichtung 30 geschlossen, kann der normale Betrieb wieder aufgenommen werden. Dabei wird die Beleuchtung 311 ausgeschaltet und die mindestens eine Lichtquelle mit hoher Strahlungsleistung wird wieder eingeschaltet.